/ Language: Русский / Genre:science, / Series: Беседы 2003 года

Диалоги Июнь 2003 Г.

Александр Гордон

14 глав книги – это стенограммы ночных передач-диалогов телевизионной программы «Гордон». Темы этих передач – иногда ответы, но чаще попытки ответов на проблемы, загадки, вопросы, которые то и дело волны современной науки и современной цивилизации выбрасывают на берега нашего беспокойного сознания. 1. Программирование недетерминированных игр 2. Гравитационные волны 3. Коммуникация у птиц 4. Возникновение биосферы 5. Витгенштейн и современная философия 6. Доказательность в математике 7. Суперпарамагнетизм 8. Нейробиологические механизмы агрессии 9. Зачем философия? 10. Фотосинтез и флуоресценция 11. Математика и ботаника 12. Вселенная и Человек 13. Иуда: версии предательства 14. Гипноз и сознание

Александр Гордон

Диалоги (июнь 2003 г.)

Программирование недетерминированных игр

3.06.03

(хр.00:50:09)

Участники:

Мельников Борис Феликсович – доктор физико-математических наук, профессор.

Радионов Алексей Николаевич – кандидат технических наук.

Борис Мельников: …И книжки, выходившие в основном в 70-е годы, по программированию игр, прежде всего, посвящались шахматам. Эти книжки в основном писались коллективом авторов с Адельсон-Вельским во главе. И в чём-то альтернативно писал книжки один из чемпионов мира по шахматам Ботвинник. На основе идей Ботвинника так и не была создана программа, «Пионер» так и не заработал, в общем-то, – не то что в полную силу не заработал, а вообще не заработал. А «Каисса» Адельсона-Вельского была чемпионом мира среди шахматных компьютерных программ, по-моему, в 73-м году или в 74-м, а через три года заняла второе место.

И ещё в этих книжках были упомянуты немножко и другие игры. Но, действительно, только немного. Может быть и зря, потому что первые успехи в программировании детерминированных игр были во второй половине 60-х годов, если мне не изменяет память, в районе 67-го года, может быть немножко раньше, когда в разных национальных версиях шашек хорошая программа обыгрывала чемпиона мира. Ну, или, может быть, чемпиона своей страны по этим играм. В шахматах такое случилось только в 97-м или в 98-м, когда «Deep Thought» обыграла Каспарова, действующего чемпиона мира, и с тех пор, в общем-то, этот случай больше не повторялся. А именно – недавно с Крамником программа сыграла вничью. Причём, даже злые языки говорили, что Крамник немножко сплоховал в конце, даже чуть ли не сознательно. Но всё-таки речь не об этом.

Итак, возвращаясь к недетерминированным играм. Здесь хочется обязательно сказать, что в этих книжках, в очень хороших книжках, изданных в советское время, в 70-х, в начале 80-х годов, там про недетерминированные игры не было сказано вообще ни одного слова. А это и карточные игры, в том числе и интеллектуальные карточные игры – бридж, преферанс (прежде всего преферанс, который я считаю даже более интеллектуальным, чем бридж). И про то, чем мы занимаемся - я, наконец, перехожу к нардам - в этих книжках не было совсем. То есть, считалось, что эти игры азартные, в них играть запрещали. Я даже помню такие полуанекдотические случаи, когда за игру в карты из комсомола могли выгнать, из общежития выселить. Даже и к нардам были подобные притязания.

Александр Гордон: Конечно, кубики кидают…

Б.М. Нарды действительно воспринималась как азартная игра. Что, конечно, не правильно. Потому что для хорошей игры в нарды тоже нужно обладать интеллектом.

А.Г. Вы сейчас говорите о так называемых коротких нардах?

Б.М. Да, конечно. Давайте тоже об этом расскажу. Я незаслуженно поздно познакомился с нардами. В шахматах я уже был достаточно большим специалистом для своего возраста, а про нарды узнал из публикации в «Науке и жизни» – мне было где-то 14 лет. Там была публикация про нарды, в середине 80-х годов. И были две распространённые в России версии нард – длинные и короткие. И я достаточно быстро, хоть достаточно был молод, понял, что так называемые «длинные» нарды – это игра не очень интеллектуальная. То есть, просто игра на перетаскивание фишек в зависимости от показания кубика. Интеллект иногда надо было применять, но, по моим расчётам, в длинных нардах, чтобы из новичка получить человека, который играет наравне с чемпионом, может быть трех минут мало, как в крестиках и ноликах на доске три на три, но дня – достаточно. Чего, конечно, нельзя сказать о коротких нардах. И, тем более, о расширении этой игры, международной версии «бэкгеммон», в которой добавлено ещё несколько правил, несколько усложнений, которые эту игру делают гораздо более интересной.

Главное – это как выпадают кубики. Мы должны сделать свой ход, не зная, как кубики выпадут. Однако, несмотря на это, мы можем играть так, что играем лучше чем новичок, лучше чем человек, который поиграл месяц-другой. Ну и, в конце концов, становимся достаточно сильным игроком – точно так же, как и в шахматах.

Недавно мне попалась книжка Гика, недавно изданная, про разные игры, в которой проводится мысль, с которой совершенно не могу согласиться. Там говорится о том, что сильные игроки в бэкгеммон, в нарды, делают практически одинаковые ходы в сложных позициях, когда знают позицию, знают показания кубиков. Ну и поэтому в партиях сильных игроков побеждает тот, кому лучше придут кубики. Конечно, это так. Лучше придут кубики – это очень важно, гораздо важнее, чем в шахматах, где кубиков нет. Но, однако, те же самые сильные шахматисты в схожих позициях делают разные ходы, в этом проявляется стиль шахматиста. И нардисты, игроки в бэкгеммон, тоже делают разные ходы – тоже в зависимости от стиля. И недаром на сайтах в Интернете выставляются партии лучших игроков в мире и, в частности, их партии с компьютерами.

Но перехожу, наверное, к самому основному, то есть связанному с темой передачи. Наша группа среди прочего делает и программы по игре в бэкгеммон. Лучше даже пока сказать – в наши отечественные «короткие нарды». По материалам этих программ были статьи в журнале «Программирование».

Нужно сразу оговориться, чтобы эта тема не показалась слишком лёгкой, слишком ненужной – совершенно те же приёмы применяются нами и в нескольких задачах дискретной оптимизации. В гораздо более серьёзных задачах. Наверное, слово «серьёзные» я употребляю в кавычках, потому что самым серьёзным я считаю программирование нард. Именно там, в основном, и должен проявиться человеческий интеллект. Это гораздо более серьёзная задача, но я назову и другие задачи, которые на слуху у математиков.

Это так называемая «задача коммивояжёра». У нас есть несколько подходов к этой задаче дискретной оптимизации. Казалось бы, всё сделано, есть эвристические алгоритмы минимизации дизъюнктивных нормальных форм. Однако известные алгоритмы реально работают только для маленьких размерностей. И я ещё не всё вспомнил, но по этим темам у меня работали в разное время 3-4 дипломника-аспиранта. Вот минимизация конечных автоматов – по этому поводу у меня постоянно защищаются дипломные работы, сейчас две диссертации на выходе. А здесь применяются те же самые эвристические алгоритмы, что и в программировании игр.

Так что, основная, конечно, тема – это программирование игр, и я вернусь к программированию нард. В Интернете можно найти разные программы, играющие в бэкгеммон. И, в частности, в них во всех можно устанавливать уровень, лучше сказать не «уровень игры», а «вариант игры», который совпадает с русской версией, с более упрощённой, это короткие нарды. Но вот, к сожалению, у нас пока программы играют только в нашу отечественную версию и, причём, после публикации в журнале «Программирование» двухлетней давности, больших успехов с этого времени практически не случилось. Мы не поучаствовали в чемпионате мира по программированию летом 2002 года (хотя собираемся поучаствовать в следующем чемпионате 2004 года). Не поучаствовали по той причине, что просто не хватает времени – с совершенно теми же самыми идеями – довести программу до уровня бэкгеммон. То есть, до уровня международного стандарта, несколько более усложнённого. Но я, здесь сидя, обещаю, что в 2004 году я это сделаю. То есть, мы всех должны победить.

Почему у меня такая уверенность? Потому что всё-таки наш русский, российский (может быть, не очень хорошо говорить «русский», потому что в разных кавказских республиках бывшего Советского Союза короткие нарды распространены больше, чем в России, поэтому лучше сказать «советский» вариант игры), потому что советский вариант игры – это более простой вариант.

А.Г. Для тех, кто знаком с правилами игры в короткие нарды, скажите, пожалуйста, в двух словах, чем отличается бэкгеммон от коротких нард.

Б.М. Самое главное отличие – то, что в бэкгеммоне добавляется ещё один кубик, удваивающий куб. Doubling dice, даблинг дайс, по-моему, называется. Его смысл вот какой. Кубик сначала лежит на единичке и в любой момент игры любой из участников может перевернуть его на двойку. И другой – либо сразу сдаётся, либо любой будущий исход игры удваивается. При этом тот, кто удваивает, уже не является хозяином кубика. Если в самом начале кубик является общим, то удвоенный кубик лежит на стороне того, который согласился – не того, который предложил удваивать, а того, который согласился. И далее можно учетверять и так далее.

И сначала, когда я впервые познакомился с этим правилом (это было 5 лет назад, когда Интернет стал широко доступен), то первая моя реакция была резко отрицательная, я даже тогда такие примеры приводил: играет, например, «Спартак» с «Динамо» (Киев), выбегает тренер Романцев и ставит на футбольное поле огромный куб с двойкой. И киевляне либо соглашаются, либо убегают с поля. Но потом я постепенно понял, что эта аналогия всё-таки плоховата, и даже не выдерживает никакой критики. Это нововведение очень сильно, в хорошем смысле, усложняет игру, то есть разные тонкости, разные нюансы даёт. Вот это основное отличие.

Но давайте ещё скажем, чтобы закончить эту минитему, про отличие нард об бэкгеммона. Я переписываюсь с разными именно нардистами, в том числе добивавшимися успеха в международных соревнованиях. И у меня возникло такое впечатление, что в последнее время ситуация в тех же программах, выставленных в Интернете, немножко другая, чем была года 3-4 назад. Там в основном выставляются программы, где хорошо развита игра на деньги. Ну, и соответственно, сайты, на которых играли умнейшие люди мира (я нисколько не шучу, таким образом действительно можно определять интеллект) – эти сайты постепенно закрываются, и появляются сайты, на которых можно в нарды поиграть, в бэкгеммон поиграть за деньги. Там тоже есть этот удваивающий куб, то есть это игры, похожие на бэкгеммон, а не на нарды…

А.Г. Всё-таки, возвращаясь к вашей программе, откуда у вас уверенность в том, что она может стать чемпионом?

Б.М. Да, эту мысль надо точнее развить. Мы в нашем советском варианте обыграли всё, что у нас было. Более того, я высылал всем желающим и продолжаю высылать демонстрационную версию, которая играется так называемым «Джели-фиш» (это широко известная программа, даже в Интернете среди нардистов обсуждается, типа «как я играл в «Джели-фиш»). И мы его обыграли, и ещё парочку программ обыграли. То есть мы берём стабильно больше 55 % очков. Если те же самые методы применить к общему бэкгеммону, то есть добавить этот кубик, то выиграем и у всех оставшихся, мы просто ещё не успели это сделать.

А.Г. Так. Теперь – что же это за методы?

Б.М. Да. Но начнём с другого конца: на чём построены абсолютно все остальные бэкгеммоновские программы, за редчайшим исключением, за исключением, может быть, самых первых программ? Там был такой Берлинер… Может быть, вы про Берлинера расскажете?

Алексей Радионов: В любых программах фигурирует такая вещь, как оценка позиции, некоторые оценочные функции. Что это такое? В конце партии уже чётко видно, кто победил, кто проиграл – по доске мы можем сказать: да, действительно, такое-то количество очков выиграл один игрок, другой, соответственно, другое. Это видно в самом конце игры. А как оценить позицию, когда мы ещё до конца игры не добрались? Здесь, как правило, программа моделирует ходы противников с той целью, чтобы одна сторона стремилась свой выигрыш увеличить, а другая сторона стремилась уменьшить выигрыш противника. Вот, собственно, метод минимакса, минимизации и максимизации идёт отсюда.

Б.М. Но это стандартное. Это ещё пока не имеет отношения к недетерминизму.

А.Р. Да. Вот на подсчёте таких чередований минимума и максимума получается оценка позиций, которые уже не конечны, где ещё не ясно, кто и что выиграл, позиций на некоторых промежуточных уровнях, где-то в середине игры. Таким образом программа может оценить своё положение и принять тот ход, который либо гарантирует ей выигрыш, либо гарантирует какой-то минимальный проигрыш, то есть не ухудшает ситуацию.

В недетерминированных же играх появляется ещё тот фактор, что мы не знаем точно, как сложится игра в дальнейшем, то есть на игру влияют некоторые не от нас зависящие причины. Это либо показания кубиков (когда мы не можем предсказать, что выпадет заранее), либо какие-то другие случайные факторы. В нашем случае этих случайных факторов, именно показаний кубиков, – конечное количество вариантов, несколько комбинаций. Мы просматриваем каждую комбинацию и смотрим, как будет развиваться игра, если у нас выпали такие-то очки или другие очки, для каждой комбинации это…

А.Г. Но это увеличивает количество вариантов в прогрессии…

А.Р. Да, там появляются дополнительные…

Б.М. И не только увеличивают количество вариантов, кроме того, непонятно, какими алгоритмами здесь пользоваться, и к этим алгоритмам существуют (я снова на Берлинера клоню) разные подходы.

Первый подход – это просто случайное моделирование нескольких ветвей позиции, более точно – нити развития игры. Всё-таки русской терминологии нету, поэтому приходится вспоминать и одновременно переводить. Это один вариант программы. Но это всё было давно, это самые первые нардовские программы, датированные примерно 80-ми, может быть, 90-м годом, но не позже. А после этого все программы – абсолютно все, я не знаю ни одного исключения среди хороших программ, кроме нашей, – написаны на так называемой нейросетевой технологии. То есть там вообще, если немножко упрощать ситуацию, фактически и нет никакого метода минимакса. А вся оценка позиции сводится к статической. Ещё раз повторю, что я немножко ситуацию упрощаю, но в целом говорю правильно.

А.Г. То есть в каждый конкретный момент позиция оценивается как единственно возможная сейчас?

Б.М. Да.

А.Р. Здесь некоторые нюансы всё же есть – как раз с этими статическими оценками. Глядя на позицию, например, можно сказать, что вот в этой позиции мы гарантированно выиграем столько-то и столько-то. Остался вопрос: как получить эту точную оценку, чтобы она была как можно более адекватна? Но построение оценочной функции с нейросетевым подходом заключается в том, что нейропрограмма, основанная на нейросети, производит огромное количество партий сама с собой, то есть происходит самообучение, настройка нейросети с той целью, чтобы значение оценки для тех позиций, которые выдаёт нейросеть, было как можно более адекватно. А мера адекватности здесь уже – это количество выигрышей.

Б.М. Сейчас я перебью опять. Этот подход и в шахматах осуществляется, хотя я не знаю, насколько успешно он применяются в Deep Thought или в более совершённых, более новых версиях этого Deep'а (я даже не выучил название последнего Deep'а). Deep Thought – это который обыграл Каспарова, а в следующих я даже не знаю, используют это или не используют. Я просто знаю, что в шахматах такой подход тоже есть.

А.Р. Собственно, всё нацелено на получение точной оценки некоторой позиции. И у нас в работе такая же цель преследуется, просто делается это несколько другими методами.

Опять же, если вернуться к нейросетевым методам, программа обучает нейросеть, исследователь это видит по специальным характеристикам, по некоторым графикам, по частоте поражений и побед. И когда считается, что нейросеть уже достаточно обучена, программе достаточно перебрать возможные количества случайных исходов, может быть, на один уровень заглянуть вниз и предусмотреть, как может пойти противник, и, предполагая, что оценка позиции якобы точная, программа уже делает ход. Вот, собственно, та программа, о которой Борис Феликсович уже говорил, «Джели-фиш», при достаточно небольшом количестве нейронов считается одной из самых сильных.

Б.М. Её, правда, обыграла «Б-Г-блиц», новая программа, с которой мы хотим потягаться в следующем, 2004-м году и, в общем, уверенность есть, что в грязь лицом не ударим.

А.Г. А в чём принципиальная разница построения? Вы тоже используете систему нейросети?

Б.М. Так вот как раз и нет. Мы используем свой подход, этот подход можно, если совсем кратко, охарактеризовать таким образом. То есть почему, например, меня перестали интересовать шахматы, хотя в юности я добивался каких-то успехов? То есть я развёрнуто отвечаю на ваш вопрос. Окончательно я их забросил к 25 годам, потому что достиг своего потолка, потому что больше чем кандидатом в мастера мне было не стать. Почему? Потому что у меня гораздо хуже, чем у моих сверстников, которые стали кандидатами в мастера не в 25, скажем, а в 17 лет, работает левое «пересчетное» полушарие. Я в пересчёте вариантов совершенно слаб, несмотря на то, что до поры до времени играл с ними совершенно на равных. Это я осознал к годам к 25-ти.

А тут я одновременно стал и сам экспертом в нардах. Я понял, что в играх вроде нард, не меньше чем левое используется и правое полушарие, то есть некоторые вещи совершенно невозможно объяснить – почему одна позиция лучше другой, то есть возможно только, как я полушутя говорю, правополушарное объяснение.

И что-то подобное я и ввожу в свои программы. Где можно, я это пытаюсь программировать, алгоритмизировать, но не всегда это получается. То есть иногда именно в программах что-то совершенно невозможно объяснить. Именно в программах, именно в написанных текстах программы, опять же выражаясь полушутя, работает правое полушарие. Здесь что-то работает, программа работает, программа выдаёт хорошие результаты, и не только в программировании игр, но и в задачах дискретной оптимизации.

А.Г. А как, вы не знаете?

Б.М. А почему – не знаю.

А.Г. То есть вы программируете работу правого полушария правым полушарием и в результате получается хорошая программа.

Б.М. Да, да, да, так иногда оно и есть. Но кое-что всё-таки можно объяснить. И как раз это объяснение и есть предмет нескольких статей, которые мы с соавторами написали, и не только про программирование игр, но и про разные другие задачи дискретной оптимизации.

Кстати, не все специалисты в искусственном интеллекте принимают эти статьи, были очень серьёзные возражения. В частности, одно из возражений можно кратко сформулировать таким образом: совершенно не объясняется никаких новых моментов, которые программируются, то есть никаких новых идей, связанных с искусственным интеллектом не объясняется. А мне кажется, что всё-таки в программировании, в эвристическом программировании вообще, не обязательно в программировании игр, важен конечный, конкретный результат. И когда он достигается, когда он лучше, чем при другом подходе, когда в том, что он лучше, можно убедить даже неспециалиста – это и есть решение, и это может быть значительно более важно, чем формулировка какого-то нового метода.

А.Г. Но это, извините, уже искусство.

Б.М. Может быть. Так игра в шахматы, в нарды тоже многими сравнивается с искусством.

Но сейчас, может быть, стоит перейти к тому, что алгоритмизуется работой правого полушария, и что нашло отражение в программах и для игры в нарды, и в других задачах дискретной оптимизации – это динамическая оценка позиции, даже лучше сказать, применение динамически генерируемых функций риска. Может быть, об этом вы расскажете подробнее?

А.Р. Про статические оценки я коротко уже говорил. В недетерминированных играх, благодаря этой недетерминированности, мы не знаем точно, что у нас получится, и мы перебираем всевозможные случайные исходы. Выпали у нас показания кубиков такие-то, мы получаем такой-то прогноз, следующий – следующий прогноз. Итак, мы для каждого исхода случайного события имеем какую-то коллекцию прогнозов, каких-то построенных статических оценок.

А как оценить вообще ситуацию для всех случайных исходов? В какую ветвь пойти нам при принятии решения? Здесь можно либо просто усреднять, то есть получать среднеарифметическое математическое ожидание и где оно нас устраивает, туда и идти. Но это не всегда бывает оправдано. Оправданным оказался подход с функцией риска – этот набор прогнозов мы усредняем, но специальным образом.

Б.М. Сейчас я опять перебью на секунду. Набор прогнозов можно рассматривать как вектор аргумента функций. Это не совсем правильное название, и математики могут за него поругать, но это близко к истине.

А.Р. Тем более там размерность нефиксированная получается.

Это специальное усреднение основывается на весовой функции, которая у нас называется «функция риска» и которая также подбирается специальным образом. А подбирается она так. Если у нас дела идут в гору…

Б.М. Давайте я снова вас перебью. Итак, есть у нас набор значений статической оценки позиции. И вот эти наборы значений как-то распределены, условно говоря, на отрезке от минус единицы до единицы. То есть, минус единица – самый плохой результат, единица – самый хороший, это результат, зависящий от выпадения кубиков. Ну, опять же, если снова говорить про бэкгеммон, про нарды, тут можно сказать, что у нас либо 21 вариант, если показания кубиков 5,6 и 6,5 считать одинаковыми, либо говорить, что 36 вариантов, если их считать разными, но это дело не меняет.

Главное, что некоторое количество вариантов тут распределено. И действительно, у нас могут быть и очень хорошие, и очень плохие показания кубиков. То есть в реальных партиях, в реальных оценках позиции распределение этого вектора – от минус до плюс единицы. Как усреднять? Алексей говорил, что можно среднеарифметически, но лучше не так, лучше усреднять с помощью, как он тоже начал говорить, функции риска. Что это такое. На отрезке от минус до плюс единица проводится какая-то функция, и наши аргументы получают временные значения, равные высоте столбиков ординат этой функции в нужных абсциссах. Я не очень красиво выразился, может, вы меня поправите?

А.Р. Каждому прогнозу, каждой оценке как бы приписывается свой вес.

Б.М. Равный значению этой функции риска. А абсцисса там, где она и находится.

А.Р. Потом эта система взвешивается, ищется центр тяжести.

Б.М. Центр тяжести – вот она главная оценка! То есть, то, чего мы не нашли ни в каких других программах.

Во-первых, мы применили эту оценку в задачах дискретной оптимизации. В общем-то, может быть, это отдельный разговор, причём здесь задача дискретной оптимизации. Причём, например, здесь так называемая «задача коммивояжёра», когда там никакого недеретминизма нет. Есть – причём те же самые алгоритмы применяются. И там получаются достаточно хорошие результаты.

Но раз уж я об этом заговорил, ещё пару слов скажу. Здесь неизвестность, недетерминизм, то есть неизвестные заранее показания кубиков. А там неизвестные заранее исходы, то есть продолжение пересчёта какой-то матрицы, достаточно большой. Мы можем делать только прогнозы, как пойдёт этот расчёт. И вот есть программы-эксперты, которые делают эти прогнозы. То есть здесь неизвестность, а там… Ну, может быть, тоже неизвестность, полученная от разных прогнозов. То есть те же самые приёмы применяются нами в классических задачах дискретной оптимизации.

А.Г. В казино не хотите в рулетку играть с этим подходом?

Б.М. Нет, но один из результатов этого подхода – предсказание курса валют, которые мы безуспешно всё пытаемся куда-нибудь пристроить. Но этих программ-предсказателей немереное количество.

А.Г. Насколько аккуратны ваши действия?

Б.М. Предсказать какой-то катаклизм вроде нашего кризиса 98-го года, видимо, никому не удавалось и не удастся, а доказать, что наша программа лучше, на каком-то более простом примере нам пока не удаётся. Но, в общем-то, это тоже не ставится как цель. Получить отсюда прибыль, коммерческий эффект, это второе, третье дело. Пока не получается. Получится – хорошо. Не получится – не страшно. Я всё-таки вижу основную цель в том, чтобы этот подход ввести в программирование игр, в другие задачи. Победить – дай Бог – на следующем чемпионате мира, 2004 года.

А.Г. Можно ещё чуть подробнее, что такое «центр тяжести» в данном случае, потому что я понял, но не до конца. Ещё раз можете объяснить, что такое принцип динамического подхода, присвоение веса и так далее?

А.Р. То, что мы для каждого исхода случайного события имеем какую-то числовую величину – это просто набор прогнозов на будущее. Нам этот набор не делает погоды, из него надо получить какую-то одну величину, одно значение, которое всю ветвь, которая следует за случайными событиями, оценивает приемлемой величиной, основываясь на которой мы сделаем решение – ходить нам так или предпочесть другой вариант. Так вот, на основе чего получается общая оценка этого набора прогнозов? Каждую точку, каждую величину, грубо говоря, можно представить шариком на стержне. Стержень у нас длиной от минус единицы до единицы, минус единица – это значит, что дела для нас очень плохо пойдут. Единица – что очень хорошо, мы победители. На этот стержень нанизаны шарики. Каждый на своём расстоянии от нулевой точки. Это расстояние соответствует значению прогноза.

Теперь мы подбираем массу этих шариков, а масса этих шариков подбирается согласно функции риска.

Б.М. Чем больше значение этой функции в данной точке, тем больше масса шарика.

А.Р. А потом этот стержень уравновешиваем и находим положение центра тяжести.

Б.М. Это, видимо, лучше объяснение, чем моё…

А.Г. Оно доступнее, да.

А.Р. Этот центр тяжести, его положение, мы считаем величиной, которая…

А.Г. Оптимальной величиной, которая позволяет сделать…

А.Р. Не сказать, чтобы оптимальной, это просто характерная величина, которая более-менее описывает куст с этими случайными событиями. И мы её принимаем в качестве оценки.

Б.М. Давайте тогда следующий шаг сделаем. Это был первый шаг нашей оценки, именно на этом мы получили достаточно хорошую программу, которая, правда, всё-таки была хуже этого «Джели-фиша» пресловутого. Следующий шаг такой. Эти функции риска, мы, как правило, брали, условно говоря, пессимистические – человек в жизни должен быть хоть немного пессимистом и ожиданиям плохого придавать больший вес, чем ожиданию хорошего.

А.Г. То есть вы определяли себя игроком хуже, чем ваш партнёр?

Б.М. Нет, не так: плохие показания кубиков мы ожидали с большей вероятностью, чем хорошие показания кубиков. В общем, это, наверное, естественно – когда мы идём гулять, совершенно ничего не зная про прогноз погоды, то, наверное, зонтик всё-таки стоит брать. Здесь фактически то же самое.

И уже на этом мы подбирали разные виды этих функций риска. Уже здесь мы почти вплотную приблизились к «Джели-фишу». Если мы сейчас у него выигрываем (ещё раз повторяю, на нашем российском варианте нард) где-то 55 процентов, может, чуть побольше, тогда мы проигрывали столько же. Но это уже было хорошо. Выигрываем на убывающих функциях риска. Убывающих – это означает, что мы хоть немного, да пессимисты.

Следующий шаг, про который я никак не начну говорить, такой. Всё-таки бывают ситуации, когда надо быть оптимистами, редко, но бывают. А, может быть, не очень редко. Что это такое? Это когда мы сильно проигрываем. То есть когда положение заведомо не в нашу пользу, всё равно нам проигрывать. Здесь нет варианта проиграть слишком много. (Немножко отвлекаясь, в бэкгеммоне есть разные варианты проигрыша, но, как правило, об этом в конкретной позиции речь не идёт.) Если идёт речь о том, чтобы проиграть либо одно очко, либо, может быть, всё-таки выиграть, нам надо строить оптимистическую функцию риска, которая бы учитывала вероятность выпадения нам хороших показаний кубиков. Тогда эти вероятности надо сильно увеличить. Почему? Русская пословица есть – утопающий хватается за соломинку.

А.Г. Речь идёт о стратегии игры?

Б.М. Да, конечно. Но откуда известно, как мы стоим – хорошо или плохо? Например, по той же самой статической оценке позиции, во-вторых, по динамической оценке позиции, взятой с какой-нибудь простой функции риска. Вот это всё приводит к динамическому выбору функции риска. Примерно выбрав, как мы стоим, выигрыш, проигрыш или в серединке, мы за счёт этого динамически строим функцию риска. Например, когда априорно позиция примерно равна, эта функция риска действительно немножко убывает. То есть она похожа на линейную функцию, константу, которая от минус единицы до плюс единицы убудет, начиная со значения единицы, примерно до одной второй. Примерно такая функция риска, убывающая, немножко пессимистическая, соответствует тому, что – пойдёт дождик или не пойдёт дождик – зонтик мы возьмём.

Если же мы заведомо проигрываем, функция риска сильно возрастает. Если же мы выигрываем очень сильно, то мы должны быть сверхпессимистами и очень плохие прогнозы предполагать с гораздо большими вероятностями. И функция риска будет становиться функцией сверхпессимиста. И в зависимости от такого предварительного подсчёта, предварительной генерации, мы и строим динамическую функцию риска.

Поскольку я постоянно делаю шаги в другие задачи дискретной оптимизации, то я здесь сделаю ещё один. Например, некоторые программы-эксперты высчитывают время, оставшееся до получения хорошего ответа (не обязательно оптимального, но близкого к оптимальному) в какой-нибудь задаче дискретной оптимизации, например, в той же самой пресловутой «задаче коммивояжёра» или в минимизации конечных автоматов – тоже одна из моих любимых задач. И разные программы-эксперты оценивают: если в среднем эти программы дают время вычисления, которое очень высоко, гораздо больше, чем если мы пойдём по другой ветке вычислений, то мы здесь применим какую-то оптимистическую функцию риска. Если время будет, наоборот, слишком маленькое, то пессимистическую. Это всё имеет выход в другие задачи дискретной оптимизации.

А.Г. Это то, что у игрока называется интуицией во время игры.

Б.М. Да. Это второй шаг – он самый главный. Первым шагом было введение функции риска, вторым – динамической функции риска. Есть и третий шаг, который тоже может быть важен, хотя менее важен, чем второй. Это применение несколько раз подряд этих функций риска, потому что после первого применения мы немножко уточняем оценку позиции. А раз немножко уточняем оценку позиции, то можем немножко более определённо сказать – мы пессимисты или оптимисты. А в следующий раз мы ещё более определённо будем говорить, ещё раз и ещё раз.

Казалось бы, что это очень долгие вычисления, но нет – по сравнению со всем остальным объёмом вычисления, связанного с получением статических оценок позиции, с организацией перебора и так далее. Это неоднократное применение функции риска, динамическая функция риска, фактически совершенно не занимает времени, то есть там какие-то доли процента – даже, кажется, мы и не считали, какие именно доли процента. Даёт ли этот третий шаг большой выигрыш по сравнению только со вторым? Я затрудняюсь сказать, но раз без каких бы то ни было усилий мы можем получить какое-то преимущество, то, наверное, даёт.

Дело в том, что у меня описаны примеры именно конкретных реализаций, статистических оценок позиций, когда это должно дать преимущество, должно дать плюсы. Но насколько часто эти примеры проявляются в нардах – я сказать затрудняюсь.

А.Г. Вы сами у своей программы выигрываете?

Б.М. Проигрываю. Это, кстати, интересный вопрос, хорошо, что он возник, было бы плохо, если бы он не возник. Я в нардах специалист, но, конечно, условно говоря, не гроссмейстер. Хотя, может быть, моя квалификация в нардах и выше, чем была моя квалификация в шахматах, когда я ещё играл – кандидат в мастера. Вот здесь интересный момент – почему я проигрываю? Я всё-таки человек, и поддаюсь иногда азарту, хотя, конечно, в казино не хожу и только в дурном сне могу представить, что я в казино пойду. Там от меня ничего не зависит, там просто фишки, как выпадут, так и выпадут. А здесь от меня зависит, от моего интеллекта.

И всё-таки я азарту поддаюсь. Например, если я два хода назад стоял хорошо, на выигрыш, но что-то случилось, плохо кубики упали, и я начал стоять плохо. Я просто по инерции продолжаю у себя в мозгу применять пессимистическую функцию риска, оценивая позицию, чего, конечно, делать не надо. Программа же быстрее переключается и быстрее понимает, что всё не так хорошо происходит, как есть на самом деле, и программа переключается, например, от пессимистической к оптимистической функции риска, переключается гораздо быстрее чем я.

А.Р. Тут, наверное, стоит ещё заметить, что программа, в которой реализованы эти алгоритмы, но в которой не подобраны числовые коэффициенты (когда переключаться на какую стратегию, как, собственно, статично оценивать позицию, хорошая она или плохая), эта программа не является рабочей. Чтобы она заработала, необходимо её обучить. Обучение программы происходит, когда она играет сама с собой, тогда происходит, собственно, подгонка параметров таким образом, чтобы максимально улучшить качество игры, максимально повысить вероятность выигрыша.

Но здесь возникает уже другой вопрос – каким образом её учить? Если в играх сама с собой, то, наверное, это будет немного необъективно, так как в данном случае отношения не транзитивны: если программа выиграла у другой программы, а другая у третьей, то не обязательно, что первая выиграет у третьей. И выбор системы обучения – тоже очень интересная проблема. И, собственно, если её грамотно решить, то можно действительно надеяться на то, что получится продукт, который в 2004 году станет играть на должном уровне.

А.Г. То есть эту проблему вы ещё не решили?

Б.М. Решаем… всё-таки можно даже сказать, что решили. Здесь мы касаемся темы, о которой ещё сегодня не говорили. Это не нейросети, их мы очень мало применяем здесь. А это так называемые генетические алгоритмы. В научной литературе им посвящено гораздо меньше публикаций, чем нейросетям. Мне кажется – незаслуженно. Потому что и то, и другое – это альтернативный подход к эвристическому программированию. Чистые математики объясняют это так, что нейросети – это математически объяснимо, может быть математически доказано, а генетические алгоритмы – якобы нет. И приводят ссылки на работу Колмогорова-Арнольда, работу 50-х годов – но мне кажется, что для практического программирования эта работа представляет весьма малый интерес. И то, и другое, это разные альтернативы, разные подходы к эвристическому программированию. Наша «функция риска» – это тоже подход. Просто надо всё применять в разумных примерах, в разумных количествах.

Вот здесь возникает именно задача самообучения набора коэффициентов, среди которых, кроме всего прочего, коэффициенты самообучения функций риска, не только коэффициенты для оценки позиций, но и коэффициенты функций риска. Мне, по крайней мере, неизвестно хороших публикаций (чуть ли вообще никаких) про самообучение этих наборов коэффициентов. Есть, либо есть стандартный подход генетических алгоритмов, в котором тоже много не совсем правильного, либо просто, как в упомянутых книжках Вельского с компанией, сказано: «Было произведено самообучение». Было, хорошо было произведено, раз программа хорошая, раз, отставая в 70-х годах от американцев по технике, на той же самой технике «Каисса», победила. Значит, было хорошо самообучение произведено, но как оно было произведено, никакой теории по этому поводу не было.

А.Г. Получается, что в вашем случае, при ваших алгоритмах решения, самообучение важнее, чем в случае программ, которые строятся на нейросетях. Или я ошибаюсь?

А.Р. В нейросетях как раз всё построено на самообучении…

Б.М. Но там своё самообучение…

А.Р. Нейросеть нужно настроить, чтобы она играла. Это производится за счёт самообучения, иначе это просто будет…

А.Г. Я неправильно задал вопрос. Что вам важнее – выбрать метод обучения программы или… Грубо говоря, у вас ребёнок непослушный, непредсказуемый…

А.Р. Скажем так, это вопрос важный – вопрос выбора метода самообучения. Важный в чём? Нужно не просто чтобы программа сама с собой играла, а чтобы было много экземпляров такой программы, каждый немного по-своему настроенный. И вот эта вся толпа, играя друг с другом, устраивает турниры, выбирает победителя. Необходимо найти критерий, по которому решается, кто из них победитель. Собственно, кажется, это и есть швейцарская система?

Б.М. Да, в общем-то, это что-то похожее на швейцарскую систему. Потом это было немножко изменено, но это не настолько всё-таки важно, чтобы так подробно об этом говорить.

Здесь лучше, наверное, вспомнить ещё одну вещь, которая только начала встраиваться в программу. В классической теории Адельсона-Вельского программа, когда думает, за противника думает так же, как за себя. То есть на место противника ставит саму себя. Ещё один приём, который мы применяли – ставить на место противника не себя, а нечто другое, нечто более сложное, нечто более сильное. Потому что у нас-то есть действительно толпа (это такой жаргонный термин – толпа игроков), толпа объектов для самообучения. Это применяется, ещё раз скажу, и в других задачах дискретной оптимизации. И можно всегда взять того, который лидирует, в качестве условного противника, то есть программа, играя, в качестве условного противника берёт лидера.

Что ещё можно? Ещё только начаты работы в том направлении, чтобы программа пыталась, пока противник думает, начать думать за противника и старалась подобрать к противнику свои критерии работы. То есть пыталась представить саму себя на месте противника, и если у неё это получается, она на месте этого виртуального противника подставляет саму себя со своими коэффициентами. Вот это была бы очень интересная тема. Но она, как я уже сказал, только начата, и сказать, насколько она реально применяется в программах, я вам пока не могу.

А.Г. Ну что ж, мне осталось вам пожелать удачи в 2004 году. И если победите, то приходите рассказать о том, как это было.

Б.М. Спасибо!

Гравитационные волны

4.06.03

(хр.00:50:40)

Участники:

Владимир Борисович Брагинский – доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН

Михаил Васильевич Сажин – доктор физико-математических наук

Александр Гордон: …Теории относительности Эйнштейна. Но до сих пор они не зарегистрированными остаются, таким теоретическим предположением.

Владимир Брагинский: Нет.

А.Г. Не зарегистрированным?

Михаил Сажин: Совершенно верно.

В.Б. Даже уже Нобелевскую премию дали.

А.Г. За что?

В.Б. За косвенное обнаружение, проверку формулы Эйнштейна для гравитационного излучения. 93-й год, Нобелевский комитет сработал верно.

А.Г. Секунду, секунду, секунду. Вы говорите – нет, вы говорите – да.

В.Б. Да. И он прав, и я прав.

А.Г. Это к слову о логике, которая используется в описании квантовой механики. И даже в общей теории относительности. А что произойдёт при двух сценариях: первый из которых мы сегодня будем обсуждать так или иначе в этой программе. Гравитационные волны – да, будут обнаружены в эксперименте, с помощью столь сложных устройств…

В.Б. Непосредственно будут обнаружены.

А.Г. Да, непосредственно.

В.Б. Нобелевскую премию дали за опосредованное обнаружение.

