Часть 8.

Хотя проявление той или иной сети во время конкретного эксперимента определяется одной лишь случайностью, каждая сеть обладает вполне предсказуемой структурой. Причина--в действии уже упоминавшихся законов сохранения, согласно которым могут происходить только такие реакции, в которых сохраняется неизменным определенный набор квантовых чисел. Прежде всего, константой должно быть суммарное количество энергии. Это означает, что в ходе реакции могут возникать только те частицы, для образования массы которых окажется достаточным имеющийся запас энергии. Далее, возникшие частицы должны в совокупности обладать тем же квантовыми числами, что и первоначальные частицы. Возьмем, к примеру, взаимодействие протона и пи-. Суммарный электрический заряд этих частиц равен нулю. В результате их столкновения могут образоваться нейтрон и пи-0 но не нейтрон и пи+, так как суммарный электрический заряд второго сочетания равен +1.

Следовательно, адронные реакции представляют собой поток энергии, в котором возникают и исчезают частицы, но эта энергия может "течь" только по некоторым определенным "каналам", характеристиками которого и являются квантовые числа, сохраняющиеся во время сильных взаимодействий в качестве констант.

В теории S-матрицы понятие канала реакции имеет более фундаментальное значение, чем понятие частицы. Оно определяется как набор квантовых чисел, присущий различным адронным сочетаниям, а нередко--и отдельным адронам. Какое именно сочетание пройдет через тот или иной канал, определяется вероятностью и зависит, в первую очередь, от имеющегося количества энергии. График на рис. 56 соответствует взаимодействию между протоном и п-, на промежуточной стадии которого образуется нейтрон. Таким образом, канал реакции состоит сначала из двух адронов, потом -- из одного, а в конце концов--снова из первоначальной пары адронов. При наличии большого количества энергии тот же самый канал мог бы состоять из пар Л--К, 2--Ки т. д. # # Истинные имена частиц тут? ХтоЗнает, товарищи, ХЗ... # {157}

Еще более уместно рассматривать в терминах каналов реакций резонансы -- эти крайне недолговечные состояния адронов, которые характерны для всех сильных взаимодействий. Они представляют собой настолько эфемерные явления, что физики сначала даже не хотели рассматривать их в качестве частиц, да и до сих пор одна из важнейших задач, стоящих перед современной экспериментальной физикой высоких энергий, заключается в том, чтобы более точно определить свойства резонансов. Резонансы образуются во время столкновений между адронами и почти сразу же распадаются. В пузырьковой камере они никак не обнаруживают своего присутствия, и обнаружить их можно только благодаря характерному изменению вероятностных характеристик реакций. Вероятность прохождения реакции при столкновении двух адронов зависит от количества энергии, принимающей участие в столкновении. При изменении количества энергии вероятность тоже изменяется; причем при увеличении запаса энергии она может не только возрасти, но и снизиться, что определяется другими особенностями реакции. Однако при некоторых значениях запаса энергии вероятность реакции возрастает довольно резко; при таких значениях реакция будет происходить гораздо чаще, чем при всех остальных. Резкий рост вероятности связан с образованием недолговечного промежуточного адронного состояния с массой равной тому количеству энергии, при котором отмечается резкое увеличение вероятности.

Причина, по которой эти недолговечные адронные состояния получили название резонансов, имеет отношение к аналогии из механики, связанной с хорошо известным явлением резонанса при колебаниях. Возьмем, к примеру, звук, то есть колебания воздуха. Мы знаем, что воздух, находящийся внутри какого-либо полого предмета, обладает способностью слабо реагировать на приходящие извне звуковые волны, но если волны достигнут определенной частоты, называющейся частотой резонанса, воздух внутри полости тоже начнет совершать колебания, или "резонировать". Канал адронной реакции тоже можно уподобить такому резонирующему предмету, поскольку энергия столкновения адронов связана с частотой соответствующей вероятности волны. Когда эта энергия, или, что то же самое, частота, достигает определенного значения, канал начинает "резонировать", колебания вероятностной волны внезапно усиливаются, что вызывает резкий скачок вероятности реакции. Большинство каналов реакции имеют несколько резонансных значений энергии, каждое из которых соответствует недолговечному адронному состоянию, реализующемуся при приближении энергии столкновения к резонансному значению.

В контексте теории S-матрицы вопрос о том, являются ли резонансы "частицами", теряет свой смысл. Все частицы воспринимаются как промежуточные стадии в сети реакций, и тот факт, что продолжительность существования резонансов гораздо меньше, чем продолжительность существования других адронов, не имеет решающего значения. "Резонанс"--и в самом деле очень удачное название. Оно относится одновременно и к событиям в канале реакции, и к адрону, образующемуся в процессе этих событий, обнаруживая, таким образом, неразрывную связь между частицами и реакциями. Резонанс--это частица, но не объект. Гораздо более уместно назвать его событием, процессом или чем-нибудь в этом роде. {158}

Это описание адронов в физике вызывает в памяти уже цитировавшееся выше высказывание Д. Т. Судзуки: "Буддисты воспринимают объект как событие, а не как вещь или материальную субстанцию".

То, что открылось буддистам благодаря мистическому интуитивному прозрению, было документально подтверждено экспериментами и математическими теориями современной науки.

Для того, чтобы описать все адроны как промежуточные состояния в сети реакций, мы должны иметь возможность охарактеризовать силы взаимодействия между ними. Последние принадлежат к числу сил, действующих при сильных взаимодействиях, и отражают, или "рассеивают" адроны, участвующие в столкновениях, уничтожая их или преобразуя в другие структуры, а также объединяя их в группы, служащие для последующего образования промежуточных связанных состояний. В теории S-матрицы, как и в теории поля, силы взаимодействий ассоциируются с частицами, однако понятие виртуальной частицы не используется. Вместо этого соотношения между силами и частицами основываются на особом свойстве S-матрицы, известном под названием "кроссинг". Рассмотрим его на примере следующего графика, изображающего взаимодействие между протоном и пи- (рис. 57).

Если мы перевернем этот график на 90 градусов, придерживаясь принятого ранее допущения (глава 12), согласно которому стрелки, направленные вниз, означают античастицы, мы увидим на графике взаимодействие антипротона (р-) и протона (р), в результате которого образуется пара пионов, причем п+ представляет собой античастицу для п- исходного взаимодействия (рис. 58).

Свойство "кроссинга", то есть пересечения, перекрестка, характерное для S-матрицы, в данном случае заключается в том, что оба эти процесса могут быть изображены при помощи одного и того же элемента S-матрицы (рис. 59), то есть два наших графика соответствуют только различным аспектам, или "каналам", одной и той же реакции. (Мы можем продолжать вращать график, получая новые и новые варианты реакций, описываемые, тем не менее, при помощи все того же графика. Каждый элемент S-матрицы изображает шесть различных процессов, однако для нашего рассказа о силах взаимодействия достаточно упомянуть только о двух из них, которые названы выше). Для специалистов в области физики частиц переходы от одного канала к другому являются обычными, и вместо того, чтобы переворачивать график, они просто читают его снизу вверх или слева направо, говоря при этом о "прямом канале" или "кросс-канале". Таким образом, реакция в нашем примере будет прочитана как р+(пи-)-->р+(пи-) в прямом канале, и как (р-)+(р) -> (пи-)+(пи+)--в кросс-канале.

