ya po-novomu openivaet rol' vzaimosvyazannosti v kvantovoj fizike. V klassicheskoj fizike ponyatie veroyatnosti ispol'zuetsya v teh sluchayah, kogda neizvestny harakteristiki kakogo-to processa ili reakcii. Tak, igraya v kosti, my, v principe, mogli by predskazat' rezul'tat togo ili inogo broska, esli by imeli informaciyu obo vseh usloviyah, v kotoryh on sovershaetsya: material, iz kotorogo izgotovlena kost', mestonahozhdenie ee centra tyazhesti, harakter poverhnosti, na kotoruyu padaet kost', i t. d. Vse eti pokazateli nazyvayutsya lokal'nymi peremennymi, tak kak oni prinadlezhat predmetam, prinimayushchim uchastie v dannom processe. V subatomnoj fizike primerom lokal'nyh peremennyh yavlyayutsya svyazi mezhdu prostranstvenno udalennymi drug ot druga ob容ktami, realizuyushchiesya posredstvom signalov -- chastic ili ih posledovatel'nostej-kaskadov,-- a takzhe podchinyayushchiesya zakonam prostranstvennogo udaleniya. |ti zakony ne pozvolyayut nikakim signalam peremeshchat'sya bystree skorosti sveta. Odnako v poslednee vremya bylo obnaruzheno, chto za lokal'nymi svyazyami, eshche glubzhe, sushchestvuyut nekie nelokal'nye svyazi, kotorye harakterizuyutsya mgnovennost'yu ustanovleniya i poka ne mogut predskazyvat'sya pri pomoshchi yazyka tochnoj matematiki. Nekotorye fiziki rassmatrivayut nelokal'nye svyazi v kachestve neposredstvennoj sushchnosti kvantovoj dejstvitel'nosti. Kvantovaya teoriya ne vsegda ukazyvaet tochnuyu prichinu togo ili inogo yavleniya. Voz'mem, k primeru, perehod elektrona s odnoj atomnoj orbity na druguyu, ili raspad subatomnoj chasticy, kotorye mogut proishodit' i proishodyat spontanno, bez kakoj-to opredelennoj prichiny. Ne vsegda mozhno zaranee predskazat', kogda i kakim obrazom proizojdet podobnoe sobytie; real'no lish' oharakterizovat' ego veroyatnost'. |to ne oznachaet, chto atomnye yavleniya protekayut sovershenno proizvol'nym obrazom; vse, chto imeetsya v vidu,--eto to, chto oni ne vyzyvayutsya lokal'nymi prichinami. Povedenie lyuboj chasti celogo opredelyaetsya ee nelokal'nymi svyazyami s poslednim, a poskol'ku ob etih svyazyah my nichego ne znaem, nam prihoditsya zamenit' uzkie klassicheskie ponyatiya prichiny i sledstviya bolee shirokimi predstavleniyami o statisticheskoj prichinnosti. Zakony atomnoj fiziki imeyut prirodu statisticheskih zakonomernostej, soglasno kotorym, veroyatnost' otdel'nyh atomnyh yavlenij opredelyaetsya obshchej dinamikoj vsej sistemy. V to vremya, kak v klassicheskoj fizike svojstva i povedenie nekoego celogo opredelyaetsya svojstvami i povedeniem ego otdel'nyh chastej, v fizike kvantovoj vse obstoit sovershenno protivopolozhnym obrazom: povedenie chastej celogo opredelyaetsya samim celym. Takim obrazom, veroyatnost' ispol'zuetsya v klassicheskoj i kvantovoj fizike prakticheski v odnih i teh zhe celyah. V oboih sluchayah my imeem delo s nekimi "sokrytymi" peremennymi, kotorye nam neizvestny, i takoe otsutstvie informirovannosti meshaet nam delat' kakie-libo opredelennye vyvody. Tem ne menee, mezhdu dvumya etimi sluchayami est' i ochen' sushchestvennaya raznica. Esli v klassicheskoj fizike skrytye peremennye yavlyayutsya lokal'nymi mehanizmami, to v kvantovoj fizike oni nelokal'ny: oni predstavlyayut soboj mgnovennye svyazi so Vselennoj v celom. V povsednevnoj, makroskopicheskoj dejstvitel'nosti nelokal'nye svyazi igrayut sravnitel'no neznachitel'nuyu rol', vsledstvie chego my mozhem govorit' o samostoyatel'nyh ob容ktah i formulirovat' zakony, opisyvayushchie ih povedenie v terminah stoprocentnyh opredelennostej. Odnako pri perehode k bolee nizkim izmereniyam opredelennosti ustupayut mesto veroyatnostyam, i otdelit' kakuyu-to chast' Vselennoj ot celogo stanovitsya chrezvychajno slozhno. Sam |jnshtejn dolgo ne mog priznat' sushchestvovanie nelokal'nyh svyazej i vytekayushchee iz etogo fakta fundamental'noe znachenie veroyatnosti. Imenno etoj probleme byl posvyashchen ego istoricheskij spor s Borom v dvadcatye gody, vo vremya kotorogo |jnshtejn vyrazil svoe nesoglasie s tem, kak Bor interpretiruet kvantovuyu teoriyu pri pomoshchi znamenitogo aforizma: "Bog ne igraet v kosti" [68]. V rezul'tate spora |jnshtejnu prishlos' priznat', chto kvantovaya teoriya v traktovke Bora i Gejzenberga predstavlyaet soboj posledovatel'nuyu sistemu nauchnyh vzglyadov, odnako ego ne pokidala mysl' o tom, chto rano ili pozdno nauke udastsya najti deterministskoe opisanie vseh dosele neob座asnimyh yavlenij v terminah lokal'nyh skrytyh peremennyh. Soglasit'sya s Borom |jnshtejnu meshala ego nepokolebimaya vera v nekuyu vneshnyuyu real'nost', sostoyashchuyu iz nezavisimyh, prostranstvenno udalennyh drug ot druga elementov. Pytayas' dokazat' neposledovatel'nost' interpretacii Bora, |jnshtejn postavil "myslennyj" eksperiment, kotoryj