Глава 1. Теория Всего

     Помню, когда  я был еще  ребенком, мне говорили, что  в древние времена
очень образованный человек мог знать все, что было известно. Кроме того, мне
говорили, что  в наше время известно  так много,  что ни один  человек  не в
состоянии изучить больше  крошечной частички  этого  знания даже за всю свою
жизнь. Последнее  удивляло и разочаровывало меня. Я просто отказывался в это
поверить. Вместе с  тем,  я  не знал, как оправдать свое  неверие. Но  такое
положение  вещей  меня определенно  не  устраивало,  и я  завидовал  древним
ученым.
     Не  то  чтобы  я  хотел  заучить  все факты,  перечисленные  в  мировых
энциклопедиях: напротив, я ненавидел зубрежку. Не таким  способом я надеялся
получить возможность узнать все, что только было известно.  Даже если бы мне
сказали,  что  ежедневно появляется столько  публикаций, сколько человек  не
сможет прочитать и  за целую  жизнь, или,  что  науке известно 600000  видов
жуков,  это не  разочаровало  бы меня. Я  не  горел желанием  проследить  за
полетом каждого  воробья.  Более  того,  я никогда  не  считал, что  древний
ученый, который,  как предполагалось, знал все,  что было известно,  стал бы
занимать  себя  чем-то подобным. Я  иначе  представлял себе то, что  следует
считать известным. Под "известным" я подразумевал понятым.
     Сама мысль  о том, что один человек в состоянии понять все, что понято,
может показаться фантастической, однако фантастики в  ней куда меньше, чем в
мысли  о  том,  что один  человек сможет запомнить  все  известные  факты. К
примеру,  никто  не  сможет   запомнить  все  известные  результаты  научных
наблюдений даже в такой  узкой  области,  как  изучение  движения планет, но
многие  астрономы  понимают  это движение  настолько  полно,  насколько  оно
понято. Это становится возможным, потому что  понимание зависит не от знания
множества  фактов  как  таковых,  а  от  построения   правильных  концепций,
объяснений и  теорий.  Одна  сравнительно  простая  и  понятная теория может
охватить бесконечно много неудобоваримых фактов. Лучшей теорией планетарного
движения является  общая теория относительности Эйнштейна, которая  в  самом
начале  двадцатого  века вытеснила  теории  гравитации и  движения  Ньютона.
Теория Эйнштейна точно предсказывает не только принцип движения планет, но и
любое  другое  влияние   гравитации,  причем  точность  этого   предсказания
соответствует нашим самым точным измерениям.  Дело в  том, что, когда теория
предсказывает  что-либо  "в   принципе",   это  означает,  что  предсказание
логически истекает из  теории, даже если на практике для получения некоторых
таких предсказаний необходимо произвести больше вычислений, чем мы  способны
осуществить  технологически или физически в  той  вселенной, которую мы себе
представляем.
     Способность  предсказывать  или  описывать  что-либо,  даже  достаточно
точно,  совсем  не  равноценна  пониманию  этого.  В  физике  предсказания и
описания часто выражаются  в виде  математических формул.  Допустим,  что  я
запомнил формулу, из которой при наличии времени и  желания мог бы вычислить
любое  положение   планет,   которое  когда-либо  было  записано  в  архивах
астрономов.   Что   же  я   в  этом  случае  выиграл  бы   по   сравнению  с
непосредственным заучиванием архивов? Формулу проще  запомнить, ну а дальше:
посмотреть число в архивах может  быть даже  удобнее, чем вычислить  его  из
формулы.  Истинное преимущество формулы в том,  что  ее можно использовать в
бесконечном  множестве   случаев  помимо   архивных  данных,  например,  для
предсказания результатов  будущих наблюдений. С  помощью формулы можно также
получить  более точное историческое  положение  планет,  потому что архивные
данные  содержат ошибки наблюдений. Однако даже  несмотря на то, что формула
суммирует бесконечно  большее  количество  фактов  по сравнению  с архивами,
знать ее --  не значит понимать  движение  планет. Факты  невозможно понять,
попросту собрав  их в  формулу, так же  как нельзя понять их, просто записав
или запомнив. Факты можно понять  только после  объяснения. К  счастью, наши
лучшие теории наряду с  точными предсказаниями содержат глубокие объяснения.
Например, общая теория относительности  объясняет гравитацию на основе новой
четырехмерной  геометрии  искривленного  пространства  и времени.  Она точно
объясняет,   каким  образом   эта   геометрия  воздействует  на  материю   и
подвергается воздействию  материи.  В этом  объяснении и  заключается полное
содержание теории; а предсказания относительно движения планет --  это всего
лишь некоторые умозаключения, которые мы можем сделать из объяснения.
     Общая теория  относительности  так важна  не потому, что она может чуть
более точно предсказать движение планет, чем теория  Ньютона, а потому,  что
она открывает и  объясняет  такие аспекты действительности,  как искривление
пространства  и времени, о  которых  ранее не  подозревали. Это  типично для
научного  объяснения.  Научные  теории  объясняют объекты и явления  в нашей
жизни  на  основе скрытой  действительности,  которую мы непосредственно  не
ощущаем. Тем не менее, способность теории объяснить то, что  мы  ощущаем, --
не самое ценное ее качество. Самое ценное ее качество заключается в том, что
она  объясняет саму  структуру реальности.  Как  мы  увидим, одно  из  самых
ценных, значимых  и полезных  качеств человеческой мысли --  ее  способность
открывать и объяснять структуру реальности.
     Однако некоторые философы, и даже ученые, недооценивают роль объяснения
в науке. Для них основная  цель научной  теории заключается не в  объяснении
чего-либо, а в предсказании результатов экспериментов: все содержание теории
заключено в  формуле предсказания.  Они считают, что теория может дать своим
предсказаниям любое не противоречащее ей  объяснение,  а  может  и  вовсе не
давать  такового  до  тех пор,  пока  ее предсказания  верны.  Такой  взгляд
называется инструментализмом (поскольку в этом  случае теория  -- всего лишь
"инструмент" для предсказания). Саму мысль о том, что наука может помочь нам
понять  скрытую реальность,  объясняющую  наши наблюдения,  инструменталисты
считают  ложной и тщеславной.  Они  не  понимают, каким образом  то,  о  чем
говорит научная теория помимо предсказания результатов  экспериментов, может
быть чем-то  большим, чем пустые слова. Объяснения, в частности, они считают
простой  психологической  опорой:  чем-то  вроде  художественных вкраплений,
которые мы включаем  в теории, чтобы сделать их более занимательными и легко
запоминающимися.  Лауреат  Нобелевской премии, физик  Стивен Вайнберг,  явно
говорил с позиций инструментализма, когда следующим образом прокомментировал
объяснение гравитации Эйнштейном:
     "Важно   иметь  возможность   предсказать  картины  звездного  неба  на
фотоснимках астрономов, частоту спектральных линий и т.  п.,  а то, припишем
ли мы эти прогнозы физическому  воздействию гравитационных полей на движение
планет  и фотонов  [как это было  в  физике  до  Эйнштейна] или  искривлению
пространства   и  времени,  просто  не  имеет  значения."  (Gravitation  and
Cosmology, с. 147).
     Вайнберг и другие инструменталисты ошибаются.  То,  чему мы приписываем
изображения  на фотошаблонах  астрономов, имеет значение,  и не  только  для
физиков-теоретиков вроде  меня,  у которых желание в большей степени  понять
мир становится  мотивацией для выражения теорий в виде формул и их изучения.
(Я уверен, что эта  мотивация присуща и Вайнбергу:  вряд  ли его стимулирует
одно лишь желание предсказать изображения и спектры!)  Дело в  том, что даже
для  чисто  практического  применения  прежде  всего   важны  объяснительные
возможности   теории,   а   уж  потом,  в   качестве   дополнения,   --   ее
предсказательные  возможности.  Если  это вас удивляет,  представьте, что на
Земле  появился  инопланетный ученый  и  преподнес  нам  ультратехнологичный
"предсказатель", который может предсказать результат любого эксперимента, но
без  каких-либо объяснений. Если  верить инструменталистам, то как только мы
получим этот предсказатель, наши научные  теории  нам  будут нужны разве что
для развлечения. Но  так ли это? Каким  образом предсказатель  можно было бы
использовать  практически?  В  некотором  смысле  предсказатель  содержал бы
знания, необходимые для того, чтобы построить, скажем,  космический корабль.
Но насколько он бы пригодился нам при строительстве  этого корабля, или  при
создании  другого подобного предсказателя, или даже  при  усовершенствовании
мышеловки? Предсказатель всего лишь предсказывает  результаты экспериментов.
Следовательно,  чтобы получить возможность пользоваться предсказателем, нам,
прежде  всего,  нужно  знать,  о  результатах каких экспериментов его  можно
спрашивать. Если  бы мы  задали предсказателю чертеж космического  корабля и
информацию о предполагаемом испытательном полете, он мог бы сказать нам, как
поведет  себя  корабль во время этого полета. Но спроектировать  космический
корабль  предсказатель  не  смог  бы.  И  даже если бы  он сообщил нам,  что
спроектированный нами космический корабль взорвется при запуске,  он не смог
бы сказать нам, как предотвратить этот взрыв. Эту проблему снова пришлось бы
решать  нам. А прежде чем ее решить,  прежде чем приступить хоть к какому-то
усовершенствованию конструкции, нам пришлось бы понять, кроме всего прочего,
принцип  работы  космического  корабля.  И  только тогда у нас  появилась бы
возможность выяснить причину взрыва при запуске. Предсказание  -- пусть даже
самое  совершенное,  универсальное  предсказание  --  не  способно  заменить
объяснение.
     Точно так же предсказатель не смог бы  предоставить  нам ни одной новой
теории и в научных исследованиях.  Вот  если  бы у нас уже была теория, и мы
придумали бы  эксперимент  для  ее  проверки, тогда можно было  бы  спросить
предсказатель,  что  произойдет,  если  подвергнуть теорию этому  испытанию.
Таким  образом,  предсказатель заменил бы вовсе не теории  --  он заменил бы
эксперименты. Он избавил  бы  нас  от затрат на испытательные лаборатории  и
ускорители частиц.  Вместо  того  чтобы  строить опытные образцы космических
кораблей и рисковать жизнью летчиков-испытателей, все испытания мы могли  бы
проводить  на земле, посадив летчиков в  пилотажные  тренажеры,  управляемые
предсказателем.
     Предсказатель мог  бы быть весьма полезен в различных ситуациях, но его
полезность всегда  бы зависела от  способности  людей решать  научные задачи
точно так  же,  как они вынуждены делать  это  сейчас,  а  именно, изобретая
объяснительные теории. Он даже не заменил бы все эксперименты,  поскольку на
практике   его   способность   предсказать  результат   какого-то   частного
эксперимента  зависела бы от того, что проще:  достаточно точно описать этот
эксперимент,   чтобы  предсказатель  дал   пригодный  ответ,   или  провести
эксперимент в действительности. В  конце концов,  для связи с предсказателем
понадобился бы своего  рода "пользовательский интерфейс". Возможно, описание
изобретения  пришлось бы вводить  в  предсказатель  на каком-то  стандартном
языке. Некоторые  эксперименты с трудом можно было бы описать на этом языке.
На практике описание многих  экспериментов оказалось  бы слишком сложным для
ввода. Таким  образом, предсказатель  имел бы  те же основные преимущества и
недостатки, что и любой другой источник экспериментальных  данных, и был  бы
полезен только в тех случаях, когда обращение к нему оказывалось бы удобнее,
чем  к другим источникам. Кроме  того,  такой  предсказатель уже  существует
совсем  рядом,  --  это физический  мир.  Он сообщает нам  результат  любого
возможного  эксперимента, если мы спрашиваем его на правильном  языке  (т.е.
если мы  проводим эксперимент), хотя в некоторых случаях нам не очень удобно
"вводить описание  эксперимента"  в  требуемой  форме (т.е. создавать  некий
аппарат и управлять им). Однако мир не дает объяснений.
     В  некоторых  практических  случаях,  например,  при  прогнозе  погоды,
предсказатель,  обладающий  исключительно предсказательной функцией, устроил
бы нас  не  меньше,  чем объяснительная  теория. Но даже  в  этом случае для
целесообразного  использования предсказателя  предсказанный  прогноз  погоды
должен быть  полным  и совершенным.  На практике  прогнозы  погоды неполны и
несовершенны, и, чтобы скомпенсировать неточность, в них включают объяснения
того,  как метеорологи получили тот или иной  прогноз.  Объяснения позволяют
нам судить  о надежности прогноза  и вывести  дальнейший прогноз для  нашего
места расположения или  наших нужд.  К примеру,  для  меня есть разница, чем
будет вызвана  ветреная погода,  которую  прогнозируют на  завтра: близостью
района с  высоким  атмосферным давлением или  более отдаленным  ураганом.  В
последнем случае  я  бы  предпринял больше  предосторожностей.  Метеорологам
самим  необходимы   объяснительные  теории   о  погоде,   чтобы   они  могли
предположить,   какие   приближения   можно   допустить   при   компьютерном
моделировании погоды, какие дополнительные наблюдения обеспечат более точный
и своевременный прогноз погоды и т. п.
     Таким  образом,  идеал инструменталистов, представленный в  виде нашего
воображаемого  предсказателя,  а именно,  научной  теории,  лишенной  своего
объяснительного  содержания,  будет  полезен  в  строго  ограниченном  числе
случаев. Так будем благодарны, что реальные научные теории не похожи на этот
идеал и что, в действительности, ученые к нему не стремятся.
     Крайняя форма  инструментализма, называемая позитивизм  (или логический
позитивизм),  утверждает,  что  все  положения,  отличные  от  тех,  которые
описывают   или  предсказывают   наблюдения,   не   только  излишни,   но  и
бессмысленны. И хотя в соответствии со своими же критериями в  этой доктрине
отсутствует  смысл, она, тем не  менее, господствовала  в  науке  всю первую
половину двадцатого  столетия! Идеи  инструменталистов и позитивистов широко
распространены даже  сегодня.  Причина такой их убедительности заключается в
том,  что,  хотя  предсказание не является целью науки, оно  является частью
характеристического метода науки. Этот научный  метод включает теоретическое
принятие  новой  теории  для  объяснения некоторого  класса  явлений,  затем
проведение  решающего  экспериментального  исследования,  эксперимента,  для
которого старая теория предсказывает один видимый результат, а  новая теория
-- другой. Затем теорию, предсказания которой оказались  ложными, отвергают.
Таким образом, результат решающего  эксперимента, который позволяет  сделать
выбор между  двумя  теориями, зависит  от  предсказания теорий, а не  от  их
объяснения. Именно  отсюда истекает ошибочное представление, что  в  научной
теории нет ничего, кроме предсказаний. Однако экспериментальное исследование
-- это далеко не единственный процесс, связанный  с ростом  научного знания.
Подавляющее  большинство теорий  отвергли не  потому, что  их не подтвердили
экспериментальные исследования, а потому, что у них были  плохие объяснения.
Мы  отвергаем  такие  теории,  даже не  проверяя  их.  Например,  рассмотрим
следующую  теорию: съев килограмм  травы, можно вылечиться от  простуды. Эта
теория  делает предсказание,  которое можно  проверить  на опыте: если  люди
попробуют   лечиться   травой   и   найдут   это   неэффективным,   появятся
доказательства ложности этой теории. Но  эту теорию никогда  не проверяли на
опыте и, возможно, никогда не проверят, потому что  она не  дает объяснений:
она  не объясняет ни процесс лечения, ни что бы то ни было еще. Мы абсолютно
правильно считаем ее ложной. Всегда есть  бесконечно много возможных  теорий
такого  рода, совместимых с существующими наблюдениями  и предлагающих новые
предсказания,  и у нас не хватило бы ни времени, ни средств, чтобы проверить
их  все. Мы проверяем  новые  теории, которые  выглядят более обещающими для
объяснения чего-либо, чем те, которые широко распространены сегодня.
     Сказать,  что предсказание  -- цель  научной теории,  значит перепутать
средства и цели.  Точно так  же можно сказать, что цель космического корабля
--  сжигать  топливо.  На  самом деле,  горение топлива  -- это лишь один из
многих  процессов, которые корабль  должен  выполнить  для достижения  своей
действительной  цели, то  есть  транспортировки  полезной  нагрузки из одной
точки  космического  пространства  в  другую.  Проведение  экспериментальных
исследований  --  это  лишь  один  из  многих  процессов,   которые   должна
осуществить теория для достижения истинной цели науки, которая заключается в
объяснении мира.
     Как я уже сказал, частично объяснения составляются на основе того,  что
мы непосредственно не наблюдаем: атомы и силы; внутренние  области  звезд  и
вращение галактик; прошлое и будущее; законы природы. Чем глубже объяснение,
тем к более отдаленным от настоящего опыта категориям оно должно обращаться.
Однако  эти категории  не  вымышлены:  напротив, они  являются частью  самой
структуры реальности.
     Объяснения часто порождают предсказания, по крайней мере, в принципе. В
самом деле, если что-то, в принципе, можно предсказать, то достаточно полное
объяснение  должно,  в  принципе, предсказать  это  полностью  (помимо всего
прочего). Однако можно объяснить и  понять многие изначально непредсказуемые
вещи. Например,  вы не можете предсказать, какие номера  выпадут на  честной
(т.е.  беспристрастной) рулетке.  Но если вы  поймете, что в  конструкции  и
действии рулетки  делает ее беспристрастной, то вы сможете объяснить, почему
невозможно  предсказать  номера.  И опять: простое знание  того, что рулетка
беспристрастна, не равноценно пониманию того, что делает ее беспристрастной.
     И я  говорю именно о понимании, а не просто о знании (или описании, или
предсказании). Поскольку понимание приходит через  объяснительные теории,  а
эти теории могут быть схожи, быстрое увеличение количества записанных фактов
не  обязательно  усложняет  понимание  всего,  что  понято.  Тем  не  менее,
большинство людей  считает (и именно это говорили мне тогда, в детстве), что
с ошеломляющей скоростью растет не только количество записанных фактов, но и
количество и сложность теорий, через которые  мы  познаем мир. Следовательно
(говорят они), не важно,  было или нет такое время,  когда один человек  мог
понять все,  что  было  понято,  в  наше  время это точно невозможно,  и это
становится все более и более невозможным по мере роста нашего знания.  Может
показаться, что каждый раз, когда появляется  новое объяснение или методика,
существенная для данного предмета, к списку,  который  должен выучить  любой
желающий  понять этот предмет, следует добавить  еще одну теорию;  когда  же
количество  таких  теорий  в  любом  предмете  становится  слишком  большим,
появляются  специализации.  Физика, к  примеру,  разделилась на астрофизику,
термодинамику, физику частиц, теорию квантового поля и  многие другие науки.
Теоретическая основа каждой из этих  наук, по крайней  мере, так же обширна,
как  вся  физика   сто  лет  назад,   и  многие  науки  уже  распадаются  на
подспециализации. Кажется, что, чем больше открытий мы делаем, тем  дальше и
безвозвратнее  нас уносит в век специалистов, и тем больше удаляются от  нас
те предполагаемые древние времена,  когда  понимание обычного человека могло
охватить все, что только было понято.
     Человека, столкнувшегося с этим огромным и быстро растущим меню теорий,
созданных человеческой расой, можно простить за его сомнения в том, что один
индивидуум способен за свою  жизнь отведать  каждое блюдо  и самостоятельно,
как  это  могло  быть  когда-то,   оценить  все  известные  рецепты.  Однако
объяснение  --  необычная   пища:  большую  порцию  не  обязательно  труднее
проглотить. Теорию  может  вытеснить новая теория,  более точная, с  большим
количеством объяснений,  но  и  более простая  для  понимания. В этом случае
старая  теория становится лишней, и мы  понимаем больше, а учим  меньше, чем
раньше. Именно это и  произошло, когда теория Николая  Коперника о том,  что
Земля  движется вокруг Солнца,  вытеснила  сложную систему Птолемея, которая
помещала  Землю  в  центр  Вселенной.  Иногда  новая теория  может  упрощать
существующую,  как  в  случае,  когда  арабские  (десятичные) цифры заменили
римские.  (В  данном  случае  теория  выражена  неявно.  Каждое  обозначение
определяет конкретные операции, положения  и мысли о  числах проще других и,
следовательно,  воплощает теорию, по которой операции с  числами  становятся
более простыми  и  эффективными). Новая  теория может объединять две  старые
теории,  обеспечивая  большее  понимание,  чем  при отдельном  использовании
старых  теорий,  как это  произошло,  когда  Майкл Фарадей  и  Джеймс  Кларк
Максвелл  объединили  теории   электричества  и  магнетизма  в  одну  теорию
электромагнетизма.  Косвенно,  более полные  объяснения,  в  любом  предмете
направлены на усовершенствование методов, понятий и языка, с помощью которых
мы пытаемся понять другие предметы, и,  таким  образом,  наше знание в целом
может стать более простым для понимания.
     Общеизвестно,  что часто, когда  новые  теории таким  образом  заменяют
старые,  последние  не  забываются  навсегда. Даже  римские  цифры  все  еще
используют сегодня в  определенных  случаях.  Громоздкие методы,  с  помощью
которых  люди  когда-то  вычисляли,  что  XIX,  умноженное  на  XVII,  равно
CCCXXIII, уже не применяются всерьез, но даже сейчас они несомненно известны
и  понятны кому-то,  например, историкам математики.  Означает ли  это,  что
человек  не  может  понять  "все, что  понято", не  зная  римских цифр  и их
загадочной  арифметики?   Совсем  нет.  Современный  математик,  который  по
какой-то причине  никогда  не слышал  о римских  цифрах, тем не  менее,  уже
обладает  полным пониманием связанной с  ними  математики.  Узнав о  римских
цифрах,  этот  математик приобретет не  новое понимание, а всего лишь  новые
факты  --  исторические   факты,  факты  о  свойствах  каких-то  произвольно
обозначенных  символов,  а  не  новое  знание о самих числах.  Он уподобится
зоологу, который учится  переводить названия  видов на иностранный язык, или
астрофизику,   который  узнает,   каким  образом  люди   различных   культур
распределяют звезды по созвездиям.
     Необходимо ли знание арифметики римских цифр для  понимания истории  --
отдельный вопрос. Допустим,  что какая-то  историческая теория  --  какое-то
объяснение  --  зависела  от определенных методов,  которые древние  римляне
использовали для умножения  (так же, как, например, оказалось, что их особые
методы создания  водопроводов из свинцовых  груб, отравлявших питьевую воду,
внесли свой  вклад в падение Римской  Империи). Затем, если  мы хотим понять
историю,  а  следовательно, и все, что понято, то нам следует  узнать, какие
это  были  методы. Но дело  в  том,  что ни  одно  современное  историческое
объяснение не  связано  с  методикой  умножения  чисел, так что наши  записи
относительно этих методов  -- не  более  чем  констатация  фактов.  Все, что
понято, может быть понято  и  без  заучивания  этих фактов. Мы в любое время
можем  посмотреть их в  справочнике, если, например,  расшифровываем древний
текст, в котором они упоминаются.
     Постоянно   разграничивая  понимание  и  "просто"  знание,  я  не  хочу
преуменьшить  важность  записанной,  но  не  объясненной  информации.  Такая
информация   безусловно  важна  для  всего:  от  размножения  микроорганизма
(который  содержит такую информацию в  молекулах ДНК) до самого абстрактного
человеческого  мышления.  Чем  же  тогда отличается  понимание  от  простого
знания? Что  есть  объяснение, в отличие от простой формулировки факта, коей
являются  правильное  описание  или  предсказание?  На  практике  мы  обычно
достаточно быстро чувствуем разницу. Мы осознаем, когда чего-то не понимаем,
даже  если  мы  можем точно описать это  и  дать  этому  точное предсказание
(например, течение известной болезни неизвестного происхождения), и также мы
знаем,  что  объяснение  поможет  нам  лучше  понять  это.  Но  дать  точное
определение  понятий "объяснение"  или "понимание" сложно. Грубо говоря, они
скорее  отвечают на  вопрос  "почему",  чем  на  вопрос  "что";  затрагивают
внутреннюю  суть дел; описывают  реальное,  а не кажущееся  состояние вещей;
говорят о том,  что  должно быть,  а  не  что  случается:  определяют законы
природы,  а  не  эмпирические  зависимости.  Эти  понятия  можно  отнести  к
связности,  утонченности  и  простоте  в  противоположность произвольности и
сложности,  хотя  ни  одному  из  этих  понятий  также  нельзя дать  простое
определение.  Но  в любом  случае,  понимание -- это одна из высших  функций
человеческого  мозга  и  разума,  и  эта  функция  уникальна.  Многие другие
физические  системы,  например,  мозг животных, компьютеры и  другие машины,
могут сравнивать факты и действовать  в соответствии с ними.  Но в настоящее
время мы  не знаем ничего, кроме человеческого  разума, что было бы способно
понять объяснение или желало бы получить его прежде всего.  Каждое  открытие
нового объяснения и  каждое  понимание  существующего объяснения  зависит от
уникальной человеческой способности мыслить творчески.
     Можно считать,  что теория римских цифр  утратила  свое  объяснительное
значение  и  превратилась в простое  описание  фактов. Подобное  устаревание
теорий происходит постоянно по  мере роста нашего знания. Изначально римская
система  цифр действительно формировала часть концептуальной и теоретической
системы взглядов,  которая помогала людям, использующим  эти цифры, понимать
мир. Но сейчас  то понимание, которое когда-то достигалось таким образом, --
не  более  чем  крошечный   аспект   гораздо   более  глубокого   понимания,
воплощенного в  современных математических теориях  и  неявно в  современных
условных обозначениях.
     Это иллюстрирует  еще  одно свойство понимания. Возможно понять что-то,
не осознавая, что понимаешь это,  или даже не уделяя этому особого внимания.
Возможно, это звучит парадоксально, но смысл глубоких обобщенных  объяснений
состоит  в  том, что  они охватывают  не  только  знакомые  ситуации,  но  и
незнакомые. Если бы вы были современным математиком и впервые столкнулись  с
римскими  цифрами, возможно,  вы бы сразу  не осознали, что  уже  поняли их.
Сначала вам бы пришлось выучить  факты относительно того,  что  это такое, а
потом поразмышлять  над этими  фактами в  свете  вашего настоящего понимания
математики. Но завершив это, вы могли бы, оглянувшись назад, сказать: "Да, в
римской системе цифр для меня нет  ничего нового,  кроме фактов". Именно это
мы имеем  в  виду,  когда  говорим,  что  объяснительная роль  римских  цифр
полностью устарела.
     Точно также,  когда  я  говорю,  что  понимаю,  каким  образом кривизна
пространства и  времени влияет на движение планет  даже  в  других солнечных
системах, о которых я, возможно, никогда не слышал, я не утверждаю, что могу
вспомнить без дальнейших размышлений объяснение всех подробностей вращения и
колебаний  орбиты  любой  планеты.  Я  имею  в  виду,  что  понимаю  теорию,
содержащую все  эти объяснения, и поэтому могу  точно вывести любое из  них,
если получу некоторые факты о конкретной планете. Сделав это, я, оглянувшись
назад, смогу сказать в  прошлое:  "Да,  в  движении  этой планеты я  не вижу
ничего, кроме фактов, которые не объясняет общая теория относительности". Мы
понимаем  структуру  реальности,  только понимая теории, объясняющие  ее.  А
поскольку они объясняют  больше, чем мы  непосредственно осознаем, мы  можем
понять больше, чем непосредственно осознаем, что поняли.
     Я не утверждаю,  что, когда мы понимаем теорию, мы обязательно понимаем
все, что она  может объяснить. В очень  глубокой теории осознание того,  что
она  объясняет  данное   явление,  само  по  себе  может  быть  значительным
открытием,   требующим  независимого   объяснения.  Например,   квазары   --
чрезвычайно  яркие источники излучения  в  центре  некоторых  галактик --  в
течение  многих  лет  были  одной  из  загадок  астрофизики.  Когда-то  даже
полагали, что для того,  чтобы их  объяснить, потребуется  новая  физика, но
сейчас мы считаем, что их объясняет как общая теория относительности,  так и
другие теории, которые были известны еще до  открытия квазаров. Мы полагаем,
что квазары состоят  из  горячей  материи в процессе падения  в черные  дыры
(разрушенные звезды с таким мощным гравитационным полем, что  ничто не может
избежать его).  Однако потребовались многие годы  наблюдений и теоретических
исследований, прежде чем мы пришли к этому выводу. Теперь, когда мы считаем,
что нашли меру понимания квазаров, мы не думаем, что и раньше обладали  этим
пониманием.  Хотя мы  и объяснили  квазары  через  существующие  теории,  мы
получили  абсолютно  новое  понимание.  Насколько  сложно  дать  определение
объяснению,  настолько же  сложно  определить,  считать  ли  вспомогательное
объяснение независимой  составляющей  того,  что понято,  или относить его к
более  глубокой теории. Это сложно определить, но не так сложно осознать: на
практике,  когда нам  дают новое объяснение, мы  понимаем, что оно  новое. И
снова:  разница  связана  с  творческими способностями.  Объяснить  движение
какой-то планеты человеку, который понимает общую теорию относительности, --
чисто механическая задача, хотя она может оказаться очень сложной. Но, чтобы
использовать  существующую   теорию  для  объяснения   квазаров,  необходимо
творческое  мышление.  Таким  образом,  чтобы  понять   все,  что  понято  в
астрофизике  на  сегодняшний  день, вам  придется  подробно  изучить  теорию
квазаров. Но вам не придется изучать орбиту какой-то конкретной планеты.
     Таким образом, несмотря на то, что количество известных нам  теорий, да
и записанных  фактов растет  как снежный ком,  сама  структура не становится
более сложной для  понимания. Дело в том, что,  становясь более подробными и
многочисленными, отдельные теории постепенно "теряют актуальность",  так как
понимание, которое они содержат, переходит  к глубоким обобщенным теориям. А
количество  последних все уменьшается,  но они  становятся более глубокими и
более обобщенными.  Под "более обобщенными"  я  подразумеваю, что  каждая из
этих теорий приводит больше доводов, охватывает большее количество ситуаций,
чем  несколько  отдельных теорий ранее. Под "более глубокими" я понимаю, что
каждая  из них  объясняет  больше  (охватывает большее  понимание),  чем  ее
предшественники, вместе взятые.
     Если  бы вы  захотели построить большое  сооружение,  мост  или  собор,
несколько  веков назад,  вам понадобился бы проектировщик. Он  бы  знал, что
необходимо сделать, чтобы обеспечить прочность  и устойчивость конструкции с
минимальными возможными усилиями и затратами. Он не смог бы выразить большую
часть этого знания  на языке  математики и физики, как мы можем сделать  это
сегодня. Вместо этого он  положился бы, главным образом,  на  свою интуицию,
навыки  и  эмпирические   зависимости,   которые  узнал  во  времена  своего
ученичества,  а  впоследствии,  возможно,  усовершенствовал,  руководствуясь
догадками  и  долгим  опытом  работы.  Но  даже  эта интуиция, эти  навыки и
эмпирические  зависимости  на  самом  деле были  явными и неявными теориями,
содержавшими  реальное  знание  предметов,  которые  сегодня   мы   называем
инженерным  делом  и архитектурой.  Именно из-за знания  этих теорий,  пусть
очень неточных по сравнению с существующими сегодня и применимых в небольшом
числе случаев, вы  и наняли бы этого проектировщика. Восхищаясь  строениями,
простоявшими  века,  люди часто  забывают, что  видят лишь то, что  уцелело.
Подавляющее большинство  сооружений, построенных  в  средние века  и раньше,
давно развалилось, часто вскоре после того, как они были построены. Особенно
это касалось новых сооружений.  Считалось доказанным, что любое нововведение
может стать причиной катастрофы, и строители редко отступали от традиционных
конструкций и методов. В наши дни, напротив, большая редкость, если какое-то
строение (пусть  даже  непохожее  ни  на что, построенное раньше) развалится
из-за   неправильной   конструкции.   Все,   что   мог   построить   древний
квалифицированный строитель, его современные коллеги могут построить лучше и
с меньшими усилиями. Они также могут соорудить такие строения, о которых  он
вряд ли мечтал,  например,  небоскребы  или  космические станции.  Они могут
использовать такие материалы,  как стекловолокно или железобетон,  о которых
он никогда не  слышал и которые вряд ли смог бы использовать, даже  если  бы
они  каким-то  образом у него появились,  т.  к.  он имел  весьма  смутные и
неточные представления о поведении материалов.
     Мы  достигли  настоящего  уровня знаний  не потому,  что  собрали много
теорий,  подобных той,  что была известна  древнему  строителю. Наше знание,
явное и  неявное, не просто больше, оно отличается по своей структуре. Как я
уже сказал,  современных  теорий меньше,  но  они более обобщенные  и  более
глубокие. В каждой ситуации, с которой  сталкивался проектировщик,  выполняя
какую-то  работу,  --  к  примеру, выбирая  толщину  несущей  стены,  --  он
пользовался довольно  специфической интуицией или эмпирической зависимостью,
которая  применительно  к  нестандартным   случаям  могла  дать   безнадежно
неправильные ответы.  В  наше время проектировщик  принимает  такие решения,
используя теорию, обобщенную  настолько, что ее  можно применить  к  стенам,
сделанным  из любых материалов, в  любой среде:  на Луне,  под  водой  и где
угодно еще. Эта теория настолько обобщена, потому что основана на достаточно
глубоких  объяснениях  принципа  поведения материалов и  конструкций.  Чтобы
найти оптимальную  толщину стены из незнакомого материала,  используют ту же
теорию,  что  и  для  любой другой  стены,  но  расчеты  начинают,  принимая
различные факты -- используя различные численные значения разных параметров.
Приходится  смотреть  в справочнике  такие факты,  как  предел  прочности на
растяжение  и  упругость   материала,  но  в  дополнительном  понимании  нет
необходимости.
     Именно поэтому современный архитектор не нуждается  в  более длительной
или трудоемкой подготовке, даже несмотря на то, что понимает гораздо больше,
чем  древний  строитель.  Возможно,  типичную  теорию  из учебной  программы
современного студента понять сложнее, чем любую из эмпирических зависимостей
древнего  строителя;   но   современных   теорий   гораздо   меньше,  а   их
объяснительная   способность  придает  им  такие  качества,   как   красота,
внутренняя логика и связь с другими предметами, благодаря которым эти теории
проще   изучать.  Сейчас  мы  знаем,  что  некоторые  древние   эмпирические
зависимости были ошибочными, другие -- истинными или близкими к истине, и мы
знаем  причины  этого.  Некоторыми эмпирическими  правилами мы  до  сих  пор
пользуемся, но ни на одном из них уже не основывается понимание того, почему
конструкции не рушатся.
     Я,  конечно,  не  отрицаю, что во многих  предметах,  где увеличивается
знание,  включая   архитектуру,  появляются  специализации.  Однако  это  не
односторонний  процесс,  т. к. специализации  часто исчезают:  колеса уже не
проектируют и не изготавливают колесные мастера, плуги -- мастера по плугам,
а  письма  уже  не  пишут  писцы. Тем не  менее,  достаточно  очевидно,  что
тенденция  углубления и объединения, которую я  описывал,  не  единственная:
параллельно ей происходит  непрерывное  расширение. Поясню: новые идеи часто
не  просто  вытесняют,  упрощают  или  объединяют  существующие.  Они  также
расширяют человеческое понимание до  областей, которые раньше не были поняты
совсем или о существовании которых даже не догадывались. Они могут открывать
новые  возможности,  новые  проблемы,  новые   специализации  и  даже  новые
предметы.  И когда это происходит,  мы можем  получить.  по крайней мере  на
время, больше информации для изучения, чтобы понять все это.
     Возможно,  медицина  --   наиболее  распространенный  пример   растущей
специализации, которая  кажется неизбежным  следствием  роста знания,  когда
открывают  новые  способы  лечения  многих  болезней.  Но  даже  в  медицине
присутствует  противоположная  тенденция   объединения,  которая  непрерывно
усиливается.  Общеизвестно,  что  многие  функции  тела,  как,  впрочем,   и
механизмы  многих  болезней,  еще  мало  изучены.  Следовательно,  некоторые
области медицинского  знания все  еще состоят, главным образом, из  собрания
записанных  фактов,  навыков  и интуиции  врачей,  имеющих  опыт  в  лечении
определенных  болезней и передающих  эти  навыки и  интуицию из  поколения в
поколение. Другими словами, большая часть медицины все еще не вышла из эпохи
эмпирических правил, и вновь  обнаруженные эмпирические правила  стимулируют
появление специализаций. Но когда  в  результате медицинских и биохимических
исследований  появляются  более  глубокие  объяснения  процессов  болезни (и
здоровых  процессов) в  теле, увеличивается  и понимание.  Когда в различных
частях тела,  в  основе  разных  болезней  обнаруживают  общие  молекулярные
механизмы,  на  смену узким  теориям приходят более обобщенные.  Как  только
болезнь понимают настолько,  что  могут вписать ее в  общую  структуру, роль
специалиста  уменьшается.  Вместо этого  врачи,  столкнувшись  с  незнакомой
болезнью или редким  осложнением, могут положиться на объяснительные теории.
Они  могут посмотреть эти факты в справочнике. Но затем они смогут применить
обобщенную теорию, чтобы  разработать необходимое лечение и ожидать, что оно
будет эффективным, даже если никогда раньше оно не применялось.
     Таким  образом, вопрос о том, сложнее или  проще становится понять все,
что  понято, зависит от  равновесия двух  противоположных  результатов роста
знания: расширения и  углубления наших теорий. Из-за расширения наших теорий
понять их сложнее,  из-за углубления -- проще.  Одно из положений этой книги
состоит  в  том,  что  углубление медленно, но  уверенно побеждает.  Другими
словами,  утверждение, в которое я отказывался поверить, будучи  ребенком, в
самом  деле ложно, а истинно практически противоположное. Мы не удаляемся от
состояния,  когда  один  человек   способен   понять  все,  что  понято,  мы
приближаемся к нему.
     Я не утверждаю, что скоро мы поймем все. Это совсем другой вопрос. Я не
верю, что сейчас мы  близки или когда-то приблизимся  к пониманию всего, что
существует.  Я говорю о возможности понимания  всего, что понято. Это скорее
зависит  не от содержания  нашего знания, а от его структуры.  Но  структура
нашего  знания  --  независимо  от  возможности  его  выражения  в  теориях,
составляющих  понятное  целое  --  безусловно  зависит  от  самой  структуры
реальности.  Если  свободный  рост  знания должен  продолжаться  и если  мы,
несмотря ни на что приближаемся к  тому состоянию, когда один человек сможет
понять  все, что понято, значит, глубина  наших  теорий должна увеличиваться
достаточно  быстро, чтобы обеспечить эту  возможность. Это  может произойти,
если  только  сама структура реальности настолько  едина, что по  мере роста
нашего  знания  мы  сможем  понимать  ее  все  больше  и  больше.  Если  это
произойдет,  то  в  конечном  итоге наши  теории  станут  настолько  общими,
глубокими и  составляющими друг с  другом  единое  целое,  что превратятся в
единственную теорию единой структуры реальности.  Эта теория не объяснит все
аспекты реальности: это недостижимо. Но она охватит все известные объяснения
и   будет  применима  ко  всей  структуре  реальности  настолько,  насколько
последняя будет понята. В  то время  как все предыдущие теории относились  к
конкретным предметам, это будет теория всех предметов: Теория Всего.
     Эта  теория,  безусловно, не будет последней  в  своем  роде, она будет
первой. В науке считается доказанным, что даже наши лучшие  теории  обречены
быть в некотором роде несовершенными и проблематичными, и мы ожидаем,  что в
свое время их  вытеснят более глубокие и  точные теории. И этот прогресс  не
остановится, когда мы откроем универсальную теорию. Например, Ньютон дал нам
первую  универсальную теорию тяготения и  объединил, помимо  всего  прочего,
небесную   и  земную  механику.  Но   его  теории  вытеснила  общая   теория
относительности Эйнштейна, которая включает еще и  геометрию (которую раньше
считали отраслью  математики) в физике, и поэтому наряду с большей точностью
дает более  глубокие объяснения.  Первая универсальная теория  --  которую я
буду  называть Теорией Всего -- подобно  всем нашим теориям, которые были до
нее  и  будут  после  нее,  не будет  ни абсолютно истинной,  ни  бесконечно
глубокой,  а  потому, в конечном  итоге,  ее  заменит другая  теория. Но эта
замена произойдет не через объединение с теориями других  предметов, ибо она
сама  будет  теорией  всех предметов.  В  прошлом  значительный  прогресс  в
понимании  иногда имел место при значительных объединениях.  Иногда прогресс
был  вызван структурными изменениями в понимании конкретного предмета,  как,
например, когда  мы перестали считать Землю центром Вселенной. После  первой
Теории Всего  уже не будет значительных объединений. Все последующие великие
открытия  будут  переменами в понимании мира в целом:  изменениями  в  нашем
мировоззрении. Создание Теории Всего будет последним  большим объединением и
в  то же время первым шагом к возникновению нового мировоззрения.  Я считаю,
что  именно  такое  объединение  и  изменение  происходят  сейчас.  Подобное
мировоззрение и является темой этой книги.
     Считаю своей обязанностью  сразу подчеркнуть, что я говорю  не просто о
"теории  всего", которую  в  ближайшее время  надеются открыть специалисты в
области физики  элементарных частиц. Их "теория всего" стала бы объединенной
теорией  всех  основных сил,  известных  физике,  а  именно: гравитационных,
электромагнитных  и ядерных  сил. Она также описала бы все типы существующих
дробноатомных  частиц,  их  массы,  спины,  электрические  заряды  и  другие
свойства, а также принцип их взаимодействия. При наличии достаточно  точного
описания начального состояния  любой изолированной физической системы, такая
теория сможет предсказать  будущее поведение  системы в  принципе. В случае,
когда  точное  поведение системы предсказать  невозможно, теория  опишет все
возможные   варианты   поведения   системы   и  предскажет  вероятность   их
возникновения.   На  практике  нередки  случаи,  когда  начальные  состояния
интересующих нас  систем невозможно определить  точно, да  и  предсказать их
слишком  сложно  во  всех случаях,  кроме простейших.  Тем  не  менее, такая
объединенная теория частиц и сил вместе  с определением начального состояния
Вселенной к моменту  Большого Взрыва  (сильный взрыв, от которого  произошла
Вселенная),  в  принципе,  содержала  бы  всю  информацию,  необходимую  для
предсказания всего, что можно предсказать.

