Леонард Шлейн - Мозг Леонардо

Все оказывается связано: догадки Канта, межполушарная асимметрия и творческий дар Леонардо. У нас есть общая с множеством других видов животных врожденная способность легко маневрировать в трехмерном пространстве. Но, кроме того, мы представляем себе три периода времени. Эта уникальная способность появилась, когда наш мозг разделился в процессе эволюции на две части.

Двойной мозг образует две оси: одна ось (X) — пространство, другая (Y) — время. Человек помещает понятие «реальность» на эту координатную плоскость. Естественный отбор сформировал человеческий мозг так, чтобы мы воспринимали пространство и время как две отдельные области. За счет такого разделения мы получили большое преимущество в конкурентной борьбе за ресурсы.

Новый штрих к спорам о пространстве и времени добавил в 1905 году Альберт Эйнштейн, решив проблему, волновавшую физиков со времен Ньютона. Когда Ньютон разрабатывал свою великую теорию тяготения, он не мог объяснить причину той силы, которая притягивает друг к другу два тела, расположенных в разных местах пространства. Чтобы решить эту задачу, он использовал представления о том, что вся Вселенная заполнена прозрачным плотным веществом, которое он назвал светоносным эфиром. Авторитет Ньютона в то время был невероятно велик, а мысль, что два шара могут притягиваться друг к другу, когда между ними ничего нет, казалась столь нелепой, что объяснение Ньютона было принято практически без возражений.

Молодой Альберт Эйнштейн в своей статье в престижном немецком научном журнале Annalen der Physik изложил теорию, известную как специальная теория относительности. На страницах, покрытых паутиной уравнений, он математически доказал, что свет может распространяться в пространстве и времени сам без каких-либо носителей!

Ньютон считал, что и пространство, и время неизменны. Пространство представляет собой неэластичную вселенную, а время — поток, текущий с постоянной скоростью. Эйнштейн перевернул представления Ньютона с ног на голову. Согласно теории относительности и пространство, и время чрезвычайно пластичны, неизменна лишь скорость света. Эйнштейн утверждал, что скорость света является константой и составляет около 300 000 км/час. Время и пространство деформируются так, чтобы свет мог продолжать движение с неизменной скоростью.

Эйнштейн столь глубоко чтил гений Ньютона, что чувствовал себя обязанным написать давно умершему английскому физику письмо с извинениями за то, что выбил краеугольный камень из основ его механики. Эйнштейн писал, что его теория относительности необходима для объяснения событий, происходящих на скоростях, близких к скорости света. К счастью, для всех остальных, живущих и путешествующих в нашем привычном мире, законы Ньютона остаются в силе.

Система, которую предложил Эйнштейн, настолько противоречила традиционным представлениям и здравому смыслу, что многие ученые отказались принять новые идеи о взаимодействии пространства, времени и света. Учителем Эйнштейна был профессор Швейцарской высшей технической школы Цюриха Герман Минковский. Минковский признавался, что всегда считал Эйнштейна посредственным учеником и очень удивился, когда наткнулся в ежемесячном физическом журнале на статью своего бывшего студента. После изучения расчетов Эйнштейна у Минковского случилось научное озарение. В состоянии интеллектуального возбуждения Минковский схватил ручку и бумагу и начал писать формулы, без сомнения, доказывающие, что существует измерение высшего порядка, стоящее над временем и пространством.

В конце XIX века в научной и художественной среде тема высшего измерения была чрезвычайно популярна. Гипотезы насчет четвертого измерения строили и художники, и философы, и математики, и физики. Все они представляли его как еще одну перпендикулярную размерность пространства, добавленную к трем существующим: высоте, длине и ширине. Оставалась, однако, важная нерешенная проблема: как представить себе или нарисовать это четвертое пространственное измерение. Вы сможете легко воссоздать это затруднение, если взглянете на угол комнаты, в которой сидите. Вы видите тройной стык двух соседних стен и потолка. Куда в этой компактной структуре поместить еще одну плоскость? Как вообразить четвертый вектор пространства ?

Выдающееся открытие Минковского состояло в том, что четвертое измерение он рассматривал не как четвертый вектора пространства, а как воссоединение времени и пространства. Он связал три пространственных вектора (длину, высоту и ширину) с тремя периодами времени (настоящее, прошлое и будущее). Получившееся четвертое измерение он назвал пространственно-временным континуумом. На престижном физическом семинаре Минковский произнес фразу, достойную пера драматурга: «Господа! Отныне время само по себе и пространство само по себе становятся пустой фикцией, и только единение их сохраняет шанс на реальность». [148] J. R. Newman, The World of Mathematics (New York: Simon & Schuster, 1956). Русский вариант дан в переводе А. Мороз, И. Рузмайкина, В. Семинько. Цит. по: Шинтан Яу, Стив Надис. Теория струн и скрытые измерения Вселенной. — СПб.: Питер, 2013.

Лишь очень немногие смогли оценить новый подход, предложенный Минковским. Идея пространственно-временного континуума пригодилась в 1915 году Эйнштейну, когда он соединил вместе четыре главные сущности: материю, энергию, пространство и время, которые Кант определил как компоненты повседневного мира.

Понятие единого пространства-времени не поддавалось объяснению с точки зрения здравого смысла и оставалось непостижимым для широкой публики. Большинство просто приняли его на веру. Однако последующие захватывающие и убедительные научные достижения оправдали эти представления. Ученые используют теорию относительности Эйнштейна и формулы Минковского для самых разнообразных работ — от исследований межпланетного пространства, проводимых NASA, до интерпретации фотографий, присланных телескопом «Хаббл».

Очень немногие могут представить себе четвертое измерение, потому что наш мозг приспособлен иметь дело с такими скоростями, на которых теория относительности или пространственно-временной континуум не дают о себе знать. Ничто вокруг нас не требует мыслить масштабами скорости света (300 000 км/час).

Астроном и автор научно-фантастических произведений Фред Хойл в своей повести «Первого октября будет поздно» (October the First Is Too Late) писал:

Вы придерживаетесь нелепой и абсурдной иллюзии… идеи времени как могучего потока… Во всем этом деле есть только одна вещь, с которой я совершенно согласен: идея времени как последовательного продвижения от прошлого к будущему — ошибочна. Я прекрасно знаю, что мы ощущаем время субъективно. Но мы стали жертвой обмана. [149] Fred Hoyle, October the First Is Too Late (London: William Heinemann, 1966), p. 254.