Загадочные явления

Александр Майлер

Загадочные явления

Что может быть интереснее загадочных явлений, о которых прочитал в прессе или интернете, услышал от «очевидцев», которые наблюдал с ужасающей реальностью в фильмах или, чем чёрт не шутит, с которыми столкнулся сам в своей реальной жизни? На взгляд автора, рассказы о загадочных явлениях в нашей жизни самые захватывающие истории на свете. Этим свойством таких историй пользовались и продолжают пользоваться авторы приключенческой и фантастической литературы, авторы множества сериалов и фильмов. Кроме того, существует определенная категория людей, избравших своей профессией демонстрацию загадочных явлений, как на сцене, так и по специальному заказу пользователей.

Не претендуя на полноту, можно представить следующее очень краткое описание подобных явлений: телепатия – чтение мыслей на расстоянии; телекинез – передвижение предметов без соприкосновения с ними; НЛО – неопознанные летающие объекты различной формы, цвета и яркости, передвигающиеся с различной, в том числе и с очень большой, практически не реальной скоростью в воздухе и воде; предсказания – предвидение будущего; целители – люди, исцеляющие от различных недугов без применения медицинских методов лечения; полтергейст – передвижение предметов в жилище, часто хаотичное, похожее на хулиганство, без каких-либо признаков авторов подобных действий: артефакты – необъяснимые наукой сооружения, предметы или изображения; загадочные зоны типа Бермудского треугольника; необъяснимые случаи типа Тунгусского метеорита; странные существа типа снежного человека.

Каждое из перечисленных явлений заслуживает отдельной книжки, а может быть и серии книг. Все они объединяются весьма характерной особенностью – они не признаны мировой наукой прежде всего по очень простой причине: ни одно из этих загадочных явлений не получило достоверного научного подтверждения их реальности. Кроме того, наука оперирует с повторяемыми и проверяемыми явлениями, к которым невозможно отнести в полной мере перечисленные.

В этих заметках автор хотел бы остановиться на загадочных явлениях, имеющих место в самой науке. Они не менее захватывающи по сравнению с упомянутыми общеизвестными фактами, но отличаются от них тем, что принадлежат самой науке и при этом так и не нашли полного и общепризнанного объяснения.

Антропный принцип.

Есть одна загадка, касающаяся проблемы возникновения жизни. В науке эта загадка называется «антропный принцип».

Величины мировых физических постоянных, таких как массы электронов, протонов, нейтронов, константа гравитационного взаимодействия и многие другие фундаментальные константы, оказывается, весьма согласованы. Для чего бы вы думали? Для возникновения жизни! Свойства Вселенной и, как следствие, условия возникновения жизни чрезвычайно зависимы даже от малейших отклонений от существующих значений фундаментальных констант. Немного другие значения масс элементарных частиц или коэффициентов взаимодействия – и нет ни звезд, ни планет, ни биосферы, ни жизни. Почему же наша Вселенная обрела именно эти соотношения фундаментальных физических постоянных?

Имеются две философские интерпретации этой загадки, так называемые слабый и сильный антропный принцип. Слабый антропный принцип говорит о том, что существующее во вселенной соотношение параметров таково, что позволило возникнуть атомам и молекулам, которые, в свою очередь, составили химические элементы, являющиеся материальной и информационной основой живых существ. То есть иными словами, жизнь появилась благодаря такому случайному соотношению параметров мироздания.

Сильный антропный принцип говорит, что наша Вселенная с имеющимися величинами физических постоянных такова именно потому, что соотношение этих констант обеспечивает возникновение жизни. Здесь мы в неявной форме сталкиваемся с наличием понятия Творца, что не очень характерно для научных теорий. По-видимому, в связи с этим обстоятельством многие ученые не считают антропный принцип частью науки.

Есть еще одно соображение, которое может, на взгляд автора, в какой-то мере дополнить антропный принцип.

