Текст книги "Уставы небес, 16 глав о науке и вере"

Автор книги: Михаил Кацнельсон

...После того, как наше переживание становится реальным процессом в реальном мире, а наше феноменологическое время простирается, как нечто космическое, на весь мир, мы все-таки подменяем континуум точным понятием действительного числа, вопреки существенной неточности, неустранимой из того, что нам надо... Во всем этом не просто проявляется какая-то насильственная систематизация или стремление к простоте мысли, вызванное нашими практическими задачами и целями: в действие вступает подлинный разум, раскрывающий присущий действительности «логос»... Конечно, наглядно созерцаемый и математический континуум не совпадают; между ними зияет пропасть. Тем не менее, существуют разумные мотивы, побуждающие нас стремиться к тому, чтобы от одного перейти к другому, – столь же разумные, как и те, которые заставляют при исследовании природы стремиться проникнуть «за» пределы той реальности, которая основывается на актах опыта... – к стоящему за чувственными данными «подлинно объективному», бескачественному физическому миру. (Г. Вейль, Математическое мышление, с. 159).

Теория множеств Кантора очень далеко («бесконечно далеко») выходит за рамки чувственного опыта. Вообще говоря, никакие суждения относительно бесконечных множеств не могут быть эмпирически проверяемы:

Всякая теорема математики должна быть доступна проверке. Когда я высказываю эту теорему, я утверждаю, что все проверки, которые я испробую, приведут к желаемому результату, и даже если одна из этих проверок требует труда, превосходящего человеческие силы, я утверждаю, что если много поколений сочтут нужным заняться этой проверкой, то и в этом случае она удастся. Теорема не имеет другого смысла; это остается верным и тогда, когда в ее формулировке говорится о бесконечных числах; но так как все проверки могут быть проведены только для конечных чисел, то отсюда следует, что всякая теорема, относящаяся к бесконечным числам или вообще к тому, что называется бесконечным множеством... не может быть ничем иным, как сокращенным способом формулирования предложений, относящихся к конечным числам (А. Пуанкаре, О науке, с. 466).

Большие сомнения у многих математиков вызывала, например, аксиома выбора Цермело (если имеется любой набор – конечный или бесконечный множеств, то всегда можно образовать новое множество, выбрав по одному элементу из каждого множества, входящего в набор). С ее использованием доказываются весьма странные утверждения, скажем, теорема Банаха – Тарского. Согласно этой теореме, любое выпуклое тело можно разрезать на конечное число кусков таким образом, что, переставив их, мы получим выпуклое тело любого другого размера. Очевидно, что мир, описываемый аксиоматикой Цермело-Френкеля не может быть нашим физическим миром, где ничего подобного сделать нельзя. С другой стороны, отказ от аксиомы выбора существенно обедняет классическую математику. Возможно, правильный выход из этого тупика (согласно Пенроузу) состоит в допущении, что канторова теория множеств описывает платоновский мир математических идей, некоторые из которых имеют соответствие в нашем физическом мире. Ясно, однако, что слишком для многих математиков такой вывод окажется философски неприемлемым.

В то же время, канторова теория по-видимому не противоречит структуре человеческого мышления. Можно думать, что понятие континуума как некоторой первичной сущности, не сводимой к счетным множествам, действительно присуще человеческой психике. Каждый человек обладает, вероятно, зачатками топологического мышления, основанного на идее непрерывности. Г. Вейль говорил (Математическое мышление, с. 24-41) об абстрактной алгебре и топологии как двух альтернативных способах математического мышления (по выражению Вейля, за душу каждого математика борются ангел топологии и бес абстрактной алгебры). На уровне физиологии различные виды мышления связываются с полушариями человеческого мозга (правополушарное мышление непрерывное, образы, топология, левополушарное мышление – логическое, символы, буквы, слова, дискретное, алгебра). Ф. Меррелл-Вольф (в книге "Математика, философия и йога") связывает "обычное" двойственное сознание с дискретным пространством, а "просветленное" недвойственное сознание – с непрерывным пространством, используя также аналогию с канторовой теорией множеств.