poluchil izvestnost' pod nazvaniem eksperimenta |jnshtejna-Podol'skogo-Rozena (|PR) [5, 614]. Tri desyatiletiya spustya Dzhon Bell postroil teoremu, opirayushchuyusya na etot eksperiment, kotoraya dokazyvaet, chto sushchestvovanie lokal'nyh skrytyh peremennyh ploho soglasuetsya so statisticheskimi formulirovkami kvantovoj teorii [70]. Teorema Bella nanesla sokrushitel'noe porazhenie pozicii |jnshtejna, dokazav, chto ponimanie dejstvitel'nosti kak slozhnoj struktury, sostoyashchej iz otdel'nyh chastej, soedinennyh pri pomoshchi lokal'nyh svyazej, nesovmestimo s ideyami kvantovoj teorii. Za poslednie gody eksperiment |PR neodnokratno stanovilsya predmetom diskussij i analiza specialistov v svyazi s problemami interpretacii kvantovoj teorii, poskol'ku on yavlyaetsya prevoshodnym primerom dlya demonstracii otlichiya mezhdu ponyatiyami klassicheskoj i kvantovoj fiziki. Dlya nashih celej dostatochno ogranichit'sya rassmotreniem uproshchennoj versii etogo eksperimenta, v kotoroj prinimayut uchastie dva vrashchayushchihsya elektrona i kotoraya byla razrabotana v hode ischerpyvayushchego analiza, dannogo etomu eksperimentu Devidom Bomom. Dlya togo, chtoby ulovit' osnovnoj smysl situacii, neobhodimo poznakomit'sya s nekotorymi svojstvami elektronnogo spina, ili vrashcheniya elektrona. Klassicheskaya metafora vrashchayushchegosya tennisnogo myacha ne vpolne podhodit dlya opisaniya vrashchayushchejsya subatomnoj chasticy. V opredelennom smysle, spin chasticy predstavlyaet soboj ee vrashchenie vokrug sobstvennoj osi, odnako, kak eto vsegda byvaet v subatomnoj fizike, eto klassicheskoe ponyatie imeet ogranichennuyu oblast' primeneniya. V sluchae s elektronom, mnozhestvo znachenij spina sostoit iz dvuh variantov: kolichestvo vrashcheniya ostaetsya vsegda postoyannym, odnako otnositel'no osi vrashcheniya elektron mozhet vrashchat'sya v dvuh napravleniyah--ili po, ili protiv chasovoj strelki. Fiziki obychno oboznachayut eti dva znacheniya pri pomoshchi slov "verh" i "vniz". Osnovnoe svojstvo vrashcheniya elektrona, kotoroe nel'zya ob座asnit' pri pomoshchi klassicheskih terminov,-- eto nevozmozhnost' tochnogo opredeleniya napravleniya ego osi. |lektrony obladayut tendenciej sushchestvovat' v razlichnyh tochkah vnutri atoma, i tochno takim zhe obrazom dlya nih harakterny tendencii vrashchat'sya vokrug toj ili inoj osi. Tem ne menee, stoit nam vybrat' nekuyu os' i proizvesti izmereniya, kak my obnaruzhim, chto elektron vrashchaetsya imenno vokrug etoj osi v odnom iz dvuh napravlenij. Drugimi slovami, chastica priobretaet opredelennuyu os' vrashcheniya v moment izmereniya, odnako do etogo momenta ob osi vrashcheniya nichego opredelennogo skazat' nel'zya: elektron imeet tol'ko nekotoruyu tendenciyu, ili potenciyu, vrashchat'sya vokrug etoj osi. Pridya k takomu ponimaniyu spina elektrona, my mozhem pristupit' k rassmotreniyu eksperimenta |PR i teoremy Bella. V eksperimente uchastvuyut dva elektrona, vrashchayushchiesya v protivopolozhnyh napravleniyah, tak, chto ih summarnyj spin raven nulyu. Sushchestvuet neskol'ko eksperimental'nyh metodik, kotorye pozvolyayut privesti dva elektrona v takoe sostoyanie, pri kotorom napravleniya osej vrashcheniya neizvestny, no obshchij spin dvuh chastic tochno raven nulyu. Teper' predpolozhim, chto kakie-to processy, ne okazyvayushchie vozdejstviya na spin chastic, vyzyvayut ih udalenie drug ot druga. Pri etom summarnoe znachenie spina ostaetsya ravnym nulyu, i, kogda rasstoyanie mezhdu nimi stanovitsya dostatochno bol'shim, issledovateli poocheredno izmeryayut spin kazhdoj iz dvuh chastic. Vazhnaya detal' eksperimenta--to, chto rasstoyanie mezhdu nimi mozhet byt' skol'ko ugodno bol'shim: odna chastica mozhet nahodit'sya v N'yu-Jorke, drugaya v Parizhe; odna -- na Zemle, a drugaya-- na Lune. Predpolozhim teper', chto posle izmereniya spina chasticy vokrug vertikal'noj osi my obnaruzhili, chto ona imeet "verhnij" spin. Poskol'ku summarnyj spin obeih chastic raven nulyu, iz etogo sleduet, chto spin vtoroj chasticy dolzhen byt' "nizhnim". Takim obrazom, posredstvom izmereniya spina chasticy 1 my odnovremenno kosvenno izmeryaem spin chasticy 2, ne okazyvaya na nee sovershenno nikakogo vozdejstviya. Paradoksal'nost' eksperimenta |PR zaklyuchaetsya v tom, chto issledovatel' volen vybirat' dlya izmereniya lyubuyu os'. Kvantovaya teoriya utverzhdaet, chto spiny chastic budut imet' protivopolozhnye znacheniya po otnosheniyu k kazhdoj osi vrashcheniya, odnako do momenta izmereniya oni sushchestvuyut tol'ko v kachestve tendencij ili voemozhnostej. Stoit nablyudatelyu vybrat' opredelennuyu os' i proizvesti izmereniya, kak obe chasticy poluchayut opredelennuyu obshchuyu os' vrashcheniya. Osobenno vazhen tot fakt, chto my mozhem vybrat' os' izmereniya v poslednij