Блокноты-4

Физические законы

Это продолжение. Начало в книге «Блокноты 3»

Первое начало термодинамики:

Вечный двигатель создать невозможно — его обязательно уронят или он проржавеет.

Второе начало термодинамики:

Убирай — не убирай, а беспорядок все равно вырастет!

Закон сохранения материи:

Материя не может исчезнуть сама по себе. Но ее могут украсть!

Закон Архимеда:

Если не умеющее плавать тело погрузить в воду, то оно утонет.

Закон Менделеева-Клапейрона:

Если на тело надавить, то оно или разгорячится, или набухнет.

Закон Кулона:

Женские духи как электрические заряды: одни притягивают окружающих, другие отталкивают.

Закон сохранения энергии:

Если вы утром пришли на работу энергичным, а уходите как выжатый лимон, то

1. Кто-то другой пришел как выжатый лимон, а уходит энергичным;

2. Вас использовали для нагрева помещения.

Новая идея

Когда с другом-биологом писали книгу о генетике, то обнаружили неприятную вещь. Закончили мы книгу, начали редактировать и обнаружили, что за прошедшее время появились научные статьи с новыми идеями и результатами. Книга не то, что устарела, но она бы выиграла, если бы мы включили новые результаты и выводы. Что же делать авторам научно-популярных книг?

Идея простая — надо писать бесконечную книгу в цифровом варианте. Начало — общие положения и состояние какой-нибудь науки в момент написания текста. Потом периодически публиковать дополнения. Раз в год или в квартал. Или чаще, как в случае, например, с ИИ. Если автор уже не способен написать что-то новое (заболел, запил, впал в депрессию), то это могут продолжить его ученики или коллеги. Получится что-то вроде Википедии, но более серьезное, развернутое, написанное простом языком.

Для публикации таких бесконечных книг можно сделать сайт с многочисленными разделами/книгами. Вот приблизительный список таких книг:

Вселенная,

Элементарные частицы,

Сверхпроводимость при комнатной температуре,

Генетика,

Мозг,

Рак,

Другие болезни (список огромный),

ИИ,

3D печать,

Искусственные органы,

Новые источники тока,

ГМО,

НЛО (не очень научно, но важно),

Социология,

Психология…

Список можно продолжить.

О лужах

Если долго всматриваться в лужу, то лужа начнет всматриваться в тебя. Твоими же глазами.

***

Путь воды — это не всегда река, текущая в море. Путь воды в луже — это путь наверх, чтобы сделаться облаком.

***

У человека перед лужей три пути: пройти, перепрыгнуть, обойти. Следи за ним, и ты поймешь, на что он способен.

***

Не верь тому, что ты видишь в луже. Ты не можешь сорвать лист у отражения дерева.

***

Увидев лужу на парковке, не спеши ругать коммунальщиков. Подумай лучше о ничтожестве человека в бесконечной Вселенной, если он бессилен даже перед десятиминутным дождем.

***

Намочив в луже кроссовки, благодари Небеса за то, что лужа не скрывала бездонный колодец, наполненный водой.

О заборах из сетки

Мы все живём за заборами из сетки: видим всё, что за ними, но попасть туда не можем. Мешают сетки из законов, указаний, негласных правил, нежелания выделяться и собственной лени.

Такие почти невидимые заборы разделяют богатых и бедных, правящих и послушных, москвичей и тех, кто не «из Москвы», довольных и озлобленных… Посмотреть на тех, кто по ту сторону забора, можно, но перелезть через него или сложно, или не хочется.

Купил дорогой дом, поставил забор из сетки: любуйтесь, прохожие, завидуйте, но нос ко мне не суйте.

Если есть кусачки, пройти сквозь забор из сетки легко. Но ведь жизнь такая: то кусачек нет, то кусать надоело, то рука болит, то страшно, что заругают. Так и живём: посмотрим сквозь забор и пойдём на кухню пить чай с баранками.