Интересно сопоставить два главных типа математического мышления с психологической классификацией личностей (см. книгу К.Г. Юнга "Психологические типы" или труды по модной сейчас науке – соционике, напр., Е. Филатова, Соционика для вас, Новосибирск, 1994). Для это нужно принять во внимание, что в соответствии с данными психологических исследований пространство в восприятии человека обычно ассоциируется с непрерывной средой (символика воды, моря и т.д., см. главу 11), а восприятие времени дискретно (см. главу 15). В соционике восприятие преимущественно пространственных или временных отношений связывают с сенсорным или интуитивным типом личности, соответственно. Можно предположить наличие некоторых корреляций между этим делением и делением математиков на "геометров" и "алгебраистов" (на такую мысль наводят, в частности, интересные психологические наблюдения в книге Р. Пенроуза "Новый разум императора", однако вопрос нуждается в дальнейших исследованиях). Между прочим, в соционике для характеристики различных типов личности и межличностных взаимодействий широко используется геометрическая символика. Хотя подобное использование математики выглядит несколько бедным и искусственным по сравнению с ее применением в естественных науках, оно лишний раз подчеркивает психологическую нагрузку математических символов.

До некоторой степени противопоставление "счетного" мышления, основанного на понятии (натурального) числа, и топологического мышления, основанного на понятии непрерывности, соответствует различию количественного и качественного подходов. Современная математика является не только количественной, но и все больше развивает методы качественного анализа. Здесь уместно привести слова Руми:

Вы принадлежите к миру измерений, но пришли вы оттуда, где нет никаких измерений. Закройте первую лавку, пора открывать вторую.

Как мы отмечали выше, речь здесь идет о топологии, качественно исследующей свойства пространств и многообразий. С ней связаны такие дисциплины, как созданная Пуанкаре качественная теория дифференциальных уравнений, теория бифуркаций и теория особенностей гладких отображений; приложение этих теорий к широкому кругу естественнонаучных и даже социальных проблем получило известность под названием теории катастроф. Качественная сторона математики подчеркивается и в известном высказывании А. Пуанкаре:

Математика – это искусство называть разные вещи одинаковыми именами.

Слово "имена" (возможно, употребленное бессознательно) подчеркивает связь математики с определенной символической системой. "Символическая" основа естественных наук обсуждается в работах П.Флоренского.

Совокупные усилия [физиков и философов – Маха, Авенариуса, Гельмгольца...] утвердили общество в мысли, что действительно физическая теория есть не более как символическое описание, упрощенное и упорядоченное описание, хотя, кстати сказать, доныне еще не стало ясным, чего именно описание есть физика...

Метод познания природы, по Герцу, заключается в следующем: "... Мы создаем себе внутренние образы или символы внешних предметов и создаем мы их такими, чтобы логически необходимые последствия таких образов были всегда образами естественно необходимых изображаемых в них предметов" (П.Флоренский, Наука как символическое описание).

По словам В.Паули (см. K.V. Laurikainen, р.59), реальность символична по самой своей природе (в том смысле, как использовал слово "символ" Юнг). При этом, как отмечалось выше, математические символы скорее всего связаны с высшими (трансперсональными) уровнями человеческой психики. По-видимому, в этом ключе можно трактовать на языке современной психологии обсуждавшиеся выше "платонистские" представления о существовании особого "божественного" мира математических идей. Правда, юнговское понятие архетипа не вполне соответствует платоновскому представлению об идее: "платоновская идея статична, архетип является динамическим" (см. Laurikainen, цит. соч.). Более общий взгляд на архетип и его проникновение в мир обсуждается в рассказе Борхеса о дворце монгольского императора Кубла Хана.

Во сне Колриджа случайно прочитанный текст стал разрастаться и умножаться; спящему человеку грезились вереницы зрительных образов и даже попросту слов, их описывающих; через несколько часов он проснулся с убеждением, что сочинил – или воспринял – поэму примерно в триста строк... Первому сновидцу было послано ночью видение дворца, и он его построил; второму, который не знал о сне первого, – поэма о дворце. Если эта схема верна, то в какую-то ночь, от которой нас отделяют века, некоему читателю «Кубла Хана» привидится во сне статуя или музыка... и, быть может, этому ряду снов не будет конца, а ключ к ним окажется в последнем из них... Возможно, что еще неизвестный людям архетип, некий вечный объект (в терминологии Уайтхеда) постепенно входит в мир; первым его проявлением был дворец, вторым – поэма. Если бы кто-то попытался их сравнить, он, возможно, увидел бы, что по сути они тождественны (Сон Колриджа).

