Множество важных событий, происходящих сейчас в науке и напрямую связанных с расследованием Sci-Myst, несравнимо превосходит имеющиеся здесь возможности по их оперативно-аналитическому отображению.

А потому, дабы сохранять-таки масштаб реального времени, придется немного изменить формат. И сначала – для синхронизации – дать просто обзор текущих декабрьских новостей. И уже затем, чуть попозже, вернуться к обстоятельному разворачиванию базовой темы «про слона» – на фоне событий ноября-декабря 2015.

(Так этот выпуск задумывался поначалу… Однако в процессе подготовки и здесь все равно пришлось углубляться в аналитику. В итоге – опять все не просто… Предыдущие эпизоды научно-мистического сериала можно найти через навигатор.)

Кристаллы времени в небесах

Один из постоянных героев нашей истории, видный физик-теоретик и по совместительству писатель-популяризатор Фрэнк Вильчек, на сайте препринтов Arxiv.org опубликовал с коллегами новую сугубо научную работу под названием «Осцилляторные аттракторы: новая космологическая фаза материи» («Oscillatory Attractors: A New Cosmological Phase» by Jasdeep S. Bains, Mark P. Hertzberg, Frank Wilczek. ArXiv:1512.02304).

Формулируя чуть аккуратнее, в онлайн-библиотеке статью разместил не наш герой, а самый молодой – и наверняка основной – соавтор работы, гарвардский аспирант по имени Джасдип Бейнс (колоритные моменты в биографии этого юноши подсказывают, что имеет смысл запомнить новое имя на будущее – Jasdeep S. Bains).

В данный момент, однако, куда важнее собственно суть нового исследования теоретиков. А суть здесь в том, что сделано (пока сугубо теоретическое, но очень) большое – космических масштабов – открытие на направлении, обобщенно именуемом Time Crystals или «кристаллы во времени». Сам первооткрыватель данного феномена, Фрэнк Вильчек, в лаконичной форме охарактеризовал полученные результаты такими словами: «Кристаллы времени в небесах, или в игру вступает темная энергия»…

Для всех, кто слабо себе представляет, о чем идет речь, можно пояснить, что этот новый физический феномен, в научной терминологии именуемый «спонтанное нарушение трансляционной симметрии по оси времени», Вильчек открыл совсем недавно. Первые его работы на данный счет были опубликованы в 2012 и математически убедительно продемонстрировали, что очень важные явления природы – фазовые переходы материи из одного состояния в другое – происходят не только в пространстве, но и во времени.

Все знают, к примеру, что жидкость, однородная и симметричная во всех направлениях, при охлаждении спонтанно превращается в кристалл. То есть возникает существенно иное фазовое состояние материи, в котором свойственная жидкостям «симметрия беспорядка» исчезла, а на смену ей появилась регулярная периодическая структура. Иначе говоря, смещаясь в пространстве кристалла на произвольную дистанцию в произвольном направлении, мы можем оказаться как в узлах решетки, так и в промежутках между ними. А это места с существенно разной физикой или, как еще говорят, «нарушение трансляционной симметрии». Нарушение в пространстве, следует добавить.

Трудно понять, почему это никому из ученых не приходило в голову раньше, но только Вильчек – примерно в 2010 или 2011 году – всерьез задумался: а не может ли быть такое же нарушение симметрии по оси времени? Когда же физик поразмышлял и повозился с формулами, то понял-увидел, что и во времени как отдельные квантовые частицы, так и их ансамбли в состоянии минимума энергии способны порождать регулярно-периодические структуры. Откуда и родилось название Time Crystal (подробнее см. «Процесс пошел»).

Нельзя сказать, что это неожиданное открытие было с восторгом встречено научным сообществом. Хотя собственно к математике выкладок нобелевского лауреата никаких претензий не было, концептуальная суть его результатов порождала неудобные вопросы и идеи. Иначе говоря, Time Crystals сразу угодили в ту известную категорию изысканий, которые, что называется, «расшатывают устои».

