РЕВОЛЮЦИЯ В ФИЗИКЕ. ВЛАДИМИР МОСС.

  После Великой войны гнев Божий угрожал миру, который скатывался не только к роскоши и разврату, но и к атеизму. И все же, ради тех немногих, спасаемых, и в качестве упрека большинству неспасаемых, Бог всегда предоставляет новые доказательства Своего существования, очень часто именно в тех сферах, которые кажутся рассадниками атеизма, таких как наука. Таким образом, в межвоенный период (1918-45) некоторые достижения в физике, казалось, подрывали атеизм и предполагалось, что Вселенная имела начало, которое могло быть только в Боге…

  Годы после Великой войны были периодом необычайных экспериментов в области морали, политики, искусства – и особенно в физике. Достижения в области физики перевернули все понимание физического мира, которое преобладало со времен Ньютона. Теории специальной и Общей теории относительности Эйнштейна изменили наши представления о взаимосвязи пространства, времени и гравитации, а также о крупномасштабных объектах и событиях, в то время как аналогичным образом квантовая механика изменила наши представления об объектах и событиях наименьшего масштаба.

  Стивен Мейер пишет: “В то время как Ньютон рассматривал гравитацию как силу, действующую между объектами, обладающими массой, Эйнштейн переосмыслил гравитацию как геометрическое свойство пространства-времени, которое он рассматривал как многомерную «ткань», которую объекты, обладающие массой, могут деформировать.

  “Точно так же, как шар для боулинга, установленный на большом батуте, создает углубление на своей поверхности, большая масса, такая как солнце, искривляет или сжимает ткань пространства-времени. Чем больше масса объекта, тем больше деформация или углубление. Объекты, имеющие меньшую массу, «попадают» в углубление в пространстве-времени, вызванное объектами с большей массой, точно так же, как теннисные мячи на краю батута будут скатываться в углубление, созданное шаром для боулинга, помещенным в его центр. Таким образом, общая теория относительности и уравнения поля Эйнштейна, выражающие теорию математически, описывают, как искривленное пространство влияет на движение массивных объектов и как массивные объекты искривляют пространство. Или, как ловко резюмировал теорию физик Джон Арчибальд Уилер: «Пространство говорит материи, как двигаться, а материя говорит пространству, как изгибаться».”

  В отличие от других чрезвычайно влиятельных предполагаемых открытий — эволюционизма Дарвина и психоанализа Фрейда, — теория относительности Эйнштейна была проверена строго научным способом.

  В 1915 году его работа по общей теории относительности была завершена и, как пишет Пол Джонсон, была тайно вывезена из Германии в Кембридж, «где она была получена Артуром Эддингтоном, профессором астрономии и секретарем Королевского астрономического общества».

“Эддингтон опубликовал достижение Эйнштейна в статье 1918 года для Физического общества под названием «Гравитация и принцип относительности». Но суть методологии Эйнштейна заключалась в том, что он настаивал на том, что его уравнения должны быть проверены эмпирическими наблюдениями, и он сам разработал три специальных теста для этой цели. Ключевым из них было то, что луч света, только что коснувшийся поверхности Солнца, должен быть изогнут на 1,745 секунды дуги – вдвое больше гравитационного отклонения, предусмотренного классической теорией Ньютона. Эксперимент включал в себя фотографирование солнечного затмения. Следующее должно было состояться 29 мая 1919 года. Перед концом войны королевский астроном сэр Фрэнк Дайсон добился данного правительством обещания в размере 1000 фунтов стерлингов финансировать экспедицию для проведения наблюдений с Принсипи и Собрала.

“В начале марта 1919 года, вечером накануне отплытия экспедиции, астрономы допоздна беседовали в кабинете Дайсона в Королевской обсерватории в Гринвиче, спроектированном Реном в 1675-6 годах, когда Ньютон все еще работал над своей общей теорией гравитации. Э.Т. Коттингем, помощник Эддингтона, который должен был сопровождать его, задал ужасный вопрос: что произойдет, если измерения фотографий затмения покажут не Ньютона и не Эйнштейна, а двойное отклонение Эйнштейна? Дайсон сказал: «Тогда Эддингтон сойдет с ума, и тебе придется возвращаться домой одному». В записной книжке Эддингтона записано, что утром 29 мая в Принсипи была сильная гроза. Облака рассеялись как раз к затмению в 13.30 вечера, у Эддингтона было всего восемь минут на операцию. «Я не видел затмения, будучи слишком занят сменой фотопластинок… Мы сделали шестнадцать фотографий». После этого в течение шести ночей он проявлял пластинки по две за ночь. Вечером 3 июня, потратив целый день на измерение проявленных снимков, он повернулся к своему коллеге: «Коттингем, тебе не придется идти домой одному». Эйнштейн был прав.

