ДЖОН МАКУОРТЕР
Лингвист, комментатор культурных новостей, старший научный сотрудник Манхэттенского института, лектор Департамента английской литературы и сравнительного литературоведения, Колумбийский университет; автор книги What Language Is (And What It Isn't and What It Could Be) («Что такое язык (а также чем он не является и чем мог бы быть)»)
В идеальном мире все бы вдруг одновременно поняли, что концепция зависимости от развития, хорошо знакомая политологам, намного лучше объясняет окружающий мир, чем кажется на первый взгляд. «Зависимость от предшествующего развития» означает, что то, что сегодня кажется вполне нормальным или даже неизбежным, когда‑то было делом выбора, который в тех условиях имел смысл. Затем причина исчезла, но все осталось по‑прежнему, потому что внешние факторы не способствовали пересмотру ситуации.
Примером может быть нелогичное расположение букв на клавиатуре. Почему бы не расположить буквы просто в алфавитном порядке или согласно частоте встречаемости, поместив самые частые под самыми сильными пальцами? Дело в том, что у первых машинок при слишком быстрой печати нередко заклинивало клавиши, поэтому изобретатель специально расположил «А» под мизинцем. Кроме того, первый ряд содержал все буквы для написания слова typewriter, так что даже не умеющий печатать продавец мог продемонстрировать процесс покупателю, используя клавиши только одного ряда.
Благодаря механическим усовершенствованиям допустимая скорость печати вскоре значительно выросла, и появились новые клавиатуры, где буквы располагались по частотности. Но оказалось слишком поздно, обратного пути уже не было: к 1890 году машинистки по всей Америке уже привыкли к клавиатуре QWERTY и отказывались переучиваться. А поскольку переучивание стоило дорого (а особой необходимости в нем не было), то клавиатура QWERTY сохранилась до сегодняшнего дня и перешла на клавиатуру компьютеров, где заклинивание клавиш физически невозможно.
Базовая концепция проста, но обычно ее используют для того, чтобы рассказывать подобные милые истории, а не для объяснения важных научных и исторических процессов. Мы склонны искать объяснения современных феноменов в современных условиях.
Например, можно предположить, что кошки закапывают экскременты из особой утонченности натуры, хотя эти существа запросто могут сожрать собственную рвоту, а затем прыгнуть к вам на колени. На самом деле кошки зарывают экскременты инстинктивно, раньше это помогало не привлекать хищников. А сегодня у них нет веских причин отказываться от этого инстинкта. Очень хотелось бы, чтобы люди считали объяснения, связанные с историей развития, такими же убедительными, как и ориентированные на современность. Намного интереснее исходить из того, что настоящее опирается на динамичную смесь актуальных и устаревших условий, чем считать настоящее лишь тем, что мы видим вокруг. Глупо считать историю чем‑то давно прошедшим и вызывающим интерес только в том случае, если она повторяется вновь.
Зависимость от развития помогает понять формирование нашего языка. Многие полагают, что язык определяет образ мышления, но тут не учитывается история его развития. Роберт Маккрум называет английский «эффективным» языком, потому что он лишен флексий, в отличие от многих сложных европейских языков. Маккрум полагает, что причина этого кроется в национальном характере англичан – том же характере, который толкал их открывать новые земли и совершать промышленную революцию.
Однако английский язык утрачивал флексии начиная с VIII века, когда начались вторжения викингов. Они плохо знали английский, и их потомки тоже говорили на испорченном языке. А потом уже нельзя было слепить род и спряжение из воздуха – пути назад не было. Так что современный английский не имеет ничего общего с современным духом англичан – или даже с духом наших предков, живших четыре столетия назад. Причина – история развития, а также многие другие факторы.
Последнее время мы много слышим о кризисе письменности, что объясняют распространением электронной почты и текстовых сообщений. Но здесь замкнутый круг: почему люди не пишут электронные и текстовые сообщения так же изысканно и «правильно», как раньше писали письма? Много также говорят о смутно определяемом влиянии телевидения, хотя дети бесконечно сидят перед экранами с 1950‑х годов, а серьезное беспокойство возникло лишь в 1980‑х.
