Читать книгу Болезнь Паркинсона. Диагностика, уход, упражнения - Аркадий Эйзлер - Страница 9
2. Посторонний взгляд в извилины мозга
Кванты, душа, сознание
ОглавлениеНекоторые ученые, опираясь на общепринятые принципы построения мира, признают наличие параллелей между сообщениями последователей идеи реинкарнации и собственными наблюдениями. Так, физики обнаружили, что в микромире границы материального исчезают. Анализируя данные экспериментов, вместо таких привычных мер как масса, размер или форма, им приходится оценивать и замерять «тенденции» и «вероятности». Там, где была определенность и однозначность, теперь существует только возможность. Более того, известно, что невидимые пучки электрической энергии (кванты) – влияют друг на друга на весьма внушительном расстоянии, как если бы между ними существовала нематериальная связь. Телепортация, квантовая сцепленность, принцип неопределенности – эти понятия становятся сегодня лексикой ученых-физиков, исследователей квантов, выбрасывающих на головы публике, одуревшей от бесконечных мытарств в поисках хлеба насущного, духовности и философии, сообщения в прессе, доклады съездов и конференций. Ни один научный журнал не выходит в печать без описания очередной победы с квантового фронта. Сообщается, например, что удалось сплавить тысячи атомов в один супер-атом, заморозить свет, транспортировать материю посредством лучей лазера и т. д.
В конце 2014 г. мировую прессу облетело сообщение о том, что мечта о телепатии – передачи мысли за тысячи километров – стала реальностью в эксперименте, проведенном американским университетом в Гарварде, причем без всякой магии. Один из участников эксперимента, находящийся в Индии, должен был сконцентрировать свои мысли на простом слове, например, «привет!». При этом биотоки его мозга были замерены с помощью ЭЭГ, зашифрованы в форме бинарного кода и посланы в виде E-Mail во Францию. Там код был снова трансформирован в сигнал и с помошью транскраниальной магнитной стимуляции передан в мозг других участников. Находясь на другом конце света, они не могли ни видеть, ни слышать посланное сообщение – тем не менее, они смогли понять его в форме световых вспышек.
«Данный эксперимент является техническим воплощением давней мечты человечества, и с магией он не имеет ничего общего», – поясняет иследователь Дж. Руффини. В перспективе этот метод может быть использован для коммуникации с пациентами, имеющими повреждения мозга.
И налицо уже прогресс развития технологических процессов с использованием квантовой механики. Группе под руководством австрийского ученого Цейлингера, директора института экспериментальной физики Венского университета, в 1997 г. удалось произвести квантовую передачу на расстояние одного метра, в 2004 г. стало возможным телепортировать частицы на расстояние 600 метров, сейчас разрабатывается проект передачи частиц на расстояние 150 км.
В КОНЦЕ 2014 г. МИРОВУЮ ПРЕССУ ОБЛЕТЕЛО СООБЩЕНИЕ О ТОМ, ЧТО ТЕЛЕПАТИЯ ПОДТВЕРЖДЕНА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО. В ПЕРСПЕКТИВЕ ЭТОТ МЕТОД МОЖЕТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАН ДЛЯ КОММУНИКАЦИИ С ПАЦИЕНТАМИ, ИМЕЮЩИМИ ПОВРЕЖДЕНИЯ МОЗГА, В ТОМ ЧИСЛЕ С БОЛЬНЫМИ БОЛЕЗНЬЮ ПАРКИНСОНА.
Подобные разработки стали возможны благодаря явлению квантовой сцепленности, основанной на удивительном эксперименте, проведенном группой физиков под руководством уже упомянутого А. Цейлингера. В его лаборатории удалось подтвердить удивительнейший эффект микромира: если две частицы, например, два фотона входят в контакт, может случиться, что они продолжительное время остаются связаны друг с другом. Все, что бы не происходило с одной из частиц, странным, почти телепатическим образом влияет на поведение другой частицы. После такого временного союза фотоны ведут себя как «крапленые» игровые кубики: выпадает шестерка на одном из них – автоматически то же число выпадает и на другом. Однажды вошедшие в контакт, такие частицы сохраняют это свойство на любом расстоянии, даже если один из «партнеров» будет удален от другого на световые годы. Впрочем, это опять лишь предположение и догадка ученых… В своих экспериментах Цейлингер идет еще дальше, используя такие «связанные» фотоны для транспортировки третьего фотона в пространстве. Один из пары фотонов касается «фотона-пассажира», заставляя его при этом исчезнуть. В то же мгновение «пассажир» появляется на втором парном фотоне.
