Пустота,
которая вибрирует

Далай-лама написал однажды: если научный анализ убедительно покажет, что какие-то из буддийских верований совершенно несостоятельны, буддисты обязаны признать эти данные и пересмотреть свои представления.

Нам всем стоит учиться быть гибкими. С готовностью идти туда, куда ведут факты, даже если они однажды поведут в неудобную сторону.

Две тысячи лет назад Аристотель сказал: природа не терпит пустоты. Ему верили почти два тысячелетия. В XVII веке ученики Галилея откачали воздух из сосуда и показали: вот она, пустота, святая простота, Аристотель ошибся.

Ошибся не совсем. 300 лет спустя физика подошла к тому же вопросу вплотную и заявила вещь ещё более странную: настоящую пустоту создать нельзя. Не потому что не хватает насоса. Потому что пустоты, оказывается, не существует в природе.

Нигде.Никогда.

Квантовые поля

Вакуум, который не пуст

Возьмите любой участок пространства и уберите из него всё: воздух, свет, пыль, атомы. То, что останется, физика по старой привычке называет вакуумом. Но и в этом вакууме что-то происходит без остановки: рождаются и тут же гаснут пары частиц. Физика зовёт их виртуальными: не потому что их нельзя засечь в принципе, а потому что они не ведут себя как обычные, устойчивые частицы. Энергия на их рождение будто одолжена у пустоты, а чем больше заём, тем быстрее его нужно вернуть, так требует принцип неопределённости Гейзенберга?. Сама вспышка длится слишком коротко, чтобы её поймать напрямую.

У этого вечно вибрирующего фона есть имя. Квантовое поле. Что это такое и сколько этих полей вокруг нас прямо сейчас?

Пройдёмся по терминам.
Атом, это то, из чего сделано абсолютно всё вокруг: стол, яблоко, воздух, ваше собственное тело. Атомы невообразимо малы: в одном яблоке их больше, чем звёзд во всей видимой Вселенной. В центре атома плотное ядро, вокруг, если верить школьному учебнику, электроны, крошечные частицы с отрицательным зарядом, кружащие по орбитам, как планеты вокруг Солнца. Картинка красивая. Но она неточная: у электрона нет точной орбиты и точного положения, пока его никто не измерил. Есть только облако вероятности вокруг ядра, более плотное там, где электрон обнаружить вероятнее, более разреженное там, где менее.
Планета всегда где-то конкретно. Электрон, пока за ним не следят, нигде и везде сразу.

Электрон, фотон?, любая частица, которую мы привыкли представлять маленьким шариком, шариком не является. Это возбуждение поля. Вибрация. Форма, которая на мгновение поднялась над фоном и снова в него вернулась.

Кирпичиков материи нет.
Есть только процесс.

Поля?

Невидимый фон в каждой точке

Квантовое поле, это невидимый фон, который есть в каждой точке пространства, всегда. Он вибрирует, взаимодействует сам с собой и не затихает никогда. Именно из его вибрации на мгновение рождаются частицы, о которых шла речь выше, и в него же возвращаются. Одно на всё.

Попробуем разобраться.

Пронизано ли этими полями всё вокруг? Да, без всякой метафоры. Прямо сейчас там, где вы сидите, есть поле, которое пронизывает вас и всю комнату целиком. Это электромагнитное поле, оно же поле фотона. Wi-Fi, сигнал сотовой связи, свет от лампы, тепло, которое вы чувствуете кожей: всё это одно и то же поле, просто с разной частотой вибрации. Вы сидите внутри поля прямо сейчас. Просто мы не обращаем внимания на пространство, в котором мы находимся, мы привыкли смотреть на объекты в этом пространстве, а не на само пространство.

Полей много. У каждого типа частицы своё: у электрона своё, у каждого из шести видов кварков своё, у фотона своё, у бозона Хиггса своё, и так далее, около двух десятков в общей сложности (на данный момент выявлено). И это не соседство, а полное наложение. В одной и той же точке пространства одновременно существуют все двадцать полей сразу, не по очереди и не по соседству, а вместе, в одном месте.

Все эти поля существуют прямо сейчас. При этом ни одно из них нельзя увидеть, услышать или потрогать. Некоторые говорят: «не вижу, значит не существует». Что ж, тогда вам придётся выбросить удобный Wi-Fi, эту статью и любимые рилсики: без этих полей ничего из этого попросту не было бы возможно. Мы многое не видим, многое не чувствуем, а оно всё равно существует.

Единство электронов

Яблоко и далёкая звезда

Берем электрон из атома в яблоке, которое лежит на столе. Берем другой электрон где-нибудь на другом конце Вселенной, в атоме далёкой звезды, до которой миллиарды световых лет. Внимание. Масса и заряд у них совершенно одинаковые. Математически всё одинаковое, до последнего знака. И это не «похожи»: это неразличимость в самом строгом смысле, какой только есть в физике, экспериментально подтверждено, что отличить один электрон от другого нельзя даже теоретически, даже с идеальными приборами.

На этой неразличимости держатся сами законы вещества. Из-за неё двум электронам в атоме запрещено занимать одно и то же состояние (принцип Паули), поэтому они рассаживаются оболочка за оболочкой, а не сваливаются все к ядру. Из этой рассадки вырастает вся периодическая таблица, а с ней и привычная плотная материя: без Паули вещество попросту схлопнулось бы в точку.