Связь между силами и частицами осуществляется при помощи промежуточных состояний двух каналов. В нашем случае в прямом канале протон и пи- могут образовать промежуточный нейтрон, а кросс-канал может состоять из промежуточного {159} нейтрального пиона (пи0). Этот пион, промежуточное состояние кросс-канала, будет рассматриваться как воплощение сил, действие которых в прямом канале выражается в связывании протона и пи- в единое целое для образования нейтрона. Таким образом, для установления связи между силами и частицами нам необходимы оба канала: то, что в одном из них является силой, в его кросс-канале будет уже промежуточной частицей (рис. 60).

Хотя переключение с одного канала на другой не представляет больших трудностей математического порядка, получить четкое интуитивное ощущение того, что при этом происходит, очень сложно, если вообще возможно. Дело в том, что "кроссинг" представляет собой типично релятивистское явление, рассматривающееся в контексте четырехмерного формализма теории относительности и с трудом поддающееся визуализации. С похожим положением дел мы сталкиваемся в теории поля, где силы взаимодействия рассматриваются в виде обменов виртуальными частицами. И в самом деле, график, на котором изображен промежуточный пион в кросс--канале, чем-то напоминает графики Фейнмана, использующиеся для описания обменов виртуальными частицами (не следует, однако, забывать о том, что графики S-матрицы не являются пространственно-временными и имеют характер приблизительных, символических изображений реакции частиц, а также о том, что переключение от одного канала к другому происходит в абстрактном математическом пространстве). В этой связи можно условно говорить о том, что протон и пивзаимодействуют посредством обмена пи0. Такие выражения нередко встречаются в речи физиков, однако они не вполне точны. Более адекватное толкование происходящего требует обязательного использования абстрактных понятий прямого и кросс-каналов, которые практически невозможно представить себе зрительно.

Несмотря на различные математические подходы, общее понимание сил взаимодействия в теории S-матрицы мало отличается от теории поля. Согласно обеим теориям, силы проявляются в форме частиц, масса которых определяет радиус действия силы. Обе теории видят в силах имманентные свойства взаимодействующих частиц: в теории поля силы являются отражением структуры виртуальных облаков частиц, а в теории S-матрицы они порождаются связанными состояниями взаимодействующих частиц. Обоснованная нами параллель с восточным толкованием понятия силы, характерна, таким образом, для обеих этих теорий (см. главу 14). Из такого подхода к рассмотрению сил взаимодействия вытекает важный вывод о том, что все известные частицы должны иметь некую внутреннюю структуру, поскольку только в последнем случае они смогут вступать во взаимодействие с наблюдателем и быть замеченным им. По словам Джеффри Чу, одного из создателей теории S-матрицы. "Воистину, элементарная частица -- пол- ностью лишенная внутренней структуры -- не была бы подвержена действию каких-либо сил, которые могли бы помочь нам обнаружить ее существование. Уже из того самого факта, что нам известно о существовании частицы, следует сделать вывод о том, что эта частица обладает внутренней структурой!" {15.99}. {160} # # Раз кварки нам не видны в самостоятельном виде, # не означает ли это, что они не имеют структуры? #

Особое преимущество математического языка теории S-матрицы заключается в том, что при его помощи можно описать "обмен" целой адронной семьей. Как говорилось в предыдущей главе, все адроны можно разделить на последовательности, для членов каждой из которых характерна полная идентичность всех свойств, за исключением массы и спина. Математическая формулировка, впервые предложенная Туллио Редже, позволяет рассматривать каждую из этих последовательностей в качестве множества возбужденных состояний одного и того же адрона. За последние годы ученым удалось объединить формулировку Редже с теорией S-матрицы, в которой ее стали очень успешно применять для описания адронных реакций. Введение в научный обиход этой формулировки является одним из наиболее важных усовершенствований теории S-матрицы, и может расцениваться как первый шаг к динамическому объяснению паттернов частиц.

Таким образом, теория S-матрицы позволяет физикам описывать строения адронов, силы взаимодействия между ними и некоторые из паттернов, которые они образуют, принципиально динамическим образом, так, что каждый адрон понимается как неотделимая часть неразрывной сети реакций. Основная задача, стоящая перед теорией S-матрицы, заключается в том, чтобы применить это динамическое описание для объяснения симметрий, порождающих адронные паттерны и законы сохранения, которым была посвящена предыдущая глава. В новой формулировке этой теории адронные симметрии должны отразиться на математической структуре S-матрицы таким образом, чтобы она содержала только те элементы, которые соответствуют реакциям, допустимым с точки зрения законов сохранения. Тогда эти законы утратили бы свой теперешний статус чисто эмпирических закономерностей и стали бы логическим следствием динамической природы адронов.

В настоящее время физики пытаются решить эту задачу при помощи постулирования нескольких общих принципов, которые ограничивают математические вероятности построения элементов S-матрицы, придавая последней, таким образом, более определенную структуру. До сих пор было постулировано три таких принципа. Первый из них является следствием из теории относительности и наших макроскопических представлений о времени и пространстве. Он гласит, что вероятности реакций (а следовательно, и элементы S-матрицы) не зависят от расположения экспериментального оборудования в пространстве и времени, его пространственной ориентации и состояния движения наблюдателя. Как говорилось в предыдущей главе, из факта независимости реакций частиц от изменений ориентации и местонахождения в пространстве и времени следует вывод о сохранении суммарного количества вращения, импульса и энергии, принимающих участие в реакции. Эти "симметрии" имеют колоссальное значение для нашей научной работы. Если бы результаты эксперимента менялись в зависимости от времени и места его проведения, наука в ее современном понимании попросту прекратила бы свое {161} существование. Наконец, последнее утверждение относительно того, что результаты эксперимента не зависят от состояния движения наблюдателя, представляет собой сформулированный принцип относительности, лежащий в основе теории с аналогичным названием (см. главу 12).

Второй основополагающий принцип вытекает из квантовой теории. Согласно нему, исход той или иной реакции можно предсказать только в терминах вероятностей, то есть сумма вероятностей всех возможных исходов -- включая тот случай, когда взаимодействия между частицами не происходят вообще--должна равняться единице. Другими словами, можно считать доказанным, что частицы либо взаимодействуют друг с другом, либо нет. Это казалось бы, тривиальное положение представляет собой очень важный принцип, получивший название "принципа унитарности", который тоже значительно ограничивает возможности построения элементов S-матрицы.