moment, kogda mezhdu elektronami budet uzhe dovol'no bol'shoe rasstoyanie. V tot moment, kogda ny proizvodim izmerenie harakteristik chasticy 1, chastica 2, kotoraya, vozmozhno, nahoditsya na udalenii v neskol'ko tysyach mil', tozhe priobretaet opredelennoe znachenie spina po otnosheniyu k vybrannoj osi izmereniya. Kak chastica 2 "uznaet" o tom, kakuyu os' my vybrali? |to proishodit nastol'ko bystro, chto ona ne mozhet poluchit' etu informaciyu pri pomoshchi kakogolibo uslovnogo signala. V etom zaklyuchaetsya osnovnaya problema interpretacii eksperimenta |PR, i imenno v etom voprose |jnshtejn ne mog soglasit'sya s Borom. Po mneniyu |jnshtejna, poskol'ku nikakoj signal ne sposoben peremeshat'sya v prostranstve bystree skorosti sveta, izmerenie, proizvedennoe po otnosheniyu k odnomu iz elektronov, ne mozhet v to zhe mgnovenie soobshchit' opredelennoe napravlenie vrashcheniyu vtorogo elektrona, nahodyashchegosya v tysyachah mil' ot pervoj chasticy. Po mneniyu Bora, sistema iz dvuh elektronov predstavlyaet soboj nedelimoe celoe, hotya chasticy i razdeleny bol'shim rasstoyaniem, i my ne mozhem rassmatrivat' etu sistemu v terminah sostavnyh chastej. Hotya elektrony nahodyatsya dovol'no daleko drug ot druga, oni, tem ne menee, soedineny mgnovennymi, nelokal'nymi svyazyami. |ti svyazi ne yavlyayutsya signalami v ponimanii |jnshtejna, oni ne sootvetstvuyut nashim uslovnym predstavleniyam o peredache informacii. Teorema Bella podtverzhdaet spravedlivost' koncepcii Bora v otnoshenii nesovmestimosti vzglyadov |jnshtejna na fizicheskuyu dejstvitel'nost' kak na slozhnuyu strukturu, sostoyashchuyu iz samostoyatel'nyh elementov, razdelennyh prostranstvom, s zakonami kvantovoj teorii. Drugimi slovami, teorema Bella prolivaet svet na fundamental'nuyu vzaimosvyaz' i nerazdel'nuyu slitnost' Vselennoj. Kak govoril za dve tysyachi let do Bella indijskij buddist Nagardzhuna (sm. glavu 10), "Veshchi cherpayut svoe sushchestvovanie i pri- rodu vo vzaimozavisimosti, i ne yavlyayutsya ni- chem sami po sebe." Sovremennaya fizika staraetsya ob容dinit' dve svoi osnovnye teorii, kvantovuyu teoriyu i teoriyu otnositel'nosti, v ramkah edinoj vseob容mlyushchej teorii subatomnyh chastic. Do sih por sozdat' takuyu teoriyu ne udavalos', odnako nauka uzhe raspolagaet ryadom chastnyh teorij i modelej, vpolne uspeshno opisyvayushchih opredelennye storony subatomnoj real'nosti, V nastoyashchee vremya v subatomnoj fizike sushchestvuyut dve raznovidnosti kvantovo-relyativistskih teorij, kotorne uspeshno primenyayutsya v razlichnyh oblastyah chelovecheskoj deyatel'nosti. Pervaya iz nih--eto gruppa teorij kvantovogo polya (sm. glavu 14), kotorye opisyvayut elektromagnitnye i slabye vzaimodejstviya, ko vtoroj prinadlezhit teoriya, izvestnaya pod nazvaniem teorii S-matricy (sm. glavu 17) i uspeshno opisyvayushchaya sil'nye vzaimodejstviya. Glavnaya problema, kotoraya do sih por ostaetsya nereshennoj,--eto zadacha ob容dineniya teorii otnositel'nosti i kvantovoj teorii v ramkah kvantovoj teorii gravitacii. Hotya shagom k resheniyu etoj problemy, vozmozhno, posluzhat sushchestvuyushchie uzhe sejchas teorii "supergravitacii", do nastoyashchego vremeni udovletvoritel'nyh variantov ee resheniya na sud nauchnoj obshchestvennosti predlozheno ne bylo. Teorii kvantovogo polya, podrobno opisannye v glave 14, ishodyat iz koncepcii kvantovogo polya--fundamental'noj sushchnosti, kotoraya mozhet sushchestvovat' v protyazhennoj, kontinual'noj forme--v vide polya--i v neprotyazhennoj forme--v vide chastic. Pri etom razlichnye tipy chastic svyazany s razlichnymi polyami. |ti teorii prishli na smenu predstavleniyam o chasticah kak o fundamental'nyh ob容ktah i zamenili ego gorazdo bolee tonkoj i adekvatnoj koncepciej kvantovyh polej. Nesmotrya na eto, oni ispol'zuyut ponyatie fundamental'nyh sushchnostej i yavlyayutsya po etoj prichine poluklassicheskimi teoriyami, kotorye ne mogut polnost'yu raskryt' kvantovo-relyativistskuyu prirodu subatomnoj materii. Kvantovaya elektrodinamika, pervaya iz teorij kvantovogo polya, obyazana svoim uspehom tomu obstoyatel'stvu, chto elektromagnitnye vzaimodejstviya ochen' slaby, i pri nih sohranyayutsya klassicheskie razlichiya mezhdu veshchestvom i silami vzaimodejstviya (v tehnicheskom otnoshenii eto oznachaet, chto konstanta elektromagnitnogo sopryazheniya nastol'ko mala, chto pri uvelichenii dlitel'nosti vozbuzhdennogo sostoyaniya stepen' priblizheniya vse zhe ostaetsya vpolne priemlemoj). To zhe samoe mozhno skazat' o teoriyah polya, opisyvayushchih slabye vzaimodejstviya. Po suti dela, v poslednee vremya shodstvo mezhdu elektromagnitnymi i slabymi vzaimodejstviyami tol'ko usilivaetsya blagodarya poyavleniyu novoj raznovidnosti teorij kvantovogo polya, poluchivshih nazvanie