Почему мы живем в трехмерном мире?

Исключительный лаконизм природы поражает. Все вычисления могут обойтись двоичным кодом. Ноль или единица, плюс или минус, есть электрический заряд или нет его, все это лежит в основе всех вычислений, поскольку двоичность лежит в основе минимальной информационной единицы. Единичного кода не может существовать, потому что в любой информации, даже самой минимальной, должна быть альтернатива. А применяемый в нашей повседневной жизни десятичный вариант вычислений, по-видимому, просто удобен из-за наличия десяти пальцев на руках.

Вот так и в жизни: пойду не пойду, съем не съем, хорошо плохо, по часовой стрелке против неё, добро зло.

Все мироздание построено на основе двоичного кода: положительные и отрицательные заряды, материя и антиматерия, папа и мама. Весьма лаконично, ведь не бывает какого-то третьего заряда, кроме плюса и минуса! А в зародыше будущего живого существа сливается генетическая информация только от двух источников – от папы и мамы! Но если лаконизм природы закономерен, то возникает вопрос, почему мы не живём в двумерном мире?

Почему бы нам не представить зарождение нашей Вселенной по всем канонам общепринятой теории Большого взрыва, но не в нашем трёхмерном варианте, а в двумерном? Представьте себе огромный плоский лист бумаги, бесконечный во все стороны. Нарисуем в любом месте точку. Пусть в этой точке сконцентрирована огромная масса материи и энергии. В какой-то момент произошёл Большой взрыв и несметное количество элементарных частиц в виде очень маленьких дисков (не шариков!), не имеющих толщины, разлетелось по необъятным просторам нашего листа бумаги, то есть двумерного пространства. Из элементарных дисков образовались атомы и молекулы, конечно же тоже в виде дисков. Образовались звезды, звёздные скопления – галактики, планеты, на ничем не примечательной планете возникла жизнь, в основе которой лежит передача генетической информации от родителей к детям. Разумная человеческая жизнь развилась в человеческую цивилизацию, в основе которой лежит передача многих видов информации от человека к человеку.

Как же эти плоские человечки обмениваются информацией?

Главным каналом получения информации человеком является зрение. Визуализация информации первоначально в наскальных рисунках, затем в виде текстов на всевозможных носителях информации, от папируса до бумаги, а сейчас в виде текстовой и графической плоской (!) картинки на экранах и мониторах – вот основа восприятия информации человеком. И только небольшую часть информационного пространства занимает звук, вкус, запах и осязание. Вы заметили мой значок (!) после слова «плоской»? Я хотел подчеркнуть, что визуальная информация отображается в пространстве, на одно измерение меньшем, по сравнению с пространством, в котором существуют передающие и воспринимающие эту информацию.

А теперь представим, как это происходит в двумерном мире. Сейчас в нашем трехмерном мире мы знаем технологии получения трёхмерных объектов из цифровых, то есть двумерных информационных массивов. Теперь мы можем при необходимости представлять информацию в виде трехмерных объектов. Уже созданы трёхмерные принтеры, и мы умеем создавать сложные трёхмерные объекты, например, искусственные человеческие суставы. Но весь путь от первого создателя наскального рисунка до нынешних дней человечество прошло при создании и прочтении информации на объектах, имеющих на одно измерение ниже, чем то, в котором сами живут. То есть все картинки и тексты были представлены на двумерных носителях информации: поверхностях камней, холстах, листах бумаги.

Плоские человечки не могут создавать и воспринимать информацию на объектах своего собственного измерения, поскольку это технология развитого человечества и она недоступна для развивающегося «человека разумного» в начальной стадии своего развития. А на объектах пониженного измерения, то есть в одномерном пространстве, создание и восприятие информации невозможно, поскольку в нем невозможно создать визуальный объект.