Электрон в яблоке и электрон в далёкой звезде, это не два разных объекта, которые случайно получили одинаковые характеристики. Это одно и то же электронное поле, задетое, «зазвеневшее» в двух разных точках пространства. Как две волны в одном океане: выглядят как разные волны, а сделаны из одной и той же воды. Спросить, одинаковы ли эти два электрона, всё равно что спросить, одинакова ли вот эта волна и та, вдалеке. В сути своей – да. Потому что это один и тот же океан.

Поиск единой теории

Рябь, которая дошла

Эйнштейн тридцать лет, вплоть до последних дней жизни, пытался добавить туда же гравитацию и не смог. Теория струн заходит совсем издалека: все двадцать с лишним полей, электрон, кварки, фотон, Хиггс, будто бы разные ноты одного и того же объекта, крошечной вибрирующей струны, просто колеблющейся по-разному. Ничего из этого пока не доказано.

Саму гравитацию как рябь в ткани пространства-времени Эйнштейн предсказал ещё в 1916 году. Почти сто лет её никто не мог поймать. 14 сентября 2015 года это наконец получилось: учёные из LIGO в США зафиксировали гравитационную волну от столкновения двух чёрных дыр, каждая тяжелее Солнца в десятки раз, слившихся в одну где-то в 1,3 миллиарда световых лет от Земли.

Остановитесь на этом моменте на секунду. Свет, самое быстрое, что есть во Вселенной, шёл сюда от места события 1,3 миллиарда лет. Столкновение случилось тогда, когда на Земле ещё не было ни одного животного и ни одного растения, жизнь была почти сплошь одноклеточной. И тем не менее рябь от этого столкновения дошла. Прошла сквозь Землю, сквозь стены этой комнаты, сквозь ваше тело, растянув и сжав его на ничтожную, неощутимую долю.

И вот образ, за который стоит подержаться. Мы привыкли чувствовать себя отдельными, каждый как своя маленькая вселенная, в которой можно отсидеться от всего остального. Но гравитация не знает отдельных вселенных: она связывает всё со всем, и потому вибрация дошла. Вы, я, любая точка в этой комнате связаны с тем, что произошло за миллиард с лишним лет до нас, в другом конце наблюдаемой Вселенной.

H₂O. Вода. Лёд, жидкая вода и пар выглядят как три разные вещи: разная плотность, разная температура. По существу это одно вещество в разных состояниях. Никого не удивляет, что лёд тает, а пар снова сгущается в каплю: под тремя формами прячется одна и та же H₂O.

К этому моменту складывается картина: есть россыпь разных полей, около двух десятков, и они и есть «ткань» всего происходящего. Из них сделаны вы, я, эта комната, весь видимый мир.

Фух… тут хорошо бы немного выдохнуть и переварить то, что было выше. Дышите животом, мягко и спокойно ^_^

Возвращение к пустоте

Смотреть на пространство, а не на вещи

Вернёмся к пустоте, к самому пространству. Мы вновь и вновь цепляемся за объекты в этом мире, смотрим в одну точку и не видим картины целиком, это и есть омрачения ума. Стол. Компьютер. Дом. Красивый человек напротив. Собственные дети. Мы упорно смотрим туда, а не на само пространство, в котором всё это возникает. Хотя мы сами лишь его проявление.

Лао-цзы про что-то очень похожее писал за две с половиной тысячи лет до всех этих экспериментов:

Короче и жёстче та же мысль в другом переводе того же чжана: «пустота, мерило полезного» (пер. О. Борушко). Может быть, то, в чём становятся возможны сами поля, устроено похожим образом: не ещё одна плотная вещь, а именно пустота, которая и делает всё остальное возможным.

Современная физика на этот вопрос ответить не может. Для него пока нет ни математики, ни эксперимента. Но вопрос не новый. Мастера Ваджраяны, Дзогчен и Махамудры, задавали ровно его же, и у них кое-что нашлось. И назвали они это: гжи (gzhi), основа. Или можно сказать Первооснова. Разворачивать это сейчас мы не будем, вернёмся к нему в других статьях этого цикла.

Мир, который мы называем собой, столом, комнатой, лицом близкого человека, сделан не из вещей. Он сделан из одного и того же вибрирующего фона, который на мгновение принимает форму то электрона, то фотона, то вас самих, и снова в него возвращается. Расстояние здесь не спасает: вибрация от столкновения чёрных дыр за миллиард лет долетает и до вашего тела, потому что отдельной вселенной, в которой можно было бы отсидеться, попросту нет.

В следующий раз, когда взгляд зацепится за стол, за экран, за лицо человека напротив, на секунду попробуйте увидеть не предмет, а то пространство, в котором он возник. Физика называет это квантовым полем. Традиции называют это пустотой. Может быть, это одно и то же.

Вопрос, который мы оставили открытым, никуда не делся: если сами поля, все двадцать с лишним, тоже не последняя точка, то что тогда? 

Пока можно подержать этот вопрос открытым и без спешки на него отвечать. Аристотель две тысячи лет ждал, пока физика догонит его правоту. Можно подождать и нам.

Физика называет это полем.
Традиции называют это пустотой.
Может быть, это одно и то же.

Если среди читателей есть специалисты по квантовой физике или квантовой механике и вы видите неточности – напишите нам, будем рады уточнить.