Физический вакуум — вот проблема, которая не дает мне покоя!

Пустота… Субстанция, в которой ничего нет…

Как просто выглядит картина абсолютной пустоты в глазах того, кто, не мучаясь сомнениями, не задумывался о подлинном смысле этого, не поддающегося зрительному воспроизведению, да и философскому осмыслению феномена! «Природа не терпит пустоты…» — так говорили древние, даже не подозревая, насколько точно это изречение отражает одно из главнейших условий существования материальных систем…

Одни и те же рассуждения, и все они заводят в тупик. Одни и те же образы, сравнения, и нет сил преодолеть инерцию.

Взять, к примеру, опыт: сосуд, из которого выкачивают воздух. Что происходит при этом? Удаляются взвеси, молекулы, атомы, частицы. Что остается? Одна из форм разреженного пространства, ограниченного замкнутым объемом, — пространства, в котором даже идеальный насос не создаст абсолютной пустоты. Мириады всепроникающих частиц беспрепятственно пронзают самые прочные материалы, в любой момент заполняют какой угодно малый или великий, первоначально заданный объем. Фотоны, нейтрино, кварки — вездесущие первокирпичики материи. Поля — магнитные, электрические, гравитационные… Они не дают возможности образоваться пустоте, движутся, взаимодействуют, определяя тем самым факт своего существования, а следовательно, создают условия для сравнения, мерой оценки которого являются те или иные различия. А там, где есть различия, там нет и не может быть пустоты, ибо под пустотой подразумевается полное и абсолютное равенство там, где ничего не меняется, ничего не происходит, а значит, и ничего нет. Чем, например, отличается ничтожнейшая доля аттосекунды от миллиарда лет? По большому счету, ничем, если исключить события мезо-мегауровней. Как у того, так и у другого интервала времени есть начало и есть конец. А то, что происходит в течение этого интервала, — дело относительное, потому как и начало, и конец любого действия или процесса характеризуются сопоставимыми событиями с одинаковым уровнем энтропии.

Или другой пример — космический вакуум. Среда в удалении от материальных скоплений. Предположим, что единственная, находящаяся в этой области пространства частица вылетела, а другие еще не успели влететь. Что при этом происходит? А ничего! Если эта область находится в окружении пусть и далеких, но вполне материальных объектов (звезд, галактик, сообществ галактик), то между ними в любом случае сохраняются хоть и исчезающе малые, но вполне достоверные взаимодействия. Следовательно, эта часть пространства в любом случае окажется на пути распространения каких-то частиц или силовых линий, а значит, рассматривать ее с позиций абсолютного вакуума тоже нельзя.

А если бы сфера оказалась разорванной?.. Тогда с какой-то из сторон не было бы источников возмущений и возможность образования полной пустоты стала бы реальной. Но как представить границу мира, за пределами которой ничего нет?.. Нет звезд, туманностей, галактик. А что есть? Пространство и пустота — мыслимо ли такое сочетание?

Допустим, что в означенной суперсистеме осталась одна пара частиц… любых, не зафиксированных координатами и скоростью. Всего лишь пара частиц!.. А что между ними? Пустота? Никакое воображение не в силах передать, что скрывается за этим словом. Раньше был спасительный эфир. Его никто не видел, не ощущал, но считалось, что он заполняет всё, включая и пустоту. Теперь его не стало… Вернее, от него отказались. А если из оставшейся пары частиц останется одна. Что тогда?.. В таком случае лишается смысла понятие пространства как меры оценки расстояний. При желании можно убрать и последнюю из оставшихся частиц. Останется мир, в котором ничего нет — тот самый физический вакуум, который не имеет материального выражения. Вакуум, в котором кроме пространства теряют смысл и такие понятия, как время, скорость… Если пространство можно представить как меру измерения чего-либо, то время, по той же аналогии, является мерой сравнения происходящих в нем процессов. Но в той системе, где ничего нет, где ничего не меняется, отсутствует и понятие времени, ибо в мире, где одно событие не отличается от другого, невозможно выделить и точку отсчета, от которой представилась бы возможность выстроить хронологию — последовательную цепь событий, — что дало бы возможность выделить их как нечто целое среди множества других. Но если нет пространства, то нет расстояний. А если нет времени, значит, нет скорости. Ноль скачком превращается в бесконечность, и наоборот… распахивается дверь в новый мир, свойства которого невозможно представить. Но это на бумаге. А как в действительности?.. «Из ничего не выходит ничего, так же, как ничто не переходит в ничто…» Перефразируя мысль философа, можно сказать, что в состоянии физического вакуума пространство, как одна из форм существования материи, не может просто исчезнуть, а должно перейти в иное состояние… свернуться, перестать существовать для внешнего мира, если таковой сохраняется, и воспроизвестись в другом качестве — там, где вновь приобретают смысл понятия расстояний, координат, взаимодействий. Овеществление же этих понятий, как меры сравнения и оценки, возможно лишь в условиях, пусть произвольного, но материального воплощения, пусть произвольных, но материальных объектов, между которыми эти взаимодействия могут, и более того, должны осуществляться…