А.Г. А теперь будут непосредственно обнаружены гравитационные волны. И это один сценарий. И второй: при всех попытках гравитационные волны не будут обнаружены, а общая теория относительности зарекомендовала себя как очень точная в предсказаниях наука.

В.Б. Да. Она – инженерная дисциплина для слабых гравитационных полей, для высокоточной космической навигации.

А.Г. Очень хорошо. Есть вероятность того, что гравитационные волны не будут прямо обнаружены?

В.Б. Нет.

А.Г. А вы как считаете?

М.С. Я считаю, что они будут обнаружены.

А.Г. Хорошо, теперь, когда мы об этом договорились, стоит напомнить, что вы сами разделили эфир на две неравные части. У вас 30 минут времени, у вас 20.

В.Б. Михаилу Васильевичу – 20?

А.Г. Да.

В.Б. Значит, можно начинать? Я начну издалека. Сначала был Максвелл. В 1865-м году он обнаружил, что в его уравнении есть волновое решение, и это было опубликовано. И в среде очень небольшого количества физиков это была острая проблема. Гельмгольц своему ассистенту говорил: «Максвелл знает, что есть волновое решение». Должны быть волны. Что это такое? Надо их обнаруживать, если они есть. Хотя оптика была, но никто тогда не знал, что оптическое излучение – это тоже электромагнитные волны.

В 1888-ом году ассистент Гельмгольца сделал опыты, которые известны довольно давно – опыты с вибратором Герца. Он разряжал банку на диполь (на то, что сейчас стоит на крышах многих домов – антенны дециметрового диапазона) и ухитрился разглядеть маленькую искорку в таком же диполе, в таком же вибраторе, который находился на расстоянии нескольких метров. Потом обнаружил, что можно отразить волну. Это была прямая демонстрация существования гравитационного излучения. Здесь надо сделать некоторый акцент. Акцент принадлежит Лоренцу – великому голландскому физику. Это то поле, которое отрывается от источника и существует сколь угодно долго, но распространяется, если в вакууме, то со скоростью света. Итак, прошло 7 лет после Генриха Герца. Рентген открыл рентгеновские излучения. Те же самые, электромагнитные, только другая длина волны – маленькая. В 10 тысяч раз меньше, чем оптический диапазон.

Ещё несколько лет прошло. Всем стало ясно, что это единый спектр, только частоты разные, длины волн разные.

Дальше, следующий этап начался с середины первой мировой войны. Эйнштейн публикует общую теорию относительности. В линейном приближении она очень похожа на уравнение Максвелла. Она сложнее, но в линейном приближении похожа. В самом конце войны он публикует ещё одну статью, добавочную, уточняющую, о том, что у него тоже есть излучение, которое должно оторваться от источника и существовать независимо, распространяться со скоростью света, только излучаться в обычных условиях оно должно очень слабо.

Почему? Потому что гравитационные взаимодействия – самые слабые из всех известных. Отношение электрического заряда к массе, скажем, электрона - большое число: пять на десять в семнадцатой. В то время как у всех тел, у всех видов материи, нам известных, это отношение – десять в минус седьмой, не плюс семнадцатой, а минус седьмой. Значит, разница – почти 25 порядков.

Тем не менее, статическое гравитационное взаимодействие обнаружили. Все тела, во-первых, обладают малыми гравитационными зарядами, гравитационной массой. И они притягиваются, все притягиваются. Нет отталкивания. Вот первый факт.

Второй факт. У всех тел отношение заряда к массе, гравитационного заряда к инертной массе – одно и то же. Это иногда называют принципом эквивалентности, но по существу – это закон природы, опытный факт. Из этого, к сожалению, следует (это можно по Максвеллу выяснить или по Эйнштейну – одинаково), что дипольного излучения нет, нет плюсов и минусов. А есть квадрополе. Квадрополе – это два диполя, которые мешают друг другу излучаться. Есть такой маленький довесок.

И тогда стали оценивать – нельзя ли в лаборатории сделать опыт, сделать ускоренное движение масс или две массы вращать? Выяснилось: возьмёте тонну, две тонны, раскрутите до такой скорости, что лучшая сталь еле-еле выдерживает, и получите мощность излучения десять в минус тридцатой ватта. Очень мало.

Через 30 лет после публикации статьи Эйнштейна 18-го года, в 48-ом году, замечательный советский физик Вадим Александрович Фок первым сказал: «Ребята, есть большие массы – астрофизические». Он посчитал, что Юпитер излучает 400 ватт, правда, на очень длинных волнах.

Потом была пауза. Пауза длилась лет 10. Люди стали медленно и систематически рассматривать, какие источники, подаренные природой, можно обнаружить.

Много сделали российские физики, советские в то время. Но хороших моделей не было, пока не появилось открытие. Открыли нейтронные звёзды. Нейтронная звезда – это звезда, которая имеет массу немножко больше солнечной, но такая плотная, что она уместится в Садовом кольце, если можно будет сделать вокруг неё такой поясочек.

Если нейтронные звёзды могут приближаться друг к другу, сталкиваться, сливаться – это будет потрясающей силы источник. Вот это первая задача, которая возникла и стала более-менее ясно формулироваться в 70-х годах. Параллельно экспериментаторы фантазируют: как же решить такую проблему, найти тот вид излучения, который на бумаге уже давно существует.

Было ещё несколько этапов, я их опущу. С моей точки зрения, ключевым был этап, который связан с изобретением Мейманом лазера. Это мощный источник оптического излучения с очень узкой линией, её ухитрились ещё потом снизить, сузить весьма существенно, и получилось нечто замечательное. Теперь говорят, что лазерная физика – это, собственно, область физики, где лазеры применяются для самых разных надобностей. Сейчас ими (это отклонение от темы) научились ускорять элементарные частицы, используя не гигантские машины, а скромные установки на лабораторном столе. Получают сотни мегавольт на частичку. Это много. Будет больше.

Но я возвращаюсь к теме. В 62-м году, практически сразу после изобретения лазера… Можно первую картинку?

А.Г. Кстати, о лазере, он у вас в руках.

В.Б. Да, но я пользуюсь не таким хорошим, каким нужно.

Два хороших человека, хороших физика, Миша Герценштейн и Слава Пустовойт сказали: «Нужно взять две массы и из них сделать антенну». Почему? Из-за той же квадропольной природы слабо происходит излучение и слабо происходит взаимодействие. Нет плюсов и минусов, значит, только на неоднородности можно поймать, обнаружить прохождение гравитационной волны. А гравитационная волна – это не что иное, как поле неоднородных ускорений. Когда она через вас проходит – она через вас проходит, через Михаила Васильевича, – мы удлиняемся в одном направлении, съёживаемся в другом, а потом в следующий полупериод – наоборот.

Они сказали, что нужно использовать такую схему. Нежно подвесить два зеркала, лазер, сделать так, чтобы расстояние между зеркалами было таким, чтобы был резонанс целому числу полуволн, здесь поставить детектор. Это очень чувствительная игрушечка для измерения маленьких колебаний.

Потом примерно 6-7 лет была пауза. И, наконец, с 70-го года в научно-исследовательском технологическом институте и в университете города Глазго, где живут какое-то количество Гордонов, начались опыты в лабораторных условиях. Просто привыкали к зеркалам, привыкали к тому, что это не жёсткая конструкция, как обычно в оптике, а они нежно, деликатно подвешены. И вот три человека в 81-м году убедили Национальный фонд научных исследований выделить довольно приличные деньги на то, чтобы сделать прототип антенны, основанный на этом принципе. Это Рон Дривер, Рэй Уайс и Кип Торн. Кип Торн, кстати сказать, член нашей российской Академии Наук, почётный доктор МГУ. Очень хороший человек. Он – теоретик, да и остальные – экспериментаторы – не хуже.

Сделали прототип. Кстати, здесь уместно сказать, что люди, которые делали прототип, с моей точки зрения, – образец стопроцентной отдачи себя науке. Было потрачено, с 81-го года по 96-й, 15 лет и почти не было публикаций у десяти человек. Наконец, они сделали прототип, который начал измерять маленькие колебания. Насколько маленькие? Отношение дельта эль к эль (относительно изменения длины) примерно на уровне десять в минус девятнадцатой, при времени измерения в сотую секунды. Эти числа близки к тому, что нужно сделать. Но не совсем. Время примерно то же, потому что, скажем, от слияния нейтронных звёзд должен быть всплеск со средней частотой около ста герц. Но отношение дельта эль к эль, это растяжение и сжатие, должно быть меньше примерно в сто раз.

В этот момент, в 96-м году, тот же Национальный Фонд научных исследований США решил – пора вкладывать деньги в эту программу всерьёз, потому что опыт показал, что это, как говорят англичане, американцы, «doable»: это можно сделать. И вместо 40 метров сделали машину, которую сейчас мы посмотрим на следующем кадре, пожалуйста.

Вот модель процесса: две нейтронные звезды, попавшие на относительно близкое расстояние, такой у них был прицельный параметр, сливаются. Они выдают всплеск гравитационного излучения. Редкое событие, поэтому одной галактикой здесь не обойдёшься. В галактике это бывает редко. Есть споры – раз в десять тысяч лет или раз в сто тысяч лет. Значит, надо брать много галактик.

Поэтому расстояние, на которое надо рассчитывать – сто миллионов, может быть, для надёжности, 200 световых лет. Или 1026 сантиметра. А на земле расположить эту комбинацию из зеркал и лазера. Упрощённая схема, но больше ничего.

Естественно, сразу спрашивается, а что нужно? Нужно отношение дельта эль к эль, по крайней мере, десять в минус двадцать первой, лучше в минус двадцать второй. Этот проект носит название «ЛАЙГО». Срок жизни этого проекта, у него есть разные этапы, примерно 30 лет. Здание, аппаратура, основные конструкции построены из этого расчёта. Стоит он недорого, одну треть подводной лодки. Подводная ядерная лодка стоит 2 миллиарда долларов, а это – одну треть, и за 30 лет, а США производит 2 подводные лодки в год.

Можно следующий кадр?

Это вид с высоты примерно 50 метров, с вертолёта. Это главное здание. Здесь надземный туннель. Здесь зеркало, здесь набор зеркал. Конструкция уходит туда на 4 км, и там тоже кончается зданием, и там тоже в конце трубы висит нежно подвешенное зеркало.

А.Г. Вот у меня сразу возникает вопрос, простите, не могу от него отделаться, как «нежно подвешенное»? Как можно аннулировать шум?

В.Б. Я к этому подойду. Пожалуйста, следующий кадр. Это я – для масштаба, а вот это – труба.

А.Г. «Я – для масштаба»…

В.Б. Да. А это коллеги, которые ухаживают за конструкцией. Их две, таких антенны. Одна находится недалеко от Нового Орлеана, а вторая – недалеко от Сиэтла. Между ними 10 световых миллисекунд или 3000 км, так что можно работать в схеме совпадений. И даже, если удастся, различить фронт, направление на источник.

Пожалуйста, следующий кадр.

Вот опять же я – для масштаба. Вот броневая половинка туннеля, сделанная из бетона для того, чтобы трубу защитить. Вот это профессор Торн, зачинатель этого дела, значит, вон там профессор Вит Чайн. Кадры не очень ясные. Можно и меня, может быть, узнать. Это студент.

Дальше, пожалуйста.

Внутри большого здания много труб, там система несколько сложнее, чем то, что я описал, но основная сущность – два зеркала и ещё два зеркала, и больше ничего. Чаны есть. В чанах стоят шедевры антисейсмической изоляции, которые порядков на 11 глушат сейсмику, пролезающую, стремящуюся пролезть к зеркалу.

Пожалуйста, следующий кадр.

Если вы хотите подойти, вскрыть чан и заменить там что-нибудь внутри, вам придётся надеть такие вот халаты, «намордники» и перчатки. Пыль не должна проникать, потому что пылинка на зеркале – это плохо.

Пожалуйста, следующий кадр.

А.Г. А каков размер зеркал?

В.Б. Вот оно. Это доктор Елена Армандула держит зеркало в руках. А вот его маленькая модель, модель уменьшенных размеров, с которой мы много раз игрались. Она стоит всего лишь 200 долларов, и можно наиграться всласть, что мы и сделали, об этом я чуть позже расскажу. А вот это стоит 50 000 долларов, потому что оно покрыто двадцатью парами слоёв, которые очень хорошо отражают фотоны. Фотоны используют здесь многократно с тем, чтобы не слишком много энергии тратить и добраться до цифры дельта эль к эль десять в минус двадцать первой или в минус двадцать второй. Для этого нужно много раз использовать фотон, и начальная мощность должна быть большой. Это дешёвое зеркало, а это не очень. Это 200 долларов всего лишь стоит, а то – 50 тысяч. И покрытие ещё 30. Вот так.

Теперь, значит, как избавляться от шумов? Один момент я уже отметил.

А.Г. Чан.

В.Б. В чане антисейсмический изолятор. Набор плиток и пружинок, у которых частота ниже той, на которой мы работаем. Они просто давят, поглощают, утишают сейсмическую волну, которая в обычных условиях – это десять в минус четвертой, десять в минус пятой, если частоты повыше – десять в минус шестой сантиметра. Но не десять в минус шестнадцатой, которая нужна, чтобы было при 4 км от цифры десять в минус двадцать первой.

Следующий момент. Вообще говоря, не всё так просто, как я описал. Шумов, действительно, очень много. И первый враг – броуновские шумы. На каждую колебательную степень свободы приходится кТ, на обычную степень – половиночка кТ, надо от них избавиться. Конечно, можно было бы всё морозить, но это, во-первых, дорого; во-вторых, можно заморозить, скажем, до трех градусов Кельвина. Выигрыш будет всего лишь сто раз по температуре, а по колебаниям – всего лишь 10. Надо куда сильнее. Есть приём, который был давно придуман, он заключается в том, что делают всю механическую систему высокодобротной. Тогда вся энергия – вблизи резонанса. А на крыльях – ничего. А гравитационная волна, вот то, что заставляет сжиматься и разжиматься, неоднородное ускорение, она, скажем, на ста герцах, далеко. И посему начались проблемы…

Сначала этот проект был национальным, но лет 6-7 тому назад он стал, по существу, международным. К нему присоединились британская группа, немецкая группа и две группы из России. Одна из Института прикладной физики из Нижнего Новгорода, а вторая – из МГУ, я к ней принадлежу. Теперь немножечко о том, что мы сделали.

Профессор Митрофанов и его коллега Токмаков такое зеркало, которое вы держали в руках, именно такое же, подвесили на ниточках из очень чистого кварца, у которого маленькое акустическое затухание, то, что нужно. И сделали постоянную времени, времени затухания маятника – маятник Галилея, здесь никаких хитростей нет – больше пяти лет при комнатной температуре, добротность – два на десять в восьмой.

Потом выяснилось, что есть ещё много элементов, которые надо проработать. Например, есть такая неприятность – флуктуация температуры. При полном равновесии, тем не менее, температура вашего левого плеча не равна правому, она всё время немножечко дёргается. Если взять всё плечо, то это малые доли Кельвина, но этого достаточно, если учесть коэффициент теплового расширения, чтобы появилась рябь на поверхности зеркала. В результате нельзя делать маленькое лазерное пятно, надо делать большое. Это и сделали мои коллеги Сергей Петрович Ветчанин и Михаил Денисович Городецкий. Сделали полный анализ, когда уже вся программа шла на полном ходу. Поэтому она сейчас перестраивается, увеличивают размер пятна. А на втором этапе «ЛАЙГО-2» там будет пятно размером с ползеркала.

И есть, наконец, третья проблема, самая серьёзная. Значит, всё-таки маленькие величины: мечтают добиться в 2010 году дельту эль к эль 10 в минус 22-ой. Амплитуда колебаний 10 в минус 17-й сантиметра. Нет ли здесь квантовых неприятностей? Они есть, хотя температура комнатная, и кругом полно частиц, у которых энергия намного больше той энергии, – если говорить о энергии, скажем, поступательного движения, – которую можно обнаружить. Тем не менее и от этого можно избавиться. Вот такими приёмами.

Центр масс 10-ти или 20-килограммового зеркала будет вести себя как квантовый объект. Известно, что той постоянной времени, о которой я вам сказал, если вспомнить только один вид броуновского движения, достаточно, чтобы в течение нескольких миллисекунд строго выполнялись соотношения неопределённости Гейзенберга. Фотоны стучат, сообщают неопределённость импульса. И координата не может быть измерена точнее, чем некоторый порог, для которого уже придумали название – стандартный квантовый предел. Он определяется соотношением неопределённостей и временем измерения.

Кстати сказать, как ни странно, этот порог был, так сказать, осознан относительно недавно. Квантовая теория – это 27-28 годы, а порог в 67-м году был описан. Мои коллеги и я понимали, что он есть, но не очень понимали его существо. Но чувствовали себя примерно так же, как вы, когда вам рассказывают о квантовой теории: есть волновые свойства у центра массы зеркала килограмм 10-ти массой и при комнатной температуре, но при хорошей изоляции.

Вот здесь, так сказать, наступает некоторый критический момент в поиске. Вся система рассчитана лет на 30 работы. Сейчас идёт запись на двух антеннах. Запись закончится где-то в мае, начнётся обработка. Посмотрим, не видно ли чего-либо, а вдруг чего-нибудь обнаружили? Но, по-видимому, нет – по чувствительности дотянулись до расстояния немножечко больше, чем мегапарсек от Земли. Надо всё-таки хотя бы 10 мегапарсек иметь. Заведомо эта цифра будет получена в течение ближайших пяти лет, сомнений нет.

Дальше начнётся полная реконструкция, и будут использованы, в частности, разработки МГУ и разработки из Нижнего Новгорода. Я опускаю технические детали, ведь зеркало – это шедевр технологического и физического искусства, если хотите – науки, как угодно называйте.

Наконец, ещё одна трудность. Если квантовое поведение, если есть предел – как его обойти? Есть рецепт, он был найден исторически относительно недавно. Надо перестать избирать координату. Надо избирать, например, импульс. Импульс сам с собой коммутирует во времени у свободной массы. Но это сделать не очень просто. И надо как-то переделывать так, чтобы не слишком дорого было. всё-таки треть подводной лодки, правда? Это дорого. Это же не на войну, это же для удовлетворения любопытства.

А.Г. Ну, да.

В.Б. Посему, пришлось поработать. Есть элегантная модель, предложенная моим коллегой профессором Халили. Можно обойти проблемы, и относительно простые варианты наклёвываются, но они ещё не доработаны, над этим предстоит работать. Так что всё будет интересно и очень здорово. Положительный результат мы с Михаилом Васильевичем гарантируем. Может быть, так случится, что он будет несколько позже, чем мы хотели бы, но будет.

Михаил Васильевич дальше расскажет о других длинах волн и о других источниках. Но заведомо известно следующее: узнаем, какова популяция, сколько нейтронных звёзд в галактиках, и по форме всплеска узнаем, каково уравнение состояния нейтронной звезды. Заведомо. Второе. Есть большая вероятность, не на первом этапе, а на втором, обнаружить более редкие события, когда нейтронная звезда сталкивается с чёрной дырой. Вот тут будет момент истины для общей теории относительности.

А.Г. Есть чёрные дыры или их нет?

В.Б. То, что есть плотные образования, очень на них похожие, сомнений не вызывает. Вот есть ли у них корочка, радиус Шварцшильда? Когда гравитационный потенциал точно равняется «с2». Это означает, что теория относительности справедлива до этой точки, до этой величины. Вот на это никаких экспериментальных доводов нет. И посему это будет самое интересное – столкновение нейтронной звезды с чёрной дырой или двух чёрных дыр. Профессор Торн, которого я упоминал, говорит: «Внутри чёрной дыры нет ничего, кроме как пространства и времени». Это образец, если хотите, фундаментализма, фундаменталистского подхода к тому, куда придёт наука: количество терминов, количество сущностей должно сужаться. С его точки зрения нет ничего, кроме пространства и времени.

А.Г. Что же тогда образует эту страшную гравитацию и горизонт событий? Где масса-то, если есть только пространство и время?

В.Б. Гравитационная волна – это рябь на поверхности кривизны.

А.Г. Кривизны пространства-времени?

В.Б. Да. А источники – это особые точки, тут можно чисто геометрический подход применить, если считать, что точки существуют. Их нет на самом деле, но что-то похожее на точки. Это особенность для геометродинамики. Так можно, запрета нет. Но фундаментализм здесь просто пока ещё восклицает, никаких рецептов и проверяемых на опыте результатов не даёт. Вот это то, что я хотел рассказать.

А.Г. Я только один вопрос задам: а какова вероятность столкновения двух чёрных дыр?

В.Б. Есть несколько моделей. И астрофизики здесь до конца не договорились. Если одна галактика, то, согласно замечательному физику Хансу Бете и Брауну, его соавтору, – раз в десять тысяч лет.

А.Г. Это нейтронные звёзды? Или и то и другое?

В.Б. Нет, нейтронные звёзды только.

А.Г. А чёрные дыры? Коллапс двух чёрных дыр? Мне представляется вероятность меньшей, нет?

В.Б. Наверное, меньшей. Посему мечта не 10 в 26-й сантиметра, а чуточку увеличить чувствительность. И тогда мы дойдём почти до горизонта событий. Будут космологические расстояния, следовательно, мы будем…

А.Г. Тогда всё, что происходит, мы услышим.

В.Б. То, что происходило.

А.Г. Происходило, конечно.

В.Б. В оптимистическом случае – это сто миллионов лет тому назад, в пессимистическом – 300, 400 миллионов, может быть миллиард лет. Миллиард лет – это уже космологические расстояния. Но я не хочу отнимать время у Михаила Васильевича.

А.Г. Да, пожалуйста.

М.С. Вадим Борисович рассказал о том, что люди делают на Земле, а я расскажу о том, как люди пытаются зарегистрировать гравитационные волны в космосе. Вадим Борисович привёл очень яркий пример: если мы перейдём от обычных наземных излучателей к космическим, резко вырастает мощность. Естественно, чем больше у нас масса, чем быстрее движение, тем больше мощность гравитационного излучения. Самое быстрое движение, самые большие массы – это ранняя Вселенная. Пожалуйста, картинку следующую.

В ранней Вселенной мы можем ожидать сильного излучения гравитационных волн. Здесь изображён ещё один способ детектирования гравитационных волн, но теперь чисто космический способ. Здесь изображены три спутника. То кольцо, которое в левом нижнем углу, это один спутник, с двумя другими спутниками формируется треугольник. Но этот треугольник будет уже не на Земле, а на орбите Земли. Такой схемой можно будет детектировать очень долгие периодические источники.

А.Г. Это тот же интерферометр только таких размеров, что…

В.Б. Это то же самое, в принципе: 5 миллионов километров вместо четырех километров. Всё.

М.С. По сути, по идейной стороне он ничем не отличается от того интерферометра, про который рассказывал Вадим Борисович, за одним только исключением, что размеры его гораздо больше. Примерно в миллион раз. Соответственно, и планируемая чувствительность тоже больше. Наверняка можно сказать, что эти группы встретят очень большие технологические трудности. Но будем надеяться, что они их преодолеют. Пожалуйста, следующую картинку.

Какие могут быть источники в ранней Вселенной? Вы видите здесь нарисованную модель так называемого рождения гравитонов из вакуума. В ранней Вселенной у нас могло быть так называемое параметрическое усиление гравитонов, и те гравитационные волны, которые существовали в виде вакуумных колебаний, могли усиливаться и превращаться во вполне зримые и ощутимые гравитационные колебания, которые мы можем зарегистрировать сейчас.

Отличие от такого изображения только в том, что спектр гравитационных волн очень широкий. Самые высокие частоты – это 100 мегагерц, самые низкие частоты составляют величину порядка 10 в минус 18-й герц, или порядка современной постоянной Хаббла. Следующую картинку, пожалуйста. Здесь ещё раз показан прибор, который называется интерферометр «LISA», который, в принципе, может регистрировать гравитационные волны от ранней Вселенной.

Давайте мы пройдёмся по всему диапазону, который могут представлять гравитационные волны. Вадим Борисович рассказал об интерферометре «ЛАЙГО», который рассчитан, в основном, на диапазон обычных волн, это от 1 килогерца до ста герц. Другими словами, на тот диапазон, который мы можем слышать.

Интерферометр типа «LISA» предназначен для гораздо более низкочастотных гравитационных волн, период их от нескольких сотен секунд до нескольких часов. Электромагнитных волн такого диапазона просто нет, они не распространяются в нашем пространстве. Любая достаточно мягкая плазма их поглотит и не позволит им распространятся. Гравитационные волны чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, и поэтому могут распространяться. Надо сказать, что трудность детектирования гравитационных волн связана именно с тем, что они слабо взаимодействуют с веществом, но в этом же и их прелесть. Они доходят до нас от самых ранних стадий эволюции Вселенной. Следующую картинку, пожалуйста.

Вот вы видите, схему интерферометра «LISA» на орбите. Жёлтый кружок в центре – это Солнце, белый круг – это орбита Земли, и вокруг штриховой линией показано положение трех интерферометров. Здесь будет бегать лазерный луч, который будет подвергаться действию гравитационной волны и который будет показывать экспериментаторам, насколько сильно действует на них гравитационная волна. Следующую, пожалуйста, картинку.

Эти три спутника будут двигаться вдоль орбиты Земли и совершать вот такие движения в течение нескольких лет, что позволит накапливать гравитационный сигнал от далёких источников – не только от двойных тёмных дыр или ещё от каких-то источников двойного типа, но, в частности, попробовать зарегистрировать гравитационно-волновой шум от ранней Вселенной. Это те гравитоны, которые были порождены в самые ранние моменты времени. Следующую картинку, пожалуйста.

Что мы можем сказать о другом диапазоне? Здесь представлен ещё один способ детектирования гравитационных волн. Надо сказать, что идейно он ничем не отличается от интерферометра. Здесь тоже у нас есть приёмник, но здесь приёмником выступает приёмная система радиотелескоп-пульсар. Это аналог лазера. Пульсар – это космический объект, который излучает очень высокостабильные импульсы электромагнитного излучения. Эти импульсы электромагнитного излучения обладают не намного худшей стабильностью, чем у хороших лазеров. И если на распространяющиеся электромагнитные волны от пульсара до радиотелескопа действуют гравитационные волны, как здесь показано, то они будут чуть-чуть менять фазу этих импульсов, и на радиотелескопе мы будем это видеть, как если бы они чуть-чуть запаздывали или шли с опережением. Поэтому, в сущности, здесь тоже реализуется интерферометр, но только с гигантскими размерами, поскольку расстояние от ближайшего пульсара до Земли, это сотни парсек. Это уже даже не 5 миллионов километров, это уже чисто астрономические расстояния.

У нас есть и другие способы детектирования очень низкочастотных гравитационных волн. Следующую, пожалуйста, картинку. Эти гравитационные волны имеют частоту, сравнимую с горизонтом нашей Вселенной, частоту порядка 10 в минус 18 герц. В данном случае они изменяют так называемую поверхность последнего рассеяния. То есть, ту поверхность, откуда до нас доходит реликтовое излучение, которое было рождено в ранней Вселенной. И мы можем наблюдать действие гравитационных волн в виде анизотропии этого реликтового излучения. Здесь я должен два слова сказать о том, что такое реликтовое излучение.

Надо сказать, что все тела при расширении охлаждаются, а при сжатии нагреваются. Наша Вселенная расширяется, и она охлаждается. В прошлом она была гораздо горячей, и в ней была так называемая первичная плазма. Эта первичная плазма состояла из нескольких сортов частиц, в частности, одними из таких частиц были фотоны. После того как плазма остыла достаточно для того, чтобы электроны рекомбинировались протонами, у нас образовалось нейтральное вещество, и фотоны начали распространяться свободно. Эти фотоны сейчас астрономы и наблюдают в виде реликтового излучения. Это реликтовое излучение пошло с так называемой поверхности последнего рассеяния. Представьте себе, что вот здесь у нас температура упала настолько, что фотоны смогли излучаться, распространяться оттуда свободно. При этом они распространяются во всех направлениях, но только в одном направлении – к телескопу – мы их увидим. И такие фотоны формируют то, что называется «поверхность последнего рассеяния», и мы видим источник во Вселенной, внутри которого мы находимся. Это гигантский источник, самый далёкий из известных во Вселенной, и называется он «поверхность последнего рассеяния».

Эта поверхность последнего рассеяния под воздействием гравитационных волн тоже немножко колышется, точно так же, как два плеча интерферометра. И мы наблюдаем это в виде горячих и холодных пятен реликтового излучения. Пожалуйста, следующую картинку.

Надо сказать, что анизотропия реликтового излучения была открыта примерно 10 лет назад, и в течение этих лет астрономы очень активно исследовали анизотропию реликтового излучения. Но новый этап этого изучения наступил с выводом спутника «WMAP», который расшифровывается так «Вилкинсон майкровейв анизотропи проуб». Этот спутник был запущен в точку Лагранжа L2 и служит для того, чтобы записать всю информацию об анизотропии реликтового излучения со всей сферы. Пожалуйста, следующую картинку. Вы видите карту, которую сделал этот спутник. Красные пятна на этой карте означают повышенное значение температуры в данном направлении, синие – пониженное. Итак, мы видим всю сферу вокруг нас в виде такой пятнистой поверхности. Гравитационные волны и формируют эту поверхность, они являются стохастическими волнами, но в отличие от тех волн, которые мы можем дать в проекте «ЛАЙГО», мы видим не изменения их во времени, а изменение их в пространстве, поскольку сама гравитационная волна – очень низкочастотная. Конечно, наблюдать, как она эволюционирует во времени, мы не можем. Тем не менее, мы можем наблюдать, как она эволюционирует в пространстве, как меняется она по сфере «последнего рассеяния».

Вот эта карта была сформирована буквально месяц назад. Американские астрономы, которые наблюдали на спутнике WMAP, опубликовали свои результаты в начале февраля. Надо сказать, что этот спутник будет работать ещё год, и будем надеяться, что они получат ещё более точные данные.

Теперь немножко о гравитационных волнах. Анизотропия, которая сейчас наблюдается, вызвана так называемыми флуктуациями плотности. Это те флуктуации плотности, которые тоже были порождены в ранней Вселенной, и которые сейчас сформировали крупномасштабную структуру (галактики, звёзды), и благодаря чему возникли и мы с вами. Совершенно точно можно сказать, что флуктуации, которые наблюдают сейчас астрономы, это не гравитационные волны, но, тем не менее, есть основание думать, что мы уже очень близки к тому пределу, когда гравитационные волны можно будет наблюдать и в таком диапазоне частот тоже. Почему? Дело в том, что общие теоретические предсказания указывают на то, что гравитационные волны должны вызывать анизотропию примерно в 10, может быть, в 20, в 30 раз меньше, чем то, что уже зарегистрировано. Надо сказать, что чувствительность таких экспериментов очень быстро растёт со временем. Само реликтовое излучение было открыто в 66-м году, температура этого излучения – 3 градуса Кельвина. Оно, надо сказать, было открыто случайно, в результате испытания нового радиометра. Понадобилось 10 лет, чтобы открыть дипольную гармонику в анизотропии реликтового излучения, связанную с тем, что наша Земля, Солнечная система движется сквозь реликт, и из-за этого равновесное излучение кажется, с одной стороны, более ярким, с другой стороны более тусклым. Понадобилось ещё 20 лет, чтобы открыть другие гармоники в анизотропии реликтового излучения.

Теперь мы уже подошли к тому, что полностью промерен спектр этого реликтового излучения, и уже наблюдается поляризация этого излучения. Давайте я два слова скажу о том, почему это так важно. Дело в том, что гравитационные волны и скалярные возмущения, возмущения плотности, совместно производят вот эту картинку, эту рябь на поверхности последнего рассеяния, и для того, чтобы разделить вклад гравитационных волн от скалярных возмущений, от возмущений плотности, мы должны наблюдать ещё некоторые параметры этого излучения, а именно, два параметра Стокса. Вся интенсивность, все электромагнитное излучение характеризуется несколькими параметрами Стокса, это интенсивность и два дополнительных параметра, которые характеризуют поляризацию реликтового излучения. Вот поляризация реликтового излучения однозначно даст вывод о том, что гравитационные волны зарегистрированы.

И ещё два слова я скажу о том, что поляризация реликтового излучения уже открыта. Она открыта в результате проведения эксперимента, который называется «DASI», в сентябре прошлого года. Группа астрономов, которые проводили этот эксперимент, опубликовали данные о том, что они наблюдают поляризацию реликтового излучения, а на спутнике WMAP даже построили спектр, поскольку спутник – гораздо более чувствительный прибор, чем тот эксперимент, который делали астрономы с Земли. Надо сказать, что, несмотря на то, что поляризация открыта, это всё-таки поляризация, вызванная не гравитационными волнами, а опять-таки возмущениями плотности. Но это уже близко к тому пределу, когда должна наблюдаться поляризация, вызванная гравитационными волнами.

Итак, мы кратко посмотрели на все диапазоны, в которых может быть гравитационное излучение – от диапазона 1 килогерц (это звуковой диапазон) до диапазона 10 в минус пятой герц, что соответствует одному дню или нескольким часам. Потом мы посмотрели на другой способ детектирования гравитационного излучения, с помощью пульсаров, это диапазон в несколько лет. И наконец, перешли к гравитационным волнам, которые являются самыми длинными гравитационными волнами во Вселенной, которые имеют длину волны, сравнимую с горизонтом Вселенной – несколько десятков гигапарсек. Все эти волны должны нести очень интересную информацию о ранней Вселенной.

Вадим Борисович сказал уже, что очень интересная информация будет о нейтронных звёздах. Но нейтронные звёзды – это всё-таки нечто уже известное физикам. Нейтроны – это объект, который достаточно хорошо изучен. То, что пойдёт из ранней Вселенной, те гравитационные волны, которые будут нести информацию о самых ранних стадиях, это то, что физиками совершенно не изучено. Есть достаточно много теоретических предположений о том, какова должна быть физика в ранней Вселенной, но никаких экспериментальных указаний на это.

Мне хочется показать ещё одну картинку, покажите её, пожалуйста. Что будет исследоваться в дальнейшем? Поляризация, которая будет исследоваться, поляризация реликтового излучения, её исследование будет осуществляться в нескольких экспериментах. В частности, она будет исследоваться на международной научной стации «Альфа». Вы видите станцию «Альфа», она уже выведена на орбиту и летает уже несколько лет, на ней будет проводиться очень много научных экспериментов. И в частности, будет проводиться российско-итальянский эксперимент «SPORT», который специально посвящён исследованию поляризации реликтового излучения. Будем надеяться, что в этом эксперименте удастся зарегистрировать так называемую b-моду поляризации, которая прямо укажет на амплитуду гравитационных волн, на то, какая была физика ранней Вселенной.

Помимо этого эксперимента будет ещё проводится эксперимент «ПЛАНК». Это гигантский эксперимент, в который вовлечены все европейские страны (пожалуй, за исключением России) и помимо этого ещё и Соединённые Штаты. В этом эксперименте астрономы хотят промерить полностью и анизотропию реликтового излучения, и поляризацию. И узнать, какой у нас спектр от флуктуаций плотности и какие у нас гравитационные волны идут от ранней Вселенной. Зарегистрировав волны от ранней Вселенной, мы сможем восстановить физику ранней Вселенной, и посмотреть на то, какие законы там могли быть.

А.Г. У вас есть теоретические предположения о том, что это может быть за физика?

М.С. Конечно. Предположений очень много. Но предположения могут быть и ошибочными. Пожалуйста, покажите следующую картинку.

Здесь изображены те знания, которые есть сейчас у нас. Астрономические наблюдения в оптическом диапазоне охватывают ближайшую к нам Вселенную – мир галактик. Радионаблюдения, выполненные, в частности, на спутнике WMAP, охватывают сферу последнего рассеяния. Та картинка, которая формируется на сфере последнего рассеяния, идёт из так называемой ранней Вселенной, со стадии инфляции. Стадия инфляции с теоретической точки зрения достаточно хорошо изучена. Надо сказать, что многие из её предсказаний оправдались, в частности, оправдался так называемый спектр Харрисона-Зельдовича, который сейчас наблюдают в виде флуктуации реликтового излучения.

Но есть ещё одна часть, которая говорит о том, что и до инфляции что-то было. И условно этот момент времени называется «сингулярностью». Надо сказать, что сингулярность – это неотъемлемая черта, которая появляется в общей теории относительности, и до сих пор это ассоциировалось просто с некоторой особой точкой. Ещё одну картинку, пожалуйста.

В.Б. Надо пояснить, сингулярность – это то, что внутри чёрной дыры.

А.Г. Понятно, всё стремится к бесконечности.

В.Б. Если хотите. Но есть и другая точка зрения.

М.С. Вот на этой картинке показано, как представлял себе средневековый астроном, что увидит человек, заглянувший за небесную твердь. Когда Галилей изобрёл свой телескоп, та картинка, которую увидели астрономы, довольно существенно отличалась от этого изображения. Надо сказать, что когда астрономы будут обладать гравитационно-волновыми приборами и смогу заглянуть внутрь чёрной дыры или в раннюю Вселенную, не исключено, что та картинка, которую они увидят, будет довольно сильно отличаться от этой.

А.Г. От той, которую мы сегодня имеем. Ну, что ж, сколько нам ждать осталось и в том и в другом случае? Я имею в виду, когда эксперимент будет проведён?

В.Б. Оптимистически – если вы говорите о наземных антеннах…

А.Г. И о наземных, и о…

В.Б. Когда они дадут положительные результаты?

А.Г. Результат.

В.Б. Да, результаты – положительный.

А.Г. Результат.

В.Б. Результат – это значит, что вздрогнули четыре пары зеркал. Две под Сиэтлом и две под Новым Орлеаном. Я думаю – 2008 год. Может быть, я ошибаюсь на два года. Может быть. 0,95 я даю. Могу поспорить.

Коммуникация у птиц

5.06.03

(хр.00:50:23)

Участник:

Владимир Викторович Иваницкий – доктор биологических наук.

Александр Гордон: …большинство птиц начинает петь с рассветом или чуть-чуть после заката. В тёмное время суток они молчат. Почему?

Владимир Иваницкий: Большинство птиц действительно поют на рассвете, хотя далеко не все. На этот счёт существуют разные точки зрения. И одна из них сводится к тому, что предутренние часы, когда освещение ещё не полное, разумнее тратить именно на пение. А не на какие-то конкурирующие виды активности, которые требуют как раз наиболее яркого освещения и сопряжены с тем, что птицы должны наиболее полно включать свои зрительные возможности.