gejdzh-teorij, kotorye pozvolyayut rassmatrivat' oba tipa vzaimodejstvij na obshchih osnovaniyah. V voznikshej na ih osnove ob容dinennoj teorii polya, poluchivshej nazvanie teorii Vajnberga-Salama v chest' svoih sozdatelej, Stivena Vajnberga v Abdusa Salama, dva tipa vzaimodejstvij sohranyayut svoyu samostoyatel'nost', no perepletayutsya v matematicheskom otnoshenii i poluchayut obshchee naimenovanie "elektroslabyh" vzaimodejstvij. Podhod, harakternyj dlya gejdzh-teorij, rasprostranyaetsya i na sil'nye vzaimodejstviya blagodarya vozniknoveniyu teorii polya pod nazvaniem kvantovoj hromodniamiki (KHD), i teper' mnogie fiziki pytayutsya dobit'sya "velikogo ob容dineniya" kvantovoj hromodinamiki s teoriej Vajnberga-Salama. Tem ne menee, ispol'zovanie gejdzh-teorij dlya opisaniya sil'novzaimodejstvuyushchih chastic porozhdaet nemalo problem. Vzaimodejstviya mezhdu adronami nastol'ko sil'ny, chto razlichie mezhdu chasticami i silami nachinaet utrachivat' svoyu chetkost'. Poetomu KHD ploho podhodit dlya opisaniya processov s uchastiem sil'novzaimodejstvuyushchih chastic, za isklyucheniem nekotorogo kolichestva sovershenno specificheskih "yavlenij"---tak nazyvaemyh "glubokih neelastichnyh" processov rasseivaniya,-v hode kotoryh chasticy, po kakim-to neizvestnym prichinam, vedut sebya pochti tak zhe, kak i samostoyatel'yane ob容kty klassicheskoj fiziki. Nesmotrya na samye napryazhennye usiliya, fiziki ne smogli rasprostranit' sferu primeneniya KHD na yavleniya vne etogo uzkogo kruga, i pervonachal'nye nadezhdy na to, chto KHD vypolnit rol' teoreticheskoj osnovy dlya ob座asneniya svojstv sil'novzaimodejstvuyushchih chastic, do sih por ne opravdalis'. KHD predstavlyaet soboj sovremennuyu matematicheskuyu formulirovku kvarkovoj modeli (sm. glavu 16): polya associiruyutsya v nej s kvarkami, a slovo "hromo" otnositsya k cvetam, prisushchim etim kvarkovym polyam. Kak i vse gejdzh-teorii, KHD voznikla pozzhe kvantovoj elektrodinamiki (K|D). V to zhe vremya, kak v K|D elektromagnitnye vzaimodejstviya rassmatrivayutsya v kachestve processov, oposredovannyh fotonnymi obmenami mezhdu zaryazhennymi chasticami, v KHD sil'nye vzaimodejstviya oposredovany "glyuonami", prinimayushchimi uchastie v analogichnyh obmenah mezhdu raznocvetnymi kvarkami. Glyuony yavlyayutsya ne sobstvenno chasticami, a odnoj iz raznovidnostej kvantov, kotorye "prikleivayut" kvarki drug k drugu (anglijskoe slovo "glue", ot kotorogo obrazovano nazvanie glyuonov, imeet znachenie "klej", "prikleivat'"), chto vedet k vozniknoveniyu mezonov i barionov. Na protyazhenii poslednego desyatiletiya v rezul'tate otkrytiya bol'shogo kolichestva novyh chastic v hode eksperimentov po rasseivaniyu s primeneniem vse bolee vysokih energii kvarkovaya model', kak uzhe govorilos' v glave 16, byla sushchestvennym obrazom rasshirena i utochnena. Kazhdyj iz pervonachal'no postulirovannyh kvarkov, poluchivshih oboznacheniya sootvetstvenno u, d i s, dolzhen byl sushchestvovat' v treh razlichnyh aromatah, a zatem uchenye postulirovali sushchestvovanie i chetvertogo kvarka, poluchivshego aromat "charm". Vposledstvii k modeli dobavilos' eshche dva aromata (t i b, chto oboznachaet "top" i "bottom", to est' sootvetstvenno, "vershina" i "dno", a bolee romanticheskoe tolkovanie dayut varianty "trueit i "beautiful", to est' "podlinnyj i "krasivyj"), vsledstvie chego obshchee kolichestvo kvarkov stalo ravnym vosemnadcati -- shesti aromatam, pomnozhennym na tri cveta. Neudivitel'no, chto mnogim fizikam takoe mnogoobrazie fundamental'nyh "kirpichikov" mirozdaniya prishlos' ne po dushe, i oni nachali pogovarivat' o neobhodimosti vvedeniya "bolee elementarnyh" chastic, iz kotoryh i dolzhny sostoyat' kvarki... Odnovremenno s postroeniem modelej eksperimentatory prodolzhali zanimat'sya poiskami svobodnyh kvarkov, no bezuspeshno, chto i sostavlyaet osnovnuyu problemu, stoyashchuyu pered kvarkovoj model'yu. V ramkah teorii KHD eto poluchilo nazvanie "kvarkovogo szhatiya". Uchenye vydvinuli predpolozhenie o tom, chto # # "confinement" - skoree "zaklyuchenie v tyur'mu" # po kakim-to neizvestnym prichinam kvarki postoyanno prebyvayut v "szhatom" sostoyanii vnutri adronov i ne mogut poetomu predstat' pered nashim vzglyadom. Bylo razrabotano neskol'ko modelej kvarkovogo szhatiya, odnako vse eti popytki harakterizovalis' krajnej stepen'yu razobshchennosti, i do sih por ne priveli k poyavleniyu bolee ili menee posledovatel'noj teorii. Podvedem itogi nashego rassmotreniya kvarkovoj modeli. Dlya ob座asneniya vseh nablyudaemyh v adronnom aspekte struktur neobhodimo, po krajnej mere, vosemnadcat' kvarkov i vosem' glyuonov, ni odin iz kotoryh ne byl obnaruzhen v svobodnom, nesvyazannom sostoyanii, a ih sushchestvovanie v kachestve fizicheskih sostavlyayushchih adronov