“Экспедиция выполнила два теста Эйнштейна, которые были подтверждены У. У. Кэмпбеллом во время затмения в сентябре 1922 года. Показателем научной строгости Эйнштейна было то, что он отказывался признать, что его собственная теория действительна, пока не был выполнен третий тест («красное смещение»). «Если бы было доказано, что этого эффекта не существует в природе, — писал он Эддингтону 15 декабря 1919 года, — тогда от всей теории пришлось бы отказаться». На самом деле «красное смещение» было подтверждено обсерваторией Маунт-Уилсон в 1923 году…”

Эффект от открытия был значителен. “Было понято, что абсолютное время и абсолютная длина были свергнуты с престола; что движение было криволинейным. Внезапно в движениях сфер не появилось ничего определенного. «Мир вышел из-под контроля», — как печально заметил Гамлет. Это было так, как если бы вращающийся глобус был снят со своей оси и брошен на произвол судьбы во вселенной, которая больше не соответствовала привычным стандартам измерения. В начале 1920-х годов стало распространяться убеждение, что больше не существует абсолютных понятий времени и пространства, добра и зла, знания и, прежде всего, ценности. Ошибочно, но, возможно, неизбежно, относительность стали путать с релятивизмом…”

  Теория относительности в сочетании с едва ли менее важным открытием астрономии 1920–х годов — что Вселенная расширяется и что галактики, включая нашу собственную, ускоряются друг от друга. Это породило теорию происхождения Вселенной, так называемую “Теорию Большого взрыва”, которая, к ужасу многих физиков, включая самого Эйнштейна, казалась согласующейся с христианской верой в то, что вселенная имела начало во времени (хотя физики и христиане до сих пор не согласны с тем, как давно) и что Бог создал небеса и землю. Для [американского астронома Эдвина] “открытие Хабблом расширяющейся вселенной было чревато теоретическим и философским значением. Если различные галактики удаляются от нашей галактики и друг от друга — это прямое направление времени, то в любое время в конечном прошлом галактики были бы ближе друг к другу, чем сегодня. Если экстраполировать назад, чтобы определить положение галактик в любой момент времени в прошлом, то не только галактики были бы все ближе и ближе друг к другу, но в конечном итоге все галактики сошлись бы, собравшись друг на друга в какой-то момент в прошлом. Момент, когда галактики сходятся, знаменует начало расширения Вселенной и, возможно, начало самой Вселенной”.

*

  Еще более фундаментальным и парадоксальным, чем влияние теории относительности и теории Большого взрыва, было влияние квантовой механики.

  В то время язычники-греки и римляне верили в богиню Случая (Тихе по-гречески, Фортуна по-латыни), а также в ту, что казалось была ее полной противоположностью, Судьбу (Фатум). Точнее, они верили в Судьбы (множественное число), трех богинь, Атропос, Клото и Лахесис, которые, как предполагалось, определяли ход человеческой жизни в классической мифологии. Христианство отвергло эту веру. Таким образом, св. Василий Великий, вероятно, самый ученый человек своего времени, писал: “Не говорите: «Это произошло случайно, в то время как это произошло само собой». Во всем, что существует, нет ничего беспорядочного, ничего неопределенного, ничего бесцельного, ничего случайного… Сколько волос у тебя на голове? Бог не забудет ни одного из них. Видишь ли ты, как ничто, даже самая малость, не ускользает от взора Бога?” Опять же, в девятнадцатом веке научно образованный святой Игнатий Брянчанинов писал: “Слепого случая не бывает! Бог правит миром, и все, что происходит на небесах и под небесами, происходит по решению Премудрого и Всемогущего Бога”.

  Однако современная физика обладает тем же сочетанием веры как в детерминизм, так и в индетерминизм – как в судьбу, так и в случай, – что и древние греки и римляне. Ибо, с одной стороны, они верят в судьбу, то есть там царит самое абсолютное, железное господство естественного закона без каких-либо исключений в виде чудес. С другой стороны, они верят в случайность, то есть в отношении мельчайших единиц материи и энергии на самом деле не существует детерминистских законов, а только индетерминизм. Это создает радикальный раскол, непреодолимую пропасть между двумя половинами того, что было названо “Теорией всего” (TOE).