Это одна из гипотез, которая объясняет приуроченность пения птиц именно к ранним утренним часам. Это, в общем, довольно короткий период, который примерно на 40-45 минут предвосхищает рассвет. То есть астрономический рассвет в данном месте.

Но есть, как это ни удивительно, и другие виды птиц, очень известные, в том числе, например, соловей, которого знают практически все. Вот эта птица как раз поёт глубокой ночью, в абсолютной мгле, когда ничего не видно. Не видно и человеку, естественно, не видно и соловью, это, в общем, тоже достаточно очевидно. Почему существует такая странная ночная активность у соловьёв и некоторых других птиц, скажем, садовых камышевок, этот вопрос, к сожалению, пока изучен недостаточно.

То есть мы не можем предложить для этого феномена легко понимаемую гипотезу, вроде той, о которой я только что говорил применительно к тем птицам, которые поют перед рассветом.

Есть птицы, которые поют не рано утром, тоже в сумерках, но вечерних. Это так называемый «предзакатный миг пения». Дрозды, например, часто фигурирующие и в стихах, и в песнях, птицы, действительно имеющие очень яркое и звучное пение, почему-то поют наиболее азартно, наиболее ярко именно в предзакатные часы.

Или такая птичка, как зарянка, или малиновка, как её называют, очень красивая, очень симпатичная птаха. Тоже поёт, когда спускаются предзакатные сумерки.

Так что изменчивость, вариативность этих суточных ритмов пения, она очень велика. Можно взглянуть на картинку, которая изображает эти суточные ритмы пения в виде довольно простых графиков. И на них хорошо видно, что это действительно очень вариативный вид поведения.

Говоря о суточных ритмах пения, о том, как разные виды птиц приноравливаются к разному времени суток, как они строят свои выступления, свои концерты, как они строят свои сольные выступления по отношению к тому или иному времени суток, приходится иметь в виду ещё один момент, очень важный. Дело в том, что если вы заходите в лес, то не надо быть специалистом-орнитологом для того, чтобы понять, что одновременно звучат, одновременно поют самые разные виды птиц. Зачастую их очень много. Если вы зайдёте в наш обычный европейский лес, или в наш большой парк, скажем, Битцевский или Измайловский, не говоря уже о нашем Лосином Острове, который в сущности лес, а не парк, то, не сходя с места, можете насчитать буквально 10-12, а если постоять подольше, то, может быть, даже до двух десятков разных видов птиц. И все они поют одновременно. И существует такое понятие, как частотный диапазон. Да, каждый звук имеет свой частотный диапазон. И все птицы, большинство, по крайней мере, птиц, которые поют вместе, поют бок о бок, друг с другом, образуют единый хор, пользуются одним частотным диапазоном.

Это значит, что они каким-то образом перекрываются, как-то накладываются друг на друга и используют один канал связи. Они выходят в эфир одновременно, используют один канал связи и перекрикивают друг друга. И вот чтобы не создавать такого переуплотнения в эфире, не слишком забивать эфир своими голосами, возможно, поэтому они и стремятся как-то наиболее полно использовать этот доступный им суточный интервал времени. Для того чтобы как-то избежать этой акустической конкуренции, которую можно назвать, скажем, конкуренцией за эфирное время. А для того чтобы не совсем уж плотно забивать этот эфир, они используют разное время суток. Разные виды поют в разное время.

А.Г. По этому графику суточных ритмов пения я вижу, что все птицы вместе имеют свой прайм-тайм, когда им приходится перекрикивать друг друга. Это пик, который приходится на 4-5 часов утра, если я не ошибаюсь?

В.И. Да, это как раз время, соответствующее рассветному, предрассветному или сразу послерассветному времени, где число певцов бывает максимально, и количество отдельных птичек данного вида, количество особей, как мы говорим, бывает максимально. В это время акустическая интерференция, возможная акустическая конкуренция наиболее велика. Есть, скажем, такой график, который всех птиц вместе, поющих в данном месте, суммирует, скажем, поющих на данном участке леса, или на данном участке луга. И здесь, конечно, некоторые элементы конкуренции налицо.

Но это довольно грубая картинка, которая имеет дело с интервалами времени, сопоставимыми, скажем, со временем суток. Но существует довольно прихотливая мозаика пения на более коротких интервалах времени. Для того чтобы её установить, нужно проделать довольно кропотливую работу. Нужно взять микрофон, который пишет всё вокруг, достаточно широкого спектра записи, и записать всё, что слышится в данном месте, разные виды птиц.

А потом на специальных приборах, осциллографах или спектрографах, кропотливо прослеживать распределение отдельных песен друг за другом. И оказывается, что даже на этих коротких отрезках времени птицы тоже избегают того, чтобы их песни как-то накладывались друг на друга. Как это получается? Давайте, если это возможно, послушаем песню зяблика, чтобы понять, как, собственно говоря, строится песня. Зяблик, он хорош прежде всего тем, что многие узнают эту песню, поскольку эта птица хоть и лесная, она живёт и в наших парках. В наших московских парках или даже на бульварах её можно слышать.

А.Г. Да, вполне узнаваема.

В.И. Да, вполне узнаваема, я думаю, что её все слышали, то есть я уверен, что все слышали. Вот это очень распространённый тип песни. Если вы обратите внимание, он пропел сначала один куплет, потом последовала пауза, затем следует как бы другой куплет. Но куплеты совершенно одинаковые, потому что песни стереотипные.

Это такой пунктирный тип, если можно так выразиться. А вот теперь давайте послушаем совершенно иной тип песни. Скажем, давайте болотную камышевку.

А.Г. А это что за птица?

В.И. Эту птица почти всегда можно услышать где-нибудь в глухом углу парка, возле какой-нибудь речки или возле водоёма, где есть густая трава, высокая – крапива, конкретно. Она очень крапиву любит. Вот видите, совершенно иной тип пения, это сплошной поток звуков, довольно плотно упакованных во времени. И она может так петь часами, в общем-то, без перерыва.

Теперь о том, как птицы избегают акустической конкуренции на коротких отрезках времени. Если вспомните ещё раз песню зяблика, то там звук, потом пауза, звук, потом пауза. И разные виды птиц подстраиваются друг под друга. То есть они избегают того, чтобы их песни накладывались, звучали одновременно. Они обязательно выстраивают свой акустический ряд так, чтобы заполнять паузы между пением других исполнителей.

Причём тут важен один момент. Но здесь нужно сказать несколько слов о том, что же собой представляет песня? Для чего она, собственно говоря, нужна?

А.Г. Да, я хотел спросить, зачем поют-то?

В.И. Да, для чего они, собственно, поют, и, причём, поют ведь очень много. Ведь, скажем, тот же зяблик (он удобен, прежде всего, потому, что его песни легко считать) исполняет за день несколько тысяч песен. Причём, если он хорошо разойдётся, то поёт примерно 5-6, иногда 7, даже 8 песен в минуту. Он поёт практически целый день, у него суточный ритм довольно равномерный. Он принадлежит к тем птицам, которые поют относительно равномерно в течение всего дня. Вы можете, как сейчас говорят, прикинуть, сколько он должен спеть за день песен.

А.Г. И сколько энергии должен потратить.

В.И. Да, сколько энергии должен потратить. Ради чего? Предназначение песни, в общем-то, довольно простое, это такой универсальный маяк, обозначающий присутствие самца данного вида в данном месте на данной территории.

Большинство видов певчих птиц, фактически все певчие птицы, – собственники, ярко выраженные собственники в отношении владения землёй. Каждый самец ранней весной, прилетая на места гнездования, возвращаясь с зимовки, прежде всего озабочен тем, чтобы занять территорию. Территория эта размером, где-то, скажем, около гектара, то есть сто на сто метров – это в среднем, очень в среднем. Но почти для всех видов мелких воробьиных, певчих птиц – это стандартный размер территории. Очень стандартный.

Территория очень рьяно охраняется, с драками, со всевозможными ритуальными действия и т.д. Но я сейчас об этом говорить не буду, важно то, что когда самец поёт, он как бы делает заявку на эту территорию.

А.Г. Но при этом если самец другого вида занимает ту же самую территорию, он…

В.И. Я, собственно, к тому и веду: самцы одного и того же вида, скажем, разные зяблики, оказываются рассредоточены в пространстве на достаточно приличное расстояние, порядка, скажем, 100-150 метров, 80 метров, вот в таких плотных поселениях.

А территории разных видов, они свободно перекрываются. И певцы разных видов, они вольны петь неограниченно близко друг от друга. И поэтому, собственно говоря, именно для межвидовых акустических отношений как раз наиболее важна эта возможность межвидовой интерференции, акустической интерференции. Возможность конкуренции за эфир.

И здесь, собственно говоря, возникают разные механизмы, с помощью которых певцы разных видов этой конкуренции избегают. Один из таких механизмов, как я говорил, это стремление заполнять паузы. Когда один вид спел, исполнил свою песню, поёт другой вид, если остаётся время, поёт третий, четвёртый и т.д. На этой основе даже возникает некая иерархия, потому что виды, которые обладают громким голосом… Зяблик, это, например, ярко выраженный доминант. Почему? Во-первых, потому что у него очень громкий, бодрый, задорный, азартный голос. Во-вторых, это птица очень многочисленная, которая создаёт сплошные поселения, где звучание их голосов создаёт мощный акустический фон.

И другие птицы, вынуждены приспосабливаться к ним. Поэтому тон, ритм этого ансамбля, хора задают зяблики. К ним подстраиваются, допустим, какие-нибудь пеночки. Кстати, давайте пеночку-весничку послушаем, она того же типа пения птичка, тоже такой порционный пунктирный тип пения с коротенькими стереотипными песнями, разделёнными ярко обозначенными паузами. Когда собираются в одном месте птички с таким типом пения, с порционным типом, то звучание хора становится наиболее упорядоченным, поскольку здесь хорошо выражены паузы, и в них легко можно вставиться.

А когда поют птицы с непрерывным типом пения, типа камышевок, которых мы тоже слышали, то здесь, конечно, возможность для их краткосрочного разделения по времени уже меньше, потому что песня непрерывная, там просто не встроишься никуда. Они вынуждены петь одновременно. И они используют тогда несколько иной механизм, они делят уже не время, они делят пространство.

Как они это делают? Давайте посмотрим 9-й рисунок, я пытаюсь объяснить на его примере, как это происходит. Там, собственно говоря, изображена дистанция, разделяющая одновременно поющих самцов – которые поют дуэтом. Сверху – это дистанция, разделяющая самцов садовой камышевки. В серединке – картинка, изображающая самцов болотной камышевки, а самая нижняя картинка – это дистанция между самцами разных видов.

Чёрным там изображены дистанции, которых мы можем ожидать в том смысле, если эти самцы будут петь, не обращая внимания друг на друга, некое случайное распределение. Достаточно отчётливо можно видеть, что всё-таки существует некоторый провал на малых дистанциях. Это значит, что самцы разных видов (в данном случае, самцы садовой и болотной камышевки, территории которых, я повторю, перекрываются совершенно свободно), ещё раз повторю, свободно могут выбирать, где им петь. Они всё-таки избегают петь рядом друг с другом – они просто выбирают то место на своей территории, где в данный момент не поёт самец другого вида.

Причём, здесь активной акустической доминантой является садовая камышевка, а видом, который подстраивается (который является такой что-ли суб-доминантой, как ещё можно сказать, вторым в иерархии) является болотная камышевка. И вот эта иерархия, их субординация, если можно так выразиться, проявляется в разных ипостасях, разных аспектах их жизни. Садовая камышевка прилетает раньше почти на две недели. Болотная, она заявляется, так сказать, с зимовок уже тогда, когда садовые заняли участки, они освоились, они чувствуют себя хозяевами. И болотные вынуждены как-то строить свою жизнь, свою активность сообразно тому, как ведёт себя доминант, хозяин данной территории.

Мне хотелось бы показать рисунок, который изображает эти два вида, они очень похожи друг на друга. Рисунок, если можно, покажите. Видите, они очень похожи внешне и, в общем-то, практически не различимы, если говорить откровенно. Но очень хорошо отличаются по пению. Песни у них разные. Давайте ещё раз послушаем болотную и садовую следом за ней, чтобы можно было сравнить. Это вот знакомая нам песня болотной камышевки, очень торопливая.

А вот это садовая камышевка. Совершенно иной ритм. Чётко расставлены акценты. Она как бы выкладывает свою акустическую программу. Не спеша, с расстановкой, с чувством, она никуда не торопится. Песни очень разные, на слух они легко различаются – и даже человеком. Естественно, они друг друга тоже различают.

И вот возникает вопрос. А, в сущности, может, они не реагируют друг на друга? Может быть, они безразличны, может быть, они хорошо различают друг друга, но не обращают друг на друга внимания? Как это можно установить. Для этого существует такой метод, который широко очень применяется в биоакустике, это так называемый «метод звуковой ловушки». Называется он так потому, что иногда с его помощью подманивают, скажем, птичку в сеть. Он предельно прост – записывается на магнитофон песня, затем она через какой-нибудь динамик проигрывается самцу, который занял территорию в данном месте. Как я уже говорил, птицы территорию очень азартно и рьяно охраняют, и поэтому хозяин территории чувствует себя в праве, он тут же кидается на поиски нарушителя. Подлетает к динамику и пытается как-то вот…

А.Г. Выяснить отношения.

В.И. …отыскать нарушителя, иногда даже вплоть до того, что с великим ожесточением клюёт этот динамик. И таким образом можно транслировать самые разные песни и каким-то образом описывать или оценивать поведение респондента, то есть самца, который задействован в опыте.

И я проигрывал песни садовой камышевки – болотной, и наоборот, песни болотной камышевки – садовой. И наблюдал, что у меня выходит, как ведёт себя респондент. Картина оказалась очень неожиданной и совершенно асимметричной, в общем-то. Потому что болотная камышевка абсолютно игнорирует песню садовой камышевки, никак не неё не реагирует, никакой реакции практически не проявляет. А садовая – та как раз реагирует чётко, азартно, бурно. Самец садовой приближается к динамику, явно кого-то ищет возле него, подлетает вплотную. И производит некие действия, которые свидетельствуют о том, что он бы сейчас кое-кому задал основательную трёпку.

А.Г. То есть, садовая камышевка видит болотного конкурента, а та – нет…

В.И. Да, это проявление того самого доминирования, о котором я уже говорил, рассказывая о том, как они выбирают место для пения в той ситуации, когда их участки перекрываются. Таким образом, я повторяю, у певчих птиц совместное использование эфира отражает какие-то их побуждения избегать одновременного пения, избегать этой самой конкуренции за каналы связи. Но это далеко не все, о чём здесь можно говорить.

А.Г. Но, прежде всего, я хотел бы задать вопрос ещё вот какой. Вы сказали, что самцы поют в основном, потому что это своего рода сигнал. Во-первых, самке о том, что здесь есть самец. А во-вторых, второму самцу: «не приближайся, я здесь». А самки вообще не поют?

В.И. У большинства певчих птиц самки практически не поют или поют крайне редко. Но, в общем-то, у каждой самки в нервной системе закодирована вся необходимая информация, необходимая для пения. То есть, они обладают равными генетическими программами для пения. И голосовой аппарат у них устроен точно так же, как и у самцов.

А.Г. То есть, могут петь, как самцы, но не поют.

В.И. Абсолютно точно. Причём, устроить это довольно легко. Для этого нужно поймать самку и сделать ей инъекцию самцового гормона. После этого она с большой вероятностью будет петь. Ну, конечно, не так азартно, как самец. И, может быть, не так разнообразно и ярко. Во всяком случае, рядовую песню она исполнит вполне удовлетворительно. Если не на пятёрку, то на четвёрку во всяком случае. Так что, в принципе, самки петь умеют, но делать это избегают в обычных условиях. Да это им, в общем-то, и не нужно, потому что у птиц полом, который себя подаёт, являются самцы. А полом, который выбирает, являются самки. Как, впрочем, у многих других живых существ. Поэтому самкам в нормальной жизни, в принципе, петь совершенно не нужно. Но иногда в разного рода экспериментальных работах выявить, как поёт самка, бывает очень важно.

А.Г. И вы сказали, «споёт видовую песню». То есть, может быть не на пятёрку, но на четвёрку. Это значит, что есть некая песня, которая запрограммирована у данного вида птиц. И каждая птица этого вида, вне зависимости от того, в какой среде она растёт, эту рядовую песню знает от рождения. Это верно?

В.И. Это верно, но лишь отчасти. Индивидуальное развитие песни у птицы, в процессе её жизни, проходит, по меньшей мере, две ключевые стадии. Первая стадия целиком запрограммирована генами. Это генетически обусловленная стадия, и результатом этой стадии является то, что у любой птицы (даже абсолютно изолированной с рождения от своих сородичей, даже выращенной в инкубаторе, хотя, в общем, певчих птиц едва ли можно вырастить в инкубаторе) формируется в конечном итоге какая-то песня, очень похожая на её видовую песню. Очень похожая, но весьма отличная в деталях. Это, если можно так сказать, очень расплывчатый образ, где видовые черты скорее угадываются, чем присутствуют. Но при этом, допустим, тот же зяблик, выращенный в изоляции от сородичей, будет петь песню, которая значительно больше похожа на песню зяблика, чем, скажем, на песню той же леснички, которую мы слышали. А молодая лесничка, когда она тоже оказалась волею судеб в изоляции от своих всех сородичей, она будет петь песню, достаточно похожую на песню леснички, а вовсе не на песню зяблика.

А.Г. Похожую с точки зрения экспериментатора, или эту песню можно предъявить, и её узнают?

В.И. Они её узнают. Дальше в природе приходит время второго этапа. Второй этап уже включает в себя с необходимостью элемент обучения. Для того чтобы песня, существующая в виде такой, генетически предопределённой, аморфной заготовки сформировалась, трансформировалась уже в песню настоящую, яркую, видовую песню, необходимо обучение. Причём, обучение это должно происходить достаточно в юном возрасте. Считается, что у большинства видов певчих птиц, о которых мы с вами сейчас ведём речь, этот период составляет где-то порядка двух месяцев от роду, от момента вылупления. Чтобы было понятно: две недели птица проводит в гнезде, потом она вылетает из гнёзда, ещё через две недели она приобретает навыки самостоятельной жизни – у птичек всё быстро происходит. И вот в течение месяца, примерно, она должна слышать пение своего вида. И только в этом случае она сформирует ту видовую песню, которая является непременным атрибутом данной породы птиц.

А.Г. А обучение проходит только в школе своего вида или, слыша другие виды, она может что-то заимствовать оттуда?

В.И. Если нарисовать наиболее часто встречающуюся картину, то всё-таки учителями птицы чаще всего выступают певцы своего вида. Более того, по-видимому, довольно часто таким учителем становится, собственно, отец. Поскольку, даже приобретя навыки самостоятельной жизни, молодая птица, как у нас говорят, слеток, то есть птица, которая только что вылетела из гнёзда, первое время держится в окрестностях своего гнёзда на своей территории, где ей привычнее, где она чувствует себя в безопасности, где о появлении опасности её могут предупредить родители. И пение собственного отца – оно, видимо, иногда и довольно часто становится моделью, с которой птица формирует собственный репертуар.

Но так, конечно, происходит далеко не всегда. И есть среди птиц, к счастью, уже знакомые нам камышевки. Это совершенно необычные, удивительные птицы. Их непрерывная, очень богатая звуками песня, в существенной степени включает в себя всевозможные имитации, заимствование голосов других птиц. Причём других видов птиц.

С болотной камышевкой была проведена страшно кропотливая работа. В Бельгии очень подробно анализировали её песню, и оказалось, что репертуар песни болотной камышевки содержит заимствование до двухсот разных видов птиц. Это результаты анализа около двух десятков разных самцов-певцов этого вида, а репертуар одной птички, одного самца болотной камышевки может включать заимствования до восьмидесяти разных видов.

А.Г. Это в процентном отношении сколько, можно сказать? От общей длины песни?

В.И. Вы знаете, это довольно сложно посчитать, ведь песня болотной камышевки непрерывная, она длится в течение, скажем, десятков минут и может быть непрерывной. Когда самец разойдётся, он может петь десятки минут практически без перерыва. И посчитать, какой процент там составляет имитация – это довольно сложно. Тот автор, работами которого я оперирую, этого не делал, не подсчитывал. Но, во всяком случае, можно считать, что эти заимствования, эти имитации составляют значительную долю в совокупной акустической продукции, которую выдают певцы данного вида.

Это довольно поразительно и довольно интересно. И интересно это, прежде всего, с той точки зрения, что источником этих заимствований, этих подражаний являются не только те птицы, которые соседствуют с болотной камышевкой в том месте, где она гнездится. Она заимствует и звуки, которые слышит на пролёте и на зимовке. А зимует она в экваториальной Африке, довольно далеко. Это тоже очень интересно – почему?

Потому что, как я говорил, окончательная кристаллизация песни большинства птиц заканчивается в возрасте около двух месяцев. Как у тех же зябликов, по которым очень много работ. Кстати, для них это достаточно чётко показано. Действительно, два месяца – это тот критический период, в течение которого птица должна сформировать свою песню и в течение которого она её формирует. А болотная камышевка обладает совершенно, видимо, неограниченным диапазоном обучения, который простирается, по крайней мере, на несколько месяцев.

Представьте себе, болотная камышевка появляется на свет где-то в июне, а потом она в конце августа отправляется в путь, в миграцию, в перелёт. Летит через Средиземное море, через пустыню Сахару, через какую-нибудь Кению и останавливается где-нибудь в Зимбабве. И вот на всём этом пути, который занимает несколько месяцев, она всё время впитывает в себя информацию, которую поставляет ей тот калейдоскоп видов, который её сопровождает на этом длительном пути. Всё это она прекрасно впитывает, запоминает, и потом это всё выдаёт, вернувшись на следующий год на место своего рождения, на место своего гнездования. Где она образует пару, выводит птенчиков, и всё это выдаёт, всю эту программу, которая была усвоена в течение этого длительного времени.

То есть вот у видов-имитаторов, у видов-подражателей период обучения, видимо, длится, по меньшей мере, всю первую зиму их жизни, а, может быть, они учатся и всю жизнь. Ну, правда, надо сказать, что мелкие певчие птички живут очень мало, три-четыре года они в природе живут, это не так много. Но, тем не менее, они успевают выучить очень много.

Вот что это такое? Представьте себе, один самец выучивает восемьдесят разных, будем говорить, звуков. Хотя, в общем, там не просто звуки, довольно сложные иногда эти звуки бывают. Какие-то обрывки песен, какие-то отдельные, как у нас говорят, позывки, сигналы тревоги или сигналы другого предназначения – восемьдесят. То есть восемьдесят звуков он вызубривает, выучивает, и способен их воспроизводить. Вы знаете, попугаи говорят, и если попугай выучивает восемьдесят слов, то такой попугай считается уже изрядным говоруном. А рекорд у этой породы птиц где-то триста-четыреста, может быть, пятьсот-шестьсот слов. Это уже самые продвинутые попугаи, с которыми занимаются тренеры высшей квалификации. Причём, которые обычно уже с какой-то научной целью занимаются обучением попугая. То есть, понимаете, такая крошечная птичка всего за год своей жизни овладевает репертуаром продвинутого попугая.

А.Г. Свойства памяти пернатых меня всегда восхищали. Когда я узнал, что синица способна запомнить до пятисот, по-моему, а то и больше точек, где она прячет зёрна, и составить карту-схему, чтобы потом к ним вернуться… Это не укладывается у меня в голове – как в такой маленькой головке может отпечататься такая информация?

В.И. Да, вы знаете, это не укладывается у очень многих, и хоть это не имеет отношения к теме нашего разговора, но это совершенно потрясающая область изучения птиц – их запасание кормом.

Существуют разные токи зрения на этот предмет. Очень многих учёных тоже крайне озадачивает такая способность. И они весьма сомневаются в том, что птицы именно таким образом действуют. Существуют разного рода альтернативные механизмы, которые позволяют им находить спрятанный корм. Если коротко, здесь есть два момента: первое, они ищут там, где прячут, а второе – это то, что они прячут очень много. Вот, скажем, маленькая синичка, допустим, за год прячет, если мне не изменяет память, примерно 16 килограммов еловых семян. Я не помню, сколько весит еловое семечко, но очень мало. Вы можете посчитать, сколько запасов она делает. То есть это даже не пятьсот, это десятки тысяч запасов. Здесь, конечно, механизм довольно сложный. Едва ли она помнит все свои запасы, хотя здесь тоже существуют всякого рода экспериментальные работы, которые свидетельствуют о такой памяти.

А.Г. То, что у них когнитивный процесс идёт, это, вне всякого сомнения, показали молочники в Лондоне, которые боролись с синицами, вскрывающими сливки в любых упаковках. Достаточно трудно уберечься от этих малых птах – но вернёмся к пению.

Вы сказали уже несколько раз, что помимо основной функции - «маяка» – самец даёт знать и другому самцу, и самке, что он здесь находится, у них есть ещё некая сигнальная система, которая способна предупредить об опасности, о приближении хищника, может быть, указать на корм птенцам и так далее. Можно об этом?

В.И. Да, конечно. Дело в том, что мы до сих пор всё время говорили о песне. Это было ключевое слово. И действительно, песня – это, видимо, самый важный элемент в общей системе акустического общения певчих птиц. Но далеко не единственный.

Дело в том, что наряду с песней, акустический репертуар всех видов певчих птиц, в том числе и всех, о которых мы с вами говорили, включает так называемые, «позывы» или «позывки», это совершенно иной класс звуков. Отличаются они от песни, пожалуй, по двум основным признакам.

Первое. Песня – это всё-таки довольно сложный сигнал, длительный, состоящий в простейшем случае из двух звуков, а иногда это сотни и тысячи звуков, если говорить о камышевках. В общем – это сложный сигнал. Сложный, длительный достаточно сигнал. Позывка же – это, как правило, только один короткий сигнал, это вскрик, окрик, это одна такая короткая посылка, очень простая, довольно простой структуры. И, если говорить о частотной модуляции, амплитудной модуляции, резко отличающаяся от песни в этом отношении.

Второе отличие состоит в том, что если для формирования песни, как я уже говорил, нужен период обучения, нужна некая модель, то позывки или позывы, они, в основном, развиваются на генетическом фундаменте, и для того чтобы у особи данного вида сформировалась присущая ей система позывок, ей совсем не нужно слушать других птиц своего вида. Это всё формируется на генетическом автомате. Гены здесь всё решают.

И третий важный момент – это то, что песня приурочена к периоду размножения, поскольку она обслуживает сферу репродуктивной коммуникации, призыв самок и отпугивание других самцов. А система позывок обслуживает весь бытовой цикл. И поэтому она бывает довольно разнообразной. Репертуар у некоторых видов, скажем, у тех же синиц, о которых мы уже говорили, включает десятки разных видов позывок.

В частности, самой сложной системой, вообще одной из самых сложных систем позывок в мире пернатых, обладает большая синица, всем прекрасно известная, поскольку именно она живёт в городе, и которая у нас на балконах чаще всего бывает. Невероятное разнообразие разных звуков они издают, и вот каждый такой звук, в общем, хочется считать элементом их языка. Всегда кажется, что каждый такой звук что-то значит, скажем, тревогу, или то, что птица нашла корм, или то, что она к кому-то обращается, или кого-то о чём-то предупреждает.

Собственно говоря, это и есть главный подход к анализу позывок птиц, поскольку им-то как раз и приписываются функции языка в системе коммуникации пернатых. Действительно, эти позывки очень похожи на наши слова. Они довольно короткие, они стереотипные, они легко воспринимаются: это такая позывка, это такая, это третья, четвёртая, пятая, шестая и так далее. Они как-то очень провоцируют на то, чтобы считать их отдельными словами. И именно таковыми их обычно и считали, довольно долго. Но сейчас от такого рода трактовок всё в большей степени отходят, потому что всё в большей мере становится ясно, что аналогии между языком птиц и нашим языком в высшей степени поверхностные. Конечно, у птиц, как и у большинства других животных, языка в том смысле, который присущ нам, нет. Хотя, конечно, эти позывки в целом ряде случаев могут быть связаны с обозначением достаточно фиксированных ситуаций, возникающих в жизни птиц.

Я, к сожалению, синицами никогда не занимался, а вот обычные воробьи довольно долго служили предметом моего специального внимания, я занимался расшифровыванием их языка, если можно так выразиться. Я буду пользоваться этим термином, он устоялся.

У них тоже довольно много позывок, и, в общем, этот пример хорош тем, что при желании все, кто меня сейчас слушают, могут завтра выйти и послушать, как звучат воробьи. У воробьёв есть чириканье. Чириканье – это воробьиная песня. Она простая, но выполняет те же функции, что и песня соловья. Это призыв самки к территории самца и охрана территории от других самцов. Но наряду с этим чириканьем у воробьёв имеется много всяких позывок. Вот, скажем, есть такой очень распространённый сигнал, когда воробьи так кричат, я позволю себе сымитировать, поскольку у нас записи-то нет этой. Это джи-джи-джи-джи… Это сигнал тревоги. Его воробьи обычно издают, когда, например, видят кошку. Очень хочется называть этот сигнал предупредительным сигналом, сигналом предупреждения об опасности. Но в действительности воробей никого не предупреждал, поскольку сидят они все вместе, собираются на кусте довольно высоко, кошку они все прекрасно видят, кошка их не достанет ни за что в этой ситуации. Когда надо, она их достанет, но в данной ситуации она для них совершенно безопасна. И, в общем-то, кому адресован этот сигнал, кого они предупреждают, в этой ситуации понять довольно трудно.

А.Г. Может, они просто называют состояние, в котором находятся?

В.И. Да, они как-то обозначают своё состояние в данной ситуации, то есть это, коммуникация на уровне очевидного, я бы сказал.

А.Г. У меня вопрос, поскольку времени немного осталось. Я недавно по телевизору видел, как обезьяны разных видов предупреждают друг друга (в первую очередь, конечно, свой вид, но другие виды тоже понимают сигнал тревоги) о приближении хищника. Птицы понимают межвидовые сигналы или нет? Есть межвидовое общение? Скажем, воробьи зачирикали, увидев кошку, вернее зажужжали, а голуби испугались?

В.И. Вы знаете, этот вопрос в высшей степени интересен, и по нему существует довольно много данных, которые подтверждают, что птицы действительно воспринимают сигналы других видов. В частности, сигналы тревоги. Самый распространённый возмутитель спокойствия в наших лесах, это сорока. Сорока начинает трещать с ожесточением при виде человека, при виде хищника, вообще при малейшей тревоге она начинает трещать. Причём, очень громко, её слышат на сотни метров. И считается, что мелкие птицы прекрасно знают сигнал сороки, и каким-то образом затаиваются, когда его слышат. Но, к сожалению, строгих научных подтверждений такой межвидовой коммуникации пока что, по крайней мере, мне неизвестно. И я думаю, что это как раз вот то направление, которое будет…

Возникновение биосферы

10.06.03

(хр.00:48:08)

Участник:

Заварзин Георгий Александрович – академик РАН, доктор биологических наук.

Александр Гордон: Если говорить о системном восприятии мира, а тема у нас сегодня такая, которая должна быть одним из краеугольных камней для понимания системы существования… «Возникновение биосферы» – звучит пугающе.

Георгий Заварзин: Да, и постоянно задаётся этот вопрос, сейчас очень назойливо он возникает. Дело в том, что здесь есть два подхода. В течение второй половины 20-го столетия, по крайней мере, господствовал редукционизм, и была надежда, что познание элементов живой системы позволит приблизиться к пониманию, и действительно, продвинулись очень далеко.

Но на определённом этапе стало ясно, что существует и другая задача. Задача совершенно противоположная, когда нужно думать, допустим, не о лечении какого-нибудь синдрома Дауна или другой биомедицинской задачи, а когда нужно думать о выживании человечества.

И эта линия, между прочим, возникала раз от разу. Скажем, очень ярко это выразил совсем у нас забытый Александр Гумбольдт ещё в конце 18-го столетия – как раз как стремление понять горизонтальный срез через всю планету. Потом она сменилось попыткой объяснить всё через историю происхождения – то, что представляет, собственно говоря, несистемный подход. Надо сказать, что взлёт русской мысли в последней четверти 19-го столетия как раз дал очень интересный подход. Одним из самых интересных людей в этом отношении был Сергей Николаевич Виноградский. Он, в общем-то, в наших учебниках попадается, но в зарубежных с него начинается, собственно говоря, микробиология. И он показал, что мир создаётся деятельностью невидимых (тем, что нельзя показать по телевизору, и поэтому я показать, так сказать, «зверушку» вам не могу). Но важно понять, что именно эти невидимые создают мир.

Когда это началось? В 80-х годах стало понятно, что в дополнении редукционизму, к стремлению понять генетические закономерности, нужно иметь большую систему. Называлась эта вся штука – геосферно-биосферная программа.

И она, в общем-то, воспроизводит идеологию Вернадского, но Виноградский, о котором я говорил, он на четверть века раньше и точнее сформулировал её. Но он человек был довольно тяжёлый, ему один раз в жизни удалось прочитать хорошую лекцию, и то – членам императорской фамилии, когда деваться было некуда.

Так что, история, которую нам показывают и по телевизору, и в музеях, составляет одну восьмую часть истории Земли, когда уже всё очень хорошо сложилось, очень хорошо установилось и все эти птички, бабочки, цветочки и ягодки наложились на то, что было создано для них, и без вот этого основания они, собственно говоря, существовать не могут.

Поэтому для того чтобы понять, как возникла биосфера, мы вынуждены двигаться в тёмный мир докембрия. И такое серьёзное продвижение в этом направлении было лет 30-40…

Вот на маленькой картинке, которая сейчас на экране, можно видеть, как распадается вся история Земли. Эта лестница сделана академиком Семихатовым, она изображает тот период, когда существовали только цианобактериальные маты, то есть всё, что было на земле, это было цианобактериальное сообщество. Оно оставило совершенно чёткие и надёжные свидетельства своего происхождения. Я даже для того, чтобы вы мне поверили, я захватил камень, правда, не за пазухой… Это строматолит, который мне подарил Игорь Николаевич Крылов, один из первых, кто изучил эти вещи. Поверхность, которую вы видите, это как раз плёнки цианобактерии, которая окаменела и осталась 800 миллионов лет – это Южный Урал. Вот камушек, который я подобрал около Онежского озера, ему несколько больше, два миллиарда лет. С той стороны вы видите реплику, а вот эта чёрная вершина, это то, как выглядит высохшая плёнка. А с этим я очень прошу вас аккуратно, потому что она не окаменела, ей два года этой плёнке. И если вы сравните тот зелёный камень, и этот, то они, в общем-то, окажутся совершенно одинаковыми. Значит, у нас возникает вопрос: а каким же образом в течение двух с чем-то миллиардов лет (хотя о сроках ещё идут споры, в которые я не буду вдаваться) они выжили и продолжали существовать, почему их не вытеснили более совершённые цветочки?

Ну, вот то, что я вам показывал – живое, нынешнее – это с Курильских островов, из горячего источника, то есть выживают они в стороне от цветочков. И поэтому мы можем сказать, что область, занятая биосферой, по мере усложнения организмов сокращалась, в общем-то, а отнюдь не расширялась.

Возможности для жизни по мере совершенствования всё сокращались и сокращались и приходили, так сказать, к нормальным условиям, которые мы сейчас видим в поле или в лесу.

И переход осуществился примерно два миллиарда лет назад, то есть установившаяся уже наверняка система была примерно два миллиарда лет назад – вот как раз чёрный камушек, который я вам дал.

Дело в том, что к тому времени уже сформировалась система биогеохимических циклов, а это основная машина планеты. Здесь в качестве основы работает углеродный цикл, и, вообще говоря, эту машину можно просчитать в единицах и граммах органического углерода, можно просчитать как в конвертируемой валюте.

Если покажут следующую картинку, то мне будет легче.

Вы видите, здесь работает цикл, в котором одна реакция обеспечивает поступление органического вещества и отношение атмосферная углекислота, органический углерод и кислород работают в молярном отношении один к одному. То есть для того, чтобы у вас в атмосфере остался кислород, нужно каким-то образом убрать из системы восстановленный углерод. Это действительно происходит, это машина работала, начиная с первых осадочных пород, которые известны – углерод уходил, и, соответственно, кислород оставался. Значит, один к одному работает СО2, О2 и органический углерод.

Вторая система жёстко завязанных циклов – это синтез биомассы, потому что для синтеза биомассы нужно соотношение органического углерода и азота – шесть к одному, а для фосфора и органического углерода это соотношение будет больше, чем 116 к одному. Естественно, у растений, имеющих скелет (деревья, например), это соотношение будет гораздо больше, там гораздо меньше фосфора надо. Значит, эта часть жёстко связана с совершенно жёсткими количественными отношениями.

Теперь фокус в том, каким образом может остаться в атмосфере кислород? Для того чтобы он остался, нам нужно убрать углерод. Имеются два, собственно говоря, процесса – автотрофная ассимиляция фотосинтезом (идёт естественная солнечная энергия) и есть второй процесс – разложение этого углерода.

Если дыханием полностью всё сжигается, значит, баланс нулевой, ничего не получите, как в пустыни.

А если создаются какие-то условия, препятствующие микробам разложить это синтезированное органическое вещество, то, естественно, углерод уходит в осадочные породы, там основной его резервуар. Он превращается в устойчивый углерод керогена, и, собственно говоря, на этом начинает крутиться вся биогеохимическая машина планеты.

Постепенно в течение истории Земли за счёт неполного разложения созданного органического углерода… Почему-то все забывают об одной вещи: смотрят на зелёное растение и говорят: «Ах, вот оно нам даёт кислород и убирает углекислоту». Работает, на самом деле, не одно растение, может работать только система из двух компонентов.

Вот для России мы считали такие величины по климату, и получается, что из-за того, что наша страна холодная, из-за того, что у нас много болот, то углерод проваливается в эти резервуары восстановленного углерода. А триста миллиардов тонн углерода (меньше, я округлил цифру) остаются, и это как раз даёт кислород в атмосферу. Не столько фотосинтез, которого в тропических лесах, конечно, больше, сколько невозможность разложить углерод в наших болотах, в нашем сезонном климате.