privelo by k poyavleniyu ser'eznyh teoreticheskih slozhnostej; dlya opisaniya postoyannogo szhatiya kvarkov vydvigalos' neskol'ko modelej, no ni odna iz nih ne yavlyaetsya podhodyashchej dinamicheskoj teoriej, v to vremya kak KHD, predstavlyayushchaya soboj teoreticheskij karkas kvarkovoj modeli, mozhet ispol'zovat'sya tol'ko po otnosheniyu k ochen' uzkomu krugu yavlenij. Tem ne menee, nevziraya na vse eti slozhnosti, bol'shinstvo fizikov do sih por sohranyaet priverzhennost' idee "stroitel'nyh kirpichikov" materii, kotoraya tak gluboko ukorenilas' v zapadnom nauchnom soznanii. Po vsej vidimosti, naibolee vpechatlyayushchie sobytiya v fizike chastic proizoshli sovsem nedavno, i vyrazhayutsya oni v vozniknovenii teorii S-matricy i gipotezy butstrapa (sm. glavy 17 i 18), kotorye ne ispol'zuyut nikakih fundamental'nyh sushchnostej, no stremyatsya istolkovyvat' prirodu mirozdaniya isklyuchitel'no cherez ee samosoglasovannost'. YA uzhe govoril, chto schitayu gipotezu butstrapa vysshej tochkoj razvitiya sovremennoj nauchnoj mysli, i podcherknul, chto imenno v etom svoem proyavlenii sovremennaya fizika blizhe vsego podhodit k vostochnoj filosofii--kak v otnoshenii obshchej kartiny mira, tak i vo vzglyadah na stroenie materii. V to zhe samoe vremya filosofiya butstrapa predstavlyaet soboj v vysshej stepeni neordinarnyj podhod k fizicheskim yavleniyam, vsledstvie chego storonnikami butstrapa yavlyayutsya daleko ne vse fiziki. Bol'shinstvo zhe fizikov vidyat v butstrape nekij element, kotoryj proyavlyaet chuzherodnost' po otnosheniyu k osnovnomu napravleniyu razvitiya ih nauki, i ne prinimayut ee v raschet. Poslednee verno i dlya teorii S-matricy. Ne tol'ko lyubopytnym, no i chrezvychajno vazhnym predstavlyaetsya to obstoyatel'stvo, chto nesmotrya na to, chto osnovnye ponyatiya etoj teorii ispol'zuyutsya vsemi specialistami po fizike chastic pri analize rezul'tatov eksperimentov po rasseivaniyu i sravnenii rezul'tatov s polozheniyami ih teorij, do sih por ni odnomu iz teh vydayushchihsya fizikov, kotorye vnesli svoj vklad v razvitie teorii S matricy v techenie dvuh poslednih desyatiletij, ne byla prisuzhdena Nobelevskaya premiya Osnovnaya zadacha, stoyashchaya pered teoriyami S matricy i butstrapa, zaklyuchalas' v tom, chtoby ob座asnit' kvarkovuyu strukturu subatomnyh chastic. Hotya nashe tepereshnee ponimanie subatomnogo mira isklyuchaet vozmozhnost' sushchestvovaniya kvarkov v vide fizicheskih chastic, net nikakogo somneniya v tom, chto adrony obladayut Markovymi (kvarkovymi???) simmetriyami, kotorye dolzhna ob座asnyat' lyubaya teoriya, pretenduyushchaya na rol' uspeshnoj teorii sil'nyh vzaimodejstvij. Do sih por butstrap-napravleniyu ne udalos' ob座asnit' eti porazitel'nye zakonomernosti, no za poslednie shest' let v ramkah teorii S-matricy poyavilos' sovershenno novoe napravlenie, vsledstvie chego voznikla teoriya butstrapa, kotoraya v svoem opisanii chastic pozvolyaet ob座asnit' kvarkovye zakonomernosti adronov, ne postuliruya sushchestvovaniya fizicheskih kvarkov. Bolee togo, novaya teoriya butstrapa osveshchaet neskol'ko takih voprosov, kotorye do etogo ne zatragivalis' vovse. Dlya osoznaniya sushchnosti novogo napravleniya neobhodimo ustanovit' znachenie kvarkovoj struktury v kontekste teorii S-matricy. Esli v kvarkovoj modeli chasticy vyglyadyat, po suti dela, pochti tak zhe, kak bil'yardnye shary, soderzhashchie vnutri sebya bil'yardnye shary men'shego razmera, teoriya S-matricy, ispol'zuyushchaya holisticheskij i v vysshej stepeni dinamicheskij podhod, rassmatrivaet chasticy v kachestve energeticheskih struktur, voznikayushchih v hode prodolzhayushchegosya vselenskogo processa i yavlyayushchihsya svoego roda korrelyaciyami ili vzaimosvyazyami mezhdu razlichnymi uchastkami nerazryvnoj kosmicheskoj seti. V takom kontekste termin "kvantovaya struktura" ispol'zuetsya po otnosheniyu k tem sluchayam, v kotoryh peremeshcheniya energii i potok informacii v etoj seti proishodyat vdol' nekotoryh chetko opredelennyh linij, chto porozhdaet dvoichnost', svyazannuyu s adronami, i troichnost', svyazannuyu s barionami. |to obstoyatel'stvo predstavlyaet soboj dinamicheskij ekvivalent zayavleniya o tom, chto adrony sostoyat iz kvarkov. V teorii S-matricy net nikakih samostoyatel'nyh fundamental'nyh sushchnostej i "stroitel'nyh kirpichikov"; zdes' my imeem delo tol'ko s potokami energii, obnaruzhivayushchimi ryad chetko opredelennyh zakonomernostej. Takim obrazom, vopros zaklyuchaetsya v sleduyushchem: kak voznikayut konkretnye kvarkovye zakonomernosti? Klyuchevoj moment v novoj teorii butstrapa -- ponyatie poryadka kak novogo vazhnogo aspekta fiziki chastic. V etom kontekste ponyatie poryadka ekvivalentno ponyatiyu poryadka, ispol'zuyushchemusya po otnosheniyu k vzaimosvyazannosti