Наконец, третий и последний принцип имеет отношение к нашим представлениям о причине и следствии и называется принципом причинности. Согласно нему, энергия и импульсы могут совершать пространственные перемещения только при помощи частиц, и при подобных перемещениях частица может возникнуть во время одной реакции и исчезнуть во время другой при том условии, что последующая реакция происходит позже, чем предыдущая. Из математической формулировки принципа причинности следует, что S-матрица обнаруживает непосредственную зависимость от энергий и импульсов частиц, принимающих участие в реакции, за исключением величин, при которых становится возможным возникновение новых частиц. При этих значениях математическая структура S-матрицы резко изменяется: она начинает характеризоваться явлением, которое математики называют особенностью. Каждый канал реакции содержит несколько таких особенностей, то есть несколько значений энергии и импульса, при которых могут образоваться новые частицы. Примером особенностей являются упоминавшиеся выше "резонансные энергии". Принцип причинности предполагает, что S-матрица имеет особенности, но не указывает их точного расположения. Значения энергии и импульса, при которых могут возникать новые частицы, варьируются в зависимости от масс и других характеристик образующихся частиц, а также в зависимости от канала реакции. Таким образом, локализация особенностей отражает свойства этих частиц, а поскольку во время реакций частиц могут возникать любые адроны, особенности S-матрицы заключают в себе информацию обо всех закономерностях классификации адронов и их симметриях. Поэтому главная цель теории S-матрицы заключается в том, чтобы свести структуру особенностей S-матрицы к общим принципам. До сих пор модели, которая могла бы удовлетворить требованиям всех трех принципов, создать не удалось; вообще, вполне возможно, что этих трех принципов вполне достаточно для исчерпывающего описания всех свойств S-матрицы, а значит, и всех свойств адронов. (Это предположение, получившее свою известность под названием гипотезы бутстрапа, будет более подробно рассматриваться в последней главе книги). Если дело обстоит именно так, то философские следствия такой теории будут иметь просто колоссальное значение. Каждый из трех принципов связан с нашими методами организации наблюдений и измерений окружающего {162} мира, то есть с нашим научным подходом. Если структура адронов определяется только этими принципами и ничем иным, это значит, что основные структуры физического мира, в конечном счете, определяются только нашим взглядом на мир. Любое существенное изменение в наших методах наблюдения приведет к изменению основополагающих принципов, что повлечет за собой изменение структуры S-матрицы, а значит, и структуры адронов.

Такая теория субатомных частиц отражает принципиальную невозможность отделения наблюдателя от наблюдаемого им мира, о чем мы уже упоминали в связи с квантовой теорией. Из нее следует, что все структуры и явления, наблюдаемые нами в окружающем мире, представляют собой не что иное, как порождения нашего измеряющего и классифицирующего сознания. К аналогичному утверждению сводится одно из важнейших положений восточной философии. Восточные мистики не устают повторять, что воспринимаемые нами вещи и события суть порождения сознания, берущие начало в одном из его состояний и исчезающие при преодолении этого состояния. Индуизм утверждает, что все формы и структуры вокруг нас порождаются сознанием, скованным чарами майи, и рассматривает нашу склонность придавать им большое значение в качестве проявления одной из основных иллюзий, присущих человеку. Буддисты называют эту иллюзию "авидья", то есть "невежество", и видят в ней состояние "загрязнения" сознания. Как говорит Ашвагхоша, "Если не признавать единство всеобщности вещей, возникает невежество, а также партику- ляризирующая склонность обращать внимание на частности, и вследствие этого развиваются все стадии загрязненного сознания... Все явле- ния в этом мире представляют собой не что иное, как иллюзорные отражения сознания, и не имеют собственной реальности" {2, 79, 86}. К этой теме часто возвращаются и представители буддийской школы йогачаров, которые считают, что все вос- принимаемые нами формы суть "только сознание", про- екции или "тени" разума: "В нашем сознании берут начало бесчислен- ные вещи, обусловленные разграничением... Эти вещи люди воспринимают как внешний мир... То, что кажется внешним, не существует в дей- ствительности: то, в чем мы видим множествен- ность, на самом деле--не что иное, как созна- ние; тело, имущество и все упоминавшееся выше--все это, говорю я, одно лишь созна- ние" {75,242].

В физике частиц построение модели, выводящей все свойства адронов из основополагающих принципов теории S-матрицы, представляет собой сложнейшую задачу, и до сих пор в этом направлении удалось сделать лишь несколько маленьких шагов. Тем не менее, мы должны считаться с возможностью того, что когда-нибудь все свойства субатомных частиц будут {163} восприниматься как следствия этих принципов, а значит, как часть нашего научного мировоззрения. Предположение относительно того, что именно этому обстоятельству предстоит в дальнейшем стать фундаментальным положением физики частиц, неизбежно должно будет отразиться на более частных теориях электромагнитных, слабых и гравитационных взаимодействий, и это не может не казаться нам в высшей степени удивительным и парадоксальным. Если данное предположение будет обосновано и доказано, современная физика придет к тем же выводам, что и восточные мудрецы, и признает, что все структуры физического мира -- не что иное, как майя, или "одно лишь" сознание.

Теория S-матрицы обнаруживает большое сходство с восточной философией не только в своих конечных выводах, но и в общем подходе к рассмотрению вещества. Она описывает мир субатомных частиц как сеть взаимосвязанных событий и уделяет основное внимание не фундаментальным структурам или единицам, а изменениям и преобразованиям. На Востоке такой подчеркнутый интерес к изменениям и превращениям характерен прежде всего для буддийской философии, которая рассматривает все вещи как нечто динамическое, непостоянное и иллюзорное. Так, С. Радхакришнан пишет: "Почему мы размышляем о вещах, а не о процессах в этом абсолютном, ничем не свя- занном потоке? Потому что мы закрываем гла- за на последовательные, перетекающие друг в друга события. Благодаря искусственности под- хода мы расчленяем поток изменений на от- дельные фрагменты и называем последние ве- щами... Если мы хотим познать истинную сущность вещей, мы должны осознать всю аб- сурдность нашего подхода, при котором отдель- ным продуктам непрерывного процесса уделя- ется такое внимание, как если бы они были чем-то вечным и действительно существующим. Жизнь--это не вещь и не состояние вещи, а непрерывное движение, или изменение" [62, 369].

И современный физик, и восточный мистик приходят к выводу о том, что все явления в этом мире перемен и преобразований динамически связаны между собой. Индуисты и буддисты придают этой взаимосвязи характер космического закона, закона КАРМЫ, но, как правило, не соотносят ее с какими-либо конкретными структурами во всеобщей сети событий. Китайская философия, которая тоже уделяет большое внимание движению и изменениям, характеризуется иным подходом. Она разрабатывала понятие динамических паттернов, которые постоянно образуются и вновь разрушаются, возвращаясь к космическому течению Дао. В "И цзин", или "Книге Перемен", эти паттерны объединены в систему архетипических символов, или так называемых гексаграмм.

Основной принцип построения этих паттернов в "И цзин" (см. главу 7) --чередование противоположных начал, ИНЬ и ЯН. ЯН изображается при помощи сплошной линии (--), а ИНЬ--при помощи разорванной (- -), и вся система гексаграмм состоит из естественного чередования этих двух типов линий. Расположив их {164} попарно, мы получим четыре комбинации. Добавив третью линию, мы получим восемь триграмм:

В древнем Китае триграммы рассматривались в качестве символических изображений различных ситуаций, имеющих место в космосе и жизни людей. Они получили названия, отражающие их основные характеристики: "Созидание", "Самоотдача", "Энтузиазм" и так далее. Каждая триграмма соотносилась с различными образами из мира природы и общественной жизни. Они, к примеру, могли обозначать небо, землю, гром, воду и т. д., а также семью, состоящую из отца, матери, трех сыновей и трех дочерей. Помимо этого, триграммы соотносились с основными направлениями, или сторонами света, и временами года, располагаясь при этом следующим образом: (см. рис. 63).

При таком расположении восьми триграмм они следуют друг за другом по окружности в том "естественном порядке", в котором они были начертаны. Первая из них помещается вверху, где, по представлениям китайцев, находится юг, первые четыре триграммы расположены в левой части круга, а последние четыре--в его правой части. Такое расположение характеризуется замечательной симметричностью, и триграммы, находящиеся друг против друга, имеют чередующийся порядок черт ИНЬ и ЯН.