Говоря иными словами, платоновские идеи (по крайней мере, в том виде, как их понимает Пенроуз) рассматриваются как некоторые вечные сущности, не зависящие от человеческого сознания. С точки же зрения современных психологических подходов (аналитическая и трансперсональная психология и т.д.), общие понятия (идеи, архетипы) скорее должны рассматриваться как возникающие при взаимодействии индивидуального сознания с морем бессознательного. Соответствующая символика подробно рассматривается в главе 12. Тогда математические понятия есть некоторые образы, «высвечиваемые» индивидуальным сознанием в этом море. Тем самым, эти образы зависят как от сверхиндивидуальной (трансперсональной) реальности, так и от свойств человеческого ума. При таком подходе «некомпьютерная» часть математики (в том числе все, связанное с существенным использованием понятий континуума и актуальной бесконечности) оказывается разновидностью мистического опыта.

Можно соглашаться с этими представлениями или нет, но любое честное размышление о статусе математических понятий должно давать какой-то ответ на вопрос о причинах эффективности математики при описании свойств физической Вселенной. Насколько нам известно, до сих пор никому не удалось дать удовлетворительное объяснение этому чуду (без кавычек!) в рамках материалистического подхода ("теория отражения" В.И. Ленина). Позитивистский же отказ от объяснений вряд ли способен по-настоящему удовлетворить мыслящего человека. Закончим эту главу характерной цитатой, выражающей мнение одного из крупнейших математиков и философов начала Нового времени и, в то же время, мнение выдающегося философа – нашего современника:

Декарту неоднократно приходилось отвечать на следующий вопрос: может ли атеист быть математиком? Математиком, уверенным в точности и правильности своих доказательств, и он упорно каждый раз отвечал: не может! (М. Мамардашвили, Картезианские размышления, с.52)

9. Первоэлементы и атомизм

Еще, быть может, каждый атом

Вселенная, где сто планет;

Там все, что здесь, в объеме сжатом,

Но также то, чего здесь нет.

(В. Брюсов)

Разводит огонь в очаге – каждый свой

Каждый смертный под кровом своим,

И Четыре Ветра, что правят землей,

Отовсюду приносят дым.

(Р.Киплинг, Очаги)

Может статься, ты вправду целей

В пляске атомов, свалке молекул,

углерода, кристаллов, солей,

чем когда от страстей кукарекал.

(И. Бродский)

Вскипятите его, остудите во льду

И немножко припудрите мелом,

Но одно безусловно имейте в виду:

Не нарушить симметрию в целом!

(Л. Кэрролл, Охота на Снарка)

Помимо изучения макрокосма (наблюдаемого «мира вокруг нас»), наука ставит вопрос о строении и законах микромира (молекул, атомов, субатомных частиц). Последние могут существенно отличаться от привычных нам законов, действующих для видимых невооруженным глазом объектов. В настоящей главе мы рассмотрим как традиционные, так и современные научные представления об элементарных «кирпичиках», определяющих строение и свойства материи.

Представление о существовании мельчайших частиц вещества – атомов и молекул – является одним из важнейших положений современной физики.

Если бы в результате мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это атомная гипотеза (можете называть ее не гипотезой, а фактом, но это ничего не меняет): все тела состоят из атомов – маленьких телец, которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если одно из них плотнее прижать к другому. В этой фразе, как вы убедитесь, содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения (!) и чуть соображения (Фейнмановские лекции по физике, вып.1, М., Мир, 1977, с.23-24).

