Читать книгу Новая теория жизни. Первый разговор - Я - Страница 23

Ты когда-нибудь замечал, что вещи, которые лежат ровно или симметрично, располагают тебя к гармонии, порядку и упорядоченности, а та же самая вещь, которая лежит как-то неровно, вызывает ощущение беспорядка и несобранности. А ведь порой достаточно только собрать в стопку бумаги, разбросанные на столе, и можно подумать, что уже вокруг всё чисто и аккуратно. Почему у тебя лично и окружающих тебя людей существует тяга к симметрии? Пускай даже не к постоянному порядку на своём столе, но почти всегда при выборе собеседника или друга и тем более, когда обнаруживается симпатия к кому-то, хочется, чтобы все формы тела были гармонично расположены, чтобы на лице были равномерно посаженные глаза, максимально ровно были прочерчены брови и чтобы уши были симметричными по отношению друг к другу. Опять же, не берём в расчёт любовь к современному искусству или интерес к необычностям на теле, которые сопряжены с отсутствием симметрии. Ты можешь не обращать внимание на состояние симметрии и не зацикливаться на этом, но подсознательно твой мозг «кодирует» информацию, основанную на симметрии и полученную из окружающего тебя мира.

Если ты внимательно наблюдаешь за тем, что тебя окружает, то, наверное, заметил, что симметрия присутствует не только в тебе самом, окружающих тебя людях или вещах вокруг тебя, она зачастую прослеживается даже в твоих действиях и в любом результате деятельности человека. Посмотри сейчас вокруг, я думаю, ты не найдёшь асимметричной вещи вокруг себя, а если и найдёшь, то твой взор сразу же устремится к этому предмету. Симметрия, как ни странно, чаще обнаруживается в целом и целостности, а не в частностях и кусочках, например цветок или дерево может стоять с неравномерно растущими стеблями или ветками, но в целом они симметричны и обнаруживают симметричную форму. Большинство творений человека, в том числе технических, продиктовано полной или относительной симметрией. Пахотные поля стараются сделать прямоугольной или правильной формы, архитектурные сооружения, даже самые смелые, в конечном счёте тоже стремятся к симметрии. Поэтому отсутствие симметрии становится неким экстравагантным явлением, делающим будто бы вызов природе или Всевышнему и нарушающим определённые устои общества или человеческой цивилизации.

Однако, несмотря на такую очевидную борьбу человека с симметрией, ты когда-нибудь задумывался, почему в твоём мире она существует? Почему почти все живые существа, а особенно люди, и ты в том числе, имеют симметрию зеркального отражения? С чего это вдруг природе, эволюции или Творцу она сдалась? И почему человек так привык к симметрии за время своего существования и развития, что его всегда тянет к правильным пропорциям или, наоборот, к кардинальной борьбе с ней, если она придаёт больший эффект внешнему виду или вызывает дополнительные эмоции (мушка, серёжка, татушка). Как бы там ни было, именно благодаря стремлению к симметрии у человечества исторически сложилась к ней симпатия и, в конечном счёте, любовь к выбору более пропорциональных объектов. Эстетическое восхищение симметрией породило спорт, искусство и обряды. Так, к танцу человек пришёл через восхищение симметрией в движениях; к пению – через восхищение симметрией в голосе и звуке; к спорту – через восхищение симметрией тела сильного и быстрого охотника; к скульптуре – через восхищение симметрией красивого и мускулистого альфа-самца или изящных линий грациозной самки; к ритуалам – через восхищение симметрией в пространстве и во времени, которая проявлялась в движении небесных тел и смене дня и ночи, лунных фаз и времён года.

Но давай вернёмся к симметрии человека как биологического существа. О симметрии в биологии и причинах её возникновения на твоей планете высказывалось множество предположений, которые стоит выделить в четыре основные категории эволюционного развития существ: симметрия явилась результатом ползания «прародителей» по дну луж, морей и океанов своим брюхом; симметрия стала итогом притяжения Земли; симметрия стала результатом развития помимо брюшной части тела иных сторон тела, вызванного переходом из воды на сушу; симметрия была вызвана активной деятельностью более высоких организмов для удобного существования и твёрдого опирания о землю. Хотя симметрию можно разглядеть и в клетке, и в медузе, и в морских гадах задолго до выхода на сушу развитых существ, не вдаваясь в долгие разбирательства относительно причин симметрии живых существ, ты, видимо, правильно отметил главное – все вышеизложенные причины появления симметрии на Земле можно свести к одной – гравитации. Именно гравитация, как главный фактор воздействия на всё живое на планете Земля, стала основой симметричного развития человека. Именно гравитация стала тем феноменом, который сумел распределить строение организма так, чтобы ему было удобно существовать и пропорционально распределять нагрузку во время своего пребывания на твоей планете.