Для того, чтобы количество возможных комбинаций возросло, китайцы стали объединять триграммы в сочетания по две в каждом, размещая их друг над другом. Таким образом они получили шестьдесят четыре гексаграммы, каждая из которых состоит из шести линий -сплошных или разорванных. Гексаграммы могут быть сгруппированы в ряд правильных узоров; два варианта изображены в нашей книге на рисунке 64. Это квадрат, каждая сторона которого состоит из восьми гексаграмм, и круг, составленный из шестидесяти четырех комбинаций шести линий и обнаруживающий те же признаки полной симметричности, что и круг из восьми триграмм.

Шестьдесят четыре гексаграммы -- это космические архетипы, на которых основывается использование "И цзин" в качестве гадательной книги. Для истолкования той или иной гексаграммы нужно знать значение входящих в нее триграмм. Так, если триграмма "Возбуждение" находится над триграммой "Самоотдача", итоговая гексаграмма истолковывается как движение, встречающееся с привязанностью и порождающее вольность. Отсюда и название этой гексаграммы--"Энтузиазм" (см, рис. 65).

Приведем еще один пример, на этот раз с триграммами "Сцепление" и "Самоотдача", сочетание которых интерпретируется как Солнце, поднимающееся над землей, то есть как символ быстрого, ничем не остановленного прогресса, и поэтому носит название "Прогресс" (см. рис. 66).

В "И цзин" триграммы и гексаграммы представляют те паттерны Дао, которые порождаются динамическим чередованием ИНЬ и ЯН в различных ситуациях, как в космосе, так и в жизни людей. Эти ситуации бесконечного протекания и видоизменения. Все вещи в этом мире подвержены изменчивости и текучести. То же самое {165} характерно и для их символических изображений--триграмм и гексаграмм. Последние постоянно пребывают в состоянии преобразования и становления: одна фигура перетекает в другую, сплошные линии прогибаются и разрываются пополам, а два фрагмента разорванной линии стремятся сблизиться и срастись друг с другом. "И цзин", с ее учением о динамических паттернах, порождаемых изменениями и преобразованиями, представляет собой наиболее близкую аналогию восточного мышления и теории S-матрицы. Обе эти системы взглядов уделяют первоочередное внимание процессам, а не объектам. В теории S-матрицы в качестве процессов выступают реакции частиц, лежащие в основе всех явлений мира адронов. В "И цзин" процессы носят название "перемен" и рассматриваются в качестве понятия, необходимого для описания и объяснения всех явлений природы: "Перемены--это то, что позволило святым мудрецам проникнуть во все глубины и овла- деть семенами всех вещей" {86, 315}. # # Если "вещь" никак не проявляет себя и неизменна, # то тяжело не только узнать её свойства и характеристики, # но и вообще догадаться о ее существовании. # Если же вещь изменяется и участвует в переменах своего # окружения, то она как бы сама описывает себя - # как процесс. Все свойства "вещей" - на самом деле # есть свойства процессов, в которых они способны участвовать. #

Перемены--это не фундаментальный закон, которому должны подчиняться все явления физического мира, а скорее,--если говорить словами Гельмута Вильгельма--"внутренняя тенденция, согласно которой, всякое развитие происходит естественным и спонтанным образом" [85, 19]. То же самое можно сказать и о "переменах", свойственных миру частиц. Эти перемены тоже являются воплощением внутренне присущих частицам тенденций, выражающихся в теории S-матрицы в терминах вероятностных характеристик реакций.

Изменения в мире адронов порождают структуры и симметричные паттерны, которые могут быть символически изображены в виде каналов реакций. Физика не склонна придавать фундаментальное значение ни этим структурам, ни их симметрии, воспринимая их как логическое следствие динамической природы частиц из их тенденции к преобразованиям и изменениям.

В "И цзин" мы тоже имеем дело с порождениями перемен -- особыми структурами, триграммами и гексаграммами, которые, как и каналы частиц, представляют собой символические изображения возможных направлений перемен. Если каналы реакции наполнены течением энергии, то между линий, из которых состоят гексаграммы, струится поток "перемен": "Изменение, безостановочное движение, Текущее по шести пустым местам, Поднимающееся и опускающееся без четкой {166} закономерности, Действуют здесь лишь перемены" {86, 348}.

Согласно представлениям китайцев, все вещи и явления вокруг нас возникают благодаря этим моделям осуществления перемен и отражаются в них при помощи выбора различных сочетаний линий внутри триграмм и гeкcaгpaмм. Таким образом, предметы физического мира рассматриваются не как статические, абсолютно независимые друг от друга объекты, а как сменяющие друг друга этапы единого космического процесса, или Дао: "Дао имеет перемены и движения. Поэтому эти линии называются изменяющимися лини- ями. Линии имеют градации: поэтому они представляют вещи" {86,352].

Как и в мире частиц, мы найдем здесь возможность объединить структуры, порожденные переменами, в различные симметричные паттерны, как, например, в восьмиугольник из восьми триграмм, в котором противоположные триграммы характеризуются чередующимся расположением черт ИНЬ и ЯН. Интересно, что этот паттерн чем-то напоминает мезонный октет, о котором рассказывалось в предыдущей главе, противоположные позиции внутри которого занимают частицы и соответствующие им античастицы. Однако наибольший интерес для нас представляет не это более или менее случайное совпадение, а тот факт, что и современная физика, и древняя китайская философия сходятся в том, что перемены и преобразования представляют собой ПЕРВИЧНЫЙ аспект природы, а структуры и симметрии, порожденные переменами, рассматривают как нечто вторичное. Рихард Вильгельм считает, что эта идея воплощает в себе основное содержание "Книги Перемен". Обратимся к предисловию Р.Вильгельма к выполненному им переводу "И цзин": "Считалось, что восемь триграмм... пребы- вают в состоянии непрестанного видоизмене- ния; одна преобразуется в другую подобно тому, как в физическом мире мы имеем дело с посто- янными преобразованиями одних явлений в другие. В данном случае перед нами фундамен- тальная концепция "Книги Перемен". Восемь триграмм--это символы, олицетворяющие из- меняющиеся, преходящие состояния; образы, которые постоянно подвергаются изменениям. Главное внимание уделяется не вещам в их состоянии существования -- что типично для Запада, -- а движениям вещей при изменении. Поэтому восемь триграмм представляют собой не изображения вещей как таковых, а изобра- жения их тенденций к движению" {86, 1}.

Современная физика выработала аналогичный подход по отношению к "вещам" субатомного мира, рассматривая частицы как преходящие образы непрекращающегося космического процесса и перенося центр тяжести на понятия движения, перемен и преобразований. {167} # # С точки зрения математики: мы имеем граф переходов между # состояниями. Но в этом графе важны не вершины-состояния, # а именно ребра-переходы (нагруженные вероятностями). # В вершинах тела НЕ пребывают, они ВСЕГДА находятся # в "движении" по каким-то ребрам. # То есть, стабильных состояний нет, "состояние" - # это лишь аппроксимация, предел, никогда на самом деле # не достигаемый. Зато ЕСТЬ (реально) движение "от" и "к", # да еще и происходящее в разных направлениях "одновременно" # (с разной вероятностью). #

Глава 18. ВЗАИМОПРОНИКНОВЕНИЕ

До сих пор наше изучение мировоззрения, предлагаемого современной физикой, неоднократно давало нам возможность убедиться в том, что представления об элементарных "строительных кирпичиках" материи являются безнадежно устаревшими. В прошлом эти представления были подходящей основой для описания физического мира в терминах некоторого количества атомов, описания строения атомов в терминах некоторого количества ядер, окруженных электронами, и наконец, строения ядра в терминах двух ядерных "строительных кирпичиков", протона и нейтрона. Поэтому атомы, ядра и адроны считались в свое время элементарными частицами. Однако ни одна из этих частиц не оправдала возлагавшихся на нее надежд. Частицы всякий раз обнаруживали признаки наличия внутренней структуры, и физикам оставалось только надеяться на то, что уж следующее-то поколение ученых обязательно доберется до последнего звена в этой цепочке составных частей вещества.