И такая же штука работала не на уровне одного года или сезона, она работала в течение миллиардов лет, причём, содержание этого керогена осталось примерно одинаково в осадочных породах.

Как это может получиться? Видимо, мы можем сказать, что хлорофильное покрытие Земли было более или менее постоянно, оно менялось в разы, но не на порядки. И с этих камушков, которые я вам показал, оно так вот и работало.

Значит, вся биогеохимическая машина планеты сформировалась с цианобактериального сообщества. Цианобактерии или сине-зелёные водоросли, как их иначе называют, составляют очень узкую по своим физиологическим способностям систему, они накапливают разнообразные органические вещества, и эти вещества начинают использоваться очень разными бактериями. То есть на каждую компоненту этого вещества нужно иметь свой «трофический маршрут», который начинается со сложного вещества, с целлюлозы, например, постепенно деградируются мелкие молекулы, доходит до ацетата уксусной кислоты, водорода и там начинает работать вторая часть цикла.

Итак, вот это нужно чётко запомнить, что система состоит из продуктивной и деструктивной части.

Чтобы кончить с этими цифрами, я должен упомянуть, что сейчас в море ещё работает серный цикл, где разложение идёт в условиях отсутствия кислорода за счёт восстановления сульфатов в сероводород – все морские системы так работают, как только уходят в анаэробные условия.

А в прошлом, примерно два миллиарда лет назад, в дополнении ещё работал железный цикл, тот самый, который создал Курскую магнитную аномалию, Костамукшу, где были накоплены чудовищные запасы кислорода, связанного железом. Считают, что в эти запасы и в сульфаты моря ушло примерно 40 процентов когда-либо образованного кислорода, если считать по углероду, остающемуся в осадочных породах.

Значит, получается такая штука, что вы не можете обходиться одним растением, одним животным, вы обязательно должны брать биосферно-геосферную систему, которая взаимодействует. И без системного подхода вы ничего не можете объяснить. И чем дальше, тем всё больше и больше приходится накручивать и расширять эту систему.

А большие системы изучать можно только одним путём: взять сначала очень большую систему, постепенно рассекать её на части, решать куски и помнить, что когда ты разрезал, выделил какую-то подсистему и начал изучать её, то тут рядом есть ещё одна система, и они взаимодействуют для создания большой системы, например, как климат взаимодействует с биотой.

Теперь ещё о чём можно рассказать? Как раз здесь показан кероген, и вот видите там, на пике, есть подъём в карбонатах в возрасте двух миллиардов лет, это как раз тот камушек, который я показывал.

Почему-то в этот момент произошло утяжеление карбоната. В то же время в органическом углероде держится примерное отношение изотопов около минус 25 промилле. И это служит чётким доказательством того, что в течение всего обозримого периода работала система, аналогичная цианобактериальной, потому что изотопная характеристика – это характеристика типа усвоения зелёным растением. А зелёное растение, кстати, это тоже просто способ вынести цианобактерию, когда-то занесённую внутрь, на поверхность, в воздух, где больше света, и обеспечить её водой.

У нас получается так, что вся история Земли в плане цикла углерода, была более или менее постоянна, всегда источником были фотосинтезирующие организмы, использующие цикл Кальвина или рибулозобисфосфатный цикл, но я не буду нагружать вас терминологией.

Два провала вниз объясняют тем, что, вероятно, в этот момент было большое образование за счёт окисления метана. Потому что у метанокисляющих идёт большее фракционирование, и углерод получается полегче. Но толком в этом нельзя разобраться, потому что тогда к этому же периоду нужно привязать избыток использования кислорода из атмосферы.

Вот на этих картинках показана общая схема.

Мы видим, что работают две взаимодополняющие системы. С одной стороны, наверху, я изобразил эндогенные процессы, происходящие в геологической среде. А внизу нарисовал солнышко, которое светит на биоту, использующую энергию. И у нас получается очень чёткая машина, движущаяся Солнцем. В начале происхождения Земли, примерно четыре миллиарда лет назад, сформировалась атмосфера и гидросфера в результате дегазации, в результате ударов планетезималей. С другой стороны, происходило постоянно обновление поверхности Земли. И для того чтобы остался кислород, нужно провести две вещи – нужно убрать СО2 из атмосферы, чтобы не было парникового эффекта и мы не превратились в Венеру. Для того чтобы убрать её, есть один реальный механизм – это образование известняков, доломитов – карбонатов вообще. Для того чтобы их образовать, нужно вынуть из изверженных пород кальций и магний и засадить их туда. В результате, после того как вы металлы вытащили из пород, у вас останется глина, а глина – это лучший глинистый минерал, естественно, тонко дисперсный материал. Это как раз самая выгодная вещь для того, чтобы захоронить кероген, и значит, вся машина очень жёстко опять-таки завязана друг с другом, и вы не можете выбрать из неё какой-то один элемент. Вот в центре я изобразил эти циклы. Мы их подробно рассмотрели.

Теперь давайте сделаем ещё следующий шаг – вот страшно упрощённая схема того, как работает трофическая система цианобактериального мата.

Зелёненькое наверху – это продуценты, это сине-зелёные водоросли или растения. Верхнюю половину до пунктира занимают аэробные системы с блоками групп организмов и овалами веществ, а ниже пунктира – анаэробная система. Как видите, она опять-таки замыкается в цикл, и конечные продукты анаэробного разложения должны быть снова окислены.

Задача микробиолога – в каждый такой блок, в каждый квадратик посадить необходимые организмы. Вытащить их из природы, посадить в пробирку, изучить, как они работают, и потом скомпоновать в общую систему. Это работа микробиологами была проделана в течение последних ста лет. Причём, основателем этого подхода был тот самый Сергей Николаевич Виноградский. Он после революции остался во Франции, вёл себя очень корректно, но, тем не менее, был не слишком популярен у нас в стране. Можно следующую картинку?

Есть, собственно говоря, два варианта устроить фотосинтетическую систему. Первый – это аэробная система, второй – система пурпурного океана. Мог быть такой океан. Пурпурные бактерии – это анноксигенные организмы, анаэробы. Они используют либо органическое вещество и водород как восстановитель, либо замыкают серный цикл. Такая штука могла быть и, вообще говоря, по одному из вариантов, она могла накачать все сульфаты океана, так что к этой группировке нужно относится серьёзно. Но там есть и другие варианты, и вроде бы как раз проходят другие варианты, когда сульфаты накачиваются либо за счёт образованного кислорода, либо за счёт фотохимии.

Как видите, опять-таки, и здесь, в общей микробиологии, мы не можем работать с одной какой-то чистой культурой. Чтобы понять всю систему, нам приходится всё время набирать, устраивать связки веществ, которые работают между микробами. Но можно сказать довольно уверенно, что те трофические системы, которые вы здесь видите, судя по тому, что мы смогли изучить в реликтовых сообществах, они работали в течение всей геологической истории, с самого её начала.

И поскольку их достаточно для того, чтобы обеспечить работу всех циклов вместе, следовательно, мы можем утверждать, что система бактерий по своим химическим реакциям, по своим химическим способностям необходима и достаточна для поддержания биосферы на Земле, что всё остальное есть надстройка над необходимым. И когда нам предлагают смывать бактерии с рук какой-нибудь отравой, то вместе с этим, к сожалению, внедряется представление о том, что, дескать, все они вредные и что чем стерильнее мы живём, тем нам будет лучше. Это абсолютное заблуждение, глубокое заблуждение. Потому что на самом деле вся наша система работает на тех бактериях, на которых нам наплевать.

Можно кадр назад вернуть? Это вот очень схематичное изображение того, где мы находим такие сообщества бактериальные, которые, скорее всего, аналогичны тому, что было примерно два миллиарда лет назад. Это изображение континента, который движется. На его активном крае появляется вулканический пояс, там мы находим термофильные микробы. Дальше, в серёдке, на континентальных платформах внутри континентов мы находим механизм удаления СО2 из атмосферы благодаря выветриванию, это содовые системы. Надо сказать, что в этой области, несмотря на весь упадок, моей лаборатории сильно удалось всех обогнать – поэтому я хочу похвастаться немножко.

Вот эти самые строматолиты, которые находятся в зоне образования седиментагинеза, это те организмы, которые задолго до скелетных организмов устроили сток углекислоты из атмосферы и создали карбонатный резервуар, избавили нас от убегающего парникового эффекта, произошедшего на Венере.

На следующей картинке как раз содовое озеро в Центральной Азии, где вы видите отложение соды на берегу. Озеро очень неглубокое, как видите, до колена исследователя. И, наконец, внизу сам цианобактериальный мат, такой же, каким, вероятно, он был миллиарды лет назад.

Вот говорят – «устойчивое развитие». На Земле было устойчивое развитие, когда никто никого не ел. А это было в период бактерий. Бактерии в принципе не могут друг друга есть, им приходится пользоваться другими, тоже не очень ласковыми, но другими путями.

Вот, пожалуй, то основное, что я хотел вам рассказать в очень поспешных и коротких чертах. Потому что каждый квадратик на моей схеме – это сотни организмов, которые нужно разгонять по матрице разных условий, зависящих от РН, температуры, минерализации, всего прочего – и для каждого существует свой набор. Но в принципе, такая трофическая схема достаточна для того, чтобы служить руководством для поиска нового зверя, нового микроба.

И дальше там идут всякие прикладные вещи вроде образования отложений осадочных руд. Это уже несколько специальная вещь. А на этой картинке вы видите очень увеличенный срез той плёнки, что мы показывали, где наверху расположены цианобактерии, белые пятна – это отложение карбонатов. Дальше – чёрная полоса, это серный сульфатный цикл с образованием чёрного железа. А дальше – это всё повторяется много раз.

Вот, пожалуй, галопом по истории… Я всё-таки умудрился 4 миллиарда лет уложить во сколько?

А.Г. В 35 минут.

Первый вопрос к вам. Когда я обращался к микробиологам в этой студии с просьбой разъяснить мне некие странности эволюции бактерий, мне сказали – это вот Заварзин придёт, к нему тогда и вопросы, пожалуйста. Из ваших слов и из предыдущего знакомства с этим грандиозным, не нуждающимся в нас мире бактерий, у меня создалось впечатление, что они либо отказываются от эволюции по известным нам принципам, либо эволюционируют как-то по-своему. В чём здесь штука?

Г.З. В той схеме, о которой я рассказывал сейчас, эволюция не нужна им. Просто не нужна.

А.Г. Не нужна – это я понимаю. Но как её избежать? Ведь мы привыкли считать, что эволюция неизбежна, что мутация накапливается, так или иначе, происходит отбор и так далее.

Г.З. Ой, это не совсем так получается. Потому что эволюция идёт, в общем, аддитивно. И я пытаюсь убедить своих коллег-эволюционистов в том, что для того, чтобы новое могло появиться, оно должно согласовываться со старым, с существующим. А раз так, сохранение старого является необходимостью для появления нового.

Только потом и частично может произойти замена. Скажем, цианобактерии, о которых я говорил, могут частично (и это произошло примерно миллиард лет назад) замениться зелёными водорослями, которые, кстати, теряют способность ассимилировать азот. И поэтому система вся остаётся жёстко зависящей от ассимиляции азота бактериями.

Как раз нам сейчас показывают картинку, как живут термофильные цианобактерии вокруг выхода горячей воды. Вода там градусов 70 в середине, и они кругом располагаются, валиком. Это Камчатка. Так что вы бактерии можете руками потрогать и видеть их, когда их много.

А.Г. Получается, что всё, что было надстроено, весь этот шалашик, включая нас с вами, он совершенно не обязателен для существования огромной экосистемы. Мало того, в последнее время вмешательство одной из частей этой новой биоты, назовём её так, наоборот пытается сбить этот ритм, это дыхание. Или всё-таки у нас кишка тонка для того, чтобы бороться…

Г.З. Чтобы напакостить? Нет, ну что вы. Наши возможности в этом отношении очень велики. Причём, главное – это не избыток углекислоты с выхлопными газами. Основная беда – это изменение ландшафта. Для того чтобы сохранить биоразнообразие, поддерживающее Землю, наше существование, нам необходимо сохранять ландшафт. И прежде всего – через углеродные циклы. Понимаете, мы не погибнем, если исчезнет амурский тигр. Очень жалко будет его, но мы не погибнем. А вот если шесть ведущих лесообразующих пород – ёлки, сосны, берёзы, лиственницы – засуховершинят и выйдут, то тогда вся система, по крайней мере, северного полушария, полетит в очень неприятном направлении. Вот тогда нам будет очень плохо.

Поэтому, получаются две совершенно разные вещи. Если вы хотите добиваться устойчивого развития, сохраняйте массовые виды – эдификаторы, как их называют в науке.

Если вы хотите сохранять биоразнообразие, пожалуйста, сохраняйте стерха, амурского тигра и всё прочее. Но это совершенно другая игра. Это не устойчивость, это генетический резервуар. И самый важный генетический резервуар, кстати, это резервуар бактериальный – он-то идёт для биотехнологии.

Значит, чтобы его спасти, вы должны спасти эти системы, вот такие, как я показывал, скажем, для термофилов. Значит, вы должны строить заповедники не только для косуль и калана, но и заповедники для микробов.

Потому что микробы максимально зависят от геосферной обстановки вокруг них. Они сохраняются только как экосистема… Вот тут мелькнула картинка места, где просто льётся серная кислота, это на острове Кунашир, я добываю горячих микробов оттуда. Да, да, вроде ада это место.

А.Г. Получается, что если благодаря нашим усилиям или любым другим изменениям в существующем порядке вещей, случится катастрофа, то единственными, кто может претендовать на то, что жизнь восстановится, пусть, может быть, даже несколько в другом виде, являются только бактерии. Потому что чуть-чуть изменится (чуть-чуть, я имею в виду, на десяток градусов) средняя температура на Земле, и это будет огромной проблемой для выживания всей биоты, кроме бактерий.

Г.З. Да, но тут нужно иметь в виду две вещи. То, что выживут другие бактерии, произойдёт так называемая адаптивная динамика, не адаптация бактерий тех, которые есть, а смена видов. Потому что для организма с коротким жизненным циклом, как у бактерии, для него выгоднее последовательно заменить один вид другим. В то время как для, скажем, дерева, пожалуйста, – держись в течение ста лет, как не будет колебаться вокруг тебя климат. Сам организм должен адаптироваться, а с бактериями – по-другому.

А.Г. Замена вида вместо адаптации, да?

Г.З. Замена вида… Вот мелькнула хорошая картинка – как я себе представляю Землю два миллиарда лет назад. Это снято на Сиваше, вы видите покров из сине-зелёных водорослей на очень мелкой лагуне, где эти самые камушки образовывались. Так что это вы можете сейчас руками почувствовать, увидеть всё это.

А.Г. Да, даже когда камень держишь, которому два с половиной или четыре миллиарда лет, и то некое волнение охватывает. А когда это жизнь, причём, жизнь в неизменившемся виде за такое время… Это меняет философию отношения к тому, что происходит.

Г.З. Совершенно верно, это изменение мировоззрения. И мировоззрение это требует того, чтобы заменить индивидуальные изменения (мутаций, о которых вы говорили) пониманием кооперативной системы.

А.Г. Но тут получается обидная штука. Кооперативная-то она кооперативная, но без нас может обойтись совершенно спокойно. Ну, вымер амурский тигр, ну и хомо сапиенс вымер, подумаешь…

Г.З. Действительно, для существования биосферы это… Ну, что ж, динозавры вымерли – обычно на них ссылаются – их заменил кто-то другой, ну и что?

А.Г. Ну, как? Это такой удар по антропоцентризму, что просто дальше-то уж некуда.

Г.З. Видите ли, я естественник. И поэтому антропоцентризм для меня нечто находящееся в другой плоскости. Если мы захотим говорить о антропоцентристском мировоззрении, я буду говорить о других вещах. Я буду говорить о социальной психологии, я буду говорить об устойчивости кооперативных систем в отличие от систем индивидуальных – они аналогичны тем системам, которые я разбираю.

Скажем то, что я показывал, говоря о системе бактерий. Это то же самое производство на заводе. Тот же самый сетевой график, те же самые потоки в сетях. Это делается на одной и той же логической основе.

А.Г. А как вы относитесь к идее пансперми?

Г.З. Значит, вы хотите меня спрашивать о метеоритах?

А.Г. Я хотел даже дальше спросить. Если пробы грунта с Марса к нам доставят, и там на самом деле была жизнь, понятно, что это была жизнь бактерий. Какие бактерии нам там искать?

Г.З. Там, видимо, искать нужно анаэробов, развивающихся глубоко, за счёт эндогенных реакций, нефотосинтезирующих.

Но с этими метеоритами есть гораздо более неприятные вещи. То, что бактериоморфные образования имеют метеоритный возраст в 4,6 миллиарда лет. Больше чем возраст Земли. Вот как с этим распутаться, я плохо себе представляю.

А.Г. Ну, это прямое указание на то, что гипотеза пансперми имеет право на существование и даже получает косвенное доказательство.

Г.З. Если, конечно, то, что мы видим в метеоритах, правильно интерпретируется. В чём есть очень большие сомнения и обоснованные сомнения. Во всяком случае, органическое вещество, которое мы находим в этих метеоритах, перестаёт быть доказательством абиотического синтеза.

То есть, всю сумму фактов нужно положить в другую коробочку и рассматривать аккуратнее. Ту сумму фактов, на которую намекают и МакКей, и Розонов, и Горленко, и Жмур, – те, кто интерпретируют свои находки как бактериоморфы. Отличить их, вообще говоря, от бактерий трудновато. Могут они быть органическими. Хотя бактерии очень легко имитируются минеральными образованиями.

Так что, это очень профессиональные вещи. Прежде чем найдём абсолютно достоверный кусочек, абсолютно достоверный снимок, всё это находится под большим знаком вопроса.

Но главный вопрос – 4,6 миллиарда лет. Где наврали?

Витгенштейн и современная философия

11.06.03

(хр.00:50:01)

Участники:

Олег Аронсон – кандидат философских наук

Вадим Руднев – доктор филологических наук

Александр Гордон: Почему Витгенштейн? Человек, написавший одну книгу.

Вадим Руднев: Ну, книги на самом деле всё-таки две. И Витгенштейн умер в 51-м году, а книг издаётся всё больше и больше.

Витгенштейн, я думаю, вот почему: Витгенштейн интересен не столько своими книгами, а сколько таким парадоксальным сочетанием действительно совершенно фантастического интеллекта – очень острого, яркого – и совершенно фантастической экзистенциальной жизненной позиции. Я расскажу только один случай. Когда он контактировал с Венским логическим кружком, о котором у нас пойдёт речь, у него был друг Фридрих Вайсманн, один из молодых членов Венского кружка, который очень защищал его идеи и подготовил книгу, которая называлась как-то вроде «Основы лингвистической философии». И Витгенштейн сказал, что нет, её уже нельзя издавать, она уже устарела. Но тот время от времени к нему всё-таки приставал и говорил: нет, давай издадим, давай издадим, и когда он в очередной раз пристал к Витгенштейну и сказал: может быть, всё-таки издадим? Витгенштейн подумал и сказал: «Публикуй. Но тогда я покончу собой». И человек не издал книгу, он понял, что действительно так и будет, потому что с этим человеком шутки плохи, он всегда говорил правду. И если он сказал, что он покончит собой, то так оно и будет.

И вот на этой очень странной для 20 века границе между интеллектуализмом и соответствующей ему жизненной практикой и строится феномен Витгенштейна. Я не знаю, Олег, согласишься ли ты со мной или нет, но если для понимания текстов Хайдеггера, в общем, совершенно не важно знать, что он сотрудничал с нацистами, то, как мне кажется, читать «Логико-философский трактат» или же «Философские исследования» и при этом не знать биографию Витгенштейна – это просто невозможно.

Олег Аронсон: Нет, возможно. Мне кажется, что возможно. И мне кажется, что традиция, которая следует за Витгенштейном, – прежде всего, лингвистическая философия, аналитическая философия, – как раз попытались прочесть Витгенштейна без его жизни.

В.Р. Ну, возможно, это так. Но для меня Витгенштейн ценен именно таким сочетанием эгзистенциальности и интеллектуализма.

О.А. Хорошо, тогда я, может быть, просто продолжу. Мне кажется, что как раз в современной философии создалась такая странная ситуация, когда есть, с одной стороны, очень распространённая и сейчас очень сильная традиция аналитической философии (Витгенштейн – это один из её столпов, хотя к нему очень разное отношение внутри самой этой традиции). С другой стороны, есть много разных философий помимо этой. Есть французская философия…

В.Р. А ты считаешь, – извини, пожалуйста, что перебиваю, – что сейчас есть какая-то аналитическая философия, постаналитическая, вернее? Она вообще существует в природе сейчас?

О.А. Ну конечно.

В.Р. А какие имена, например?

О.А. Это неважно, практически весь американский прагматизм – это постаналитика.

В.Р. То есть, Рорти.

О.А. И Рорти в том числе. Но не только. У неё очень много разных представителей. Более того, она занимает в силу своей прагматической направленности, всё более и более устойчивое положение, в том числе и в Европе, и в Германии, где были сильны традиции феноменологии. А ведь это островная традиция, английская традиция в большей степени.

В.Р. Извини, пожалуйста, опять перебиваю. Рорти, скажем… Речь идёт о современном философе Ричарде Рорти, авторе нашумевшей книги «Философия как зеркало» чего-то там…

О.А. Природы.

В.Р. И вот для него как раз, мне кажется, тоже важно такое сочетание интеллектуальности и экзистенциальности, понятой в неком символистическом смысле. То есть он всё время, например, говорит о «приватизации мысли», да?

О.А. Ну да. Но я даже не имею в виду Рорти, потому что Рорти – это такое странное пересечение разных традиций.

В.Р. Да. Да. Странное пересечение разных традиций.

О.А. Он использует и Хайдеггера, и Дерида, и Витгенштейна и пытается работать с языками разных философий, пытаясь, фактически, показать, что язык философии, в общем-то, не имеет значения, а есть некоторая прагматика самой мысли. И их можно каким-то образом даже унифицировать – сопоставлять, сополагать и так далее.

Но я вернусь к тому, о чём раньше сказал, потому что я, в общем-то, согласен с твоим тезисом. И для меня тоже Витгенштейн без его жизни – это непредставимое явление. И тем не менее, это непредставимое явление стало базовым для аналитической традиции. Но надо хотя бы как-то её охарактеризовать – эта философия сводится, фактически, к тому, что анализируется язык, на котором произносится то или иное утверждение и, собственно, это является предметом данной философии.

В.Р. То есть, другими словами, если философия в традиционном смысле рассматривает вопросы соотношения бытия и сознания, вопросы этики, вопросы метафизики, то то, что мы называем «аналитической философией», отбрасывает вот эти проблемы как псевдопроблемы, как то, что они называли «misusing», то есть злоупотребление языком. И, в сущности, проблема только одна в раннем логическом позитивизме – как построить идеальный язык, а в позднем логическом позитивизме, который называется «аналитической философией», – как, собственно говоря, различные выражения используются в языке. То есть единственным инструментом философии является человеческий язык.

А.Г. По идее, тут должна была тогда возникнуть богатая афористика – при таком отношении к языку.

В.Р. Нет! Вы знаете, нет. Как раз аналитическая философия характеризуется совершённым, намеренным, полным отсутствием терминологии, она изъясняется полностью на обыденном языке, и она просто не хочет знать совершенно никакой терминологии в любом значении понятия «терминология». Ранний логический позитивизм всё-таки ещё применял какие-то термины, вроде «верификационизм» или «фальсификационизм» у Поппера, а поздняя аналитическая философия, недаром её второе название «философия обыденного языка», она просто анализирует обыденный язык, анализирует, как слова используются в обыденном языке.

А.Г. Возвращаясь к Витгенштейну, в чём же всё-таки это слияние образа мысли с образом жизни? То есть, это сократовское отношение к жизни?

В.Р. Да, я думаю, что да.

О.А. Я думаю, что нет.

А.Г. Так да или нет?

В.Р. Я думаю, что сократовское, потому что в чём, собственно говоря, состоит «сократовское»? В том, что ничего не писать, а только рассуждать и своей жизнью отвечать за своё рассуждение. Как писал Бахтин в своей первой опубликованной работе, которая называлась «Искусство и ответственность»: «За то, что я понял и пережил в искусстве, я отвечаю всей своей жизнью», за то, чтобы понятое и пережитое стало как бы таким верстовым столбом. Я не знаю, почему ты считаешь, что несократовское?

О.А. Я так скажу для начала, что если бы Витгенштейн ещё был и Сократом нашего времени, его участь была бы совсем печальна.

В.Р. То есть?

О.А. И так эта фигура драматичная по-своему: это действительно выдающийся философ, очень острого ума, но при этом породивший традицию, которая его самого уничтожила. С другой стороны, философия, как мы её знаем из истории, она развивалась под знаком Сократа, такого идеального философа-мудреца, и именно этот образ мудреца претил всегда Витгенштейну.

В.Р. Это правда, ему всегда претил образ мудреца, но в то же время он и был этим мудрецом, он действительно своим ученикам просто запрещал заниматься философией. Он говорил, что он по-другому не может, он просто больше ничем заниматься не может, он как бы «больной», а ученикам говорил, «вы идите работать на завод», или «идите помогайте бедным», и многие из них так и поступали. Например, один стал известным психиатром, другой действительно пошёл на завод, правда, вскоре умер, бедняга.

Но давайте к проблеме подойдём по-другому. всё-таки мы сейчас говорим о соотношении жизни и интеллектуализма, и собственно говоря, что Витгенштейн сделал, в чём его достижения? Существуют, как я считаю, три фундаментальных принципа научного знания 20 века. Первое из них сформулировал Курт Гёдель в теореме «О неполноте дедуктивных систем», которая заключается в том, что любая дедуктивная система, то есть логическая система либо не полна, либо противоречива.

Вот нам сейчас пытаются показать Курта Гёделя, но не могут, вот, показали наконец.

О.А. «О неполноте формальных систем».

В.Р. Да, теорема «О неполноте формальных систем», и смысл её в том, что наше мышление богаче его дедуктивных форм, как сформулировал покойный Василий Васильевич Налимов.

Второй принцип, который во многом исходит из первого, сформулировал применительно к квантовой физике в её копенгагенской вариации Нильс Бор. Этот принцип известен как «принцип дополнительности», и в своей ортодоксальной трактовке он звучит так, что квантовое явление, квантовую сущность можно адекватно описать, только описав её либо как частицу, либо как волну, то есть в дополнительных системах описания.

Этот принцип был очень сильно подхвачен всеми, кем только возможно и отчасти немножко опошлен, честно говоря. В частности, Лотман… Правда, это было давно, и я думаю, что независимо от Бора, потому что Лотман был человек совершенно невежественный. Лотман сформулировал примерно тот же самый принцип, который у него звучит так: «Неполнота нашего знания компенсируется его стереоскопичностью» – примерно то же самое.

И, наконец, третий принцип, который применительно опять-таки к квантовой физике сформулировал Вернер Гейзенберг, великий физик, может быть, даже более великий, чем Бор, и который опять-таки в его ортодоксальной форме называется «соотношение неопределённостей». В соответствии с ним нельзя одновременно точно измерить координаты импульса и частицы, и – если перевести это на более широкий философский язык, что было отчасти, в отличие от Бора, сделано самим Гейзенбергом, – когда мы хотим измерить что-то точно в одном, то мы теряем точность в другом.

Вот эти три принципа легли в основу фундаментальной научной методологии 20 века. И при этом каждый из них как бы походя и нехотя был сформулировал ещё Витгеншейном в «Логико-философском трактате»…

Олег, ты меня перебивай, когда ты захочешь.

А.Г. Предвосхитив насколько эти открытия?

В.Р. Ну, лет на 15…

О.А. Я, честно говоря, просто не согласен с этим.

В.Р. Ради Бога.

О.А. Я соглашаюсь, что это фундаментальные вещи для науки – для естественной науки 20 века – и для математики и физики. Но они ничего не значат по большому счёту для философии 20 века – все эти вещи. Хотя, конечно, ты прав в том, что они были подхвачены на уровне риторики – и принцип дополнительности, и принцип неопределённости особенно – и восприняты как некоторые метафоры, где множественность языков просто оправдывалась ссылкой на принцип неопределённости, «который даже в физике есть».

Но я хотел бы обратить внимание на некоторую «вилку» между естественными науками и даже уже между математикой и философией. Философия отделяет себя от естественных наук – не всегда, но, по крайней мере, у Витгенштейна отделяет. У меня к тебе вопрос: где в «Логико-философском трактате» предвосхищена теорема Гёделя? Потому что на самом деле, когда эта теорема появилась и была очень драматично воспринята Гилбертом, для Витгенштейна не было проблем с её пониманием. Он скорее был критиком теоремы Гёделя.

В.Р. Да, он говорил, что Гёдель говорит там, где нужно молчать, но я тебе отвечу…

О.А. Он не в этом, скорее, критик был, он был критик в том, что нельзя теорему Гёделя экстраполировать в сферы философии или даже в основания математики, она работает только для формально логических систем.

В.Р. Но ведь «Логико-философский трактат», собственно говоря, и был такой формально логической системой. Ведь что такое «Логико-философский трактат»? Как писал Витгенштейн своему другу Людвигу фон Фикеру, «Логико-философский трактат» состоит из двух частей: первая написана, а вторая не написана».

И вот в этом, собственно говоря, предвосхищение теоремы о неполноте. В том, что он писал очень жёстко, даже в каком-то смысле ещё более жёстко, чем Рассел в «Principia Mathematica» – там каждое предложение зарубрицировано, причём, публикация идёт иерархическая: «1.1.1», потом «1.1.2» и так далее. Причём в очень сжатой, конденсированной форме решается глобальнейшая проблема.

Но потом он говорит, что «тот, кто меня поймёт, тот отбросит мои предложения, как бессмысленные, потому что о чём можно говорить, о том нужно говорить ясно, а о чём невозможно говорить – о том просто нужно молчать». И вот, собственно говоря, это соотношение дедуктивности, которая выплёскивается в такую воронку молчания, это я и называю предвосхищением теоремы Гёделя о неполноте.

О.А. Это слишком вольно, на мой взгляд, потому что тогда вообще вся венская традиция – это предвосхищения теоремы Гёделя.

В.Р. Я так и считаю.

О.А. Недописанный роман Музиля, Кафка, который хочет, чтобы его произведения Макс Брод сжёг после его смерти. И вообще венская традиция целиком зациклена на ограниченность языка и на проблему, которая у Витгенштейна, в частности, тоже выявлена в слове «молчание», такая функциональная нагруженность молчания.

В.Р. Хорошо, ты говоришь, что теорема Гёделя валидна в математике и невалидна в философии, но фактически весь пафос философии Венского логического кружка, членом которого был Гёдель, состоял в том, что философия не нужна вообще, а нужны только естественные науки, и вся работа правильной философии должна состоять в доказательстве ненужности философии. И только в таком контексте могла возникнуть эта замечательная теорема.

О.А. Мне кажется, что всё-таки теорема возникла в другом контексте, она возникла в контексте поиска оснований математики, которые всегда…

В.Р. Так они всё время занимались поиском оснований математики.

О.А. Нет, но это всё-таки работы Рассела, Уайтхеда, Гилберта, Фреге прежде всего. Это попытка построений логических основ математики, и идея здесь следующая – логика отделяется от математики, для неё создаётся свой язык, и математика вытекает из логики.

В.Р. Это Бертран Рассел…

О.А. Это Бертран Рассел и Фреге, который таким образом обосновал арифметику. Даётся понятие единицы, разных классов чисел и так далее. И это была важнейшая цель – что по крайней мере математика будет точным знанием, логически непротиворечивым. Приходит Гёдель и изнутри этой самой математики, её методами, на её аксиоматике показывает заложенную в ней противоречивость – это одно из следствий теоремы Гёделя, то есть в ней существуют «истинные недоказуемые высказывания».

А что такое «истинные недоказуемые высказывания»? Почему ты их вольно сводишь к «молчанию», к «непроговоренному». Это неправда, это проговоренное, но недоказуемое в своей истинности.

В.Р. Проговоренное и недоказуемое или недоказуемое и непроговоренное, это уже частности. Для меня важно всегда соотнести несоотносимое, мне кажется, для Витгенштейна тоже.

Но вот ты говоришь, что он занимался основаниями математики и апеллируешь к Фреге и Расселу, но от Фреге и Рассела прямой путь к Витгенштейну и к венской традиции.

О.А. Конечно.

В.Р. Опять-таки – Гёдель решал, действительно, это на материале «Principia Mathematica», но главный принцип венцев – это так называемое «простое протокольное предложение», которое как бы нужно верифицировать. И мне кажется, что теорему о неполноте, среди прочего, нужно рассматривать вот в этом контексте, в котором всё это варилось. Там ведь было как? Ведь конгрессы Венского логического кружка проходили таким образом, что там выступали чистые математики (кстати, две трети из них были чистыми математиками), там были представители Львовско-варшавской школы логики, там были психоаналитики, там выступал ученик Фрейда Вильгельм Райх, там выступал Нильс Бор, там выступал Вернер Гейзенберг – это был такой совершенно жуткий интеллектуальный бульон, который длился, собственно, до аншлюса Австрии, до тех пор, пока Гитлер всё это не уничтожил, и председателя этого кружка просто не убили. Покажите нам Морица Шлика, это был очень достойный человек, его просто убил в 36-ом году студент-нацист у дверей Венского университета.

И вот, мне кажется, что теорема Генделя была очень важна как общий подрыв стратегии Венского кружка, стратегии верификационизма, то есть той теории, что есть простые предложения, которые можно проверить простым опытом – а это ведь совершенно не так.

Во-первых (в этом они были сходны с Витгеншейном), не все предложения, грубо говоря, – повествовательные. То есть предполагалось, что все предложения – это предложения типа «дело обстоит так-то и так-то», другие предложения не рассматривались, считалось, что их вообще не существует. Но на самом деле, в разговорной речи, к которой позже апеллировала аналитическая философия, гораздо больше предложений других реальных наклонений, реальных модальностей – таких как императивы, таких как конъюнктивы, таких как вопросы, потом даже была специально создана своя «логика вопросов». И поэтому этот стиль раннего философствования логического позитивизма очень быстро себя исчерпал, потому что – ну, создали мы идеальный язык (они всё время хотели создать идеальный язык), ну, хорошо, а дальше что? И мне кажется, что один удар сделал Гёдель, который был членом кружка, а второй удар нанёс Карл Поппер, который никогда не был членом кружка, как он говорил, его «не приглашали», – я ловлю твой скептический взгляд, сейчас я дам тебе возможность высказаться…

Поппер выступил с критикой принципа верификационизма, противопоставив ему принцип фальсификационизма: теория не тогда истинна, когда каждое её предложение может быть проверено, а теория тогда истинна, когда каждое предложение может быть подвергнуто фальсификации. Если предложение не может быть подвергнуто фальсификации, оно не истинно, и не ложно, оно бессмысленно.

О.А. Или оно религиозное – предложение веры.

В.Р. Да, да, конечно.

О.А. Да, это принцип фальсификации Поппера, но также можно сказать, что по этим традициям и философские исследования Витгенштейна (позже, правда, опубликованные) тоже наносят своеобразный удар – идеей языковых игр. Много ударов по этой традиции было нанесено, но, тем не менее, это очень живая сегодня традиция – не в том смысле, что она развивается, а в том смысле, что она властна в философии.

В.Р. Властна, ты считаешь?

О.А. Да, она распространена во многих университетах…

В.Р. Ты говоришь: распространена во многих университетах… Но разве философия – это то, что распространено во многих университетах? Как раз Витгенштейн терпеть не мог университетскую философию, для него это просто мертвость была.

О.А. Хорошо, вернёмся к тому, что такое современная философия, и в чём, собственно…

А.Г. Прежде чем вы вернётесь, у меня два вопроса к вам, Вадим. Ваша книга о Витгенштейне называется «Божественный Людвиг». Первый вопрос – почему она называется «Божественный Людвиг», и второй вопрос – как он относился к вере?

В.Р. С удовольствием отвечу на эти два вопроса. «Божественный Людвиг» – это, конечно же, калька из книги Гая Светония Транквилла «Жизнь двенадцати цезарей», где самым главным героям присваивалось имя «божественный» – «божественный Цезарь», «божественный Август» и так далее. И в своё время, когда мы делали журнал «На посту» (это было очень весёлое время, перед дефолтом, Кириенко был премьер-министром), у нас недолгое время работал такой Гриша Амелин, у которого была привычка обо всех говорить «божественный»: божественный Немзер, божественный Аронсон, божественный Руднев. Я перенял у него эту традицию, и, не посоветовавшись, назвал Витгенштейна «божественным».

Что касается религии, то Витгенштейн был толстовцем, он был не конфессиональным, формально он был католиком, но он был толстовцем, причём, очень ярым толстовцем. Он во время войны купил Евангелие, переложенное Толстым – Толстой сделал из четырех Евангелий одно, и почему-то все торчали от этого переложенного Толстым Евангелия – и он его рекламировал всем своим друзьям, они его все с удовольствием читали, и Витгенштейна так и называли в армии – «человек с Библией». Он на войне поверил в Бога, у него есть так называемые «Тетради 1914-1916 годов», где идут логические размышления и вдруг начинается какой-то пассаж о Боге. Он поверил в Бога, когда стал бояться смерти.

Дело в том, что у него была всё время экзистенциальная проблема самоубийства, как выхода из мира страданий, потому что он действительно очень тяжело страдал. Больным человеком, между нами говоря, он был, страдал вялотекущей шизофренией, по реконструкциям, в частности, по моим реконструкциям. И под огнём он, наконец, понял (есть такой, кстати, фильм «Витгенштейн» Дерека Джармена, вы, наверно, видели) ценность жизни, тогда он поверил в Бога. Для него война явилась таким растормаживающим, раскрепощающим опытом. В общем, всё, что он делал потом, – поездка в Советский Союз, работа в деревне и так далее – это было примерно тем же. Есть такое деперсонализированное сознание человека, который ничего не чувствует, такое «скорбное бесчувствие», что бы вы ни делали, что бы вы ни говорили, ничего он не чувствуют. Для него нужна опасность, в опасности он начинает что-то чувствовать, что-то переживать, что-то ощущать, отличать хорошее от плохого. Но он, как бы это сказать, он чувствовал себя с Богом на равной ноге, вот так бы я сказал.