Но чтобы соблюсти симметрию и в нашем с тобой разговоре о симметрии, необходимо указанное выше мнение, которое основано на эволюционном подходе к развитию человека, сравнить с другим. Поэтому для симметрии необходимо ещё затронуть религиозный взгляд на эту же симметрию. С точки зрения креационистов, симметрия человека, да и всего живого как плодов творения, отражает «образ и подобие» Творца. Ничего лишнего прибавить и убавить здесь нельзя: всё понятно. Человек является таким же симметричным, как и Бог, создавший человека. Звери и прочие твари – лишь отдалённый образ Бога (не Его подобие), которые сохраняют симметрию в своей биологической структуре бытия.

Даже не углубляясь в разночтения эволюционного и религиозного подходов, опять назревают вопросы: что же значит симметрия во Вселенском масштабе и что она объясняет? Зачем, в конце концов, Вселенной нужна симметрия? И, естественно, при чём тут я?

Ты, наверное, уже нашёл односложный ответ на этот вопрос – для баланса, как и во всей природе, и для развития своего я, в частности. Примерно, да, ты прав. Но давай по-порядку.

Если ты вспомнишь физику, то симметрия там играет одну из ключевых ролей, особенно когда речь идёт о преобразованиях объектов физического исследования. Симметрия для физики – это возможность свойств объекта физического исследования (физической системы) при применении каких-либо преобразований оставаться неизменными (инвариантными). Доказанное в своё время немецким математиком Эмми Нётер в теореме правило о том, что каждой непрерывной симметрии физической системы соответствует некоторый закон сохранения (энергии, чётности, импульса, заряда и др.), сделало прорыв в математике и физике и способствовало развитию квантовой механики. Это правило стало отправной точкой для утверждения, что физические явления протекают симметрично, независимо от движений пространства, времени, полей (вращений, переносов, преобразований). Формулировка теоремы Нётер чаще характеризует преобразования действий и именно поэтому позволяет под другим углом взглянуть на конструкцию пространство-время и особенно на физические процессы, которые протекают в этом четырёхмерном измерении. Например, согласно теореме Нётер, закон сохранения энергии (энергия сохраняется с течением времени) является следствием однородности времени, а закон сохранения количества движения – импульса (импульс сохраняется в пространстве) является следствием однородности пространства. Благодаря только этим симметриям стало возможным говорить о независимости законов физики от времени и пространства и приложении этих законов физики к любой рассматриваемой физической системе.

Кстати, ты знал, что выдвинутый сначала Анри Пуанкаре, а затем Альбертом Эйнштейном фундаментальный принцип относительности тоже является результатом принципа симметрии? И этот принцип также основывается на том (упрощённо), что все физические процессы, и законы природы в частности, протекают одинаково, независимо от движения или покоя в системе, где пространство и время однородны, а пространство ещё и изотропно, то есть симметрично, независимо от выбора направления. Как ты, наверное, заметил, для принципа относительности Эйнштейна и для принципа симметрии в контексте теоремы Нётер в целом характерно такое состояние физической системы, как действие, точнее, именно его оно и характеризует.

Так вот, если ты помнишь, то действие – это не только движение или его отсутствие (в физическом смысле), но и то, чем характеризуется само я, о котором мы с тобой говорим, через деятельность личности (сознание; творчество; отношение: к себе, окружающим, окружающих к тебе; головного мозга и т.д.). Действие, как физическое явление, сопровождается ещё одной категорией, называемой Лагранжиан, который (упрощённо) описывает эволюцию физической системы по принципу наименьшего действия. Теорема Нётер также выражает собой Лагранжиан в ситуациях преобразования, тем самым сближая понятия симметрия и действие. Спрашиваешь: при чём тут ещё и Лагранжиан? Просто запомни это понятие, оно потом пригодится нам в нашем с тобой диалоге.