Так вот, неизбежность именно трехмерного пространства как минимального для создания и развития разумной жизни является, на взгляд автора, хорошим дополнением к антропному принципу. Несмотря на «железный» лаконизм природы, в двумерном пространстве могла быть создана и развиться только вселенная без разумной жизни. А разумная жизнь требует минимально трёхмерного пространства, так как информационный обмен между разумными живыми существами на основе плоской картинки возможен только в нем.

Антропный принцип невозможно проверить экспериментально. Но эмоционально потрясает сам факт, что при формировании нашего мира после Большого взрыва малейшее отклонение от величины какой-либо из мировых констант нашей Вселенной неизбежно привело бы к отсутствию человечества как части окружающего нас мира, вернее мира, который никого бы не окружал.

Вопрос №1: какой же вариант антропного принципа верный, слабый или сильный? Иными словами, у Творца так случайно получилась Вселенная с живыми разумными существами (слабый антропный принцип) или Творец целенаправленно создавал Мир, населенный менее могущественными творцами (сильный антропный принцип)?

Пока ответа нет.

Происхождение жизни и человека на Земле.

В школьных и студенческих учебниках физики и биологии выстраивается стройная картина мира: много миллиардов лет тому назад произошел так называемый Большой взрыв – вся наша Вселенная до взрыва умещалась в горошину, в которой была упакована масса всей нашей Вселенной. Вот эта горошина и взорвалась. Вся упакованная материя со страшной силой разлетелась и разлетается до сих пор. Почему вся эта материя была так упакована и почему взорвалась – ответа нет. Но зато потом, после взрыва, как утверждают физики, более или менее все ясно: из элементарных частиц, которые как раз и разлетелись стали образовываться атомы, молекулы, образовываться туманности, звезды и планеты. Звезды скучковались в скопления, в галактики. Все эти образования были очень разными и по размерам, и по другим параметрам. Наше Солнце является одной из таких, ничем не примечательных звезд. А наша планета Земля – одна из таких, ничем не примечательных планет. Так вот ничем не примечательная планета Земля оказалась очень даже примечательной – на ней возникли новые молекулярные образования под названием живые существа: одноклеточные, многоклеточные, растения, животные и, наконец, разумные живые существа под названием человек. Обычно любознательных интересуют две загадки, на которые они не получают удовлетворительных ответов в учебниках. Как на Земле возникла жизнь, и как возник интеллект в виде человека?

Представьте себе сложную мощную автоматизированную фабрику по производству самих себя, то есть таких же фабрик. В этих фабриках есть все необходимые автоматизированные службы: добычи и переработки энергии, снабжения необходимым сырьем, переработки сырья в необходимые элементы, конструкторское бюро, занимающееся проектированием этих элементов, логистические подразделения, занимающиеся транспортировкой и оптимизацией транспортных потоков, информационный центр, получающий и перерабатывающий информацию, а также координирующий всю деятельность фабрики. Все автоматизировано и идет по заранее намеченному плану, фабрика производит самоё себя в заранее заданном количестве, а потом, после производства определенного количества фабрик, самоликвидируется. Это было краткое описание работы обычной живой клетки.

Каждый, задав самому себе вопрос, может ли такая фабрика возникнуть сама по себе, хотя бы и очень постепенно, честно ответит: не может. А что уж говорить о многоклеточных образованиях, в которых таких фабрик миллиарды, они весьма разнообразны, поскольку у них есть ярко выраженная специализация, и их деятельность координируется с высокой точностью и технологической дисциплиной. Спрашивается, кем или чем координируется? Откуда клетки печени, легких, костей «знают» в каком количестве им производиться, откуда так называемые стволовые или, проще говоря, универсальные клетки «знают» в какие именно клетки им преобразовываться? Внятных ответов нет. А ведь все поставленные вопросы касаются одной и той же темы, относящейся к самой базовой, основополагающей и фундаментальной проблеме информационного обеспечения всего живого на Земле.