Вообще, о Витгенштейне очень часто говорят как о святом, и, в общем, не без основания, потому что этот человек был очень высоких моральных качеств, он никогда не врал…

О.А. Он бил детей в школе.

В.Р. Да, якобы он бил детей и за это его…

А.Г. Это я понимаю очень хорошо…

В.Р. Но тогда это было принято, это не то что избивать детей на улице, это был просто такой метод обучения, как съесть бутерброд с маслом.

Так вот Витгенштейна очень многие воспринимали как святого. Я не думаю, что он был святой, скорее, я думаю, что из него вышел бы очень хороший политик, вот мне так представляется, в западном смысле – нравственный политик.

Его отношение к Богу очень хорошо характеризуется тем, что однажды в беседе со своим учеником Друри, тем, который стал психиатром, он сказал, что что-то такое прочитал в Библии и вот там Бог что-то сделал, и сказал: «Как мог такой человек как Бог, так поступить!»…

О.А. Нет, нет, это он какую-то книжку цитировал…

В.Р. Да, это он цитировал Гаманна, но всё равно ему это очень понравилось.

О.А. Это современник Канта. Он читал Гаманна, и у Гаманна написано: «Как мог такой человек как Бог, ждать целые сутки…»

В.Р. Да, да, он приватизировал это высказывание.

О.А. И вот он всё время потом повторял: «Как мог такой человек как Бог…».

А.Г. Я получил ответ на два своих вопроса, но, простите, я перебил вас.

О.А. Я просто хотел вернуться к «Логико-философскому трактату» и к некоторой практике философствования Витгенштейна и его связи с жизненной практикой. Здесь очень важно просто перечислить какие-то базовые вещи из «Логико-философского трактата», которые стали уже почти расхожими в философии, даже китчевыми: «граница моего языка, это граница моего мира»…

В.Р. «Язык переодевают мысли».

О.А. «Всё, что может быть сказано, должно быть сказано просто».

В.Р. «Ясно».

О.А. Да, «просто» это неправильно, потому что ясность очень тяжеловесная бывает. И, наконец, «о чём невозможно говорить, о том следует молчать» – заключительный афоризм.

И у меня возникает вопрос – эти все высказывания… Как и многие другие базовые высказывания: «мир – это собрание фактов», его различение «предметов» и «объектов» – очень странные эти «объекты», кстати, которые он придумывает, чтобы создать логического субъекта, не эмпирического, а логического субъекта. Для Витгенштейна субъект – это не психологическое существо, он редуцирует психологию, эмпирию восприятия. Он считает, что базовой является логика, всё строится через логику, есть некоторые логические субъекты.

В.Р. Его антология носит логический характер.

А.Г. Логика при этом какая – аристотелевская, формальная?

В.Р. Математическая логика Рассела-Фреге…

О.А. Витгенштейн, кстати, говорил: «Я единственный профессор философии, который не прочёл ни строчки из Аристотеля».

В.Р. Он никогда не читал Аристотеля и говорил, действительно, такое. Там у него очень странно. Вот он говорит: «существуют простые объекты». Что это за «простые объекты», какие простые объекты?

О.А. Их нельзя описать на языке…

В.Р. Их нельзя описать на языке, они не имеют ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Это какие-то логические конструкты, из которых состоит мир.

О.А. Эти логические конструкты, это, действительно, некоторые логические условия появления вещей в нашем восприятии.

В.Р. Но когда я думал, что это такое… Через много лет, когда он отказался от всего этого, один ученик его спросил: «Что такое «простой объект»? «Гегенштандт» знаменитый?» А он говорит: «Мне совершенно было наплевать, я же был логик, и мне было абсолютно всё равно, что это такое».

Обычно считают, что это Платон, что это платоновская «идея». У меня гипотеза другая, научно ориентированная.

Витгенштейн, надо сказать (в этом, Александр, он вам должен нравиться) очень не любил 20 век, он был страшный консерватор, терпеть не мог все проявления 20 века. Но, тем не менее, он жил во времена, когда основной проблемой предшествующего – второго позитивизма (первый позитивизм – это позитивизм Огюста Конта, это середина 19 века, второй позитивизм – это позитивизм Эрнста Маха, Рихарда Авенариуса, конец 19-го века, и третий позитивизм – это 20-е годы 20 века – Венский логический кружок) – так вот, основной проблемой второго позитивизма было так называемое «исчезновение материи» – куда девалась материя? Она «исчезала» от того, что сначала открыли атом, потом внедрились в структуру атома, там нашли ядро, элементарные частицы, так что материя как бы куда-то подевалась постепенно.

И у меня такая гипотеза, что «простой объект» – это нечто вроде элементарной частицы, которой тоже не видно, не слышно – нет ничего.

О.А. Такая интерпретация уничтожает философский мотив Витгенштейна.

Но я хочу вернуться к своей вещи, которая меня заводит в «Трактате». От него остаётся несколько афоризмов, которые становятся знаменитыми в философии, и никто, собственно, кроме небольшого круга людей, занимающихся Витгеншейном, не разбирается в хитросплетениях этих «объектов», «предметов», «предложений», которые там у него фигурируют, все воспринимают это как афоризмы. И фактически получается так, что от «Логико-философского трактата» в его научной направленности по поиску непротиворечивых суждений, по поиску места этих простых объектов и истинных предложений, в его попытке отделения того, о чём невозможно говорить и следует молчать, то есть сферы мистического, философии в том числе…

В.Р. Это и эстетика, этика…

О.А. Эстетика, этика, искусство. Витгенштейн стремился отделить всё это от сферы научных суждений, но от него самого остаётся, фактически, ненаучное в философии 20 века.

В.Р. Да, это правильно.

О.А. И ещё один момент, Витгенштейн сам говорил об этом, это очень, на самом деле, интересно, и потом это неоднократно интерпретировалось. Он говорил, что «философия – это болезнь языка», так прямо и заявлял.

В.Р. «Философия лечит язык, как болезнь».

О.А. Да, философия – это болезнь языка, вся философия – это неправильное употребление слов и так далее. Он очень много на этот счёт говорил, и, тем не менее, он всё время настаивал на том, что занимается философской работой, что осуществляемая им работа по задаванию некоторых простых вопросов, которые никому не приходят в голову, потому что они элементарны вроде бы, эти вопросы, эту работу он считал философской. На мой взгляд, здесь есть какой-то парадокс и удивительное что ли противоречие самого Витгеншейна – действительно очень изощрённого мыслителя, который фактически был философом практики. Потому что он отделил научную сферу и показал, что философия существует в практическом действии, в сфере этики, в сфере… Вот когда он идёт преподавать в деревню, или устраивается работать санитаром, оставляя свою философскую профессуру, или строит дом для своей сестры…

В.Р. Покажите дом.

О.А. Покажите дом.

А.Г. А семья была у него?

В.Р. Нет. Ну, какая тут семья?!

О.А. Или отдаёт все свои деньги (а у него отец был миллионер и оставил ему огромную сумму в наследство) – это некоторые практические действия, которые, собственно, и являются философскими высказываниями.

В.Р. Я согласен с этим. А линии этого дома напоминают… Красивый, хороший дом…

А.Г. Напоминает среднюю школу…

В.Р. Александр, это конструктивизм…

О.А. Это, между прочим, очень интересно, потому что он же консультировался, когда строил этот дом, с Адольфом Лоосом, знаменитым архитектором, а Лоос был против орнамента, он считал, орнамент – это удел диких народов. Логическая простота «Трактата» Витгенштейна, как он думал, воплощается в простых формах архитектуры Лооса, там было противопоставление простоты и орнамента.

И тут возникает для меня вопрос – я возвращаюсь к идее философии и практики – где философия сегодня? Витгенштейн как бы открыл эту область философии и практики, которую на самом деле не он открыл, она была теоретизировала ещё Марксом и Ницше как действие, как некоторое философское действие.

Но наступает такой момент, который, мне кажется, для современной философии очень важен, где встаёт вопрос: возможен ли для этих практических действий язык, возможен ли язык в качестве практического действия? Витгенштейн ведь радикально отделяет сферу языка от сферы действия. Он считает: то, что он пишет, то, что он говорит, то, что он высказывает в словах – это есть наука, но не философия, которая…

В.Р. Это не так, он говорил, что «слова – это поступки» – знаменитая его фраза.

О.А. Да, это если апеллировать к «Логико-философскому трактату». На протяжении всей жизни он держится за некоторое условие, связанное с тем, что есть истина и ложь…

В.Р. Можно так сказать: существуют два наиболее фундаментальных понимания того, как формулировать истину – их много на самом деле, но наиболее фундаментальных два. Первая – это так называемая корреспондентная теория истины, в соответствии с которой, истина – это просто то, что правильно соотносится с реальностью. И вот ранний Витгенштейн – это корреспондентная теория истины. И вторая теория истины – это прагматическая теория истины, когда истина как бы прорастает через действия. И поздний Витгенштейн – это, конечно, Витгенштейн прагматической истины, со всеми его поступками, со всеми его выкрутасами и так далее.

И всё-таки я думаю, что язык для него тоже был действием. У него есть очень хорошее, наверняка ты его помнишь, высказывание о том, что наш язык напоминает старинный город, в котором есть какие-то странные кривые улочки, какие-то старинные непонятные замки, есть какие-то совершенно помойки, непонятные места, кривые, но наряду с этим существуют прямые проспекты. И ведь действительно язык так устроен. То есть в нём есть совершенно простые и доступные парадигмы, так называемые перспективные парадигмы, и существуют совершенно непродуктивные, устаревшие формы. И я думаю, что вся жизнь Витгенштейна и была как раз в таком резонансе между старинным кафкианским замком, который кажется близко, но в который невозможно войти, и каким-то прямым проспектом Кундмангассе, где стоял дом сестры, проспектом, по которому он шагал в парусиновых брюках без галстука, по которому гулял.

О.А. У меня вопрос: что остаётся от Витгенштейна, если вычесть из его философии его болезнь?

В.Р. Ты знаешь, для меня этот вопрос абсолютно не важен.

О.А. Причём, я болезнь понимаю в двух смыслах – извини, я перебью.

Во-первых, как некоторую его абсолютную странность и в отношении с людьми, и в своих жизненных поступках. Во-вторых, как то, что называется болезнью философии – его склонность философствовать вопреки тому, что он сам думает по поводу философии.

В.Р. Я отвечу. На этот вопрос можно серьёзно ответить, и серьёзно от Витгенштейна остались: теория речевых актов, лимботерапия Уиздома, «Фрейдо-витгенштейно-марксизм» Лазуровича, «Семантика возможных миров» Хинтики - осталось огромное количество вещей…

О.А. Я имею в виду другое. Фактически получается, что от Витгенштейна осталось – как мы в самом начале говорили – то, что не имеет отношения к философии.

В.Р. Ты знаешь, отвечая тебе на этот вопрос, я просто стою в совершенном столбняке: мне по всё равно – есть философия, нет философии…

О.А. Я объясню. Дело не в том, есть философия или нет философии, дело в том, что существует некоторая область, в которой так или иначе – по-разному - проявляет себя метафизическое чувство. Есть колоссальная традиция критики метафизики – философия, метафизика, онтология, между ними проводятся разные границы. 20 век весь прошёл под этим знаком – критика метафизики, конец философии. Это начинает с Ницше обсуждаться, с Гегеля даже. Витгенштейн по-своему тоже подходит к этим вопросам.

Для меня проблема вот в чём: может ли философия продолжаться? Я отвечаю «да», я позитивный любитель философии, не в смысле позитивист, а в смысле того, что для меня продолжение позитивно. Я считаю, что у философии есть определённые силы жизни, если мы её понимаем не так, как понимает её лингвистическая, аналитическая традиция. Понятно – когда человек задаёт вопросы, он заранее имеет какой-то ответ, и когда я задал вопрос по поводу того, что остаётся от Витгенштейна, если из него убрать болезнь, то, на мой взгляд, остаётся здравый смысл.

Я просто хочу сказать, что здравый смысл в данном случае для меня является некоторым признаком «нефилософского», с чем философия всегда вступает в конфронтацию. Здравый смысл – это то, что уже потреблено и то, что в каком-то смысле является результатом нашего участия в механизмах тех или иных властных стратегий повседневности. Здравый смысл.

А.Г. Мудрость ответа.

О.А. Мудрость – это один из вариантов здравого смысла.

А.Г. Я об этом и говорю.

О.А. Да, совершенно справедливо. И вот то, как Витгенштейн задаёт свои вопросы, это такое безумие здравого смысла, потому что он пытается детализировать вещи, на которых обыденный человек останавливается, задавать вопрос: «Что такое зелёный?» В принципе, дети задают такие вопросы, и в этом есть некая философская наивность Витгенштейна, наивность в хорошем смысле слова – он способен на такого типа вопросы. Но он в этом своём стремлении детализации здравого смысла не может найти места нового, а для меня проблемы сегодняшней философии… Для меня не в том смысле, что я выражаю сегодняшние проблемы. Для меня современная философия существует именно в том смысле, что она находит место нового в том, что сложилось уже как история философии. Витгенштейн – он вообще был закрытый…

В.Р. Для Витгенштейна истории философии вообще не существовало, потому что он существовал вне историко-философской традиции, у него вообще не было высшего образования, он не закончил его, он убежал, просто уехал. Для него имела значение такая очень странная, его родная австрийская традиция, где не было великих философов. То есть там были оригинальные умы, такие как Больцано или Брентано, но эта философия не создала великую философскую традицию. Великую традицию создала прусская философия, а он её не знал совершенно.

Но вот что касается современной философии, то у нас осталось очень мало времени, и мы так и не ответили на вопрос, что такое современная философия.

Я человек простой, для меня современная философия – это Славой Жижик, единственный человек, которого можно читать с интересом. Я опять-таки понимаю твой ехидный смех, потому что считается, что такая философия – для тинейджеров.

О.А. Нет, нет, я не считаю. Славой Жижик – это очень профессиональный человек. Это смешно, потому что Жижик – пересказчик.

В.Р. Я не считаю, что он пересказчик. Выход из тупика – это эклектизм, к этому пришла и психотерапия, к этому пришла и философия.

Ведь как было в середине века? Аналитические философии и лингвистические философии совершенно не видели и не слышали, например, феноменологическую традицию. Для Карнапа какого-нибудь то, что писал Хайдеггер, это был просто бред, даже не речь, – и наоборот. Только в начале 80-х годов немецкий философ Карл Отто Апель написал, что возможен какой-то мост между аналитической и феноменологической традицией.

О.А. И даже у Витгенштейна есть идея философского определения или просто определения как возможности перевода между разными языками. Но я бы сказал так: если мы находимся в рамках, которые очертил Вадим и в которых очень влиятельной фигурой является Витгенштейн, то для нас не существует в мире бессмысленного. Мир наполнен смыслом, мир Витгенштейна – это мир, наполненный смыслом, поэтому действие становится сразу либо этическим, либо аморальным, поэтому высказывание – или истинное, или ложное.

А современная философия, как мне кажется, всё-таки ищет место нового в парадоксе, в местах, где есть бессмысленное, то есть то, что – возвращаясь к теореме Гёделя – невозможно ни доказать, ни опровергнуть, и что не требует доказательств или опровержений для себя. То, что просто открывает возможность каких-то новых языков для описания особого типа опыта, который языку классической философии не был подвластен.

В.Р. То есть, это та самая французская философия – Делез, Деррида, Бодрийар…

О.А. Нет. Деррида, на мой взгляд, очень классический философ, он принадлежит скорее…

Доказательность в математике

16.06.03

(хр.00:39:45)

Участник:

Ершов Юрий Леонидович – доктор физико-математических наук, академик РАН

Александр Гордон: …естественная наука и пошевельнуться не может. В физике если нет математического аппарата, начинают махать руками и говорить, что это философия или метафизика. И вдруг оказывается, что внутри математики есть проблема с доказательностью, или с определениями, или с языком. Можно рассказать, в чём дело-то?

Юрий Ершов: Дело в том, что доказательность, она в существе самой математики сидит. И поэтому, как и всякая наука, как и всякая технология, математика совершенствует своё основное средство, и поэтому я не могу сказать, что просто есть проблема с доказательностью в математике, а есть другая проблема. Математика как бы объявила себя эталоном доказательности, эталоном образца, эталоном точности и раз уж объявила, то надо этому и следовать. Поэтому вопрос состоит в следующем: то, что считалось доказанным в 17-м веке, то не принималось учёными 18-го века и так далее. Но на рубеже 19 и 20 века произошёл некоторый кардинальный переворот.

Дело в том, что математики привыкли работать с совершенно точно определёнными понятиями, хотя понятие точности тоже всё время меняется и уточняется. Так вот, доказательность лежит в существе этой науки. А что такое доказательство как математическое понятие?

Первые точные определения этому понятию были даны только на рубеже 19-20 века в связи с созданием математической логики. Дело в том, что логика в своё время возникла как прикладной раздел ораторского искусства, риторики. Когда говорят о логике Аристотеля, то надо, конечно, понимать – это была не совсем та логика, которой пользуются математики. Математики в своей деятельности, в финальной деятельности, когда они на суд сообщества своего и более широкой аудитории выносят доказательство теорем, то они, безусловно, пользуются логикой и стремятся к тому, чтобы доказательства были точными, понятными, доступными. Так вот, в каждой науке есть периоды – период накопления фактов и период критический, когда нужно посмотреть, как говорится, всё ли в порядке, и посмотреть на основы, привести здание, которое строится, в более-менее надлежащий порядок, математика не представляет собой исключение из этого. Один из таких периодов перехода от накопления фактов к упорядочению был в конце 19-20 века, когда была сделана попытка вполне развитый математический анализ, алгебру, перевести на более строгую основу.

Тогда появилось понятие «множество», очень такое абстрактное понятие, введение которого в школу привело к достаточно серьёзным отрицательным последствиям. Но для математики это было очень важно. Понятие множества оказалось тем единым понятием, в терминах которого можно было все остальные математические понятия сформулировать. И строилось то, что потом Пуанкаре назвал раем для математики, – «теория множеств». И за проникновение в рай, оказалось, нужно платить. Оказалось, что в тех, казалось бы, совсем новых основаниях построения математики как единого стройного здания обнаружились противоречия. И это был кризис в основаниях математики. Все серьёзные математики того времени: Анри Пуанкаре, Давид Гильберт, Герман Вейль и другие, были озабочены тем, чтобы как-то преодолеть эти противоречия.

И в качестве противоядия, в качестве одного из средств, обеспечивающих беспроблемное развитие математики, явилось создание математической логики, которая позволила впервые дать точные математические определения, а следовательно, и сделать объектом исследования такие понятия, которые в математике использовались, но использовались не как математические понятия, а именно: доказательство и алгоритм. Я не буду про другие говорить, но эти понятия сами по себе весьма важны.

В 1900-м году на Международном математическом конгрессе в Париже Давид Гильберт, знаменитый немецкий математик, я его уже называл, выступил со списком проблем, которые, как он считал, в 20-м веке в математике будут одними из самых важных. И нужно сказать, что формулировка этих проблем сыграла очень важную роль для развития математики. В частности, человек, который решил одну из проблем Гильберта, сразу получал всемирную известность – так что это был некий критерий. Но в заключение сам Гильберт сформулировал оптимистическое утверждение, что все вопросы, которые математики могут задать, обязательно на них можно получить ответ. Но что это значило, это вопрос довольно сложный.

В частности, можно доказать, решить проблему, то есть привести доказательство, что эта проблема имеет положительное решение или отрицательное решение. Но можно задать и более хитрый вопрос. А может быть, нет доказательства ни того, ни другого? Но для того чтобы математически ответить на такой вопрос, нужно знать, что такое доказательство. И когда математическая логика предложила точное определение этому понятию, то получились результаты, которые до сих пор будоражат умы человеческие, а именно, что можно доказать, что нет доказательства того или иного утверждения. Многие люди слышали о теореме Гёделя о неполноте, многие философы рассуждают на эту тему, ну и люди, иногда далёкие от математики и философии, что-то об этом слышали, и много бывает интерпретаций, я тут не хочу анализировать все точки зрения, какие могут быть…

Существует парадоксальное утверждение в теореме Гёделя, утверждение о том, что нечто нельзя доказать. Но я бы, может быть, сделал некоторый короткий экскурс в историю: интерес к формулировке доказательства имеет не только парадоксально-философский, но и чисто позитивный смысл. Я уже говорил, что математика стремится ко всё более точному изложению своего собственного предмета, и одно из достижений ещё древних греков было создание аксиоматического метода. Суть изложения геометрии по Евклиду (оно было отражено и в учебниках Киселёва) состоит в том, что геометрические истины начинаются с формулировок аксиом, а все остальные утверждения, леммы, теоремы, они вытекают из аксиом. Это было на самом деле интеллектуальным открытием.

Я должен сказать, что появление аксиоматического метода произвело сильное впечатление на другие науки. И философы, биологи, физики, тоже попытались изложить так свои системы. Вот Спиноза свои сочинения излагал в виде такого аксиоматического, систематического изложения. Но как показало дальнейшее развитие, там было два ну не то что бы изъяна, а две вещи, которые надлежало более серьёзно проанализировать и уточнить. Одно из них состояло в следующем. Вот есть аксиомы, все остальные истины должны получаться из них или доказываться из этих аксиом. А что такое доказательство? Если оно точно не сформулировано, то здесь остаётся элемент неопределённости. Как говорится, по согласию внутри математического сообщества кое-какие тексты принимались за доказательства, а другие не принимались. То есть математики осознавали, что такое доказательство, хотя иногда возникали и споры, но, тем не менее, этот элемент требовал уточнения.

И вот точная формулировка доказательства составляла, так сказать, следующий уровень точности для аксиоматического метода. И вторая вещь – это язык. Дело в том, что обыденный язык, он не просто двусмыслен, он многосмыслен. Я обычно на лекциях привожу в пример слово «радикал». Есть радикальные партии, есть свободные радикалы в химии и есть, как говорится, радикалы – корень квадратный, который в школе учат. Но если говорить о контекстах, то там многозначность языка становится бесконечной. Но без этого поэзия была бы невозможна, если бы язык, на котором мы разговаривали, имел только один смысл. Но для математики, для науки, стремящейся к точности, это достоинство естественного языка является недостатком. Поэтому другая вещь, которая была нужна, – это создание достаточно богатых формальных языков.

Дело в том, что математика довольно давно начала вводить элементы формального языка – различные обозначения, переменные, знаки для операций, знаки для того же радикала, и так далее. И многие имеют впечатления о математике как о формулах, вот формулы – это элементы формального языка. Но тем не менее, если вы посмотрите даже современные математические журналы, то кроме формул там ещё и довольно большой текст. И математическая логика предложила такие формальные языки, которые включают не только оперативные элементы математики, но и всё содержание математическое может быть изложено на формальном языке. Этим достигался ещё один уровень точности, что поимело, между прочим, любопытные последствия.

Сейчас говорить о влиянии компьютеров на нашу жизнь, это общее место. Понятно, что они завоёвывают всё большее и большее место в нашей жизни. Но если посмотреть, какие люди были у истоков создания первых компьютеров, то мы там увидим Норберта Винера, Алана Тьюринга, ещё ряд людей, я потом, может быть, их назову. Эти люди были математиками, которые начинали свою профессиональную деятельность в области математической логики. Норберт Винер был студентом Бертрана Рассела, известного английского философа, но он был и одним из создателей первых формальных систем. Алан Тьюринг тоже был профессиональный логик. И я думаю, что это осознание, что формальные языки могут быть столь же богаты по выразительным возможностям, как и естественный язык, но точными, с точным и однозначным смыслом, – это позволило им предвидеть, что компьютер – это не есть просто большой арифмометр, а что он может стать, как говорится, интеллектуальным орудием. Так что опыт работы людей в математической логике привёл и к таким, я бы сказал, «сайд-эффектам», как создание компьютеров.

Ну а с точки зрения внутреннего развития, то я уже сказал, что можно считать, что математическая логика на две ступеньки подняла точность математического языка по сравнению с классическим аксиоматическим методом. Но история продолжается. И обнаружились и другие любопытные вещи. Мой учитель, академик Анатолий Иванович Мальцев сделал, на мой взгляд, два очень глубоких открытия, о которых я попытаюсь рассказать, но не в деталях, поскольку это довольно сложно.

Сначала хочу объяснить то удивление, которое, в частности, я испытал (используя некоторый образ, который может быть не совсем корректен в таких научных беседах, но по-другому я не сумею, видимо, объяснить то удивление, а может быть восхищение, которое лично я испытал). Представьте, что какая-то фирма вынуждена создать себе охрану. И вдруг оказывается, что созданная охрана является весьма мощным производителем, то есть даёт удивительный эффект для основной производственной деятельности.

Ну а теперь вернёмся к математике. Так вот, я уже объяснил, что математическая логика была создана как некоторое охранное предприятие. Охрана от противоречий. Как для нынешних фирм система охраны необходима, так и математика нуждалась в определённом охранении. Но казалось бы, ну что тут такого? Но вот оказалось, что языки, в частности один из языков математической логики, так называемое «исчисление предикатов первой ступени», обладает некоторым мощным внутренним математическим свойством. Анатолий Иванович Мальцев в 36 году доказал так называемую Теорему компактности. Не буду говорить, что это такое, но это, так сказать, мощное внутреннее свойство формального языка. А в 41 году Анатолий Иванович продемонстрировал, что только с помощью этого свойства языка можно доказать очень многие теоремы, которые уже в специализированных отделах математики доказывались – так называемые локальные теоремы, причём, разные теоремы разными способами. Они чем-то были похожи, но кроме ощущения того, что они похожи, ничего другого не было.

Оказалось, что большинство из этих локальных теорем – это есть следствие этой локальной теоремы. Что достаточно сформулировать на этом формальном языке соответствующее утверждение с некоторыми ограничениями, и тогда уже как следствие получается эта локальная теорема. Вот здесь я хотел бы сослаться на книгу Пойя – это известный американский учёный, но на самом деле он из Венгрии происходит. Пойя написал книгу, которая у нас была переведена, «Как решать задачу?», она была издана в «Учпедгизе». И там, собственно, рассказывается некоторая эвристика и даются некоторые советы, как решать задачу, как анализировать и так далее. И там, в частности, описываются разные явления, которые при этом возникают. И одно из явлений называется «парадокс изобретателя». Там особенно про изобретателя не идёт речи, но суть состоит в следующем: иногда, решая задачу, полезно взглянуть на неё, может быть, сверху и рассмотреть более общую задачу. И при таком взгляде она становится проще. Я считаю, что открытие локальной теоремы и открытие способа её применения для доказательства серьёзных теорем, которые уже были известны и очень многих новых теорем, это был парадокс изобретателя.

Оказалось, что суть большинства этих локальных теорем – это свойство того формального языка, который используется. Ну, дальше – больше. Теорема компактности привела к созданию одного из наиболее развитых разделов математической логики – так называемой «теории моделей». И здесь прослеживается, на мой взгляд, довольно любопытная эволюция, которую я попытаюсь как-то объяснить. Я для себя использую деление «современная математика» и «классическая математика», достаточно понятное различие. Можно про любую науку сказать – современная и классическая. Но на самом деле, что такое классическая математика и что такое современная? Классическая математика занималась очень ограниченным числом объектов – линия, плоскость, фигуры на плоскости, трехмерное пространство, далее непрерывные функции в трехмерном пространстве. Этим классическая математика занималась многие века.

Современная математика началась, я думаю, с открытия Эвариста Галуа, который для решения классических вопросов о нахождении корней уравнения в радикалах, о которых я уже здесь говорил, предложил ввести некоторые новые вещи. Не те классические объекты, а автоморфизм и конечные группы и так далее. Для решения классических вопросов нужно было ввести новые сущности. И вот с этого, на мой взгляд, начинается современная математика. Но и сейчас изучение классических объектов можно отнести к работам по классической математике. Но необходимо и изучение тех новых конструкций, которые нужны и для внутреннего развития математики, и для решения старых вопросов. Вот знаменитая теорема Ферма, которую несколько столетий пытались решать математики, она была, наконец, решена несколько лет тому назад. Но для её решения, а она была сформулирована в 17-м веке, понадобились совершенно современные методы. И это потребовало нескольких столетий развития математики. Так что существуют классические вопросы и классическая математика и есть современная математика, когда изучаются уже объекты более общей природы.

Так вот первые применения Локальной теоремы, которые Анатолий Иванович делал, касались современной математики. Они относились к теории групп, к теории алгебраических систем, к таким понятиям, которые характеризуют современную математику. Хрущовский применил методы математической логики для совершенно классического раздела математики – для теории чисел и алгебраической геометрии. Это такие как бы священные коровы, которым молятся. И оказалось, что даже для решения таких серьёзных, вернее, классических вопросов, методы теории моделей, математической логики, тоже применимы. А ещё один этап, тут я хочу говорить о своих собственных последних работах, связан со следующим. Тут небольшое отступление всё-таки требуется.

Развитие всякой науки, в том числе и математики, сопровождается не только постановками задач и их решениями, но и развитием понятийного аппарата, ведением понятий. Причём, ведение правильных понятий на самом деле является очень существенным, и часто введение плодотворного понятия является столь продуктивным, что вызывает взрывную реакцию и проникновение понимания в существо вещей. Так вот, мне удалось применить математическую логику и её средства для того, чтобы ввести в обиход понятия, которые важны для классических теорий. Итак, Мальцев применил математическую логику для современной математики, Хрущовский для решения вопросов классической математики, а я предложил некоторые понятия для классической математики, в том числе и для теории чисел. То есть один из наиболее таких развитых разделов для теории чисел, а теория чисел – это одна из самых первых математических теорий.

В конце 19 – начале 20 века была доказана так называемая «теория полей классов». Не буду говорить, что это такое, но до решения проблемы Ферма считалось, что это вершина в теории чисел. И те понятия, которые вводились для формулировки этой теории, они обладали определёнными недостатками, так скажем. А техника математической логики позволила предложить понятия, которые могут быть использованы вместо тех понятий и, на мой взгляд, более глубоко проникнуть в существо вопроса. Боюсь, что вдаваться в детали здесь всё равно сложно. Я просто хотел этот ряд подчеркнуть: логика, начав с того, что продемонстрировала свою мощь в современной математике, потом оказалась применимой и для решения классических вопросов, а сейчас начинает покушаться и на понятийный аппарат классической математики. Так что это одна из линий развития. Есть и другие.

Я уже упомянул о том, что создание математической логики послужило, в частности, важным элементом в развитии компьютеров, и там есть свои формальные языки, языки программирования, и так далее, и так далее. Эта линия тоже сама по себе развивается и весьма успешно, и там возникают очень интересные, в том числе математические вопросы. Так что математическая логика, ещё раз говорю, возникнув как некоторый охранительный механизм, неожиданно, на самом деле неожиданно, оказалась весьма и весьма мощным орудием, которое применимо практически во всех разделах математики.

Для слушателей или зрителей нашей программы, может, я чересчур увлёкся, уйдя внутрь математики, может быть, полезно вернуться к теореме Гёделя о неполноте, о которой я говорил, что она волнует и философов, и, может быть, часть обычных людей. Есть такое представление, что она демонстрирует ограничения человеческого разума, и так далее, и так далее. Если на это взглянуть изнутри математики, то на самом деле там особых тайн нет, это очень похоже на такие парадоксы, уже не относящиеся к математике, как «парадокс лжеца», который демонстрирует следующее. Обычно люди считают, что каждое высказывание можно каким-то правдоподобным образом оценить, является оно истинным или ложным. Конечно, можно накладывать определённые условия и так далее, но можно оценить, вернее, можно придать истинностное значение – истинное или ложное это высказывание. Но ещё со времён греков известен «парадокс лжеца». Один критянин говорит: «все критяне – лжецы». Что соответствовало исторической легенде, по крайней мере. Простодушная попытка оценить, истинно это высказывание или нет, показывает, что не всё так просто. Если он сказал правду, значит, он критянин и сказал правду. Хорошо, а если он обманул, тогда приходим к другому противоречию.

И теорема Гёделя, во всяком случае, её доказательство, используя определённые находки, довольно любопытные технические находки, в некотором смысле моделирует этот парадокс. У Гильберта, которого я уже упоминал, была уверенность, что можно создать такую систему аксиом для всей математики, из которой будут следовать все математические утверждения. Это такая вера была. И он предложил программу формализации математики. А Гёдель, собственно, его опроверг. Он показал, что если аксиоматическая система достаточно богата, то в ней обязательно можно сформулировать утверждение, которое не может быть доказано, но которое будет верным. А в основе этого лежит следующее, что и для этого требуется не весь язык математики, а язык, который говорит просто о натуральных числах, 0, 1, 2, 3, о сложении и умножении. Язык достаточно ограниченный. Но если использовать такой способ, который называется нумерация, то есть если занумеровать все формальные выражения с помощью чисел (а эти утверждения формального языка сами говорят о числах), то можно говорить о самих себя. Проблема самоприменимости кодируется, используя нумерации. То есть сам подход математически был весьма оригинальным, а дальше уже само рассуждение и приведение к противоречию получается достаточно просто.

А.Г. Если позволите, два вопроса, поскольку у нас не так много времени осталось. Первый касается как раз теоремы Ферма. Все ли доказательства равноценны? Потому что ведь Ферма наверняка имел в виду некое другое доказательство собственной теоремы, а не то, которое получил американец, если не ошибаюсь…

Ю.Е. Эндрю Уайлс.

А.Г. …Эндрю Уайлс 300 лет спустя. И таким образом, можно ли считать теорему Ферма доказанной? Это первый вопрос.

Ю.Е. Безусловно, так, как эта теорема сформулирована, в таком виде Уайлс её и доказал. Использовал ли он те средства, которые были доступны Ферма? Ответ – безусловно, нет. Я уже об этом говорил, в доказательстве Уайлса используются очень современные средства, причём, которые создавались в течение многих лет. Так что это, безусловно, не то, на что надеялся или о чём заявил Ферма. Известно, что он заявил, что «поля книги слишком малы для того, чтобы я смог воспроизвести то удивительное доказательство, которое я нашёл». Но, тем не менее, многовековая экспертная оценка утверждает, что, по-видимому, Ферма всё-таки не имел доказательства.

А.Г. И второй вопрос. То, что является священной коровой для одних наук, естественных, скажем, для физики, и что формулируется как принцип Оккама или бритва Оккама – отсекай ненужные сущности – в математике напрочь опровергается, судя по вашим словам. То есть математика создаёт сущности на каждом шагу и оказывается, что они необходимы для существования самой математики.

Ю.Е. Не совсем так. Дело в том, что идёт отбор этих сущностей. Они создаются, они пробуются. Те сущности, которые себя оправдывают, они остаются. А те, которые, как говорится, не подтвердили свою полезность, свою нужность, они просто отпадают. И в этом отношении, кстати, на математику можно смотреть и как на экспериментальную науку. Математики создают орудия, пробуют их, выбрасывают ненужные и оставляют нужные. Но то, что, как говорится, умножать сущности иногда нужно. Это сделали, например, уже упомянутые здесь Галуа и Абель, которые решили известную проблему о том, что корень общего уравнения пятой степени неразрешим в радикалах, то есть нельзя написать формулу теми ограниченными средствами, которые есть. Так вот, для ответа на этот вопрос необходимо было выйти за пределы сущности классической математики. Для этого нужно было ввести новые понятия. Без этих новых понятий ответа бы не было. Так что создание новых сущностей является обязательным. Но тем не менее, во-первых, есть естественный отбор, а, во-вторых, иногда математики позволяют себе декларировать, по крайней мере, абсолютную свободу. В принципе я могу написать некоторую систему аксиом и буду её исследовать и, как говорится, никто мне не запретит. Это правильно, никто не запретит. Но в реальной жизни, конечно, так не происходит. Потому что, во-первых, математическое сообщество может посмотреть на твои упражнения, но если ты ни одного человека…

Суперпарамагнетизм

17.06.03

(хр.00:51:14)

Участники:

Анатолий Константинович Звездин – доктор физико-математических наук

Константин Анатольевич Звездин – научный сотрудник

Анатолий Звездин: Суперпарамагнетизм относится к более широкой области, чем магнетизм, скорее его можно отнести к науке о наномире, поэтому я предлагаю наш разговор начать с наномира, с нанотехнологии. Сейчас говорят много и пишут много о том, что мы на пороге новой научно-технической революции, нанотехнологической. Ну, звучит это, конечно, немножко скучно. Но это действительно так. Мы пережили уже несколько научно-технических революций. И последняя из них – это микроэлектроника. Но справедливости ради, нужно сказать, что каждая из этих научно-технических революций сильно повлияла на нашу жизнь. Более того, они кардинально изменили нашу жизнь. И поэтому естественно было бы обсудить грядущую нанотехнологическую революцию.

Александр Гордон: всё-таки, наверное, не жизнь, а образ жизни.

А.З. Образ жизни, да. Но прежде чем говорить об этом, конечно, нужно определить, что такое эти нанофизика и нанотехнология. Обычно, когда говорят о нанотехнологии, нанофизике, то речь идёт о создании и исследовании систем или объектов, у которых хотя бы одно измерение, хотя бы один размер находится в интервале между одним нанометром и сотней нанометров. Это определение. Ну, я напомню, нанометр – это 10 в минус девятой метра. Естественно сравнить его с самим атомом. Обычный размер атома два с половиной ангстрема, то есть на одном нанометре могут быть расположены 4 атома примерно. Если мы возьмём кубик со стороной в два с половиной нанометра, то в этом кубике будет всего тысяча атомов, тогда как в привычных нам макроскопических телах число атомов измеряется астрономическими числами. Вот таковы нанообъекты. Таким образом, в этом определении, которое я сделал, главное – размер. Это определение звучит немножко разочаровывающе. Можно сказать, что если дело только в длине, то вряд ли есть необходимость выделять в отдельное направление нанотехнологию, ведь мы уже имеем микроэлектронику. Микроэлектроника работает в микрометровом диапазоне, она сейчас даже переходит в субмикроны. Таким образом, может быть, здесь речь должна идти не о революции, а об эволюции, поскольку просто мы переходим в новый диапазон длин. Но считается, что нет. Тем не менее, всё ж таки речь здесь идёт о революции.

Можно отметить несколько факторов, кардинально отличающих наномир от микромира, нанотехнологию от микротехнологии и т.д. – важных отличий вот этой самой грядущей нанотехнологической революции от микроэлектроники. Но я отмечу только два.

