Сила безмолвия
Шрифт:
Психология струн и волн
Давайте еще немного поразмышляем о волнах. Взгляните на две формы, изображенные на рисунке внизу — точку и нечто волнообразное. В чем для вас состоит разница между этими двумя формами?
(Надписи на рисунке: Точка; Волна)
Многие люди сказали бы, что точка является четкой и, возможно, более неподвижной. Волна более подвижна (разумеется, точки могут двигаться, а стоячие волны могут быть неподвижными). Я бы предположил, что различие между точками и волнами соответствует различию между состояниями и процессами. Большая часть нашей деятельности в жизни основана на точках — или на том, чтобы на чем либо настаивать! [161] Время и пространство определяются точками. Будьте там в 5 часов вечера. Кейптаун находится на такой-то
161
Непереводимая игра слов: настаивать на чем либо = англ. «to make a point» (букв. «делать точку») (пер.).
162
Английское слово appointment, означающее «встреча» или, точнее «свидание», образовано от корня point = точка (пер.).
Время, место, и рост — это не более, чем воображаемые отдельные точки на часах или линейке, но существуют ли они на самом деле? Да, существуют как идеи в общепринятой реальности. Но в квантовой физике точка, вроде частицы, это в большей степени образ, чем факт.
Большая часть повседневного общения ориентирована на точки. Люди скорее скажут «Понимаешь, что я имею в виду?», чем «Улавливаешь куда меня сносит (или мою волну)?». Обычно мы говорим о волнах, имея в виду нечто менее общепринятое, как например: «Мы понимаем друг друга с полуслова». [163]
163
Снова непереводимая игра слов: «Понимаешь, что я имею в виду?» = англ. “Get my point?”. «Улавливаешь куда меня сносит (или мою волну)?» =англ. “Catch my drift (or wave)?” В русском языке нет такой преимущественной «ориентации на точки», и мы порой говорим «Понимаешь, куда я клоню?», или «Понимаешь, к чему я это говорю?», или «Слышишь, куда его понесло?» что как раз и соответствует этому примеру. «Мы понимаем друг друга с полуслова» = англ. “We are on the same wavelength” — букв. «Мы на одной и той же длине волны» — неологизм, появившийся после развития радиосвязи. (пер.)
Удивительные волны
Даже простейшая волна — регулярная последовательность пульсаций — носит периодический характер. Подумайте о том, что происходит, когда вы щиплете струну гитары. Ее тон зависит от ее частоты — то есть, количества колебаний в минуту. Вода, свет и звук представляют собой примеры периодических волн.
Можно создавать волновое движение в слабо натянутой струне, «раскачивая» ее, либо с помощью толчка или серии рывков. Толчок или импульс может быть большим или малым, даже совсем крохотным. Ваше тело представляет собой пульсирующую среду. Если вы очень чувствительны к своему телу, то можете ощущать свой «пульс», или сердцебиение.
Каково происхождение этого пульса или жизненной силы? В главе 7 я делал предположение, что квантовые волны (и струны) просто есть во вселенной — они представляют собой сущность, силу молчания большего Бытия, частью которого мы являемся. Как индивиды, мы можем создавать колебания и новые волны, как мы это делаем в музыке; возможно, вся вселенная создает небольшие «вибрации» или флуктуации в поле нулевой энергии, [164] посредством которых она пробуждает все сущее к жизни.
164
Нулевая энергия — это энергия, сохраняющаяся (в веществе) при абсолютном нуле температуры. Эта энергия продолжает существовать так как, согласно квантовой теории, частица, претерпевающая простое гармоническое колебание, не имеет стационарного состояния нулевой кинетической энергии. Принцип неопределенности не позволяет такой частице находиться в покое точно в средней точке ее колебаний. Поэтому даже в абсолютной пустоте всегда существует (нулевая) энергия.