Можно по-другому сформулировать поставленные вопросы. Откуда возникла информация, позволяющая химическим языком передавать из поколения в поколение знания, трансформирующиеся от клетки к клетке, от организма к организму, и приведшие от инфузории к человеку? Концепция случайного зарождения жизни и последующего развития с помощью естественного отбора от инфузории к человеку, на наш взгляд, не очень правдоподобна. Есть общеизвестная аналогия с обезьяной, которая любит стучать по клавиатуре компьютера, и которая в течение определенного периода случайно напечатает роман Л.Н. Толстого «Война и мир». А еще есть история про огромную свалку мусора, содержащую огромное количество металлического и другого хлама, и через много, много лет под воздействием ураганного ветра из этого мусора случайно соберется Боинг 747.

Да, естественный отбор, эволюция по Дарвину, может творить чудеса и превращать простые живые существа в сложные с огромным разнообразием черт и возможностей. Но это возможно при наличии системы создания себе подобных, наделенных базовыми инстинктами, к которым можно отнести инстинкты самосохранения и сохранения вида. А откуда они взялись, эти инстинкты?

Генетика является одной из главных составляющих науки о жизни, потому что главным элементом жизни, в том числе наших с вами тел является клетка, а её рождение, развитие и смерть проистекают по определенным инструкциям, передающимся с помощью генетического кода. Практически всё, из чего состоит наш организм, это белки, а каждый белок построен в соответствии с генетической инструкцией. Очень кратко о генетическом коде. Коды передаются с помощью алфавита из четырех букв словами по три буквы в каждом. Сочетания слов расположены непрерывными цепочками и составляют фразы инструкций. Конечно, я говорю не о буквах, словах и фразах в привычном понимании этих элементов нашего человеческого языка. Все эти буквы, слова, фразы, инструкции имеют физически вид спиралевидных молекул ДНК, которые компактно свернуты в агрегаты, называемые хромосомами, и расположены в плотных комочках, так называемых ядрах клеток. У разных растений и животных разное количество хромосом. У человека во всех клетках, кроме половых, их 23 пары, то есть 46 хромосом. А половые клетки, сперматозоиды и яйцеклетки имеют 23 одинарных хромосомы, поскольку при слиянии сперматозоида и яйцеклетки образуется одна полноценная клетка, из которой потом вырастает организм. Как вы думаете, насколько различается геном человека и мыши? У каждого здравомыслящего человека ответ будет «на много», у человека, конечно же, геном значительно сложней. А вот и нет, говорит расшифровка геномов, разница в пределах пяти процентов. Только около шести-семи процентов генов ДНК являются инструкциями для построения и развития клеток, остальные более девяноста процентов с не ясными функциями. В общепринятой терминологии еще не так давно их называли «мусорной» частью ДНК. Весьма «говорящее» название! Исследования последних лет показывают, что эта большая часть ДНК с таким пренебрежительным прозвищем все же имеет некоторые регулирующие и координирующие функции в геноме.

Как возник человек с мозгом, о котором все ученые мира говорят, как о самом сложном объекте во Вселенной? Каким образом из «глупого» примата, живущего, как и все животные, инстинктами, не имеющего не только никакого представления, как устроен мир вокруг него, но и практически не имеющего самосознания, получился человек? Человек получил интеллект, сравнимый по глубине информационного охвата со всем окружающим его миром. Откуда он получил такое информационное богатство?