Мир, вложенный в бесконечное множество иных миров… И каждый из них замкнут в себе, отделен от остальных невидимой, неосязаемой, непроницаемой перегородкой…

А что такое система любых размеров (будь то микроскопических или сопоставимых с масштабами метагалактики), если она ничем себя не проявляет для внешнего наблюдателя? Это пустота… вакуум… субстанция, которая существует сама в себе, со своими, только ей свойственными мерами отсчета, кои бессмысленно сопоставлять с другими, столь же обособленными системами. По всему выходит, что физический вакуум в совокупности своей слагается из бесчисленного числа наполнений, каждое из которых, возможно, представляет собой замкнутую, свернутую, внемасштабную пространственно-временную систему, ни в чем не проявляющую себя относительно внешнего наблюдателя, никоим образом не реагирующую с аналогичными и не исключено, что взаимопроникающими системами. Эти вполне материальные по своей сущности системы и должны являться наполнителями пустоты, которая при этом же пустотой и остается…

В двух— или трехмерных геометрических координатах задача пространственных построений решается просто. Любая группа точек, линий, фигур заполняет определенную площадь или объем. При желании воображение всегда сможет продлить геометрические границы в бесконечность…

Иное дело физический мир. Здесь каждый материальный объект является источником возмущений для других объектов и тесно связан с ними силовыми взаимодействиями. Допустимо ли перенесение на физическую основу принципов геометрических построений?.. Давно известно, что нет. И главный виновник тому — силы гравитации. Пространство, время, вещество и гравитация — вот те киты, на которых покоится мироздание. А если попытаться еще более обобщенно представить картину мира, то можно вполне определенно и с достаточным основанием выделить два основополагающих начала: вещество (включая все формы проявления материальности) и гравитацию.

Но мир не остается неизменным. А значит, несмотря на предполагаемую замкнутость пространства, должна существовать и внешняя граница, которая тоже движется, вспарывая… что?..

Именно тут я всегда захожу в тупик. Теория относительности, казалось бы, объясняющая всё необъяснимое, здесь бессильна. Эталоны длины, массы, времени — всё меняется в зависимости от скорости движения объекта и выбранной системы отсчета. Но пусть меняются эталоны, пусть нарушается синхронность течения тех или иных процессов, пусть происходит всё, что угодно, — мир-то остается… не превращается в невидимку. Да что там в невидимку! В неосязаемое нечто, к чему я постоянно прихожу в рассуждениях…

Субмикроскопические размеры первооснов материи и бескрайние просторы космоса — качественно несопоставимые понятия, но именно они должны быть крайними формами проявления одной и той же, целиком подчиняющейся принципу относительности универсальной субстанции — физического вакуума. А отсюда следует, что фактически между ними нет разницы. Конечно, взятые в качестве образчика отдельные молекулы или атомы не могут вместить в себя целую Вселенную. Но, с другой стороны, как это ни парадоксально, элементарная частица физического вакуума, которая неизмеримо меньше любой, сколь угодно малой материальной частицы, как раз и может оказаться самостоятельной пространственно-временной системой в своем, только ей свойственном измерении. Бесконечно большое закономерно вытекает из бесконечно малого. И в этом, несмотря на банальность вышеприведенных рассуждений, почти неотличимых от научно-популярного ликбеза, мне видится чудовищная многоликость материального мира, неисчерпаемость форм его воплощения и аргументированная необъятность самого Мироздания…

Бесконечно малое и бесконечно большое… Что их роднит и что разъединяет?.. Есть такое понятие, как граница сингулярности. Наверное, ее проще было бы сравнить с поверхностью баранки, дырка которой стремится к бесконечно малой точке. Расположена эта граница на расстояниях, которые свет проходит за всё время существования Вселенной. За ней для наблюдателя ничего не существует: ни времени, ни пространства, ни материи. Если смотреть на топоном сингулярности в двух противоположных направлениях, то покажется очевидным, что точки его смыкания разделены громадным расстоянием. На самом же деле все расстояния в сингулярности равны нулю, а сама поверхность сингулярности вовсе не тор, а точка. Но опять же — точка! Или всё же пустота?..

Иногда возникает вопрос: зачем я всё это пишу? Зачем теряю время?.. Ведь всё равно мне не добраться до величайшей из тайн Бытия, сокрытой в дебрях неведения. Не добраться!.. А вдруг?! Что я теряю?..