С другой стороны, теории атомной и субатомной физики сделали существование элементарных частиц практически невозможным. Они выявили принципиальную взаимосвязанность различных аспектов существования материи, обнаружив, что энергия движения может переходить в массу, и предположив, что частицы представляют собой скорее процессы, чем объекты. Все эти открытия обусловили необходимость отказа от старой, механистической концепции элементарных строительных кирпичиков, и все же некоторые физики сохраняют верность прежним идеалам и по сей день. Появившаяся в прошлом веке привычка объяснять строение сложных структур посредством разбивки их на более мелкие составные части настолько сильно укоренилась в западном мышлении, что поиск элементарных составляющих материи продолжается до сих пор.

Несмотря на это, в физике частиц представлено и другое, совершенно противоположное направление, исходящее из той посылки, что строение мироздания не может сводиться к каким-либо фундаментальным, элементарным,

конечным единицам--таким, как, скажем, элементарные частицы или фундаментальные поля. По мнению представителей этого направления физики частиц, природу следует воспринимать в ее самосогласованности, не оставляя без внимания тот факт, что со-. ставные части материи обнаруживают согласованность друг с {168} другом и с самими собой. Эта идея возникла в русле теории S-матрицы, а в дальнейшем легла в основу так называемой "гипотезы бутстрапа". Крестный отец и основной защитник этой гипотезы, Джеффри Чу, использовал ее для построения целой общефилософской системы бутстрапа, а также (в соавторстве с другими физиками) для того, чтобы сформулировать частную теорию частиц на языке S-матрицы. Чу посвятил описанию гипотезы бутстрапа несколько статей, которые легли в основу последующего изложения его взглядов [113-16].

Философия бутстрапа

окончательно

отвергла механистическое мировоззрение современной физики. Вселенная Ньютона состояла из ряда основных сущностей, обладавших фундаментальными свойствами, которые были сотворены Богом, и по этой причине не нуждались в дальнейшем объяснении и анализе. В той или иной степени эта посылка скрыто присутствовала во всех естественно-научных теориях до тех пор, пока гипотеза бутстрапа во всеуслышание не заявила о том, что мир не может более восприниматься как скопление сущностей, не подлежащих дальнейшему анализу. В контексте нового подхода Вселенная рассматривается в качестве сети взаимосвязанных событий. Ни одно из свойств того или иного участка этой сети не имеет фундаментального характера; все они обусловлены свойствами остальных участков сети, общая структура которой определяется универсальной согласованностью всех взаимосвязей.

Таким образом, философия бутстрапа представляет собой кульминационное проявление того способа мировосприятия, который в свое время лег в основу квантовой теории, постулировавшей всеобщую сущностную взаимосвязанность всех явлений, приобрел свое динамическое содержание в теории относительности и был сформулирован в терминах вероятностей реакций в теории S-матрицы. При этом мировосприятие современной физики обнаруживает столько общих черт с восточной философией, что эти два направления человеческой мысли перестают противоречить друг другу как в общих вопросах философского характера, так и в частных вопросах строения материи.

Гипотеза бутстрапа не только отрицает существование фундаментальных составляющих материи, но и вообще отказывается от использования представлений о каких-либо фундаментальных сущностях--законах, уравнениях и принципах,--а значит, и от той идеи, которая на протяжении столетий была неотъемлемой частью естествознания. Представления о фундаментальных законах природы опирались на веру в божественные законы, которая была в высшей степени характерна для иудейско-христианской традиции. По словам Фомы Аквинского, "Существует некий вечный закон, а именно рассудок, существующий внутри сознания Бога и управляющий всей Вселенной" {60, 538}.

Представления о вечном божественном законе оказали колоссальное влияние на западную философию и науку. Так, Декарт писал о "законах, которые Бог вложил в природу", а Ньютон полагал высшей целью своей научной работы сбор доказательств {169} существования "законов, предписанных природе Богом". На протяжении трех столетий после Ньютона исследователи видели свое предназначение в выявлении и описании высших фундаментальных законов природы.

Для современной физики характерен совершенно иной подход. Ученые осознали, что все их теории, описывающие явления природы, включая и описание "законов", представляют собой продукт человеческого сознания, следствия понятийного структурирования нашей картины мира, а не свойства самой реальности. Новое мировосприятие, как и все научные теории и постулированные в них "законы природы", характеризуется ограниченностью и приблизительностью. В конечном итоге, все явления оказываются связанными друг с другом, и поэтому для объяснения одного из них нам нужно понимать сущность всех остальных явлений, что, в силу известных причин, не представляется возможным. Если нас удовлетворяет ограниченное "понимание" природы, мы можем удовольствоваться описанием только небольшой группы явлений, не обращая внимания на те явления, которые не относятся к последней. Благодаря этому нам удается описать большое количество явлений в терминах нескольких, основных из них, то есть достигнуть ограниченного понимания отдельных аспектов мироздания, избежав необходимости постигать все. В этом и заключается принципиальная особенность научного метода: все научные модели и теории представляют собой лишь приближения к истинному положению дел, но степень ошибочности при таком приближении достаточно мала, чтобы такой подход был оправданным. Скажем, в физике частиц принято не обращать внимания на силы гравитационного взаимодействия между частицами, так как они на много порядков слабее, чем силы других типов взаимодействий. Хотя ошибочность представлений, вызванная этим произвольным допущением, чрезвычайно мала, нет никакого сомнения, что рано или поздно гравитационные взаимодействия тоже должны будут учитываться при создании более точных и адекватных теорий частиц.

Таким образом, физики занимаются тем, что последовательно разрабатывают отдельные частные и приблизительные теории, каждая из которых является более точной, чем предыдущая. Тем не менее, ни одна из этих теорий не может претендовать на роль истины в последней инстанции. Подобно теориям, все постулированные в них "законы природы" не являются абсолютными и будут со временем заменены более точными формулировками. Неокончательность теорий проявляется обычно в использовании так называемых "фундаментальных констант", то есть величин, значения которых не выводятся из соответствующей теории, а определяются эмпирически. Квантовая теория ничего не сообщает о причинах того, почему электрон обладает именно такой массой, теория поля не может объяснить величину электрического заряда электрона, а теория относительности-величину скорости света. В классическом мировоззрении эти величины носят характер фундаментальных констант мироздания, не нуждающихся в дальнейшем рассмотрении и объяснении. В современном мировосприятии константам отводится куда как менее значительная роль временных, условных закономерностей, отражающих ограниченность современных научных теорий. Согласно философии бутстрапа, со временем все они получат свое объяснение--после {170} того, как эта ограниченность будет преодолена. Таким образом, эту идеальную ситуацию можно лишь постоянно приближать, но она никогда не будет достигнута; ситуацию, когда теория не будет содержать никаких необъясненных "фундаментальных" постоянных и когда все ее "законы" будут следовать из требования общей самосогласованности.