  “Два столпа физики двадцатого века, – пишет физик Карло Ровелли, – общая теория относительности и квантовая механика — как нельзя более отличаются друг от друга. Общая теория относительности — это компактная драгоценность: задуманная единым разумом, основанная на объединении предыдущих теорий, она представляет собой простое и последовательное видение гравитации, пространства и времени. Квантовая механика, или квантовая теория, с другой стороны, возникает в результате экспериментов в течение длительного периода вынашивания, почти четверти века, в которые многие внесли свой вклад; достигает непревзойденного экспериментального успеха и приводит к приложениям, которые изменили нашу повседневную жизнь…; но более чем через столетие после своего рождения она остается окутанной мраком и непостижимостью…”

  Реальность, которую эта теория раскрыла, продолжает Равелли, состоит из трех аспектов: детализации, неопределенности и относительности. Детализация не имеет прямого отношения к нашей теме: мы вернемся к относительности квантовой теории позже. Что касается индетерминизма, то проблема для физиков заключается в следующем. Британский физик Пол Дирак открыл уравнения, позволяющие нам с большой точностью вычислять скорость, энергию, импульс и угловой момент электрона. Однако эти уравнения носят статистический и вероятностный характер: несмотря на их точность, они не дают нам никаких определенных знаний о том, что будет. И не только потому, что все научные гипотезы неопределенны и условны, но и в принципе. Таким образом, квантовая физика, самая успешная теория в истории науки, заявляет, что реальность на самом базовом, фундаментальном уровне не подчиняется закону, она беззаконна. Таким образом, “мы не знаем с уверенностью, где появится электрон, но мы можем вычислить вероятность того, что он появится здесь или там. Это радикальное изменение по сравнению с теорией Ньютона, где в принципе возможно с уверенностью предсказывать будущее. Квантовая механика вносит вероятность в суть эволюции вещей. Эта неопределенность является третьим краеугольным камнем квантовой механики: открытие того, что случайность действует на атомном уровне. В то время как физика Ньютона позволяет с точностью предсказывать будущее, если у нас есть достаточная информация о начальной дате, и если мы можем произвести вычисления, квантовая механика позволяет нам рассчитать только вероятность события. Это отсутствие детерминизма в малом масштабе присуще природе. Электрон по своей природе не обязан двигаться вправо или влево; он делает это случайно. Кажущийся детерминизм макроскопического мира обусловлен только тем фактом, что микроскопическая случайность в среднем сводится на нет, оставляя лишь колебания, слишком незначительные для нашего восприятия в повседневной жизни”.

  Величайшие умы науки боролись с этой проблемой, пытаясь избавиться от нее, если это было возможно. Даже Эйнштейн, который считал Дирака великим гением, хотя и граничащим с безумием, поначалу не мог примириться с этой теорией. Так он написал Борну: “Вы верите в Бога, который играет в кости, а я — в полный закон и порядок в мире, который объективно существует и который я дико спекулятивным способом пытаюсь захватить. Я твердо верю, и я надеюсь, что кто-нибудь найдет более реалистичный способ или, скорее, более осязаемую основу, чем выпало на долю найти мне”. И все же Эйнштейн тоже в конце концов, хотя и неохотно, примирился с тем, что казалось неоспоримой реальностью, что мир в корне беззаконен, что было подтверждено необычайной точностью предсказаний квантовой физики.

  Потребовался неученый, оксфордский профессор средневековой литературы, знаменитый христианский апологет К. С. Льюис, чтобы выразить полное, сокрушительное значение квантового индетерминизма для природы науки и научных законов — и возможности чудес. “Представление о том, что естественные законы могут быть просто статистическими, вытекает из современного убеждения, что отдельная единица не подчиняется никаким законам. Были введены статистические данные, чтобы объяснить, почему, несмотря на беззаконие отдельной единицы, поведение крупных тел было регулярным. Объяснение состояло в том, что по принципу, хорошо известному актуариям, закон средних чисел выравнивал индивидуальные эксцентриситеты бесчисленных единиц, содержащихся даже в самом маленьком грубом теле. Но с этой концепцией беззаконных единиц вся неприступность натурализма девятнадцатого века, как мне кажется, была отброшена. Какой смысл говорить, что все события подчиняются законам, если вы также говорите, что каждое событие, происходящее с отдельной единицей материи, не подчиняется законам. Действительно, если мы определяем природу как систему событий в пространстве-времени, управляемую взаимосвязанными законами, то новая физика действительно признала, что существует нечто иное, чем природа. Ибо если природа означает взаимосвязанную систему, то отдельная единица находится вне природы. Мы допустили то, что можно назвать субъестественным. После этого признания какая у нас остается уверенность в том, что не может быть и сверхъестественного? Возможно, это правда, что беззаконие мелких событий, привнесенных в природу из субъестественного, всегда сглаживается законом средних чисел. Из этого не следует, что великие события не могли быть подпитаны в нее сверхъестественным: и что они также не позволили бы себя сгладить…”