С тех пор как не стало Эльзы, у меня не осталось ничего… совсем ничего, кроме нескольких смутно наметившихся идей, изнуряющей работы да этого дневника. Как знать, может, когда-то, восстанавливая по этим наброскам ход своих рассуждений, мне удастся продвинуться в потемках?! Нет, буду продолжать! Попробую фиксировать хотя бы то, что больше всего смущает и озадачивает…

27 октября

Вчера случайно встретил Эрмаха. Поговорили о том о сем… Вспомнили студенческие годы, шумные вечеринки, первые шаги в самостоятельной работе.

Эрмах изменился. В поведении и осанке появились уверенность, неторопливость, чувство собственного веса. Теперь он работает у профессора Черстера на стареньком, но вполне сносном ускорителе.

В разговоре коснулись и темы гравитационных взаимодействий. Эрмах, конечно, не догадывался, что я давно бьюсь над этой проблемой, поэтому без утайки поведал о последних, еще не опубликованных новинках. Я прилежно изображал внимательного слушателя, а в душе потешался над ним, с радостью осознавая, что в своих расчетах далеко опередил всех. И пока он говорил, заодно проверяя на мне реакцию, увлеченно и с азартом объяснял наиболее элегантные выкладки, во мне росла уверенность, что в ближайшее время разделяющая нас дистанция увеличится еще больше. То, что для них желанное открытие, — для меня пройденный этап. Новые вопросы, с еще более захватывающими перспективами просятся к рассмотрению, требуют проверки, уточнения, а затем и практического осуществления…

Но тем не менее встреча с Эрмахом оказалась полезной. Во-первых, я убедился в лидерстве. Природа гравитации по-прежнему оставалась неразгаданной, и пока нет надежды, что кто-то сумеет ее расшифровать. Во-вторых, Эрмах, сам того не ведая, развеял некоторые мои сомнения, убедил в правильности избранного пути, помог подвести своеобразный итог трехлетним поискам и раздумьям. Теперь мне легче провести черту между достоверным и предполагаемым, обосновать на известных примерах ход своих построений, отсечь лишнее и сконцентрироваться на главном.

Итак, вещество и гравитация… Суть этого разделения сводится к тому, что гравитационному полю традиционно придается некий особый смысл, отличный от общепринятого понятия силового поля как меры физического воздействия на тот или иной объект, осуществляемого объективно, вне моего сознания или желания. Издавна бытует мнение, что силы инерции по своей природе аналогичны гравитационным силам и способны их заменять. Но так ли это в действительности? Вправе ли я изменять произвольным образом параметры физических (!) полей и даже, как по мановению волшебной палочки, избавляться от них только лишь путем замены измерительных координатных систем, движущихся с любой, произвольно заданной скоростью? Можно ли допустить, не нарушая принципа соответствия, что для одного наблюдателя гравитационное поле существует (и он в полной мере испытывает его воздействие), а для другого, находящегося рядом, оно отсутствует? Не напоминает ли это переход: реальный мир — вакуум?.. Конечно, если смотреть с позиций здравого смысла, то выход есть, и состоит он в том, что в силу определенных причин второй наблюдатель в данное время не испытывает действия гравитационного поля, но само оно, как часть объективной реальности, существует, не исчезает даже в состоянии свободного падения и должно существовать, независимо от места нахождения объектов и наблюдателей, выбора координатных осей, направления и скорости движения.

Но опять же, так ли это?.. Что должно служить доказательством того или иного подхода?.. И опять вопросы… вопросы… вопросы!.. Может ли пространство существовать в отрыве от гравитации в условиях ее замены силами инерции? Как можно истолковать механизм зарождения и распространения гравитационных волн в среде, искусственно лишенной гравитации? Мыслимо ли, к примеру, существование электромагнитных волн без электромагнетизма?.. Вряд ли кто возьмется оспаривать истину, что именно причина определяет следствие, а не наоборот.

Отделение вещества от гравитации, казалось бы, многое объясняет. Но вместе с тем такое признание равных Начал приводит к возникновению еще более острых вопросов. Если допустить, что и то, и другое является проявлением наиболее общих форм существования материи, то как и посредством чего осуществляется их взаимосвязь? Что из них первично?.. Что определяет геометрию реального мира и каковой она была в первичном, изначальном состоянии?..

Мы живем в искривленном пространстве. Но было ли так всегда? Был ли вообще «Большой взрыв», положивший начало отсчету времени?.. Кривизна пространства, как уже говорилось, определяется массой заполняющего его, тяготеющего вещества. Но стабильна ли эта величина и не меняется ли она во времени? Если да, то за счет чего и каким образом?.. Вне сил гравитации наш мир можно было бы сопоставить с плоским пространством-временем и распространить на него законы классической евклидовой геометрии. Такой мир бесконечен и не имеет начальной точки отсчета. Но это в теории. А как в действительности?.. Что определяет кривизну реального мира? Является ли гравитационное поле наложенным, преобразовавшим первично плоское пространство, или оно уже было заложено в структуре изначально искривленного мира?..