И опять‑таки объяснения с точки зрения сегодняшнего дня или недавней истории не выдерживают критики. Американский английский начал быстро меняться на менее формальный «разговорный» в шестидесятых, на волне контркультуры. Это повлияло на составление учебников и на образование молодежи, а также на ее отношение к старой «формальной» речи и английскому языковому наследию в целом. Как результат, лингвистическая культура приветствует краткость, простоту и спонтанность. Уже спустя одно поколение обратного пути не было. Любой, кто решит использовать высокопарную устаревшую фразеологию, будет выглядеть абсурдно и смешно. Так что причиной того, как сегодня используется английский, стала история развития, а телевидение, электронная почта и другие технологии здесь ни при чем.
На мой взгляд, большая часть происходящего в нашей жизни сегодня зависит от предшествующего развития. Если бы мне пришлось с нуля составить курс обучения, я бы включил в него эту концепцию для преподавания в самых младших классах.
Со‑бытие́
СКОТТ СЭМПСОН
Палеонтолог, биолог‑эволюционист, популяризатор науки, автор книги Dinosaur Odyssey: Fossil Threads in the Web of Life («Одиссея динозавров: нити окаменелостей в паутине жизни»)
Наши умственные способности сильно выиграют, если мы примем концепцию взаимосвязанности всего сущего, которая берет начало в работах вьетнамского буддийского монаха Тит Нат Хана. Он пишет:
«Поэт ясно видит на листе бумаги тучу. Без тучи не будет дождя; без дождя деревья не смогут расти; а без деревьев у нас не будет бумаги. Эта туча необходима для существования бумаги, без нее не будет ни одного листа… Слово «со‑бытие» еще не вошло прочно в обиход, но если мы скомбинируем префикс «с» и слово «бытие», то получается новое слово. Без тучи у нас не будет бумаги, поэтому можно сказать, что туча и бумага со‑бытийствуют. Существовать – значит со‑бытийствовать. Невозможно существовать в изоляции от всего мира. Возможно лишь со‑бытие с окружающей действительностью. Бумага есть потому, что есть все остальное».
В зависимости от вашей точки зрения, приведенный фрагмент может звучать как глубокая мудрость или как модная тарабарщина. Я полагаю, что со‑бытие – четко доказанный научный факт, насколько подобные вещи вообще возможны. Кроме того, эта концепция очень точна и своевременна.
Вероятно, самое ценное и глубоко укоренившееся убеждение в западном мире состоит в нашем индивидуализме – изолированности нашего обернутого кожей тела. Мы думаем, что похожи на отдельные статичные машины. Остальной мир мы считаем «внешним» и сосредотачиваемся на собственных целях и защите. Но наше глубокое убеждение в изоляции – всего лишь иллюзия, как это показывает наш постоянный обмен энергией и веществом с «окружающим» миром. В какой именно момент вдох, глоток воды или кусок пищи перестают быть «окружающим миром» и становятся частью вашего тела? И когда выдыхаемый воздух и продукты распада перестают быть частью вас? Наша кожа весьма проницаема, так что трудно определить, где заканчиваетесь «вы» и начинается окружающий мир. Благодаря энергии солнца, живые существа превращают минералы в питательные вещества, которые затем проходят через растения, травоядных животных, хищников и возвращаются в неживую землю, после чего цикл начинается заново. Наш внутренний метаболизм тесно переплетен с метаболизмом Земли; в результате за семь лет все атомы нашего тела полностью меняются.
Вы можете ответить: «Ну разумеется, все со временем меняется. И что? В любой момент времени вы все же можете легко отделить себя от других».
