Категория процесса заняла в физике важное место благодаря теории относительности Эйнштейна. Признание того, что масса есть форма энергии, привело к исключению из научного оборота таких понятий, как материальная субстанция и фундаментальная структура. Субатомные частицы не состоят из какого-либо материала: это паттерны энергии. А та связана с активностью, процессами, и это значит, что природа субатомных частиц в основе своей динамична и изменчива. Когда мы наблюдаем частицы, то не видим в них ни субстанции, ни фундаментальной структуры. Мы видим динамические паттерны, беспрерывно превращающиеся друг в друга: нескончаемый танец энергии.
Мышление в категориях процессов — главный атрибут восточных мистических традиций. Большинство их концепций, образов и мифов включают время и изменение в качестве основополагающих элементов. Чем больше мы изучаем тексты индуистов, буддистов и даосов, тем очевиднее становится, что мир они представляют в категориях движения, потока и перемен. И именно образ космического танца Шивы, в котором непрерывно возникают и исчезают все формы сущего, открыл мне глаза на существование параллелей между современной физикой и восточным мистицизмом.
В современной физике представление о Вселенной как о механизме сменилось представлением о взаимосвязанном динамическом целом, части которого сильно зависят друг от друга и должны пониматься как паттерны космических процессов. Чтобы в такой взаимосвязанной паутине отношений выделить объект, мы должны перерезать какие-то из этих связей — и концептуально, и физически с помощью инструментов для наблюдения. И, поступая так, мы изолируем определенные паттерны и интерпретируем их как объекты. Например, если вы хотите идентифицировать электрон, вы можете разными способами и при помощи разной техники наблюдения оборвать его связи с окружающим миром. Соответственно, и электрон может проявить себя как частица, а может — и как волна. Всё зависит от того, как вы организуете наблюдение.
Эту решающую роль наблюдателя в квантовой физике установил Гейзенберг. Он полагал, что мы никогда не можем рассуждать о природе, не говоря одновременно о себе. И это третий признак новой парадигмы в научном мышлении. Я уверен, что он относится ко всем отраслям современной науки, и я хочу обозначить это как переход от объективной науки к науке эписистемной. В старой парадигме описания считались объективными, т. е. независимыми от наблюдателя и процесса познания. В новой же считается, что в описание природных явлений должна входить эпистемология — наука о познании. Пока у ученых нет единого понимания того, что можно считать истинной эпистемологией, но многие уже соглашаются, что она должна будет стать неотъемлемой частью любой научной теории.
Мысль о том, что процесс познания сам по себе является составной частью понимания реальности, хорошо известна каждому, кто изучает мистицизм. Мистического знания нельзя достичь путем отстраненного, объективного наблюдения. Оно предполагает участие наблюдающего и всего его существа. По сути, мистики идут даже дальше Гейзенберга. В квантовой физике наблюдатель и объект наблюдения не могут быть отделены друг от друга, но каждый из них различим. Мистики в состоянии глубокой медитации достигают такого состояния, при котором различие между наблюдателем и наблюдаемым исчезает полностью, субъект и объект растворяются друг в друге.
Четвертый признак новой парадигмы — по-видимому, самый глубокий и трудный для физиков. Он относится к известному с древних времен сравнению познания со строительством. Ученые говорят о фундаментальных законах, о фундаменте знания: оно должно строиться на прочном и надежном основании. Существуют базовые строительные блоки, фундаментальные уравнения, базовые постоянные, фундаментальные принципы. Уподобление знания сооружению, покоящемуся на прочном фундаменте, главенствовало в западной науке и философии тысячи лет.
Между тем фундамент научного знания не всегда такой уж основательный. Его не единожды подновляли, а несколько раз разрушали полностью. Каждая научная революция приводила к тому, что фундамент науки отчасти размывался. Так, Декарт писал о науке своего времени в своем знаменитом «Рассуждении о методе»: «Я пришел к выводу, что на таком зыбком основании не может быть построено что-либо прочное». И тогда же Декарт взялся за создание новой науки на незыблемом основании. Прошло 300 лет, и уже Эйнштейн написал в своей автобиографии: «Тогда возникло ощущение, что почва уходит из-под ног, и нигде не было видно никакой тверди, на которой что-то можно было построить».