     Но  предсказание --  еще не объяснение. "Теория всего",  на которую так
надеются,  даже совместно с теорией  начального состояния,  в  лучшем случае
представит  лишь крошечную грань истинной  Теории Всего.  Эта  теория сможет
предсказать все (в принципе). Но  нельзя  ожидать, что она  объяснит гораздо
больше,  чем   существующие  теории,  за   исключением  нескольких  явлений,
вызванных особенностями внутриатомных взаимодействий,  как-то:  столкновения
внутри ускорителей частиц  и необычная история трансмутаций частиц во  время
Большого Взрыва. Что побуждает ученых использовать термин "теория всего" для
названия столь  малого, хотя и захватывающего отрезка знания? Я полагаю, еще
один ошибочный  взгляд на природу науки, который не одобряют  многие научные
критики,  но  (увы!)  одобряют многие  ученые:  наука  по существу  является
редукционной. Это все равно, что сказать, что наука сомнительно упрощает все
объяснения,  раскладывая  их  на составляющие. Например, сопротивление стены
проникновению  или  сбиванию  объясняется  тем,  что  стена --  это огромное
скопление взаимодействующих  молекул.  Свойства  этих  молекул  объясняют на
основе  составляющих  их атомов, взаимодействия этих атомов друг с другом  и
так далее до мельчайших  частиц и самых основных сил. Редукционисты считают,
что все научные объяснения и, возможно, любые достаточно глубокие объяснения
принимают именно такую форму.
     Концепция  редукционистов  естественно  приводит  к  созданию  иерархии
предметов и  теорий в соответствии  с  тем, насколько  они близки к  "самому
низкому уровню" известных предсказательных теорий. В этой иерархии  логика и
математика  образуют  непоколебимые принципы, на  которых  строится  система
научных   взглядов.   Фундаментом   станет   упрощенная   "теория    всего",
универсальная теория частиц, сил,  пространства и времени вместе с некоторой
теорией  начального  состояния Вселенной.  Остальная физика образует  первые
несколько этажей. Астрофизика и химия займут более высокий уровень, геология
--  еще  более  высокий  и т.  д. Здание разделяется на  множество башен  --
предметов  еще  более высокого  уровня:  биохимию, биологию  и  генетику.  В
нетвердых   слоях  стратосферы  примостились  такие  предметы,   как  теория
эволюции,  экономика, психология и  вычислительная техника,  которые на этой
картине почти немыслимо вторичны.
     В  настоящее время у нас есть только приближения  к  упрощенной "теории
всего".  Они  уже  достаточно  точно  могут  предсказывать  законы  движения
отдельных дробноатомных частиц. Используя эти законы, современные компьютеры
могут   рассчитать   движение  любой   изолированной  группы  из  нескольких
взаимодействующих  частиц  некоторого элемента,  если известно  их начальное
состояние.  Но  даже  мельчайшая  частичка  материи,  видимая  невооруженным
глазом, содержит триллионы атомов, каждый из  которых состоит  из  множества
дробноатомных частиц и непрерывно взаимодействует с  внешним  миром, так что
предсказать  поведение этой частички  не  представляется возможным. Дополняя
точные  законы  движения  различными  приближениями,  мы  можем  предсказать
некоторые  аспекты общего  поведения достаточно крупных  объектов, например,
температуру  плавления или кипения данного химического  соединения.  Большая
часть основной  химии  была таким образом сведена к  физике.  Для наук более
высокого уровня программа редукционистов --  всего лишь дело принципа. Никто
на  самом  деле  не собирается  выводить принципы  биологии,  психологии или
политики из принципов физики. Причина,  по  которой предметы более  высокого
уровня вообще поддаются изучению, состоит в том, что в определенных условиях
непостижимо  сложное поведение  огромного количества частиц становится мерой
простоты и удобопонятности. Это называется исходом: простота высокого уровня
"исходит"  из сложности низкого уровня. Явления высокого  уровня с понятными
фактами, которые нельзя просто  вывести из теорий низкого уровня, называются
исходящими явлениями. Например, стена могла быть крепкой, потому что те, кто
ее строил, боялись, что их враги могут попытаться преодолеть  эту стену. Это
объяснение прочности  стены высокого уровня невыводимо из объяснения низкого
уровня,  которое я привел выше  (хотя  и  сопоставимо с  ним).  "Строители",
"враги",  "страх", "пытаться"  -- это исходящие явления.  Цель наук высокого
уровня -- дать нам возможность понять  исходящие явления,  самыми важными из
которых, как мы увидим, являются жизнь, мысль и вычисление.
     Кстати,  противоположность редукционизма  -- холизм,  идея  о  том, что
единственно  правильные  объяснения  составлены на  основе  систем  высокого
уровня,  -- еще  более  ошибочна,  чем  редукционизм.  Чего  ожидают  от нас
холисты? Того, что  мы  прекратим  наши  поиски молекулярного  происхождения
болезней?  Что мы  откажемся  от  того, что люди  состоят  из  дробноатомных
частиц? Там, где существуют упрощенные объяснения, они столь же желанны, как
любые  другие. Там, где целые  науки упрощаются  до наук низкого уровня, мы,
ученые, обязаны найти  эти упрощения,  так же  как обязаны  открывать  любое
знание.
     Редукционист  считает, что наука заключается в том, чтобы разложить все
на составляющие.  Инструменталист считает, что  цель науки  -- предсказывать
события. Для  каждого  из  них существование наук высокого уровня  -- вопрос
удобства.  Сложность  мешает  нам   использовать  элементарную  физику   для
получения  предсказаний  высокого уровня,  поэтому мы гадаем, каковы были бы
эти  предсказания,  если  бы  мы  могли  их  получить,  --  исход  дает  нам
возможность преуспеть в  этом -- именно  в этом предположительно заключается
смысл   наук  высокого   уровня.  Таким  образом,   для   редукционистов   и
инструменталистов, которые  проигнорировали  как истинную  структуру,  так и
истинную  цель  научного  знания,  основой  предсказывающей иерархии  физики
является, по  определению,  "теория  всего". Но  для всех остальных  научное
знание  состоит  из объяснений, а структура научного  объяснения не отражает
иерархию  редукционистов.  Объяснения существуют на каждом уровне  иерархии.
Многие из них  независимы и относятся только к понятиям  конкретного  уровня
(например, "медведь съел мед,  потому  что был голоден").  Многие объяснения
содержат   логические   выводы,   противоположные   направлению   упрощенных
объяснений. То есть  они объясняют вещи, не разделяя их на  более маленькие,
простейшие, а  рассматривают их  как  составляющие более крупных  и  сложных
вещей, о которых у нас, тем не менее,  есть объяснительные теории. Например,
рассмотрим  конкретный  атом  меди на  кончике  носа  статуи  сэра  Уинстона
Черчилля, которая находится  на Парламентской Площади в Лондоне. Я попытаюсь
объяснить,  почему этот атом  меди  находится там. Это произошло потому, что
Черчилль   был  премьер-министром  в   палате  общин,   которая  расположена
неподалеку; и  потому,  что  его идеи  и  руководство  способствовали победе
Объединенных  сил  во Второй Мировой войне; и потому, что принято чествовать
таких людей, ставя им памятники; и потому, что бронза, традиционный материал
для таких  памятников,  содержит медь  и  т.д. Таким  образом,  мы  объясним
физическое   наблюдение   низкого  уровня  --  присутствие  атома   меди   в
определенном месте  --  через теории  чрезвычайно  высокого  уровня о  таких
исходящих явлениях, как идеи, руководство, война и традиция.
     Нет  такой  причины,  почему  должно  существовать,  даже  в  принципе,
какое-либо более низкоуровневое объяснение присутствия этого атома меди, чем
то, которое я только что привел. Предположим, что упрощенная "теория  всего"
в  принципе сделала бы  низкоуровневое  предсказание вероятности,  что такая
статуя  будет  существовать,  если  известно  состояние  (скажем)  солнечной
системы  в  какое-то более раннее  время. Точно  также эта теория в принципе
описала  бы, как  эта  статуя  могла  туда  попасть.  Но  такие  описания  и
предсказания (конечно же, абсолютно  нереальные) ничего бы не объясняли. Они
просто  описывали  бы  траекторию  движения каждого  атома  меди  от медного
рудника  через плавильную печь, мастерскую скульптора и т.д. Они также могли
бы  сформулировать,  какое  влияние  на  эти  траектории оказывают  силы  от
окружающих  атомов,  например,  тех,  из  которых  состоят  тела  шахтеров и
скульптора, и,  таким  образом,  предсказать существование и форму статуи. В
действительности,  такое предсказание следовало бы  отнести к атомам по всей
планете, вовлеченным, кроме всего прочего,  в сложное движение,  которое  мы
называем   Второй   Мировой   войной.  Но   даже   если   бы   вы   обладали
сверхчеловеческой  способностью следовать  таким  многословным предсказаниям
нахождения атома меди в том месте, вы все равно не смогли бы сказать: "Да, я
понимаю, почему он  там находится". Вы просто знали  бы,  что его  попадание
туда  таким  образом неизбежно  (или вероятно,  или  что  угодно еще),  если
известны начальные конфигурации атомов и законы физики. Если бы  вы захотели
понять,  почему он там  находится, у  вас  по-прежнему  не  было бы  другого
выбора, кроме как сделать  следующий шаг. Вам пришлось бы  выяснить все, что
касается этой конфигурации атомов  и их траекторий, из-за которых атом  меди
оказался  именно  в  этом  месте.  Такое  исследование стало  бы  творческой
задачей, какой всегда является открытие  новых объяснений.  Вам  пришлось бы
обнаружить,   что  определенные   конфигурации  атомов  подтверждают   такие
исходящие  явления,  как  руководство  и  война,  связанные  друг  с  другом
объяснительными теориями высокого уровня. И только узнав все эти  теории, вы
смогли бы полностью понять, почему этот атом меди находится именно там.
     Редукционисты   уверены,   что  законы,   управляющие   взаимодействием
дробноатомных частиц, имеют первостепенную  важность, поскольку они являются
основой иерархии всего знания. Но  в  реальной структуре научного знания и в
структуре  нашего знания в целом такие законы играют  гораздо более скромную
роль.
     Какова же эта роль? Мне  кажется, что ни одна из  рассмотренных теорий,
претендующих на звание  "теории всего",  не содержит много нового в  способе
объяснения.  Возможно, самый передовой подход с  объяснительной точки зрения
--  это  теория  суперструн,  в которой элементарными  строительными блоками
материи являются удлиненные объекты, "струны",  а не точечные частицы. Но ни
один существующий подход не предлагает нового способа объяснения -- нового в
смысле  объяснения  Эйнштейном   сил  притяжения   на  основе  искривленного
пространства  и  времени. В действительности, ожидается, что  "теория всего"
унаследует  практически  всю  объяснительную  структуру  существующих теорий
электромагнетизма, ядерных сил  и  гравитации: их физические  концепции,  их
язык, их  математический  формализм и форму  их объяснений. Значит, мы можем
рассчитывать, что эта структура основной физики, которая нам уже известна из
существующих теорий, внесет вклад в наше общее понимание.