Да, похоже, что мы каким-то образом произошли от человекообразной обезьяны. Причем, это случилось относительно недавно, каких-нибудь 100-200 тысяч лет тому назад. Слово «недавно» применено без всякой иронии, поскольку, по масштабам эволюции, это совершенно ничтожный срок. Для иллюстрации ничтожности сроков существования человечества по сравнению с возрастом Вселенной представим себе, что мы волшебным образом сжали историю Вселенной до одного месяца. Тогда Земля образуется через 10 дней после Большого взрыва, жизнь на Земле зарождается на 11-тый день, только на 28-ой день появляются многоклеточные организмы, 12 часов назад вымирают динозавры и появляются млекопитающие, 30 минут назад появляются приматы и 0,03 секунды назад появляется человек. А что же случилось 0,03 секунды тому назад? Почему, как утверждается в научных работах, части мозга приматов, отвечающие именно за создание языка, стали эволюционировать в десятки раз быстрее, чем остальные части организма? Ведь язык как мощнейший инструмент оперирования с информацией является главным отличительным признаком человека от остальных живых существ. Причем следует подчеркнуть, что язык не только дал возможность коммуницировать, то есть передавать и воспринимать информацию, но и в еще большей мере, на взгляд автора, сделал человека принципиально иной сущностью по сравнению со всей остальной Вселенной.

Информационное богатство человека связано с явлением, которое придает человеку принципиальное отличие от всего остального. Человек способен создавать новую информацию. Да, мы знаем, что основные отличительные признаки человека от животного включают способность к человеческому языку, развитие которого привело к современной информационной цивилизации, и самосознание, позволяющее понимать окружающий мир и собственное место в нем. На взгляд автора, способность к творчеству является еще одним принципиальным отличием человека от животных, поскольку творчество есть создание новой информации, что недоступно никому, кроме человека. Фактически, любое произведение искусства, литературы, кино, театра, любое открытие науки или создание новых технологий является созданием новой, никогда ранее не имевшейся в мире информации.

Вопрос №2: как же случилось, что за 0,03 секунды по условной приведенной выше шкале времени из примитивных приматов развился человек, способный не только изучать и понимать окружающий его мир, и себя в этом мире, но и создавать новые миры в форме творческих актов науки и искусства?

Пока ответа нет.

Загадки квантовой физики или Миром правит случайность.

Все происходящие события в нашей жизни распадаются на два больших класса: строго предсказуемые и случайные. Вторых намного больше, чем первых. Если мы ударим по мячу, то мы знаем, что он покатится в ту сторону, куда мы его направили своим ударом. Но если мы подбросим монетку, то мы не знаем, какой стороной она упадёт. Многие знают, что если монетку подбрасывать очень много раз, то орёл или решка выпадает примерно одинаковое количество раз. Но никто не знает, как она выпадет каждый конкретный раз. Мы знаем, что события нашей жизни не предопределены, а имеют вероятностную природу. В случае с монеткой невозможно учесть всё огромное количество факторов, влияющих на поведение монетки, а что уж говорить о более сложных процессах. Но ведь можно себе представить сверхмощный компьютер, который учтёт все факторы? Сможет он предсказать, как выпадет монетка, или как сложится наша жизнь? Ответ даёт квантовая механика – нет, не сможет.

Мы знаем из школьных физики и химии, что все материальные объекты состоят из молекул и атомов. Атомы построены из элементарных частиц, таких как хорошо всем известный электрон. И вот среди этих самых маленьких по масштабу нашего материального мира частиц царят законы, резко отличающиеся от наших привычных представлений о нормальном поведении объектов. Дело в том, что элементарные частицы, из которых состоят все материальные объекты, в том числе и монетка, и мы с вами, имеют одну очень существенную особенность. Их местоположение, направление движения и скорость носят строго вероятностный характер. Ну вот, например, мы всегда знаем где находится мяч на футбольном поле, мы просто видим его. Но где находится элементарная частица, мы не знаем. И не только потому, что не можем на нее посмотреть из-за её крайней малости, а потому, что она в принципе не имеет определенного местоположения. Так устроен наш с вами материальный мир, принципиально основанный, как доказывает квантовая физика, на случайности. А как же быть с знаменитым высказыванием Эйнштейна, что Бог не играет в кости?