subatomnyh processov. Sushchestvuet neskol'ko sposobov, pri pomoshchi kotoryh mogut sootnosit'sya drug s drugom reakcii chastic, a znachit, my mozhem nazvat' neskol'ko razlichnyh kategorij poryadka. Dlya ih klassifikacii ispol'zuetsya yazyk tehnologii, horosho izvestnyj vsem matematikam, no ne primenyavshijsya do sih por v fizike chastic. Esli ob容dinit' takoe ponimanie poryadka s matematicheskim karkasom teorii S-matricy, to ostaetsya lish' neskol'ko kategorij uporyadochennyh sootnoshenij, kotorye mogut sovmeshchat'sya s horosho izvestnymi svojstvami S-matricy. Kak raz eti kategorii poryadka i yavlyayutsya kvarkovymi strukturami, nablyudayushchimisya na praktike. Takim obrazom, kvarkovaya struktura predstavlyaetsya nam voploshcheniem poryadka i logicheskim sledstviem iz trebovaniya samosoglasovannosti, bez malejshej neobhodimosti postulirovat' sushchestvovanie kvarkov kak fizicheskih sostavlyayushchih adronov. Poyavlenie novogo, central'nogo, ponyatiya v fizike chastic, ponyatiya poryadka, ne tol'ko privelo k sushchestvennomu razvitiyu idej teorii S-matricy, no i okazalo sil'noe vozdejstvie na vsyu sistemu nauchnyh znanij. V nastoyashchee vremya ponyatie poryadka v subatomnoj fizike prodolzhaet sohranyat' svoyu tainstvennost' i ispol'zuetsya daleko ne vsemi. Tem ne menee, zametim, chto, kak i tri principa stroeniya S-matricy, ponyatie poryadka igraet ochen' vazhnuyu rol' v opredelenii nashego nauchnogo podhoda k analizu yavlenij i prirody i zanimaet central'noe mesto v formirovanii nashej metodiki nablyudeniya. Sposobnost' raspoznat' poryadok, po-vidimomu, dolzhna byt' sushchestvennejshim aspektom racional'nogo uma. Kazhdoe vospriyatie patterna est', v nekotorom smysle, vospriyatie poryadka. Raz座asnenie koncepcii ponyatiya poryadka v pole issledovaniya, gde patterny materii i patterny uma neprestanno raspoznayutsya kak otrazheniya odnogo v drugom, obeshchaet, takim obrazom, raskryt' potryasayushchie granicy poznaniya. Po mneniyu Dzheffri CHu, avtora idei butstrapa, vypolnyavshego rol' svyazuyushchej i organizuyushchej sily i filosofskogo lidera v oblasti teorii S-matricy na protyazhenii poslednih dvadcati let, primenenie metodiki butstrapa dlya analiza drugih yavlenij, pomimo opisaniya adronov, mozhet vyzvat' nepredvidennuyu neobhodimost' eksplicitno vklyuchit' rassmotrenie chelovecheskogo soznaniya v budushchie teorii materii. "Takoj shag v budushchem,--pisal CHu,--okazhet na razvitie nauki gorazdo bolee sil'noe vozdejstvie, chem vse koncepcii, vhodyashchie v adronnyj butstrap... Nasha tepereshnyaya bor'ba s adronnym butstrapom mozhet poetomu stat' lish' uvertyuroj k sovershenno novoj forme chelovecheskoj umstvennoj deyatel'nosti" (sm. |pilog). Posle togo, kak pochti pyatnadcat' let tomu nazad byli napisany eti slova, novye otkrytiya v oblasti teorii S-matricy podveli CHu k mysli o neobhodimosti eksplicitnogo vklyucheniya v ego koncepciyu analiza chelovecheskogo soznaniya. Krome togo, iz fizikov v etom napravlenii dvigaetsya ne tol'ko CHu. Sredi poslednih issledovanij odnim iz samyh neozhidannyh podhodov harakterizuetsya novaya teoriya Devida Broma, kotoryj, po vsej vidimosti, poshel dal'she vseh v izuchenii sootnosheniya mezhdu soznaniem i materiej v nauchnom kontekste. Podhod Boma sushchestvenno otlichaetsya ot podhoda nyneshnej teorii S-matricy svoim harakterom i svoego roda pretencioznost'yu v ee luchshem ponimanii, Ego mozhno rassmatrivat' kak popytku "prishnurovat'" drug k drugu prostranstvo-vremya i neskol'ko fundamental'nyh ponyatij kvantovoj teorii, v celyah sozdaniya posledovatel'noj kvantovo-relyativistskoj teorii materii. Otpravnoj tochkoj dlya Boma, kak ya uzhe govoril v glave 10, bylo ponyatie "nerazryvnogo edinstva". On rassmatrivaet nelokal'nye svyazi, proyavlyayushchiesya, v tom chisle, v eksperimente |PR, kak sushchestvennuyu chast' etogo edinstva. V dannom sluchae nelokal'nye svyazi predstavlyayutsya istochnikom statisticheskoj formulirovki zakonov kvantovoj fiziki, odnako Bom sobiraetsya opustit'sya glubzhe urovnya veroyatnostej i issledovat' poryadok, kotoryj, kak schitaet etot uchenyj, vnutrenne prisushch kosmicheskoj seti vzaimootnoshenij na bolee glubokom urovne--urovne "neproyavlennosti". CHu nazyvaet takoj poryadok "implicitnym", ili "vlozhennym" i utverzhdaet, chto v ramkah etogo poryadka vzaimootnosheniya vnutri celogo ne imeyut nichego obshchego s lokal'nost'yu vo vremeni i prostranstve, obnaruzhivaya sovershenno novuyu prirodu--prirodu vlozhennosti. Bom razvivaet svoyu koncepciyu implicitnogo poryadka po analogii s gologrammoj, opirayas' na sposobnost' kazhdoj tochki poslednej soderzhat' v sebe vse izobrazhenie. Osvetiv lyuboj uchastok gologrammy, my uvidim vse izobrazhenie v celom, hotya ono budet ne takim podrobnym, kak