Все это не может не вызвать сомнений, недомолвок, неприятий и возражений. Подобное ощущение удивления возникло у духовного лидера тибетского народа Далай-Ламы во время посещения им лаборатории Цейлингера при экспериментах с фотонами. На какое-то время буддистская невозмутимость покинула гостя. «Это невозможно! – заявил Далай-Лама в недоумении. – Для каждого явления существуют свои причины. Физики должны лишь суметь их разглядеть». «Здесь мы имеем явное расхождение в понимании мира, – усмехается Цейлингер. – Для меня не подлежит сомнению, что в квантовом мире понятие причинности действительно исчезает».
А как разобраться во всем этом обывателю с его усредненной подготовленностью к восприятию подобных феноменов, если они недоступны пониманию даже крупных мыслителей современности? Итак, многолетние исследования ученых, годы поисков причин и их объяснений неожиданно подвели нас к стене. Невозможно понять даже результат отдельного квантового физического эксперимента, который рассматривается только как случай – что является самым удивительным заключением квантовой физики.
Эта случайность может быть интерпретирована как свобода природы. Отсюда следует, что мир в том виде, в каком он существует в настоящее время, не дает нам оснований для знания, каким он будет через пару секунд, минут, через годы. Мы можем лишь установить вероятность результата или так называемую объективную случайность.
Еще одним важным заключением, которое родилось из учения квантовой физики, является то, что наше представление о мире ошибочно и относительно. Это значит: действительность существует не такой, как мы ее видим, а зависит от того, как мы ее наблюдаем. Одним из знаменитейших представителей и интерпретаторов этого взгляда на мир был физик Н. Бор, у которого однажды Эйнштейн спросил: «Думаете ли вы всерьез, что Луны на небе нет, если на нее в данный момент никто не смотрит?» На что физик ответил: «Докажите мне обратное». Ту же мысль выразил Козьма Прутков более упрощенно: «Не верь глазам своим».
Как видим, сомнения висят в воздухе еще со времен Эйнштейна, который самокритично писал в 1919 г. о зыбкости своих выводов: «Пусть бы уж он утихомирился, этот Эйнштейн. Каждый год он опровергает то, что писал в предыдущем». И позже, в 1921 году: «В сущности, хорошо, что я так часто отвлекаюсь, иначе проблема квантов давно привела бы меня в сумасшедший дом. Каким жалким предстает физик-теоретик перед лицом природы и перед своими студентами!»
В тесном углу сомнений и неприятия нового Эйнштейн был не одинок. И другие пионеры квантовой физики, включая Бора и Планка, противились признать многозначность понятия кванта. Еще в 1905 г. Эйнштейн утверждал, что свет иногда ведет себя так, как будто состоит из частиц, каждая из которых несет в себе пакет энергии – квант. Большинство его коллег вначале не хотели об этом и слышать. Разве традиционное описание света как электромагнитной волны недостаточно успешно, чтобы его нужно было заменять другим? Эйнштейн был озадачен. «Теперь мы имеем две теории света, – заметил он на страницах газеты «Берлинские ведомости». – Обе необходимы, но не имеют никакой логической взаимосвязи». Без устали он ищет общую теорию, в которой мог бы примирить без противоречий обе теории о свете. То, что отцы квантовой механики отказались от этого поиска, было удивительнейшим в их гениальном споре. Вместо однозначного выбора – «за» или «против», они пришли к своеобразному заключению, что свет – это не волна и не частица – это и то, и другое одновременно.
Но что эти сомнения по сравнению с достижениями новой теории? Она позволяет физикам с все большей точностью просчитать или предугадать поведение атомов. И в итоге они все больше преклоняются перед ее предсказаниями. Электрическое сопротивление, проводимость, магнетизм – все это можно успешно объяснить с помощью квантовой механики. Даже цвета представляют собой феномен квантовой механики. Они возникают тогда, когда электроны атомов совершают квантовые прыжки с одного энергетического уровня на другой, излучая или поглощая при этом свет со строго определенной длиной волны.