Не совсем. Как оказалось, «вы» – это не какая‑то одна живая форма (одна индивидуальность), это множество живых форм. Один ваш рот содержит более семисот видов бактерий. Ваша кожа и ресницы тоже полны микробов, не говоря уже о кишечнике. Хотя в здоровом теле остаются несколько свободных от бактерий областей – например, головной и спинной мозг, кровь, – подсчеты показывают, что ваше физическое «я» состоит из примерно 10 триллионов человеческих клеток и почти 100 триллионов бактериальных клеток. Иными словами, в любой момент времени ваше тело примерно на 90 процентов нечеловеческое, оно содержит намного больше жизненных форм, чем сегодня на Земле живет людей. И даже больше, чем звезд в галактике Млечный Путь! Что еще интересней, как показывают микробиологические исследования, мы полностью зависим от этого изменчивого бактериального мира: без бактерий мы не сможем защищаться от патогенов и превращать пищу в необходимые нам питательные вещества.
Так если мы постоянно обмениваемся материей с окружающим миром, если наши тела полностью обновляются через каждые несколько лет, если каждый из нас представляет собой ходячую колонию из триллионов симбиотических (в основном) форм жизни, то что именно мы считаем отдельной личностью? Вы не изолированное существо. Следовать современным трендам и метафорически считать свое тело машиной не просто неправильно, но и опасно. Каждый из нас больше похож на водоворот, быструю, постоянно меняющуюся концентрацию энергии в реке, которая течет уже миллиарды лет. Пограничная линия между собой и другими во многом произвольна; ее можно провести по‑разному, в зависимости от применяемой метафоры. Нужно научиться смотреть на себя не как на изолированное существо, а как на взаимосвязанные и переплетенные существа внутри одной большой сущности, включающей видовую сущность (человек) и биосферную сущность (жизнь). Концепция со‑бытия побуждает смотреть на другие формы жизни не как на объекты, а как на субъекты, товарищей и попутчиков в течении этой древней реки. На еще более глубоком уровне эта концепция помогает видеть себя и другие организмы не как статичные «вещи», а как процессы, глубоко и неразрывно связанные с течением.
Одна из основных преград распространению науки заключается в том, что большая часть Вселенной существует или в астрономическом масштабе (планеты, звезды, галактики) или в микроскопическом (атомы, гены, клетки), и все это мы не можем непосредственно воспринять с помощью органов чувств. Мы способны воспринимать лишь средние величины, «мезомир» животных, растений и ландшафтов. И все же, как мы примирились с контринтуитивным фактом, что Земля не является центром Вселенной, так должны примириться и с тем, что мы не стоим вне природы или над ней, а полностью в нее погружены. Со‑бытие – выражение древней мудрости, подкрепленное научными данными, – поможет понять эту радикальную экологию и необходимым образом перестроить свою картину мира.
Другие
ДИМИТР САСЕЛОВ
Профессор астрономии, руководитель гарвардского проекта «Происхождение жизни»
Концепция «других» помогает нам осознавать свою индивидуальность: вопрос «что связывает меня с другими?» отчасти определяет нашу личность и самосознание. Эта философская концепция широко используется в психологии и социологии, а благодаря недавним достижениям физики и биологии стало возможным ее новое неожиданное понимание. Появилась карта человеческого генома и диплоидного генома отдельных людей, карта нашего географического расселения, карта генома неандертальца – эти новые инструменты помогают по‑новому подойти к старым проблемам человеческой общности и разнообразия. Расшифровка кода ДНК позволила вплести человека в широкую и колоритную мозаику земной жизни. «Другие» теперь видятся в новом свете. Наш микробиом – триллионы микробов в каждом из нас, необходимые для нашей жизни, – теперь считаются частью нас самих.
Астрономия и космология активизировали поиски жизни на других планетах – от Марса и отдаленных планет Солнечной системы до землеподобных планет и сверхземель, вращающихся вокруг других звезд. Вероятность успеха зависит от нашего понимания возможного разнообразия химической основы самой жизни: возможны «другие», не имеющие ДНК и использующие для кодирования признаков другие молекулы. Наши четыре миллиарда лет молекулярных инноваций могут оказаться противопоставлены «их» истории. Но первая встреча с «другими» может состояться не в космосе, а в лаборатории. Не исключено, что предтечей окажется появившаяся в прошлом году JCVI‑syn1.0 – первая бактериальная клетка с полностью синтетическим геномом.