В разговоре о симметрии действие и деятельность нас интересуют в основном как биологический процесс. Поэтому именно благодаря теореме Нётер можно прийти к удивительному выводу о симметрии не только через уравнения и применение преобразований в физике, но и, как следствие, – через симметрию биологическую, как влияние процессов и законов природы на действия и деятельность в окружающем тебя мире. Точнее, там, где речь идёт о симметрии в физике, можно говорить и о биологической симметрии, и о симметрии законов природы, как это следует из теоремы. Это можно обнаружить даже при простом наблюдении твоей Земли с высоты птичьего полёта и наблюдении за механизмами работы твоего организма.

В этом случае ты, наверное, замечал, что некоторые явления крупных масштабов повторяются в масштабах меньших: работы органов или частей тела. Законы физики работают одинаково на всех уровнях – всё подчинено одним правилам и принципам. Всё симметрично переносится с больших масштабов на микроскопические: реки, как вены в организме, несут жизнь и питают органы и клетки; бифуркация рек (разделение рек) порой так затейливо повторяет бифуркацию в биологии (разделение вен, сосудов, трахей); круговорот воды происходит и в природе и в твоём теле; каждый год природа обновляется, как и все клетки твоего организма; органы твоего тела как будто мистически повторяют функции той или иной части экосистемы: лес-лёгкие; болота-почки; вода-кровь; озоновый слой-кожа и т.п. В этом, в том числе, складывается непреложный закон симметрии на всё живое и даже порой неживое. Среди примеров последнего можно назвать зеркальную симметрию, которую ты можешь наблюдать в виде оптического отражения объектов на водной глади или неискажённых отражающих поверхностях: стекле, зеркале и др. Казалось бы, это элементарные вещи, но они так удачно иллюстрируют твой прекрасный мир и его симметрию в масштабах макромира и микромира. Понимаешь теперь, почему симметрия как ось и координата реальности объединяет макромир и микромир? Да, симметрия одинаково переносит работу и законы физики на все уровни твоей реальности от огромных масштабов до крошечных величин. В этом и есть удивительная особенность симметрии, которая проявляет независимость законов физики от времени, пространства, движения и масштаба. Хотя о масштабах симметрии мы с тобой поговорим чуть погодя.

Симметрия выражается не только в зеркальности чего-то, но и в балансе, равномерности и равновесии природы и всей Вселенной. И такой порядок вещей складывается в проекции как на микроскопические масштабы, так и на экстремально большие пространства. Однородность, баланс, изотропность, равновесие, эквивалентность, равенство, равномерность, упорядоченность – всё это является признаком симметрии на разных масштабах Вселенной.

Возвращаясь к биохимии с её микроскопическими величинами, стоит для примера вспомнить такой кофермент, как Никотинамидадениндинуклеотид NAD+ (окисленный) и NADH (восстановленный), который играет основную роль в метаболизме твоего тела, помнишь? Этот кофермент одновременно отдаёт и забирает электроны у молекулы, в зависимости от реакции. Таким образом, этот кофермент (коэнзим) так же, как и другие ферменты, участвует в постоянной выработке энергии: отдаёт-забирает; отдаёт-забирает и так в течение дня бесконечное количество раз. Ещё одним ярким примером круговорота энергии является цикл Кребса – центральная часть катаболизма, происходящая в клетках, подобно круговороту энергии, молекул и жизни на Земле, становится ярким примером симметричности и баланса процессов на микроскопическом уровне и, в конечном счёте, жизни организмов.

Симметрия в крупных масштабах прекрасно иллюстрируется законом Хаббла – Лемэтра, который гласит о том, что Вселенная расширяется равномерно, а скорость удаления наблюдаемой галактики или какого-либо другого астрономического объекта от тебя, находящегося на Земле, прямо пропорциональна расстоянию до такого объекта. Это означает, что с какой бы точки в галактике или во Вселенной ты ни стал наблюдать за её движением, она в каждой точке будет расширяться пропорционально и с одинаковой скоростью. То есть где бы ты ни находился, скорость удаления и расширения Вселенной всегда будет равна примерно 75 километрам в секунду на один мегапарсек (3,2 млн световых лет).

Бесподобным примером равновесия служат все законы (начала) термодинамики. В частности, именно первый и второй законы термодинамики (сохранения энергии и энтропии) дают возможность сформулировать критерии равновесия в термодинамических системах.

Ты удивишься, что, несмотря на такое обилие симметрии, баланса и равновесия, на разных уровнях жизни и в различных системах и фазах: термодинамическое, механическое, гидростатическое, химическое равновесие – есть примеры его сознательного нарушения. И таким примером являешься ты.