Наука давно уже не рассматривает атомы как неделимые частицы (скажем, как абсолютно твердые шарики). Известно, что они состоят из более мелких частиц – электронов и находящегося в центре атома тяжелого ядра; последнее, в свою очередь, состоит из протонов и нейтронов. Однако планетарная модель атома, описывающая его как миниатюрную солнечную систему, оказалась несостоятельной: согласно классической теории электромагнетизма, электроны, играющие роль планет, должны были бы излучать энергию и неизбежно упасть на ядро за микроскопически малые промежутки времени. Кроме того, такая модель не может объяснить полной тождественности атомов данного химического элемента (ведь орбиты электронов могут располагаться на любом расстоянии от ядра). Решение этих проблем дала лишь квантовая механика, которая описывает движение электрона в атоме как стоячую волну с помощью набора целых квантовых чисел (опять пифагорейская гармония!). Отметим, кстати, что существование различных частот вибраций и соответствующих уровней сознания для всех состояний материи является одной из центральных идей оккультизма. Квантовая теория позволила полностью объяснить расположение элементов в таблице Менделеева (см. гл.8), в том числе имевшиеся там «нарушения», связанные с редкоземельными металлами и т.д., вокруг которых было столько спекуляций в оккультной литературе конца XIX – начала XX века (см., напр., «Тайную доктрину» Е.П. Блаватской).

Европейская традиция размышлений о природе "первоматерии" (из чего все состоит) восходит к атомизму древней Греции. Общим местом в греческой философии было сведение материи к четырем первоэлементам: огню, воде, земле и воздуху; мыслители разных школ лишь ставили на первое место один из этих элементов. Символика первоэлементов так или иначе присутствует во многих религиозных и "эзотерических" традициях и имеет архетипический смысл.

 
Росток мой – от воды небытия,
От пламени скорбей – душа моя,
Как ветер, я кружу, ищу по свету
Где прах, в который превратился я.
(О. Хайям)
 

Иногда (например, у Аристотеля и в некоторых восточных учениях) добавляется пятый элемент – эфир. Элемент огня часто символизируется опирающимся на основание (мужским) треугольником или пирамидой, ему ставится в соответствие красный или оранжевый цвет. Воде сопоставляются волнистые линии или «женский» треугольник с вершиной вниз, зеленый и синий цвета. Элемент земли изображается квадратом или кубом, его цвет – желтый, коричневый или черный. Символы воздуха – круг, полумесяц; цвета – голубой (небесный) или золотой (см. также раздел 8.1). Четырем стихиям могут быть сопоставлены и четыре масти игральных карт. В китайской философии огонь и воздух считаются активными мужскими элементами (ян), а земля и вода пассивными женскими (инь).

В алхимии четыре элемента связываются с четырьмя состояниями материи (твердое, жидкое, газообразное и "тонкое"). Кроме того, вводятся три "принципа": сера или мышьяк (активное, мужское начало), ртуть или меркурий (пассивное, женское начало) и соль (их связь); их сакральный смысл – дух, душа и тело. Эти принципы символизируют качества материи: сера – цвет, сухость, горючесть, твердость, а ртуть – блеск, плавкость, летучесть. Семь металлов (золото, серебро, ртуть, свинец, олово, железо, медь) сопоставлялись семи планетам (Солнцу, Луне, Меркурию, Сатурну, Юпитеру, Марсу, Венере).

Представление о четырех первоэлементах (стихиях) не чуждо и иудео-христианской (библейской) традиции. В текстах этим стихиям сопоставляются четыре стороны света (направления ветра).

А что ты видел ее сидящею на скамье – это означает твердое положение, так как скамейка имеет четыре ножки и стоит твердо, да и мир поддерживается четырьмя стихиями (Пастырь Гермы 1.3.13 – ранний христианский текст).

Тогда сказал Он мне: изреки пророчество духу, изреки пророчество, сын человеческий, и скажи духу: так говорит Господь Бог: от четырех ветров приди, дух, и дохни на этих убитых, и они оживут (Иезекииль 37:9, см. также Зах.2:6, Дан.7:2).

Согласно некоторым комментариям к Торе, о сотворении четырех стихий говорится уже в первом стихе Библии (Быт.1:1). В частности, слово "небеса" (шамаим) может расшифровываться как соединение "эш" (огонь) и "маим" (вода).

Проблема первоэлементов в применении к миру и человеку затрагивается и в святоотеческой литературе (например, у Григория Нисского, Иустина Философа).

С неодушевленными [существами] человек имеет сходство в том, что обладает телом и состоит из четырех стихий (Иоанн Дамаскин, Точное изложение православной веры).