Глава 2. Тени

     Не  существует лучшей,  более  открытой  двери к  изучению  физики, чем
обсуждение физического феномена свечи.
    Майкл Фарадей
     (Курс из шести лекций по химической истории свечи)
     В  своих  знаменитых научных  лекциях  в  Королевском  институте  Майкл
Фарадей всегда  побуждал  своих  слушателей  изучать  мир, рассматривая, что
происходит  при горении  свечи.  Я заменю свечу электрическим фонариком. Это
правомерно, поскольку устройство электрического фонарика во многом  основано
на открытиях Фарадея.
     Я опишу несколько экспериментов, которые иллюстрируют явления лежащие в
основе квантовой физики.  Такого рода эксперименты со множеством изменений и
уточнений   в  течение  многих  лет  оставались  средством  к  существованию
квантовой оптики. В их  результатах  нет  противоречий, однако даже сейчас в
некоторые из них трудно поверить.  Основные эксперименты удивительно просты.
Они в сущности не требуют ни специальных научных инструментов, ни  глубокого
знания математики  или  физики,  они заключаются  всего лишь в  отбрасывании
теней.  Обычный  электрический  фонарик  может производить  весьма  странные
картины света и тени. При более внимательном рассмотрении можно увидеть, что
они имеют необычные разветвления. Чтобы объяснить их,  нужны не просто новые
физические законы,  а  новый уровень описания  и  объяснения,  выходящий  за
пределы того, что раньше считали  научной сферой. Прежде всего,  эти картины
открывают существование параллельных миров. Как это возможно? Какая мыслимая
картина теней может повлечь за собой подобные выводы?

     Представьте включенный электрический фонарик в  темной комнате где  нет
других  источников  освещения. Нить  накала лампочки испускает свет, который
расширяется, образуя часть конуса. Чтобы не усложнять эксперимент отраженным
светом, стены  комнаты должны  быть  матово-черными для  полного  поглощения
света.  Или,  поскольку  мы   проводим  эти  эксперименты   только  в  своем
воображении,  можно представить  комнату астрономических размеров, чтобы  до
завершения  эксперимента свет не успел достигнуть стен  и вернуться.
Если  бы мы  смотрели на  фонарик  со  стороны, мы не
смогли  бы увидеть  ни фонарик, ни свет.  Невидимость -- одно из  простейших
свойств  света.  Мы  видим  свет лишь тогда, когда он попадает в  наши глаза
(хотя, как правило, мы говорим о последнем объекте, на который воздействовал
этот  свет и который  оказался по  линии нашего зрения). Мы не можем увидеть
свет,  который просто проходит  мимо.  Если  бы в  луче оказался  отражающий
объект или даже пыль  или капельки  воды, чтобы рассеять свет,  мы смогли бы
его увидеть. Но поскольку в луче ничего нет, и мы смотрим на него извне, его
свет не достигает нас. Наиболее точно  то,  что мы должны увидеть, следовало
бы представить  абсолютно  черной картинкой. В присутствии второго источника
света, мы  могли бы  увидеть фонарик,  но  опять же не его свет. Лучи света,
даже  самого  интенсивного света,  который  мы  можем  получить  (с  помощью
лазеров), проходят друг через друга, как если бы ничего не было вообще.
     Около  фонарика свет наиболее  яркий, по мере
удаления от него свет тускнеет, так как луч расширяется,  чтобы осветить еще
большую площадь.  Наблюдателю,  находящемуся в луче и отходящему от фонарика
спиной вперед,  рефлектор  показался  бы еще меньше,  а  когда  был бы виден
только как точка, еще слабее. Это в самом деле было бы так? Способен ли свет
действительно  распространяться  неограниченно  все  более  тонкими  лучами?
Ответ: нет. На расстоянии примерно десяти тысяч  километров от фонарика  его
свет был бы слишком слабым, чтобы  человеческий  глаз  мог  его различить, и
наблюдатель  ничего  бы не  увидел. То  есть человек ничего бы не  увидел; а
животное с  более  чувствительным  зрением?  Глаза лягушки  в несколько  раз
чувствительнее   человеческих   глаз:   этого   вполне   достаточно,   чтобы
почувствовать   ощутимую   разницу  при  проведении  эксперимента.  Если  бы
наблюдателем была лягушка, и она  удалялась  бы от электрического  фонарика,
момент, когда она полностью потеряла бы его из вида, никогда бы не наступил.
Вместо  этого  лягушка  увидела  бы,  что  фонарик  начал  мерцать.  Вспышки
возникали бы  через неравные промежутки времени, которые увеличивались бы по
мере удаления  лягушки от фонарика.  Но отдельные  вспышки не стали бы менее
яркими. На расстоянии ста миллионов километров от фонарика лягушка видела бы
в среднем только одну  вспышку света в день, но эта вспышка была бы не менее
яркой, чем любая другая, наблюдаемая с любого другого расстояния.

     Лягушки не могут рассказать нам, что они видят.  Поэтому при проведении
реальных  экспериментов  мы используем  фотоумножители (световые  детекторы,
чувствительность   которых  превышает   чувствительность  глаз   лягушки)  и
уменьшаем свет,  пропуская его  через темные  фильтры, а не наблюдаем его на
расстоянии  ста  миллионов километров  от источника.  Однако ни  принцип, ни
результат от этого не меняются: не мнимая темнота, не  однородная тусклость,
а мерцание, причем вспышки -- одинаково яркие, независимо от того, насколько
темный фильтр мы используем. Это мерцание показывает, что существует  предел
равномерного распространения света. Пользуясь терминологией  ювелиров, можно
сказать,  что свет не является бесконечно "ковким". Подобно золоту небольшое
количество света можно равномерно распределить по очень большой площади, но,
в конечном  итоге, если попытаться растянуть его  еще, он  станет  неровным.
Даже  если  можно  как-нибудь  предотвратить  группирование  атомов  золота,
существует предел, за которым атомы нельзя разделить  без того, чтобы золото
не перестало быть  золотом. Поэтому единственный способ сделать золотой лист
толщиной  в один атом еще  тоньше - расположить  атомы еще  дальше  друг  от
друга, чтобы  между ними было  пустое пространство. Когда эти атомы окажутся
достаточно далеко  друг  от  друга,  заблуждением  будет  считать,  что  они
образуют сплошной лист.  Например, если каждый атом  золота  находился  бы в
среднем на  расстоянии  нескольких  сантиметров от своего ближайшего соседа,
можно было  бы  провести рукой  через "лист", не прикасаясь к золоту вообще.
Точно также существует элементарный световой шарик или "атом", фотон. Каждая
вспышка, которую  видит лягушка, вызвана фотоном, воздействующим на сетчатку
ее глаз. Луч света становится слабее не потому, что сами фотоны  ослабевают,
а потому, что они отдаляются друг от друга, и пустое пространство между ними
увеличивается. Очень слабый луч неправомерно называть "лучом",
поскольку он  прерывается. Когда лягушка ничего  не видит, это происходит не
потому, что свет, попадающий в ее глаза, слишком слаб,  чтобы воздействовать
на сетчатку, а потому, что свет просто не попадает в ее глаза.
     Это  свойство  появления  света  в  виде  шариков  дискретных  размеров
называется  квантованием. Отдельный  шарик,  фотон,  называется  квантом (во
множественном числе  кванты).  Квантовая теория получила  свое  название  от
этого свойства, которое она приписывает всем измеримым физическим величинам,
а не только количеству света или массе золота, которые квантуются, поскольку
на самом  деле состоят из  частиц, хотя  и выглядят непрерывными.  Даже  для
такой  величины,  как  расстояние (например,  между двумя атомами),  понятие
непрерывного диапазона возможных величин оказывается  идеализацией. В физике
не существует измеримых непрерывных  величин.  В квантовой физике существует
множество  новых  явлений,   и,  как  мы  увидим,  квантование  --  одно  из
простейших. Однако в некотором смысле  оно остается ключом ко всем остальным
явлениям,  поскольку  если все квантуется, каким  образом  может  изменяться
значение  какой-то величины?  Как объект попадает из  одного места в другое,
если не существует непрерывного диапазона  промежуточных  положений,  где он
может  находиться по пути? В Главе 9 я объясню, как, но сейчас позвольте мне
отложить этот  вопрос на  некоторое  время  и вернуться в область, близкую к
фонарику,  где  луч  выглядит  непрерывным,  потому  что  каждую  секунду он
испускает  около  1014 (ста  триллионов)  фотонов  в  глаз,  который на него
смотрит.
     Граница между  светом  и тенью  резкая или  существует некоторая  серая
область? Обычно существует довольно широкая серая область, и одна из  причин
ее  существования.  Там показана  темная область
(называемая  полной тенью),  куда не доходит  свет  от нити  накала.  Там же
присутствует и освещенная  область,  которая может  получать свет от  любого
участка нити накала.  И  поскольку  нить накала  является не  геометрической
точкой,  а  имеет  определенный  размер,  между  освещенной  и  неосвещенной
областью  также присутствует полутень:  область, которая может получать свет
только  от  некоторых  участков  нити  накала.  Если  наблюдать  из  области
полутени, то  можно  увидеть  только  часть  нити накала,  и освещение будет
меньше, чем в полностью освещенной области.

     Однако размер  нити накала  -- не  единственная  причина  того,  почему
фонарик отбрасывает полутень. Различное влияние на свет оказывают рефлектор,
расположенный позади лампочки, стеклянный колпак фонарика, различные стыки и
дефекты и  т. д.  И поскольку  сам  фонарик  достаточно  сложен, мы  ожидаем
появления сложных картин света и  тени. Но  побочные  свойства  фонариков не
являются  предметом таких экспериментов. За нашим  вопросом о свете фонарика
скрывается  более  фундаментальный вопрос  о свете  вообще: существует ли, в
принципе, некий  предел резкости границы (другими  словами, насколько  узкой
может  быть полутень)? Например,  если фонарик сделать из абсолютно  черного
(неотражающего) материала и если использовать все уменьшающиеся нити накала,
возможно ли сужать полутень беспредельно?
     Можно подумать,  что это  возможно: если бы нить
накала  не имела  размера, не было бы полутени. Я сделал
некоторое допущение относительно света, а именно, что  свет распространяется
только  прямолинейно. Из повседневного  опыта  нам  известно, что это  так и
есть,  поскольку  мы не видим  волн. Но точные эксперименты показывают,  что
свет не  всегда распространяется прямолинейно. При некоторых обстоятельствах
свет искривляется.
     Это  сложно продемонстрировать с  помощью фонарика,  потому что  сложно
сделать   крошечные  нити   накала  и  абсолютно   черные  поверхности.  Эти
практические  сложности  скрывают  те ограничения, которые  основная  физика
накладывает на  резкость  теней.  К счастью, искривление  света можно  также
показать  по-другому.  Предположим,  что  свет фонарика  проходит  через два
последовательных  маленьких  отверстия  в  светонепроницаемых  экранах,
и что проходящий через эти отверстия свет падает на
третий экран. Вопрос  состоит в следующем: если этот  эксперимент повторять,
уменьшая  диаметр отверстий и  увеличивая расстояние  между первым и  вторым
экранами, можно  ли беспредельно  сужать  полную  тень  (область  абсолютной
темноты)  до тех  пор, пока она не превратится в прямую линию между центрами
двух  отверстий? Может ли освещенная область между вторым и третьим  экраном
быть ограничена произвольно узким конусом? Говоря языком ювелиров, сейчас мы
спрашиваем что-то вроде того, "насколько пластичен свет", в насколько тонкую
нить можно растянуть свет? Из золота  можно  получить  нити  толщиной в одну
десятитысячную миллиметра.

     Оказывается, что свет не так пластичен,  как  золото! Задолго  до того,
как диаметр  отверстий  приблизится  к  десятитысячной  доле миллиметра, а в
действительности, уже при  диаметре отверстий около  одного  миллиметра свет
начинает  оказывать заметное противодействие.  Вместо того  чтобы  проходить
через   отверстия  прямыми  линиями,   свет   сопротивляется  ограничению  и
распространяется    за   каждым   отверстием.   И    распространяясь,   свет
"рассеивается". Чем меньше диаметр отверстия, тем сильнее  свет рассеивается
от прямолинейного  пути. Появляются  сложные  картины света  и тени.  Вместо
освещенной и темной  областей с полутенью между  ними  на третьем экране  мы
видим  концентрические  кольца  разной толщины  и яркости.  Кроме того,  там
присутствует цвет, так  как белый  свет состоит  из  фотонов  разных цветов,
каждый из  которых  распространяется и  рассеивается немного по-разному.
Типичная  картина, которую может образовать на третьем
экране  белый  свет,  пройдя через  отверстия  в  первых  двух  экранах.  Не
забывайте,  здесь всего  лишь отбрасывается  тень. Если бы
свет  распространялся  только прямолинейно,  появилась  бы  только крошечная
белая  точка  (гораздо  меньше,  чем  яркое  пятно в  центре),
окруженная очень узкой  полутенью.  Все остальное было  бы полной  тенью  --
совершенной темнотой.

     Как бы  ни  озадачивало то, что лучи света искривляются,  проходя через
маленькие  отверстия,  я  не считаю, что это нарушает  сами  основы. В любом
случае,   для   наших  настоящих   целей   важно,  что  свет   действительно
искривляется. Это означает, что  тени вообще не должны выглядеть как силуэты
предметов, которые их отбрасывают. Более  того,  дело даже не  в  размывании
изображения, вызванном полутенью. Оказывается, что перегородка с отверстиями
сложной формы может отбрасывать тень совершенно другой формы.
     Приблизительно  в натуральную  величину  часть
картины  тени, отбрасываемой светонепроницаемой перегородкой с двумя прямыми
параллельными  щелями, находящейся на расстоянии трех метров от экрана. Щели
находятся на расстоянии одной пятой  миллиметра друг от друга  и  освещаются
прямым красным  лучом лазера  расположенного по  другую сторону перегородки.
Почему  используется  свет  лазера,  а не  электрического  фонарика?  Только
потому,  что точная форма тени также  зависит  и  от цвета света, который ее
производит, белый свет фонарика содержит весь спектр видимых цветов, поэтому
он может отбрасывать тени с интерференционными  полосами  различного  цвета.
Значит,  для  получения  точной  формы  тени  во  время  эксперимента  лучше
использовать свет  одного  цвета.  Можно  было  бы поместить  цветной фильтр
(например, цветное оконное стекло) перед фонариком  так, чтобы проходил свет
только  одного цвета.  Это могло  бы  помочь,  но  фильтры  не  стопроцентно
селективны. Лучше воспользоваться светом лазера, поскольку лазер можно очень
точно настроить на испускание монохроматического света.

     Если бы  свет распространялся  прямолинейно,  картина, 
представляла  бы   две  ярких  полосы  с  резкими  границами,
расположенные на  расстоянии  одной пятой миллиметра друг от друга (что было
бы невозможно увидеть при таком масштабе), а остальная часть экрана осталась
бы в тени. Но  в действительности свет  искривляется так, что образует много
ярких  и  темных  полос без резких  границ. Если увеличить расстояние  между
щелями так, чтобы они оставались в пределах лазерного луча, расстояние между
полосами  на экране увеличится  на столько же. В  этом отношении тень  ведет
себя как обычная  тень, отбрасываемая крупным  предметом.  А какую  тень  мы
получим, если прорежем  в перегородке  между двумя существующими щелями  еще
две идентичные  щели,  так, что у нас будет  четыре  щели,  расположенные на
расстоянии  одной десятой  миллиметра  друг от  друга?  Можно  ожидать,  что
картина,  останется  практически неизменной.
Как-никак первая  пара щелей отбрасывает тени, показанные на рисунке 2.6, и,
как я уже сказал, вторая пара щелей должна произвести подобную картину тени,
сдвинутую  в сторону на одну десятую  миллиметра -- почти  на  том  же самом
месте.  Кроме  того,  мы  знаем, что  лучи света пересекаются,  не  оказывая
никакого воздействия друг на друга. Так что две пары щелей должны дать ту же
самую картину тени, но в два раза ярче и чуть более размытую.
     В  действительности  происходит нечто  отличное.  Действительная  тень,
отбрасываемая перегородкой с четырьмя прямыми параллельными щелями.
Для  сравнения  ниже я снова привожу рисунок  тени от
перегородки с двумя щелями. Ясно, что тень от четырех щелей
представляет собой отнюдь не комбинацию двух слегка отдаленных друг от друга
теней от двух щелей, а имеет новую и  более сложную картину.  В этой картине
есть такие участки,  как  точка X.  которая  не освещена на  картине тени от
четырех  щелей  и освещена  на  картине тени  от  двух  щелей.  Эти  участки
освещались при наличии  в  перегородке двух щелей,  но перестали освещаться,
когда в  перегородке прорезали  еще  две щели,  пропускающие свет. Появление
этих щелей воспрепятствовало попаданию света в точку X.