Важно понимать, что даже такая идеальная теория неизбежно будет содержать некоторое количество необъяснимых утверждений, причем не обязательно в форме констант. До тех пор, пока теория остается научной, она использует ряд не поддающихся более точному определению понятий, из которых состоит язык науки. При дальнейшем развитии положений гипотезы бутстрапа мы оказываемся за пределами науки как таковой: "В широком смысле идея бутстрапа, несмот- ря на всю свою новизну и уместность, не явля- ется научной... Наука, как мы ее себе представ- ляем, не может отказаться от своего языка, опирающегося на некий, не требующий объяс- нения понятийный каркас. Поэтому, с семанти- ческой точки зрения, попытка объяснения ВСЕХ понятий вряд ли может быть признана "научной" {13,762}.

Очевидно, что последовательный "бутстрап--подход" к рассмотрению явлений природы, при котором все явления получают характеристику при помощи указания на их взаимосвязь друг с другом, довольно близок к восточному мировоззрению. Неделимая Вселенная, внутри которой все вещи и явления неразрывно связаны друг с другом, вряд ли имела бы смысл, если бы она не обнаруживала

внутренней

последовательности

и взаимосогласованности частей целого. В определенном смысле, требование внутренней согласованности, лежащее в основе гипотезы бутстрапа, и принцип единства и взаимосвязанности всего сущего, которому придается такое большое значение в восточных мистических учениях, представляют собой только два различных аспекта одной и той же идеи. Их связь становится особенно очевидной после знакомства с учением даосизма. Даосские мудрецы считали, что все явления, происходящие в мире, представляют собой часть космического Пути, или Дао, а те законы, которым подчиняется течение Дао, не были заложены в природу каким-то божественным законодателем, но изначально и имманентно присутствуют в ней. Так, в "Дао-дэ цзин" мы читаем: "Человек следует законам Земли; Земля следует законам небес; Небеса следуют законам Дао; Дао следует законам своей внутренней природы" {48, гл. 25}.

Джозеф Нидэм в своем подробном исследовании, посвященном истории китайской науки и цивилизации, отводит не последнее место рассмотрению того факта, что западные {171} представления о фундаментальных законах природы, созданных божественным творцом, не имеют соответствия в китайской философии. "Согласно китайскому мировоззрению, -- пишет Нидэм, -- гармоническое сотрудничество всех существ возникло не вследствие указаний некоей высшей инстанции, расположенной вовне по отношению к ним, а вследствие того факта, что все они были составными частями иерархии цельностей, лежащей в основе космического порядка, и следовали внутренним побуждениям своей собственной природы" [60,582].

По Нидэму, в китайском языке даже нет слова, соответствующего традиционному западному понятию "закон природы". Ближе всего по смыслу подходит слово "ЛИ", значение которого философ-неоконфуцианец Чжу Си объясняет как "веноподобные паттерны, включенные в Дао [60, 484]". Нидэм переводит "ЛИ" как "принцип организации", сопровождая свой перевод следующими пояснениями: "В своем наиболее древнем значении оно обозначало внутренний паттерн вещей, прожил- ки в яшме, мышечные волокна... Затем оно при- обрело обычное словарное значение "принцип", сохранив, тем не менее, отголоски старого зна- чения "паттерн"... Составной частью его значе- ния является понятие "закон", однако этот за- кон представляет собой закон в особом пони- мании, которому отдельные части цельностей должны подчиняться уже потому, что они явля- ются частями цельностей... Важнейшее свойство всех частей--то, что они должны с точностью занимать свое место в соединении с другими ча- стями, составляя, таким образом, единый орга- низм" {60,558,567}.

Несложно догадаться, почему такое мировоззрение натолкнуло китайских философов на мысль, аналогичную той, которая в современной физике возникла совсем недавно. Эта мысль заключается в том, что содержанием всех законов природы является самосогласованность и внутренняя последовательность. Эта идея достаточно ясно изложена в следующем отрывке из сочинения Чэнь Шуня--ученика Чжу Си, жившего на рубеже двенадцатого и тринадцатого веков нашей эры. Это описание можно применить и к понятию самосогласованности, использующемуся в философии бутстрапа: "ЛИ--это естественный и неизбежный за- кон поступков и вещей... Выражение "естествен- ный и неизбежный" означает, что (человече- ские) поступки и (природные) объекты созда- ны именно для того, чтобы соответствовать каждый своему месту. Слово "закон" означает, что это соответствие своему месту осуществля- ется без малейшей избыточности и недостаточ- ности... Древние, полностью постигшие суть ве- щей и занимавшиеся поисками ЛИ, стремились пролить свет на естественную неизбежность {172} (человеческих) поступков и (природных) объ- ектов, и это просто означает, что предметом их поисков были те конкретные места для всех вещей, которым последние наиболее соответст- вуют. И ничего больше" {60, 566].

Таким образом, согласно восточным представлениям, как, впрочем, и согласно положениям современной физики, все находящееся в этом мире связано со всем остальным, и ни одна часть Вселенной не является более фундаментальной, чем другая. Свойства одной из частей определяются не неким фундаментальным законом, а свойствами всех остальных частей. Как физики, так и мистики признают вытекающую из этого невозможность дать полное, исчерпывающее объяснение каждому явлению, но на основании этой посылки они делают разные выводы. Физики, как уже говорилось выше, довольствуются приблизительным пониманием природы. Восточных мистиков такое приблизительное понимание не привлекает вовсе, они стремятся к "абсолютному" знанию, сводящемуся к постижению жизни в ее целостности. Сознавая принципиальную взаимосвязанность отдельных частей Вселенной, они считают, что объяснение чего-либо, в конечном счете, равносильно описанию связей этой части со всем остальным миром. Так как это невозможно, восточные мистики полагают, что ни одно явление, взятое само по себе, отдельно от других, не может быть объяснено. Так, Ашвагхоша утверждает: "Все вещи по своей фундаментальной при- роде не могут быть названы или объяснены. Они не могут получить адекватное выражение при помощи форм языка" {2, 56].

По этой причине восточные мудрецы, как правило, проявляют интерес не к объяснению вещей, а к непосредственному, нерассудочному восприятию единства всех вещей. Такой подход использовал Будда, отвечающий на все вопросы о смысле жизни, происхождении мира и о сущности НИРВАНЫ "благородным молчанием". Кажущиеся бессмысленными ответы дзэнских наставников на просьбы объяснить что-либо служат той же цели -- показать ученику, что каждая вещь представляет собой следствие, вытекающее из всего остального мира; что "объяснить" природу--значит просто продемонстрировать ее единство и что, в конечном счете, объяснять нечего. Когда какой-то монах задал Тодзану, взвешивавшему лен, вопрос: "Что есть Будда?",--Тодзан сказал: "Этот лен весит три фунта"; когда Дзесю спросили о том, зачем Бодхидхарма приехал в Китай, наставник ответил: "В саду дуб" [63, 104-119]. # # "Объяснение" - есть приятное упражнение для разума, # для нашей абстрагирующей бортовой системы (ибо это есть # ее функция). Переструктуризация. Однако, на деле # это ничего не объясняет, ибо сводит слова к словам; # начала же нет... # - Что такое хрюка? # - Это гвзмиздлая бука в коряке. {173} # # Зато, создание такой "модельной структуры" # позволяет делать некоторые (неточные) прогнозы # ценой затраты конечных усилий. #

Одна

из

основных

задач

восточного мистицизма-освобождение человеческого сознания от слов и объяснений. Как буддисты, так и даосы употребляют выражение "сеть слов", или "сеть понятий", распространяя, таким образом, область применения образа неразрывной сети на деятельность человеческого мышления. До тех пор, пока мы стремимся объяснять что-то, мы остаемся связанными узами КАРМЫ, запутываемся в своей собственной понятийной сети. Отказаться от слов и объяснений--значит разорвать узы КАРМЫ и обрести освобождение.