esli by osvetili vsyu gologrammu. Po mneniyu Boma, mir dejstvitel'nosti strukturiruetsya analogichnym obrazom, s uchetom teh zhe obshchih principov, tak, chto kazhdaya sushchestvuyushchaya veshch' v celom "vkladyvaetsya" v kazhduyu iz svoih sostavnyh chastej. Bezuslovno, Bom otdaet sebe otchet v tom, chto metafora gologrammy ne mozhet peredat' vse soderzhanie ego koncepcii i ne mozhet ispol'zovat'sya v kachestve nauchnoj modeli implicitnogo poryadka na subatomnom urovne. Poetomu dlya oboznacheniya v vysshej stepeni dinamicheskoj prirody dejstvitel'nosti na etom urovne on vvel termin "golodvizhenie", kotoryj ispol'zuetsya dlya oboznacheniya osnovy vcex material'nyh sushchnostej. V ponimanii Bona, golodvizhenie predstavlyaet soboj dinamicheskoe yavlenie, na osnove kotorogo obrazuyutsya vse formy material'noj Vselennoj. Cel' takogo podhoda zaklyuchaetsya v rassmotrenii poryadka, vlozhennogo v eto golodvizhenie, putem opisaniya ne struktury ob容ktov, a struktury dvizheniya, chto pozvolyaet prinyat' vo vnimanie kak principial'noe edinstvo vselennoj, tak i ee dinamicheskuyu prirodu. Po mneniyu Boma, prostranstvo i vremya tozhe yavlyayutsya vlozhennymi formami, obuslovlennymi golodvizheniem: oni tozhe vlozheny v ego poryadok. Bom schitaet, chto ponimanie implicitnogo poryadka budet ne tol'ko sposobstvovat' bolee glubokomu osoznaniyu sushchnosti veroyatnosti v kvantovoj fizike, no i pozvolit ob座asnit' osnovnye svojstva relyativistskogo prostranstva-vremeni. Takim obrazom, teoriya implicitnogo poryadka obespechivaet edinuyu osnovu dlya teorii otnositel'nosti i kvantovoj teorii. Dlya ponimaniya implicitnogo poryadka Bom schel nuzhnym rassmatrivat' soznanie kak neot容mlemyj komponent golodvizheniya i eksplicitno vklyuchil ego v svoyu teoriyu. On schitaet, chto soznanie i materiya vzaimosvyazany i vzaimozavisimy, no mezhdu nimi net prichinnyh svyazej. Oni predstavlyayut soboj vlozhennye drug v druga proekcii bolee vysokoj real'nosti, kotoraya ne yavlyaetsya ni materiej, ni soznaniem v chistom vide. Na segodnyashnij den' teoriya Boma nahoditsya eshche na stadii stanovleniya, i bol'shinstvo ego suzhdenij nosit skoree kachestvennyj, chem kolichestvennyj harakter, hotya on zanimaetsya i razrabotkoj matematicheskoj osnovy svoej teorii, kotoraya dolzhna ispol'zovat' takie matematicheskie ponyatiya, kak matrica, i takie razdely matematiki, kak topologiya. I vse zhe mezhdu ego teoriej implicitnogo poryadka i teoriej butstrapa sushchestvuet mnogoobeshchayushchee shodstvo, dazhe na etom predvaritel'nom etape. Obe eti koncepcii ishodyat iz ponimaniya mira kak dinamicheskoj seti otnoshenij i vydvigayut na central'noe mesto ponyatie poryadka, ispol'zuyut matricy v kachestve sredstva opisaniya peremen i preobrazovanij, a topologiyu--v kachestve sredstva bolee tochnogo opredeleniya kategorij poryadka. Nakonec, oba etih podhoda priznayut, chto soznanie mozhet predstavlyat' soboj neot容mlemyj komponent Vselennoj, kotoryj v budushchem, vozmozhno, vojdet v teoriyu fizicheskih yavlenij. Takie teorii mogut vozniknut' v rezul'tate ob容dineniya teorij Boma i CHu, kotorye predstavlyayut soboj dva naibolee izobretatel'nyh i glubokih v filosofskom otnoshenii podhoda k opisaniyu fizicheskoj dejstvitel'nosti. BIBLIOGRAFIYA 1. Atfyen. N. Worlds-Antiworlda. San Francisco: W. H. Freeman, 1966. 2. Ashvaghosha. The Awakening of Faith. Transt. D. T. Stizaki. Chica- go. Open Court, 1900. 3. Aurobindo, S. The Synthesis of Yoga. Pondlcherrff, India: Aurobln' do Ashram Press. 1957. 4. --. On Yoga II. Pondicherry. India: Auroblndo Ashram Press. 1958. 5. Bohm, D. and Hiley, B. On the Intuitive Understanding of Nonlo- cality as Implied by Quantum Theory. Foundations of Phi/sics, Vol. S. 1975, pp. 93--109. 6. Bohr. N. Atomic Physics and Human Knowledge. New York- lohn Wiley & Sons, 1958. 7. --. Atomic Physics and the Description of Nature. Cambridge, Eng.: Cambridge. University Press, 1934. 8. Capek, M. The Philosophical Impact of Contemporarv Physics. Priv' ceton, 14. 1.: D. Van Nostrand, 1961. "" 9. Castaneda. S. The Teachings of Don Juan. New York: Ballantinv Books, 1968. 10- --. A Separate Reality. New York: Simon and Schuster, 1971, 11. --. Journey to lxtlan. New York: Simon and Schuster, 1972. 12. --. Tales of Power. New York: Simon and Schuster. 1974. 13. Chew, 0. F. f.,Bootstrap": A Scientific Idea?*. Science Vol. 161 pp. 762--65, May 23, 1968. 14. --. tffadron Bootstrap: Triumph or Frustration?^ Physics To- day, Vol. 23. pp. 23--28, October 1370. 15. --. "Impasse for the Elementary Particle Concept,v The Great ideas Today. 1974, Chicago, ill.: Encyclopaedia Britanmea, 1974. 16. Chew. 0. F.. Gell-Mann, M. and Rosenfeld, A. H. "Sirongly Inte- racting Particlesv. Scientific American, Vol. 210 pp. 74--83 Febru- ary 1964. 