     Таким образом, появление еще двух источников света затемняет точку X. а
их удаление снова  освещает ее. Каким образом? Можно представить два фотона,
направляющиеся к точке Х  и отскакивающие друг от друга как бильярдные шары.
Только один из фотонов мог бы попасть в точку X, но они мешали друг другу, и
потому ни один  из них туда не попал. Скоро я покажу,  что это объяснение не
может быть  истинным. Тем не менее, основной идеи избежать невозможно: через
вторую пару щелей должно проходить что-то, препятствующее попаданию света из
первой  пары  щелей  в точку  X. Но что?  Это  мы  можем выяснить с  помощью
дальнейших экспериментов.
     Во-первых, картина  тени от перегородки с четырьмя щелями,
появляется только в  том случае, если все четыре  щели
освещены лазерным лучом.  Если освещены только две щели, появляется картина,
соответствующая тени от двух щелей Еcли  освещены три щели, появится картина
тени  от  трех  щелей  которая  в  свою  очередь  будет отличаться  от  двух
предыдущих.   Таким  образом,  в  луче  света  находится  нечто,  вызывающее
интерференцию Картина тени от  двух щелей  также  появляется, если две  щели
заполнить  светонепроницаемым  материалом, но она изменяется  при заполнении
этих   щелей   прозрачным   материалом.   Другими   словами,   интерференции
препятствует нечто, препятствующее свету, это может  быть даже что-то  столь
же несущественное, как туман. Но оно может пройти через все, что  пропускает
свет,  даже  через  непроницаемый  (для  материи)  алмаз.  Если  в  аппарате
расположить  сложную   систему   зеркал   и  линз   так,   чтобы   свет  мог
распространяться от каждой щели  до  конкретной точки на экране, то  в  этой
точке  наблюдалась бы часть картины  тени от четырех  щелей. Если конкретной
точки достигает свет только от двух щелей, на экране мы увидим часть картины
тени от двух щелей и т.д.
     Таким образом,  что  бы ни  вызывало интерференцию, оно ведет  себя как
свет.   Оно  присутствует  в  луче  света,  но  отсутствует  вне  него.  Оно
отражается, передается или  блокируется  тем,  что  отражает,  передает  или
блокирует свет.  Возможно, вы удивитесь, почему я столь досконально разбираю
этот вопрос. Абсолютно очевидно, что это свет то  есть фотонам из одной щели
мешают  фотоны из других. Но,  возможно вы поставите под сомнение  очевидное
после следующего эксперимента, расшифровки спектров.
     Что  нам  ожидать  при  проведении этих  экспериментов  только с  одним
фотоном?  Например, предположим, что наш  фонарик расположен так  далеко  от
экрана, что за целый день на экран попадает  только  один фотон.  Что увидит
наша  лягушка, наблюдающая  за экраном?  Если то, что  каждому фотону мешают
другие фотоны,  - правда, то  не  уменьшится ли  интерференция, когда фотоны
будут появляться  реже? Не  прекратится ли она вовсе,  если через аппарат за
раз  будет  проходить  только  один  фотон?  Мы  по-прежнему  можем  ожидать
появления   полутеней,  т.  к.  фотон  при  прохождении  через   щель  может
отклониться от своего курса (например, ударившись о край щели). Но на экране
мы точно не  должны  увидеть  участок, подобный  точке X,  который  получает
фотоны,  когда  открыты две  щели, и становится  темным  когда открывают две
другие.
     Однако именно  это мы и наблюдаем. Независимо от того, насколько  редко
появляются  фотоны,  картина тени остается  неизменной.  Даже при проведении
эксперимента  с  появлением  одного фотона  за раз этот  фотон не попадает в
точку X. когда открыты все четыре щели. Но стоит только закрыть  две щели, и
вспышки в точке Х возобновляются.
     Возможно  ли, чтобы  фотон  расщеплялся  на  фрагменты,  которые  после
прохождения через щели изменяли бы свою траекторию  и рекомбинировались? Эту
возможность мы тоже можем исключить.  Если снова выпустить  из аппарата один
фотон  и у каждой  щели установить по детектору,  то зарегистрировать сигнал
сможет максимум  один из них. Поскольку при подобном эксперименте никогда не
наблюдались сигналы на  двух  детекторах  одновременно,  можно сказать,  что
обнаруживаемые ими объекты не расщепляются.
     Таким образом, если фотоны не расщепляются  на  фрагменты и отклоняются
от  траектории  не  под  действием  других  фотонов,  то что же вызывает это
отклонение?  Когда  через  аппарат  проходит  один фотон за  раз,  что может
проходить через другие щели, чтобы помешать ему?
     Давайте  подойдем   к   рассмотрению  этого  вопроса   критически.   Мы
обнаружили, что когда один фотон проходит через этот аппарат,
     он  проходит  через  одну  щель,  затем  что-то воздействует  на  него,
заставляя  отклониться  от  своей  траектории, и  это воздействие зависит от
того, какие еще щели открыты;
     воздействующие объекты прошли через другие щели;
     воздействующие объекты ведут себя так же, как фотоны ...,
     ... но они не видимы.
     С  этого момента  я  буду  называть  воздействующие объекты "фотонами".
Именно  фотонами они и являются, хотя на  данный момент представляется,  что
существует  два вида фотонов, один  из  которых я временно  назову реальными
фотонами, а другой теневыми фотонами. Первые мы можем увидеть или обнаружить
с помощью  приборов, тогда  как вторые  --  неосязаемы (невидимы):  их можно
обнаружить только косвенно через их воздействие на видимые фотоны. (Далее мы
увидим,  что  между  реальными  и  теневыми  фотонами  не  существует особой
разницы: каждый  фотон  осязаем  в одной  Вселенной  и  не осязаем  во  всех
параллельных Вселенных -- но я опережаю  события). Пока  мы пришли только  к
тому, что каждый реальный фотон находится под сопровождением эскорта теневых
фотонов и что при прохождении  фотона через одну из  четырех щелей некоторые
теневые  фотоны  проходят  через  три  оставшиеся. Поскольку  при  изменении
положения щелей (при условии, что  они находятся в пределах луча) на  экране
появляются   различные  интерференционные  картины,  теневые  фотоны  должны
попадать  на  всю  освещенную  часть  экрана, куда попадает реальный  фотон.
Следовательно, теневых фотонов гораздо больше,  чем реальных. Сколько же их?
Эксперименты  не  могут  определить   верхнюю  границу   этого   числа,   но
устанавливают приблизительную нижнюю  границу. Максимальная площадь, которую
мы  могли   осветить  с   помощью  лазера  в  лаборатории,  составила  около
квадратного метра, а  минимальный достижимый размер отверстий мог быть около
одной  тысячной  миллиметра.  Таким  образом,  возможно получить  около 1012
(одного  триллиона) положений  отверстий  на экране.  Следовательно,  каждый
реальный фотон должен сопровождать, по крайней мере, триллион теневых.
     Таким образом, мы узнали  о существовании бурлящего, непомерно сложного
скрытого  мира  теневых фотонов.  Они  распространяются  со скоростью света,
отскакивают  от  зеркал, преломляются  линзами  и останавливаются,  встретив
светонепроницаемые  барьеры  или  фильтры   другого  цвета.  Однако  они  не
оказывают  никакого  воздействия  даже  на  самые чувствительные  детекторы.
Единственная вещь во вселенной, через которую можно наблюдать теневой фотон,
--  это  воздействие,   которое   он   оказывает   на  реальный   фотон,  им
сопровождаемый. В этом  и заключается явление интерференции. Если бы не  это
явление и не  странные картины теней, которые  мы  наблюдаем, теневые фотоны
были бы абсолютно незаметными.
     Интерференция   свойственна   не  только   фотонам.  Квантовая   теория
предсказывает,  а  эксперимент подтверждает, что интерференция  происходит с
любой частицей. Так что каждый  реальный нейтрон  должны сопровождать  массы
теневых  нейтронов,  каждый  электрон --  массы теневых электронов и  т.  д.
Каждую  из этих  теневых  частиц  можно обнаружить  лишь  косвенно через  ее
воздействие на движение реального двойника.
     Следовательно, реальность  гораздо больше, чем  кажется, и  большая  ее
часть невидима. Те объекты и  события, которые мы можем  наблюдать с помощью
приборов, -- не более чем вершина айсберга.
     Реальные частицы обладают свойством, которое дает нам право называть их
совокупность Вселенной. Это  определяющее  свойство  заключается просто в их
реальности, то есть во взаимодействии друг с другом и, следовательно, в том,
что их  можно непосредственно обнаружить с помощью приборов и чувствительных
датчиков,  созданных из других реальных частиц.  Из-за явления интерференции
они  не  отделяются от остальной реальности  (то  есть,  от  теневых частиц)
полностью. В противном случае мы бы никогда не узнали, что реальность -- это
нечто большее, чем реальные частицы. Но в хорошем приближении они напоминают
Вселенную,  которую  мы видим  вокруг  ежедневно,  и Вселенную,  на  которую
ссылается классическая (доквантовая) физика.
     По  тем же причинам мы могли  бы  назвать совокупность  теневых  частиц
параллельной Вселенной,  ибо теневые  частицы  оказываются  под воздействием
реальных  частиц только через явление интерференции. Но мы можем сделать еще
лучше. Оказывается, что  теневые частицы  разделяются между собой  точно так
же, как  отделяется от  них вселенная реальных  частиц. Другими словами, они
образуют  не одну  однородную  параллельную  вселенную, гораздо  большую чем
реальная, а огромное количество параллельных вселенных, каждая из которых по
составу  похожа  на  реальную  и  подчиняется  тем  же  законам  физики,  но
отличается от других расположением частиц.
     Замечание  относительно  терминологии.  Слово  "вселенная"  традиционно
использовали  для обозначения  "всей физической реальности".  В  этом смысле
может   существовать   не   более  одной  вселенной.   Придерживаясь   этого
определения,  мы  могли  бы  сказать,  что  то,  что  мы  привыкли  называть
"вселенной", а именно: вся непосредственно ощутимая материя и энергия вокруг
нас, все окружающее  нас пространство,  -- далеко не  вся вселенная, а  лишь
небольшая ее часть. В этом  случае нам пришлось бы придумать новое  название
для  этой  маленькой  реальной  части. Но большинство  физиков  предпочитает
продолжать пользоваться  словом "вселенная"  для  обозначения того,  что оно
всегда обозначало, несмотря на то, что  сейчас эта сущность оказывается лишь
маленькой  частью   физической   реальности.   Для   обозначения  физической
реальности в целом создали неологизм -- мультиверс.
     Опыты  с  интерференцией   одной   частицы,  подобные  описанным  мной,
показывают, что мультиверс существует и содержит  множество двойников каждой
частицы  реальной  вселенной. Чтобы прийти к следующему выводу о  разделении
мультиверса   на  параллельные   вселенные,  следует   рассмотреть   явление
интерференции  нескольких реальных частиц. Самый простой способ  осуществить
это  --  спросить при "мысленном эксперименте",  что должно  происходить  на
микроскопическом уровне,  когда  теневые фотоны встречают светонепроницаемый
объект.   Безусловно,  они   останавливаются:   мы  знаем   это,   поскольку
интерференция  прекращается,  когда  на  пути  теневых   фотонов  появляется
светонепроницаемая перегородка. Но  почему?  Что их  останавливает? Мы можем
исключить прямой ответ, что  реальные атомы перегородки поглощают их так же,
как  поглотили бы  реальные фотоны.  Одно нам  известно:  теневые  фотоны не
взаимодействуют с реальными атомами. Кроме того, мы можем проверить, измерив
атомы перегородки (или точнее, заменив перегородку  детектором), что они  не
поглощают энергию  и не изменяют свое состояние до тех пор, пока не встретят
реальный фотон. Теневые фотоны не оказывают на них никакого влияния.
     Другими словами, перегородка  одинаково воздействует, как  на реальные,
так и  на  теневые фотоны, но  эти  два  вида фотонов  воздействуют  на  нее
по-разному.  В  действительности,  насколько  нам  известно, теневые  фотоны
вообще не оказывают на нее никакого воздействия. Это и является определяющим
свойством  теневых  фотонов,  поскольку,  если  бы  они  оказывали  реальное
воздействие  хоть  на  какой-то  материал, то этот  материал можно  было  бы
использовать   как  детектор  теневых  фотонов,  а   само  явление  теней  и
интерференции не существовало бы в том виде, в каком я его описал.
     Следовательно,  в месте существования реальной перегородки  находится и
теневая.  Без особых усилий можно сделать вывод, что эта теневая перегородка
состоит   из   теневых  атомов,  которые,  как  нам  уже  известно,   должны
присутствовать как двойники реальных атомов перегородки. У каждого реального
атома  существует  множество двойников. В действительности, общая  плотность
теневых атомов даже в  слабом тумане  более чем достаточна, чтобы остановить
танк,   что  уж   говорить  об   одном  фотоне,  если  бы  эти  атомы  могли
воздействовать   на   него.   Поскольку   мы    обнаружили,   что   частично
светопроницаемые перегородки имеют равную степень светопроницаемости как для
реальных, так  и для теневых фотонов, значит, не все  теневые атомы на  пути
определенного  теневого фотона  могут  помешать его движению. Каждый теневой
фотон  встречает  перегородку, во многом подобную той, которую встречает его
реальный   двойник,   перегородку,   состоящую  из   крошечного   количества
существующих теневых атомов.
     По  той   же   причине   каждый   теневой   атом  в  перегородке  может
взаимодействовать  лишь  с  небольшим  количеством  других  теневых  атомов,
находящихся  около  него,  и те,  с  которыми  он взаимодействует,  образуют
перегородку,  весьма похожую на реальную. И  так  далее. Вся  материя и  все
физические  процессы  имеют  такую  структуру.  Если  реальной  перегородкой
является сетчатка глаза лягушки, значит, должно быть много теневых сетчаток,
каждая  из  которых  способна  остановить  только  одного теневого  двойника
каждого   фотона.   Каждая  теневая   сетчатка   взаимодействует  только   с
соответствующими  теневыми фотонами, с  соответствующей  теневой  лягушкой и
т.д. Другими словами,  частицы  группируются  в параллельные  вселенные. Они
"параллельны"  в  том  смысле,  что  в  пределах  каждой  вселенной  частицы
взаимодействуют  друг  с  другом  так  же,  как  в  реальной  вселенной,  но
воздействие,  оказываемое каждой  вселенной на остальные, весьма  слабое,  и
проявляется оно через явление интерференции.
     Таким  образом, мы вывели цепочку умозаключений, которая  начинается со
странных  картин тени  и  заканчивается параллельными вселенными.  На каждом
этапе  мы  обнаруживаем,  что  поведение  наблюдаемых  нами  объектов  можно
объяснить   только  присутствием  невидимых  объектов   и  их  определенными
свойствами. Основная идея заключается в том, что интерференция одной частицы
определенно  исключает возможность существования только реальной  вселенной,
которая  нас  окружает.  А  факт существования  такого явления интерференции
неоспорим.  Тем не менее,  теория  существования мультиверса  не  пользуется
особой популярностью у физиков. Почему?
     Ответ,  к сожалению, окажется  нелицеприятным  для  большинства. Я  еще
вернусь к этому  в главе 13,  но  сейчас  мне  хотелось  бы подчеркнуть, что
аргументы, представленные мной в этой главе, обращены лишь к  тем,  кто ищет
объяснений.  Те, кого устраивают обычные  предсказания  и у кого нет особого
желания понять, как получаются предсказанные результаты экспериментов, могут
при желании просто отрицать существование всего, кроме  того,  что я называю
"реальными"   объектами.  Некоторые   люди,  например,  инструменталисты   и
позитивисты, принимают  эту линию как  сущность философского принципа. Я уже
сказал, что я думаю о  таких принципах и почему. Другие люди просто не хотят
думать  об этом.  Как-никак, это  столь  грандиозный  вывод,  и  он вызывает
беспокойство,  когда о  нем слышишь впервые. Но  я полагаю, что все эти люди
ошибаются. Я надеюсь убедить читателей,  которые терпеливо относятся ко мне.
что   понимание   мультиверса  --  это  предварительное  условие  наилучшего
возможного   понимания   реальности.  Я   говорю   это  не  в  духе  суровой
определенности искать  истину независимо от того,  насколько неприятной  она
может  оказаться  (хотя  надеюсь, что приму  и такую позицию,  если до этого
дойдет).  Напротив, я говорю  это потому, что итоговое мировоззрение намного
более  цельно  и  обладает  гораздо  большим  смыслом,  чем  все  предыдущие
мировоззрения.  Оно  возвышается над циничным  прагматизмом,  который в наше
время зачастую является суррогатом мировоззрения ученых.
     "Почему нельзя просто сказать, -- спрашивают некоторые физики-практики,
-- что  фотоны ведут  себя так,  словно сталкиваются с невидимыми объектами?
Почему  нельзя оставить это  в таком виде?  Почему  мы должны  идти дальше и
принимать  теорию о существовании  невидимых  объектов?" Более  экзотический
вариант этой же по  сути  идеи  заключается  в  следующем.  "Реальный  фотон
осязаем,   теневой   фотон   --  это   просто  способ   возможного,   но  не
осуществленного   поведения   реального  фотона.   Тогда   квантовая  теория
заключается  во взаимодействии реального с возможным". Это, по меньшей мере,
звучит  достаточно  глубоко.  Но, к сожалению,  люди, которые придерживаются
какого-то  из этих  взглядов (включая выдающихся  ученых, которые должны  бы
быть  лучше  осведомлены), во всем, что касается  этого  вопроса,  неизменно
начинают нести чушь. Поэтому давайте  будем рассудительными. Ключевой момент
состоит  в  том,  что  реальный,  видимый  фотон  ведет  себя  по-разному  в
соответствии с тем путем, который открыт где-то в аппарате, чтобы пропустить
что-то, что, в конце концов, задержит  видимый фотон. Что-то перемещается по
этим путям,  и отказаться  называть  это "реальным" все равно, что  играть в
слова.  "Возможное" не  может  взаимодействовать с реальным:  несуществующие
объекты  не  могут  изменять  траекторию  движения существующих. Если  фотон
отклоняется от своей траектории, на него должно что-то воздействовать, и это
что-то я назвал "теневым фотоном". Название еще не делает это  реальным,  но
не может быть, чтобы действительное событие, как-то: появление и обнаружение
реального фотона, -- было вызвано воображаемым событием, тем, что фотон "мог
сделать", но  не сделал. Причиной других  событий может стать только то, что
действительно  происходит.   Если  сложное   движение   теневых  фотонов   в
эксперименте с интерференцией было бы просто возможностью, которая на  самом
деле  не  имела  места,   то   наблюдаемое  нами  явление  интерференции   в
действительности не произошло бы.
     Причину того, что  эффект интерференции обычно столь слаб, и его сложно
обнаружить, можно найти в законах квантовой  механики, которые им управляют.
Существенны два частных следствия этих законов. Первое: каждая дробноатомная
частица имеет двойников в других вселенных, и только эти двойники ей мешают.
Любые  другие частицы  этих вселенных не оказывают  на нее непосредственного
воздействия.  Следовательно,  интерференцию  можно наблюдать  лишь в  особых
случаях, когда  траектории частицы и ее теневых двойников расходятся и затем
вновь сходятся (так же, как фотон и теневой фотон стремятся к одной и той же
точке на экране). Даже  время должно быть синхронизировано: если на одной из
двух траекторий возникнет задержка,  интерференция ослабнет или прекратится.
Второе:   для  того,  чтобы  обнаружить  интерференцию  между  любыми  двумя
вселенными, необходимо,  чтобы между всеми их частицами, положение  и другие
свойства которых не  идентичны,  произошло  взаимодействие. На практике  это
означает,  что  можно  обнаружить интерференцию  только  между  двумя  очень
похожими  вселенными.  Например,  во  всех  описанных   мною   экспериментах
интерферирующие вселенные отличаются  положением  только одного фотона. Если
фотон при движении воздействует на другие частицы,  и, в  частности, если мы
видим его, то эти частицы или наблюдатель тоже станут различными в различных
вселенных.  Если  это  так,  то последующую  интерференцию, включающую  этот
фотон,  на  практике  невозможно  будет  обнаружить,  потому  что  требуемое
взаимодействие между  всеми частицами, которые  подверглись  влиянию,  будет
слишком сложно обеспечить. Здесь я должен упомянуть, что  стандартная фраза,
описывающая этот факт, а  именно: "наблюдение  разрушает интерференцию",  --
весьма обманчива  по  трем причинам. Во-первых,  она  предполагает некоторое
психокинетическое влияние сознательного "наблюдателя" на основные физические
явления,  хотя такого  влияния не  существует.  Во-вторых, интерференция  не
"разрушается":  ее просто  (гораздо!)  сложнее увидеть, потому что для этого
необходимо управлять  точным поведением гораздо большего количества  частиц.
И,  в-третьих, не  только "наблюдение", но и любое воздействие фотона на его
окружение, зависящее от выбранной им траектории, делает то же самое.
     Ради читателей, которые могли  видеть другие  формы изложения квантовой
физики, я должен  кратко показать связь между аргументами, приведенными мной
в этой  главе,  и  обычным способом представления этого  предмета. Возможно,
из-за  споров, возникших  среди  физиков-теоретиков,  традиционно  отправной
точкой  была  сама квантовая  теория.  Сначала теорию формулируют как  можно
точнее,  а  затем  пытаются понять, что  она говорит нам  о  реальности. Это
единственный  возможный  подход  к пониманию  мельчайших  деталей  квантовых
явлений.  Но  в  отношении  вопроса  о  том, состоит ли реальность из  одной
вселенной или из многих, этот подход излишне сложен. Именно поэтому в данной
главе я  отошел  от  него.  Я  даже  не сформулировал  ни  одного  постулата
квантовой  теории,  я просто  описал  некоторые физические явления  и сделал
неизбежные выводы.  Но если начинать с теории,  существуют две вещи, которые
никто не будет оспаривать. Первая заключается в том, что квантовая теория не
имеет равных себе в способности  предсказывать результаты экспериментов даже
при слепом использовании ее уравнений без особых размышлений об их значении.
Вторая состоит  в том, что  квантовая теория рассказывает нам нечто новое  и
необычное о природе реальности. Спор заключается лишь  в  том,  что  именно.
Физик Хью Эверетт первым ясно осознал (в 1957 году, через тридцать лет после
того, как  эта  теория  стала  основой  физики  дробноатомных  частиц),  что
квантовая  теория описывает мультиверс. С тех самых пор бушевал спор  о том,
допускает   ли  эта   теория   какую-то  другую   интерпретацию   (повторную
интерпретацию, или формулировку, или  модификацию  и  т.д.), по  которой она
описывает  единственную  вселенную,  но продолжает  правильно  предсказывать
результаты   экспериментов.  Другими  словами,   действительно  ли  принятие
предсказаний   квантовой   теории   вынуждает  нас   принять   существование
параллельных вселенных?
     Мне  кажется,  что   этот  вопрос,  а  следовательно,  и  преобладающая
тональность  спора относительно  этой проблемы имеет ошибочное  направление.
Признаться,  для физиков-теоретиков,  подобных мне,  допустимо и  оправданно
прикладывать огромные  усилия, чтобы достичь  понимания формальной структуры
квантовой  теории, но  не за счет того, чтобы потерять  из вида нашу главную
цель  -- понять реальность.  Даже  если  предсказания квантовой теории можно
было  бы  каким-то  образом  получить,  не  ссылаясь  на  другие  вселенные,
отдельные  фотоны все равно отбрасывали бы  описанные мной тени. Даже ничего
не зная  о квантовой  теории,  можно  увидеть, что  эти  тени  не могут быть
результатом  какого-то одного случая движения фотона  от  фонарика  к  глазу
наблюдателя.  Их нельзя совместить ни с одним объяснением  только  на основе
тех фотонов, которые мы видим. Или только на  основе перегородки, которую мы
видим. Или  только  на основе видимой  нами вселенной.  Следовательно,  если
лучшая  теория,  имеющаяся  в  распоряжении  физиков,  не  ссылалась  бы  на
параллельные  вселенные,  это просто значило бы, что нам нужна теория лучше,
теория, которая ссылалась бы на параллельные вселенные, чтобы  объяснить то,
что мы видим.
     Таким  образом, принятие предсказаний  квантовой теории  заставляет нас
принять существование параллельных вселенных? Не  само по себе. Любую теорию
мы всегда можем истолковать  в соответствии с  принципами  инструменталистов
так, что она не заставит  нас принимать что-либо относительно реальности. Но
это отступление. Как я уже  сказал, чтобы узнать, что параллельные вселенные
существуют,  нам  не нужны глубокие  теории:  об этом  нам  говорят  явления
интерференции одной частицы. Глубокие  теории  нужны нам, чтобы объяснить  и
предсказать  такие  явления -- рассказать: каковы  другие  вселенные,  каким
законам они подчиняются, как влияют друг на друга и как все это укладывается
в теоретические основы  других  предметов.  Именно  это  и делает  квантовая
теория.  Квантовая  теория  параллельных  вселенных -- это  не  задача,  это
решение.  Это   толкование  нельзя  назвать  ненадежным   и  необязательным,
исходящим   из  скрытых  теоретических   соображений.   Это  объяснение   --
единственно надежное  объяснение -- замечательной и  противоречащей интуиции
реальности.
     Пока я использовал временную терминологию, предполагающую, что  одна из
множества   параллельных  вселенных   отличается  от  других  тем,  что  она
"реальна". Пришло  время разорвать последнюю  связь  с классическим понятием
реальности, основанном  на существовании одной вселенной.  Вернемся к  нашей
лягушке.  Мы поняли, что история лягушки, которая  смотрит на далекий от нее
фонарик в течение многих дней, ожидая вспышку, которая  появляется в среднем
раз в  день, -- еще  не вся история, потому что  должны  также  существовать
теневые лягушки в теневых  вселенных, сосуществующие с  реальной  лягушкой и
тоже   ждущие  появления  фотонов.  Допустим,   что  нашу   лягушку  научили
подпрыгивать при появлении вспышки. В начале эксперимента у реальной лягушки
будет множество теневых двойников, и изначально все они будут похожи. Но уже
через короткий промежуток времени они не будут так похожи. Невозможно, чтобы
каждая  лягушка  увидела  фотон  мгновенно.  Но  событие,   редкое  в  одной
вселенной,  является  обычным   в  мультиверсе.  В  любой  момент  где-то  в
мультиверсе  существует   несколько   вселенных,  в   каждой  из  которых  в
определенный   момент  фотон   воздействует  на   сетчатку   глаза  лягушки,
находящейся в этой вселенной. И эта лягушка подпрыгивает.
     Почему же она подпрыгивает?  Потому что в пределах своей вселенной  она
подчиняется  тем же  законам физики,  что  и реальная лягушка: на ее теневую
сетчатку   попал  теневой  фотон,  принадлежащий  этой  вселенной.  Одна  из
светочувствительных  теневых  молекул  этой  теневой  сетчатки отреагировала
появлением   сложных   химических  изменений,  на  что,   в  свою   очередь,
отреагировал зрительный нерв  теневой лягушки. В результате этого процесса в
мозг теневой  лягушки поступило  сообщение, и у лягушки  появилось ощущение,
что она видит вспышку.
     Или мне следует сказать "теневое ощущение того, что она видит вспышку"?
Конечно, нет. Если "теневые" наблюдатели, будь то лягушки или люди, реальны,
то все их ощущения  тоже должны быть реальными. Когда они наблюдают  то, что
мы можем назвать теневым объектом, для них этот объект реален. Они наблюдают
его при помощи тех же средств и  в соответствии с тем же определением, что и
мы, когда  говорим,  что вселенная, которую мы наблюдаем, "реальна". Понятие
реальности  относительно  для  данного наблюдателя.  Поэтому  объективно  не
существует ни двух  видов  фотонов,  реального и  теневого,  ни  двух  видов
лягушек,  ни  двух  видов вселенных,  одна из  которых  -- реальная,  а  все
остальные -- теневые. В  описании, которое я привел относительно образования
теней или  каких-то схожих явлений, не существует ничего, что разграничивает
области  "реальных" и "теневых" объектов, кроме простого допущения, что одна
из  копий  "реальна".  Говоря  о реальных и  теневых  фотонах,  я, очевидно,
разделил их потому, что мы видим  первые, но не вторые. Но кто "мы"? Пока  я
писал  все  это,  множество теневых  Дэвидов  писали то же самое.  Они  тоже
подразделяли фотоны  на реальные и теневые; но  среди  фотонов,  которые они
называли  теневыми, есть фотоны, которые я назвал "реальными", а  те фотоны,
которые  они  называли реальными,  оказались  среди  тех, которые  я  назвал
"теневыми".
     Ни одна копия объекта не занимает привилегированного положения 
ни  при
объяснении теней, которое я  только что изложил,  ни во всем  математическом
объяснении квантовой теории. Субъективно я могу считать, что выделяюсь среди
копий,  поскольку   я   --  "реальный",  поскольку  я  могу  непосредственно
воспринимать себя,  а  не  других, но  я  должен  смириться  с  тем, что все
остальные копии чувствуют то же самое.
     Многие из  этих  Дэвидов пишут эти  же  самые слова в это мгновение.  У
некоторых это получается лучше. А некоторые пошли выпить чашку чая.
     
     ТЕРМИНОЛОГИЯ
     Фотон -- световая частица.
     Реальный/Теневой --  в целях  объяснения только в  этой главе, я назвал
частицы этой вселенной реальными, а частицы других вселенных -- теневыми.
     Мультиверс  --  вся  физическая  реальность.  В  ней  находится   много
параллельных вселенных.
     Параллельные  вселенные  --  они  "параллельны" в  том  смысле,  что  в
пределах каждой вселенной частицы взаимодействуют друг  с Другом так же, как
и в реальной  вселенной, но  каждая  вселенная оказывает на остальные весьма
слабое влияние через явление интерференции.
     Квантовая теория -- теория физики мультиверса.
     Квантование  --  свойство  иметь  дискретный  (а не  непрерывный) набор
возможных значений. Квантовая теория получила название от допущения, что все
измеряемые величины квантуются. Однако  наиболее важным эффектом является не
квантование, а интерференция.
     Интерференция  --  влияние;  оказываемое  частицей  одной вселенной  на
своего  двойника  из  другой  вселенной.  Интерференция  фотона  может стать
причиной   появления   теней   более  сложной   формы,  чем  просто  силуэты
препятствий, вызывающих их появление.
     
     РЕЗЮМЕ
     При экспериментах с интерференцией на картине тени могут присутствовать
такие участки, которые  перестают  освещаться при  появлении  в  перегородке
новых щелей.  Это  остается  неизменным, даже если  эксперимент  проводят  с
отдельными  частицами.  Цепочка   рассуждений,  основанных  на  этом  факте,
исключает возможность того,  что  вселенная,  окружающая  нас,  --  это  вся
реальность.  В  действительности,  вся  физическая  реальность,  мультиверс,
содержит огромное количество параллельных вселенных.

     Квантовая  физика   --  одна  из  четырех  основных  нитей  объяснения.
Следующая основная нить -- это эпистемология, теория познания.