Мировоззрение восточных мистиков и философии бутстрапа в современной физике объединяется не только подчеркнутым вниманием к взаимосвязанности и самосогласованности всех явлений, но и отрицанием фундаментальных составных частей материи. Во Вселенной, представляющей собой неделимое целое, все воплощения которого текучи и изменчивы, нет места для одной устойчивой фундаментальной сущности. Поэтому восточная философия практически не знакома с представлениями о "строительных кирпичиках", из которых состоит материя. # # А как же "колебания дхарм" ??? # Атомистические теории строения материи никогда не пользовались особым успехом в китайской философии, и, несмотря на тот факт, что в нескольких индийских философских школах атомистические идеи получили некоторое развитие, в целом они все же занимают в учении индийской философии достаточно периферийное место. В индуизме понятие атома играет важную роль в системе джайнизма, которая не считается ортодоксальной, поскольку ее последователи не признают безоговорочный авторитет Вед. В буддийской философии атомистические теории появлялись в двух школах Хинаяны, однако более влиятельная, махаянистическая ветвь буддизма, всегда рассматривает атомы как иллюзорное порождение АВИДЬИ. Так, Ашвагхоша заявляет:

"Занимаясь разделением какой-либо плотной (или составной) материи на составные части, мы можем свести ее к атомам. Тем не менее, поскольку атом тоже может быть подвержен дальнейшему делению, все формы материального существования, независимо от своих размеров, представляют собой не что иное, как тени, отбрасываемые партикуляризацией, и не имеют никакой (абсолютной или независимой) реальности, с которой их можно было бы соотнести" [2, 104}.

Таким образом, основные школы восточной философии сходятся с философией бутстрапа в том, что Вселенная представляет собой неразрывное целое, части которого переплетаются и сливаются друг с другом, и ни одна из них не является более фундаментальной, чем другие, так, что свойства одной части определяются свойствами всех остальных частей. В {174} этом смысле можно говорить о том, что каждая часть мироздания "содержит" в себе все остальные части, и осознание всеобщей слитности и нераздельности мироздания представляет собой одну из важнейших характеристик мистического мировосприятия. По словам Шри Ауробиндо,

"Ничто в супраментальном смысле в действительности не является конечным; это основано на чувстве всего в каждом, и каждого-во всем" {3,989].

Представления о "наличии всего в каждом и каждого во всем" получили наибольшее развитие в учении махаянистической школы Аватамсака, которое нередко признается вершиной развития буддийской философии. Основной источник учения этой школы--"Аватамсакасутра", относительно которой традиция утверждает, что ее текст был произнесен Буддой, когда он находился в состоянии глубокой медитации после Пробуждения. Эта довольно большая сутра, до сих пор не переведенная полностью ни на один из европейских языков, подробно описывает то мировосприятие, которое свойственно для просветленного сознания, когда "незыблемые границы индивидуальности начинают таять, и над нами перестает довлеть ощущение конечности". Последняя часть сутры, "Гандавьюха", содержит рассказ о молодом паломнике по имени Судхана и описание его мистического мировоззрения. Судхана видит во Вселенной совершенную сеть взаимоотношений, в которой все вещи и события взаимодействуют друг с другом таким образом, что каждая и каждое из них содержит в себе все остальные. В данном отрывке из этой сутры, приведенном в переводе Д. Т. Судзуки, для передачи сущности мировосприятия Судхана использован образ богато украшенной башни:

"Башня широка и просторна, словно само небо. Пол в ней вымощен {бесчисленными} драгоценными камнями всех видов, а внутри Башни находится (великое множество) дворцов, портиков, окон, лестниц, оград и переходов, которые все до одного изготовлены из драгоценных камней семи разновидностей... Внутри этой Башни, обширной и изысканно украшенной, расположены сотни тысяч... башен, каждая из которых украшена настолько же искусно, как и главная Башня, и обширна, словно небо. Все эти башни, которым нет числа, отнюдь не стоят на пути друг у друга: самостоятельное существование каждой башни пребывает в гармонии с существованием других; ничто не мешает одной башне сливаться с другими--попарно и всем одновременно; здесь мы имеем дело с состоянием полного переплетения и, в то же время, полной упорядоченности. Молодой паломник Судхана видит самого себя во всех башнях, а также и в каждой из них по отдельности, причем все башни содержатся в одной, и каждая башня вмещает в себя все остальные" [73,183].

Вне всякого сомнения, под Башней в этом отрывке подразумевается вся Вселенная. Полное взаимопереплетение составных частей Вселенной известно в буддизме Махаяны под названием "взаимопроникновение", "Аватамсака" не оставляет никаких сомнений относительно того, что такое взаимопроникновение представляет собой в высшей степени {175} динамическое взаимодействие, которое имеет место не только в пространстве, но и во времени. Как говорилось выше, для пространства и времени характерно взаимопроникновение.

Ощущение взаимопроникновения в состоянии просветления может рассматриваться в качестве мистического видения абсолютной "бутстрап-ситуации", в которой все явления, происходящие во Вселенной, обнаруживают признаки гармонического единства. Такое состояние сознания уносит нас за пределы области рассудочного мышления, и мы видим, что все причинные обоснования бессмысленны, и место последних занимает непосредственное восприятие взаимозависимости всех вещей и событий. Таким

образом,

буддийская

концепция взаимопроникновения оказывается более далеко идущей, чем любая научная теория, использующая положения философии бутстрапа. Тем не менее, современная физика располагает рядом моделей субатомных частиц, которые обнаруживают в высшей степени очевидное сходство с положениями буддизма Махаяны.

Если сформулировать идею бутстрапа в научных терминах, она неизбежно будет ограниченной и приблизительной, и основная причина приблизительности -- это то, что в ней рассматриваются только сильные взаимодействия. Поскольку силы, принимающие участие в таких взаимодействиях, в сотни раз превышают силы электромагнитных взаимодействий и на много порядков--силы слабых и гравитационных взаимодействий, мы миримся с этой приблизительностью, и она нам не мешает. Таким образом, научный бутстрап имеет дело исключительно с сильновзаимодействующими частицами, или адронами, вследствие чего его часто называют "адронным бутстрапом". Эта модель, сформировавшаяся в контексте теории S-матрицы, ставит своей основной целью рассмотрение всех свойств адронов и их взаимодействий в качестве проявления требований самосогласованностн и внутренней последовательности. Единственные "фундаментальные законы", допускающиеся в эту модель--это перечисленные в предыдущей главе общие принципы построения S-матрицы, которые целиком и полностью обусловлены нашими методами наблюдения, а значит, представляют собой обязательный каркас всех научных исследований и моделей. Другие свойства S-матрицы могут быть временно постулированы в качестве "фундаментальных принципов", однако в конечном варианте теории они все равно должны будут превратиться в следствия из принципа самосогласованности. К числу таких постулатов относится, в частности, и утверждение о том, что все адроны образуют последовательности, которые могут быть описаны при помощи формул Редже (см. главу 17).