  Великая тайна заключается в следующем: почему сущностное беззаконие каждого отдельного микроскопического субатомного события преобразуется на более высоких уровнях макроскопического восприятия – атомов, молекул, органов, объектов, планет, галактик – в управляемые законом вещи и события? Другими словами, почему индетерминизм становится детерминизмом, случайность становится судьбой – не во времени, а одновременно, и не только в некоторых местах, но и везде? Я бы предположил, что ответ может заключаться только в том, что Бог, Который не подвластен ни случайности, ни судьбе, но в высшей степени свободен, находясь вне всякого пространства и времени, определяет каждое отдельное событие во Вселенной, чтобы создать впечатление случайности и неопределенности на одном уровне восприятия и судьбы на другом, когда на самом деле “ибо Он сказал,- и сделалось; Он повелел,- и явилось.” (Псалом 32.9). Таким образом, заявление Равелли: “Электрон по своей природе не обязан двигаться вправо или влево; это происходит случайно” следует изменить следующим образом: “Электрон по своей природе не обязан двигаться вправо или влево; он делает это только по велению Бога”.

  Так неужели Бог намеренно обманывает ученых? Ни в коем случае! Они обманывают самих себя – и Бог допускает это, чтобы разоблачить их глупость! Ибо “мир [научной] мудростью не познал Бога” (I Коринфянам 1.21) и “Он ловит мудрых в их собственном лукавстве” (Иов 5.12; I Коринфянам 3.1).

  Это наиболее очевидно на макроскопическом уровне. С древних времен люди, даже примитивные, необразованные, всегда знали, что природой управляют законы, что она упорядочена. Действительно, великий британский философ Альфред Норт Уайтхед писал: “Не может быть живой науки, если нет широко распространенной инстинктивной убежденности в существовании Порядка вещей. И, в частности, Порядка природы.” И подавляющее большинство из них сделали очевидный вывод: что есть Законодатель, который повелевает, чтобы все происходило упорядоченным, законным образом — “ибо Он сказал, — и сделалось; Он повелел, — и явилось” (Псалом 32.9). В то же время в древние времена всем людям, как примитивным, так и утонченным, было очевидно, что из законов природы существуют исключения – чудеса. Ибо если Он говорит, и они возникают, почему бы Ему также иногда не говорить, чтобы они не возникали? Или изменить закон природы на более или менее длительный период по причинам, известным только Ему одному? Действительно, любой непредвзятый наблюдатель истории согласится с тем, что, хотя некоторые “чудеса” являются фальшивыми, существует огромное количество хорошо засвидетельствованных событий, единственным объяснением которых должно быть временное приостановление Богом законов, которые Он Сам создал.

  Именно эта вера в порядок, законы и Законодателя в сочетании с интеллектуальным любопытством была главной мотивацией современной науки начиная с семнадцатого века. Ньютон был таким верующим (он также верил в Священное Писание); даже Эйнштейн, похоже, был одним из них. Но затем возникло новое убеждение, что мы можем изучать законы природы, не полагаясь на Законодателя; то есть “гипотеза Бога”, как сказал Лаплас, не нужна. И все же Бог остается слоном в комнате современной физики. Иначе почему они назвали бы самое последнее открытие в физике элементарных частиц – бозон Хиггса – “частицей Бога”? Или они на самом деле все еще одержимы “гипотезой Бога” и подсознательно пытаются уменьшить массивного невидимого слона за своей спиной до мельчайшей видимой частицы перед их носом?

  Как бы то ни было, факт заключается в том, что наука до появления квантовой теории верила только в судьбу, абсолютную, железную необходимость и детерминизм на всех уровнях реальности, необходимость, которая была законной (и ужасной, поскольку отрицала свободу), но не предполагала (по мнению ученых) Законодателя. Вот почему недавнее возведение на престол случая, полной противоположности судьбы, в центре физики является таким потрясением для всей системы. Но это не шокирует христианского ученого. Ибо если электрон не обязан двигаться вправо или влево по какому–либо закону – на самом деле, законы, которые у нас есть, предполагают, что такие предсказания и предписания в принципе невозможны, — почему это должно быть проблемой для Законодателя, Который выше всех законов и необходимости, будучи Сам Высшей Свободой? Таким образом, открытие случайности в основе построенной на судьбе системы физики доквантовой теории фактически возвращает Бога в сердце этой системы, разрушая ее изнутри и изгоняя как судьбу, так и случай в пользу Божьего Провидения.