Эксперименты, которые раньше можно было только проигрывать в мыслях, сегодня можно проводить в лабораториях. Современная физика начала фантастическое путешествие в самую глубь материи, в пространства неизвестного мира, где роятся электроны и протоны, возникая и молниеносно исчезая, и где наш здравый человеческий разум отказывается понимать смысл происходящего. В областях, в которых классическая физика подходит к границам понимания и восприятия, вступает в игру квантовая теория. Многие считают ее еще более революционной и глубоко проникающей в научном мышлении XX века, чем молекулярная генетика, теория относительности или теория первичного взрыва при сотворении мира.
Отцы квантовой механики, описавшие поведение субмикроскопических частиц, не ограничились только формулировкой физических законов, которым повинуются атомы. Одновременно они разрушили большую часть философского фундамента, на котором покоились все научные попытки познания. Ничто больше не является ясным и определенным в мире атомов, в котором энергия возникает в маленьких сгустках квантов. Все провалилось в таинственный туман случайности. Объективная реальность? Согласно квантовой философии – всего лишь фантом. До той поры, пока никто не размышляет о мире, он даже не существует в однозначной форме, подчиняясь все той же объективной случайности. Между тем, поколения физиков напрягали свой мозг, пытаясь создать теорию из подобных утверждений. В конце концов, не найдя ответа, они ограничивались отговоркой, что кванты недоступны пониманию. Мозг человека – таков их наиболее частый аргумент – был развит эволюцией до той степени, которая позволяет ему ориентироваться в повседневной жизни. Понимание микрокосмоса фотонов и атомов, напротив, не поддается человеческому разуму.
К счастью, есть люди, способные «подглядывать» в почти потусторонний мир, например, упомянутый Цейлингер. Он считает, что центральное место в квантовой теории занимает информация, которая представляет собой строительный элемент нашего мира и так же важна, как и действительность, что ведет к основным конфликтам в современной физике. Поскольку в квантовой механике информация поступает в виде световой волны, Цейлингер деликатно уточняет, что, собственно, это такое – волновые свойства света: «Мы не ошибемся, если скажем, что волновая функция – это не реальная, а лишь воображаемая субстанция, легко измеряемая посредством приборов».
Уже давно нет сомнений, что волновыми свойствами света наделены не только волны, но и элементарные частицы, из-за чего физики неустанно спорят. Однако группе под руководством Цейлингера удалось показать в начале XXI века, что и более крупные конструкции – такие тяжелые частицы как С-60 и С-70 также обладают этими свойствами. В 2002 г. появилось сообщение о том, что молекулярные конструкции обладают волновыми характеристиками. Возникла надежда, что у еще более крупных биологических молекул – инсулина или гемоглобина, а возможно, и вирусов могут обнаружиться волновые свойства. Могут ли такими характеристиками обладать, например, минеральные частички песка? Пока не установлено, существуют ли границы, где прекращается действие квантовых эффектов. Чтобы это выяснить, необходимо соблюсти единственное важнейшее условие – полную изоляцию объектов от окружающей среды.
В СОВРЕМЕННУЮ НАУКУ – НЕЙРОБИОЛОГИЮ, СВЯЗАННУЮ С ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА, ВКЛЮЧАЕТСЯ КВАНТОВАЯ ФИЗИКА И КВАНТОВАЯ ХИМИЯ, ЧТО ПОЗВОЛИТ В БЛИЖАЙШЕМ БУДУЩЕМ РАСКРЫТЬ НОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ РАБОТЫ МЫШЛЕНИЯ, СОЗНАНИЯ И ПАМЯТИ.
На вопрос журналиста, окажут ли эти открытия влияние на биологию, Цейлингер ответил: «Многие биологи и химики были удивлены, что относительно большие структуры могут обладать кванто-механическими свойствами. Пока неясно, что представляют собой квантовые феномены, как они проявляются, какие эксперименты нужно провести в связи с этим. На пути изучения сечений ДНК эти вопросы невозможно будет просто обойти или лишь мимоходом о них споткнуться. Сегодняшняя биология смотрит на существующие системы, например, на переработку информации в мозге, все еще под классическим углом зрения». Цейлингер вплотную подходит к взаимосвязи физических и биологических процессов, хотя в своих рассуждениях о предполагаемой связи сознания и квантовой механики он иронизирует: «Я не верю в то, что сознание имеет какую-то связь с квантовой механикой. Здесь надо быть очень осторожным. Нельзя делать какие-либо выводы на том основании, что, если мы не понимаем процесс мышления и не понимаем квантовую механику, то они как-то связаны между собой».
