Чего не знает современная наука - Сборник статей

Многие понятия, прежде считавшиеся самостоятельными и никак между собой не связанными, в теории относительности представляются как разные грани единой реальности. Благодаря ей мир сейчас видится нами значительно более «единым», чем в классической физике, тем самым на новом уровне возрождаются представления древних культур о всеобщей взаимосвязи всего сущего.

Алексей Чуличков, д-р физ. – мат. наук, МГУ

Хаос: время перемен

Кружится разноцветная толпа. Шутки, смех, всеобщее веселье, бьющее через край… Карнавальный вихрь подхватывает, несет за собой, и ты растворяешься в нем, испытывая удивительное чувство легкости, раскрепощенности, свободы от жестких форм повседневности.

Так рисуется нам новогодний праздник. Хочется стряхнуть с себя груз проблем, забыть о них, выйти из привычной оболочки.

Оказывается, такой способ встречи Нового года – не выдумка нашего времени, а дань очень давней традиции, отражавшей представления древних об устройстве космоса, то есть упорядоченного мира, о том, как он живет и развивается.

Мифологические представления о времени рисуют его нам в образе колеса Сансары, вращающего мир в бесконечной череде воплощений и разрушений, или в образе спирали. В ритуальных цикличных календарях регулярная смена сезонов упорядочивает мир, творит космос из хаоса, выражая разум Творца. Любое творение, возникшее и развивающееся по гармоничным божественным законам, древние называли космосом. Космосом может быть весь проявленный мир или отдельно взятое государство, город, семейный род.

С момента творения космоса начинает течь время, свое собственное для этого творения, и возникает пространство, в котором оно существует. Это своего рода пространственно-временная капсула, хронотоп. С каждым новым этапом развития космоса разрушается старый и приходит новый хронотоп, их чередование задает ритм Истории. Хронотопы не повторяются, но удивительным образом через хаос, через кажущийся полный беспорядок просачивается то, что несет опыт предыдущего этапа; хаос здесь – и творец новых форм, и разрушитель старого, он служит фильтром, не пропускающим через себя отжившее, переносящим лишь семена, зародыши нового существования.

В природе этот ритм чередования хронотопов виден в смене времен года. Своеобразным этапом хаоса является середина зимы, и поэтому во многих традициях праздник Нового года связывается с обновлением, отбрасыванием старого. Иногда это выражается даже буквально – в выбрасывании старых вещей, иногда символически – в ярких, шумных, хаотических праздниках, в зажигании нового огня.

Это было не просто время отдыха от бытовой повседневности. Считалось, что Новый год – время возвращения Золотого века, момент полного согласия людей и богов, момент соприкосновения с истоками всего сущего. Этот праздник служил своего рода глотком священного воздуха, который питал живительной силой весь следующий год.

Мифологическое восприятие времени и пространства древнего мира оказалось очень близким к современным научным представлениям. Анализ математических моделей сложных систем показал, что существуют универсальные сценарии развития, очень схожие с мифологическими.

Эти сценарии показывают существование разных фаз. В фазе беспорядка перемешаны разнородные и равноправные формы движения – так называемые моды. Когда наступает следующая фаза развития, из множества мод выделяются некоторые, наиболее устойчивые. Какие именно моды будут устойчивыми, зависит, с одной стороны, от структуры системы, то есть от ее внутренних параметров, а с другой стороны, от внешней среды. Так что новое состояние системы определяется ее почти «мифологическими» свойствами – можно говорить о внутреннем и внешнем пространстве системы.

Выделенные моды растут и приобретают черты устойчивого упорядоченного существования – космоса. Но время существования этих устойчивых мод ограничено, и рано или поздно они вновь исчезают в хаосе, снова рождающем новые формы. В математических моделях можно увидеть, как хаос «растворяет» формы, существовавшие на предыдущем этапе, и как осуществляется преемственность. Например, из хаотического теплового движения молекул воздуха рождается вихрь циклона, он живет несколько дней, а затем распадается на множество более мелких, и один из них может дать начало новому циклону.

Те же этапы ясно видны в исторических процессах (этапы хаоса здесь проявляются как социальные революции). Их можно заметить и в жизни отдельных живых организмов и их сообществ, и в развитии «неживых» физических, химических и других систем – например, в волнах, возникающих на поверхности океана, в узорах на поверхности твердых тел, в упорядоченных структурах в реакциях химической кинетики и т. п.