О болотах

У болот есть своя философия — философия тишины и покоя. Это не земля и не вода, а что-то промежуточное — то, что может существовать веками, чтобы потом вдруг превратиться в сушу или стать озером.

О тропинках

Философия тропинки проста и строга: идти по чужому пути легче. Ты не пробираешься сквозь кусты, не рискуешь заблудиться — кто-то уже выбрал направление за тебя. Но ты становишься узником этого выбора: тропинка ведёт туда, куда её проложили другие путники, а не туда, куда хочешь ты.

Каждая тропинка — компромисс между свободой и удобством. Хочешь идти своим путём — ломай ветки, спотыкайся о корни, лови клещей в высокой траве. Хочешь удобства — иди по пути, вытоптанному другими.

Ты ходил с дачи на пруд, вытоптал в поле тропку. Но как-то заболел, остался дома — и тропинка заросла. Ты не звал с собой друзей и соседей, вот и нет её больше. Колышется в поле трава, стрекочут кузнечики… Кто о тебе вспомнит?

Будущее и лебеди

Можно ли предсказать будущее? В частности, катастрофу или локальный апокалипсис. (Знаю, что «апокалипсис» означает «откровение», но все привыкли использовать это слово в значении конца света).

Герберт Хайнрих в 1931 году сформулировал закон производственного травматизма. Если кратко, его суть такова: крупной аварии или катастрофе всегда предшествует череда мелких происшествий.

По логике Хайнриха получается, что даже начинающий аналитик (и тем более ИИ) способен предсказать масштабную катастрофу. Но стоит открыть книгу Талеба «Чёрный лебедь», как станет ясно: всё не так просто. Точнее, мы видим столько исключений, что правило Хайнриха следует применять с большой осторожностью. Кто, например, мог предсказать Чернобыльскую аварию?

Вместо сложной аналитики и попыток угадать будущее Талеб советует быть готовым к «прилёту чёрного лебедя». Не изучать розу ветров и вероятность торнадо, а строить дом, способный всё это выдержать. Не пытаться угадать обвал финансовых рынков, а держать значительную часть средств в надёжном месте. Словом, нужно быть готовым к неожиданностям.

Безусловно, романтическим и поэтическим натурам не понравится ни закон Хайнриха, ни концепция Талеба. И их можно понять. Ведь гораздо приятнее идти по жизни, распевая «Только небо, только ветер, только радость впереди», не обременяя голову математикой и тяжкими думами.

Симуляция

Когда у человека много свободного времени, появляется большой соблазн придумать теорию, которую нельзя ни подтвердить, ни опровергнуть, но которая объясняет всё, на что не способна современная наука.

Главные соблазны — объяснить, как возникла Вселенная, как появилась на Земле жизнь и существует ли иной, нематериальный мир. Придумал кто-то нечто этакое, а ты поди проверь со своими пробирками и амперметрами. Не можешь? То-то же!

Одна из красивых непроверяемых теорий гласит: мы живём в симуляции. Ну, может, и не в компьютерной (это слишком примитивно), но в симуляции. Мы и наше окружение — результат игры или научного эксперимента неких существ из другой реальности, в которую нам не заглянуть. Наш мир — это просто материализованная информация, поступающая неведомо откуда.

Теория невероятно изящная. Есть даже аргументы в её пользу:

Квантованность (пикселизация) нашего мира — создана для удобства вычислений.

Предел скорости света — ограничение скорости передачи информации, обусловленное «тактовой частотой» сервера.

Математическая гармония — математика с потрясающей точностью описывает физические законы (а как иначе при программах?).

Корпускулярно-волновой дуализм — самый убойный аргумент: частица не имеет точного положения, пока мы за ней не наблюдаем. (Зачем тратить вычислительную мощность на расчёт траекторий в необрабатываемых локациях?).