Так на протяжении всей истории науки возникало чувство, что фундамент шатается, а то и рушится. Нынешняя смена парадигмы науки тоже вызывает такие ощущения, но теперь, возможно, это происходит в последний раз. И не потому, что больше не будет прогресса или перемен, а потому, что больше не будет фундамента. Мы можем прийти к выводу, что будущей науке не нужно основания, и заменить метафору здания метафорой сети. Подобно тому как мы видим окружающую нас реальность в виде сети отношений, наши описания этой реальности — понятия, модели, теории — образуют взаимосвязанную сеть, отражающую наблюдаемые явления. В ней нет ничего первичного или вторичного, как нет и фундамента.
Новое представление о системе знаний как о сети без фундамента очень неудобно для ученых. Впервые оно было четко сформулировано Джеффри Чу в виде бутстрап-теории частиц. Согласно ей, природа не может быть сведена к фундаментальным сущностям вроде «строительных кирпичиков» материи; она может быть понята только через свою самосогласованность. Вещи существуют в природе только благодаря их постоянному взаимодействию. И вся физика должна исходить из единого требования о том, что все составляющие природы согласованы друг с другом и с собой.
Джеффри Чу и его последователи разработали на основе бутстрап-теории развернутую теорию субатомных частиц и более полную философию природы. Философия бутстрапа отказывается не только от базовых «строительных кирпичиков» материи, но и вообще от фундаментальных сущностей: констант, законов или уравнений. Материальная Вселенная рассматривается как динамическая паутина взаимосвязанных событий. Ни одно свойство любой части этой паутины не фундаментально. Все они вытекают из свойств других частей, а структуру паутины определяет всеобщая согласованность их взаимосвязей.
То, что философия бутстрапа не признает никаких фундаментальных сущностей, делает ее, на мой взгляд, одной из самых глубоких философских систем Запада. Но она так непривычна для нашего традиционного научного мышления, что ее придерживаются немногие физики. А отказ признавать фундаментальные сущности — вполне распространенный подход в восточной философии, особенно в буддизме. По сути, различия между «фундаменталистами» и «бутстрапперами» в физике частиц имеют свою аналогию в контрасте между доминирующими течениями в западной и восточной философии. Сведение природы к ее составляющим восходит к древним грекам, в чьей философии оно утвердилось вместе с дуалистическими взглядами на «материю — дух». Для восточной философии всегда были характерны воззрения на природу как на паутину взаимоотношений при отсутствии фундаментальных сущностей. Самое ясное свое выражение и глубокую проработку эти взгляды получили в махаянистском течении буддизма. Поэтому, когда я писал книгу «Дао физики», я выделил поразительное соответствие между физикой бутстрапа и буддийской философией как один из важнейших пунктов.
Представленные выше четыре признака новой парадигмы в научном мышлении взаимосвязаны. Природа рассматривается как внутренне связанная динамическая сеть отношений, включающая в себя и человека-наблюдателя. Любая часть этой сети — всего лишь более или менее устойчивый паттерн. Соответственно, и природные явления описываются сетью понятий, среди которых ни одно не является более фундаментальным, чем другое.
Эти новые рамки рождают важный вопрос. Если всё связано со всем, как мы можем надеяться что-то понять? Если все природные явления взаимосвязаны, то, чтобы объяснить хотя бы одно из них, мы должны понимать все остальные, что невозможно. Превратить теорию бутстрапа или философию паутины в научную теорию можно, только допустив возможность приблизительного знания. Если нас устраивает приблизительное понимание природы, мы можем описывать так только избранные группы явлений, не обращая внимания на другие, как менее важные. Так несложно объяснить многие явления через некоторые из них. В результате можно понять отдельные аспекты природы приблизительно, не стремясь охватить всё и сразу.