Дело в том, что всё во Вселенной стремится к равновесию и симметрии, однако где-то это равновесие уходит в хаос, а где-то находится в постоянной борьбе за жизнь и становится равновесием жизни. Живые организмы, и в особенности человек, постоянно пытаются преодолеть или подавить равновесие. Это связано не только с биохимическими процессами, происходящими в организме, ярким примером которых является ферментативная кинетика, ускоряющая реакции в организме, но и в целом движение в плазменном потоке жизни. Жизнь, как равновесие, отражается в результате эволюции как борьба организма в заданной системе за выживание. В то же время живой организм стремится к другому равновесию и симметрии – хаосу или смерти. Это происходит в том случае, когда живой организм перестаёт бороться и движется в некой предопределённой системе, где результат заранее просчитан. Чтобы организму выжить и жить, надо всегда преодолевать одно равновесие и симметрию – хаос, и стремиться к другому – гармонии, при этом сохраняя баланс, равновесие и симметрию в себе. Этот парадокс симметрии движет тобой и отражает глубинную суть твоего окружающего мира. В этот парадокс вовлечено и твоё я, которое, находясь в тебе как в симметричном, равновесном и сбалансированном существе, стремится появиться и развиваться, вопреки твоему внутреннему желанию уйти в равновесие смерти и симметрию хаоса (но об этом чуть позже).

Предлагаю ещё немного потерпеть этот монолог о симметрии в физике, и, чтобы он был симметричным, вернуться в начало нашего разговора о гравитации. Сама теория относительности, как ты уже понял, вытекает из симметрии: относительности соответствует закон сохранения движения центра масс по теореме Нётер. Из этого Альберт Эйнштейн в своё время вывел вполне логичный принцип симметрии (эквивалентности, равенства) сил гравитации и инерции (покоя). Этот принцип (упрощая) позволяет говорить о единой массе, и в случае взаимодействия с ней гравитации, и в случае отсутствия взаимодействия с ней гравитации (инерционная система отсчёта, или ноль-гравитация). Вся суть этого принципа в итоге была направлена на то, чтобы связать какие-либо движения и в конце концов действия какого-либо тела не со свойствами такого тела, а со свойствами самого пространства-времени, в котором находится такое тело, тем самым описывая не тело как таковое, а пространство-время, в котором находится такое тело и совершает в нём движение. Принцип симметрии (эквивалентности, равенства) сил гравитации и инерции (покоя) делает в конечном счёте законы физики зависимыми от времени и пространства, а движение в искривлённом гравитацией пространстве-времени делает неотличимым от движения с ускорением наблюдателя в плоском пространстве-времени. Это очень важно для дальнейшего разговора о гравитации и твоём я.

Не вдаваясь в долгие рассуждения, из самого названия принципа можно сделать вывод, что гравитация или ноль-гравитация становится основополагающим элементом взаимодействия пространства-времени и движения.

Гравитация как одно из фундаментальных взаимодействий элементарных частиц во Вселенной натолкнула на создание новых теорий в физике, одной из которых стала Теория струн. Её суть такова, что все элементарные частицы и их фундаментальные взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное) появляются в результате колебаний и контакта между собой квантовых струн (мембран или бран), которые настолько микроскопичны, что их невозможно обнаружить доступными методами. Субатомные частицы (протоны, электроны) в Теории струн – это своего рода ноты, которые, сливаясь в аккорды и музыку, вибрируют и звучат на струнах (мембранах). Для Теории струн Вселенная – это симфония, которая проявляется в виде музыки, исходящей от всех физических и химических процессов, что протекают во Вселенной.

Позже из Теории струн выделилась М-теория, которая выдвинула концепцию 11 измерений пространства и времени (10 пространственных измерений и 1 временное). А позже стала основой для F-теории, которая предполагает 11 измерений пространства и одно измерение времени (ошибочно считать, что F-теория предполагает два измерения времени). Так или иначе, Теория струн с её интерпретацией в F-теории сегодня исходит из того, что именно в 11 измерениях браны совершают свои колебания и именно в этих измерениях создаётся мелодия и симфония Вселенной. Все эти 11 измерений пространства сводятся к понимаемому тобой трёхмерному измерению пространства. 11 измерений и в случае с М-теорией, и в случае с F-теорией были продиктованы удобством математических расчётов Теории струн, потому что все остальные измерения, бÓльшие 11, распадаются опять на 11 (пространственно-временных, как с М-теорией, или пространственных, как это вышло с F-теорией). Таким образом, математика сама вынуждено свела все измерения к цифре 11.