Из этой концепции вытекают красивейшие следствия. Такие «мелочи», как сборка первой живой клетки, даже не обсуждаются: запрограммировали — и готово. Кто-то сотворил чудо, не поддающееся нашей физике? Это либо сбой в коде, либо шутка «программиста». Сработала молитва или обращение к Всемирному Разуму? Возможно, существует обратная связь с Создателем, который иногда исполняет просьбы, если они не противоречат общему сценарию.

В общем, как говорил Дмитрий Горчев: «Можно много чего интересного придумать».

Андроиды и растения

Венец творения далёк от совершенства. Я уже писал, что летать мы не умеем, плаваем кое-как, бегаем медленно, по деревьям лазать толком не можем, шерсти для защиты от холода у нас нет и так далее. Но главное — наши организмы чрезвычайно хрупки: у человека множества жизненно важных органов, и утрата любого из них приводит к гибели.

Будь Создателем я, я бы многое заимствовал у растений. У них все функции распределены и способны к восстановлению. Растения «видят» — вместо глаз у них тысячи листьев, реагирующих на свет. Вместо ушей — корневая система, улавливающая вибрации почвы. Они чувствуют прикосновения (вспомните мимозу) и реагируют на химические сигналы других растений. Они умеют даже «разговаривать»: при росте корней раздаются микрощелчки.

Более того, есть мнение, что растения способны мыслить. У них нет центрального мозга, но есть корневая система с миллионами кончиков. И между ними существует постоянный обмен сигналами о наличии воды, питательных веществ, ядах или препятствиях. Чем не распределённый мозг?

Сруби у дерева девять десятых ветвей или корней — и оно выживет. А мы…

Что ж, возможно, на других планетах разумные существа обладают подобной живучестью, нам же остаётся мучиться.

Но хотя бы роботов стоит делать с умом.

Человекоподобные андроиды — лишь игрушки для отчётов перед начальством и получения грантов. Ткни такого андроида в блок процессора — и ему конец. У настоящего робота всё должно быть распределено: он должен состоять из роя взаимозаменяемых элементов и «видеть», слышать, чувствовать и думать каждым из них.

И ему совершенно незачем походить на человека. Пусть он выглядит как цветущий куст, каждая веточка которого готова прийти на помощь.

Буква «о»

Говорят, в Москве и её окрестностях не любят букву «о», заменяя её в разговоре на «а» при каждом удобном случае. И тому есть причина.

Попробуйте произнести слово «полотенце», чётко выговаривая все буквы «о». Заметили, как много движений губами пришлось сделать? А теперь замените «о» на «а» — губы почти не шевелятся, а слово вылетает изо рта как птица из клетки. Вы экономите силы и тратите меньше энергии, которой вас снабдили подорожавшие продукты питания.

Учёным осталось только выяснить, куда именно москвичи расходуют сэкономленную энергию.

Из записной книжки

Что делать перед застольем — заранее тренировать печень, разминаясь перед событием, или наоборот: копить силы?

***

Идеальная зимняя погода. Идти гулять или посидеть дома? Бросаю монетку. Раз, другой, третий… Наконец выпадает «сидеть дома». Ну что ж, раз так выпало…

***

Подводя итоги 2025 года, вспоминаешь Аркадия Райкина: «Я и оттуда выскочил!»

***

Планы на 2026 год простые: встретить 2027-й.

***

Все знают, что среди нас живут марсиане. Отличить их от землян очень просто: надо на улице схватить кого-нибудь за пуговицу и спросить: «Сегодня на Марсе хорошая погода, не так ли?» Если вырвется и убежит — значит, землянин.

***

Что делать, если врач запретил тебе есть жирное, жареное, острое, солёное и сладкое? Совет простой: ищи другого врача.

***

Классик сказал, что горе — от ума. Поэтому, как бы ни было трудно, смотри сериалы и ролики с котиками.

Особенные

Среди нас ходят особенные люди. Если они упиваются своей исключительностью, то это для них беда. Они одиноки, пребывают в депрессии, часто ходят в магазины «Красное & Белое», и даже любовь у них всегда несчастна и трагична. Что же делать этим бедолагам? Ответ простой: своей исключительностью надо радовать других, а не себя.