глава 4. Критерии реальности

     Великий  физик  Галилео  Галилей, которого также можно  считать  первым
физиком  в современном  смысле, сделал  много открытий  не  только  в  самой
физике,  но и  в методологии науки. Он воскресил  древнюю  идею  о выражении
общих теорий, касающихся природы, в математической  форме и усовершенствовал
ее,   разработав   метод    систематических   экспериментальных    проверок,
характеризующий науку,  как мы  ее  знаем. Он  удачно назвал такие  проверки
cimenti,  или  "тяжелые  испытания". Он одним из  первых  начал использовать
телескопы для изучения небесных тел, он  собрал и проанализировал данные для
гелиоцентрической теории, теории о том, что Земля движется по  орбите вокруг
Солнца  и вращается вокруг  своей  собственной  оси. Он  широко известен как
защитник этой теории, из-за которой он и  вступил в ожесточенный  конфликт с
Церковью. В 1633  году Инквизиция судила его как еретика и под угрозой пыток
принудила встать на колени и вслух прочитать длинное унизительное отречение,
в  котором  говорилось,  что он "отрекается" от  гелиоцентрической теории  и
"проклинает" ее. (Легенда гласит, может и ошибочно, что, поднявшись на ноги,
он   пробормотал   "eppur   si  muove...",  что   значило  "и  все-таки  она
вертится...".)  Несмотря  на  это  отречение, его  осудили и  приговорили  к
домашнему  аресту, под которым  он оставался  до конца своей жизни. Хотя это
наказание было  сравнительно мягким,  оно  вполне  достигло  своей цели. Как
сказал об этом Якоб Броновски:
     "В  результате среди  всех  ученых-католиков на  долгие годы воцарилось
молчание...  Цель суда и заключения  состояла  в том,  чтобы положить  конец
научной традиции Средиземноморья" (The Ascent of Мап, с. 218).
     Каким образом спор  об устройстве  солнечной  системы мог  иметь  столь
далеко идущие последствия, и почему спорщики столь страстно  отстаивали свои
позиции? Дело в том, что на самом  деле спор шел не об устройстве  солнечной
системе,  а о  том, как блестяще  Галилео защищал новый и опасный взгляд  на
реальность. Спор  шел не о существовании реальности, поскольку  как Галилео,
так  и  Церковь верили в реализм,  разумно  полагая, что видимая  физическая
вселенная действительно существует и воздействует на наши чувства, включая и
чувства, усиленные  такими приборами,  как  телескоп.  Галилео расходился  с
церковью  в  своем понимании отношения между физической реальностью, с одной
стороны, и человеческими мыслями, наблюдениями и рассуждениями, с другой. Он
считал,   что  вселенную   можно  понять,   основываясь  на   универсальных,
математически  сформулированных  законах,  и что  все  люди  могут  получить
надежное  знание  этих  законов,  если  применят  его  метод  математической
формулировки  и  систематических  экспериментальных   проверок.  Говоря  его
словами:  "Книга  Природы  написана  математическими  символами".  Это  было
сознательное   сравнение  с   той  другой  Книгой,  на  которую  традиционно
полагались.
     Галилео  понимал, что если его метод действительно надежен, то, где  бы
его  ни применяли,  его выводы всегда будут более  предпочтительны,  чем все
остальные, полученные с помощью других  методов. Поэтому он  настаивал,  что
научное рассуждение превосходит  не только интуицию и здравый  смысл,  но  и
религиозные  доктрины и откровения. Именно эту идею, а  не гелиоцентрическую
теорию, как  таковую,  власти  сочли  опасной.  (И  они были правы,  если  и
существует идея, способная вызвать научную  революцию и Просвещение, создать
нецерковную основу современной  цивилизации, то  это была именно она.)  Было
запрещено  "придерживаться" гелиоцентрической теории или  "защищать" ее  как
объясняющую вид ночного неба. Разрешено было использовать эту теорию, писать
о  ней, считать ее  "математическим  допущением" или защищать ее  как  метод
предсказания.  Именно  поэтому  книга  Галилео  "Dialogue  of the Two  Workd
Systems",   которая   сравнивала   гелиоцентрическую  теорию  с  официальной
геоцентрической,  была  изъята из печати церковной  цензурой.  Папа дал свое
согласие  еще  до  написания Галилео этой  книги (хотя на  суде и был создан
вводивший  в заблуждение документ о том, что Галилео было  запрещено  вообще
обсуждать этот предмет).
     С точки зрения  истории интересна  следующая сноска: во времена Галилея
вопрос  о том, давала ли гелиоцентрическая теория  лучшие  предсказания, чем
геоцентрическая, еще  не  считался бесспорным.  Имеющиеся наблюдения были не
слишком точными. Для повышения точности геоцентрической  теории предлагались
специальные изменения, и было сложно определить предсказательные способности
двух  конкурирующих  теорий. Более  того, когда  дело  доходит  до  мелочей,
оказывается,  что существует  нечто  большее,  чем гелиоцентрическая теория.
Галилео считал, что планеты движутся по окружности, тогда как на самом  деле
их орбиты весьма близки к эллипсам. Таким образом, эти данные не вписывались
в ту  частную  гелиоцентрическую теорию, которую защищал Галилео. (Многовато
за то, в чем он был убежден из-за собранных наблюдений!) Но  несмотря на все
это,  Церковь  не  заняла  в  этом  споре  никакой позиции.  Инквизиции было
безразлично,  где,  как  казалось,  находятся  планеты;  их  заботила только
реальность. Их заботило, где  действительно находятся планеты, и они  хотели
понять планеты через объяснения, как это делал  Галилео.  Инструменталисты и
позитивисты   сказали  бы,  что,  поскольку  Церковь  была  готова   принять
наблюдательные  предсказания   Галилео,  дальнейший  спор  между   ними  был
нецелесообразен, и что его  слова и все-таки  она  вертится" были  абсолютно
бессмысленны. Но Галилео, да  и Инквизиция, знали больше. Отрицая надежность
научного знания, инквизиторы подразумевали именно объяснительную часть этого
знания.
     Их мировоззрение было  ошибочным, но оно  не  было нелогичным.  Следует
признать, что они считали откровение  и  традиционный  авторитет источниками
надежного знания. Но у них была и независимая причина критиковать надежность
знания,  полученного методами Галилео. Они  могли просто  обратить  всеобщее
внимание на  то, что  никакое  количество наблюдений  или споров не способно
доказать, что одно объяснение физического явления истинно, а  другое  ложно.
Как они выразились бы, Бог мог осуществить те же самые наблюдения бесконечно
большим количеством разных способов,  а потому  заявлять о своем знании того
метода, который Он выбрал, основываясь только на своих собственных ошибочных
наблюдениях и причинах -- это чистой воды тщеславие и самоуверенность.
     В  некоторой   степени  они   спорили   за   скромность,  за  признание
подверженности   человека   ошибкам.  И,  если   уж  Галилео   заявлял,  что
гелиоцентрическая теория была каким-то образом доказана  или  близка к тому,
чтобы  быть  доказанной, в  некотором индуктивном смысле, то их  спор не был
бесцельным.  Если  Галилео  считал, что  его методы могут  обеспечить  любой
теории авторитет,  сравнимый  с  тем, которого  Церковь  требовала для своих
доктрин,  они имели право критиковать его за  самоуверенность (или, как  они
говорили, за богохульство), хотя, безусловно, по этим меркам  сами они  были
самоуверенны даже в большей степени.
     Так как же мы можем защитить Галилео  от Инквизиции?  Какой должна была
быть  защита Галилео  перед обвинением в том, что он слишком много берет  на
себя,  заявляя, что  научные  теории  содержат  надежное  знание реальности?
Попперианская защита науки как  процесса решения  задач и поиска  объяснений
сама  по себе  недостаточна. Дело в том, что  сама Церковь была прежде всего
заинтересована в объяснениях, а не в предсказаниях и не препятствовала тому,
чтобы Галилео решал задачи с помощью любой выбранной им теории. Она попросту
не соглашалась с тем,  что решения  Галилео  (которые она называла  простыми
"математическими  гипотезами")  имели  хоть  какое-то  отношение  к  внешней
реальности.  Как-никак  решение  задач --  процесс, полностью происходящий в
человеческом разуме. Возможно,  Галилео видел  весь мир как книгу, в которой
законы природы написаны  математическими символами.  Однако  это  всего лишь
метафора, поскольку там нет объяснений нахождения  планет на орбите. Мы сами
создали тот факт, что все  задачи  и решения находятся в нас.  Решая научные
задачи,  через обсуждение  мы  приходим к тем  теориям,  объяснения  которых
кажутся  нам  наилучшими.  То есть,  ни в коей мере не отрицая,  что  решать
задачи  необходимо  и  полезно,  Инквизиция и  современные  скептики  вправе
спросить нас, как  связано решение научных  задач  с  реальностью. Мы  можем
счесть наши "лучшие объяснения" психологически удовлетворительными. Мы можем
посчитать их полезными для предсказания. Мы, безусловно, находим их жизненно
важными в любой  области  технического творчества. Все это  оправдывает  наш
непрерывный поиск этих решений  и использование  их  именно в этих целях. Но
почему мы обязаны  воспринимать их  как факт? В действительности. Инквизиция
вынудила Галилео сделать следующее заявление: Земля неподвижна, а  остальные
планеты  движутся  вокруг нее;  но  траектории движения  этих  небесных  тел
расположены некоторым  сложным образом, который, с точки  зрения наблюдателя
на Земле,  также согласуется с тем, что Солнце  неподвижно, а Земля и другие
планеты движутся.  Я назову  это "Инквизиционной теорией" солнечной системы.
Если  бы  Инквизиционная  теория  была  истинной, мы  все  еще  ждали бы  от
гелиоцентрической  теории точных предсказаний относительно результатов  всех
астрономических  наблюдений  с  Земли,  даже если  фактически  они  были  бы
ложными. Следовательно,  может показаться, что любые  наблюдения, на  первый
взгляд   подтверждающие   гелиоцентрическую   теорию,   в   равной   степени
подтверждают и Инквизиционную теорию.
     Можно  расширить  теорию  Инквизиции  для  объяснения  более  детальных
наблюдений  в  поддержку гелиоцентрической  теории,  как-то:  наблюдение фаз
Венеры   и  маленьких  дополнительных  движений  (называемых   "собственными
движениями")  некоторых   звезд  относительно  небесной  сферы.   Для  этого
необходимо  постулировать, что  даже  более сложные движения в  пространстве
управляются  законами физики, весьма отличными  от тех, которые действуют на
нашей предположительно неподвижной Земле. Но эти  движения  могут отличаться
ровно  настолько, чтобы  оставаться согласованными с  наблюдениями на Земле,
находящейся в движении, а их законы будут аналогичны тем, которые существуют
здесь. Возможны многие  подобные  теории. В  самом деле,  если бы правильные
предсказания были  нашим  единственным  ограничением, мы могли  бы изобрести
теории о том, что в космическом пространстве происходит все, что нам угодно.
Например, одни наблюдения  никогда  не смогли бы исключить теорию о том, что
Земля  заключена  в  гигантский  планетариум,  представляющий  собой  модель
гелиоцентрической солнечной системы, и  что вне этого планетариума находится
все  что вашей  душе  угодно или вообще  ничего.  Чтобы  учесть  современные
наблюдения,   следует   признать,   что   планетарию   также   пришлось   бы
переориентировать  импульсы  наших  радаров  и  лазеров,   захватывать  наши
космические  исследовательские ракеты  и даже космонавтов,  посылать обратно
ложные  сообщения  от  них и  возвращать их  с подходящими образцами лунного
грунта, изменять  наши воспоминания и т.д. Возможно, эта теория абсурдна, но
ее невозможно исключить с  помощью эксперимента. Кроме  того, ни одну теорию
нельзя исключить, основываясь только на том, что она "абсурдна": Инквизиция,
да и  большинство людей во времена Галилео, считали верхом абсурда заявлять,
что Земля движется. Ведь мы не можем почувствовать ее  движение, не так  ли?
Когда  она движется,  как при землетрясении, мы  чувствуем  это безошибочно.
Говорят, что Галилео  в течение  нескольких лет откладывал  публичную защиту
гелиоцентрической  теории не  из-за боязни Инквизиции,  а из-за боязни  быть
осмеянным.
     Нам  теория Инквизиции кажется безнадежно запутанной. Почему мы  должны
принять столь сложную и специфическую оценку именно такого  вида неба, когда
неприукрашенная гелиоцентрическая космология  дает  то же  самое,  только  с
меньшим ажиотажем? Мы можем  сослаться  на принцип бритвы Оккама:  "не нужно
придумывать ничего лишнего, если  в этом нет необходимости", -- или, как мне
больше  нравится,   --   "не  усложняйте   объяснения,  если  в   этом   нет
необходимости", потому что в  противном случае излишние усложнения останутся
без  объяснения. Однако  наличие или отсутствие "запутанности" или "излишней
усложненности"  объяснения  зависит  от  всех  остальных  идей и объяснений,
которые составляют  мировоззрение человека.  Инквизиция считала, что  идея о
движущейся Земле  --  излишнее  усложнение.  Эта  идея противоречит здравому
смыслу; она  противоречит Священным Писаниям; и  (они сказали бы) существует
прекрасное объяснение, которое вполне обходится без нее.
     Но   существует   ли?   Действительно   ли   теория   Инквизиции   дает
альтернативные  объяснения, лишенные  противоречащих интуиции  "усложнений",
присущих  гелиоцентрической  системе?  Давайте рассмотрим поподробнее, каким
образом  теория   Инквизиции  рассматривает   все.   Она  объясняет  видимую
неподвижность Земли,  говоря, что  она  является  неподвижной.  Как полно  и
глубоко! Безусловно, это объяснение превосходит объяснение Галилео, которому
пришлось немало потрудиться и опровергнуть некоторые общепринятые понятия  о
силе и инерции, чтобы объяснить, почему мы не ощущаем движение Земли. Но как
теория  Инквизиции справится с  более  сложной  задачей объяснения  движения
планет?
     Гелиоцентрическая теория объясняет их движение тем,  что  мы видим, как
планеты движутся  по небу  сложными петлями, потому что, в действительности,
они  движутся в пространстве по  маленьким окружностям (или  эллипсам), но и
Земля тоже движется. Объяснение Инквизиции заключается в  том, что мы видим,
как  планеты  движутся  по  небу  сложными  петлями,  потому  что  они  и  в
пространстве  движутся  сложными  петлями;  но (и  здесь  в  соответствии  с
Инквизицией  следует  суть  объяснения)  этим  сложным  движением  управляет
простой  основной  принцип, а именно: планеты  движутся  так,  что, когда мы
смотрим на них с Земли, кажется, что  и  они,  и  Земля  движутся по простым
орбитам вокруг Солнца.
     Чтобы  понять движение  планет на основе  теории Инквизиции, необходимо
понять  этот  принцип,  поскольку налагаемые им ограничения  -- основа  всех
детальных объяснений, которые можно сделать в рамках  этой теории. Например,
если  бы кого-то спросили, почему парад планет произошел такого-то числа или
почему  планета  изменила  траекторию  своего  движения  по  небу  на  петлю
определенной формы,  ответ всегда был бы  следующим: "потому что именно  так
все выглядело бы, если бы гелиоцентрическая теория была истинной". Итак, это
и есть космология -- космология Инквизиции,  --  которую можно понять только
на  основе  отличной  от  нее,  гелиоцентрической  космологии,  которой  она
противоречит, но которую полностью копирует.
     Если  бы Инквизиция всерьез попыталась  понять  мир  на  основе теории,
которую она пыталась навязать  Галилео, она  бы тоже  поняла ее  губительную
слабость, а именно: что она не решает ту задачу, которую имеет целью решить.
Она не объясняет движение планет "без усложнений, присущих гелиоцентрической
системе".  Напротив, она  неизбежно включает эту систему  как  часть  своего
собственного  принципа  объяснения движения  планет.  Невозможно  понять мир
через теорию Инквизиции, не поняв прежде гелиоцентрическую теорию.
     Следовательно, мы не ошибаемся, когда считаем теорию Инквизиции скрытым
усложнением  гелиоцентрической  теории, а не  наоборот. Мы  пришли  к такому
выводу,  не сравнивая теорию  Инквизиции с современной космологией, что было
бы равноценно  замкнутому  кругу,  а  всерьез  воспринимая  эту  теорию  как
объяснение  мира. Я уже  упоминал теорию о лечении с  помощью травы, которую
можно  исключить без экспериментальной проверки, поскольку она  не  содержит
объяснений.  И  вновь  у  нас  есть  теория,  которую  можно  исключить  без
экспериментальной  проверки,  поскольку  она  дает   плохие  объяснения   --
объяснения,  которые  сами  по   себе  хуже,   чем  те,  которые  предлагает
конкурирующая теория.
     Как я уже сказал, инквизиторы были  реалистами. Тем не менее, их теория
имеет  общую  с солипсизмом  черту:  и  та  и другая  проводят  произвольную
границу,  за  которую,  как  они  утверждают, человеческий  разум  не  имеет
доступа, или за которой,  по крайней  мере, решение  задач -- это не  путь к
пониманию. Для солипсистов эта  граница окружает  их  собственный мозг, или,
возможно, их абстрактный разум, или нематериальную душу.  Для Инквизиции эта
граница  охватывает всю Землю.  Некоторые  современные представители  теории
креационизма   верят   в   существование   такой  же  границы,   только   не
пространственной, а  временной, поскольку они считают,  что  вселенная  была
создана  всего  шесть тысяч лет  назад и  дополнена вводящими  в заблуждение
свидетельствами о более  ранних событиях. Бихевиоризм --  это теория  о том,
что  не  имеет  смысла  объяснять  поведение  людей  на  основе   внутренних
психических процессов. Для бихевиористов единственной приемлемой психологией
является  изучение наблюдаемых  реакций  человека  на внешние  раздражители.
Таким  образом,  они проводят точно  такую  же  границу,  как и  солипсисты,
отделяя человеческий разум от внешней  реальности; только солипсисты говорят
о бессмысленности рассуждений, о чем-то, находящемся по другую  сторону этой
границы, а бихевиористы  говорят о бессмысленности  рассуждении о  том,  что
находится по эту сторону границы.
     В  связи  с  этим существует большой класс  родственных  теорий,  но мы
вполне  можем рассматривать их как варианты  солипсизма. Они отличаются друг
от  друга  тем,  где  проводят  границу реальности (или  границу  той  части
реальности,  которая  понятна через решение задач)  и  тем, по какую сторону
этой границы они ищут знание. Но  все они считают, что научный рационализм и
другие  решения задач  неприменимы за  пределами этой  границы -- это просто
игра.  Они  могут  допустить, что  эта игра  может быть удовлетворительной и
полезной,  но  она остается всего лишь игрой, из которой  невозможно сделать
обоснованных  выводов относительно реальности, находящейся по другую сторону
границы.
     Они очень похожи в своем основном возражении решению задач как средству
создания знания,  состоящему в  том, что решение задач не  делает выводов из
каких бы то ни было первичных источников мотивации.  В рамках выбранных  ими
границ сторонники  всех этих теорий полагаются на методологию решения задач,
будучи уверенными в  том, что поиск лучшего из имеющихся  объяснений  -- это
также  и  способ  найти  самую  истинную  из  имеющихся  теорий.  Но  истину
относительно того, что находится  за  пределами этих границ, они ищут где-то
еще, и все они ищут источник первичной мотивации. Для религиозных людей роль
такого источника может сыграть божественное откровение.  Солипсисты доверяют
только непосредственному опыту  своих собственных мыслей, как это выражено в
классическом аргументе Рене Декарта cogito ergo sum ("мыслю,  следовательно,
существую").
     Несмотря  на стремление строить свою философию на этой предположительно
твердой основе, в действительности, Декарт позволял себе делать много других
допущений  и  определенно не был солипсистом.  На самом деле в истории  было
очень  мало истинных солипсистов, если таковые вообще были. Солипсизм обычно
защищали лишь как средство нападок на научное рассуждение или как средство к
получению одного из многих его вариантов. По тому же принципу хороший способ
защитить науку от всевозможной критики и понять истинную связь между разумом
и реальностью -- это рассмотреть аргументы против солипсизма.
     Есть  стандартная философская  шутка  о  профессоре, читающем  лекцию в
защиту  солипсизма.  Лекция  настолько  убедительна,   что  как  только  она
заканчивается,   несколько   студентов   спешат   пожать  руку   профессора.
"Великолепно. Я  согласен  с каждым  словом",  --  искренне  признается один
студент. -- "Я тоже", -- говорит другой. "Мне очень приятно  это слышать, --
говорит  профессор.  --  Так   редко  представляется  возможность  встретить
собратьев-солипсистов".
     В этой шутке неявно присутствует веский аргумент против солипсизма. Его
можно сформулировать  следующим образом.  В  чем  же  конкретно  заключалась
теория, с которой соглашались эти студенты? Была ли это  теория профессора о
том, что  студентов  не  существует, потому что существует только профессор?
Чтобы  в  это поверить, прежде  всего,  им необходимо было  каким-то образом
обойти аргумент Декарта cogito ergo sum. И если бы у них это получилось, они
уже  не  были  бы  солипсистами,  поскольку  основное  положение  солипсизма
заключается в том, что солипсист существует. Или  каждый студент был убежден
в  теории, противоречащей теории  профессора,  теории о  том, что существует
конкретный студент, но нет ни профессора, ни других  студентов? Это на самом
деле сделало бы их всех  солипсистами, но ни один из студентов не согласился
бы  с теорией, которую предлагал  профессор. Следовательно, ни  один из этих
возможных вариантов  не  означает, что защита солипсизма профессором убедила
студентов.   Если   они  согласятся  с  мнением  профессора,  они  не  будут
солипсистами, а  если  они  станут солипсистами,  они  убедятся в  том,  что
профессор ошибается.
     Этот аргумент  нацелен на то, чтобы показать, что солипсизм  невозможно
защитить буквально,  потому  что,  соглашаясь  с  подобной защитой,  человек
неявно  противоречит ей. Но  наш профессор-солипсист мог попытаться избежать
этого аргумента, сказав что-то вроде: "Я могу защитить солипсизм и неизменно
делаю  это. Я  защищаю  его  не  от других людей, поскольку  других людей не
существует, но от противоположных аргументов. Эти аргументы  попадают в поле
моего внимания от  людей из  сна, которые ведут  себя как мыслящие существа,
часто  противопоставляющие  свои мысли  моим. Моя лекция  и аргументы, в ней
содержащиеся, направлены не на то, чтобы убедить этих людей из сна, а на то,
чтобы убедить себя -- помочь себе прояснить свои мысли".
     Однако, если существуют источники  мыслей, которые ведут себя, как если
бы они были независимы от кого-либо, то они непременно являются независимыми
от кого-либо. Если  я определяю "себя" как сознательную сущность, обладающую
мыслями и чувствами, наличие которых я осознаю, то "люди из сна", с которыми
я,  по-видимому, взаимодействую, по определению  -- нечто  отличное  от узко
определенного "меня", а потому я должен допускать, что кроме меня существует
что-то еще. Если  бы  я был ярым солипсистом, у меня остался бы единственный
выход:  считать  людей из сна созданиями моего  подсознательного  разума  и,
следовательно, частью "меня" в более свободном  смысле. Но тогда я  вынужден
был бы допустить, что у "меня" очень могущественная структура, большая часть
которой  не  зависит от моего  сознательного "я".  В рамках  этой  структуры
присутствуют некоторые сущности -- люди  из сна, -- которые, несмотря на то,
что являются всего  лишь  составляющими  разума  предполагаемого солипсиста,
ведут себя словно ярые антисолипсисты. Я не мог бы назвать себя  солипсистом
целиком и полностью, поскольку этого взгляда придерживалась бы  только  узко
определенная   часть  меня.   Множество,  по-видимому,  большинство  мнений,
находящихся в пределах моего разума, в целом противостояли бы  солипсизму. Я
мог бы  изучить "наружную" часть себя  и  обнаружить, что  она, по-видимому,
подчиняется  определенным  законам,  тем  же  законам,  которые,  по  словам
учебников из сна, применимы к тому, что они называют физической вселенной. Я
обнаружил бы, что внешняя  часть гораздо больше внутренней. Помимо того, что
она содержит больше мыслей, она также  более  сложна,  более  разнообразна и
обладает буквально в астрономическое число раз большим количеством измеримых
переменных по сравнению с внутренней областью.
     Более того,  эта наружная  часть поддается  научному изучению с помощью
методов  Галилео. Поскольку  я  вынужден теперь  определить эту область  как
часть  себя,  солипсизм уже не имеет аргумента против обоснованности  такого
изучения,   которое  теперь  определяется  просто  как   форма  самоанализа.
Солипсизм допускает,  а в  действительности,  принимает, что  знание о самом
себе  можно получить  посредством  самоанализа.  Он  не может объявить,  что
изучаемые сущности и процессы нереальны, поскольку реальность самого себя --
его основной постулат.
     Таким  образом,  мы видим, что если воспринять солипсизм всерьез - если
принять,  что это  истина и  что все  обоснованные объяснения  должны ему  в
точности соответствовать, --  он разрушит сам себя. Чем  же солипсизм,  если
принять  его всерьез, отличается  от  своего разумного  соперника  реализма?
Всего  лишь  схемой  переименования.  Солипсизм  настаивает  на  том,  чтобы
называть  объективно  различные  вещи  (например, внешнюю  реальность и  мой
подсознательный  разум  или  самоанализ  и  научное наблюдение)  одинаковыми
именами. Но затем  ему  приходится показывать, чем отличаются эти категории,
посредством  объяснений на основе  чего-то вроде "наружной  части  себя". Но
такие дополнительные объяснения не  понадобились бы, если бы он не настаивал
на  необъяснимом переименовании. Кроме  того, солипсизм мог бы постулировать
существование   еще  одного   класса   процессов:   невидимых,  необъяснимых
процессов,  которые  дают  разуму  иллюзию  жизни  во   внешней  реальности.
Солипсист,  уверенный,  что  не существует  ничего,  кроме  содержимого  его
разума, также  должен  верить,  что  этот разум  --  явление  гораздо  более
многообразное, чем это обычно считается: он содержит мысли, подобные  мыслям
других людей, мысли о свойствах планет, мысли,  подобные законам физики. Эти
мысли  реальны.  Они  развиваются  сложным  образом  (или  делают  вид,  что
развиваются), и  они достаточно независимы, чтобы  удивлять, разочаровывать,
просвещать или  противоречить тому классу мыслей, которые называют себя "я".
Таким  образом,   солипсистское   объяснение   мира   основано   скорее   на
взаимодействии мыслей, чем на взаимодействии предметов. Но эти мысли реальны
и  взаимодействуют в соответствии с теми  же законами,  которые,  по  словам
реалиста,  управляют взаимодействием  предметов.  Таким образом,  солипсизм,
далекий  от  того,  чтобы  стать  мировоззрением,  разложенным  на  основные
элементы, -- это реализм, искаженный и отягощенный дополнительными излишними
допущениями,  --  никчемным  багажом,  который  используют  только  в  целях
оправдания.
     Этот  аргумент дает  нам  возможность  обойтись без  солипсизма и  всех
родственных ему теорий,  которые  невозможно защитить. Между прочим, на этой
основе мы уже  отвергли одно из мировоззрений, позитивизм (теорию о том, что
бессмысленны все утверждения, кроме тех, которые описывают или предсказывают
наблюдения).  Как  я  заметил  в  главе  1,  позитивизм  провозглашает  свою
собственную   бессмысленность,   и,  следовательно,  его  невозможно  стойко
защищать.
     А  потому мы,  успокоившись, можем продолжать  придерживаться разумного
реализма и искать объяснения с помощью научных методов. Однако в свете этого
вывода,  что  мы  можем   сказать  об  аргументах,  сделавших   солипсизм  и
родственные ему теории на первый взгляд правдоподобными, то есть такими, что
невозможно  ни  доказать  их  ложность,  ни  исключить их  после  проведения
эксперимента? Каков статус этих аргументов в настоящий момент? Если мы так и
не доказали, что солипсизм ложен, и не исключили его с помощью эксперимента,
что же мы сделали!
     Этот вопрос содержит  в  себе  допущение относительно того, что  теории
можно расположить в виде иерархии: "математические" -->  "научные" -->
"философские", --  в зависимости от  уменьшения  свойственной им надежности.
Многие люди воспринимают существование  такой иерархии как должное, несмотря
на  то,  что  суждения  о  сравнительной  надежности  полностью  зависят  от
философских  аргументов,  аргументов, которые  сами  себя классифицируют как
весьма ненадежные! В действительности,  мысль об этой иерархии сродни ошибке
редукционистов,  о  которой я  рассказывал  в главе 1  (теории  о  том,  что
микроскопические  законы и явления  более фундаментальны, чем исходящие). То
же допущение присутствует  в индуктивизме,  который полагает, что  мы  можем
быть абсолютно уверены  в  выводах математических доказательств, потому  что
они  дедуктивны, в  разумных  пределах уверены  в  научных  доказательствах,