Уже тем, к примеру, что физико-математический механизм вращения, способный как угодно долго и без внешних затрат энергии порождать кристалл во времени, подозрительно напоминает «анафему науки» – вечный двигатель…

При столь неблагоприятных начальных условиях понятно, наверное, что сразу же стать модной и популярной среди физиков, как это бывает с некоторыми новинками, теме кристаллов во времени стать не удалось. Однако это вовсе не означает, что абсолютно никого она не заинтересовала. Напротив, довольно быстро обозначились попытки как теоретического развития, так и экспериментального тестирования феномена в нанотехнологических лабораториях. Пока что, правда, без сколь-нибудь внушительных успехов.

Появившаяся же ныне абсолютно новаторская работа (несущая в заголовке дату публикации 9 декабря 2015, что надо отметить особо), развивает тему кристаллов во времени до гигантских, без всякого преувеличения, размеров. До космологических масштабов вселенной в целом.

По сути дела, тот же самый феномен «нарушения трансляционной симметрии во времени» теперь обнаружен при решении совершенно других уравнений – описывающих физику гравитации. То есть в общей теории относительности Эйнштейна. Причем и здесь порождение временнЫх кристаллов обнаружено внутри давно и хорошо известных результатов, на которые прежде никому почему-то не приходило в голову посмотреть чуть иначе.

Ну а когда все-таки пригляделись (разрешив квадрату массы и кинетической энергии быть отрицательными величинами), то обнаружили не только регулярные структуры Time Crystals (как чередование слоев с большей и меньшей плотностью энергии), но и еще немало всякого интересного. Начиная со стабильного, вечно осциллирующего скалярного поля в общем энергетическом фоне расширяющейся вселенной и заканчивая устройством механизма для таинственного феномена темной энергии космоса.

Среди множества других характерных особенностей нового открытия можно выделить два особо важных момента. Один касается скорости осцилляций фонового поля: если частота «встряхиваний» пространства очень велика, то экспериментальными методами это напрямую не выявляется. Другой важный момент – «сигнатура модели» по выражению авторов – это порождение квантов излучения, которые спонтанно возникают в системе как результат осцилляций энергетического фона.

Все эти особенности модели вполне отчетливо связывают ее, с одной стороны, с физикой частиц как «осциллонов Бьеркнеса» в регулярно встряхиваемой среде, а с другой – с известными идеями Оскара Клейна о порождении планковских квантов излучения в процессе колебаний частицы по пятому измерению.

Сами авторы новой статьи, впрочем, подобных обобщений не делают (поскольку тема частиц как осциллонов Бьеркнеса пока что не присутствует в науке вообще никак). Однако масштаб нового открытия произвел, похоже, на самих исследователей весьма мощное впечатление. Во всяком случае, и они не смогли удержаться, чтобы не дать несколько сильных, хотя и чисто спекулятивных пока что прогнозов на будущее.

Типа того, что выявленная ныне модель спонтанного нарушения трансляционной симметрии во времени может иметь непосредственное отношение к таким гранд-проблемам физики, как загадка стрелы времени и вообще сама природа порождения вселенной…

В завершение рассказа об этой интереснейшей новой работе осталось лишь отметить еще два таких важных для нашего расследования аспекта: с чего тут все началось и чего тут нет в принципе.

Началось все с анализа стандартного решения уравнений ОТО, известного как метрика FRW. То есть простого и устойчивого решения, заложенного в фундамент стандартной космологической модели, описывающего расширяющуюся вселенную и примерно одновременно, независимо друг от друга найденного несколькими разными теоретиками – Фридманом, Леметром, Робертсоном и Уокером. Имена пионеров надо выделить особо, поскольку к судьбе одного из этих ученых, Говарда Перси Робертсона, следствие еще раз вернется ближе к концу эпизода.