Входя в новую эру исследований, целесообразно переосмыслить концепцию «других». Как предсказывал Т. С. Элиот в «Литл Гиддинг», мы можем вернуться к истокам и впервые узнать, что мы из себя представляем.
Экология
БРАЙАН ИНО
Музыкант, композитор, продюсер групп U2, Coldplay, Talking Heads и Пола Саймона, автор книги A Year with Swollen Appendices: Brian Eno’s Diary («Год с воспаленным аппендиксом: дневник Брайана Ино»)
Эта идея, а точнее комплекс идей, кажется мне самой важной революцией, произошедшей в мышлении за последние полтора века. Она позволила нам по‑новому взглянуть на нас самих, на наше место в мире и на сам мир. Благодаря этой концепции мистические прежде ощущения целостности и взаимосвязанности стали теперь чем‑то интуитивно понятным и привычным.
Начиная с Коперника, представление о полубожественном человечестве, живущем в центре Вселенной, стало размываться. Мы узнали, что живем на небольшой планете, вращающейся вокруг звезды среднего размера на краю средненькой галактики. Затем, благодаря Дарвину, мы перестали считать себя центром живой природы. Дарвин дал нам матрицу, в которой можно разместить все формы жизни, и шокирующим откровением стал тот факт, что мы там не в центре. Человек – просто еще один вид в бесконечной череде разнообразных видов, неразделимо переплетенных в единое целое (и этот мир вполне бы мог существовать без нас). Наша значимость уменьшилась, зато мы узнали, что являемся частью огромной, невообразимой и прекрасной драмы под названием «жизнь».
До возникновения экологии мы представляли себе мир в форме пирамиды – сверху Бог, сразу под ним человек, а затем, чуть поодаль, все остальные живые существа. В этой модели информация и интеллект текли в одном направлении – сверху вниз; и, разумеется, мы без зазрений совести эксплуатировали расположенные «ниже» природные ресурсы.
Экологический подход изменил ситуацию: теперь жизнь предстает перед нами в форме невероятно сложной сети, информация в которой течет во всех направлениях. Вместо единой вертикальной иерархии мы видим бесконечное количество локальных взаимосвязанных иерархий – и эта сложная система обладает даром создавать новое внутри и вне себя. Больше мы не нуждаемся в идее о высшем внесистемном интеллекте; эта плотная сеть достаточно плодотворна и разумна, чтобы объяснить всю невероятную прелесть «творений».
Экологический подход не ограничен биологическим миром. Он обеспечивает новое понимание того, как возник сам интеллект. Классическая картина изображала «великого человека с великими идеями», но теперь мы оперируем терминами благоприятных условий и того, что реку инноваций питал разум огромного количества людей. Это не значит, что мы перестали восхищаться изобретениями, но теперь считаем их как причиной, так и следствием. Это изменило наше видение общества, конфликтов и преступлений, образования, культуры и науки.
А это, в свою очередь, ведет к переоценке действующих лиц в драме под названием «жизнь». Когда мы осознаем, что уборщики, водители автобусов и учителя начальной школы не менее важны, чем профессора и знаменитости, то проявим по отношению к ним то уважение, которого они заслуживают.
Двойственность
СТЕФОН АЛЕКСАНДЕР
Доцент физики колледжа Хаверфорд
Я живу в северо‑восточном Бронксе и регулярно с широкой улыбкой на лице прогуливаюсь по району, ходить по которому прежде боялся. А все потому, что могу огорошить членов уличных банд новым словом в своем словаре – «двойственный». Когда я подхожу к станции East 225 St., бандиты меня уже поджидают. Я говорю им: «Привет, как там ваша двойственность?» Бандиты крепко меня обнимают и приветственно машут мне руками. Я сажусь на поезд.
Одна из самых красивых, но недооцененных идей в физике – двойственность. Она позволяет описать физические феномены с двух разных точек зрения, и часто это открывается нам в моменты озарения. Но эта концепция не сводится к многословным описаниям. В конце концов, зачем мне несколько способов выражения одного и того же? В физике есть примеры, когда ни одно определение феномена не раскрывает его во всей полноте. Свойства системы, выходящие за пределы отдельных описаний, называют «эмерджентными». Я приведу два отличных примера того, как двойственность может объяснить эмерджентные свойства, а затем выскажу свое мнение.