Общение

Как общаться с человеком, который никогда не признаёт своих ошибок? Ответ простой: похвалить его и быстро уйти пить чай с баранками.

Лекторы

Чем плохи хорошие лекторы? Они говорят красиво и убедительно. Ты начинаешь им верить и в результате транслируешь не свои, а их мысли.

Путешествия во времени

Однажды, вооружившись десятком книг по физике и математике и наивно веря в могущество аристотелевой логики, я решил поругать писателей-фантастов, пишущих о путешествиях во времени.

Вы наверняка слышали об «эффекте бабочки». Это из рассказа Брэдбери, где путешественник, отправившись в прошлое, случайно раздавил бабочку, что привело к катастрофическим изменениям в будущем.

С точки зрения математики тут всё верно: известно, что в хаотических системах малейшие изменения ведут к колоссальным последствиям. Но с точки зрения физики и здравого смысла здесь кроется ошибка.

С эффектом бабочки тесно связан и «парадокс дедушки»: если вы отправитесь в прошлое и убьете там своего молодого дедушку, то не сможете вернуться в настоящее, ведь вас попросту не возникнет. Нет дедушки — нет и вас.

Вообще путешествия во времени теоретически возможны: это не противоречит теории Эйнштейна, допускающей существование «кротовых нор», по которым можно мгновенно перенестись в любую точку пространства-времени. Но как же быть с парадоксом дедушки?

Всё просто: в прошлом вы не сможете его убить. В решающий момент у вас схватит живот, заклинит пистолет или вы его пожалеете. Иначе получается чушь — тот самый парадокс. И молодого Гитлера вы тоже не сможете ликвидировать: что бы вы ни делали, в тридцатые годы в мюнхенской пивной он всё равно будет ораторствовать о национал-социализме.

А когда вы вернётесь из прошлого в своё время и почитаете дедушкины мемуары, то обнаружите описание того, как в молодости он встречал какого-то идиота, который бегал за ним с пистолетом для проверки «парадокса» и утверждал, что приходится ему внуком. Всё, что произошло в прошлом, изменить нельзя: ваше появление там уже повлияло на настоящее, в котором вы живёте. Так что в прошлом вы можете давить сколько угодно бабочек — ваше бесчинство уже учтено историей.

Если бы события фильма «Иван Васильевич меняет профессию» происходили на самом деле, то в летописях сохранились бы упоминания о демонах, бегавших по Александровской слободе, и о странном поведении царя во время посещения этих демонов. А в одном из писем Иван Васильевич упомянул бы о дивном сне, где он оказался в волшебном городе, где с ним общались без должного почтения.

Кстати, вполне возможно, что среди нас бродит путешественник из будущего. Присмотритесь к своим знакомым: вдруг они знают что-то такое, что нам пока неведомо?

Часы

Это идея рассказа, для иллюстрации предыдущего эссе.

В египетской пирамиде находят золотые часы производства 2145 года. Археологи и историки ломают голову над находкой. Проходят десятилетия, люди наконец изобретают машину времени. Экспедиция отправляется в древность, чтобы выяснить происхождение загадочного артефакта. Во время исследований один из участников теряет свои часы… Они так и остаются лежать в пирамиде.

Бабочка

Это идея еще одного рассказа для иллюстрации эссе о путешествиях во времени.

Элитная туристическая компания продаёт сафари в прошлое. За огромные деньги богачам предлагают отправиться в мезозой и лично наступить на бабочку — чтобы на практике проверить знаменитый «эффект Брэдбери». По возвращении каждый клиент чувствует себя разочарованным: мир вокруг не меняется ни на йоту, всё остаётся прежним.

Лишь спустя годы учёные осознают суть происходящего: абсолютно все эти «случайно» раздавленные бабочки с самого начала уже были учтены историей. А окончательное подтверждение гипотеза получает тогда, когда палеонтологи в древних пластах породы рядом со следами динозавров находят отпечатки рифлёных подошв трекинговых ботинок XXI века.