потому что они "индуктивны" и испытывать вечную нерешительность относительно
философских доказательств, которые индуктивизм считает почти делом вкуса.
     Но  ни  одно из этих утверждений не соответствует истине. Объяснения не
доказывают средства, с  помощью которых  они были получены; их доказывает их
лучшая,  по сравнению  с  конкурирующими  объяснениями,  способность  решать
задачи,  которым  они  адресованы. Именно поэтому таким непреодолимым  может
быть аргумент, связанный с тем, что теорию невозможно защитить. Предсказание
или любое  допущение,  которое  невозможно  защитить, тем  не  менее,  может
оставаться истинным, но объяснение,  которое невозможно защитить, -- это  не
объяснение.  Отказ  от  "простых"  объяснений  на  основе их  недоказанности
каким-то первичным объяснением неизбежно толкает человека  к тщетным поискам
первичного источника доказательства. А такового не существует.
     Не  существует и  иерархии  надежности от  математических аргументов  к
научным  и   философским.  Некоторые  философские   доказательства,  включая
доказательство   ложности  солипсизма,  гораздо  более  неопровержимы,   чем
научные.  В  действительности,  каждое   научное  доказательство   принимает
ложность не только солипсизма, но и других философских теорий, включая любое
количество  вариантов  солипсизма,  которые  могли  бы противоречить  особым
частям научного доказательства. Я также покажу (в главе  10), что даже чисто
математические  доказательства  получают свою  надежность  из  физических  и
философских теорий, поддерживающих их, и, следовательно, не могут обеспечить
абсолютную определенность.
     Приняв  реализм,  мы   постоянно  сталкиваемся   с  принятием   решений
относительно  реальности  категорий, на которые ссылаемся при  конкурирующих
объяснениях. Принять решение об их нереальности (как мы сделали это в случае
с  "ангельской"  теорией  движения  планет)  --  все  равно,  что отвергнуть
соответствующие объяснения. Таким образом, при поиске и сравнении объяснений
нам  нужно  нечто большее,  чем опровержение  солипсизма.  Нам  нужно  найти
причины принятия или отвержения факта существования  тех категорий,  которые
могут  появиться  в конкурирующих  теориях;  другими словами, нам  необходим
критерий реальности. Безусловно, нельзя ожидать, что мы найдем конечный  или
безошибочный критерий.  Наши  суждения о  том, что реально,  а  что --  нет,
всегда  зависят  от различных  объяснений,  которые  нам  доступны  и иногда
меняются по мере того, как наши объяснения  становятся более совершенными. В
девятнадцатом  веке  мало что с большей  уверенностью  посчитали бы реальнее
силы  тяготения.  Она  не  только  фигурировала в  системе  законов Ньютона,
которая  в  то время  не  имела  конкурентов,  ее  мог почувствовать каждый,
постоянно,  даже  с закрытыми глазами --  или так всем  казалось. Сегодня мы
понимаем тяготение не через теорию Ньютона, а через теорию  Эйнштейна,  и мы
знаем, что такой силы не существует. Мы ее не чувствуем! Мы просто чувствуем
сопротивление, которое препятствует нашему проникновению в землю под  нашими
ногами.  Ничто  не тянет нас вниз. Единственная  причина, почему  мы падаем,
когда теряем опору, заключается в том, что структура пространства и времени,
в которой мы существуем, искривлена.
     Изменяются не  только  объяснения,  постепенно  изменяются  (становятся
более  совершенными)  наши  критерии  и  представление  о  том,  что  должно
считаться  объяснением. Таким образом, список приемлемых способов объяснения
всегда  будет  оставаться  открытым  сверху,  а  потому и  список приемлемых
критериев реальности должен  оставаться таким  же. Но что же присутствует  в
объяснении, -- если по каким-то причинам  мы считаем его удовлетворительным,
--  что должно  заставить  нас классифицировать одни вещи  как  реальные,  а
другие как иллюзорные или воображаемые?
     Джеймс Босуэлл  в своей книге "Johnson's  Life" рассказывает, как он  и
доктор   Джонсон   обсуждали   солипсистскую   теорию   епископа  Беркли   о
несуществовании  материального мира. Босуэлл  заметил,  что, хотя  никто  не
верит в эту теорию, никто все  же  не может ее  опровергнуть. Доктор Джонсон
пнул большой камень и, почувствовав отдачу в  ноге. сказал: "Я опровергаю ее
вот  так".  Он  имел  в  виду,  что  отрицание  существования  камня  Беркли
несовместимо  с  обнаруженным  им  объяснением в  виде  отдачи,  которую  он
почувствовал сам. Солипсизм не в состоянии дать ни одного  объяснения  того,
почему этот или любой другой эксперимент имеет именно такой результат. Чтобы
объяснить то воздействие, которое  оказал на него камень, доктор Джонсон был
вынужден сформировать какую-либо точку зрения  относительно природы  камней.
Были   ли   они  частью  независимой  внешней  реальности   или  плодом  его
воображения? В  последнем случае  ему пришлось  бы  сделать  вывод, что "его
воображение" само по себе -- громадная, сложная, автономная вселенная. Та же
дилемма  возникла  бы  перед  профессором-солипсистом,   который,   если  бы
стремился к  объяснениям,  вынужден был бы  сформировать  свою  точку зрения
относительно природы слушателей.  И  Инквизиции пришлось  бы  принять  точку
зрения  источника  закономерности,  лежащей   в   основе  движения   планет,
закономерности,    которую    можно    объяснить,    только    ссылаясь   на
гелиоцентрическую  теорию.  Принятие своей  собственной позиции  в  качестве
объяснения  мира привело  бы  всех этих людей непосредственно  к  реализму и
рационализму Галилео. Но  идея доктора  Джонсона  -- это нечто большее,  чем
опровержение   солипсизма.  Она   также   показывает  критерий   реальности,
используемый  в  науке,  а  именно:  если   что-то  может  оказать  ответное
воздействие,  значит оно существует. "Оказать ответное воздействие" в данном
случае не  обязательно означает, что так называемый объект реагирует на  то,
что его  пнули --  что на него оказали физическое воздействие, как на камень
доктора Джонсона.  Достаточно  того, что,  когда мы  "пинаем"  что-то,  этот
объект   воздействует  на  нас  способами,  которые   требуют   независимого
объяснения.  Например, у Галилео не было средств  воздействия на планеты, но
он  мог воздействовать на свет,  исходящий от  них. Его эквивалентом пинания
камня было преломление этого света через линзы телескопов и глаза. Этот свет
реагировал, "воздействуя" на сетчатку его  глаз. И это  ответное воздействие
позволило ему сделать вывод не только о  реальности света, но и о реальности
гелиоцентрического  движения  планет,  необходимого  для  объяснения  картин
падающего света.
     Кстати, доктор Джонсон тоже  непосредственно не пинал камня. Человек --
это разум, а не тело. Доктор  Джонсон,  который провел этот эксперимент, был
разумом,  и  этот  разум   непосредственно  "воздействовал"  всего  лишь  на
несколько нервов, которые передали сигнал мускулам, подтолкнувшим его ногу к
камню. Вскоре после этого доктор Джонсон ощутил, что камень "оказал ответное
воздействие", но опять лишь косвенно, после того, как удар создал давление в
его ботинке,  потом в  его коже,  а потом привел  к появлению  электрических
импульсов  в его  нервах и так далее.  Разум  доктора  Джонсона, как и разум
Галилео и разум любого другого человека, "воздействовал" на  нервы, "получал
от  них  ответное воздействие" и делал вывод  о  существовании  и  свойствах
реальности, основываясь на одних взаимодействиях. Какой  вывод  относительно
реальности  имел право  сделать  доктор  Джонсон,  зависит  от  того,  какое
наилучшее  объяснение  он  мог дать  происшедшему.  Например,  если  бы  ему
показалось, что ощущение зависит только от  растяжения ноги, а не от внешних
факторов, то  он, возможно, счел  бы  это свойством  своей ноги  или  только
своего  разума.  Возможно, он  страдал  от  болезни, которая  проявлялась  в
ощущении отдачи, когда бы он ни протягивал ногу определенным  образом.  Но в
действительности  отдача  зависела  от  того,  что делал  камень:  например,
находился в определенном месте, что, в свою очередь,  было связано с другими
действиями, производимыми  камнем, например, он  был видим или воздействовал
на  людей,  которые  его  пинали. Доктор Джонсон  ощущал,  что  эти действия
автономны   (независимы   от  него)  и  достаточно  сложны.   Следовательно,
объяснение реалистов,  почему камень дает ощущение отдачи,  включает в  себя
сложную историю  о чем-то автономном. Но и  объяснение солипсистов делает то
же  самое.  В  действительности,  любое  объяснение  явления отдачи  ноги --
обязательно "сложная история о чем-то  автономном". В сущности оно должно бы
стать историей камня.  Солипсист назвал бы  его камнем из сна, но, не считая
этого  названия,  истории солипсиста  и  реалиста  имели бы один  и  тот  же
сценарий.
     Мой  рассказ  о тенях и параллельных  вселенных в главе 2 был связан  с
вопросом о  том, что  существует, а  что нет; и  неявно с  тем, что  считать
доказательством существования, а что нет. Я воспользовался критерием доктора
Джонсона. Вернемся к точке Х на экране, изображенном на рисунке 2.7 (с. 46).
Эта  точка освещена только  при двух открытых  щелях, но  становится темной,
когда  открывают  еще две щели. Я сказал,  что "неизбежен"  вывод о том, что
через  вторую   пару  щелей  должно  проходить  что-то,  что  мешает  свету,
проходящему через  первую  пару  щелей,  достигнуть  точки  X.  Такой  вывод
логически  нельзя  назвать  неизбежным,  поскольку  если  бы  мы  не  искали
объяснений, мы просто  могли бы сказать, что фотоны, которые мы видим, ведут
себя  так,  словно  нечто,  проходящее  через  вторую пару щелей,  отклонило
траекторию их движения, но на самом деле  этого нечто  там  нет. Точно также
доктор Джонсон  мог сказать, что  он почувствовал отдачу в ноге, словно  там
побывал камень, но на самом  деле там ничего не было. Инквизиция утверждала,
что  только  кажется,  что  планеты движутся  так,  словно  и они,  и  Земля
находятся  на  орбите вокруг Солнца,  но на самом деле  они  движутся вокруг
неподвижной Земли.  Но  если наша  цель  --  объяснить движение  планет  или
движение фотонов,  то  мы  должны  сделать то  же  самое,  что сделал доктор
Джонсон. Мы  должны  принять методологическое правило, что если что-то ведет
себя  так,  словно оно  существует, оказывая  ответное воздействие,  то  это
воздействие  следует  рассматривать  как доказательство  существования этого
объекта.  Теневые фотоны оказывают ответное воздействие на  реальные фотоны,
а, значит, теневые фотоны существуют.
     Можем  ли  мы  подобным  образом  сделать  вывод  из  критерия  доктора
Джонсона,   что  "планеты  движутся  так,  словно  их  толкают   ангелы,  а,
следовательно, ангелы  существуют"? Нет, но только потому,  что  у нас  есть
объяснение  лучше.  Нельзя сказать,  что ангельская  теория  движения планет
полностью  лишена  достоинств.  Она  объясняет,   почему   планеты  движутся
независимо  от  небесной  сферы,   и  это  действительно  поднимает  ее  над
солипсизмом. Но она  не объясняет, почему ангелы толкают  планеты по данному
набору  орбит,  а  не по  какому-то  другому,  или, в  частности, почему они
толкают  планеты, словно их движение  определяется кривизной пространства  и
времени, универсальными законами  теории относительности. Вот  почему теория
ангелов как объяснение не может конкурировать с теориями современной физики.
     Точно также постулировать, что ангелы проходят  через вторую пару щелей
и отклоняют наши  фотоны,  будет лучше, чем ничего.  Но мы можем сделать еще
лучше. Мы точно знаем,  как эти ангелы должны вести себя: совсем как фотоны.
Таким  образом, у нас есть выбор между объяснением, основанным  на невидимых
ангелах,  притворяющихся фотонами,  и объяснением,  основанным на  невидимых
фотонах.  При  отсутствии  независимого  объяснения,  почему  ангелы  должны
притворяться фотонами, последнее объяснение считаем лучше первого.
     Мы не чувствуем присутствия своих двойников  в других  вселенных. Точно
также  инквизиторы  не чувствовали,  что Земля  под  их  ногами вертится.  И
все-таки она  вертится! Теперь  рассмотрим,  что  бы мы чувствовали, если бы
существовали  во множестве  копий,  взаимодействуя  только  через незаметные
слабые воздействия квантовой интерференции. Это эквивалентно тому, что делал
Галилео, когда анализировал,  как бы мы  почувствовали  Землю,  если  бы она
двигалась  в  соответствии  с  гелиоцентрической  теорией.  Он  открыл,  что
движение  было бы неощутимо. Но, возможно, слово "неощутимо" в данном случае
не совсем уместно. Ни движение  Земли, ни присутствие параллельных вселенных
невозможно  ощутить непосредственно, но  тогда нельзя ощутить ничего (кроме,
пожалуй, своего собственного пустого существования, если справедлив аргумент
Декарта).  Но  и то и другое можно  ощутить  в том  смысле,  что они ощутимо
"оказывают ответное  воздействие"  на  нас,  если  мы изучаем их  с  помощью
научных  инструментов.  Мы  можем видеть,  как  маятник Фуко раскачивается в
плоскости, которая постепенно поворачивается, показывая этим вращение Земли,
которая под ней  находится. Мы можем обнаружить  фотоны, которые отклонились
из-за  интерференции со  своими двойниками из  другой вселенной. И  то,  что
чувства,  с  которыми   мы  родились,  не  приспособлены   ощущать  все  это
"непосредственно", -- всего лишь случайность, которая произошла в результате
эволюции.
     Неоспоримой теорию существования делает  не сила ответной  реакции чего
бы то ни было. Важна роль такой теории в объяснениях. Я уже приводил примеры
из  физики,  когда совсем  крошечная  "ответная  реакция"  приводила  нас  к
грандиозным  выводам относительно реальности, потому что других объяснений у
нас не было. Может произойти и обратное: если среди конкурирующих объяснений
нет определенного победителя, то даже очень сильная "ответная реакция" может
не  убедить  нас  в  том,  что  предполагаемый  источник  имеет  независимую
реальность. Например,  однажды  вы можете увидеть, что на вас напали ужасные
чудовища  --  а  потом  вы  проснетесь.  Даже  если объяснение,  которое они
породили в вашем разуме, кажется адекватным,  все равно нерационально делать
вывод  о  существовании  таких  чудовищ  в  физическом  мире.  Если  идя  по
оживленной улице, вы почувствовали внезапную боль в плече, и оглянувшись, не
обнаружили ничего, что  объяснило бы  эту боль,  вы,  возможно,  захотели бы
узнать,  была  ли боль вызвана подсознательной частью  вашего  разума, вашим
телом или чем-то извне. Вы могли счесть возможным, что какой-то спрятавшийся
шутник выстрелил  в вас из пневматического ружья, но  вы  не  могли  сделать
вывод  о  реальном  существовании  этого человека. Но  если  бы  вы  увидели
катящуюся  по  тротуару  дробинку  от  пневматического  ружья,  вы  могли бы
заключить, что  ни  одно объяснение не решает задачу лучше, чем объяснение с
пневматическим ружьем, и в этом случае вы бы приняли это объяснение. Другими
словами,  предварительно  вы  высказали бы догадку о существовании человека,
которого  не  видели  и не  могли видеть  из-за  его  роли  в наилучшем  (из
имеющихся у  вас) объяснении. Ясно, что теория существования такого человека
не является логическим следствием результата наблюдений (в качестве которого
в данном случае  выступает  отдельное наблюдение). Кроме того, эта теория не
принимает форму "индуктивного обобщения", например, если вы проведете тот же
самый  эксперимент, вы  можете получить другой результат.  Эту  теорию также
нельзя  проверить экспериментально: эксперимент не может доказать отсутствие
спрятавшегося шутника.  Несмотря на все это,  аргумент в пользу этой  теории
мог бы  быть  чрезвычайно  убедительным,  если  бы  представлял собой лучшее
объяснение.
     Всякий  раз,  когда  я   пользовался  критерием  доктора  Джонсона  для
приведения  доводов  в  защиту реальности  чего-либо, особенно важным всегда
оказывалось одно  свойство -- сложность. Мы предпочитаем простые  объяснения
сложным.  Кроме  того,  мы предпочитаем объяснения, которые  способны учесть
детали и сложность, объяснениям, которые могут учесть только простые аспекты
явлений.  В  соответствии  с  критерием  доктора  Джонсона  следует  считать
реальными те сложные  категории, которые,  если мы  не сочтем их  реальными,
усложнят  наши объяснения. Например, мы  должны  считать  реальными планеты,
потому что в противном случае мы  будем вынуждены принять сложные объяснения
о  космическом планетарии, об измененных  законах физики,  об ангелах или  о
чем-то  еще,  что  при этом  допущении  давало бы нам иллюзию  того,  что  в
космическом пространстве есть планеты.
     Таким  образом,   наблюдаемая   сложность   структуры   или   поведения
какого-либо объекта - это часть доказательства  реальности этого объекта. Но
это не достаточное доказательство. Мы, например, не считаем свои отражения в
зеркале  реальными   людьми.  Безусловно,  сами   иллюзии  --  это  реальные
физические  процессы. Но иллюзорные объекты которые  они нам показывают,  не
нужно считать реальными, потому что их сложность проистекает из чего-то еще.
Их сложность не является автономной. Почему мы принимаем "зеркальную" теорию
отражений, но отвергаем теорию  Солнечной системы  "как  планетария"? Потому
что, имея простое объяснение действия зеркал, мы можем понять, что ничего из
того,  что мы  видим  в  них, в  действительности за ними  не  находится.  В
дальнейших объяснениях нет необходимости,  потому что отражения, несмотря на
всю свою сложность, не являются автономными -- всю свою сложность они просто
переняли  с нашей стороны  зеркала.  С планетами все обстоит иначе. Теория о
том,  что космический  планетарий  реален и что  за  ним ничего  нет, только
усугубляет задачу.  Поскольку, приняв эту  теорию, вместо  того чтобы просто
узнать принцип действия Солнечной системы,  нам сначала пришлось бы спросить
о принципе действия  планетария и только потом о принципе действия Солнечной
системы,  которую  этот  планетарий представляет.  Мы не смогли  бы избежать
последнего вопроса, повторяющего тот вопрос на который мы  пытались ответить
в первую очередь. Теперь мы  можем перефразировать критерий доктора Джонсона
следующим образом:
     Если, в соответствии  с простейшим  объяснением,  какая-либо  категория
является сложной и автономной, значит, эта категория реальна.
     Теория  сложности  вычислений  --  это  отрасль  теории  вычислительных
систем, которая связана с тем, какие ресурсы (как-то: время объем памяти или
энергия)  необходимы для  выполнения  данных классов  вычислений.  Сложность
отрезка  информации определяется на основе вычислительных ресурсов  (как-то:
длина программы, количество вычислительных этапов или объем памяти), которые
понадобились  бы  компьютеру  для воспроизведения этого  отрезка информации.
Используют несколько  различных определений  сложности,  каждое  из  которых
имеет  свою  область  применения.  В  данном случае  нас  не  волнуют точные
определения,  но все они основаны на идее о том, что  сложный процесс -- это
процесс,  который  в  действительности представляет нам результаты обширного
вычисления. Планетарий хорошо иллюстрирует смысл, в котором  движение планет
"представляет   нам  результаты  обширного   вычисления".  Предположим,  что
планетарием управляет компьютер,  вычисляющий точное  изображение того,  что
прожекторы  должны представить  в  качестве  изображения ночного неба. Чтобы
сделать   это    достоверно,   компьютер    должен   использовать   формулы,
предоставленные   астрономическими  теориями.   В   действительности   такое
вычисление   идентично  тому,   которое  осуществили   бы   при  определении
предсказаний,  куда обсерватории  следует  направить свои  телескопы,  чтобы
увидеть реальные планеты и звезды. Говоря, что внешний вид планетария так же
"сложен", как и вид ночного неба, которое он представляет,  мы имеем в виду,
что оба этих  вычислительных процесса, -- один из  которых описывает  ночное
небо,  а  второй  --  модель Солнечной системы, --  весьма  идентичны. Таким
образом, мы  опять  можем  переформулировать критерий  доктора  Джонсона  на
основе гипотетических вычислений:
     Если  для обретения иллюзии того, что определенная  категория  реальна,
потребуется значительное количество вычислений, то эта категория реальна.
     Если  бы  в  ноге доктора Джонса всякий  раз,  когда  он ее  вытягивал,
появлялась  отдача,  то  источнику  его иллюзий  (Богу,  машине  виртуальной
реальности  или  чему-то  еще)  пришлось  бы  проделать всего  лишь  простое
вычисление, чтобы определить, когда давать ему ощущение отдачи (что-то вроде
"ЕСЛИ нога вытянута, ТО отдача ..."). Но чтобы воспроизвести то, что испытал
доктор Джонсон, в практическом эксперименте, необходимо принять во внимание,
где находится камень, попадет ли по нему нога доктора Джонсона, насколько он
тяжел, тверд  и  прочно ли вдавлен в землю,  пинал ли его  кто-то до доктора
Джонсона и т.д. -- огромное вычисление.
     Физики, склонные к мировоззрению,  подразумевающему существование одной
вселенной,  иногда  пытаются   объяснить   явление  квантовой  интерференции
следующим образом: "Теневых фотонов не  существует, -- говорят они, -- а то,
что переносит влияние отдаленных щелей  на реальный фотон, --  ничто.  Некое
действие на расстоянии (как в  законе тяготения Ньютона)  просто  заставляет
фотоны  изменять траекторию,  когда  открывают отдаленную щель".  Но  в этом
предполагаемом действии на расстоянии нет ничего "простого". Соответствующий
физический закон не может не сказать, что отдаленные объекты воздействуют на
фотон так,  словно что-то проходит через отдаленные щели  и  отскакивает  от
отдаленных зеркал так,  чтобы  остановить этот фотон в нужное время в нужном
месте. Для определения реакции фотона на эти отдаленные объекты потребовался
бы тот же объем вычислений, что  и для создания истории о большом количестве
теневых фотонов. Вычислению  пришлось бы  пройти через всю историю поведения
каждого  фотона:  он  отскакивает  от этого,  его  останавливает  то и  т.д.
Следовательно,  как  и  в  случае с камнем доктора Джонсона  и  с  планетами
Галилео, история о теневых фотонах обязательно появляется в любом объяснении
наблюдаемых результатов. Минимальная сложность этой истории делает отрицание
существования этих объектов неприемлемым с философской точки зрения.
     Физик   Дэвид   Бом  создал  теорию   с   предсказаниями,   идентичными
предсказаниям  квантовой  теории, в которой  некая волна сопровождает каждый
фотон,   переливается   через   всю  перегородку,  проходит  через  щели   и
препятствует  движению  видимого  фотона. Теорию Бома часто представляют как
вариант квантовой теории, основанный  на  существовании одной  вселенной. Но
эта теория  ошибочна  в соответствии с критерием доктора Джонсона. Отработка
поведения невидимой волны  Бома потребует тех же вычислений, что и отработка
поведения триллионов  теневых фотонов. Некоторые части волны  описывают нас,
наблюдателей, обнаруживающих фотоны и реагирующих на них; другие части волны
описывают другие  варианты  нас,  реагирующих на фотоны в других положениях.
Скромная  терминология Бома --  отношение  к большей части  реальности как к
волне --  не меняет того факта, что  в  его  теории  реальность  состоит  из
огромного  набора  сложных  категорий,  каждая из  которых способна  ощущать
другие  категории из  своего набора, но  категории из  остальных наборов она
может ощущать только косвенно.
     Н описал новую концепцию Галилео нашей связи с внешней реальностью  как
великое  методологическое  открытие.  Это  открытие  предоставило  нам новую
надежную  форму рассуждения,  содержащего  результаты  наблюдений.  Один  из
аспектов  его  открытия  действительно   заключается  в  следующем:  научное
рассуждение  надежно  не в  том  смысле,  что  оно  удостоверяет, что  любая
конкретная теория останется неизменной до  будущих  времен, а в  том смысле,
что мы  правы, когда полагаемся на него.  Ибо мы  правы, когда ищем  решения
задач,  а  не источники первичного доказательства. Результаты  наблюдений --
это действительно свидетельства, но не в  том смысле, что  из них  с помощью
дедукции, индукции или любого другого метода можно вывести любую теорию, а в
том смысле, что они могут стать  истинной причиной предпочтения одной теории
другой.
     Но  у  открытия  Галилео  есть другая  сторона, про которую  чаще всего
забывают. Надежность научного  рассуждения --  это не  только качество  нас:
нашего знания и наших взаимоотношений с реальностью. Это  также и новый факт
о самой физической реальности, факт,  который Галилео выразил фразой: "Книга
Природы написана  математическими символами". Как я уже сказал,  буквально в
природе невозможно "прочитать" и частицы теории: это ошибка индуктивизма. Но
там  есть  нечто   другое:   свидетельства,   или,  выражаясь  более  точно,
реальность,  которая  предоставляет   нам   эти   свидетельства,   если   мы
взаимодействуем с ней должным образом. Если нам дана крупица теории или даже
крупицы  нескольких  конкурирующих теорий,  мы можем использовать результаты
наблюдений,  чтобы  сделать выбор.  При  желании любой  человек может искать
такие свидетельства, находить их и совершенствовать.  Для этого не  нужно ни
полномочий, ни посвящения, ни священных текстов. Единственное, что нужно, --
смотреть в нужном направлении, не забывая про плодородные задачи и обещающие
теории.  Эта  открытая  доступность  не  только  свидетельств,  но  и  всего
механизма  обретения  знания,  --  ключевое  свойство  концепции  реальности
Галилео.
     Возможно, Галилео  считал  это само  собой разумеющимся, но это не так.
Это независимое  допущение  о том,  какова  физическая реальность. Логически
реальности  не  нужно  этого  свойства,  помогающего науке,  но  оно  у  нее
присутствует --  и  присутствует  в  изобилии.  Вселенная  Галилео  насыщена
свидетельствами.  Коперник  собрал  свидетельства  своей   гелиоцентрической
теории в Польше. Тихо Браге собрал свои свидетельства в Дании, а Кеплер -- в
Германии. Направив свой телескоп в небо над Италией, Галилео получил больший
доступ к  тем же свидетельствам. Каждый  кусочек поверхности  Земли в каждую
ясную ночь в течение миллиардов лет утопал в свидетельствах фактов и законов
астрономии.  Для   множества   других  наук   свидетельства  тоже  были   на
поверхности, но увидеть  их стало  возможно только в современности с помощью
микроскопов и  других  приборов. Там, где свидетельств физически еще нет, мы
можем  создать их  с помощью  таких  приборов, как лазеры  и  перегородки  с
отверстиями -- приборов, которые может построить каждый где угодно и в любое
время.  И  свидетельства будут  одни  и  те же,  независимо от  того, кто их
обнаружит. Чем  более фундаментальна  теория, тем доступнее ее свидетельства
(для  тех,  кто  знает,  как смотреть)  не только  на  Земле, но  и  во всем
мультиверсе.
     Таким образом, физическая реальность самоподобна на нескольких уровнях:
несмотря  на  колоссальную  сложность  вселенной  и  мультиверса,  некоторые
картины  бесконечно повторяются. Земля и Юпитер -- весьма непохожие планеты,
но  они  движутся по  орбите  и  состоят из одинакового набора примерно  ста
химических элементов (правда, в различных пропорциях). То же самое относится
и к их двойникам из параллельных вселенных. Свидетельства, которые произвели
столь сильное  впечатление на Галилео  и его современников, также существуют
на других планетах и в отдаленных галактиках. Свидетельства,  которые сейчас
изучают  физики  и  астрономы,  были  доступны миллиард  лет  назад  и будут
доступны  еще  через миллиард  лет. Само существование общих  объяснительных
теорий  означает,  что  несравнимые  объекты  и  события  некоторым  образом
физически схожи. Свет, попадающий к нам из отдаленных галактик, -- это всего
лишь свет, но нам он кажется галактиками. Таким образом, реальность содержит
не только свидетельства, но и средства (например, наш разум и продукты нашей
жизнедеятельности)   ее  понимания.  В  физической   реальности   существуют
математические символы. И то, что именно мы помещаем  их туда, не умаляет их
физическую суть. В этих символах -- в наших  планетариях, книгах, фильмах, в
памяти наших  компьютеров и  в  нашем  мозге -- существуют образы физической
реальности в целом,  образы не только внешнего вида объектов, но и структуры
реальности.  Существуют  законы  и  объяснения,  редукционные  и  исходящие.
Существуют  описания  и  объяснения  Большого  Взрыва и субъядерных частиц и
процессов; существуют  математические абстракции; домыслы; искусство; этика;
теневые  фотоны  и  параллельные  вселенные.  Степень  истинности  всех этих
символов, образов и теорий,  -- то есть  определенное сходство с конкретными
или  абстрактными  вещами, к  которым  они  относятся,  --  определяет новую
самоподобность, которую дает реальности их существование. Эту самоподобность
мы называем знанием.