Еще как играет! Электрон может находиться в любом месте пространства с определённой долей вероятности. В квантовой механике локализация электрона в пространстве называется мудрёным словом «суперпозиция». Его положение в пространстве описывается вероятностной формулой, которая описывает электрон, как волну, а не как частицу. Но как только мы измерим каким-либо прибором местонахождение электрона вся неопределённость его локализации пропадает – электрон становится привычной нам всем частицей с совершенно определённым местоположением.

Мы часто думает над тем, что было бы, если … Если не встретил бы этого человека, если не пошёл или не поехал туда, если сам не решил бы что-то сделать … Бывает, что проклятый случай приводит к трагическим последствиям. Но бывает и наоборот, случай рождает колоссальную радость. Ведь если вдуматься, ты каждый из нас неимоверный «везунчик»! Поражает, что сам факт существования каждого из нас основан на абсолютно случайном событии: соединении сперматозоида и яйцеклетки. Чтобы появился на свет каждый человек, необходимо сочетание огромного числа случайностей. Нужно, чтобы родители захотели заняться сексом именно в этот конкретный и короткий момент, когда эта конкретная яйцеклетка созрела и была бы готова к оплодотворению. Нужно, чтобы из миллионов сперматозоидов, устремившихся к своей цели, именно этот конкретный, несущий половину генетической информации, пришёл первым и успешно соединился с яйцеклеткой, владеющей второй половиной генетический информации. Как уникальный ключ в уникальном замке, две половины информации объединяются, чтобы дать начало развитию конкретного человека – плода сочетания невероятных случайностей.

История не имеет сослагательного наклонения – это расхожая фраза, отражающая неумолимый ход времени. А собственно, почему неумолимый? Как бы нам хотелось увидеть мир без Гитлера или без убийства эрцгерцога Фердинанда и вообще без огромного количества негативных случайностей, порождающих несметные страдания людей.

В популярных изложениях парадоксов квантовой механики наиболее распространены описания историй с двух-щелевым экспериментом и с мало гуманным, хотя, к счастью, и умозрительным, экспериментом с так называемым котом Шредингера. В первом случае мы бомбардируем элементарными частицами экран, загороженный щитом с двумя щелями. Для простоты изложения будем упоминать элементарную частицу в виде хорошо всем известного электрона. Мы получаем на экране картину, свидетельствующую, что электрон не частица, а волна. Эта волна может проникать через любую из двух щелей на нашем щите, даже, если мы выстрелили только одиночным электроном. Более того, получается, что электрон может проникать через обе щели одновременно. На впервые читающего об этом классическом эксперименте читателя обрушивается далее совсем уж сенсационное утверждение. Как только мы начнем наблюдать, через какую конкретно щель пролетел электрон, картина на экране совершенно меняется. Она показывает, что электрон ни какая не волна, а совершеннейшая частица. То есть получается, что картина на экране принципиально зависит от того, наблюдает ли кто-либо за щелью или нет. Таким образом, существуют два варианта: либо электрон проходит как волна через обе щели сразу, либо при установке у одной из щелей детектора электрон проходит как частица только через одну из щелей.

Как же так, воскликнет впервые узнающий эту новость читатель! Что же, на электрон каким-то образом воздействует наблюдение за ним, и тогда он меняет свое поведение? Да, именно так, уважаемый читатель. В квантовой физике нельзя рассматривать объекты вне связки с наблюдением. При этом необходимо отметить, что экспериментальная квантовая физика доказала, что наблюдение может осуществляться либо человеком с помощью приборов, либо автоматически путем постановки регистраторов, либо даже в определенной играющей роль наблюдателя среде без приборов и регистраторов. Во всех случаях квантовых экспериментов сам факт наблюдения значительно воздействует на элементарную частицу. Когда мы наблюдаем мяч на футбольном поле, процесс рассматривания мяча точно также воздействует на мяч, так как мы видим объекты с помощью электромагнитных световых волн. Но воздействие на мяч этих волн не значительно, чего нельзя сказать про элементарную частицу, которая чувствительна по отношению к любому измерению.