17. Chuang Tzu. Transt. lames "egge, arranged bu Clae Waltham, New York: Ace Books. 1971. 18. Chuang Tzu. Inner Chapters. Transl. Gta-Fu Feng and lane English, New York: Vintage Books, 1974. 19. Coomaraswamy. A. K. Hinduism and Buddhism. Philosophical "ib- rary, New York, 1943. 20. --. The Dance of Shiva. New York: The Noonday Press, 1959. 21. Crosland, M. P. (ed.). The Science of Matter. History of Science Reading, Baltimore, Md.: Penguin Books, 1971. 22. David-Neel, A. Tibetan Journey. "ondon: lohn "ane, 1936. 23. Einstein, A., Essays in Science. New York: Philosophical "ibrarg, 1934. 24. --. Out of My "ater Years, New York: Philosophical "ibrary, 1950. 25. Einstein. A. ft al.. The Principle of Relativity. New York: Dover, 1923. 26. Eliot, S. Japanese Buddhism. New York: Barnes & Noble, 1969. 27. Feynman, R. P., "eighton, R. B. and Sands, M. The Fgynman "ec- tures on Physics. Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1966. 23. Ford, K. W. The World of Elementary Particles. New York- Blots' dell, 1965. 29. Fung, Yu-lan. A Short History of Chinese Philosophy, New York: Macrnilian. 1958. 30. Gale, 0. tChew's Monadologyv. Journal of History of Ideas, Vol. 35. pp. 339--48. April -- lune 1974. 31. Covlflda. ". A. Foundations of Tibetan Mysticism. New York: Sa- muel Wetser, 1974. 32 --. ""ogic and Sumbol in the Multidimensional Conception of the Universev, Main Currents, Vol. 25, pp. 59--62, 1969. 33. Guthrie, W. K. S. A History of Greek Philosophy. Cambridge, Eng.i Cambridge University Press, 1969. .34 Heisenberg, W. Physics and Philosophy. New York: Harper Torch- books, 1958. 35--. Physics and Beyond, New York, Harper & Row, 1971. 36. Herrlgel, E. Zen in the Art of Archery. New York: Vintage Books, 1971. 37. Hoyle, F. The Nature of the Universe. New York: Harper, 1960. 38--. Frontiers of Astronomy. New York: Harper, 1955. Na- te, R. E. The Thirteen Principal Upanisliads. New York: Oxford University Press, 1934. 39. lames, W. The Varieties of Religious Experience. New York: "ong- mans. Green & Co., 1935. 40. leans, 1. The Growth of Physical Science. Cambridge, Eng.; Camb- ridge University Press, 1951. 41. Kapleau, P. Three Pillars of Zen. Boston: Beacon Press, 1967. 42. Kennett, 1. Selling Water by the River. New York: Vintage Books, 1972. 43. Keynes, O. {ej.). Blake--Complete Writings. New York: Oxford Universify Press, 1969. 44. Kirk 0. S. Heraclitus -- The Cosmic Fragments. Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 1970. 45. Korgubski, A. Science and Sanity. "akeville, Conn.: The Internatio- nal Non-Artstotetian "ibrary, 1958. 46 Krlshnamurti, i. Freedom from the Known. New York: Harper & Row, 1969. 47. Kuan Tgi. Transl, W, A. Rlckett, Hong Kong University Press, 1965. 48. "ao Tzti. Tao Te Ching, transl. Ch'u Ta-Kao. New York: Samuel Weiser, 1973, 49 "ao Tgi. Tao Te Ching, transl. Ola-fu Feng and lane English. New York: Vintage Books, 1972. 50. "eggett, T. A First Zen Reader. Rutland, Vermont: C. E. Tutfle, 1972. 51. "ovell, A. C. B. The Individual and the Universe. New York: Har- per. 1959. 52 --. Our Present Knowledge of the Universe. Cambridge, Mass.'. Harvard University Press. 1967. 53. Maharishi Mahesh Yogi Bhagavad Gita. Chapters 1--6, transl. and commentary, Baltimore, Md.: Penguin Books, 1973. 54. Mascara, I, The Bhagavad Gita. Baltimore, Md.: Penguin Books, 1970. 55--. The Dhammapada. Baltimore, Md.: Penguin Books, 1973. 56. Mehra, 1. (ed.). The Physicist's Conception of Nature. D. Reidel, Dordrecht-Holland. 1973. 57. Miura, 1. and Fuller-Sasaki, R. The Zen Koan. New York: Harcourt Brace & World, 1965. 58. Mailer, F. M. (ed.). Sacred Books of the East. Vol. X"!X. Buddhist Mahayana Sutras, New York: Oxford University Press. 59. Mutti, T. R. V. The Central Philosophy of Buddhism. "ondon Alien & Unwin, 1955. 60. Needham, 1. Science and Civilization In China. Cambridge, Eng.i Cambridge University Press. 1956. 61. 0ppenhelmer, 1. R. Science and the Common Understanding. New York: Oxford University Press, 1954. 62. Radhakrishnan, S. Indian Philosophy. New York: Macrniltan, 1958. 63. Reps. P. Zen Flesh, Zen Bones. New York: Anchor Books. 64. Ross. N. W. Three Ways of Asian Wisdom. New York: Simon & Schuster. 1966. 65. Russell, V. History of Western Philosophy. New York: Simon & Schuster, 1945. 66. Sacks, Af. "Space-Time and Elementary Interactions in Relativityv, Physics Today, Vol. 22, pp. SI--60. February 1969. 67. Sciama, D. W. The Unity of the Universe. "ondon: Faber and Fa- ber, 1959. 68. Schilpp, P. A. (ed.). Albert Einstein: Philosopher-Scientist, Evans- ton. ill.: The "ibrary of "iving Philosophers, 1949. 69. Stace, W. T. The Teachings of the Mystics. New York: New Ameri- can "ibrary, I960. 70. Stapp, H. P.