Исходя из принципов теории S-матрицы, гипотеза бутстрапа предполагает, что полностью построенная S-матрица -- а с нею и все свойства адронов -- определяется только общими принципами, так как существует только одна S-матрица, учитывающая все три принципа. Это предположение получает подтверждение благодаря тому факту, что физикам никогда не удавалось построить такую математическую модель, которая одновременно удовлетворяла бы требованиям всех трех принципов. Если принять точку зрения гипотезы бутстрапа, исходящей из того, что последовательная S-матрица обязательно должна учитывать все свойства и взаимодействия адронов, то причина {176} неудачи физиков в построении удовлетворительной частично S-матрицы сразу же тоже становится понятной.

Взаимодействие субатомных частиц настолько сложны, что сейчас не представляется возможным сказать, насколько велика вероятность построения полностью самосогласованной S-матрицы, однако мы можем предвидеть появление ряда частных успешных моделей меньшего масштаба. Каждая из них будет посвящена отдельным разделам физики частиц, что сделает неизбежным использование некоторых необъяснимых параметров, отражающих ограниченность этих моделей, однако эти параметры могут получить объяснение в последующих моделях. Таким образом, постепенно все более значительное количество явлений будет получать достаточно полное освещение при помощи целой мозаики накладывающихся друг на друга моделей, число необъясненных параметров в которых будет постоянно уменьшаться. Таким образом, слово "бутстрап" относится не к какойто отдельной модели, а ко всей совокупности этих взаимозависимых моделей, ни одна из которых не имеет более фундаментального значения, чем все остальныеПо выражению Чу, "физик, способный принимать во внимание некоторое количество различных успешных частных моделей, не отдавая при этом предпочтения ни одной из них, может быть тут

же

признан

последователем бутстрап-философии--бутстраппером" [14, 7].

Несколько таких частных моделей уже сформулированы. Они доказывают, что программа бутстрапа будет, по всей видимости, выполнена не в таком уж далеком будущем. Что касается адронов, то самой значительной проблемой, стоявшей перед теорией S-матрицы и гипотезой бутстрапа, всегда был анализ строения кварков, имеющий невероятно большое значение для изучения сильных взаимодействий. До недавнего времени бутстрап-подход не позволял объяснить поразительные закономерности, наблюдающиеся в этой области, что было основной причиной недоверия ученого сообщества к бутстрапу. Большинство физиков предпочитало использовать кварковую модель, которая обеспечивала если не последовательное объяснение, то, по крайней мере, достоверное описание этих закономерностей. Однако за последние шесть лет ситуация резко изменилась. Несколько важных достижений в теории S-матрицы привели к значительному продвижению вперед, которое позволило придти к тем же выводам, которые составляют основное содержание кварковой модели, но без необходимости постулировать действительное существование физических кварков (см. главу 17), Среди сторонников теории S-матрицы эти открытия встретили горячую поддержку и взрыв энтузиазма, и физики, по всей видимости, будут попросту вынуждены коренным образом изменить свое отношение к бутстрап-подходу в субатомной физике.

Взгляд на адроны, характерный для теории бутстрапа, часто описывают при помощи весьма двусмысленной фразы: "Каждая частица содержит в себе все остальные частицы". Не следует, однако, делать из этого вывод, что каждый адрон действительно содержит внутри себя все остальные адроны--содержит в том смысле, в каком это понимает классическая, статическая механика. Адроны не столько содержат, сколько "включают", или "затрагивают" друг друга в динамическом, вероятностном понимании, характерном для теории S-матрицы: каждый адрон {177} является потенциальным "связанным состоянием" всевозможных состояний частиц, в результате взаимодействия которых может образоваться интересующий нас адрон (см. Послесловие). # # То есть понятие "состояние отдельной частицы" # умерло за бессмысленностью. Более осмысленно # "состояние ансамбля (группы) частиц"; # но смысл вообще имеет только "состояние всей Вселенной". # При этом "группа частиц" делится на части лишь условно, # независимых частей в ней НЕТ. # В этом смысле все адроны представляют собой сложные структуры, состоящие, опять же, из адронов, причем ни один из них не может быть признан более фундаментальным, чем все остальные. Силы притяжения, при помощи которых образуются такие структуры, проявляются в форме обменов частицами, причем частицы, принимающие участие в обменных процессах, тоже оказываются адронами. Таким образом, каждый адрон может выступать в трех различных амплуа: быть сложной структурой, входить в состав другого адрона в участвовать в обмене между компонентами вещества, воплощая в последнем случае часть сил, поддерживающих делимость структуры. Ключевым понятием в этом описании является "кроссинг". Целостность каждого адрона обеспечивается за счет обмена другими адронами через кросс-канал, причем каждый из этих последних, в свою очередь, сохраняет свою целостность благодаря силам, частично порожденным первым, исходным адроном. Таким образом, каждая частица принимает самое активное участие в существовании других частиц, "каждая частица помогает порождать другие частицы, которые, в свою очередь, порождают ее" [16. 93). Так порождает сам себя весь набор адронов; он как бы стягивает воедино самого себя, при помощи обратных связей (первичное значение английского слова "bootstrap"--обратная связь"). Таким образом, основное положение бутстрапфилософии сводится к тому, что механизм бутстрапа, отличающийся значительной сложностью, еще и очень жестко детерминирован, что означает, что он может функционировать только одним определенным образом и никак иначе. Другими словами, существует лишь один потенциально возможный набор адронов, а именно тот, с которым мы имеем дело в действительности.

В адронном бутстрапе все частицы динамическим образом состоят друг из друга, и отношения между ними характеризуются внутренней последовательностью и самосогласованностью, что позволяет нам говорить, что адроны "содержат" друг друга. В буддизме Махаяны очень похожее понятие используется по отношению ко всей Вселенной в целом. Космическая сеть пронизывающих друг друга вещей и событий изображается а "Аватамсака-сутре" при помощи метафоры сети Индры-огромной сети из драгоценностей, нависающей над дворцом бога Индры. Согласно утверждению сэра Чарльза Элиота, "В небесах Индры, как рассказывают, есть жемчужная сеть, и жемчужины эти расположе- ны таким образом, что посмотрев на одну из них, узришь в отражении на ее поверхности все остальные. Точно также любой предмет в этом мире не просто является самим собой, но и ока- зывается связанным с любым другим предме- том и воистину является всем остальным миром. "Во всякой пылинке--бесчисленное множество Будд" {26, 109]. {178}

Сходство этого образа с адронным бутстрапом не может не поражать нас. Метафора сети Индры должна по праву быть признана первой бутстрап-моделью, разработанной восточными мудрецами примерно за два с половиной тысячелетия до возникновения физики частиц Буддисты настаивают на том, что понятие взаимопроникновения не может быть осознано при помощи рассудка и должно восприниматься просветленным сознанием в состоянии медитации. Так, Д. Т. Судзуки пишет: "Будда (в "Гандавьюхе") уже не является человеком, живущим в мире, воспринимаемом в терминах пространства и времени. Его воспри- ятие не принадлежит обыкновенному сознанию, подчиняющемуся законам здравого смысла и логики... Будда из "Гандавьюхи" живет в осо- бом духовном мире, имеющем свои собственные законы" [73, 148}.