Представление о четырех неразрушимых стихиях, сохраняющих память, использовалось для обоснования христианского догмата о будущем телесном воскрешении. Ряд апокрифов, популярных в древней Руси, обсуждает на этом языке антропологическую тематику (см. также обсуждение вопроса о микрокосме в гл.2).

Григорий (Богослов) рече: от коликих частей Адам сотворен бысть? – Ото осми частей: первая вся то от земная тело, второе от камени кости, от моря кровь, от солнца очи, от облака мысли, от ветра дух, от огня теплоту, душу Господь вдохну (Беседа трех святителей).

Символика первоэлементов многозначна и может приобретать духовный смысл.

Хозяйство мира – из четырех видов, в хранилище их содержат: из воды, земли, воздуха и света. И хозяйство Бога подобно этому из четырех: из веры, надежды, любви и знания. Наша земля – это вера, в которую мы пустили корень, вода – это надежда, которой [мы] питаемся, воздух – это любовь, благодаря [которой] мы растем, а свет – [это] знание, [благодаря] которому мы созреваем (Евангелие от Филиппа 115, ср. с 1Кор.13:13).

В большинстве школ Греции первоэлементы понимались как способные к взаимному влиянию и превращению.

Огонь живет смертью земли, воздух живет смертью огня, вода живет смертью воздуха, земля – смертью воды (Гераклит, см. также Платон, Тимей 49).

Подобные мотивы легко найти в народных сказках и в позднейшей литературе.

Стальная плита в стене сдвинулась на шарнире, Марвин стремительно обернулся, и вовремя: на него было нацелено копье... Сквозь одно из отверстий протиснулась портативная газовая камера. В комнату сбросили клубок кобр. На Марвина решительно надвигались лев и танк... Откашлялась мортира. Комнату залило водой – вода быстро прибывала. С потолка полетели напалмовые бомбы. Но огонь сжег львов, которые съели змей, которые забились в гаубицы, которые уничтожили копья, которые привели в негодность газовую камеру, которая испарила воду, которая погасила огонь. Каким-то чудом Марвин остался цел и невредим. Он погрозил Краггашу кулаком, поскользнулся на стальной плите, упал и свернул себе шею (Р. Шекли, Обмен разумов).

Вопрос, на который должен был ответить античный атомизм, формулировался так – из чего состоят сами первоэлементы. Здесь существовали два основных подхода: теория неизменных неделимых материальных атомов Левкиппа и Демокрита (впрочем, насчет их материализма все же необходимы оговорки) и идеалистический атомизм Платона.

Демокрит (V в. до н.э.) был колоритной личностью и отличался большой проницательностью, из которой он и исходил в своих теоретических построениях:

Однажды к нему пришел Гиппократ, и Демокрит велел принести молока, а посмотрев на молоко, сказал, что оно от черной козы, которая родила в первый раз; и Гиппократ изумился его проницательности. Девушку, сопровождавшую Гиппократа, в первый день он приветствовал словами "Здравствуй, девушка!", а на следующий день: "Здравствуй, женщина!" – и в самом деле, в ту самую ночь девушка лишилась невинности...

Мнения его были следующие. Начала Вселенной суть атомы и пустота... Ничто не возникает из несуществующего, и ничто не разрушается в несуществующее. Атомы бесконечны по величине и количеству, они вихрем несутся по Вселенной и этим порождают все сложное – огонь, воду, воздух, землю, ибо они все суть соединения каких-то атомов, которые не подвержены воздействиям и неизменны в силу своей твердости. Солнце и луна состоят из таких же телец, гладких и круглых, точно так же, как и душа; а душа и ум одно и то же (Диоген Лаэртский, О жизни, учениях и изречениях знаменитых философов, кн. 9; 42,44).