Большинство людей знают о знаменитом корпускулярно‑волновом дуализме в квантовой механике, что позволяет фотону (и электрону), благодаря их волшебным свойствам, объяснить все чудеса атомной физики и химических связей. Согласно корпускулярно‑волновой двойственности, материя (например, электрон) имеет свойства и волны, и частицы – в зависимости от ситуации. Что странно, так это то, как квантовая механика понимает эту двойственность. Согласно традиционной интерпретации, электрон представляет собой то волну, то частицу, и вероятность перехода между этими состояниями постоянно колеблется.
В квантово‑механическом туннелировании электрон может пройти сквозь барьер только благодаря своим волновым свойствам. Согласно классической физике, предмет не может преодолеть барьер (например, гору), если его общая кинетическая энергия меньше потенциальной энергии барьера. Но квантовая механика утверждает, что частица может проникнуть сквозь барьер, даже если ее кинетическая энергия меньше потенциальной энергии барьера. Это и происходит каждый раз, когда вы используете флеш‑карту или проигрыватель для компакт‑дисков.
Большинство людей полагают, что электрическая проводимость металлов – хорошо изученное в рамках классической физики свойство. Но при ближайшем рассмотрении становится понятно, что электропроводность обусловлена волновой природой электронов. Волны электронов, двигающиеся по металлической решетке, называют волнами Блоха. При интерференции этих волн возникает электропроводность. Более того, корпускулярно‑волновой дуализм позволяет предсказывать сверхпроводимость: когда электроны (и другие частицы со спином в У2, например кварки) обладают нулевым электрическим сопротивлением.
Сегодня теоретики в области квантовой гравитации и релятивистской космологии изучают другой тип двойственности, чтобы найти решение нерешенных проблем. Эту голографическую двойственность сначала изучали Леонард Зусскинд и Герард Хуфт, а позже Мартин Малдасена сформулировал принцип AdS/CFT (пространство анти‑де‑Ситтер и конформная теория поля). Согласно этому принципу, феномен квантовой гравитации, с одной стороны, описывается обычной теорией гравитации (основанной на общей теории относительности Эйнштейна). С другой – двойственный характер квантовой гравитации описывается негравитационной физикой с пространственно‑временными характеристиками низшего порядка. Остается только гадать, к чему это приведет.
Голографическая двойственность проявляется и в другом подходе к квантовой гравитации, таком как петлевая квантовая гравитация, и исследователи все еще изучают ее истинный смысл и потенциальные возможности для экспериментов.
Двойственность позволяет понять и использовать физические свойства, не поддающиеся анализу с какой‑то одной позиции. Интересно, распространится ли эта концепция из физики на другие сферы жизни? Время покажет.
Двойственность
АМАНДА ГЕФТЕР
Редактор журнала New Scientist, основатель и редактор CultureLab
Это одна из самых странных идей, недавно появившихся в физике. Возьмите две теории, описывающие абсолютно разные миры – миры, использующие величины разного порядка, разную геометрию и состоящие из разных блоков материи. Двадцать лет назад мы бы сказали, что эти миры абсолютно несопоставимы и взаимно исключают друг друга. Сегодня мнение изменилось: две радикально разные теории могут быть двойственными – то есть могут быть двумя разными проявлениями одной и той же реальности.
Двойственность контринтуитивна, но в физике встречается часто. Когда физики хотели объединить квантовую теорию с гравитацией, они получили пять разных, но одинаково подходящих теорий струн. Выбор был слишком богатым – все хотели сформулировать единую «теорию всего», но не пять таких теорий. Ключевым ингредиентом оказалась двойственность. Все пять теорий струн оказались двойственными одна другой, то есть были разными выражениями одной теории.