Квантовая запутанность

Однажды я побродил по сети и обнаружил, что словосочетание «квантовая запутанность» встречается всё чаще. Квантовая криптография, квантовые компьютеры, квантовый интернет… Всё это — реальные технологии и наше ближайшее будущее, в основе которых лежит запутанность. К сожалению, термин облюбовали эзотерики, «объясняя» им телепатию, «биополя» и прочие таинственные явления.

Тогда я решил объяснить квантовую запутанность простыми словами и снять пелену загадочности для тех, кто ещё не успел в этом разобраться.

Сначала немного науки.

Представьте, что в результате реакции или столкновения частиц родилась пара фотонов. Фотоны обладают спином: огрубляя, можно представить, что во время полёта они вращаются по часовой или против часовой стрелки. По закону сохранения момента импульса, если один фотон «крутится» по часовой стрелке, то второй обязан вращаться в противоположную сторону. И если наблюдатель поймает один фотон у Марса и обнаружит, что тот вращается по часовой стрелке, то второй фотон, где бы его ни перехватили, неизменно окажется вращающимся против часовой.

«Ну и что? — скажете вы. — Если взять пару ботинок, разложить по коробкам и зашвырнуть одну на Марс, а вторую на Венеру, то, открыв коробку на Марсе и найдя там левый ботинок, мы точно узнаем, что на Венере лежит правый. Это и есть квантовая запутанность?»

Не совсем. Дальше начинается квантовая специфика.

Представьте, что с Останкинской башни вылетел фотон (радиоволны ведь тоже состоят из фотонов). Он летит, и никто не знает, куда он вращается. Более того, квантовая механика утверждает: пока измерение не проведено, он находится в суперпозиции — то есть одновременно во всех возможных состояниях. Как кот Шрёдингера, который и жив, и мёртв сразу. Если этот фотон поймать возле скульптуры «Рабочий и колхозница», с равной вероятностью окажется, что он вращается по или против часовой стрелки. Допустим, выпала часовая стрелка. Но это не было его изначальным скрытым свойством! Если бы мы поймали этот же (!) фотон в том же состоянии у Яузы, при измерении он с тем же успехом мог показать вращение против часовой стрелки.

Представить это трудно, но так устроена квантовая физика — мир вероятностей.

А теперь вернёмся к нашей паре фотонов, разлетевшихся в противоположные концы Галактики. Пока мы их не измерили, оба находятся в неопределённости. Но как только мы ловим первый фотон у Марса и фиксируем у него вращение по часовой стрелке, мы «приземляем» его состояние — никаких вероятностей больше нет. И второй фотон мгновенно (!) «узнаёт», как повела себя первая частица: где бы его ни поймали, он гарантированно проявит противоположное вращение. Вот эта корреляция и называется квантовой запутанностью.

Проиллюстрируем это на монетах. Представьте, что вы одновременно раскрутили две монеты: одна крутится на ВДНХ, а вторая — в Мытищах. Пока они крутятся, результат неизвестен: с равной вероятностью может выпасть орёл или решка. И вот первая монета останавливается и падает орлом. В тот же миг вторая монета в Мытищах, сколько бы ей ни оставалось крутиться, валится решкой. Она каким-то образом мгновенно «узнала», что первая выпала орлом, и теперь «обязана» лечь противоположной стороной.

Фантастика? Да, но в микромире всё работает именно так. Эксперименты (в частности, проверка неравенств Белла) это полностью подтвердили, и за это исследование вручили Нобелевскую премию по физике.

Вам тоже понравилось слово «мгновенно»? Значит ли это, что можно обмениваться информацией быстрее скорости света, посрамив Эйнштейна?

Увы, нет. Передать осмысленный сигнал другу в Мытищи не получится. Вы не можете приказать своей монете упасть именно орлом, чтобы у него гарантированно выпала решка и он понял: «Пора идти в ресторан „Оттепель“». Ваш результат выпадает абсолютно случайно. Вы не контролируете исход собственного измерения, а значит, не можете использовать эту связь для передачи сообщения.