Наиболее полное развитие учение Демокрита получило у Эпикура; в художественной форме оно выражено в знаменитой поэме Лукреция Кара «О природе вещей». Самый, пожалуй, нетривиальный вклад Эпикура в атомизм состоял в идее о спонтанных отклонениях атомов от прямолинейных траекторий (clinamen), что позволило ему согласовать атомизм с очевидным для него фактом наличия свободной воли (см., например Б.Г. Кузнецов, Этюды об Эйнштейне, М., Наука, 1965, с. 88-110). Лукреций так пишет об этом:

 
Я бы желал, чтобы ты был осведомлен здесь так же точно,
Что, уносясь в пустоте, в направлении книзу отвесном,
Собственным весом, тела изначальные в некое время
В месте неведомом нам начинают слегка отклоняться,
Так что едва и назвать отклонением это возможно.
Если ж, как капли дождя, они вниз продолжали бы падать,
Не отклоняясь ничуть на пути в пустоте необъятной,
То никаких бы ни встреч, ни толчков у начал не рождалось,
И ничего никогда породить не могла бы природа.
 

Понятие clinamen является очень глубоким и имеет очевидные соответствия в современной статистической физике. Связь «случайных» процессов в движении атомов с проблемой необратимости, предсказуемости и свободы подробно обсуждается в главе 15.

Хотя противопоставление "линии Демокрита" и "линии Платона" типично для советской традиции, следующей В.И. Ленину, более частым является сравнение Платона с Аристотелем, континуальная концепция которого противостояла атомизму на протяжении всего долгого развития западной науки.

Платон и Аристотель! Это не только две системы, но и типы двух различных человеческих натур, которые, с незапамятных времен, облаченные в разные одеяния, более или менее враждебны одна другой... Натуры мечтательные, мистические, платоновские, из тайников своей души создают христианские идеи и соответствующие им символы. Натуры практические, приводящие все в порядок, аристотелевские, созидают из этих идей и символов прочную систему, догматику и культ (Г. Гейне, К истории религии и философии в Германии).

Особую роль в платоновской атомистической системе играли абстрактные геометрические понятия, в частности, правильные многогранники. Наиболее детальное изложение этих идей дано Платоном в диалоге «Тимей», где четыре правильных (платоновских) многогранника соответствуют четырем первоэлементам: октаэдр – воздуху, тетраэдр – огню, куб – земле, икосаэдр воде. Додекаэдр по-видимому соответствовал «пятому элементу», который Бог использовал, чтобы создать Вселенную. Интересно, что два последних многогранника имеют оси симметрии пятого порядка, которые, как мы знаем теперь, не реализуются в обычных кристаллах; Вернадский считал такую симметрию характерной для живых организмов. Согласно теории строения жидкостей Дж. Бернала, наличие локальных осей симметрии пятого порядка является важнейшим отличием структуры жидкостей от структуры кристаллов (икосаэдр по Платону соответствует воде!). Важно еще раз подчеркнуть, что эти «элементы» (а скорее – математические сущности) не понимались как неизменные и могли взаимно превращаться друг в друга (правильные многогранники можно разложить на грани, затем на треугольники, а из них собрать другие многогранники). О близости этой концепции современному пониманию элементарных частиц (в отличие от теории Демокрита) писал В. Гейзенберг:

Современная физика выступает против положения Демокрита [о неизменности атомов] и встает на сторону Платона и пифагорейцев. Элементарные частицы не являются вечными и неразложимыми единицами материи, фактически они могут превращаться друг в друга... В современной квантовой теории едва ли можно сомневаться в том, что элементарные частицы в конечном счете суть математические формы, только гораздо более сложной и абстрактной природы [чем платоновы многогранники]... Математическая симметрия, играющая центральную роль в правильных телах платоновской философии, составляет ядро основного уравнения [речь идет об единой теории элементарных частиц]. Уравнение – только математическое представление всего ряда свойств симметрии, которые, конечно, не так наглядны, как платоновские тела. В современной физике речь идет о свойствах симметрии, которые соотносятся с пространством и временем и находят свое математическое выражение в теоретико-групповой структуре основного уравнения (В. Гейзенберг, Физика и философия, с.36,37).

Таким образом, Гейзенберг выделяет в учении Платона как созвучные современной физике идеи об основополагающей роли математических понятий, прежде всего – соображений симметрии (формализуемых в рамках математической дисциплины, которая называется теорией групп). Подробнее вопрос о роли теории групп в современной физике рассматривался нами в главе 8.