Первый – из области физики. Эта область от одного нанометра до сотни нанометров – это переходная область – от классики, где господствует классическая физика, к атомам и молекулам, где господствует квантовая механика. Это переходная область. Здесь сходятся эти два типа закономерностей и сосуществуют. Поэтому объекты этой области обладают новыми, более богатыми свойствами. И поэтому нанотехнология создаёт структуры с новыми свойствами, которые ещё нам неизвестны, и мы с таким положением дел ранее не встречались. Например, мы привыкли думать, что для того чтобы изменить свойства материала, нужно изменить его химический состав. В наномире же появляется новое качество. Размер и форма нанообъекта могут существенно повлиять на его оптические, магнитные, электрические свойства, даже на цвет. Это всё с точки зрения квантовой механики понятно, но новым является то, что в принципе, можно сейчас делать такие вещи. Это первое.

Второе отличие несколько иного свойства. Микроэлектроника, микроэлектронная технология, она работает в области информационной техники. То есть, это технология для информационной техники – компьютеры, например, и так далее. А нанотехнология ставит более грандиозные задачи. Она стремиться внедриться и преобразовать фактически все сферы человеческой жизнедеятельности.

А.Г. Это универсальный инструмент, который мы можем получить.

А.З. Именно так. То есть новые материалы, созданные искусственно, атом за атомом. Каковы области применения нанотехнологии? Конечно, это информационная технология, медицина и фармакология.

А.Г. Биомедицина.

А.З. Конечно, транспорт, госбезопасность и так далее.

А.Г. Криптографию вы имеете в виду.

А.З. Да, это всё под, можно сказать, сферой влияния нанотехнологии. Лозунг нанотехнологии: почти всё, что может быть сделано человеческими руками, должно быть или может быть сделано методами нанотехнологии. Потому что всё состоит из атомов, и всё поэтому можно сделать искусственно из атомов. Это лозунг смелый, но таков лозунг нанотехнологии. Вот поэтому это – революция.

Несколько слов или точнее, несколько исторических замечаний, как она всё ж таки возникала. Точкой отсчёта нанотехнологии считается знаменитый доклад американского физика Ричарда Фейнмана – хорошо известного всем Нобелевского лауреата. В 1959 году он прочитал доклад, который назывался так «There is Plenty of Room at the Bottom», если перевести вольно на русский язык, это примерно звучит так: имеется огромное поле деятельности на атомном уровне. Но вы знаете Ричарда Фейнмана.

А.Г. Зная его, можно было перевести почти дословно: «внизу места навалом» или «внутри места полно».

А.З. Так оно и есть, да. Фейнман – это блестящая личность. На мой взгляд, это личность калибра гигантов Возрождения. У него удивительный и разносторонний ум. Это и колоссальное провидение. Вы знаете его учебник, фейнманские лекции по физике, у него удивительный тотальный взгляд на природу. Он сложнейшие вещи студентам мог объяснить очень просто, сложнейшие вещи, которым посвящена громадная литература. А после этого профессионалы подхватывали его находки и до сих пор этим пользуются. И со всем этим сочетается его колоссальный и мощный талант аналитика. И за это он Нобеля получил. Вот таков Фейнман.

Так вот он в своём докладе сказал такие слова, и это был его главный тезис, что все приборы (это был 1959-й год), которые сейчас есть, эти вот лампы, триоды, диоды, пентоды, транзисторы, триггеры – всё это, друзья мои, можно и нужно делать из атомов и молекул, собирая их из атомов, и так далее. И это первое.

И второе – он призвал научную общественность: давайте делать такие приборы в наших лабораториях, которые позволили бы нам измерять свойства отдельных атомов и манипулировать ими. Это был 59 год и, конечно, я могу себе представить реакцию публики на это дело, потому что в то время господствовали в электронике огромные лампы или – я ещё застал их – триггеры – основа электронно-вычислительной машины – в то время компьютера, это была коробочка объёмом пол-литра, не менее. А тут такие фантастические идеи.

Это была первая точка отсчёта. После этого в 60-е, 70-е годы развивалась микроэлектроника. А доклад Фейнмана был сделан как раз на заре этой микроэлектроники. Как сейчас мы говорим о нанотехнологии, в то время говорили о микротехнологии. И доклад Фейнмана долгое время был где-то на обочине общего процесса, а процесс продолжался, шло развитие микротехнологии и микроэлектроники. Причём, стартовали, начинали с размеров порядка сотни или десяти микрометров – это начало шестидесятых годов. А к концу 70-х годов пришли к размерам меньше микрона, вышли на субмикронный уровень. И так была создана планарная микротехнология – та, которая сейчас развивается и вовсю работает. Я, кстати, тогда работал в Зеленограде много лет, можно сказать, варился в этом котле. Но могу сказать, что уровень наш, нашей микроэлектроники был вполне приличный.

А.Г. То есть шутка, что «советские микросхемы – самые большие микросхемы в мире» не соответствует действительности?

А.З. По этому поводу я вам могу даже пример привести. То есть уровень был приличный. Я вот уже поездил довольно много после этого по миру и могу сказать, что он определённо был выше тогдашнего европейского уровня. И не ниже среднего американского и японского – это и американцы признавали. Вот такова была картина. Потом всё это, конечно, рухнуло – очень сильный удар был нанесён перестройкой.

Конкретно, я и мои коллеги, мы занимались сверхбольшими интегральными схемами на магнитных доменах – «магнитных пузырях» – так это называлось. Ну, сделали эти схемы, внедрили. Они довольно хорошо пошли в то время: у нас, и в Штатах, и в Японии такие схемы делали – но они не выдержали конкуренции с дисками. Это был, конечно, проигрыш, но это не было поражением. Поскольку диски получили в результате этой конкурентной борьбы такой колоссальный импульс, которым они до сих пор пользуются. И удваивают через каждые полтора года свою плотность записи и быстродействие. Это я считаю результатом той самой конкурентной борьбы.

А кроме того, мы получили колоссальное количество научного знания о магнетизме. Это был колоссальный прорыв для магнетизма. До сих пор мы этим пользуемся.

Вот это были 60-70-е годы. Ну и результат этой технологической деятельности – это кремниевая технология. Пентиумы, сотовая телефонная связь – всё это результат этой деятельности 60-70-х годов. До сих пор это всё продолжает развиваться и приносить плоды.

Следующий шаг – 80-е годы принесли новый колоссальный прорыв, но уже в нанонаправлении. Бининг и Рорер – швейцарские физики из Цюриха, из лаборатории фирмы IBM, сделали так называемый сканирующий туннельный микроскоп. Это Костя знает хорошо, вы тоже знаете это, конечно.

Этот микроскоп даёт возможность прямо наблюдать атомы и электронную плотность на поверхности. Это довольно простая, в принципе, штука. Представьте себе платформу, которая может ползать по поверхности кристалла с нанометровым разрешением. Она управляется пьезо-приводом, к этой платформе крепится игла с атомным разрешением. Она плавает над поверхностью на расстоянии примерно от одной десятой нанометра до нанометра. Измеряя туннельный ток, мы измеряем электронную плотность. Просто. Но это колоссальный шаг вперёд. И потом уже позднее, на базе этого открытия, этого прибора, целая плеяда новых приборов появилась.

Это атомный силовой микроскоп, который измеряет рельеф поверхности с атомным разрешением.

Атомный магнитный микроскоп, который даёт опять же с нанометровым разрешением направление магнитных моментов на поверхности. Потом были сделаны такие же устройства, которые локально могут измерять ядерный магнитный резонанс, электронный спиновый резонанс.

И наконец были сделаны на этой же базе приборы, которые могут манипулировать атомами, т.е. могут их передвигать с места на место – наноманипуляторы. Это был ответ на вызов Ричарда Фейнмана. Это было сделано где-то уже к 90-му году. И как демонстрация этих достижений, мне нравится вот такая картинка – исследователи из фирмы Ай-Би-Эм написали на металлической поверхности три буквы – IBM. Но написали это атомами ксенона! Это был 90-й год.

Константин Звездин: Сколько атомов в букве?

А.З. Ну, в букве, я не знаю, всего было порядка 35-ти атомов использовано. Но я видел эти картинки. После этого, конечно, продвинулись очень сильно. Но это была веха. Вот такой примерно исторический фон, на котором развивалась нанотехнология. Сейчас мы на пороге фактически нового века – века нанотехнологии.

Я бы показал несколько основных элементов наиболее популярных в настоящее время в наномире, они на картинке нарисованы. Это элементы – квантовые ямы, сверхрешётки, квантовые проволоки или квантовые нити, как ещё их называют. Квантовые точки, магнитные точки. Это всё элементы нанофизики, нанотехнологии, они особенно интересны, конечно, для наноэлектроники. Они показаны там на рисунках. Здесь, в этих названиях, термины – проволоки, точки, ямы – очевидно связаны с геометрическим фактором, характерным для этих объектов. А прилагательное «квантовый» – отражает тот факт, что движение электрона в этих объектах подчиняется не классическим закономерностям, а квантовым. Поскольку размеры их как раз находятся в нанообласти.

Среди такого типа объектов особенно интересны кластеры. Эти объекты такие же, как квантовые точки, но они называются кластерами. Вот видите, такие элементы показаны на рисунке, в которых порядка тысячи атомов. И, конечно, движение электронов в них тоже является квантовым, т.е. это тоже чисто квантовые объекты. Их чёртова гибель, этих кластеров, поэтому это богатейшая область для создания новых материалов и новых приборов.

А.Г. Простите, сам кластер ведёт себя как макрообъект, а электроны внутри кластера ведут себя уже как квантовые объекты?

А.З. Электроны как квантовые, и сам кластер ведёт себя тоже так же, я буду по этому поводу позже говорить. То есть сам кластер в некотором смысле ведёт себя тоже как квантовый объект. У него есть некая коллективная, как её называют, переменная, которая подчиняется законам квантовой механики. Я об этом расскажу попозже.

Мы работаем с магнитными кластерами. Они интересны тем, что у них появляется дополнительная степень свободы – магнитная. Ею можно управлять, поэтому свойства у них более разнообразные. Интересно, что именно магнитные нанообъекты пришли на финиш практического применения раньше других. Но об этом расскажет Константин.

К.З. Раздел электроники, который занимается магнитными наноструктурами называется «спинтроника». В отличие от классической микроэлектроники, которая использует только заряд электрона, спинтроника ещё использует его магнитный момент, т.е. появляется дополнительная степень свободы.

Рождением этого направления можно считать открытие эффекта гигантского магнитосопротивления в 88 году. Что это за эффект? Берётся трехслойная структура из двух магнитных слоёв и немагнитной проводящей прослойки. Вот нечто подобное показано на рисунке. Электрическое сопротивление такой структуры зависит от взаимной ориентации намагниченностей в магнитных слоях. В первых структурах, в которых этот эффект был обнаружен, величина эффекта – так называемое GMR-соотношение – составляло 6%, сейчас получены такие материалы, в которых оно доходит до 20% и более при комнатной температуре.

Что такое GMR-соотношение? Это разница между сопротивлением структуры при параллельном направлении намагниченности в слоях и при антипараллельном, т.е. антиферромагнитном. Первое практическое применение таких структур – это головки жёстких дисков. Не все заметили этот факт, но буквально за несколько лет информационная плотность жёстких дисков увеличилась в 20 раз – благодаря использованию этого эффекта.

А.З. Простите, я перебью. GMR-эффект – это как раз наноэффект. Размеры элементов здесь должны быть много меньше длины свободного пробега.

К.З. Да, в больших структурах это всё не работает.

Я здесь остановлюсь на том, как устроен жёсткий диск. Фактически этот диск покрыт магнитным материалом, и информация хранится в форме доменной структуры, которая создана на поверхности этого диска. И если нам нужно считать какую-то информацию с какой-то области диска, эта область подводится под GMR-считывающую головку, в которой один магнитный слой, в нём намагниченность фиксированная, а другая меняется благодаря магнитостатическому взаимодействию с поверхностью доменной структуры. И в зависимости от того, единица или ноль записана в этом бите, т.е. в этой области диска, меняется (или не меняется) ориентация нижнего слоя, и мы получаем сигнал или не получаем его. То есть в бинарном виде это работает.

И, естественно, огромная задача для индустрии, которая занимается этими дисками, как можно меньше сделать размер, который занимает один бит информации. То есть, как можно плотнее записать. Но на этом пути существует так называемый суперпарамагнитный барьер, предел. Что это такое? Существует такой критический размер домена, при котором из-за термофлуктуаций он спонтанно перемагничивается. То есть без действия каких-либо внешних полей информация теряется. То есть ниже, мельче, чем позволяет это ограничение, не получается сделать величину бита.

А.Г. Технологически не получается или теоретически? Потому что если флуктуация температурная, то можно придумать какую-то систему защиты, стабилизации.

А.З. Ну, например, понизить температуру устройства – правда, это усложняет систему колоссально.

А.Г. Да-да-да, то есть теоретически это возможно, технологически это невыгодно.

К.З. Это абсолютно правильно. То есть размер зависит от многих факторов, в том числе и от материала. Есть такая величина – константа магнитной анизотропии. Она описывает, насколько жёстко держится намагниченность, насколько велика коэрцитивная сила. Но с другой стороны, мы не можем сильно увеличивать эту константу, потому что тогда усложняется запись. То есть нам большее поле надо приложить локально для того, чтобы изменить битовое состояние. И опять же это усложнение системы. Сейчас один из путей решения этой проблемы – создание так называемой пространственно неоднородной магнитной среды. В отличие от современных дисков, которые представляют собой сплошную магнитную поверхность, на немагнитную поверхность в этом случае нанесены магнитные частицы с каким-то определённым периодом.

А.З. Магнитные точки даже.

К.З. И фактически бит хранится в форме ориентации намагниченности одной частицы. Это вот позволяет несколько отодвинуть суперпарамагнитный предел. И отодвинуть, то есть уменьшить размер бита, т.е. увеличить плотность записи. Сейчас цель индустрии жёстких дисков – достичь плотности 100 гигабит на квадратный дюйм. Считается, что это будет достигнуто в этом или в следующем году.

А.Г. Но это будет предел для этой технологии?

К.З. Ну, это некий шаг, который нужно сделать.

А.Г. 100 гигабит на квадратный дюйм? Потрясающе.

К.З. Следующее коммерческое применение нанотехнологии, которое будет через несколько лет на рынке, это магнитная оперативная память. В настоящее время используется полупроводниковая магнитная память, но главная её слабая сторона состоит в том, что при отключении питания информация теряется. То есть, как мы все знаем, надо тратить некоторое время на перезагрузку компьютера. И если вдруг выключается питание, то мы теряем наши несохраненные документы.

С магнитной памятью дело обстоит совершенно по-другому. Как устроена ячейка магнитной памяти? Это такая же трехслойная структура, и в простейшем случае, единица или ноль хранится в форме взаимной ориентации векторов намагниченности. То есть при отключении питания битовое состояние, естественно, сохраняется. И потом, если мы представим, что из таких элементов мы строим матрицу, то есть, таким образом мы можем считывать информацию с каждого элемента.

А.Г. А вот эта кластерная структура записи информации, насколько важно её сохранить при новых технологиях или есть другие пути записи?

К.З. То есть вы имеете в виду жёсткие диски?

А.Г. Да.

К.З. Нет, то, что я говорю, это просто уменьшение битового размера. То есть технология записи остаётся в нашем случае та же самая.

А.Г. Понятно.

К.З. Но буквально в последние годы открыты некоторые новые эффекты, которые оставляют далеко позади эффект гигантского магнитного сопротивления. В том числе магнитное сопротивление в нано-проволоках и нано-мостиках. Что такое нано-мостик? В 2000-м, если я не ошибаюсь году, в Испании были проведены эксперименты, состыковывались две нано-проволоки с атомарной толщины наконечниками, до тех пор пока не получали электрический контакт. А затем перемагничивали одну из нано-проволок. И величина магнитосопротивления получалась фантастическая – сотни и тысячи процентов.

А.З. Даже недавно получено 100 тысяч.

К.З. 100 тысяч процентов – то есть это фактически бесконечность.

А.З. Здесь квантовые эффекты проявляются…

А.Г. По теории вы сейчас нас подтянете. Я хочу дослушать, что у нас по технологии.

К.З. С некоторой точки зрения, это может стать началом новой революции в спинтронике.

И ещё я хотел бы остановиться на методах изучения таких объектов. Спинтронные структуры обладают огромным количеством параметров. То есть экспериментальное их изучение – это очень трудоёмкий процесс, дорогостоящий, занимает много времени и так далее. И здесь на помощь приходит, как обычно сейчас, компьютерное моделирование. И очень активно используется в настоящее время так называемый микромагнитный подход.

Магнитный слой разбивается, грубо говоря, на кирпичики, на маленькие прямоугольники. И каждый из них обладает своим собственным магнитным моментом. И причём каждый из этих кирпичиков магнитостатически взаимодействует со всеми кирпичиками, которые формирует система. И модель позволяет варьировать и физические параметры, и геометрию. То есть из таких кирпичиков можем составлять любую магнитную структуру с необходимыми физическими свойствами. И мы можем моделировать реально процесс перемагничивания. Фактически мы строим виртуальный прототип элемента, подбираем оптимальные параметры. И только после этого образец подаётся уже в лабораторию.

А.Г. С неё начинают строительство непосредственно…

К.З. Да, то есть строится виртуальный прототип, изучается его поведение. Причём, что интересно, часто обнаруживаются некие новые эффекты, которые трудно предсказать теоретически. И их экспериментально было бы достаточно сложно обнаружить. И они вот таким образом обнаруживаются, и потом можно уже это экспериментально их получить.

Где ещё используются магнитные нано-структуры? Очень широко они используются в сенсорах всевозможных. Сейчас очень быстро развивается технология так называемая MEMS, то есть микромеханические системы, микроэлектромеханические системы. Это то, что мы видели в фантастических фильмах, это маленькие жучки, паучки, маленькие роботы каких-то миллиметровых размеров, которые используются во всех областях человеческой деятельности. И для управления точной механикой этих систем активно используются также магнитные сенсоры. Также такие сенсоры используются в автомобильной промышленности, очень активно, как датчики скорости, в медицине, в аэрокосмической области, то есть поле применения их очень широкое.

А.Г. Теперь подтяните нас по теории. Почему эти нано-мостики обладают таким потрясающим эффектом?

А.З. Вообще-то вопрос в стадии исследования. Но один из ответов, один из возможных ответов, может быть основан на эффекте квантового сопротивления нано-мостиков. Известно, что сопротивление нано-контакта квантуется, имеется квант сопротивления. И вот тогда, когда диаметр мостика меньше некоторого критического, то мостик практически закрыт. И мы можем его закрыть, скажем, сделав так, что спины в берегах мостика направлены навстречу друг другу. Тогда он закрыт. Полностью закрыт. Это квантовый эффект. Это, если хотите, бесконечное сопротивление. Когда мы делаем их параллельными, он открывается. То есть фактически он то закрыт, то открыт – это реальный факт. Значит, вопрос заключается в том, действительно ли он реализуется в тех экспериментах, которые сейчас сделаны. Здесь пока вопрос открыт.

К.З. Но сотни тысяч процентов наблюдались.

А.З. Это наблюдалось, да.

Мне хотелось бы сейчас действительно вернуться к физике. Вот в области магнитных нано-структур, в области суперпарамагнетизма имеется много интересных квантовых эффектов, где встречаются квантовые и классические закономерности, как мы сказали. И я, по ограниченности времени, конечно, могу говорить только об одном эффекте. Таким интересным эффектом является явление магнитной релаксации магнитных материалов. Давайте начнём с классики. Если мы возьмём обычный постоянный магнит, который мы в нашей обыденной жизни привыкли видеть, и намагнитим его вдоль определённого направления, например, вдоль лёгкой оси, то он практически постоянно будет находиться в этом состоянии равновесия. Хотя имеется другое состояние равновесия, противоположное ему.

Но ситуация меняется, когда мы уменьшаем размер элемента, объём элемента. Первым обратил на это внимание Луи Неель, знаменитый французский физик. Он изучал магнетизм земных пород и обратил внимание, что действительно, когда частички становятся маленькими, то они могут спонтанно размагничиваться, благодаря тепловым флуктуациям, как Костя нам об этом уже рассказал. И он вывел формулу для скорости спонтанного размагничивания, она выглядит как некая экспонента знаменитой формулы Аррениуса и показывает, что скорость спонтанного размагничивания, т.е. скорость релаксации, уменьшается, когда температура стремится к нулю, и она обращается в нуль, когда температура идёт в ноль. Но это с точки зрения здравого смысла это естественно. Тепловые флуктуации идут в ноль, и, значит, естественно, никакого перемагничивания спонтанного нет.

Когда начали делать эксперименты, обнаружили, что, в общем-то, всё укладывается хорошо в теорию Луи Нееля. Но когда начали экспериментировать с ещё более мелкими, нанометровыми частицами, обнаружили интересный факт. Оказалось, что действительно, она идёт по Неелю, но когда мы приходим к низким температурам, порядка Кельвина, оказывается, что скорость становится постоянной и при дальнейшем понижении температуры не меняется. Это удивительный факт. Довольно быстро была выдвинута идея, что здесь мы имеем дело с макроскопическим квантовым туннелированием намагниченности частицы.

А.Г. Макроскопическим?

А.З. Да, магнитный момент всей частицы, макроскопический, он туннелирует как целое. Это напоминает, помните, кота Шрёдингера. Так вот эта частица, этот магнитный момент как целое, он переходит в другое состояние. Удивительный факт.

А.Г. То есть этот туннельный эффект, по сути дела – макроскопический?

А.З. Макроскопический, да. Конечно, это колоссально интересная штука, но не все физики согласились с этой идеей. Возражали, что частицы очень различны по размерам, дисперсия размеров есть. Поэтому скорости, размагничивая в разных частицах, тоже будут сильно различаться. И тут, в общем, можно всё что угодно получить. То есть возник тупик некий.

Но оказалось так, что параллельно с этим экспериментом появился новый интересный объект в суперпарамагнетизме. Это магнитные молекулы. Вот они здесь показаны. Магнитные молекулы – это органические молекулы, в которых имеются магнитные ионы. То есть это тоже, можно сказать, магнит, но на молекулярном уровне. И в отличие от магнитных частиц, тут они все калиброваны, так сказать, от Бога размер задан. И поэтому, если работать с такими объектами, уже никаких проблем с размером не возникает.

Итальянцы из Флоренции под руководством профессора Гаттески, они такие материалы синтезировали, ну, и конечно, физики их сразу подхватили, Mn-12, вот это нижняя левая молекула. И её взяли как основную и модельную, и на ней провели эксперименты. Эти эксперименты буквально несколько лет тому назад были сделаны. Сделаны они были в Гренобле и Нью-Йорке. И они, эти эксперименты, полностью доказали, что, действительно, здесь мы имеем дело с макроскопическим тунеллированием намагниченности. Вот это ответ на ваш вопрос. Электроны там только квантовыми свойствами обладают или в целом весь кластер? Вот здесь оказывается, что весь кластер проявляет квантовые свойства.

А.Г. А какими свойствами в данном случае обладает барьер?

А.З. Это хороший вопрос. Барьер, это фактически магнитная анизотропия, но в молекуле. И вот, молекула марганец-12, это действительно молекулярный магнит, она обладает петлёй гистерезиса, то есть у неё имеется анизотропия. То есть это магнит на молекулярном уровне. И вот это интересно и с практической точки зрения. Поскольку это магнит на молекулярном уровне, то мы можем использовать его для записи информации, т.е. одну молекулу. Конечно, эта идея очень простая, она появилась совсем недавно в «Нью-Йорк таймс», американские физики, её запустили. Сумасшедшая плотность, конечно. Она на четыре порядка больше, чем плотности современных магнитных дисков и так далее. Но идея, честно говоря, слишком сырая, слишком много трудностей, проблем на этом пути.

К.З. То есть управление.

А.З. Не только управление. Это хранение информации, низкая температура нужна и так далее. Но в целом идея здравая и она, конечно, не только у американцев, она и во всех лабораториях обсуждалась. Только американцы её смело подали в газету.

Но понятно сейчас, что нужно делать крупные молекулы для того, чтобы организовать эту систему. А для того чтобы сделать крупную молекулу, надо знать, как устроены молекулы внутри, какие там взаимодействия и так далее.

А.Г. То есть речь идёт уже не о синтезе органических молекул, которые обладают этими свойствами, а о создании некой молекулы.

А.З. О создании новых молекул, да. То есть надо разобраться с этими взаимодействиями. И вот я вам сейчас могу рассказать про эксперименты, которые мы провели сравнительно недавно с этими молекулами. Основная идея их была – полностью намагнитить эту молекулу. Она так сложно устроена, что для этого нужны поля порядка миллионов гаусс. Это большая проблема. Но оказалось, в России такие поля есть. И они есть в Арзамасе-16, в Сарове – это федеральный ядерный центр. Они были созданы тогда, когда Сахаров ещё там работал. Он был создателем этих полей. Потом академик Павловский подхватил это дело, и сейчас они сохранились.

И вот несколько лет тому назад меня пригласили туда на чашку чая обсудить возможности использования их полей для магнитных физических измерений. И одно из предложений, которое мы обсуждали, это вот намагничивание этих больших молекул. Вернувшись оттуда, мы с моим другом, профессором Поповым Александром Ивановичем из Зеленограда, рассчитали этот процесс намагничивания. И обнаружили одну интересную штуку, что процесс действительно идёт в мегагауссных полях, но идёт квантовым образом, квантовые скачки возникают. И после этого расчёта мы достали эти материалы, французы, итальянцы помогли с этим делом, и начали эксперименты. Несколько лет вели, у нас в России, в Арзамасе-16, в Сарове, в Америке, в Лос-Аламосе, американцы тоже к этой работе подключились. И в результате действительно измерили процесс намагничивания, получили петлю намагничивания, то есть полностью намагнитили молекулу. И действительно увидели, что процесс намагничивания идёт путём квантовых скачков. Вот сейчас эту картинку хорошо было бы показать.

То есть процесс намагничивания молекулы идёт путём квантовых скачков. Это был важный момент. И вот эта нижняя кривая, она как раз показывает, как ведёт себя восприимчивость этой молекулы, виден пик восприимчивости, он находится при полях примерно 600 Тесла, то есть это 6 миллионов Эрстед. Это реально было всё сделано. И я эту картинку очень люблю и горжусь этой картинкой. Какой результат? То есть фактически мы сейчас, после того как включились теоретики и раздраконили эту молекулу, мы знаем все взаимодействия. Конечно, работы ещё довольно много с этой молекулой и с другими. Но это путь к измерению того, как внутри устроены эти молекулы, это нужно для синтеза новых молекул. Вот это самый последний и новый результат. И это тоже проявление квантового поведения этих объектов.

А.Г. А синтез нужен для создания новых технологий, которые приведут в том числе и к созданию новых макрообъектов, которые будут работать на нанопринципах. Например, компьютеров.

А.З. Именно так. То есть обнаружение макроскопического квантового поведения магнитных молекул – это интересно с физической точки зрения. Но здесь есть и шаг к квантовому компьютеру. И такие компьютеры квантовые на вот этом принципе использования магнитных нанокластеров, они предложены. Они предложены и европейскими физиками, американскими, и у нас есть свои идеи в этом направлении. Но, нужно сказать, всё ещё впереди, вся работа впереди.

А.Г. Понятно. Говоря об этих компьютерах, всё-таки в чём будет принципиальное, кроме способа хранения информации, различие между классическими компьютерами и квантовыми компьютерами? Это что, скорость обработки информации или это попытка решения задач, которые принципиально не могут быть решены на классических компьютерах?

А.З. Я думаю, второе. То есть фактически здесь речь идёт о задачах, которые принципиально трудны для классических компьютеров, сила квантового компьютера в том, что он позволяет проводить параллельные вычисления. Ну, представляете это, что бит классический – это два состояния. А кьюбит квантовый, т.е. бит квантового компьютера, это фактически все состояния на сфере. И, конечно, поэтому и эффективность квантового компьютера намного сильнее.

Но сейчас в наше время на этом пути сделаны только двухкубитные системы, из двух битов.

А.Г. Я так понимаю, что отказ от бинарной системы записи влечёт за собой отказ и от формальной логики, которая буквально преследует компьютерную технику и компьютерные программы сегодня. То есть, грубо говоря, современный компьютер, как бы ни была написана программа, не может решить вопрос: кто красивее – женщина или паровоз? – обладая только этим набором данным. А квантовый компьютер может попытаться ответить на этот вопрос – со своей точки зрения, разумеется.

А.З. Если мы в него что-то сможем внести. Но сейчас пока реализованы только двухкьюбитные системы.

А.Г. А уже есть прототипы такие?

А.З. А вот буквально за последние годы, за последний год даже, два я примера знаю. На кремнии с фосфором – есть такой квантово-компьютерный центр в Австралии. Они сделали двухкубитную систему. И буквально недавно сделали на джозефсоновских элементах двухкубитную систему. Это тоже интернациональная группа, состоящая из наших, российских физиков, из японских, из американцев, два таких варианта сейчас есть.

А.Г. Но всё-таки, прогнозируя революционные изменения (это очень, кстати, похоже на график намагничивания вашего) – должен быть какой-то взлёт по развитию технологии, за достаточно короткое время. Когда вы его прогнозируете, этот взлёт?

А.З. Вы имеете в виду технологию квантовых компьютеров?

А.Г. Не обязательно квантовых компьютеров. Как это точнее сказать-то… Квантовые матрицы больше сейчас, чем двухкюбитные.

А.З. Как говорят специалисты, что для того чтобы квантовый компьютер мог конкурировать с современными бинарными компьютерами, нужно чтобы компьютер состоял примерно из тысячи кюбитов, тогда они могут конкурировать. Но сейчас два. Если опереться опять же на тот закон Мура и считать, что за полтора года его интеграция удвоится, где-то через 15-20 лет до тысячи дойдём. Если, конечно, в этой области этот закон будет работать.

А.Г. Да. Ну, хорошо, я всё время вспоминаю Симона Шноля, который любому теоретику говорит: «А что от этого нашему колхозу?» Кроме компьютерных технологий, о которых вы уже упоминали, нанотехнологии могут работать буквально везде. В ближайшее время каких нам здесь прорывов ждать?

А.З. Костя, по-моему, хотел об этом сказать, но не сказал почему-то. Вот магнитные нано-кластеры, нано-частицы, они не только в спинтронике интересны. Из ультрадисперсной системы, – грубо говоря, это органика, и пластмасса, и в неё погружаются эти малые частицы – можно делать массу всяких интересных вещей.

А.Г. А именно?

А.З. Постоянный магнит, это всем известно сейчас.

К.З. Мягкие магниты фактически.

А.З. Да. Причём в Штатах сейчас это очень здорово развивается. Они делают, скажем, магнитную рекламу. Она как лента – на автомобиле, где угодно крепится. И хотя эта работа требует использования очень мелкодисперсного порошка, но его можно покупать. Пластмасса тоже, так сказать, не Бог весть какая технология. Это могут делать малые предприятия, малые фирмы – и делают. Вот у нас в университете я знаю команду, они активно в это дело влезли, они, например, изобрели магнитную пену для того, чтобы всякое масло, нефть с поверхности моря снимать. Другая интересная штука – магнитный клей. Вот это то, что колхоз может использовать, если колхозом назвать малую фирму.

А.Г. Малое предприятие.

А.З. Малое предприятие, да.

К.З. Или, например, MRAM, который появится, буквально, это может быть, в следующем году. С её помощью переносной компьютер, ноутбук сможет без подзарядки работать несколько месяцев. Сейчас огромное количество энергии тратится на обновление информации в оперативной памяти, эта энергия будет сохраняться. То есть фактически энергия будет тратиться только во время обработки операции.

А.Г. То есть на той же самой литиевой батарее, только срок жизни компьютера возрастёт необычайно.

К.З. Или, например, мобильный телефон, которым можно без подзарядки пользоваться месяцами.

А.З. Но это малое предприятие не потянет.

А.Г. Но что-то же мы должны отдать из этой технологии большим.

А.З. Но на самом деле то, о чём мы сейчас говорим, это из области прогнозов. А 20-й век показал нам, что прогнозы – очень неблагодарное дело. И многие, ещё после войны, когда началась микроэлектроника, многие прогнозировали на ближайшие 20-30 лет, и их прогнозы оказались намного более робкими, чем действительность.

К.З. Кроме прогнозов Фейнмана, наверное.

А.З. Да, конечно.

А.Г. Это даже не прогноз, это установка к действию. Это как рассказ о том самом лондонце, который представлял себе Лондон конца 21 века погрязшем в навозе, потому что будет столько лошадей, что убирать за ними… Ну, что? Вот видите, хоть вы вселяете оптимизм какой-то.

Нейробиологические механизмы агрессии

18.06.03

(00:49:36)

Участник:

Наталия Николаевна Кудрявцева – доктор биологических наук

Наталия Кудрявцева: Хорошо известно, что внутривидовая агрессия – это базовая форма поведения, которая встречается у животных, находящихся на различных ступенях эволюционной лестницы, от насекомых до приматов. Как правило, агрессия демонстрируется животными в угрожающих условиях, при защите территории доминирования, в борьбе за самку, пищу, среду обитания. Кроме того, с помощью агрессии устанавливаются доминантно-субординантные отношения, формирование которых является эволюционно адаптивным, поскольку доминирующее положение, как правило, занимают самые сильные и самые приспособленные особи. И именно они оставляют потомство. Таким образом, поддерживается рождение тех животных, которые выживут в данных условиях среды. Всё это свидетельствует о том, что агрессия играет позитивную роль в эволюции вообще и в жизни отдельной особи, в частности, позволяя ей сохранить жизнь и освоить жизненные пространства. И поэтому Конрад Лоренц, основатель науки этологии, много писавший об агрессии у животных, назвал свою книгу «Агрессия, так называемое зло». Это «зло», которое дано животному во благо, потому что с помощью агрессии животное может отстоять своё право на существование в окружающей среде. Однако внутривидовая агрессия встречается довольно редко, и встретить кровавые сцены агрессии у самцов в природе практически не представляется возможным, поскольку агрессия блокируется уже на ранних этапах взаимодействия особей. Запах, вид, партнёра, его поведение способствуют тому, что агрессия не проявляется. Происходит дистантная оценка возможностей и намерений друг друга. Часто достаточно угроз – у мышей, например, это вибрация хвостом, – чтобы агрессия у партнёра прекратилась, не начавшись. И особи, как правило, расходятся в разные стороны, не проявив агрессивного поведения. Причём, в каждой конкретной ситуации и поведенческом контексте, механизм, приводящий к блокаде агрессии, может быть разным.

Общепринятым является представление о том, что агрессия провоцируется только определёнными условиями среды и не является сущностью данного индивида, данного животного. Во всех случаях необходима провокационная среда, конфликтная ситуация, в которой развивается агрессивное поведение.

Александр Гордон: «Только от жизни собачьей собака бывает кусачей»…

Н.К. Да, по-видимому, так. Лоренц рассматривал агрессию как инстинкт, сходный пищевому и половому инстинктам. Предполагал, и даже находил свидетельства тому, что в организме спонтанно и постоянно продуцируется агрессивная энергия, которая рано или поздно должна находить выход. И потому возникает и всегда находится повод для её разрядки. И развивая эту мысль, он говорил о том, что войны и агрессия неизбежны в человеческом обществе. Однако, многие исследователи, работавшие в области агрессологии, эти представления Лоренца о спонтанном продуцировании агрессивной энергии критиковали, утверждая, что нужна провокационная среда и видоспецифические стимулы, запускающие проявление агрессии. У мышей это феромоны, запахи других самцов. У птиц это визуальные стимулы. Агрессия возникает, если расстояние между птицами меньше их размаха крыльев. Агрессия часто возникает при скученности животных, нарушении каких-либо стабильных условий существования.

Но если пусковые стимулы, запускающие агрессивное поведение у представителей разных видов, как показывают некоторые исследования, разные, то механизмы регуляции агрессивного поведения во многом сходны.

Контроль агрессивного поведения сложен. И от многих физиологических и нейрохимических составляющих зависит характер и выраженность протекания агрессии в провоцирующей среде. В частности, запускают агрессивное поведение сенсорные стимулы. Это значит, что некоторые особенности их восприятия могут повлиять на проявление агрессивного поведения. Особенности обоняния, зрения, особенности болевых ощущений или тактильного восприятия. Например, есть агрессия, вызванная болью или раздражительностью, когда животное отвечает агрессивной реакцией в ответ на болевое, тактильное или какое-либо другое воздействие. И если у индивида снижен порог болевой чувствительности или раздражительности, то есть вероятность, что эти виды агрессии у него разовьются быстрее, чем у той особи, у того индивида, у которого этот порог повышен.

Кроме того, некоторые общие свойства нервной системы, по Небылицыну, это эмоциональность и активность – могут влиять на возникновение и течение агрессивного поведения. Одно из определений эмоциональности – это способность индивида развивать реакцию страха в угрожающих условиях, которая может тормозить или стимулировать у особей проявление агрессии. В последнем случае этот вид агрессии, называется агрессией, вызванной страхом. Под активностью имеется в виду не просто двигательная активность, это может быть активность и на мыслительном уровне, и исследовательская активность, отражающие особенности реагирования на окружение и события. Полагают, что активность также оказывает влияние на проявление агрессивного поведения, например, «механически». Активное животное, активный индивид, чаще попадает в ситуации, в которых может развиться конфронтационное взаимодействие. Однако, как полагают, между агрессивностью и активностью существует не только «механическая связь», но и внутренняя. Известно, например, что отбор на агрессивный тип поведения сопровождается и повышением двигательной активности у этих животных в процессе селекции.

Большое значение на проявление агрессии оказывает гормональный фон, на котором разворачивается или не разворачивается агрессивное поведение при наличии провоцирующей ситуации. Я хочу всё время подчеркнуть, что должна быть провоцирующая ситуация, должен быть определённый социальный контекст, формирующий агрессивную мотивацию.

Общепризнано, что мужской половой гормон тестостерон, который у мужских особей присутствует в существенно больших количествах, чем у женских, является гормоном агрессии. Существует множество доказательств того, что тестостерон необходим для внутривидовой агрессии: физическую агрессию, в основном, проявляют самцы. Известно, что кастрация животных снижает, а чаще полностью блокирует проявление агрессии. Введение тестостерона таким животным её восстанавливает. Введение тестостерона самкам, которые в норме не агрессивны, вызывает у них проявление агрессии. У дзюдоистов было найдено, что чем выше уровень тестостерона, тем больше атак по отношению к своему партнёру спортсмен проявляет.

