Коллектив авторов - Теории всего на свете

Но это доказательство подразумевает абсолютность движения, определяя движение по отношению к наблюдателю, который пребывает в состоянии покоя и по отношению к которому те объекты, на которые не воздействуют внешние силы, тоже рано или поздно приходят в состояние покоя. Изменив дефиницию движения, Галилей мог бы заметить: тот же самый эксперимент показывает, что Земля, возможно, действительно движется.

Принцип инерции стал одной из основополагающих идей Научной революции XVII столетия. Более того, он содержал в себе предпосылки и других революций в науке. Почему? Обратимся к формулировке Галилеева принципа относительности, где указано условие: «наблюдая объекты в движении». Долгие годы считалось, что когда-нибудь мы сумеем осуществить наблюдения иного рода, которые покажут, какие инерциальные наблюдатели в действительности движутся, а какие находятся в состоянии покоя. Эйнштейн разработал свою специальную теорию относительности, попросту убрав это условие. Его принцип относительности гласит:

Невозможно отличить наблюдателей, находящихся в состоянии покоя, от других инерциальных наблюдателей.

Но и это еще не всё. Спустя десятилетие после появления специальной теории относительности принцип инерции породил очередную революцию – общую теорию относительности. Принцип подвергся еще одному обобщению: вместо «движущимися по прямой с постоянной скоростью» появилось «движущимися по геодезической линии в пространстве-времени». Геодезическая линия – обобщение прямой линии, распространяющееся на искривленные пространства, кратчайшее расстояние между двумя точками. Теперь принцип инерции звучит так:

Существует особый класс наблюдателей, по отношению к которым все свободные объекты кажутся движущимися по геодезическим линиям в пространствевремени. Это наблюдатели, находящиеся в состоянии свободного падения в гравитационном поле.

Отсюда следует обобщение:

Невозможно отличить друг от друга наблюдателей, находящихся в свободном падении.

Это умозаключение стало принципом эквивалентности Эйнштейна, одним из основных положений его общей теории относительности.

Но действительно ли принцип инерции справедлив? Пока его справедливость проверяли в условиях, когда энергия движения частицы не более чем на 11 порядков выше, чем масса этой частицы. Впечатляет, но остается множество ситуаций, в которых принцип инерции может не сработать. И лишь эксперименты способны показать нам, станет ли такое несрабатывание залогом новых научных революций.

Каким бы ни оказался результат подобных опытов, этот принцип все равно остается единственным научным объяснением, которое так долго продержалось незыблемым, которое доказали в таком огромном диапазоне масштабов и которое породило столько переворотов в науке.

Эрик Дж. Топол

Руководитель Центра инновационной медицины, профессор трансляционной геномики Института Скриппса; автор книги The Creative Destruction of Medicine (« Креативное разрушение медицины »)

Наш мозг с его ста миллиардами нейронов и квадриллионом синапсов (ну, плюс-минус несколько миллиардиков) представляет собой один из самых сложно устроенных объектов, с тайнами которых доводилось биться человечеству. Может, это и хорошо, что он так сложно устроен: мы не всегда хотим, чтобы другие читали наши мысли.

Однако использование методов сканирования мозга с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), позволяющее получать изображения мозга и выстраивать сложнейшие карты активации различных его областей, подтверждает, назло скептикам, справедливость афоризма «Видеть – значит верить». Среди спорных вопросов медицины, дольше всего остававшихся без окончательного ответа, одно из первых мест занимает вопрос о том, кроется ли какой-то реальный биологический механизм за эффектом плацебо, этим известным своей сложностью «конечным продуктом» взаимодействия тела и сознания. Теперь, судя по всему, противоречие разрешено: ученые выявили, что опиоидный нервный путь (активизируемый при введении в организм таких веществ, как морфин или окситоцин) дает такой же рисунок активации мозга, как и при введении различных плацебо для ослабления боли. Кроме того, обнаружено, что при введении плацебо пациентам, страдающим болезнью Паркинсона, определенные участки мозга выделяют допамин. Выяснение конкретных, поддающихся определению физиологических механизмов, лежащих в основе эффекта плацебо, позволило значительно повысить его статус, побудив начать рассматривать применение плацебо как настоящее терапевтическое лечение: скажем, в Гарвардском университете недавно разработали специальную Программу изучения плацебо и его терапевтического применения.

«Расшифровка» эффекта плацебо – возможно, шаг на пути к достижению куда более амбициозной цели – научиться читать мысли. Летом 2011 года группа специалистов из Калифорнийского университета в Беркли путем реконструкции карт активации зон мозга, получаемых при его сканировании, добыла убедительные «факсимильные отпечатки» роликов YouTube, показываемых участникам эксперимента [78] Shinji Nishimoto et al., «Reconstructing Visual Experiences from Brain Activity Evoked by Natural Movies», Curr. Biol. 21:19, 1641–1646 (2011). . Когда замечаешь своеобразное сходство фильма с реконструкцией мозговых образов (при покадровом сравнении), это вдохновляет, но и несколько пугает.

Прибавьте к этому еще и бурное развитие миниатюрных переносных магнитно-резонансных томографов: возможно, мы на пути к тому, чтобы поутру заново пересматривать собственные сны – уже на айпаде. Или (что вселяет еще более сильную тревогу) выкладывать свое внутреннее мозговое кино в Сеть, чтобы с ним могли ознакомиться все желающие.

Джеральд Холтон

Маллинкродтовский профессор физики (получатель гранта Маллинкродта), почетный профессор истории науки Гарвардского университета; редактор книги Einstein for the 21st Century: His Legacy in Science, Art and Modern Culture (« Эйнштейн в XXI веке: наследие в науке, искусстве и современной культуре »)

Время от времени большие части человечества внезапно обнаруживают себя в изменившемся мире. Наука, культура и общество претерпевают тектонический сдвиг, к лучшему или к худшему: приходит к власти могущественный религиозный или политический лидер, принимается Декларация независимости, отменяется рабство в США, – или, с другой стороны, происходит падение Рима, приходит Великая Чума, разражается Первая или Вторая мировая война.