Вероятно, наиболее радикальное проявление двойственности открыл в 1997 году физик‑теоретик Хуан Мартин Малдасена. Он обнаружил, что вариант теории струн в нетривиальной Вселенной с пятью измерениями математически двойственен квантовой теории частиц, существующих во Вселенной с четырьмя измерениями. Раньше спорили, состоит ли мир из частиц или из струн. Дуализм превратил «или» в «и» – обе взаимоисключающие гипотезы оказались верными.
В повседневной жизни дуализм означает нечто иное – полное противопоставление: мужчина и женщина, восток и запад, свет и тьма. Но физический смысл двойственности дает полезную метафору, показывающую, что диаметрально противоположные идеи могут быть одновременно истинными. По мере того как общество разделяется на полярно противоположные группы, концепция двойственности приобретает все большее значение, хотя и кажется чем дальше, тем более чужеродной. В повседневной жизни она может стать антидотом нашему привычному булеву подходу, признающему лишь «или» и игру с нулевым исходом: утверждения могут быть или истинными, или ложными; ответ может быть или «да», или «нет»; если я права, то вы неправы. Концепция двойственности предлагает третий вариант. Может, мои аргументы достоверны, а ваши ошибочны; может, наоборот; а может, наши аргументы двойственны друг другу.
Я вовсе не предлагаю увлекаться сомнительным релятивизмом и не утверждаю, что не существует одной истины. Просто истина намного более хрупкая и сложная, чем мы полагаем, и она имеет множество обликов. Нужно научиться распознавать ее во всех формах.
Парадокс
ЭНТОНИ АГИРРЕ
Доцент физики Калифорнийского университета (Санта‑Круз)
Парадокс возникает тогда, когда несколько истин противоречат друг другу, не согласуются с убедительными фактами или с твердой уверенностью. Парадокс обескураживает, но и развлекает. Многие стараются избегать парадоксов, замалчивать их или игнорировать. Но на самом деле их следовало бы искать. Если обнаружить парадокс и довести его до крайности, можно найти решение, которое раскроет частичку Истины.
История полна примеров и упущенных возможностей. Один из моих любимых – парадокс Ольберса. Предположим, Вселенная наполнена равномерно распределенными светящимися звездами. Далекие звезды будут выглядеть тусклыми, потому что очень малы, но все же будут светиться. Если Вселенная бесконечна (или конечна, но не ограниченна), то в любом направлении, куда ни посмотри, будет лежать достаточно много звезд. В результате небо должно быть равномерно освещено, как поверхность Солнца. Таким образом, один взгляд на темное ночное небо показывает, что Вселенная динамична: она расширяется или эволюционирует. Астрономы бьются над этим парадоксом уже несколько столетий, предлагая различные варианты его разрешения. Несмотря на то, что существует по крайней мере одно верное решение (оно принадлежит
Эдгару По), значение этого парадокса мало кто осознает, даже среди людей, размышляющих о фундаментальной структуре Вселенной. Это касается и Альберта Эйнштейна: желая применить свою новую теорию к Вселенной, он искал бесконечную и статичную модель, которая никогда бы не подошла. Он модифицировал уравнения, что позже посчитал величайшей ошибкой, и так и не смог сформулировать теорию Большого взрыва.
Природа редко себе противоречит, так что парадокс помогает проверить наши самые базовые предположения. Но хороший парадокс может повести дальше, позволяя пересмотреть не только предположения, но и стиль мышления, который мы использовали для создания парадокса. Частицы или волны? Это не истина, а просто удобная модель. Натуральных чисел столько же, сколько квадратов натуральных чисел? Не так уж безумно, если вы изобретете множества. «Это утверждение ложно». Как и основы любой формальной системы, которая опирается на себя самое, – как отмечал Гедель. Список бесконечен.
Что дальше? У меня несколько больших парадоксов, над которыми я бьюсь. Как мог появиться второй закон термодинамики, если только исходные космологические условия не были настолько странными, что мы и помыслить не можем? Как мы проводим научные исследования, если Вселенная безгранична и любой результат любого эксперимента может повторяться бесчисленное множество раз?
А какие парадоксы интересуют вас?