     ТЕРМИНОЛОГИЯ
     Гелиоцентрическая  теория -- теория  о  том,  что Земля движется вокруг
Солнца и вращается вокруг своей собственной оси.
     Геоцентрическая теория --  теория  о том, что Земля неподвижна,  а  все
остальные небесные тела движутся вокруг нее.
     Реализм -- теория о  том, что  внешняя  физическая вселенная объективно
существует и воздействует на нас через наши чувства.
     Бритва Оккама (моя  формулировка)  -- не усложняйте объяснения, если  в
этом  нет необходимости, потому что в противном  случае  излишние усложнения
останутся необъясненными.
     Критерий  доктора  Джонсона  (моя формулировка) --  если что-либо  дает
ответную  реакцию,  значит,  оно  существует.  Уточненный  вариант:  если  в
соответствии с простейшим объяснением какая-либо категория  является сложной
и автономной, значит, эта категория реальна.
     Самоподобность  --  некоторые  части  физической  реальности (например,
символы, картины или человеческие мысли) похожи на другие ее части. Сходство
может  быть конкретным, когда образы в планетарии  похожи на ночное небо; но
важнее то, что  это сходство может быть абстрактным, когда  некое  положение
квантовой теории, напечатанное в книге, правильно объясняет один из аспектов
структуры мультиверса. (Возможно, некоторые читатели  знакомы с  фрактальной
геометрией;  понятие  самоподобности,  определенное   здесь,  гораздо   шире
понятия, используемого в этой области).
     Теория сложности --  раздел  теории вычислительных систем, занимающийся
ресурсами (такими, как время, объем памяти или  энергия), которые необходимы
для выполнения данных классов вычислений.

     РЕЗЮМЕ
     Несмотря на  то,  что солипсизм  и  родственные ему доктрины  логически
самосогласованны, их  можно полностью  опровергнуть,  просто воспринимая как
серьезные   объяснения.  Хотя  все  они  претендуют  на  звание  упрощенного
мировоззрения, такой  анализ  показывает, что  они  не  более чем  чрезмерно
усложненные формы реализма, которые  невозможно защитить. Реальные категории
ведут  себя сложным и автономным образом, который можно принять как критерий
реальности: если что-либо  "дает ответную реакцию", оно существует.  Научное
рассуждение,  использующее  наблюдение не  как  основу экстраполяции, а  как
средство поиска отличий в объяснениях, не уступающих друг другу по остальным
параметрам, может дать нам истинное знание о реальности.
     Таким образом,  особое свойство самоподобности физического мира  делает
возможной науку и другие формы  знания. Однако впервые это свойство признали
и изучили вовсе не физики, а математики и теоретики в области вычислительной
техники.  Они  назвали  это  свойство  универсальностью  вычислений.  Теория
вычислений -- наше третье основное направление.