Однако есть данные, противоречащие представлению о позитивной корреляции между уровнем тестостерона и уровнем агрессивности, присущей мужскому индивиду. У дзюдоистов было отмечено, что уровень тестостерона повышался после борьбы только в том случае, если были успех и победа. То есть повышенный уровень тестостерона обусловлен скорее социальным успехом, чем влиянием агрессии. Полагают, что эта взаимосвязь может быть обусловлена взаимосвязью между социальным и репродуктивным успехом, по крайней мере, в популяции: повышенный уровень тестостерона у доминанта скорее вызван его репродуктивным опытом, а не агрессивностью, поскольку хорошо известно, что в популяции со стабильными иерархическими взаимоотношениями агрессия возникает редко, поскольку подчинённые животные избегают конфликтных ситуаций.

Гормоны стресса также влияют на проявление агрессии, хотя уровень стрессированности особи и агрессивность также связаны неоднозначно. Сильный стресс, особенно хронический, снижает уровень тестостерона, и значит, снижает агрессивность. Однако, проявит ли особь агрессию в данной конкретной ситуации зависит, в первую очередь, от её предыдущего социального опыта – негативного или позитивного.

Хорошо известно, что уровень агрессивности наследственно обусловлен. Об этом свидетельствует разная выраженность агрессивного поведения у линейных животных. Об этом свидетельствует возможность селекции на высокий и низкий уровень агрессивности. Показан различный характер наследования уровня агрессивности при скрещивании животных. В исследованиях на нокаутных животных с отсутствием какого-либо гена показано, что как минимум 17 генов участвуют в регуляции агрессивного поведения: их отсутствие снижает или увеличивает агрессивность особей. То есть, можно говорить о полигенном характере наследования.

Результаты изучения нейрохимических механизмов агрессии свидетельствуют об участии как минимум, 5-6 медиаторных систем головного мозга в регуляции и в контроле агрессивного поведения. Воздействуя на каждую из этих систем определённым образом, например, фармакологически, можно изменить, запустить или полностью ингибировать агрессивное поведение.

Надо сказать, что в последние 30 лет преобладает серотонергическая теория агрессии, которую поддерживает много исследователей. Полагают, что одним из основных веществ, которое выполняет роль ингибитора агрессии в организме, является серотонин. И действительно, когда мы вводим вещества, которые активируют серотонергическую систему, агрессия снижается. И наоборот, если снижать активность этой системы тем или иным способом, агрессия увеличивается.

А.Г. Фармакологически снижаете активность?

Н.К. …Да, и фармакологически. Одно время было даже такое направление исследований, как поиски препаратов на серотонинпозитивной основе, снижающих проявление агрессии.

Но снизить или повысить уровень агрессивности можно воздействием и на другие медиаторные системы. Например, на катехоламинергические системы (норадренергическую и дофаминергические). Показано, что активация дофаминергических систем усиливает проявление агрессии, а блокаторы этой системы эффективно её подавляют.

Показано вовлечение опиоидэргических систем в механизмы контроля агрессии. Основная биологическая функция этих систем состоит в обеспечении положительного (или отрицательного) подкрепления любого физиологического или поведенческого акта, осуществляемого на уровне формирования эмоций. Эти системы дают возможность индивиду понять, хорошо это было или плохо. Если говорить в терминах психологических, опиоидэргическим системам приписывают функции вознаграждения. И именно они обеспечивают положительное подкрепление агрессивного акта, который сопровождается победой. Именно поэтому агрессивное поведение, проявленное раз стремится быть проявленным вновь.

Чтобы завершить эту часть краткого рассмотрения исследований, проводимых на животных, и посвящённых изучению нейробиологических составляющих агрессивного поведения, нужно сказать, что существует много нейрохимических, поведенческих и физиологических механизмов, влияющих на возникновение, характер, и реализацию агрессивного поведения в провоцирующих условиях среды.

До сих пор мы говорили о той агрессии, которая играет позитивную роль в приспособлении особи к среде обитания и носит позитивный характер, поскольку позволяет особи сохранить жизнь и достичь положительного результата в борьбе за самку, пищу, среду обитания. Этот вид агрессивного поведения у животных рассматривается аналогом так называемой импульсивной агрессии у людей. И всё то, что мы знаем о механизмах агрессии у животных, можно отнести и к человеку, у которого импульсивная агрессия возникает в ответ на провоцирующий стимул в конфликтных ситуациях. Фромм называл такую агрессию доброкачественной.

Но помимо этого вида агрессии человеку присущи, как минимум, ещё два вида агрессии, которые не встречаются у животных в естественных условиях. Прежде всего, это патологическая агрессия, сопровождающая развитие многих психических заболеваний. Это маниакально-депрессивный психоз, это эпилепсия, это шизофрения, это различные токсикозы мозга. Агрессия вызывается токсическими веществами, которые образуются в мозге во время болезни.

Другой вид агрессии, который не встречается у животных, но встречается у человека, называется преднамеренной агрессией. Когда нет стимула, во всяком случае очевидного стимула в конкретный момент совершения агрессивного акта, и есть отставленное во времени его исполнение. Агрессия рождается в результате какого-то внутреннего побуждения. Формируется намерение совершить агрессию и насилие по отношению к другому индивиду. У каждого индивида свой собственный (физиологический и психологический) стимул запускает агрессивное поведение.

Различают подтипы преднамеренной агрессии. Выделяют инструментальную агрессию, когда человек использует агрессию в качестве инструмента для получения желаемого. Он не относится плохо к объекту агрессии, но ему нужно нечто определённое, для чего необходимо проявить агрессию. Например, человек убивает прохожего для того, чтобы завладеть его кошельком. При этом эмоциональные компоненты преднамеренной агрессии могут быть самыми разными: позитивный, негативный или вообще полное отсутствие эмоциональной реакции в момент исполнения агрессивного акта.

Другой тип преднамеренной агрессии называется «обученной агрессией». Нет такого слова в русском языке, которое бы можно было с полным правом применить для обозначения этого вида агрессии. Индивид научается быть агрессивным, побеждать и подавлять своего соперника в повторных пробах или же просто смотря телевизор или другими способами.

Хочу отметить, что не всегда у человека речь идёт физической агрессии. В определение понятия агрессии включают любые формы поведения, которые наносят существенный вред другому индивиду, по отношению к которому они направлены. Наиболее общепринятым является определение агрессии, по которому любая форма поведения, направленная на оскорбление или причинение вреда любому другому живому существу, не желающему подобного обращения, может быть рассмотрена как агрессия. Это физическая агрессия, но это и вербальная агрессия. Это сплетни, козни. Можно предполагать, что механизмы агрессии во всех этих случаях могут быть сходны, поскольку всегда есть некое побуждение к агрессии, есть её реализация, которые обеспечиваются определёнными нейрофизиологическими механизмами. И есть результат, выражающийся в каком-либо позитивном исходе и стимулирующий её повторное проявление для получения позитивного результата и т.д.

Нам удалось разработать модель, которая позволяет изучать влияние повторного опыта агрессии на состояние индивида, его индивидуальное и социальное поведение в различных ситуациях, его физиологию и нейрохимию мозга. Если ранее исследователи изучали влияние изменения различных состояний, например, гормонального фона, на проявление агрессии, то мы изучаем, каким образом повторный опыт агрессии влияет на организм индивида.

На самом деле это очень актуальная тема, поскольку повторный опыт агрессии человеку приходится проявлять довольно часто в силу определённых обстоятельств или выбора: это армия, это службы безопасности, это спорт. Это бизнес, в котором есть конкуренция, есть подавление, а иногда, и уничтожение противника, пусть даже способами, которые не являются физическими.

В предлагаемых условиях нашей модели самцы мышей каждый день демонстрируют агрессию по отношению к своему партнёру. Условия сенсорного контакта, в которых животные живут в общей клетке через прозрачную перегородку с отверстиями, при этом они видят, слышат, воспринимают запахи друг друга, но не имеют возможности физически контактировать, стимулируют агрессивность у самцов мышей. Сам агрессивный акт во время 10 минутного тестирования, когда перегородка убирается, длится секунды, и по времени не отличается от той агрессии, которая происходит практически каждый день в лабораторных популяциях – при проживании животных в группе. Но именно повторный последовательный опыт агрессии каждый день, сопровождаемый победами, вызывает очень глубокие изменения в организме самцов мышей, которые проявляет эту агрессию.

Мы наблюдаем животных в течение 10-20, иногда 30 дней конфронтационных взаимодействий. Надо сказать, что у самцов под влиянием повторного опыта агрессии увеличивается двигательная и исследовательская активность в различных поведенческих тестах, они меньше умываются, у них изменяется реакция на боль, иногда они гиперчувствительны даже к тактильному воздействию. У таких самцов после длительного опыта агрессии развивается тревожность, которую мы отслеживаем в самых разных поведенческих тестах, используемых для измерения тревожности. У них снижается эмоциональность, самцы теряют способность дифференцировать партнёра по его «качеству», то есть, не способны отличить, например, молодого самца от зрелого, нападают на подчинённого самца, демонстрирующего позы полного подчинения, чего ранее никогда не наблюдалось. Они могут напасть на руку экспериментатора или на самца, существенно большего его по весу.

Не так давно было обнаружено, что агрессоры не способны отличить самку от самца. Если самцу без опыта агрессии подсадить за перегородку в соседний отсёк рецептивную самку, то нормальный самец реагирует на самку увеличением поведенческой активности возле перегородки, и у него поднимается уровень полового гормона тестостерона. У агрессоров с длительным опытом агрессии, во-первых, не усиливается поведенческая реакция на самку и у него не поднимается уровень тестостерона. Всё это говорит о том, что первые фазы полового поведения у них нарушаются. И если перегородку, разделяющую животных, убрать, то агрессор, начинает гонять и даже нападать на самку, принимая её за партнёра-самца, на которого он привык нападать.

Кроме того, самцы начинают демонстрировать много других, новых форм поведения, которых до этого они в свободном поведении никогда не демонстрировали. Они начинают нервно подпрыгивать, что можно было бы рассматривать как поведение устрашения. Всё поведение таких самцов, даже в те моменты, когда они физически не соприкасаются с другим самцом, свидетельствует о враждебности. Как только перегородка убирается, самцы бегут не к партнёру, который сидит в углу и никак не реагирует на агрессора. Они наносят вред его «имуществу»: раскидывают и разбрасывают его подстилку, туалетное место. И хотя подчинённый самец не сопротивляется, демонстрирует позу подчинения, тем не менее, агрессор стремится любым способом нанести ему ущерб. Это говорит о том, что под влиянием повторного опыта агрессии уровень агрессивной мотивации может сильно возрастать. Она не всегда реализуется, но возрастает. При этом прямая агрессия, направленная непосредственно на объект агрессии, заменяется непрямыми формами агрессии. Агрессор начинает подавлять и угнетать противника другими способами, не требующими физических усилий. И в этом мы видим обучение: он использует формы поведения (угрозы, подпрыгивания), которые выглядят устрашающе. Однако, некоторые особи, их не так много, демонстрируют патологическую агрессию, которая очень сильна и не поддаётся коррекции ситуационными факторами. Достаточно незначительного воздействия, чтобы вызвать бурную реакцию, совершенно неадекватную ситуации, которая её вызывает. Мойер, известный исследователь агрессии, в своей книге «Агрессия и насилие», писал о том, что агрессия у людей иногда бывает неконтролируемой, свирепой, неадекватной, и совершенно бесцельной. И у некоторых агрессоров её можно вызвать лёгким стуком по столу. Формируется агрессивный тип поведения, в результате чего животные даже в абсолютно нейтральных условиях, не несущих угрозу (подчинённый партнёр), реагируют по агрессивному типу. Если таких животных с опытом агрессии помещать в комфортные условия, или просто оставлять сидеть друг с другом через перегородку, без ежедневных конфронтаций, то и через две недели мы могли наблюдать у этих самцов очень сильную агрессию.

Формирование агрессивного типа поведения сопровождается многими изменениями в нейрохимических показателях медиаторных систем головного мозга. Активируются дофаминергические системы. Это те самые системы, которые ответственны за двигательную активность, за эмоциональные реакции. Большое количество тел дофаминовых нейронов находится как раз в тех структурах мозга, которые ответственны за положительное подкрепление, и активация метаболизма дофамина свидетельствует об активации этих дофаминергических систем. Но при этом серотонергическая система мозга, о которой мы ранее говорили, и которая осуществляет тормозный контроль агрессивного поведения, блокирована у таких животных. Все эти изменения накапливаются в мозге в процессе приобретения повторного опыта агрессии. То есть, можно говорить о динамических изменениях нейрохимической активности мозга, в частности, в тех медиаторных системах, о которых говорилось выше.

Как мы это отслеживаем? Биохимическими методиками измеряем показатели медиаторной активности мозга, отражающие функциональное состояние медиаторных систем. Показаны изменения на уровне синтеза, катаболизма, рецепции медиаторов. Фармакологическим методом показано, что, например, блокаторы агрессивного поведения при введении «новобранцам», самцам, участвующим в первых агрессивных столкновениях, очень эффективно подавляют у них агрессию. При введении той же самой дозы препарата агрессорам с повторным опытом агрессии, такого эффекта нет. Фактически, агрессоры перестают реагировать на многие препараты. Можно говорить о развитии десенситизации рецепторов тех медиаторных систем, которые активируются под влиянием повторного опыта агрессии. В качестве аналогичного примера можно привести всем знакомый феномен формирования алкогольной зависимости. Поначалу у индивида есть некая предрасположенность к потреблению алкоголя, затем в ответ на длительное потребление, через какое-то время, развивается толерантность к его эффектам: формируется необходимость выпивать всё больше и больше алкоголя, чтобы получать эффект его воздействия. В продвинутой стадии алкоголизма достаточно небольшого количества алкоголя для того, чтобы вызвать эффект. Развивается сенситизация к эффектам алкоголя. Это происходит в результате накопления изменений в мозге под влиянием повторных приёмов алкоголя, и на чуть большую дозу может развиться интоксикация, которая может привести к белой горячке… У наших агрессивных животных, аналогично, просматриваются динамические изменения нейрохимической активности мозга. Отсутствие тормозной регуляции со стороны тех медиаторов, которые обязаны её осуществлять, например, серотонина, приводит к тому, что агрессия, когда она возникает, становится неподвластной контролю со стороны индивида. Развивается патология поведения, которая нуждается в медикаментозной коррекции, скорее всего, просто так она не проходит.

Таким образом, можно сказать, что повторный опыт агрессии очень сильно изменяет психофизиологические характеристики индивидов, которые вынуждены или по собственной воле участвуют в ситуациях, когда они должны проявлять агрессивное поведение. Как следствие, в результате повторного опыта агрессии может развиться патология поведения, которая является следствием накопления нейрохимических изменений в головном мозге и развития дисбаланса в активности различных медиаторных систем.

Коррекция такого типа поведения, фармакологическая или психологическая, очень сложна, именно потому, что те препараты, которые обычно используются для этих целей, становятся не эффективны. Свои исследования мы проводим с целью найти возможные пути воздействия на изменённое состояние нейрохимической активности, которое мы наблюдаем у животных с повторным опытом агрессии. Если вернуться к общим положениям, с которых мы начали, хотелось бы отметить, что не у всех индивидов может формироваться феномен патологической агрессивности под влиянием повторного опыта агрессии. Конечно, к тому должна быть предрасположенность: или на уровне нейрохимической регуляции активности мозга, или на уровне сенсорного восприятия, или на уровне отдельных психофизиологических особенностей индивида. Поэтому в нашу задачу входит также изучение того, каким образом и какие наследственные факторы могут влиять на характер формирования агрессивного типа поведения, агрессивной патологии.

А.Г. Сразу возникает вопрос. Есть некий парадокс с моей точки зрения, поскольку, как вы сказали, агрессия наследуется, а агрессивные самцы в человеческом сообществе социально успешнее, то половой отбор должен закрепить за ними преимущество воспроизводства. То есть количество агрессивных потомков с каждым поколением в человеческом сообществе должно увеличиваться. Или я неправ?

Н.К. В человеческом сообществе или в популяции?

А.Г. Я имею в виду популяцию человечества.

Н.К. На примере сообщества животных. В популяции чрезмерно агрессивные самцы, как правило, элиминируются, притом способами, совсем другими, чем внутривидовые конфронтации. Например, межвидовыми взаимодействиями. Агрессивный самец, как правило, обладает высокой двигательной активностью, он меньше сидит в укрытии, он чаще выходит на поверхность, и, как правило, чаще бывает съедаем. Что же касается человеческого общества, то у очень агрессивных индивидов наблюдается масса психоэмоциональных нарушений, о которых мы с вами говорили, повышенное состояние тревоги, например. У них может быть снижена сексуальная потенция. Кроме того, в контроле агрессивного поведения принимает участие много генов. И каждый раз, при скрещивании разных особей сочетание этих генов разное, и вероятность формирования какая-либо чрезмерной предрасположенности к агрессивному поведению невелика…

А.Г. То есть в гибриде может не проявиться.

Н.К. Да. И даже если агрессивный ребёнок появляется в семье, и если родители отдают себе отчёт в том, что это может развиться в определённое нежелательное русло, то всегда можно найти такой приём, в котором эта агрессивность может найти себе выход.

А.Г. Например, отдать в спортсекцию.

Н.К. Да, спорт… Считается, что импульсивность, о которой говорят, как о черте характера, которая всегда сопровождает агрессивность людей, является необходимой, но недостаточной для проявления агрессивного поведения. Должна быть провокационная среда. И даже в провокационной среде агрессию демонстрируют обычно только те, кто привык реагировать по агрессивному типу. Поэтому говорить о том, что всегда в данной конкретной ситуации, даже, если она будет провоцирующей, проявится агрессия у индивида, тоже нельзя.

Стоит сказать, что импульсивность, которая является обязательной составляющей импульсивной агрессии, как черта характера, наследуется. За рубежом были проведены большие программы, которые изучали взаимосвязь между наследственностью и криминальными действиями. Было показано, что влияние наследственности есть. Если биологический отец был осуждён, то есть большая вероятность, что будет осуждён и его ребёнок, даже если его воспитывают другие родители. Но нельзя ставить равенство между двумя понятиями – криминальное поведение и агрессия, как таковая. Или, например, другой факт. Например, полагали, что лишняя Y-хромосома, присутствующая у некоторых людей, может обусловить повышенную агрессивность. Действительно, когда изучили людей, сидящих в тюрьмах в связи с их криминальными действиями, оказалось, что действительно процент индивидов, у которых есть изменённый набор хромосом, там существенно больше. И поначалу этот факт рассматривали в качестве одного из доказательств того, что хромосомная патология формирует повышенную агрессивность. Но потом стали проверять и другие гипотезы. Если взять статистику, то процент людей с нормальным набором хромосом совершает существенно больше преступлений, чем люди с аномальным набором хромосом. У людей с хромосомными аномалиями отмечается низкое интеллектуальное развитие. Кроме того, они отличаются и внешне, они больше по весу и т.д. И в конце концов пришли к выводу, что скорее всего виновато не влияние Y-хромосомы на проявление агрессии, а это связано с тем, что такие люди просто чаще попадаются. И поэтому процент…

А.Г. Ума не хватает убежать.

Н.К. Да, и процент таких людей среди преступников, сидящих в тюрьмах, существенно больше.

А.Г. К слову о тюрьме. Ведь это, на мой взгляд, идеальное место для создания условий к повторной агрессии. Ведь очень напоминает ваши опыты – особенно содержание в наших тюрьмах. То есть получается, что с одной стороны, общество, изолируя себя от преступников, добивается только того, что уровень агрессивности тех, кто выходит из тюрьмы после этого выше? Или я ошибаюсь?

Н.К. То, что там люди не становятся лучше, это совершенно очевидно. Но тюрьмы – это крайний случай. Например, спортивные коллективы или армейские подразделения, где уровень агрессии очень высок. И в этих коллективах видим очень частые проявления неосмысленной агрессии. Как раз в таких коллективах в первую очередь работают биологические механизмы, а не социальные.

Надо сказать, что на каждом уровне рассмотрения, работают разные механизмы, запускающие проявление агрессии в данном сообществе. И чем дальше мы уходим от взаимодействия двух индивидов к социуму, естественно начинают работать не столько биологические механизмы, сколько социальные. Поэтому в каждом конкретном случае, если мы хотим снизить уровень агрессии в том или ином коллективе, в том или ином обществе, в той или иной стране и так далее мы должны и соответственно подбирать разные способы воздействия, учитывая различные механизмы, запускающие агрессию. Что же касается нейробиологических механизмов, то они, как мне кажется, всегда работают в тесных коллективах, например, в армии. Их можно отследить и на них можно повлиять для того, чтобы убрать пусковые биологические механизмы агрессии.

А.Г. Ну, да, если солдатам дают бром, то почему не давать медикаменты, которые снижали бы у них уровень агрессивности.

Н.К. Гораздо проще. Например, если мы знаем, что межсамцовая агрессия запускается, например, запахами других мужских индивидов, то, может быть, просто стоит им выдавать дезодоранты и…

А.Г. Как это делается в американской армии.

Н.К. Как это делается у американцев. Насколько мне известно, это входит в обязательный набор солдата в армии. Нужно, чтобы солдаты не жили в казармах. Нужно, чтобы они имели возможность отключаться от той ситуации, в которой они находятся. На мой взгляд, существует масса приёмов, учитывающих биологические механизмы контроля агрессии, которые позволят убрать или снизить неосмысленное и неадекватное проявление агрессии. И далее, каждый конкретный коллектив нужно смотреть на предмет того, что же там такое происходит, почему уровень агрессии очень высокий.

А.Г. Может быть, действительно просто не пользуются дезодорантом… Чем сложнее социальное устройство общества, тем выше уровень агрессии в нём?

Н.К. Какой агрессии? Прежде всего, возникает вопрос о том, о какой агрессии идёт речь. Если речь идёт о физической агрессии, то, скорее, нет. По крайней мере, за проявление физической агрессии всё-таки есть наказание или страх наказания. Но если речь идёт о других видах агрессии, то она, на мой взгляд, возрастает. Есть конкурентные отношения, есть непрямая агрессия, та самая агрессия, которая наносит существенный вред другому индивиду, но не судится. Поэтому уровень агрессии, конечно же, не снижается, но агрессия принимает другие формы.

А.Г. Вы могли бы рекомендовать производителям алкогольных напитков добавлять в любой алкогольный напиток некие химические вещества, вроде серотонина, которые снижали бы уровень потенциальной агрессии?

Н.К. Нет, я бы не рекомендовала, потому что, во-первых, тот же самый серотонин, он не ингибитор агрессии, он регулятор, и может вызвать, например, тревогу и страх, которые в свою очередь будут теми провоцирующими факторами, которые приведут к повышению агрессии. Во-вторых, каждый индивид имеет свою историю или имеет своё такое состояние…

Зачем философия?

19.06.03

(хр.00:50:33)

Участники:

Ахутин Анатолий Валерьянович – философ

Калиниченко Владимир Валентинович – кандидат философских наук

Александр Гордон: …тишина, по крайней мере, тишина на бумаге. Но это, наверное, чуть позже, а у вас был свой собственный план.

Владимир Калиниченко: План к вопросу, зачем философия?

А.Г. Да.

В.К. Мы как-то уже вошли потихоньку в тему. Я поймал себя на том, что разговор о философии трудно начинать, это начало предполагает какой-то жест, который я наблюдал не только за собой, жест как бы некоего самооправдания. То есть всегда нужно сделать какие-то предварительные шаги, чтобы войти в тему, и даже неприлично здесь брать быка за рога сразу, всегда приходится как-то отстраиваться как бы заново.

А.Г. Киникам было легко в этом смысле, пописал бы он сейчас здесь…

В.К. …То есть я могу сказать иначе, что рано ли поздно ли, прямо или косвенно, каждый философ, так или иначе, пишет свой текст под названием, «что такое философия». Мераб Мамардашвили, Анатолий Валерианович Ахутин, Ортега-и-Гассет, Бибихин, Хайдеггер…, можно назвать много имён. И, видимо, этот вопрос каким-то образом входит в суть дела как условие самого философствования, философского акта, как принято говорить. И в этом смысле философия как бы всегда начинающа, начинающая не только потому, что она о началах, – о чём, наверное, ещё будет сказано, – но она предполагает какой-то образ жизни-мысли здесь и сейчас, как только этот разговор начинается, который создаётся, может быть, немножко искусственно, такого рода вопросами, лежащими как бы сверху, сбоку – обычного режима жизни. То есть невозможно просто взять и начинать говорить так, как если бы мы сейчас ввели надлежащие понятия и стали говорить о структуре Вселенной или излагать какую-то физическую теорию.

А.Г. А почему, что это за медитативная такая составляющая, в которую надо войти?

В.К. Да, есть тут такая медитативная составляющая, и её можно было бы пояснить, я позволю себе это сделать, разъяснить известное, в общем, всем само это слово «философия» или «любовь к мудрости». Принято чётко отделять философию как любовь к мудрости, и саму мудрость. Это подчёркивалось с самого начала возникновения философии. Скажем, Платон в одном из диалогов, по-моему, это «Пир», говорит устами одного из персонажей, что боги и мудрецы не философствуют, потому что они мудры, то есть они не ищут мудрости.

А.Г. Они знают.

В.К. …И глупцы тоже не ищут мудрости, потому что они думают, что они мудры. А вот философ, он вот как раз и есть тот, кто ищет эту мудрость. И это очень важно на самом деле, это важно для понимания смысла того, о чём идёт речь, и для понимания того, что с философией приключается в истории, почему, скажем, сегодня очень расхожим местом стали утверждения о смерти философии.

А.Г. О смерти философии или о смерти философа?

В.К. Нет, нет, философы живут и здравствуют, и как раз они-то и говорят чаще всего об этом.

А.Г. Нет, я почему задал этот вопрос? Потому что сама необходимость здесь и сейчас говорить о философии или философствовать подразумевает некий особый, отделённый от других, образ жизни. Я очень легко могу себе представить Платона или Аристотеля, живущего таким образом жизни, или Диогена. Но каким образом в современном мире представить себе человека, образом жизни которого является философствование или философия, это я затрудняюсь себе представить. Может быть, именно поэтому идёт разговор о конце философии, если уж каждый вынужден начинать с начала, с ответа на главный вопрос, что такое философия для него. Может быть, здесь собака зарыта, что нельзя теперь быть философом?

Анатолий Ахутин: Я продолжу входить в проблему, которую задал Володя. Одно из противоречий, которые вы сейчас отметили, – а их куча в философии, – это то, что, как говорил тот же Платон, философия – дитя досуга и свободы, а в ситуации, которая, может быть, больше всего требует философии, как раз меньше всего досуга и свободы. Вот мы хотели отвечать на вопрос, зачем нам нужна философия, но нужда, если она есть, как и всякая прочая нужда, заставляет нервничать, впадать в депрессию, тревожиться. Парадокс в том, что именно тревога – вот что порождает философию, некая тревога, источник которой невозможно найти, и которую ничто не удовлетворяет, ни наука, ни религия, ни искусство, ни ответы мудрецов, ничто не отвечает на вопрос. Значит, надо… И знаешь только одно: если не ответишь, то не то что там сам пропадёшь, но, может быть, и что-то гораздо более важное. А вместе с тем философия должна спокойно – на свободе и на досуге – размышлять, если надо, медитировать, если надо, логически рассуждать, беседовать. Вот она, её собственная форма, мне кажется, совершенно архетипическая для всей философии, неважно, пишет ли она трактаты, большие или короткие, – это беседа, это та форма беседы, которую с самого начала задал нам Платон в виде своих сократических бесед. Вот это условие существования философии необходимое, а вместе с тем чрезвычайно трудно выполнимое. И вот это противоречие: нужно ответить на вопрос, не очень ясно, откуда он возникает, и для того чтобы на него ответить, нужны свобода и досуг, а этого нет и не предвидится. Вот одна из коллизий современных, безусловно, которая заставляет говорить не столько о смерти философа, всё-таки философы действительно живут и существуют, во всяком случае, люди, которые по профессии как бы философы.

А.Г. Это другой вопрос, что такое профессия.

А.А. Да. А вот о философии можно так и сказать: умение задать вопрос, вопрос о том, что лежит в основании всех ответов. Это первое, то, с чего начал опять-таки первый человек, который себя явно назвал философом, – до него это мы их называем философами, они же были мудрецами или ещё кем, – а вот кто сам назвал себя философом, это Сократ. Сократ, по его словам, умел делать только одно – спрашивать. И потому-то он философ. Как сказал Володя совершенно верно, – не мудрец, а искатель мудрости, потому что он подходил к мудрецам, к тем, кто был мудрецом, не просто славился, а был мудрецом, и спрашивал их об их собственной мудрости: почему это мудрость. Мудрость это ведь не наука, не научное знание, мудрость – то, что умеет отвечать на всё, на любой вопрос, так или иначе, ну дело техники, так сказать, подумать, есть методы решения, есть способы устроить мозговой штурм. И мы найдём ответ на вопрос. Вот Сократ ставил вопрос к этим людям так, что они становились в тупик, и это, конечно, раздражает. Одно дело, когда любой из нас не знает ответа на вопрос. А когда этот человек – профессионал не знает ответа на вопрос, то есть мудрец, к нему все приходят и спрашивают, когда трудно. И тут вдруг спросили так, что он в тупик встал. Это, конечно, очень сильно раздражает.

А.Г. Но тут, простите меня, есть ещё одно противоречие, о котором вы сказали: несмотря на то, что вопрос тревожный, требующий ответа, возникает у каждого философа, существует жанр выяснения этих вопросов – беседа. Вот как это возможно? Если у меня возник вопрос, тревожный вопрос, требующий разрешения, и у вас возник вопрос, но мы же знаем, что это не один и тот же вопрос, а о чём же нам беседовать?

А.А. Вот здесь-то мы можем понять впервые природу философского вопроса, не всякий вопрос философский. И я даже не могу не вступить в беседу – с другим или с самим собой – по поводу философского вопроса, потому что, когда я задаю его себе, то есть разговариваю, вот он у меня возникает и только у меня, то ведь он возникает тоже по поводу некоторой мудрости, моей собственной мудрости. Нам только кажется, что мы живём просто в мире, каждый из нас живёт уже в понимании мира, мы можем его не формулировать, не высказать, не знать даже о том, что у нас существует, у каждого из нас существует понимание мира. Но бывает озадаченность, когда ты этот массив твоей само собой разумеемости открываешь, например, в каком случае? Когда наталкиваешься на другое понимание, просто другой человек, и тебе казалось, что это само собой разумеется, а для него это само собой не разумеется. Тогда надо объяснить ему, а объясняя ему, ты задаёшь вопрос себе. И если этот вопрос доходит до донышка, до конца, то мы тут оказываемся в возможности говорить, потому что я уже сам с собой разговариваю, я уже сам себя поставил под вопрос. Я слышу другого, потому что уже открыл его в самом себе.

В.К. Здесь я бы ещё сделал уточнение, вернувшись от этой несколько формальной характеристики вопроса к его сути. Можно многими путями, тропками заходить к этой сути, и сказать, например, так: философия вырастает, (причём, когда я говорю «вырастает», то имею в виду и какой-то псевдогенетический огляд в историю, «псевдо» – оговорка очевидная) из определённого переживания как особый, некогда случившийся в истории исход из этого переживания. И каждому выпадает испытать это переживание, другое дело, найти исход, в котором и раскрывается суть вопроса. Это может быть переживание какой-то тотальной утраты, тотальной утраты привычного мира, когда возникает ощущение подвешенности и не гарантированности твоей жизни. И отсюда как преодоление отчаяния один из исходов – назовём его позитивным – открывается как осознание того, что – как говорил Мамардашвили – мир не призван тебя радовать, мир, в котором ты живёшь, со всеми случайными и принудительными обстоятельствами – лишь один из возможных. И поэтому всякая версия мира, всякое мировоззрение, то есть какое-то позитивное и утвердительное, «это так» подвешивается. В этом плане на философии всегда лежит печать своего рода диссидентства. Это случается и в науке, в этой «драме идей», когда привычные и твёрдые понятия начинают «плавиться»… Примеры такого первичного осознания или поворота ума, о котором я говорил, можно приводить из разных областей, потому что философия, как говорят, экстерриториальна – мне нравится это слово.

Пример, который застрял у меня с телеэкрана: сидит известный человек и размышляет о судьбах России, говорит: вот мы находимся в этом положении, и это с нами сделали такие-то нехорошие люди, скажем, большевики, евреи и так далее и так далее. Вот они этого хотели, и они это сделали. Здесь мы имеем дело именно с определённым мировоззрением, с той самой мудростью, за пределы которой выводит философия, начиная всякий раз новый поиск. Замечая, что история состоит из массы констеляций, разного рода факторов, и что она не делается намерениями, намерениями благими или дурными, – ими, как известно, вымощена дорога в ад. Мировоззрение – это всегда некая мифологема, а философия вырастает из разрушения или какого-то особого оседлания мифа с заменой теогонических, космогомических мифов тем, что у греков называлось «фюзисом», замещением мифа поиском рациональных причин. А если вы хотите исторические байки рассказывать – придумайте миф, где будет борьба персонифицированных добрых и злых сил и т.п. И философия начинает с того, что отказывается это понимать или понимать таким образом, повторю – именно потому, что мир хрупок и порядок в нём почти невероятен…

А.А. Если снова вспомнить «Пир» Платона, то там философ сравнивается с Богом Эротом, который дитя бедности и богатства. Он только потому и стремится, – первое, почему сравнивается это стремление: в слове философия «филия» – это стремление, страсть, как эротическая страсть, – но особенность тут такая, что я стремлюсь к некой неведомой Софии, и ни одна из окружающих Софий фило-софа не удовлетворяет. Я от их услуг – знаний, умений, явных или тайных – отказываюсь, я каждый миг готов утратить всё, что приобрёл. Я – опустошаюсь. Вот этот жест опустошения, отрешения и связан с тем, что я никакой мудростью не удовольствуюсь, поскольку это не мудрость, поскольку это ложный претендент на мудрость, – это то, что в Библии зовётся идолами.

Когда я говорил о том, что каждый из нас обладает каким-то пониманием, какой-то своей собственной мудростью, то это ещё пустяки, а ведь мы живём, – на что обратил внимание Володя, – мы живём в мире, который весь объят мифами, разными самозначащими пониманиями мира, это не обязательно даже сформулированное мировоззрение, но то, что называют традицией или ментальностью, никому не принадлежащей мудростью. То есть тем, в чём находятся ответы. И опасность для философа наступает больше всего тогда, когда он начинает задавать вопросы не к мудрецам, которые, в конце концов, отдельные люди, а к вот этой самой общей – общинной, коллективной – мудрости, скажем, народной мудрости, государственной мудрости, религиозной мудрости.

Замечу, между прочим, что философию потому так трудно уловить, определить и говорить о ней, что она постоянно смешивается с чем-то другим, её принимают за религию и религиозную философию, её принимают за науку, сверх-науку или обоснование науки и так далее, её могут принимать за искусство. Но самое главное, что так или иначе считается, что философия должна в конце концов привести вот к такой мудрости, к окончательному и всеобъемлющему ответу. Почему считается? По основанию, потому что философия вроде бы претендует на это, ищет мудрость, и кажется: ну да, вот она сейчас и найдёт её. Положим, нет, не то, не то, не то, но, в конце-то концов, она её найдёт.

Так вот, мудрость самой философии состоит в том, что она, начиная с Сократа и по сей день, занята одним – она открывает за всеми мудростями, сколь бы всеобщими, фундаментальными, спасительными и так далее они ни выглядели, – она открывает за ними то, что Сократ называл незнанием, за всем, что претендует стать окончательным знанием, или, положим, не окончательным, но уж достоверным точно, как в науке, философия открывает незнание, которое закрывается этим знанием. И можно сказать даже более сильно. Ведь слово «незнание», да ещё по отношению к научному знанию, кажется обычным: ну не знаем, надо подумать, поисследовать, и мы это всё узнаем. Но ведь когда речь идёт не просто о науке, а о мудрости, положим, о религиозной мудрости, то открытие незнания – это уже не просто незнание, это открытие бездны, в которой мы существуем, не ведая, в чём. И если эта бездна, если это открытие закроется, то мы, может быть, будем обладать какой-нибудь религией, но не будем людьми, потому что человек с точки зрения философа – это существо, открытое в это самое неведомое, в это ничто. И постоянно норовящее эту бездну закрыть, потому что это страшно.

Я могу напомнить по этому случаю, совсем не философское, но, по-моему, относящееся к делу изречение относительно мудрости, знаменитое библейское изречение: страх Божий – начало премудрости. Обычно это толкуют, как и все такие высказывания, плоско: ну боятся люди наказания и поэтому ведут себя мудро, это значит, смирно, как мы своим детям говорим: веди себя разумно. Но страх Божий вовсе не страх нашкодившего мальчишки. Это и есть само присутствие Бога. Я должен быть открыт божественной неизвестности, я должен не бояться этого страха, напротив, держать его открытым. В этом состоит великий урок. Это есть открытие, которое важнее всякого закрытия, всякого ответа.

А.Г. Можно я два вопроса задам? Когда учат физике, история науки интегрирована в процесс обучения, ты не можешь пойти дальше, пока ты не прошёл всего этого пути, сделанного до тебя. Это вызывает целый ряд проблем сегодня в обучении. Зачем философу знать обо всех предшественниках до него? Что они дают ему?

А.А. Вот это очень важно. Здесь нет такого отношения между предшественниками и современниками, как в науке – сначала человек сделал один шаг, потом, как говорится, встав на плечи гигантов, и карлик станет тоже гигантом. Это развитие, рост знания, построение коллективное во времени, построение великого здания научного знания.

А.Г. Той самой мудрости.