В субстанции физического вакуума плоского пространства нет и быть не может. Более того, даже такая дефиниция, как пространство вакуумной системы, лишено для внешнего наблюдателя всякого смысла. Эта субстанция для него не наблюдаема, а значит — нематериальна. Вот здесь-то и следует еще раз остановиться на эффектах, зависящих главным образом от выбора исходной системы отсчета. Гравитационное поле в условиях невесомости нематериально и не наблюдаемо никакими известными способами, хотя оно существует и поддается измерению приборами, установленными по пути следования наблюдателя. Выходит, ненаблюдаемость еще не есть факт отсутствия. А это значит, что в принципе можно выделить сколь угодно много систем, также не наблюдаемых из нашего мира, существующих как сообщество неких внематериальных для нас структур — частиц-наполнителей физического вакуума. И вовсе не исключено, что сконцентрированный каким-то образом гравитационный импульс вполне мог бы подойти на роль информационного мостка между такими неконтактирующими системами.

И все-таки вопрос первичности первооснов материи, видимо, не имеет однозначного решения. Какова же истинная последовательность в цепи: вещество — гравитация? Возможно ли рассматривать в отрыве правое и левое, далекое и близкое, малое и большое?..

Нет, не стану углубляться в детали. В них так легко запутаться. Отмечу для себя: наверное, именно материя определяет форму пространства, его геометрию и кривизну, а, следовательно, пространственная геометрия и есть функция наполняющего космос вещества, и определяется она изначально зародившейся мерой его состояния — гравитационным полем…

25 декабря

Рождество!.. Этот день всегда был знаменателен для меня тем, что как-то враз, ясно и зримо, передвигался указатель на табло отпущенного мне времени. Появлялась потребность в передышке, возникала необходимость в подведении своеобразной итоговой черты. Надо было не торопясь вспомнить о взлетах и падениях, заново пережить радость открытий и горечь неудач; наконец, просто оглянуться на год назад, не без грусти сознавая, что преодолена еще одна дистанция трудного, извилистого марафона. Именно в этот день, освобождаясь от суетных забот и очищаясь от бремени повседневности, я как бы просыпаюсь на короткий миг и с чувством, не лишенным интереса, наблюдаю действительность.

Вот уже дважды я встречаю Рождество один. Со смертью Эльзы мир смешался, перевернулся вверх дном, а вместе с тем оборвались и нити, связующие меня с людьми. С утратой самого близкого человека я потерял способность радоваться жизни, воспринимать красоту искусства, ценить гармонию и совершенство душ. Воспоминания о прошлом всё так же отдаются в груди не утихающей, саднящей болью и в сочетании с горечью утраты вызывают ощущение полнейшего бессилия перед всемогущим Роком — неподсудным, неподкупным, но и безразличным ко всему: к добру и злу, к мертвому и живому…

Как-то постепенно и незаметно я отдалился от всех, замкнулся в мыслях и чувствах, и так стал жить. Я чувствовал, как меня переполняют силы, как одолевает неукротимая жажда деятельности. Но тогда я много чего не понимал. Пробовал найти увлечение, которому мог бы отдаться целиком, обрести в нем жизненную цель, опору, а вместе с тем и определить смысл дальнейшего существования. Но всё проходило, становилось ненужным. Наваливались депрессии, тоска, одиночество, безысходность.

Я понял, что не смогу начать так, как начинал когда-то, что мне уже никогда не удастся пережить то светлое и пьянящее чувство окрыленности, которое когда-то вызывало радость даже от того, что ты есть на свете, от того, что в небе светит солнце, вокруг зеленеет трава, а рядом есть человек, который олицетворяет собой весь мир. Тогда мне и в голову не приходило, что беда рядом, что она нагрянет вот так, без предупреждения, и в одночасье развалит хрупкий замок призрачных надежд… Влияние прошлого оказалось намного сильней, чем можно было ожидать. Корни воспоминаний настолько глубоко вросли в память, что никакими силами их не удавалось оттуда вырвать. Душа постоянно испытывала потребность в повторении именно тех, теперь уже далеких и полузабытых ощущений, но реальность, увы, была не в состоянии их воспроизвести. Эта потребность чем-то напоминала болезнь, вроде той, что вызывает у алкоголика тягу к зелью, пропитывает мозг, подавляет волю. Я не мог забыться с другими женщинами, не мог найти в их обществе покой, а в результате еще больше страдал от изматывающих переживаний. Но надо было искать выход, спасаться от самого себя с тем, чтобы не быть смытым за борт волной отчаяния и горя…