Глава 6. Универсальность и пределы вычислений

     Сердце генератора  виртуальной реальности -- его компьютер, и  вопрос о
том, какие среды можно передать в виртуальной реальности,  в конечном итоге,
должен сводиться к вопросу  о том, какие вычисления можно  осуществить. Даже
сегодня  репертуар  генераторов  виртуальной  реальности  ограничен  как  их
генераторами  изображений,  так и их компьютерами. Как  только  к генератору
виртуальной реальности подключают новый,  более быстрый компьютер, с большим
объемом  памяти  и  более  современным   аппаратным  обеспечением  обработки
изображений, репертуар генератора расширяется. Но будет ли это  продолжаться
непрерывно или, в конце концов, мы столкнемся с абсолютной универсальностью,
чего,  как  я  говорил,   нам  следует  ожидать  в  случае   с  генераторами
изображений? Другими словами, существует ли  отдельный генератор виртуальной
реальности, который можно построить раз  и  навсегда и запрограммировать для
передачи любой среды, которую способен ощутить человеческий разум?
     Как  и в случае  с  генераторами  изображений  под вышесказанным  мы не
подразумеваем, что этот единственный генератор виртуальной реальности мог бы
содержать в себе точные определения всех логически возможных сред. Мы только
имеем  в виду,  что  этот  генератор  можно  было бы  запрограммировать  для
передачи любой  логически возможной среды.  Можно  предусмотреть кодирование
таких программ, например, на магнитных дисках. Чем выше сложность среды, тем
больше  понадобится  дисков для  хранения соответствующей  программы.  Таким
образом,  для  передачи  сложных  сред  машина  должна  обладать  механизмом
(который я уже описал для универсального генератора изображений),  способным
прочитать  неограниченное  количество   дисков.   В  отличие  от  генератора
изображений генератору виртуальной реальности  может понадобиться увеличение
объема  "рабочей памяти" для хранения результатов промежуточных  вычислений.
Для этого можно предусмотреть Наличие чистых дисков. И снова энергия, чистые
диски  и  обслуживание,  необходимые  машине, не  препятствуют  тому,  чтобы
считать  эту  машину  "отдельной"  при  условии,  что  все эти  действия  не
равносильны изменению конструкции машины и не запрещены законами физики.
     В  этом  смысле,  в  принципе,  можно было  бы рассмотреть  компьютер с
эффективно неограниченной емкостью памяти. Но нельзя рассматривать компьютер
с неограниченной скоростью вычислений. Компьютер  определенной  конфигурации
всегда  будет  иметь  фиксированную  максимальную  скорость,  которую  могут
увеличить   только  изменения  этой  конфигурации.   Следовательно,   данный
генератор   виртуальной  реальности  не   сможет   выполнять  неограниченное
количество вычислений в единицу времени. Разве это не будет ограничивать его
репертуар? Если  среда  настолько  сложна, что  вычисление  того, что должен
увидеть  пользователь через секунду, занимает у машины больше секунды, каким
образом   машина   сможет   точно   передать  эту   среду?  Для   достижения
универсальности нам необходим следующий технологический трюк.
     Чтобы  расширить  свой  репертуар  до максимально  физически  возможных
пределов, генератору  виртуальной реальности  пришлось бы взять под контроль
еще одно свойство сенсорной системы пользователя:
     скорость обработки информации мозгом пользователя. Если бы человеческий
мозг был  подобен  электронному  компьютеру,  достаточно  было  бы  изменить
частоту испускания синхронизирующих импульсов его "генератором". Несомненно,
"генератор синхронизирующих импульсов" мозга контролировать не  так  просто.
Но в принципе это не проблема. Мозг -- конечный физический объект, и все его
функции  -- физические  процессы, которые, в  принципе,  можно замедлить или
остановить.  Предельный генератор  виртуальной  реальности  должен  обладать
такой способностью.
     Для   достижения   совершенной  передачи  сред,   требующей   множества
вычислений,  генератор  виртуальной  реальности  должен  был  бы действовать
приблизительно следующим образом.  Каждый сенсорный  нерв физически способен
передавать   сигналы   с   определенной  максимальной  частотой,   поскольку
возбудившаяся  нервная  клетка  сможет  вновь возбудиться  только через одну
миллисекунду. Следовательно, сразу после  возбуждения определенного нерва  у
компьютера  есть,   по  крайней  мере,  одна   миллисекунда,  чтобы  решить,
возбудится  ли  этот  нерв снова  и когда  это произойдет.  Если он вычислил
решение,  скажем,  за  половину  миллисекунды,  то в корректировке  скорости
работы мозга нет необходимости,  и компьютер  просто возбуждает этот нерв  в
нужное время.  В противном случае, компьютер заставляет мозг замедлить  (или
при  необходимости   остановить)  свою  работу  до   завершения   вычисления
следующего  события:  затем  компьютер восстанавливает  нормальную  скорость
работы  мозга. Как  бы это  почувствовал пользователь? По определению никак.
Пользователь  получил бы ощущение  нахождения в  среде, точно определенной в
программе, без каких  бы  то  ни  было  замедлений, остановок или  повторных
пусков.  К счастью,  генератору  виртуальной реальности  не нужно заставлять
мозг работать  быстрее нормального: из-за этого, в конце концов, возникли бы
принципиальные проблемы, потому что, кроме  всего прочего, ни один сигнал не
может перемещаться быстрее скорости света.
     Этот  метод позволяет нам заранее  определить  произвольно  усложненную
среду,  для   моделирования  которой   потребуется   любой   конечный  объем
вычислений,  и  получить  ощущение   нахождения  в   этой  среде  при  любой
субъективной скорости  и уровне  детализации,  которые способен  усвоить наш
разум.  Если  необходимых  вычислений  слишком  много, чтобы компьютер  смог
выполнить  их в  течение субъективно воспринимаемого времени, ощущение будет
естественным, но  пользователь заплатит за его сложность  реально потерянным
временем.  Пользователь  может  выйти из генератора  виртуальной  реальности
после  пятиминутного,  на   его   субъективный  взгляд,  пребывания  там   и
обнаружить, что в физической реальности прошли годы.
     Пользователь,  мозг  которого  отключается на  любой период времени,  а
потом снова включается,  будет  ощущать непрерывное  пребывание  в  какой-то
среде.  Но  пользователь, мозг которого  отключился навсегда  с  момента его
отключения  ничего  не  чувствует.  Это  значит,  что  программа, которая  в
какой-то момент может отключить мозг пользователя и уже никогда не  включить
его,   не   создает   среду,  которую   пользователь   почувствовал  бы   и,
следовательно,  не  может  считаться  адекватной  программой  для генератора
виртуальной  реальности.  Но  программа,  которая  в  конечном итоге  всегда
включает  мозг  пользователя,  позволяет  генератору  виртуальной реальности
передавать  какую-то среду.  Даже  программа,  которая вообще  не  испускает
нервных сигналов  передает  темную  безмолвную  среду  абсолютной  сенсорной
изоляции.
     В поисках пределов виртуальной реальности  мы  проделали  очень  долгий
путь от того, что осуществимо сегодня, или  даже  от того, что находится  на
обозримом  горизонте технологии. Поэтому  я  еще  раз хочу подчеркнуть,  что
технологические трудности не мешают нашим  настоящим целям. Мы не исследуем,
какие виды генераторов виртуальной реальности можно построить или какие виды
генераторов  виртуальной  реальности  когда-нибудь  построят  инженеры.   Мы
изучаем,  что  позволяют,  а  что  не  позволяют  законы  физики  в  области
виртуальной реальности. Причина важности  всего этого  никак  не  связана  с
перспективой  создания лучших генераторов виртуальной  реальности. Причина в
том, что отношение между виртуальной реальностью и "обычной"  реальностью --
часть глубокого, неожиданного устройства мира, о  котором и рассказывает эта
книга.
     Рассматривая  всевозможные  трюки  --  стимуляцию нервов,  остановку  и
запуск мозга и т. д. -- мы смогли представить физически  возможный генератор
виртуальной   реальности,  репертуар   которого  охватывает  весь  сенсорный
диапазон. Кроме того,  этот  генератор полностью интерактивен и не ограничен
ни  скоростью, ни емкостью памяти своего компьютера. Существует ли что-либо,
что не входит в репертуар такого генератора виртуальной реальности? Возможно
ли, что этот репертуар мог  бы стать набором всех  логически возможных сред?
Нет. Репертуар даже этой фантастической машины резко ограничен  хотя бы тем,
что она являет собой физический объект. Она даже поверхностно не затрагивает
то, что возможно логически, и сейчас я докажу это.
     Основная  идея  такого доказательства  -- известного  как  диагональное
доказательство  --  предшествует идее  виртуальной реальности.  Впервые  это
доказательство использовал математик девятнадцатого века Георг Кантор, чтобы
доказать,   что   существуют   бесконечно   большие   величины,  превышающие
бесконечность натуральных чисел (1,2,3 ... ). Такое  же доказательство лежит
в  основе  современной теории  вычисления, разработанной Аланом  Тьюрингом и
другими в 1930-х годах. Им также пользовался Курт  Гедель для доказательства
своей  знаменитой "теоремы о неполноте", о которой я более подробно расскажу
в главе 10.
     Каждая  среда в репертуаре нашей  машины  формируется некой программой,
заложенной в ее компьютер.  Представьте  набор всех адекватных  программ для
этого  компьютера.  С  точки  зрения  физики  каждая из этих программ  точно
определяет конкретный набор  значений  физических  переменных  на дисках или
других носителях,  где записана компьютерная программа. Из квантовой  теории
нам  известно,  что  все  такие  переменные  квантуются,  и,  следовательно,
независимо  от  того,  как  работает  компьютер,  набор  возможных  программ
дискретен.   Значит,   каждую   программу   можно   выразить   как  конечную
последовательность  символов в  дискретном  коде или  на  языке  компьютера.
Существует бесконечное  множество таких  программ,  но  каждая из них  может
содержать  только конечное  количество символов. Так происходит потому,  что
символы  --  это физические  объекты,  созданные из  вещества  в  узнаваемых
конфигурациях, а  бесконечное количество символов создать  невозможно. Как я
поясню в  главе  10,  эти  интуитивно  очевидные  физические требования: что
программы должны квантоваться, что каждая должна состоять из конечного числа
символов  и  выполняться   последовательно  по   этапам,  --  гораздо  более
материальны,  чем кажутся. Они  являются единственными  следствиями  законов
физики, которые необходимы в  качестве исходных данных доказательства, но их
достаточно, чтобы наложить резкие ограничения на  репертуар любой  физически
возможной  машины. Другие  физические  законы  могут наложить  даже  большие
ограничения, но они никак не повлияют на выводы этой главы.
     Теперь давайте  представим,  что из этого бесконечного набора возможных
программ  составлен  бесконечно  длинный  нумерованный список: Программа  1,
Программа 2 и т.д. Эти программы можно расположить, например, в  "алфавитном
порядке" по отношению к  символам, в которых  они выражены. Поскольку каждая
программа формирует среду, этот список можно рассматривать и как список всех
сред из репертуара данной машины; мы можем называть их Среда 1, Среда 2 и т.
д.  Может  случиться  и  так,  что некоторые среды будут повторяться в  этом
списке,   потому   что   две  разные   программы  в  действительности  могут
осуществлять  одинаковые   вычисления,   но   это   никак  не  повлияет   на
доказательство. Важно, что каждая  среда  из репертуара нашей машины  должна
появиться в списке хотя бы один раз.
     Виртуальная  среда может быть как ограниченной, так и неограниченной  в
видимом  физическом  размере  и  видимой  длительности.  Виртуальным  домом,
созданным  архитектором, например, можно  будет пользоваться сколько угодно,
но  объем  этой среды, вероятно, будет  ограничен.  Видеоигра может выделить
пользователю только ограниченное время для игры до ее окончания или передать
игру-вселенную    неограниченных   размеров,   предоставить   неограниченное
количество исследований  и  закончиться только  тогда, когда ее закончит сам
пользователь.  Для упрощения  доказательства  мы  будем рассматривать только
непрерывно работающие программы. Это не такое уж большое ограничение, потому
что,  если  программа  останавливается, то  мы  всегда  можем  рассматривать
отсутствие ответной реакции с ее стороны как среду сенсорной изоляции.
     Мне  хотелось бы определить  класс логически  возможных сред, которые я
назову средами Кантгоуту, частично  в честь Кантора (Cantor), Геделя (Godel)
и Тьюринга (Turing),  а частично по причине, которую я  вкратце объясню. Эти
среды  я определяю  следующим  образом. В течение первой субъективной минуты
среда  Кантгоуту  ведет  себя не так,  как Среда 1 (созданная  Программой  1
нашего генератора). Не важно,  как она  себя  ведет, важно, что пользователь
ощущает  отличие ее поведения от поведения Среды  1. В течение второй минуты
эта  среда ведет себя отлично  от Среды 2  (хотя сейчас она может вести себя
как  Среда 1).  В течение третьей минуты она ведет себя отлично от Среды 3 и
т.д.  Любую  среду,  которая  удовлетворяет этим условиям, я  назову  средой
Кантгоуту.
     Далее, поскольку среда Кантгоуту  не ведет себя в точности как Среда 1,
она не может быть Средой 1; поскольку она не ведет себя в точности как Среда
2,  она не может быть Средой 2. Поскольку  рано или поздно  она  точно будет
вести себя не  так,  как  Среда 3, Среда 4 и  любая другая среда из  списка,
значит, она не может быть ни одной из этих сред. Однако этот список содержит
все   среды,  созданные  каждой  возможной   программой   для  этой  машины.
Следовательно, ни одна среда Кантгоуту  не  входит в репертуар машины. Среды
Кантгоуту  -- это среды,  в которые мы не  можем пойти2, используя генератор
виртуальной реальности.
     Ясно,  что существует  невообразимо  много  сред Кантгоуту, потому  что
определение оставляет  огромную  свободу  выбора возможного  поведения  этих
сред, единственное  ограничение  состоит  в  том,  что  их  поведение должно
изменяться по прошествии каждой минуты. Можно доказать, что для каждой среды
из   репертуара   данного  генератора   виртуальной   реальности  существует
бесконечно  много сред Кантгоуту, которые генератор не может передать.  Да и
места  для   расширения   репертуара  путем  использования   ряда  различных
генераторов виртуальной реальности не так уж много. Допустим, что у нас есть
сто  таких  генераторов, причем каждый (в целях  доказательства) имеет  свой
репертуар. Тогда весь набор  генераторов вместе с  программируемой  системой
управления,  определяющей, какие  из  них  нужно использовать для  обработки
данной  программы,   --  это  просто  более  крупный  генератор  виртуальной
реальности. Такой  генератор  подходит  к приведенному  мной доказательству,
поэтому,  для  каждой среды,  которую он может передать,  будет существовать
бесконечно много сред которые он передать не сможет. Более того, допущение о
том, что различные  генераторы виртуальной реальности  могут иметь различные
репертуары,  оказывается чрезмерно  оптимистичным. Как мы скоро  увидим  все
достаточно сложные генераторы виртуальной  реальности имеют по  сути  один и
тот же репертуар.
     Таким   образом,   наш   гипотетический  проект   создания  предельного
генератора  виртуальной  реальности,   который  столь  уверенно  продвигался
вперед, внезапно наткнулся на  кирпичную стену. Какие  бы усовершенствования
ни произошли  в  ближайшем  будущем,  репертуар всей  технологии виртуальной
реальности никогда не выйдет за  пределы определенного  набора сред. Следует
признать, что этот набор бесконечно велик и весьма разнообразен по сравнению
с опытом, предшествующим появлению технологии виртуальной реальности. Тем не
менее  это  всего  лишь  бесконечно  малая  частица  набора  всех  логически
возможных сред.
     На что было бы похоже  пребывание в среде Кантгоуту? Хотя законы физики
и не позволяют нам оказаться в такой среде, логически это возможно, а потому
вопрос об ощущениях правомерен. Безусловно она не смогла бы дать нам никаких
новых  ощущений,  поскольку  универсальный  генератор  изображений  является
возможным   и  считается   частью  нашего  высокотехнологичного   генератора
виртуальной  реальности. Таким  образом,  среда Кантгоуту  показалась бы нам
загадочной  только после того,  как  мы  оказались в ней и поразмышляли  над
результатами. Это было бы примерно  так. Допустим, что вы фанат  виртуальной
реальности из  далекого будущего с ультра-технологиями. Вы  пресытились: вам
кажется, что вы уже испробовали все интересное. Но вдруг  однажды появляется
джинн  и  заявляет,  что он  может  перенести  вас  в  среду  Кантгоуту.  Вы
сомневаетесь, но согласны проверить его способности. Вас мгновенно переносят
в  эту среду. После нескольких экспериментов вам кажется, что вы узнаете ее:
она реагирует как одна из ваших  любимейших  сред, которая на вашей домашней
системе  виртуальной  реальности создается при запуске программы под номером
X. Однако вы продолжаете экспериментировать, и, в конце концов, по окончании
минуты Х реакция  среды становится весьма отличной от той, которую могла  бы
предложить Среда X. Тогда вы отказываетесь от мысли  о том, что это Среда X.
Потом вы можете заметить, что все происшедшее очень напоминает другую среду,
которую можно передать, --  Среду Y. Но по истечении  минуты Y вы понимаете,
что  вновь  ошиблись.  Характеристика  среды  Кантгоуту просто в  следующем:
сколько бы  вы ни  гадали,  какой бы сложной ни была  программа, которую  вы
приняли  за  программу,  передающую  именно  эту  среду,  вы  всегда  будете
ошибаться,  потому  что  ни  одна  программа не  передаст  ее  ни  на  вашем
генераторе виртуальной реальности, ни на каком-то другом.
     Рано или поздно вам придется  завершить  свою проверку. К тому времени,
вы, может  быть, справедливо решите признать способности джинна.  Я не  хочу
сказать,  что вы  когда-либо сможете  доказать, что были  в среде Кантгоуту,
поскольку всегда  существует  даже  более  сложная  программа,  которую  мог
обрабатывать  джинн, и  которая  могла  бы соответствовать  полученным  вами
ощущениям. То, о чем я сейчас  говорил,  всего лишь  общая черта виртуальной
реальности,  --  ощущение не  может доказать  пребывание человека  в  данной
среде, будь это Центральный Корт Уимблдона или среда типа Кантгоуту.
     В любом случае не существует таких джиннов и таких сред. Таким образом,
мы должны  сделать  вывод,  что  физика не позволяет  репертуару  генератора
виртуальной реальности приблизиться  к  тому  огромному  репертуару, который
позволяет одна логика. Насколько же велик может быть этот репертуар?
     Поскольку мы  не можем надеяться на передачу всех  логически  возможных
сред, давайте  рассмотрим меньшую  (но  в  конечном счете  более интересную)
степень   универсальности.   Давайте   определим   универсальный   генератор
виртуальной реальности как генератор, репертуар которого содержит репертуары
всех остальных физически возможных генераторов виртуальной реальности. Может
ли   существовать   такая  машина?  Может.   Размышление   о  фантастических
устройствах,  основанных  на  стимуляции  нервов,  управляемой  компьютером,
делает это очевидным  -- в действительности, почти слишком  очевидным. Такую
машину  можно было бы  запрограммировать  на воспроизведение  характеристики
любой конкурирующей с ней машины. Она смогла бы вычислить реакцию той машины
при  любой   данной  программе,   при   любом  поведении   пользователя   и,
следовательно, смогла бы  передать эти реакции  с  совершенной точностью  (с
точки зрения любого данного пользователя). Я  говорю, что это "почти слишком
очевидно", потому что здесь содержится важное  допущение относительно  того,
на   выполнение  каких   действий   можно   запрограммировать   предложенное
устройство,  точнее,   его  компьютер:  при  наличии  подходящей  программы,
достаточного  времени  и  средств  хранения  информации  компьютер  смог  бы
подсчитать   результат   любого   вычисления,   выполненного   любым  другим
компьютером, в том числе и компьютером конкурирующего генератора виртуальной
реальности. Таким образом, возможность реализации  универсального генератора
виртуальной реальности зависит от существования универсального компьютера --
отдельной машины, способной вычислить все, что только можно вычислить.
     Как  я  уже  сказал,  такая универсальность  была  впервые  изучена  не
физиками,  а  математиками. Они пытались создать  точное интуитивное понятие
"решения" (или "вычисления", или "доказательства")  чего-либо в  математике.
Они не учитывали, что математическое вычисление -- это физический процесс (в
частности, как я уже объяснил, процесс  передачи в виртуальной  реальности),
поэтому, путем математического  рассуждения невозможно определить, что можно
вычислить  математически, а  что нельзя. Это полностью  зависит  от  законов
физики.  Но вместо  того  чтобы  пытаться получить  какие-то  результаты  из
законов  физики,  математики  сформулировали абстрактные модели  "решения" и
определили  "вычисление"  и "доказательство"  на  основе  этих  моделей.  (Я
вернусь к этой интересной ошибке в главе 10). Вот  так и  получилось, что за
несколько  месяцев  1936 года  три  математика, Эмиль  Пост, Алонцо  Черч и,
главное,  Алан  Тьюринг  независимо друг от друга создали первые абстрактные
схемы   универсальных   компьютеров.   Каждый   из   них  считал,   что  его
"вычислительная" модель  действительно  правильно формализовала традиционное
интуитивное  понятие математического  "вычисления". Следовательно, каждый из
них  также полагал,  что его  модель эквивалентна (имеет  тот  же репертуар)
любой другой  разумной формализации  подобной интуиции. Сейчас это  известно
как гипотеза Черча - Тьюринга.
     Модель  вычислений Тьюринга  и  концепция  природы задачи,  которую  он
решал, была  наиболее близка  к  физике.  Его абстрактный  компьютер, машина
Тьюринга, представлял собой  бумажную ленту, разделенную на квадраты, причем
на  каждом квадрате  был написан  один  из конечного  числа легко различимых
символов.  Вычисление  осуществлялось  следующим  образом:  проверялся  один
квадрат, затем  лента перемещалась вперед  или назад, стирая  или  записывая
один  из символов  в  соответствии  с  простыми недвусмысленными  правилами.
Тьюринг  доказал, что  один конкретный компьютер такого типа,  универсальная
машина Тьюринга, имеет объединенный репертуар всех других машин Тьюринга. Он
предположил, что  этот  репертуар  в  точности состоит из  "каждой  функции,
которую  естественно  посчитали бы вычислимой".  Он имел в  виду  вычислимой
математиками.
     Однако  математики -- это  достаточно  нетипичные  физические  объекты.
Почему  мы  должны  допускать, что их  передача при выполнении вычислений --
предел  вычислительных задач? Оказывается, что не  должны. Как я  объясню  в
главе  9, квантовые компьютеры  могут выполнять вычисления,  которые ни один
математик (человек) никогда, даже в принципе, не сможет  выполнить. В работе
Тьюринга неявно  выражено  его ожидание, что то, что "естественно  сочли  бы
вычислимым", могло  бы, по крайней  мере в принципе,  быть вычисленным  и  в
природе. Это ожидание эквивалентно более сильной физической версии  гипотезы
Черча-Тьюринга.  Математик  Роджер Пенроуз предложил назвать  его  принципом
Тьюринга:
     Принцип Тьюринга (для абстрактных  компьютеров, имитирующих  физические
объекты)
     Существует  абстрактный  универсальный  компьютер,  репертуар  которого
включает  любые  вычисления,  которые  может   осуществить  любой  физически
возможный объект.
     Тьюринг считал, что "универсальный компьютер", о котором идет  речь, --
это универсальная машина Тьюринга. Чтобы принять  во внимание  более широкий
репертуар квантовых  компьютеров,  я сформулировал  принцип  в  такой форме,
которая точно не определяет, какой частный "абстрактный компьютер" выполняет
вычисления.
     Приведенным  мной доказательством существования  сред  Кантгоуту  я,  в
сущности, обязан Тьюрингу. Как я уже сказал, он  не думал  непосредственно о
виртуальной реальности, но  "среда,  которую можно  передать",  относится  к
классу  математических  вопросов,  ответ на  которые  можно  вычислить.  Эти
вопросы  вычислимы.  Все остальные вопросы  -- вопросы,  ответы  на  которые
невозможно вычислить,  называются невычислимыми. Если вопрос невычислим, это
не значит, что на него нет ответа или что этот ответ в каком-то смысле плохо
определен  или  сомнителен.  Напротив,  это  значит,  что  у  этого  вопроса
определенно есть ответ. Дело просто в том, что физически, даже в принципе не
существует способа получить этот ответ (или точнее, поскольку человек всегда
может высказать удачную, неподдающуюся проверке догадку, доказать, что это и
есть ответ).  Например, простые двойники - это два  простых числа,  разность
которых равна 2, например,  3 и  5 или 11 и  13. Математики тщетно  пытались
ответить  на  вопрос,  существует  ли  бесконечно  много  таких пар  или  их
количество  все  же  конечно.  Неизвестно  даже,  вычислим  ли  этот вопрос.
Предположим, что нет. Это  все равно,  что сказать, что ни один человек и ни
один  компьютер  никогда  не  смогут  создать  доказательство  существования
конечного  или  бесконечного количества простых двойников.  Но  даже  в этом
случае ответ на  этот вопрос существует: можно сказать определенно, что есть
либо наибольшая пара простых двойников, либо бесконечно  большое  количество
таких   пар;   другого   варианта  не   существует.  Вопрос  остается  четко
определенным, несмотря на то, что, возможно, мы никогда не узнаем ответа.
     Что  касается  виртуальной  реальности:  ни  один  физически  возможный
генератор виртуальной реальности  не сможет передать среду, в которой ответы
на  невычислимые  вопросы  даются  по  запросу  пользователя.   Такие  среды
относятся  к средам Кантгоуту.  Верно и  обратное:  каждая  среда  Кантгоуту
соответствует классу  математических вопросов  ("что  произошло бы  далее  в
среде, определенной так-то и так-то?"), на которые физически невозможно дать
ответ.
     Несмотря  на  то,  что  невычислимых  вопросов бесконечно  больше,  чем
вычислимых, они  относятся к  разряду эзотерических.  Это  не  случайно. Так
происходит потому, что разделы  математики,  которые  мы  склонны считать  в
меньшей степени эзотерическими, -- это разделы. отражение которых мы видим в
поведении физических объектов в знакомых ситуациях. В таких случаях мы часто
можем воспользоваться этими физическими объектами, чтобы ответить на вопросы
о  соответствующих математических отношениях. Например, мы можем  считать на
пальцах, потому что физика пальцев естественным образом имитирует арифметику
целых чисел от нуля до десяти.
     Вскоре   была  доказана  идентичность  репертуаров  трех  очень  разных
абстрактных компьютеров, определенных Тьюрингом, Черчем  и Постом.  Таковыми
же  являются   и   репертуары   всех  абстрактных  моделей   математического
вычисления,  которые  с тех  пор предлагались.  Это  считается аргументом  в
поддержку  гипотезы Черча-Тьюринга  и универсальности  универсальной  машины
Тьюринга.   Однако,  вычислительная  мощность  абстрактных  машин  не  имеет
никакого отношения  к тому, что вычислимо  в реальности. Масштаб виртуальной
реальности  и ее  расширенное применение  для постижимости природы и  других
аспектов структуры  реальности зависит от  того, реализуемы  ли  необходимые
компьютеры физически.  В  частности, любой настоящий универсальный компьютер
должен быть физически реализуем сам по себе. Это ведет к более определенному
варианту принципа Тьюринга:
     Принцип Тьюринга (для физических компьютеров, имитирующих друг друга)
     Возможно  построить  универсальный  компьютер:  машину,  которую  можно
запрограммировать для выполнения любого вычисления, которое  может выполнить
любой другой физический объект.
     Следовательно, если  бы универсальный  компьютер управлял универсальным
генератором  изображений,  то  получившаяся  в  результате  машина  стала бы
универсальным   генератором   виртуальной   реальности.   Другими   словами,
справедлив и следующий принцип:
     Принцип Тьюринга  (для генераторов  виртуальной  реальности, передающих
друг друга)
     Возможно построить генератор виртуальной реальности, репертуар которого
включает   репертуар  каждого   другого   физически  возможного   генератора
виртуальной реальности.
     Далее, любую  среду  можно  передать с  помощью  генератора виртуальной
реальности некоторого рода  (например, всегда можно рассматривать копию этой
самой  среды  как  генератор  виртуальной   реальности  с   очень  маленьким
репертуаром).  Таким  образом,  из  этого варианта  принципа  Тьюринга также
следует,  что  любую физически  возможную  среду  можно передать  с  помощью
универсального   генератора  виртуальной  реальности.  Следовательно,  чтобы
выразить  стабильную   самоподобность,   которая  существует   в   структуре
реальности, охватывающей не только вычисления, но и все физические процессы,
принцип Тьюринга можно сформулировать во всеобъемлющей форме:
     Принцип Тьюринга
     Возможно построить генератор виртуальной реальности, репертуар которого
включает каждую физически возможную среду.
     Это  наиболее жизнестойкая  форма  принципа  Тьюринга.  Она  не  только
говорит нам,  что различные части реальности  могут походить  друг на друга.
Она говорит нам. что отдельный  физический  объект,  который можно построить
раз  и  навсегда  (не  считая  обслуживания  и  при  необходимости  поставки
дополнительной  памяти),  с неограниченной  точностью может выполнять задачу
описания  или  имитирования  любой  другой  части  мультиверса.  Набор  всех
вариантов поведения и реакций одного этого объекта в точности отображает все
варианты поведения  и реакции всех остальных физически возможных  объектов и
процессов.
     Это просто род самоподобности, которая необходима, если  мои надежды на
то, что структура  реальности должна быть  действительно единой и  понятной,
оправданны.  Если  законы  физики  и  их  применимость  к любому физическому
объекту или процессу должны быть поняты,  должна существовать возможность их
воплощения в другом физическом объекте  -- объекте, который будет  их знать.
Также необходимо, чтобы  процессы,  способные  создать  такое  знание,  были
физически  возможны.  Такие процессы  называются  наукой.  Наука  зависит от
экспериментальных проверок:  физической  передачи  предсказаний закона и  ее
сравнения с реальностью  (ее передачей). Она также  зависит от объяснений, и
для того, чтобы суметь передать их в виртуальной реальности, необходимы сами
абстрактные  законы,  а  не  просто  их  предсказательное  содержание.   Это
серьезный запрос,  но  реальность  удовлетворяет его. То  есть законы физики
удовлетворяют его. Законы физики,  согласуясь с принципом Тьюринга, дают тем
же  самым законам  физическую возможность стать физическими объектами. Таким
образом,  можно сказать,  что законы  физики ручаются  за  свою  собственную
постижимость.
     Поскольку  построить  универсальный  генератор  виртуальной  реальности
физически возможно,  в  некоторых  вселенных  он  действительно должен  быть
построен. Здесь я должен сделать предостережение. Как я объяснил в  главе 3,
мы можем нормально  определить  физически  возможный  процесс  как  процесс,
который действительно  происходит где-то  в  мультиверсе. Но, строго говоря,
универсальный  генератор  виртуальной  реальности -- это  граничный  случай,
требующий  для   своего  функционирования  сколь  угодно  больших  ресурсов.
Поэтому,  говоря "физически возможный", мы в действительности подразумеваем,
что в мультиверсе  существуют генераторы виртуальной  реальности, репертуары
которых сколь угодно близки к набору всех физически возможных сред. Подобным
образом, поскольку законы  физики можно передать, где-то их передают.  Таким
образом,  из  принципа  Тьюринга (более  определенной его формы,  которую  я
доказал) следует,  что законы  физики не просто ручаются за свою собственную
постижимость  в  каком-то абстрактном  смысле  --  постижимость абстрактными
учеными,  как  это  было.  Их следствием  является  физическое существование
где-то в мультиверсе категорий, которые понимают  их  сколь угодно хорошо. К
этому следствию я вернусь в следующих главах.
     Сейчас я возвращаюсь к  вопросу, который задал  в предыдущей  главе,  а
именно: правда ли то, что если  бы наша  передача в  виртуальной реальности,
основанная  на  неправильных  законах  физики,  была единственным источником
получения знаний,  нам  следовало  бы ожидать изучения неправильных законов.
Первое, что мне хотелось бы выделить, -- это то, что виртуальная реальность,
основанная  на  неправильных  законах,  и  есть  наш  единственный  источник
получения знаний!  Как я  уже сказал,  все  наши внешние  ощущения связаны с
виртуальной реальностью,  созданной нашим мозгом. А поскольку наши концепции
и  теории (будь они врожденные или приобретенные) никогда не совершенны, все
наши  передачи на самом деле неточны. То есть,  они дают нам ощущение среды,
которая  значительно  отличается   от  среды,  в  которой  мы  действительно
находимся. Миражи и  другие  оптические иллюзии  -- тому  примеры. Далее, мы
ощущаем,  что Земля под нашими ногами находится  в состоянии покоя, несмотря
на то, что  в действительности она  совершает  быстрое и  сложное  движение.
Кроме  того,  мы ощущаем  отдельную  вселенную  и  отдельный  пример  нашего
сознательного  "я", тогда как в реальности этого  много. Но эти  неточные  и
вводящие в заблуждение ощущения не доказывают ложность научного рассуждения.
Напротив, такие недостатки являются отправной точкой.
     Нам  приходится решать  задачи о физической  реальности. Если окажется,
что  все   это   время  мы  просто  изучали   программирование  космического
планетария,  то  это  будет просто означать, что  мы  изучали  меньшую часть
реальности,  чем нам  казалось. Ну  и что?  Такое  происходило  много  раз в
истории науки, когда наши  горизонты  расширялись  за пределы Земли, включая
солнечную  систему,  нашу галактику, другие галактики, скопления  галактик и
т.д. и, конечно, параллельные  вселенные. Еще одно подобное расширение может
произойти завтра;  оно действительно может произойти в соответствии  с одной
из бесконечного множества возможных теорий, а может и не произойти  никогда.
Логически мы должны согласиться с солипсизмом и  родственными ему доктринами
в том, что  изучаемая нами  реальность может быть  непредставительной частью
большей, недостижимой или  непостижимой структуры. Но мое общее опровержение
таких доктрин  показывает,  что  нерационально основываться на  возможности.
Следуя  Оккаму, мы  примем эти  теории  тогда  и  только  тогда,  когда  они
обеспечат объяснения лучшие, чем объяснения их более простых конкурентов.
     Однако, существует вопрос, который мы все  еще можем задать.  Допустим,
кого-либо заключили  в небольшую, непредставительную часть нашей реальности,
например,    в     универсальный    генератор    виртуальной     реальности,
запрограммированный по неправильным законам физики. Что могли  бы узнать эти
пленники о нашей внешней реальности? На первый взгляд,  кажется невозможным,
что  они  могли бы  открыть  хоть  что-нибудь.  Может показаться,  что самое
большее,  что   они  могли  бы  открыть,  --  это  законы  управления,  т.е.
компьютерную программу, управляющую их заключением.
     Но это не  так! Мы снова должны  принять  во  внимание,  что  если  эти
пленники -- ученые, то они будут  искать как предсказания, так и объяснения.
Другими словами,  они  не будут  удовлетворены  простым  знанием  программы,
управляющей местом  их  заключения:  они  захотят объяснить  происхождение и
свойства различных объектов (включая и  самих себя),  наблюдаемых  ими в той
реальности,  в  которой  они  живут.   Но  в  большинстве  сред  виртуальной
реальности таких  объяснений  не  существует, поскольку  переданные  объекты
возникают не там, они  создаются во внешней реальности. Предположим,  что вы
играете в виртуальную видео игру. Для упрощения допустим, что, по сути,  это
игра в шахматы  (возможно, это игра от первого  лица, в  которой вы  играете
роль  короля). Вы  воспользуетесь  нормальными методами науки, чтобы открыть
"физические законы"  этой среды  и следствия, вытекающие из них. Вы узнаете,
что шах, мат и пат - "физически" возможные явления (т.е. возможные при вашем
лучшем  понимании  действия среды),  но  положение с девятью белыми  пешками
"физически" невозможно. Как только вы поймете  законы достаточно хорошо,  вы
заметите,  что шахматная доска -- слишком простой объект,  чтобы,  например,
думать, и, следовательно, ваши  собственные  мыслительные процессы не  могут
находиться под управлением только законов шахмат. Подобным образом, вы могли
бы  сказать, что за время любого количества шахматных  партий фигуры никогда
не  создадут самовоспроизводящиеся конфигурации.  И если  уж  жизнь не может
развиться  на  шахматной  доске,  то  что  говорить  о  развитии там разума.
Следовательно,  вы  могли  бы  также  сделать вывод,  что  ваши  собственные
мыслительные  процессы  не могли возникнуть во вселенной, в которой  вы себя
обнаружили.  Таким  образом,  даже  если бы  вы  прожили  всю  свою  жизнь в
переданной  среде  и не имели бы своих собственных  воспоминаний  о  внешнем
мире,  на  которых  можно  было  бы  основать  объяснения,  ваше  знание  не
ограничилось бы этой средой. Вы бы знали,  что несмотря на то, что вселенная
вроде  бы имеет определенный вид и подчиняется определенным законам, вне  ее
должна  существовать  более обширная вселенная, которая  подчиняется  другим
законам физики.  И вы  могли бы  даже  догадаться о  некоторых отличиях этих
более обширных законов от законов шахматной доски.
     Артур К. Кларк однажды  заметил,  что "любую  достаточно  перспективную
технологию  невозможно  отличить  от волшебства".  Это правда, но  вводит  в
некоторое заблуждение.  Такое заявление  делается с точки зрения  донаучного
мыслителя и являет  собой ошибочный  обходной путь. В  действительности, для
любого,  кто понимает,  что  такое  виртуальная  реальность,  даже настоящее
волшебство будет неотличимо от технологии, поскольку в постижимой реальности
нет места волшебству.  Все,  что кажется  непостижимым, наука  рассматривает
просто как свидетельство того, что есть  что-то, что мы  еще не поняли, будь
это магический трюк, перспективная технология или новый закон физики.
     Рассуждение, исходящее  из условия своего  собственного  существования,
называется "антропным". Хотя  оно некоторым образом применимо  в космологии,
обычно его  необходимо  дополнять  самостоятельными  допущениями  о  природе
"себя", чтобы получить определенные выводы.  Однако антропное рассуждение --
не единственный способ, с  помощью которого обитатели нашего гипотетического
виртуального места заключения могли бы получить знание о внешнем мире. Любое
из развившихся объяснений их небольшого мира могло бы моментально достигнуть
внешней  реальности. Например, сами правила шахмат, содержащие то, что может
осознать внимательный игрок, -- это "ископаемое свидетельство" того, что эти
правила эволюционировали: существуют "незаурядные" ходы, например, рокировка
и   взятие   на   проходе,  которые  увеличивают  сложность  правил,  но   и
совершенствуют игру.  Объясняя эту сложность, справедливо сделать вывод, что
правила шахмат не всегда были такими, как сейчас.
     В  попперианской схеме  всего  объяснения всегда ведут к новым задачам,
которые,  в  свою очередь,  требуют новых объяснений.  Если через  некоторое
время пленники не смогут усовершенствовать  существующие у  них  объяснения,
они,  конечно,  могут сдаться, возможно,  ошибочно  заключив, что объяснения
вообще недоступны. Но если они не сдадутся, то они будут размышлять над теми
аспектами окружающей их среды, которые, как им кажется, не имеют адекватного
объяснения. Таким образом, если бы тюремщики  высоких технологий хотели быть
уверенными, что  переданная ими среда,  вечно будет  заставлять их пленников
думать, что внешнего мира не существует, они  просто загрузили бы их работой
по  горло. Чем более долгую иллюзию они хотели создать, тем более изощренной
должна была  быть  программа.  Недостаточно  просто  оградить  пленников  от
наблюдения внешнего мира. Переданная среда должна быть такой,  чтобы никакие
объяснения того, что находится внутри, никогда не потребовали бы от пленника
формулировки того, что  находится снаружи. Другими словами, эта среда должна
быть самосодержащей  во всем,  что касается объяснений. Но Я сомневаюсь, что
хоть какая-то часть  реальности, не говоря уже о  всей  реальности, обладает
таким свойством.

     ТЕРМИНОЛОГИЯ
     Универсальный  генератор  виртуальной  реальности  --   это  генератор,
репертуар которого содержит каждую физически возможную среду.
     Среды  Кантгоуту  --  логически  возможные  среды,  которые  не  сможет
передать ни один физически возможный генератор виртуальной реальности.
     Диагональное   доказательство   -   вид  доказательства,  при   котором
представляют список категорий,  а затем используют этот  список для создания
родственной категории, которой не может быть в этом списке.
     Машина Тьюринга -- одна из первых абстрактных моделей вычисления.
     Универсальная  машина  Тьюринга  --   машина  Тьюринга  с  репертуаром,
содержащим репертуары всех машин Тьюринга.
     Принцип   Тьюринга   (в   самой  жизнестойкой   форме)   --   построить
Универсальный  генератор  виртуальной  реальности  физически  возможно.  При
сделанных мной  допущениях это  означает,  что не существует верхней границы
универсальности  генераторов виртуальной  реальности, которые  действительно
будут построены где-то в мультиверсе.

    РЕЗЮМЕ
     Диагональное  доказательство показывает,  что  подавляющее  большинство
логически возможных сред  невозможно передать  в виртуальной  реальности.  Я
назвал такие среды средами Кантгоуту. Тем не менее, в  физической реальности
существует постижимая  самоподобность. выраженная в принципе Тьюринга: можно
построить генератор  виртуальной  реальности,  репертуар  которого  включает
каждую  физически  возможную  среду.  Таким  образом,  отдельный  физический
объект, который можно построить, способен имитировать все варианты поведения
и реакции  любого другого физически возможного объекта или  процесса. Именно
это делает реальность постижимой.
     Это также делает возможной эволюцию живых организмов. Однако прежде чем
обсуждать  теорию  эволюции,  четвертую основную нить  объяснения  структуры
реальности, я должен сделать краткое отступление в эпистемологию.