  Давайте теперь обратимся ко второму важному аспекту квантовой теории: относительности… Как мы видели, квантовая волновая функция, которая является фундаментальной единицей вселенной современного физика, — это не вещь или событие, а спектр возможных вещей или событий. Более того, она существует как таковая только тогда, когда ее не наблюдают. Когда волновая функция наблюдается (физическим экраном или живым существом), она сворачивается в одну и только одну из всех возможностей, которые ее определяют.

  Теперь эта идея создает едва ли не менее серьезные проблемы для классического взгляда на мир, как идея индетерминизма. Ибо это предполагает, что объективное существование мира в необычайной, почти солипсистской степени связано с субъективным восприятием этого мира. Фундаментальная единица объективной реальности, квантовая волновая функция, становится реальной – то есть в одном фактическом событии, в отличие от множественного спектра возможных событий – только тогда, когда она наблюдается, то есть когда она становится частью субъективной реальности, когда она находится в отношениях с наблюдателем… Но кем мог быть этот наблюдатель за большинством событий, если не Богом? Таким образом, множество возможностей быть в данной точке сводятся к одной на самом деле, когда Бог как бы смотрит на это.

  О том, что это продолжает беспокоить умы ученых даже по сей день, свидетельствует совсем недавняя статья в престижном научном еженедельнике New Scientist: “До наблюдения такие квантовые объекты, как говорят, находятся в суперпозиции всех возможных наблюдаемых результатов. Это не означает, что мы существуем во многих состояниях одновременно, скорее, мы можем только сказать, что все разрешенные результаты измерения остаются возможными. Этот потенциал представлен в квантовой волновой функции, математическом выражении, которое кодирует все результаты и их относительные возможности.

  “Но совершенно не очевидно, что, если вообще что-либо, волновая функция может рассказать вам о природе квантовой системы до того, как мы произведем измерение. Этот акт сводит все возможные исходы к одному, получившему название коллапса волновой функции, – но никто на самом деле не знает, что это значит. Некоторые исследователи полагают, что это может быть реальный физический процесс, подобный радиоактивному распаду. Те, кто придерживается многомировой интерпретации, думают, что это иллюзия, вызванная расщеплением вселенной на каждый из возможных исходов. Другие все еще говорят, что нет смысла пытаться это объяснить – и, кроме того, кого это волнует? Математика работает, так что просто заткнись и рассчитывай.

  “В любом случае, коллапс волновой функции, похоже, зависит от вмешательства или наблюдения, что создает некоторые огромные проблемы, не в последнюю очередь связанные с ролью сознания во всем процессе. Это проблема измерения, возможно, самая большая головная боль в квантовой теории. «Это очень трудно», — говорит Келвин Маккуин, философ из Университета Чепмена в Калифорнии. «Каждый день появляется все больше интерпретаций, но у всех из них есть проблемы”.»

  Эта дискуссия напоминает нынешнему автору о работе швейцарского психолога Жана Пиаже, который выдвинул гипотезу о том, что дети не рождаются с верой в продолжение существования объектов, когда за ними не наблюдают. Только примерно с пяти лет они начинают верить, что такой предмет, как мяч, продолжает существовать, даже когда он спрятан за диваном, когда они больше не могут его видеть. Может ли быть так, что современные ученые как бы регрессировали в состояние детского солипсизма, неверия в существование реальности, когда ее никто не наблюдает? Если бы это было так, то существовало и существует простое средство от этой формы безумия: вера в Бога. Ибо существование Бога — это не просто благочестивая надежда, но необходимое допущение не только всей науки, но и веры в твердое существование чего бы то ни было. Ибо мы существуем только благодаря тому, что Бог наблюдает за всем и тем самым превращает это из потенциального в действительное. Он постоянно поддерживает каждую частицу нашего тела и каждое движение нашей души словом Своей силы. Если бы Он отнял у нас эту поддержку, хотя бы на одно мгновение, мы немедленно вернулись бы в то ничто, из которого пришли.

*

  Для тех, у кого есть глаза, чтобы видеть, революция в физике и абсолютная непостижимость в человеческих терминах квантовой физики указывают на нечто, выходящее за рамки физики, на Самого Бога; ибо, как говорит апостол Павел, “ибо мы Им живем и движемся и существуем” (Деяния 17.28).

2/15 октября 2021 года.

Святой Андрей Юродивый ради Христа.