Концепцию Платона уместно сравнить с современными естественнонаучными (физическими) взглядами на проблему первоэлементов. В качестве таковых давно не рассматриваются атомы: их сложное строение достаточно убедительно было показано в конце XIX – начале XX вв. (открытие электрона, радиоактивности, атомного ядра и т. д.). Частицы, считавшиеся "элементарными" в середине века (например, составные компоненты атомных ядер – протон и нейтрон), как оказалось, также имеют сложное строение. Оно проявляется, например, в опытах по рассеянию на ядерных частицах электронов сверхвысокой энергии, которые показывают наличие внутри протона и нейтрона "точечных" образований (партонная модель Р. Фейнмана). В настоящее время принято отождествлять эти составные части бывших "элементарных" сильно взаимодействующих частиц (адронов) с кварками – введенными М. Гелл-Манном гипотетическими "истинно элементарными" частицами с дробным зарядом.

Название "кварки" было взято из модернистского романа Дж. Джойса "Поминки по Финнегану", где оно обозначало демонические существа. По-видимому, такое название было выбрано не случайно: его уместность впоследствии была оправдана необычными свойствами кварков (в частностью, их ненаблюдаемостью в свободном виде) – странное название для странных сущностей! В первоначальной модели Гелл-Манна и Цвейга речь шла о трех типах кварков, откуда и ассоциации с джойсовским "три кварка для сэра Марка"; при конструировании из них элементарных частиц Гелл-Манн (видимо, без серьезных философских оснований) использовал "буддийскую" терминологию восьмеричного пути (четвертая благородная истина). Впоследствии пришлось ввести кварки четвертого типа; в настоящее время принято, что все сильно взаимодействующие частицы (адроны) состоят из кварков шести типов. Электрон же, нейтрино и некоторые другие частицы, не участвующие в сильных ядерных взаимодействиях (так называемые лептоны), как и кварки, считаются истинно элементарными, причем число типов лептонов равно числу типов кварков (симметрия!). Кваркам были приписан "цвет": три кварка, входящие в состав протона или нейтрона, в силу принципа запрета Паули должны иметь разные цвета; наука о взаимодействии кварков была названа хромодинамикой.

Скинию же сделай из десяти покрывал крученого виссона и из голубой, пурпуровой и червленой шерсти, и херувимов (!) сделай на них искусною работою (Исход 26:1).

Кроме того, было введено понятие «аромата» (тип кварка), а также новые квантовые числа: странность, очарование, прелесть... Разумеется, причина выбора этих терминов интересна в основном с психологической стороны. Впрочем, мы до сих пор не понимаем по-настоящему, как работают математика и другие символические системы в естественных науках (см. гл.8), а потому и не можем с полной уверенностью судить о том, в какой мере произвольны те наглядные образы, с помощью которых люди создают успешные естественнонаучные теории.

В соответствии с общей направленностью книги, мы не будем приводить здесь подробно соответствующий научно-популярный материал сам по себе, однако отметим параллели между теорией кварков и описанными выше традиционными представлениями. Прежде всего, в полном соответствии с приведенными выше словами В. Гейзенберга, современная физика явным образом перекликается с идеями Платона о лежащих в основе материи правильных многогранниках. Кварки возникли исторически как чисто математические объекты, как некие состояния, образующие, говоря более формальным языком, базис неприводимого представления некоей группы симметрии. С этой точки зрения действительно можно сказать, что соображения симметрии (правильные платоновские многогранники) определяют структуру и свойства первоэлементов. Более того, описанные в "Тимее" взаимные превращения атомов путем перестановки составляющих их (многогранники!) треугольников вызывают явные ассоциации с современными представлениями о превращениях элементарных частиц путем перераспределения составляющих их кварков. Другая интересная параллель состоит в том, что кварки не могут существовать в свободном виде – опять же подобно платоновским треугольникам, которые не являются объемными телами, а лишь формируют их. В этом смысле кварки выступают как символы, а не материальные объекты.

Кому вы страшны? – сказала Алиса. (Она уже выросла до своего обычного роста.) – Вы ведь всего-навсего колода карт (Л. Кэрролл, Алиса в стране чудес).

Проблемы, связанные с атомизмом, также напряженно дискутировали арабские ученые, которые продолжали традиции греков. Некоторые их мысли также весьма напоминают идеи современной физики элементарных частиц.