Следующая фотография (рис. 33) демонстрирует особый пример такого столкновения: протон влетает в пузырьковую камеру слева, выбивает электрон из атома (спиральный след), а затем сталкивается с еще одним протоном, создавая в процессе 16 новых частиц.

Рис. 33. Иллюстрация столкновения протона и электрона

Создание и уничтожение материальных частиц — одно из самых впечатляющих следствий эквивалентности энергии и массы. В процессе столкновений в экспериментах в физике высоких энергий масса уже не сохраняется. Сталкивающиеся частицы могут быть уничтожены, а энергия, заключенная в них, частично перейти в массы частиц, а частично — преобразоваться в кинетическую энергию новых участников процесса. В ходе таких столкновений сохраняется суммарная энергия — кинетическая и масс частиц. Сталкивание субатомных частиц друг с другом становится важнейшим инструментом для изучения свойств массы и энергии и их взаимоотношений. Последние подтверждались много раз; для ученых, занимающихся физикой частиц, эквивалентность массы и энергии настолько очевидна, что они определяют массы частиц в соответствующих единицах энергии.

Открытие, что масса — разновидность энергии, заставило нас кардинально пересмотреть наши взгляды на понятие частицы. Масса уже не рассматривается как величина, определяющая наличие в том или ином объекте определенного количества некой материальной субстанции, а частицы рассматриваются не как базовый «материал» природы, а как сгустки энергии. Но, поскольку энергия ассоциируется с работой и динамическими процессами, считается, что субатомные частицы имеют изначально динамическую природу. Чтобы осознать это, мы должны помнить, что эти частицы нужно рассматривать только с релятивистской точки зрения, в рамках которой пространство и время — неразрывный четырехмерный континуум. Частицы нужно представлять не как неподвижные трехмерные объекты, подобные бильярдным шарам или крупинкам песка, а как четырехмерные структуры в пространстве-времени. Их формы необходимо понимать динамически — как формы пространства и времени. Субатомные частицы — динамические модели, каждая из которых имеет пространственный и временной аспекты. Пространственный придает им характеристики объектов, обладающих массой, а временной — характеристики процессов, в которые включено количество энергии, равное их массе.

Эти динамические модели, или «пучки энергии», формируют устойчивые ядерные, атомарные и молекулярные структуры, которые и образуют материю, придавая ей вид твердого тела. Это и заставляет нас думать, что окружающие предметы состоят из некой материальной субстанции. На макроскопическом уровне это понятие может существовать в качестве упрощения, но на атомарном уровне оно лишено смысла. Атомы состоят из частиц, в которых нет признаков материального (наблюдения только подтверждают это). Всё говорит о том, что мы имеем дело с динамическими структурами, постоянно преобразующимися одна в другую, т. е. с непрекращающимся танцем энергии.

Квантовая теория показала, что частицы — не отдельные крупицы вещества, а вероятностные модели и переплетения в неразрывной космической паутине. Теория относительности оживила эту картину, раскрыв динамический характер этих моделей. Она показала, что активность материи — основа ее существования. Частицы субатомного мира активны не только потому, что они очень быстро движутся; они являются процессами сами по себе! Мы не можем отделить существование материи от ее активности. Это различные аспекты одной и той же пространственно-временной действительности.

В предыдущей главе мы рассуждали о том, что знания о «взаимопроникновении» времени и пространства привели восточных мистиков к созданию восприятия мира, которому изначально свойственны изменения. Древние трактаты доказывают, что они не только воспринимают мир в понятиях движения, течения и изменения, но и интуитивно ощущают «пространственно-временную» сущность материальных объектов, что свойственно и релятивистской физике. Физикам приходится учитывать единство времени и пространства при изучении субатомного мира, а следовательно, рассматривать частицы не как статичные, а как динамические объекты в категориях энергии, активности и процессов. У восточных мистиков необычные состояния сознания помогают выявить связь между пространством и временем на макроскопическом уровне, и их восприятие объектов действительности оказывается близким к представлениям физиков о субатомных частицах. Особенно это бросается в глаза в буддизме. Одно из важнейших наставлений Будды звучит так: «Все составные вещи не вечны». В оригинальном тексте этого изречения на языке пали[191] для выражения понятия «вещь» используется слово санкхара (на санскрите — самскара), которое в первую очередь означает «событие» или «случившееся», а также «деяние» или «свершение» и только во вторую — «существующая вещь». Это ясно показывает, что буддисты воспринимают материальный мир динамически и видят процессы вечного изменения. По словам Дайсэцу Судзуки, буддисты воспринимают объект как событие, а не нечто материальное. Их представление о вещи как о самскаре (или санкхаре), т. е. «деяниях» или «событиях», четко указывает, что они рассматривают наш опыт в категориях времени и движения[192].

Как и современные физики, буддисты видят во всех объектах процессы, происходящие в едином потоке, и отрицают существование материальной субстанции. Это общий подход для всех школ и направлений буддизма. Китайские философы тоже близки к подобному пониманию мироустройства. Они воспринимают все его объекты как переходящие эпизоды бесконечного течения Дао. Их гораздо больше интересуют законы, регулирующие взаимоотношения объектов, чем разложение их на базовые составляющие. «В то время как европейская философия пыталась объяснить мир субстанцией, — пишет Джозеф Нидэм, — китайские философы склонны были объяснять действительность существующими в ней взаимосвязями»[193].

Динамические воззрения восточных мистиков и современных физиков исключают возможность существования устойчивых форм, а также материальной субстанции. Основными составляющими Вселенной являются динамические модели — чередующиеся этапы «нескончаемого потока трансформаций и изменений», как говорил Чжуан-цзы.

Согласно нашему современному представлению о материи, ее базовыми моделями оказываются субатомные частицы. Основная цель современной теоретической физики — исследование свойств и взаимодействий последних. Уже известно несколько сотен частиц, большинство из которых создаются искусственно в процессе столкновений и существуют крайне недолго — меньше миллионной доли секунды. Очевидно, что это переходные модели динамических процессов. Перечислим основные вопросы по поводу этих моделей или частиц: «Чем они отличаются друг от друга? Делимы ли на более мелкие составные части, а если да, то какие именно, точнее — какие еще модели они включают? Как они взаимодействуют друг с другом, какие силы действуют между ними? Если частицы сами являются процессами, то каковы эти процессы?»

Мы уже убедились, что в физике частиц все эти вопросы взаимосвязаны. Поскольку субатомные частицы имеют релятивистскую природу, мы не можем понять их свойства вне их взаимодействий. В силу фундаментальной взаимосвязанности явлений субатомного мира мы не можем понять характер одной частицы, не уяснив характера остальных. Дальнейшие главы посвящены описанию достижений современной физики в исследовании свойств и взаимодействий частиц. Всеобъемлющей квантово-релятивистской теории для описания субатомного мира еще не существует, но в конце XX в. возникло несколько частных теорий и моделей, которые успешно описывают некоторые аспекты мироздания. В процессе знакомства с самыми значительными из них мы увидим, что все они включают философские концепции, которые удивительным образом согласуются с основными представлениями восточных мистиков.