Ну а чего в нынешней совместной работе Бейнса, Херцберга и Вильчека нет ни под каким видом, так это спекуляций о возможной связи их открытия с единством природы сознания и материи во вселенной. Что в общем-то вполне естественно, коль скоро очень мало кто из современных физиков задумывается о разработке подобных идей.

Куда менее естественным выглядит то, что в статье нет ни малейших упоминаний про феномен под названием «тахионный кристалл». Структура эта, во-первых, была открыта при аналогичных анализах решений для «мнимых масс и энергий», а во-вторых, открыта в контексте не только теории струн, но и квантовой хромодинамики. Принимая во внимание, что квантовая хромодинамика – это главная область специализации Фрэнка Вильчека, невозможно даже представить, чтобы он был не в курсе на данный счет.

С другой стороны, «тахионный кристалл» с самого начала имеет отчетливые признаки темы, жестко табуированной для научных обсуждений. Отчего и нынешнее тотальное умолчание в очередной раз подтверждает хотя и очевидную, но все равно странную и рационально не объяснимую ситуацию со слепыми зонами в физической науке.

Еще один важный момент – связь работы с «секретными принципами» Паули. Хотя тема уменьшения симметрии в статье о «небесных кристаллах времени» раскрыта вполне определенно, в ней нет ни слова «о раздвоении» – как втором важнейшем ключе к новой физике. Причем отчетливо видно, что здесь он принципиально нужен – когда сами исследователи выявляют и отмечают в своей модели признаки неустойчивости конструкции при больших волновых числах колебаний.

То, что на направлениях разработки Time Crystals к идее стабилизирующего раздвоения непременно придут, раньше или позже, можно не сомневаться. Ибо сейчас практически все передовые исследования так или иначе упираются в тему сцепленных дуальных представлений, а эти механизмы – несложно понять – непосредственно сопряжены с концепцией раздвоения.

Очередной наглядный пример чему предоставляет и свежий выпуск нашего постоянного попутчика – еженедельника New Scientist.

Один мозг на два разума

В ту же самую неделю, когда на сайте arxiv.org появилась статья Бейнса-Херцберга-Вильчека, журнал «Новый Ученый» выпустил номер, где в качестве «темы для обложки» размещен материал о новом подходе физики к загадкам устройства сознания («Your Quantum Brain» by Michel Brooks, New Scientist, Issue 3050, 5-11 December 2015).

По давно уже отмеченной традиции «чемодана с двойным дном», британский еженедельник и здесь подает материал в таком виде, когда собственно текст статьи рассказывает про одно, а заголовки и иллюстрации – про нечто существенно другое. Хотя и в той же предметной области, естественно.

Если говорить о непосредственном содержании текста, то здесь рассказывается о междисциплинарных исследованиях ученого по имени Мэтью Фишер – довольно известного среди профессионалов физика, лауреата всяческих премий и наград, специалиста по физике твердого тела и квантовым вычислениям. Главная же особенность новой работы Фишера в том, что он с увлечением ею занимается уже около трех лет, но при этом несколько стесняется выбранной темы, беспокоясь, как бы коллеги не начали принимать его за чокнутого ученого, свихнувшегося на почве очередной безумной идеи.

Как бы там ни было, на сегодняшний день профессор Фишер уже «полностью раскрылся»: в августе 2015 опубликовал препринт своей базовой работы (arXiv:1508.05929); в университетах и институтах, где его хорошо знают, дает обзорные лекции по предмету (см. материал о его ноябрьском выступлении в Калтехе); а в околонаучных СМИ, соответственно, появляются разъясняющие интервью для журналистов.

Суть же новаторского подхода Фишера к тайнам нашего мозга и сознания в том, что он решил подойти к решению этой загадки с сугубо физических позиций. Конечно же, ученый полностью в курсе об аналогичных изысканиях своих коллег – весьма известных людей физико-математической науки, Роджера Пенроуза и Макса Тегмарка (см. «Главная тайна Со-знания»). Однако у Мэтью Фишера на эту гранд-проблему имеется свой собственный, существенно отличающийся от прочих взгляд.