По сути, между переходными этапами хаоса во всех системах существуют мифологические хронотопы, рожденные взаимодействием текущего времени и структурой внутреннего и внешнего пространства системы. В этом смысле мифы и сейчас могут служить моделью окружающей реальности. Современное знание наполняет их новым содержанием, придает новый смысл символическим образам.

Алексей Чуличков, д-р физ. – мат. наук, МГУ

Возраст Земли

В 1654 году архиепископ Ашер, основываясь на Библии и данных астрономии и нумерологии, установил, что Земля была сотворена 23 октября 4004 года до н. э. в 9 часов утра. Сегодня христианские, исламские и иудаистские богословы, основываясь на религиозных текстах, утверждают, что Земле и Вселенной не больше 6000–10 000 лет. Китайские мифы говорят, что наша планета циклически создается и разрушается каждые 23 миллиона лет. Согласно индуистской космологии, ей примерно 2 миллиарда лет. Современные же ученые, использующие метод радиометрической датировки, абсолютно уверены, что она существует 4,5–4,6 миллиарда лет.

Нам одинаково сложно представить себе как тысячу, так и миллион, а тем более миллиард лет. Но все же что-то подсказывает, что таких принципиальных расхождений в датировках быть не должно. Возможно, оценивая возраст нашей матушки Земли разными способами, мы каждый раз что-то упускаем, если получаем столь отличающиеся друг от друга цифры. Мы можем доказывать справедливость какого-то одного метода, а можем привести их к общему знаменателю, «примирить» их – и это второе, пожалуй, будет лучшим критерием правильности оценки. Но такое станет возможно лишь в том случае, если мы решимся оставить за каждым из методов право на ошибку. Ведь если более-менее понятно, что священные тексты говорят не о физических, а о символических годах и периодах, то современные научные методы представляются абсолютно непогрешимыми. Но так ли это?

Уже в XIX веке ученые пытались определить возраст Земли, основываясь на предположении о линейности, поступательности тех процессов, которые протекают на ней и сегодня: увеличение солености океанов, охлаждение планеты, образование осадочных пород. Анализируя скорость этих процессов, ученые вычислили время, за которое Земля должна была принять свой современный вид и состояние. Итоговые оценки ее возраста колебались от 3 до 15 миллионов лет. Возможно, потому, что наблюдаемые процессы не были до конца поняты. Но в 1896 году было открыто явление радиоактивности, и это привело к развитию методов радиометрической датировки, которые к середине XX века стали давать казавшиеся надежными цифры. Во всяком случае, разногласия между учеными по вопросу возраста Земли прекратились: появился признанный всеми метод. В чем же его суть?

Принцип радиометрической датировки очень прост. Атомы некоторых элементов (урана, радия, тория и других) не остаются постоянными. Исходный, называемый материнским элемент спонтанно распадается, превращаясь в стабильный дочерний. Например, уран-238, распадаясь, превращается в свинец-206, а калий-40 – в аргон-40. Измеряя количество материнских и дочерних элементов в минерале, можно вычислить время, прошедшее с момента его образования: чем больше процент дочерних элементов, тем старше минерал. Правда, есть некоторые сложности. Даже если мы будем считать скорость распада постоянной (а радиоактивность известна всего-то 100 лет), то все равно часть дочерних элементов могла присутствовать в минерале изначально и исказить результат. Также известно, что если после кристаллизации минерал вновь плавится, то радиоактивные часы перезапускаются.

Сегодня известно множество примеров сбоя метода радиометрической датировки. Например, калий-аргоновый метод дал возраст от 160 миллионов до 2,96 миллиардов лет для гавайской лавы, извергнувшейся в 1800 году! Аналогичная история произошла с определением возраста черепа примата (этот череп известен как образец KNM-ER 1470). Был получен результат 212–230 миллионов лет, но ведь в это время людей вообще еще не было! Если говорить о тенденции, то во многих подобных случаях радиометрический метод слишком «старит» исследуемые образцы. Тем не менее сегодня он один дает, за редкими исключениями, согласованные результаты – близкие даты для одинаковых исследуемых образцов.