В квантовых компьютерах и криптографии эффект запутанности работает иначе — не для сверхсветовой связи, а для шифрования и параллельных вычислений. Без всякой мистики, хотя и требует чуть более сложной математики.

Такие времена

Наступают времена, когда ты хуже видишь и хуже слышишь. Но мало кто от этого страдает: на кого тут смотреть, кого слушать? «Глаза бы мои этого не видели» — ты не говоришь этого вслух, но думаешь всё чаще. Внутренний мир, ещё теплящийся в голове, постепенно становится важнее окружающего, который, как ты убеждён, опять катится в пропасть.

Интуиция

Голова начинает закипать, стоить только задуматься, что такое интуиция. Принято считать, что у нас в голове есть сознательная и бессознательная части. Это условно, конечно. Бессознательное быстро обрабатывает поступающую информацию и сообщает сознанию лишь итоговые выводы: тут что-то не так, осторожно, не трогай, сбавь скорость. Здесь крайне важен опыт: бессознательная часть мгновенно сравнивает текущую картинку с аналогичными ситуациями из памяти.

На словах всё понятно, но стоит вдуматься в устройство этого бессознательного — и понимаешь, что у него своя жизнь, явно более насыщенная и интересная, чем у нашей осознанной личности.

В 1983 году американский нейрофизиолог Бенджамин Либет провёл гениальный эксперимент. Он просил испытуемых совершить произвольное движение кистью и параллельно фиксировал показатели ЭЭГ мозга. Оказалось, что мозг формировал потенциал готовности к действию за 300 миллисекунд до того, как человек осознавал своё желание пошевелить рукой! И ещё 200 миллисекунд требовалось на само движение.

Выходило, что решение принималось бессознательно, а сознание лишь постфактум фиксировало и одобряло его. Но тогда вопрос: кто или что принимало это решение? Внешние сигналы среды или нечто непознанное внутри нас? И о какой свободе воли вообще можно говорить, если рулём управляет не сознание, а что-то нам неподвластное?

Мой друг-физик тоже размышлял над этим. Его удивляла простая вещь: вот он утром лежит в постели, думает о великом — и вдруг резко встаёт и начинает одеваться. Что именно заставило его встать? Ведь мысли в этот момент были заняты совершенно другим!

Философы и богословы написали на эту тему тонны книг. Я ничего дополнять не буду. Скажу лишь, что это жуткая тайна — раз вокруг неё столько интерпретаций. Это как у парня, у которого «много девушек»: наличие множества вариантов означает лишь то, что настоящей у него нет ни одной.

P. S. Главное — не путать эксперименты Либета с простыми рефлексами или интуицией. У него испытуемые должны были принимать именно осознанные, как им казалось, решения.

В защиту хаоса

Энтропия — мера хаоса. И в замкнутых системах она неуклонно растёт. Почему? Если на пальцах: у хаоса просто больше разрешённых состояний, больше вариантов — и туда куда проще «свалиться».

Больше возможностей? Звучит заманчиво. Ницше как-то сказал: «Нужно носить в себе ещё хаос, чтобы быть в состоянии родить танцующую звезду». Если у тебя в голове полный порядок, ты точно знаешь, как надо жить, и (не дай бог!) ещё пытаешься учить этому других, то твой предел — писать инструкции по ремонту пылесосов. Человек с «танцующей звездой» внутри на такое просто не способен.

Аристотель учил, что во всём хороша золотая середина. И тут он абсолютно прав: абсолютный хаос разрушителен. Стюарт Кауффман — американский биолог-теоретик и исследователь сложных систем — доказывал (специально использую глагол несовершенного вида), что жизнь развивается творчески именно на границе хаоса и порядка. Если порядка слишком много — система теряет гибкость и закостеневает. Если слишком много хаоса — она распадается.