Космологические коаны. Путешествие в самое сердце физической реальности - Энтони Агирре

утварь: в конечном итоге кухня достигнет состояния, которого не было в числе наших изначальных состояний, и это происходит всегда, если подождать достаточно долго. Но этого не случается, когда мы используем ультрадетальный набор состояний, иначе говоря, — подробно описываем состояния всех 1030 атомов и молекул. Однако при этом более детальном описании такие состояния, как свежий и заплесневевший рис, — уже макросостояния, и мы не можем просто перевести систему от макросостояний с высокой степенью беспорядка к макросостояниям с большей упорядоченностью. Даже самый искусный работник не в силах превратить испорченный рис в свежий. По этой причине убранная закрытая кухня не может оставаться чистой слишком долго. В конце концов мы непременно обнаружим, что у нас возникнут проблемы, если мы не подсоединим нашу систему к большей системе, в которой можно позаимствовать свежие продукты и в которую можно отправить отходы (сунув их за сарай).

Да и уборщик не может оставаться в изоляции вечно. Люди способны видеть, думать и передвигать предметы благодаря тому, что они переваривают пищу. В полном желудке беспорядок мал. Таким образом, хотя уборщик наводит порядок вокруг себя, внутри у него, по мере усвоения и переваривания завтрака, возникает беспорядок. Таким образом, даже если беспорядок на кухне немного уменьшается, это всегда осуществляется за счет роста беспорядка (по крайней мере, настолько же), вызванного перевариванием пищи в чьем-то желудке. В конце концов этот источник упорядочения истощается — и кухня не может уже поддерживаться в убранном состоянии без подсоединения к большей системе, которая бы доставила туда новую еду с низкой степенью беспорядка, а также обеспечила место для хранения отходов.

Давайте подведем итоги. Кухня не может убрать себя сама. Человек может поддерживать в ней чистоту до тех пор, пока его обеспечивает некоторыми компонентами большая окружающая среда, возможно, сад и сарай. Оттуда он может получить вещества с высокой степенью упорядочения — такие, как продукты, — и вынести туда беспорядочные «отходы». Но сразу же возникает мысль, что мы просто свели проблему к предыдущей, но в большем масштабе. Почему эта большая система настолько упорядочена? Кроме того, мы всегда можем всегда рассмотреть еще большую систему: солнечный свет и дождь позволяют выращивать еду, а атмосфера и погодные условия способствуют разложению отходов. Фактически все эти операции неразрывно связаны с Солнцем, которое обеспечивает Землю огромными запасами порядка в виде относительно упорядоченного солнечного света[60].

Но зачем останавливаться на этом? Откуда приходит тот порядок, который позволяет Солнцу существовать? Ведь вместо него мог бы царить некий ужасный хаос! У Солнца есть два источника порядка. Первый: в составе Солнца содержится много веществ с низкой степенью химического беспорядка, поскольку их простейшие компоненты — водород и гелий — могут соединяться и образовывать гораздо более тяжелые элементы, выделяя при этом энергию и увеличивая беспорядок. Если бы Солнце было большим железным шаром (железо не может выделять энергию при плавлении или делении ядер), ничего такого произойти бы не могло. Второй источник порядка — гравитация, которая по своей сущности является силой притяжения, стремящейся сжать или схлопнуть объекты. На Солнце тоже действует эта сила, стремящаяся его сжать, но она уравновешивается давлением горячего газа, из которого состоит Солнце. Если бы не он, Солнце сколлапсировало бы за 20 минут. Но если бы такое стало происходить, каждый атом Солнца при движении к центру Солнца ускорялся бы, и это увеличивало бы его (атома) энергию. Таким образом, мы видим, что когда объекты коллапсируют, происходит высвобождение некоторой энергии, связанной с движением атомов, и эта энергия — тепло, обладающее большой степенью беспорядка.

Эта способность совершать работу и образовывать тепло говорит о том, что несколлапсированные объекты обладают порядком, и, соответственно, с точки зрения гравитации однородная среда, хоть и не имеет структуры, но обладает высокой степенью порядка. Наличие порядка у современного Солнца является следствием того факта, что газ, который его сформировал, был довольно однородным, а не образованным из кластеров. Складывая вместе химический и гравитационный факторы, можно заключить, что способность Солнца светить обусловлена наличием огромного резервуара однородного газа, состоящего из атомов простейших химических элементов. На самом деле Вселенная в больших масштабах как раз и есть такой резервуар. Фактически кухня может оставаться убранной из-за того, что Вселенная большая, простая и однородная. Поразительно. Но мы не можем удержаться, чтобы не спросить: «А почему Вселенная такая упорядоченная?»

Должны ли мы сослаться на еще большую систему?

20. Рукописи не горят

(Здесь и там, сейчас и потом)

Что останется, когда ты покинешь этот мир? Что сохранится после твоего пребывания в этом мире в невообразимо далеком будущем — через 400 лет?

Может быть, останутся какие-то зримые свидетельства твоего непосредственного влияния на мир? Кучка камней, зарубки на дереве, отметившие твой путь? Вещи, изготовленные твоими руками? Нет, ничего из этого так долго не живет. Конечно, ты можешь сделать записи, и ты наверняка останешься в памяти близких. Возможно, сохранятся упоминания в хрониках, записи в официальных документах и тому подобное. Все это может остаться благодаря усилиям тех, кто придет после тебя, и они могут сберечь эту память, если, сочтя нужным, позаботятся об этом.

Конечно, ты влиял на многое: выбирал варианты, осуществлял проекты — от личных до глобальных. Твое случайное слово могло оказаться решающим и изменить течение чужой жизни, ход событий или даже саму историю. Однако сколь долго это влияние будет ассоциироваться с тобой? Ведь в общем течении событий твое влияние трудно выделить даже здесь и сейчас.

Возможно, людям приятно считать, что остается буквально все — каждое действие, каждый выбор, каждая мысль, — остается, навечно воплощенным, в движении атомов и волн, хотя и сокрытым навсегда.

Но возможно, это вовсе не так.

«…»

Гипатия Александрийская, все работы которой были утеряны

До изобретения печатного станка большая часть работ по науке, философии и литературе существовала в лучшем случае в виде нескольких хрупких копий. При разрушении (повторном) библиотеки в Александрии были, к нашему прискорбию, безвозвратно утеряны бесчисленные работы Платона, Сократа, Евклида, Гипатии и других авторов. Сохранились ли они в этом мире, закодированные в волновой функции вселенной внутри расширяющейся сферы радиусом 2000 световых лет, спрятанные от нас и интригующие историков? Будут ли эти слова и ваши мысли, возникшие при чтении этих слов, навсегда и неустранимо впечатаны в космическую историю? Фундаментальное сохранение информации — один из основных постулатов и базовых принципов фундаментальной физики. Но что в точности это означает? И действительно