Несмотря на всю осторожность Цейлингера, читатель, возможно, испытает некое оцепенение, пытаясь вообразить тот мостик, который связывает теорию квантов с извилинами мозга собственной тесной черепной коробки, ощущая себя причастным к великому акту познания мира. И будет абсолютно прав, потребовав объяснений! Это и сделал один дотошный корреспондент, задавший ученому совсем не риторический вопрос: «Почему волновые функции реализуются без помех в таком сложном комплексе как мозг человека?» На что ученый не замедлил с ответом: «Я тоже задумывался над этим, пока не был открыт квантовый компьютерный алгоритм, работающий даже при больших помехах. Конечно, эти алгоритмы пока недостаточно мощны, чтобы исправлять погрешности, подобные тем, которые, возможно, происходят в мозге. Но дверь в будущее уже приоткрыта». Опять эта вечно влекущая к себе дверь! Хватит ли у нас способностей и возможностей объяснить и понять то, что ожидает нас за ней? Будем ли мы готовы осознать новую концепцию миропонимания на базе наших старых и, вероятно, изживающих себя понятий этики и морали?
Все говорит о том, что мы находимся накануне новой революционной ситуации, когда «верхи» (ученые) не могут толком объяснить происходящее, а «низы» (обыватели) не хотят довольствоваться их интеллектуальными полуфабрикатами. До сего дня все предлагаемые модели деятельности мозга все еще основываются на представлениях классической физики ушедших столетий. Однако в недалеком будущем здесь, вероятно, наступят революционные перемены: В современную науку – нейробиологию, связанную с деятельностью мозга и душевными состояниями человека, включатся квантовая физика и квантовая химия со всеми своими поразительными фактами, предсказаниями и смущающими наблюдателей относительностями, по-новому раскрывая перед нашим пытливым взглядом свои затаенные причуды. Уже несколько столетий наблюдается встречное движение развития естественных наук и физики. Биологи прошлого никогда не ставили вопрос о самостоятельности души и сознания. Современные биологи, в отличие от своих предшественников, стремятся разрешить эту проблему на молекулярном и физико-химическом уровнях. Физика же неуклонно удаляется от классических механистических представлений о природе органических процессов, уделяя все больше места роли сознания. Молекулярная химия уже давно вторглась в область нейробиологии, используя элементарные частицы или молекулярные соединения в качестве маркеров или носителей медикаментов в очаги поражения человеческого организма.
Очень скоро биология позволит, вероятно, представить человеческое сознание как биологический процесс, который мы сможем объяснять и использовать при помощи молекулярных сигнальных потоков. Многие не имеют с такой постановкой вопроса никаких разногласий и удовлетворены результатами научно-исследовательских изысканий. Довольно легко представить себе, что сердце, например, не является местом сосредоточения наших чувств – это просто своего рода мускульный насос для перекачивания крови. Но предположение о том, что душа человека и его сложный духовный мир имеют свое начало в физическом органе – мозге – является новым и для многих неприемлемым. Очень трудно поверить в то, что мозг – этот орган переработки информации – осуществляет свою деятельность не как великую тайну, а благодаря сложному строению нервных клеток, их огромному количеству, разнообразию и взаимовлиянию.
Ученые-биологи, занимающиеся проблемами мозга, вовсе не считают, что их работа нарушает восприятие человеческой души во всей своей широте и богатстве. Они также не опасаются, что глубокое, до мельчайших деталей, исследование мозга унижает человеческую душу.
Напротив, биологический анализ еще больше укрепит и возвысит наше уважение к способностям и сложностям духовного мира человека. Наука о душе, возможно, вскоре обнаружит связь с поведенческой и познавательной психологией, и вместе с нейрологией и молекулярной биологией сможет вплотную подойти к решению философских вопросов, над которыми бьются серьезные мыслители в течение тысячелетий. Как постигает наш дух знания о мире? Насколько душа (дух) может передаваться по наследству? Как взаимосвязаны наши врожденные душевные функции и наши знания о мире? Какие физические изменения происходят в мозге в процессах обучения, мышления и воспоминаний? Основы спекулятивной метафизики, включающие вышеприведенные вопросы, тоже можно будет исследовать посредством различных инструментов и экспериментов с значительно большими шансами на успех. Какие еще открытия или новые прочтения страниц тайного мы получим от науки о душе? Возможно, они помогут нам точнее разглядеть молекулярные механизмы, лежащие в основе процессов мышления, сознания и памяти.