Если совсем вкратце, то ученый поставил перед собой следующие вопросы. Новейшие результаты исследований свидетельствуют, что в деятельности биоорганизмов и мозга имеются признаки работы квантового компьютера. Что же особо важного и необходимого должно иметься в мозге для того, чтобы там происходили подлинно квантовые процессы обработки информации? Фишер уверен, что как минимум там должны быть такие вещи, которые позволяют делать следующее:

(1) хранить квантовую информацию продолжительное время;
(2) иметь средства переноса квантовой информации из одного места в другое;
(3) порождать квантовую сцепленность;
(4) обеспечивать влияние сцепленности на запуск сигнальных процессов в нейронах мозга.

После трех лет изысканий и тесного сотрудничества со специалистами смежных областей, у Фишера набралось немало интересных результатов для рассказа о работе всех этих вещей на квантово-молекулярном уровне. Подробности его исследование и представлены в статье «Квантовое сознание: возможности обработки информации на основе ядерных спинов в мозге» (arXiv:1508.05929), а в популярном виде изложены на страницах еженедельника «New Scientist».

Что же касается второго, «подсознательного» послания журнала, то его, как обычно, надо извлекать из заголовков и иллюстраций к статье. (Извлеченное из веб-адреса) Рабочее название для материала от самого автора статьи – «Лежит ли квантовая физика за возможностями ваших мозгов мыслить?» – трудно назвать удачным. Но суть, во всяком случае, тут ухвачена. Однако вот итоговое развернутое заглавие, полученное от редакции – «Ваш квантовый мозг: один бит в двух разумах» – трудно считать более подходящим, поскольку оно имеет крайне мало общего со статьей о конкретных исследованиях Мэтью Фишера.

Еще меньше общего со статьей демонстрирует и большая, на полосу, иллюстрация, сопровождающая материал о спин-ядерных взаимодействиях в атомах фосфора и в других молекулярных компонентах нейроструктуры мозга. При чуть-чуть более внимательном рассмотрении несложно ухватить, что смысл картинки – это своего рода оптический трюк, помещающий многослойные портреты двух людей, анфас и профиль, в формат одного лица. (Приложить к изображению зеркало подсказывает и заголовок статьи на том же развороте – где слова про «два разума» представлены в виде зеркального отражения: owt|two minds)

Иначе говоря, иллюстрация полностью соответствует заголовку и обложке (два разума в одном), но при этом остается весьма мутным и неясным, что тут, собственно, имеется в виду.

Картина станет более понятной, если знать, что примерно такого же рода наглядный пример использовал в свое время известнейший физик-теоретик Дэвид Бом – для пояснения скрытой многомерной природы в основе загадочного феномена квантовой сцепленности.

В своей книге 1980 года, «Целостность и имплицитный порядок», где была выдвинута в высшей степени революционная для той эпохи идея о голографическом устройстве вселенной, Бом предложил такое наглядное объяснение для парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена, открывшего физикам феномен независимой от расстояний сцепленности частиц в микромире (D. Bohm, Wholeness and Implicate Order, Routledge, London,1980).

Представим себе, писал Бом, аквариум с рыбкой. По какой-то причине у нас нет возможности разглядывать эту систему непосредственно, но мы можем смотреть в два телеэкрана с изображениями аквариума, снимаемого спереди и сбоку. Глядя на экраны, легко можно заключить, что две плавающих там рыбки — это отдельные объекты. Но приглядевшись, можно выяснить, что между двумя рыбками на разных экранах существует какая-то отчетливая взаимосвязь.

Если одна рыбка меняет положение, то одновременно приходит в движение и другая. Причем всегда оказывается так, что если одну видно «анфас», то другую — непременно «в профиль». И если не знать, что снимается один и тот же аквариум, то внимательный наблюдатель скорее заключит, что рыбки каким-то неведомым образом мгновенно сообщаются друг с другом, нежели решит, что это случайность.