Остановимся ненадолго на колебаниях, которые описывает математическая физика. Колебание —
(Надписи на первом рисунке: вверху — Колебание, дающее начало периодической волне; внизу — Простая периодическая волна)
На нижнем рисунке можно видеть, как колебание распространяется по натянутой гибкой струне, прикрепленной к стене. Это простой вид волнового движения.
(Надписи на втором рисунке, сверху вниз: Колебания создают волновое движение. Этот рисунок показывает, как колебание создает волну во времени. Часы показаны кружочком; Колебание, созданное слева вверху, становится волной, которая движется направо. В последовательные моменты времени t', t', t', и так далее волна находится в разных местах.)
Если колебания исходят не только от одного, а от обоих концов струны (скажем, потому, что волна «отскакивает», или отражается от стены), то мы замечаем нечто очень типичное для всех волн. Волны, приходящие с противоположных сторон взаимно складываются или вычитаются. Они могут складываться в большую волну, либо погашать друг друга. Ученые называют это явление «суперпозицией» или наложением волн.
Суперпозиция
Суперпозиция, явление наложения волн, представляет собой их особое свойство, которое наблюдается всякий раз, когда волны встречаются друг с другом. Такое взаимное сложение и вычитание, суперпозиция, не происходит с частицами — это характерно только для волн. В общепринятой реальности, частицы, встречаясь друг с другом, соударяются. Но волны ведут себя иначе. Они складываются (или вычитаются), а затем идут себе своей дорогой, более или менее забывая, что по пути столкнулись друг с другом! На моем следующем рисунке показано, как взаимодействуют две волны, одна из которых приходит справа, а другая слева.
Суперпозиция происходит, когда они встречаются или пересекаются. Заметьте, что после своей встречи в момент времени t’’ волны в момент t’’’, по существу, не изменяются и продолжают идти своей дорогой. Волны, так сказать, обладают независимой или «отдельной» природой. Они взаимодействуют, складываются и вычитаются, но не сбиваются со своего пути! [165]
(Надписи на рисунке, сверху вниз: Как происходит суперпозиция.
165
По крайней мере, в самой распространенной ситуации (линейной) среды, наподобие океана
Время t’: Перед суперпозицией два колебательных движения на струне идут навстречу друг другу. Что произойдет? ПЕРЕД; Часы показывают t’
Время t’’: Суперпозиция происходит, когда два колебания приходят в одну и ту же точку в одно и то же время. Полное отклонение струны является суммой индивидуальных отклонений!
ВО ВРЕМЯ; Часы показывают t’’
Время t’’’: После своей встречи обе волны снова идут себе своей дорогой, по существу, не изменившись. ПОСЛЕ; Часы показывают t’’’)
Что бы произошло, если бы волны, вместо одних и тех же размера и формы, имели противоположную направленность? Смотрите следующий рисунок, где волны действительно погашают друг друга, проходя друг через друга в момент времени t’’. Куда девается их энергия?
Энергия переходит непосредственно в вибрации струны!
(Надписи на рисунке: Взаимное погашение волн.
Время t’: Двигаясь навстречу друг другу, волны, по существу, противоположны.
Время t’’: Затем они гасят друг друга (образуя прямую линию) при своем прохождении
Время t’’’: Наконец, пройдя точку встречи, они продолжают идти своей дорогой, снова в противоположных направлениях)
Волны относятся друг к другу совсем не так, как частицы. Встречаясь, волны складываются (либо вычитаются и погашаются), тогда как частицы отскакивают друг от друга. Пути частиц после встречи изменяются. Волны продолжают двигаться как прежде, как если бы они были относительно отдельными друг от друга. [166]
166
Когда происходит наложение двух или более волн, ученые говорят об «результирующем волновом отклонении», которое представляет собой сумму отклонений индивидуальных волн. Поскольку отклонения могут быть положительными или отрицательными, их сумма (или результирующее отклонение) может быть или больше, или меньше индивидуальных отклонений. Первый случай называется созидательной интерференцией, а второй — разрушительной интерференцией. Интерференция является следствием принципа суперпозиции.