Обобщая эту концепцию на элементарные частицы, Бом пришел к выводу, что явно сверхсветовое взаимодействие между сцепленными частицами свидетельствует о существовании более глубокого уровня реальности, скрытого от нас, имеющего более высокую размерность, нежели наша.

Таким образом, квантовые частицы, которые наблюдаем мы — это не отдельные «фрагменты» материи, но грани или проекции более глубокого единства. И поскольку все, что имеется в физической реальности, содержится в этом совокупном образе неделимой целостности, то и вся наша вселенная оказывается голографической проекцией…

Более подробный рассказ о концепции голографической вселенной от Дэвида Бома и о ее прямых взаимосвязях с моделью «мозг как голограмма» от Карла Прибрама можно найти в довольно древнем тексте «Освоение реальности». Здесь же пора вернуться к новым двусмысленностям от журнала New Scientist и еще раз повнимательнее взглянуть на обложку декабрьского выпуска. Где идея заголовка «один мозг на два разума» иллюстрируется с помощью лица, имеющего весьма характерные – раздвоенные – глаза.

Несложно видеть, что глаза эти один в один, что называется, повторяют уже известную нам конфигурацию кругов на полях, появившуюся 9 августа 2015 в районе Фокс-Хилл, Южная Англия. А данная фигура (в разных контекстах именуемая то «круги Вилларсо», то «зацепление Хопфа», а то и Vesica Piscis или «рыбий пузырь»), как было заявлено ранее, является ключом к постижению голографической природы вселенной с ее неразрывно связанными сознанием и материей.

К подробному разбору этого ключа ход нашего расследования приближается хотя и медленно, но неуклонно. Здесь и сейчас, однако, полезно отметить вот какую интересную идею – подсказанную сопоставлением двусмысленных картинок от New Scientist и разъяснений концепции «вселенная-голограмма» от Дэвида Бома.

Если мы, (A) анализируя сверхсветовые взаимодействия сцепленных частиц на любых расстояниях, сумели постичь, что на других уровнях реальности эти частицы являются одним целым. И если мы, (B) уже почти постигли, что в человеческом мозге помимо обычного бодрствующего сознания обитает «кто-то еще» (специалистам-психологам, погружая человека в гипноз, нередко удается вступать в контакт-общение с такими аспектами сознания, которые очевидно не соответствуют личности «спящего»: говорят другим голосом или на другом языке, живут в другой эпохе и так далее).

То в результате нам остается совсем немного до вывода о том, что (C) сознание человека, подобно квантовой частице и любому другому фрагменту единой голографической вселенной, постоянно находится в суперпозиции множества разных состояний. Иначе говоря, в нашем мозге одновременно живут не только две совершенно разные личности, но еще и множество других промежуточных личностей, с разной степенью вероятности проявляющихся в наших действиях и поступках…

А это означает, если вдуматься, что через исследования именно вот этих квантово-голографических особенностей в устройстве нашего собственного сознания мы можем узнать очень много новых и содержательных вещей о физико-математической природе вселенной. Таких, в частности, вещей, как методы манипулирования геометрией пространства в целях транспорта. Или конструкции двигателей и электрогенераторов на базе осцилляций даровой, неисчерпаемой и абсолютно чистой «темной энергии».

В принципе, все примерно то же самое можно узнать и через изучение природы частиц в состоянии суперпозиции. Но большая разница в том, что квантовые частицы материи хотя и обладают зачатками разума, однако говорить не умеют. А вот другие этажи нашего сознания разговаривать не только умеют, но и любят. Осталось лишь научиться их слушать… Ну и еще уметь различать, конечно, – где там действительно информативные источники, а где обманщики и обычные пустобрёхи (что наверху, что внизу, мусора везде хватает).

И хотя на сегодняшний день выдвинутая идея – изучать физику окружающего мира через погружение в глубины сознания – может показаться крайне странной, одно из значительных событий науки в декабре 2015 тоже выводит нас на похожий в целом маршрут. Но только выводит не прямиком, а эдаким окольно-замысловатым образом…