А.А. Да, а в философии предшественники – это современники. Почему? Потому что идёт беседа об изначальном, она не кончается. Всё тот же Платонов «Пир», где сидели и беседовали. Почему? Ясно, почему. По самому смыслу философии, о котором мы с вами сейчас говорили и к которому немножко подошли. Если это вопрос о мудрости, о возможных мудростях, а не некая мудрость, то это, значит, разговор мудрецов о началах мудрости, разговор. То есть каждый из них в одиночку находит основания, на которых строит цельное миро-воззрение, строит систему. Он – основоположник. Есть платонизм, есть аристотелизм, есть картезианство и так далее. Но строя метафизическую систему, он волей-неволей выходит из философии, из философии, как ставящей вот этот самый изначальный вопрос об основаниях, о первоначалах. А тут – у оснований, у корней – сталкиваются мудрость с мудростью, мироздание с мирозданием. Как же это возможно, где они могут столкнуться? Уже давным-давно отошедшие в прошлое, где они могут столкнуться? Только у меня в голове. В той мере, в какой я способен не превращать предыдущие философии просто в заблуждения или во что-то устаревшее и пройденное: они-де блуждали, а вот мы теперь – с нашей наукой или с нашей религией – нашли, они ещё не знали, а мы уже узнали. Это в науке дело так обстоит. Да и то не совсем так. А в философии дело так не обстоит. В философии каждый занимался одним и тем же делом. Одним и тем же делом, и поэтому, когда я занимаюсь Платоном, или Аристотелем, или Декартом, то я ими занимаюсь как философ в той мере, в какой они для меня живые собеседники по поводу одного и того же вот этого вопроса о первых началах (что значит – знать? что значит – быть? что значит – человек?). Этот вопрос стоит только в нашей беседе. Как только я от них отошёл и стал заниматься собственной, как я полагаю, философией, то я отошёл от этого вопрошания: некому меня спросить, некому меня снова вернуть к изначальной загадочности.

А.Г. Вот вас двое здесь. Зачем вам нужен Декарт, Платон и Аристотель?

А.А. Потому что они несут в себе возможности совершенно иных миров. Декарт – это особый мир. Картезианская философия – это особая интеллектуальная вселенная. Только имея дело с такой вселенной, я понимаю глубину, степень и особую логику продуманности вот этого вопроса о началах. Но я в качестве современного философа («я» тут условно) уже имею дело с ней не как с историческим вариантом ответа, а как с формой развёрнутого вопроса о том же начале. Понимаете? Если он для меня есть, продолжает быть говорящим, мыслящим, отвечающим на мои вопросы и задающим мне свои. Вот я, положим, сижу и строю себе философию. Я построил какую-то свою философию. Дальше я читаю других и думаю, как бы мне туда вместить историю философии. И я буду философом, если я увижу (если смогу, конечно, услышать), как Платон, положим, которого я хотел разместить в положенное ему место, вдруг задаёт вопрос мне относительно всей моей этой философии. Почему? Потому что она построена на определённых принципах. А он – как философ – и спрашивает меня об этих принципах. Действительно ли они принципиальны, изначальны и так далее. Вот этот оборот дела очень важен для понимания вопроса, кончается ли философия…

В.К. Хотя я хотел бы заметить, что такое противопоставление науки и философии, конечно же, поверхностно, – и ты не случайно сделал оговорку – поскольку и в науке, если мы берём какие-то ситуации, звёздные часы, скажем так, науки, там, конечно, без философии дело обойтись не может. То же самое и в религии – ты говорил здесь о религии. Я вспомнил в этой связи замечательный фильм Скорсезе об Иисусе. Помните, Господь отпустил Иисуса с Голгофы как своё отработавшего, и он продолжает жить, но уже обычной жизнью, а потом его узнают Апостолы, те, что стали Апостолами благодаря Его распятию. И говорят ему – попробуй, расскажи, что с тобой случилось и как ты живёшь. Тебя же уничтожат. Ведь люди уже знают, кто такой Бог распятый. И они привыкли к этому. В этом плане распятие на кресте как распятие на собственном образе – очень глубокая интерпретация, на мой взгляд. И Иисус не выдерживает этого положения, этой доли человеческой, и возвращается на Голгофу. То есть Иисус вынужден быть тем, кем его привыкли и кем его удобно видеть. Этот фильм я называю философией в действии, философией веры.

Поскольку тут один вопрос, главный, стоит: как быть человеком, христианином, как есть человек, как есть Бог. Здесь мы видим, что религия и вера столь так же легко, как всякое человеческое дело, подлежит соблазну некоего окостенения. То есть превращается в какую-то раковину, в какой-то автоматизм, из которого уходит сознательное усилие жизни. И нужна какая-то встряска или остановка, чтобы этот автоматизм прервать. Здесь уместно вспомнить Ницше, который говорил о себе, что философствует с молотком, чтобы простукивать идолов, созданных людьми. В том числе религию, в том числе мораль, науку. Ницше первый прочувствовал, осознал опасность, выразил это в своих знаменитых словах «Бог умер». Правда, он мне часто напоминает ребёнка, который кукол своих любимых трясёт на предмет, есть ли в них ещё жизнь. Но он первый заметил вот эту вещь, отчётливо, повторяю, заметил. То, что называют нигилизмом, крушением всех ценностей. И смысл этого заключался в том, что некоторые вещи, которые лежат в основании европейской культуры, – мораль, религия, наука как храм истины, они превратились вот в такие пустые раковины, в какие-то привычные, удобные…

А.А. Машинализация.

В.К. Да, – и линия этой атаки продолжилась. И сегодня как нечто очевидное говорится, что действительно Бог умер, умерла эта мораль, умирает наука потихоньку. Смерть автора провозглашена, смерть философии, конец истории, в общем, много смертей…

А.А. Каждый раз надо спросить, какой Бог умер? Не иудео-христианский Бог умер, а вот этот вот Бог, сделавшийся… Я бы не сказал идолом – сделавшийся куколкой, куколкой для благочестивых поклонов. Мораль. А какая умерла мораль? Мораль, которая сама забыла про свои собственные источники. Кажется, что каждый, я не знаю, каждый из вас, каждый на примере отношений со своим собственным ребёнком может в этом убедиться. Попробуй только объяснить ребёнку, почему что-то делать плохо, и – если только ты не совсем глух – ты услышишь, что ты этого сделать не можешь. Почему? Потому что забыл сам. Почему нельзя воровать? Сам забыл. И не я один забыл, просто – забылось. Остались скрижали, а откуда они родились, и каков их источник – это забылось. И тогда, разумеется, они умерли. Сколько ими ни грози, сколько ни пугай бедами, не поможет. Они умерли. Умерли не потому, что Ницше так сказал или кто-то их уничтожил, а потому что они умерли внутри себя, забылся их источник. И тогда мы сталкиваемся с ужасом, с тем вот миром, в котором нам приходится жить, с ужасом, что стоит только, оказывается, легонько ткнуть – и все эти скрижали летят к чертям, никто никакой моралью не руководствуется. Почему? Потому что это всё были правила приличия, это уже выродилось просто в правила приличия, охраняющие благополучное существование. А если до дела доходит, так это мгновенно отбрасывается. Потому что всё опустошилось до вот этих внешних знаков – забылось, забылся источник. Надо всё начинать с начала.

Опять начало, вот это самое начало, о котором заботится философия и спрашивает, а что такое мораль? В чём её начало? Может, когда она стала моралью, уже дело кончено? Может быть, источник морали не в том, когда она какие-то моральные кодексы устанавливает, а в чём-то другом, глубоко забытом. Вот в этом смысле философия и спрашивает о началах каждого. А что такое искусство – спрашивает она. Не имея в виду ответы теоретической эстетики или искусствоведения, историю, описания и так далее, нет, – вопрос об источнике искусства, что оно тут делает? Что делает человек, когда он… Когда вдруг ему в голову приходит сложить стих? Это что происходит с человеком в его человеческом бытии, что происходит, когда он рождает искусство?

А.Г. Тогда, продолжая цепочку ваших вопросов, какая философия умерла?

А.А. И тут то же… Философия, которая забыла про своё собственное начало. Тут есть гораздо более серьёзное основание. Может быть, это будет интересно, чтобы ответить, в конце концов, хоть как-то на этот вопрос, зачем нужна философия сейчас? Здесь и сейчас. Действительно, философия некоторая умирает, умерла, кончается. Какая философия? Философия, которая имеет в виду не только построение какой-то мудрости, которая несёт в себе изначально обоснованные ответы, – это её мечта. До сих пор было так… И в эту мечту входило такое понимание, что эти ответы универсальны: касаются всего мира в целом. Это есть мировоззрение, единое, целостное, обоснованное, положим, даже религиозно. Если только мысль до этого доберётся, мы получим единое целостное мировоззрение для целостного мира. И вот эта-то мечта и есть условие максимального забвения философией своего собственного начала, то есть открытия незнания. Это как бы изобретение философией своей собственной крышки. Крышка ей и пришла. Крышка, потому что она и строила эту крышку, полное закрытие всех возможных горизонтов. Но современный мир эту крышку взрывает. Он взрывает её, как и положено миру, грубо, не философски, это вам не беседы и не разговоры. Он просто раскалывается и обнаруживает, что под одну мудрость он не втискивается.

Мне бы очень хотелось привести такой пример. В 22-м году Осип Мандельштам написал коротенькую заметку под названием «Конец романа». Речь шла о литературном жанре, истоки которого он видел в том, что люди стали обращать особое внимание на индивидуальность. Это связано с Наполеоном, с романтизмом, не будем туда сейчас углубляться. Роман – это способ, с помощью которого люди учили самих себя своей собственной индивидуальности. Это психологическая мотивировка, это видение своей собственной жизни как индивидуальной биографии или биографии своих друзей и семьи. И вот когда, пишет Мандельштам в 22-м году – понятно, что происходит, – когда весь мир пришёл в движение – революции, перевороты – все европейцы оказались выброшенными из своих вот этих психологических мотивировок, из самих себя, как бильярдные шары из луз. И вылетели на зелёное поле. Вот эта луза, вот это место, которое каждый человек, так или иначе, занимал, не обязательно европеец, любой живущий в своём народе, в своей нации, в своём государстве, в своей религии, семье… – это луза определённая, где человек живёт и соответственно её так или иначе оправдывает, обосновывает и всё такое, – распалась (не обязательно фактически).

Вот то, что происходит, кричащим образом происходит, как мне кажется, в современном мире, это то, что все люди выбрасываются из своих луз. Выбрасываются из своих мудростей уже не как каких-то понятий, каких-то верований, ментальностей, а как мест, в которых они существовали. Выбрасываются на зелёное поле. И тут возможны три варианта. Один, о котором Мандельштам говорит так, что в этом поле работают уже не тонкие психологические мотивировки, а один-единственный закон: угол падения равен углу отражения. Это значит, что мы и видим, люди начинают жить как вещи, в смысле, – законы, по которым они живут, это не их законы, а то, что с ними происходит. А другой полюс этого, этой ситуации, который мы тоже очень хорошо видим именно сейчас, это реакция, рефлекс бегства, обратно в свою лузу. Весь этот фундаментализм, сепаратизм и всё, с чем мы сталкиваемся, проблема идентичности так называемая, – обратно, скорей обратно, в свой собственный кармашек, в свою лузу, с номерком и надписью. Мы русские, номерок такой-то, обладаем такими-то чертами, такие-то свойства, такая-то религия и так далее. И не суйтесь к нам. И каждый так говорит, от мала до велика.

Более того, сама Европа, которая вообще всегда была каким-то форумом, встречей народов, вдруг объявляет, что у неё есть своя луза. И вот работа, которую упомянул мимоходом Володя, известная, сейчас уж всем известная работа, «Конец истории» Фукуямы. Как раз она и говорила о том, со стороны Запада, что вот-де наша луза. И не только мы там сидим, но все туда свалятся, это всеобщая луза. Это мудрость, которая раз и навсегда найдена. И теперь уже доказано, что больше ничего найти нельзя. Вот это тоже паническое бегство в свою собственную лузу. И то, что называется западными ценностями так называемыми, – я сам их разделяю и к их миру принадлежу (должен это сказать, потому что сейчас скажу что-то другое), я, повторяю, полностью, целиком принадлежу к этому миру, ценности эти разделяю, ими руководствуюсь, – но это своего рода фундаментализм. То есть то же цепляние за свою собственную бирочку. Вот мы какие, вот мы до чего дошли.

Тем не менее, хотим мы или не хотим, время, мир, не знаю, Бог, вышвырнет нас, в конце концов, из этих луз.

И возможно третье. Здесь третье, в этом нашем современном мире, третий вариант. Первое – это люди существуют как вещи, законы, по которым они существуют, не ими созданы и им не известны. Другое – паническая реакция. А третье – это и есть то, благодаря чему философия, которая, может быть, максимальным образом отсутствует в этом мире, вместе с тем максимальным образом ему нужна: это умение начать заново. Не цепляться за… То есть умение вернуться в изначальную человеческую ситуацию, которая определяется, во-первых, вопросом быть или не быть. Ему, человеку, значит, даже это не предписано ни природой, не Богом. Он каждый раз решает это сам. И он существует постольку, поскольку решает быть. Каждая секунда его существования прервана этим вопросом. Это во-первых, а во-вторых, как быть? Человек существо историческое, живёт в истории, а не в природе, не в мифе. Потому что он каждый раз с самого начала начинает быть. Начинает быть человеком, начинает быть тем или другим, так или иначе. И это начало сейчас и требуется. Для того чтобы это начало как бы осознать, необходимо вспомнить о том, что такого рода ситуация и лежит в самых началах. В самых началах лежат не эти вот истоки, к которым все норовят вернуться. Истоком является то, что человек брошен в этот мир, что человек создан, положим, Богом свободным существом, а это и значит, что двигающимся не по правилам, а вынужденным сам решать и сам изобретать, как ему дальше быть. И если вот это, если эта глубиннейшее начало, начинание, совместное, разумеется, (начало и держится этой совместностью), не возникнет в качестве чего-то видимого, и слышимого, и зримого, то остались только первые два варианта. Либо не мы что-то будем как-то быть, а с нами будет происходить что-то, никому не ведомое, как с вещами. Либо это будет разбегание по своим каморкам, клеткам…

В.К. Когда ты говорил о третьем варианте или третьем исходе, сопрягая это с историческим бытием, то само это возвращение к началам можно было бы сформулировать так: прекратить вписывать всё, что с нами происходит, в глобальные контексты уже свершившихся событий, спутанных или опутанных некими теориями, мифами, истоки и разумность которых мы забыли, где всё обосновывается и объясняется, т.е., как ты говорил, – и в лузы не стремиться и по законам физики не жить. Начинать заново – не означает какого-то возврата к примитиву, это возврат в какое-то пространство начал философствования, где есть что? Где есть, скажем, не истина, изложенная в какой-то доктрине, а есть нахождение в истине, забота об истине как о чистой форме, или условии, при котором могут существовать те или иные истины – что оказывается важнее того, какие это, в частности, истины. Иначе говоря, речь о бытии истины, так же как в философском элементе веры, речь идёт о бытии христианином, а не об учении…

Тут уместно ввести одно, возможно неуклюжее немецкое слово – не об истине речь, а об истинствовании. Вспомните вопрос Пилата Христу: «Что есть истина?» Для Иисуса этот вопрос принципиально риторичен. Поэтому и ответ Его точен… А относительно различных истин эта позиция и есть то самое умное незнание, есть возвращение к этому истоку, или – я ещё вспомню здесь Мераба Мамардашвили – это возвращение к форме, не в смысле какого-то формализма, а в смысле условия возможности быть. То есть пора прекратить объяснять, почему возник такой-то конфликт. Потому что всякое объяснение предполагает мифологию, или глобальный контекст, а у каждого он свой, из своей лузы. И так не договоришься. Пора действовать по формам, по правилам вежливости, или по заповедям формальным, которые как бы срезают всякий контекст, позволяют тебе начинать заново. Конечно, дело иногда заходит слишком далеко, и нужна какая-то искупительная жертва, как в «Ромео и Джульетте», такая встряска, которая приводит к этому философствованию как образу жизни, пусть длящемуся миг. Внимание к бытию или форме, включая форму или рефлексию языка, на котором говорит человек, – это и есть медитативный слой философствования, с которого мы начали разговор.

А.Г. Я только не понимаю, какую точку всё-таки вы определяете за начальную? Вот вы определили её в терминах «быть или не быть». Если быть, то…

А.А. Это самое общее определение её как изначальной. А если вот спросить действительно, как же это осуществляется, это точка общей озадаченности, где на место обобщения, – да, объяснение, или теория, или мудрость, как обобщающее что-то, – ставится общение, общение по поводу общей проблемы. Например, как быть, это…

А.Г. Вы уверены, что это общая проблема?

А.А. Как человеческая проблема, каждый, каждая религия, каждая мудрость…

А.Г. Нет, позвольте. Если человек не задаёт себе вопрос «как быть?» – это значит, что у него нет этой проблемы или она всё-таки есть, но не осознана им? А если не осознана, то какое ему дело до этой проблемы?

А.А. Нет, я не говорю о том, что происходит с массой людей. Я говорю о какой-то весьма малой возможности, то есть эта общая проблема может быть осознана, а может и нет. Человек такое существо, не потому что он это осознаёт, да нет. И вообще, я думаю, что возможность осознать это чрезвычайно мала. Но она есть.

А.Г. Тут тоже есть парадокс. Потому что, рассуждая таким образом, вы всё-таки приходите волей-неволей к рецепту, который вами сформулирован достаточно ясно. То есть к мудрости, и должен возникнуть вопрос, её разрушающий.

А.А. Это рецепт очень простой. Давайте поговорим… Вы знаете, во-первых, если действительно говорить какими-то мудрыми рецептами. Во-первых, давайте сообразим, что мы живём в мире миров. Вот сейчас говорится – глобализация. И есть антиглобалисты, которые с ней сражаются. Они сражаются с ней, поскольку под глобализацией видят то, что навязывается, а именно – унификация, стандартизация. То есть обобщение мира в каких-то канонах. А что если глобализацию понять совсем иначе. Это коммуникация. Это призыв к коммуникации, к общению, между тем, стоит подумать, что мир уже глобализирован. Он уже связан, уже никто не может отвязаться от другого. Глобализирован не в том смысле, что там полно стандартов и унифицированные правила поведения и коммерции. Вот другой оборот этой унификации – коммерция.

Вот замечательное слово, которое обозначено www. «Ворлд вайд веб», значит, всемирная паутина, не только интернетовская паутина, но по всем каналам мир уже объят единой паутиной. Но это мир миров. Это мир не обобщаемый. Это мир миров, то есть мир вселенных, религиозных, разумных, культурных. Я скажу это слово, просто хочу упомянуть моего учителя философского Владимира Соломоновича Библера, который философию свою так и назвал «Диалог культур». Как философию, не философию диалога культур, а философия – это диалог культур. Не только современных, но и с античностью, и со средними веками. Это всё современники.

А.Г. Вот в этом контексте, если бы призыв к глобализации исходил из Древней Греции, я был бы готов согласиться с таким решением. Он исходит из современной Америки. И о намерениях её очень…

А.А. Это само собой, тут я совершенно антиглобалист. Потому что Соединённые Штаты Америки нынче воплощают собой вот эту самую западную, в кавычках говоря, мудрость, то есть то, что уже канон, он не подлежит вопросу. Западные ценности – все – это окончательная находка человечества, которая должна просто по всему миру распространиться.

А.Г. Они, кстати, поставили грандиозную художественную точку в таком развитии. Потому что последняя, крайняя степень развития этой самой в кавычках западной цивилизации – бомбит истоки этой западной цивилизации. Удары наносятся по Уруку…

А.А. Но я хочу отметить, что к этой самой западной цивилизации относится также и то, на что я внимание обращаю, а именно – коммуникация, общение, вот то, о чём говорил Володя, ссылаясь на Мамардашвили, форма. То есть право другого быть самим собой.

А.Г. Уж очень антропоморфна эта форма в современном мире, вот что.

А.А. Антропоморфна – это что значит?

А.Г. Это означает, что есть некая вполне осознанная и даже практикуемая гордыня у человека. Он стал мерилом всех вещей. Это та самая мудрость постылая, против которой…

А.А. …право ограничивает его… Какой же он…

А.Г. Если бы только право ограничивало его. Право как раз это та степень, та область флуктуации, которая может (если вашим рецептом воспользоваться, вернуться назад, к истокам, или задать себе этот вопрос) отпасть. А вот что делать с природой, которая, оказывается, совершенно не живёт по тем законам, которые мы ей предписываем, которая, несмотря на нашу установку, что мы её цари, поработители, совершенно не считает себя ни порабощённой, ни уничтоженной, и которая может просто стереть всё это с лица земли в одно мгновение.

Вот мне-то кажется, что человек как раз перестал понимать масштаб собственный.

А.А. Я не думаю, что человек – он перестал узнавать собственный масштаб… Это результат не самоутверждения человека. Ведь сам человек так же точно эксплуатируется, как и природа. Это результат особого устройства технической цивилизации. Особое её устройство. Всякая цивилизация имеет своего собственного уничтожителя. Эта цивилизация устроена таким образом, что вырваться из этого круга технического роста она не может.

В.К. Чувствую, что тебе не хватает мифологического языка, каких-нибудь образов.

А.А. Возможно.

А.Г. О языке мы вообще не успеваем, к сожалению.

А.А. Вы затронули тему, которая, конечно, требует отдельного разговора…

А.Г. Да, я просто хотел сказать, что Мамардашвили как раз указывал на ненаучность философии, имея в виду отсутствие языка, на котором мы могли бы уложиться в 50 минут, обсуждая эту проблему.

А.А. Среди всего прочего, философия также и о языке. Как только язык становится общим, она спрашивает об этом общем языке. Тогда неизвестно, на каком.

А.Г. Скажите, а художественный язык может быть языком философии? Художник может быть философом?

А.А. Да, так же точно, как Володя совершенно верно говорил, и религия, и наука. Но тут важна граница, они граничат, есть точки перехода, иначе будет дилетантская путаница: ни того, ни другого. Так же точно и в поэзии…

В.К. Тут существуют не только границы и разделенность указанных сфер, но и глубинная соподчиненность. Хайдеггер расследовал эту соподчиненность, считая поэзию, поэтическое, как он говорил, отношение к миру, наклонением или жестом более изначальным, чем философия, событием, которое готовит почву для философии или вопроса о бытии. Поэт или художник могут философствовать с соблюдением правил формы, или не иметь к этому вкуса, так же и учёный сколько угодно может пренебрегать философией, но это не меняет существа связи поэзии, науки, философии – не как сфер деятельности или форм культуры, но как элементов, из какого-то молекулярного сочетания которых состоит органика живого человеческого сознания, или попросту говоря, наша иногда имеющая место быть вразумительность…

А.Г. Теперь мне понятен жанр моей следующей программы на телевидении, это как раз будут нескончаемые философские беседы, потому что остановиться, на самом деле, невозможно.

А.А. Мы только тронули кусочки.

А.Г. Но надо помнить, что это всё-таки телевизионная формация…

Фотосинтез и флуоресценция

23.06.03

(хр.00:39:46)

Участник:

Рубин Андрей Борисович – член-корреспондент РАН

Александр Гордон: …зелёные насаждения, леса – мы дышим тем кислородом, который они вырабатывают, но два уважаемых химика сделали одно замечание. Они сказали, что если рассматривать период вегетации растения, то это похоже на правду. Но ведь растение не только живёт, оно ещё и умирает – умирают его листья, умирают плоды. И после гибели они связывают достаточно большое количество кислорода, потому что гниют. И таким образом, говорят они, баланс выделяемого кислорода растениями и поглощаемого кислорода сводит к нулю их деятельность в период вегетации. Как вы прокомментируете эту точку зрения?

Андрей Рубин: Для того чтобы точно на это ответить, надо действительно подвести чёткий баланс. Я думаю, что, может быть, если говорить о судьбе одного растения, которое живёт и выделяет, потом гниёт и потребляет, здесь действительно, пожалуй, могут быть сравнимые вещи. Но в целом, в глобальном масштабе на Земле, конечно, весь кислород, которым мы дышим сейчас, в геологическое время нашего существования, он весь происходит из растений. Это, я думаю, не подлежит сомнению. Другое дело и принципиальное достижение, в том числе и наше отечественное, что весь кислород, который получается в ходе фотосинтеза, он из воды. Вот это сейчас не оспаривается. Но, по-видимому, есть другие источники. Однако здесь речь пойдёт о механизмах фотосинтеза.

А.Г. Раз мы говорим с вами о таком феномене как фотосинтез – он для меня до сих пор непостижимым. Каким образом произошло так, что свет стал источником питания и жизни всего существующего сегодня на Земле? Ведь были же и другие эпохи.

А.Р. Вопрос очень серьёзный и принципиальный. Я бы даже, может быть, в качестве введения что ли, сказал несколько слов.

При всем эволюционном различии положений разных организмов, начиная от амёбы до человека, между ними существует колоссальная разница. Биохимические основы, кирпичики живого – аминокислоты, нуклеотиды, всё то, что нам даёт биохимия, в общем, одинаковы. Вот это принципиальная была трудность в понимании эволюционного развития. Почему усложняется организация без усложнения отдельных составных кирпичиков? Ответ на этот вопрос был дан и был дан экспериментально, как ни странно. Когда было показано, что можно взять неорганические соединения – воду, CO-2, аммиак, поместить их, скажем, в кварцевую пробирку, облучить ультрафиолетом, провести электрический разряд, пропустить ещё что-нибудь, дать энергию и в настоящее время нет вообще никаких препятствий к получению любых кирпичиков живого. Даже сложные сахара получаются, нуклеотиды отдельные. Это, возвращаясь к вашему вопросу, о том, что на заре эволюции, в основном, не исключительно, но в основном за счёт энергии света, ультрафиолета, был осуществлён, как мы говорим, абиогенный синтез вот этих кирпичиков живого.

Возникшая жизнь питалась всеми этими готовыми веществами. Она была деторатрофна, и всё было хорошо и прекрасно до тех пор, пока всё не съели, грубо говоря. Дальше что делать? Либо умирать, либо тратить новые источники энергии. И тогда возник фотосинтез. И я, когда будут картинки, покажу, какие особенности механизма фотосинтеза были связаны с этим. Но если говорить о роли света, то свет второй раз пришёл на помощь. То есть, за счёт энергии света, я буду об этом говорить, возбуждения электронного, получается фотосинтез. И продукты фотосинтеза – это сахара, углеводы, различные другие вещества, то, чем, собственно, мы питаемся и едим.

Первый рисунок показывает схематично, как фотосинтез идёт в листе. На самом деле, процесс состоит из отдельных этапов. Вдумайтесь в это. Каждый этап отличается по характерным временам на много порядков. Растение за счёт фотосинтеза живёт и развивается дни, годы, в зависимости от того, какое растение. АП начальный этап – аминоэнергия света – происходит за время, вдумайтесь, порядка десять в минус двенадцатой, сейчас даже говорят в десять в минус пятнадцатой секунды. Физиков не удивишь такими короткими временами, удивительно то, что это происходит в биологической системе и уже на этом коротком промежутке времени возникают биологически осмысленные процессы. То есть, это не просто некая физика, которая скрыта от всякой биологии. Я постараюсь показать, насколько это всё завязано в целом.

Итак, десять в минус двенадцатой секунды, и получаются продукты фотосинтеза: фиксация СО-2, восстановление СО-2, появление сахаров, углеводов, ну и дальше, так сказать, пошло и поехало. Идёт рост растения. Так вот секрет фотосинтеза, как процесса запасания энергии света (в этом отличного от других биохимических процессов) заключается на этих самых ранних этапах. И я постараюсь показать, как это получается, почему это важно не только для фотосинтеза, но и вообще для современного понимания того, что происходит в биологических белковых машинах. И потом постараюсь показать, как это можно применить на практике, буквально с сегодняшнего дня, даже в городском хозяйстве, например.

А.Г. Фотосинтетические батареи?

А.Р. Это один из этапов. Диагностика с помощью фотосинтеза состояния атмосферы, воды. Я буквально два слова сказал бы вот о чём. Биология – наука 21-го века. Мы сейчас будем жить в постгеномную эру. Мы расшифровали геном человека. Мы, я так понимаю, это наука в целом. Американцы в основном, как вы знаете. Что дальше? Дальше получается так, что теперь жизнь клетки – это жизнь отдельных белковых машин. И здесь произошло принципиальное понимание того, что мы не можем двигаться дальше, не понимая принципов работы этих машин. А для того чтобы понять принципы работы машин, машин в кавычки пока можно взять, это значит, что мы должны не только понимать результат начальный и конечный. Мы должны понимать, что происходит внутри.

Вот тривиальный пример: можно выбрать машину, допустим, по прочности, по скорости, по расходу бензина. Этого вам достаточно, чтобы сделать выбор, но вы ещё не можете понять, что происходит внутри. Почему одна лучше другой? Вы не поймёте это, если вы не понимаете, что там происходит внутри. Вот мы сейчас на этом этапе. Протеномика – наука о функциональности, функционировании белков, как составной части клетки, всё это связано с проникновением внутрь машины. И работы по фотосинтезу реакционных центров ведутся уже давно. Слава Богу, уже много десятков лет насчитывает история фотосинтеза. Поэтому, как мне кажется, работа фотосинтеза выходит за рамки чисто фотосинтетических интересов. Здесь можно влезть внутрь.

Давайте следующий рисунок покажем. Вот, что происходит. Поглощается квант света, есть реакционные центры, энергия возбуждения. Дальше используется при фотосинтезе синтез органических веществ. Так вот форма использования энергии света – это организация электронного потока. Это значит, что вроде как запускают за счёт энергии света поток электронов. И это происходит очень быстро. Возвращаясь к вашему вопросу, который вы задали вначале – как свет пришёл на помощь второй раз. Оказалось что хлорофилл, ароматические соединения были уже давно синтезированы, ими пользовались. Но дальше необходимо было обеспечить поглощение света, возбуждение электронное и использование энергии света в фотосинтезе. Так вот, если вы возьмёте хлорофилл, выделите в раствор, дадите ему электронное возбуждение, он поглотит квант света, и через пять на десять в минус девятой секунды энергия будет либо излучена в виде флуоресценции, либо дисипирует тепло. Так или иначе, за пять в десять минус девятой секунды энергия будет потеряна полностью. Если вы хлорофилл поместите в лист и захотите использовать эту энергию с большой эффективностью, то это нужно делать намного скорее, чем в естественное время, за которое пройдёт естественная потеря энергии. Вот почему начальный этап фотосинтеза – разделение зарядов, отрыв электрона, который потом добежит до СО2 – это девять в минус двенадцатой, минус тринадцатой секунды.

А.Г. То есть, надо успеть.

А.Р. Надо успеть, потому что иначе всё у вас, так сказать, оторвут. А дальше необходимо что сделать? Побежал электрон быстро, но дальше ведь его должны подхватить ферментные системы, которые, слава Богу, в эволюции уже существовали. Они работают намного медленнее. Времена у них десять в минус второй, в минус третьей секунды. И эти десять порядков надо замедлить. Вот почему электронный поток осуществляется через много промежуточных стадий.

На следующем рисунке показан этот электронный поток. Вот поглотился квант света – для энергии, для эмиграции энергии. Я не буду о подробностях здесь говорить. Идёт через ряд переносчиков, пластохинон мигрирует с одной стороны мембраны на другую. Здесь ситохромный комплекс. Затем ещё одна фотосистема. И выброс электрона, который уходит на надфасфат и восстанавливает его. По дороге образуется трансмембранный потенциал. Водород переносится с одной стороны мембраны на другую, получается разность потенциалов, такая электрическая батарейка заряжается. И она используется на синтез АТФ, который, как мы все хорошо знаем, это энергетическая валюта и используется во всех процессах жизнедеятельности.

Так вот в кинетическом смысле это замедление электрона до времён респектабельных, почтённых, до миллисекунды, чтобы можно было нормально использовать этот электрон. И секрет фотосинтеза вот здесь находится. И в основном это есть белковая машина. Машина по переработке энергии электронного возбуждения. Из светособирающей матрицы доставлена энергия и далее идёт переработка её в энергию разделённых зарядов. Здесь две проблемы – отрыв электрона и как этот электрон переносится на большие расстояния. Ведь толщина мембраны, примерно, 50-100 эмгстрем. И он переносится за очень короткие времена. Вот на следующем рисунке мы сейчас заглянем внутрь этого электронного центра.

Вот, посмотрите, белок. Семь альфа-спиральных столбов. Внутри эти переносчики, черненьким обозначены. А вот как бежит электрон от одного переносчика к другому, идёт перенос электрона. Достаточно большие этапы. А бежит он очень быстро. Вопрос – как это происходит, за счёт чего он происходит быстро. Обычно в химии растворов как решается вопрос? Ударения молекул, преодоление барьера, перенос электронов, и очистительные, восстановительные реакции. Здесь все переносчики погружены в белок. Они не бегают, никакой энергии активации в обычном смысле слова нет. Поэтому начальные этапы происходят быстро, и нужно понять механизм за счёт чего это происходит.

И это был принципиальный этап в понимании механизма. Оказалось, что эти процессы очень быстрые. Причём, происходит не просто какая-то диссипация энергии, а идут направленные какие-то изменения, микроконформационные. И дальше было показано, что идёт так называемый туннельный перенос электрона при низких температурах. Экспериментально оказалось, что этот перенос электрона идёт здесь при температурах минус сто градусов Цельсия. При температурах жидкого азота, даже жидкого гелия. Что принципиально? Что идёт он, в общем, с эффективностями принципиально сравнимыми с таковыми, которые наблюдаются при комнатных температурах. И, причём, ещё раз говорю, это не какая-то экзотика, которая идёт только при азотных температурах. Этот барьерный туннельный перенос происходит при всех температурах. При комнатных температурах в организованных системах он идёт даже с большей эффективностью, чем надбарьерный перенос в конденсированных системах.

А.Г. Это же квантовый эффект?

А.Р. Да. Совершенно верно. Это туннельный эффект физики, физика очень хорошо знает туннельный эффект. И здесь он происходит. Причём, идея в чём. Вот происходит туннелирование электронов из начального состояния в другое, а дальше он же может назад вернуться. А эффективность фотосинтеза начальных этапов – сто процентов. Практически сто процентов, для того, чтобы он не вернулся. За время пребывания в конечном состоянии часть энергии теряется. И за время десять в минус двенадцатой секунды он поэтому не успевает вернуться назад. И бежит дальше, ему легче в этом смысле идти дальше, чем вернуться назад. Но принципиальным является следующее. Когда приходит электрон, он не только фиксируется. Это же большая глобула, я вам показывал большой белок. Она вся претерпевает изменения вслед за приходом электрона. Вот здесь показано это схематически. Вот донор, вот аксептер. Вот у них конформация. Вот произошло туннелирование электрона. И после этого конформация начинает меняться. У донора она опять возвращается в исходное положение, чтобы принять откуда-то электрон. А у аксептера, взявшего электрон, она опять меняется, чтобы передать его дальше. Это экспериментально можно проверить. Можно поймать. Но я пока скажу, как можно себе представить аналогию. Вот, представьте себе, в цирке два акробата прыгают с одной трапеции на другую. Трапеция – это белок информационного изменения, спонтанный. А акробаты, значит, электронные. И когда эти трапеции в результате, в данном случае, свободной воли его помощника, приближаются на короткое расстояние, так, чтобы барьер для туннирования был небольшой, происходит туннирование. Акробат прыгает, хватается. Он хватается, фиксируя себя, теряя часть энергии в трении. Это потеря части энергии электрона по колебательной.

А у акробатов – трение. Проверка жестокая, намажьте лапти подсолнечным маслом, вы увидите, что получится. Но после того как он себя зафиксировал, что дальше? Характер движения трапеции меняется. Он начинает себя раскачивать. А здесь что получается? Здесь его свободная воля, так сказать, он хочет. Ему ещё тут помогают. А в туннелировании ему так устроена конформация, что новое равновесное состояние получается в осмысленной конфигурации, что достигается для облегчения дальнейшего переноса электрона. И экспериментально это можно поймать. Вот, следующий рисунок показывает, как это можно сделать. Вы запускаете систему и можете её замораживать. Можно сделать так. Вначале заморозить в темноте, а потом запустить электрон и посмотреть, как он будет там в ней гулять туда-сюда. А можно сделать по-другому. Можно начать освещать систему, она будет оживлена уже, и по дороге её замораживать. И тогда вы в зависимости от скорости замораживания, понижения температуры, от интенсивности света, то есть от числа ударов, можете поймать разные состояния. И получите, что при одной и той же конечной температуре она у вас будет в разном состоянии и в разной конформации. И это экспериментально наблюдается действительно.

Кинетически можно показать, какая будет разная кинетика. Вот здесь экспериментальные данные. Я не хочу подробно аргументировать всё это дело. Тут разная кинетика будет, но были сделаны опыты, которые показали, что действительно, структура взаимного расположения переносчиков… Опять не вдаюсь в подробности, если будет интересно, могу сказать. Мне кажется, важен смысл. На следующем рисунке я могу показать это схематически. Человечки имитируют перенос электрона. Вы их заморозили в темноте в таком положении, и они кидают электроны туда-сюда с такого положения. А теперь вы начинаете освещать и одновременно замораживать. И в зависимости от скорости освещения они взяли электрон и бегут с ним, а вы их ловите в разных местах. И вот тут-то они начинают уже играть по-другому, поскольку они попали в разные места, застыли в разных местах на пути своего естественного движения. Как биофизики у нас говорят, это принцип электронно-конформационных взаимодействий. И он не является чем-то специфическим для фотосинтеза. Вот на следующем рисунке, гемоглобин. Известно, он переносит кислород в крови. Как он работает?

У него есть четыре большие субъединицы и один атом железа, скажем, который получается так. Вы присоединяете кислород к атому железа. Атом железа вдвигается в ароматическую периферийную плоскость. Но что получается дальше? Это даёт начало каскаду конформационных изменений, в результате которых каждая последующая субъединица аксигинируется с энергией активации, меньшей чем предыдущая. Корпоративное такое изменение. Что это такое, в чём принцип, почему это движущая сила?

Когда вы присоединили кислород, железо даже не поменяло эквивалентность. Но это новое электронное состояние, которое требует новой конформации. И это просто сила физического принципа поиска минимума энергии, система спонтанна, никто её не толкает. Она спонтанно ищет новый минимум энергии и находит его на пути последовательной аксигинации субъединиц. Вот, кстати, один из принципов машинного поведения. Это использование физического принципа. Здесь нет новых физических принципов. Система их использует. Иногда видоизменяет до полной неузнаваемости. То есть, они остаются. Нарушения законов физики нет, это понятно. Но они используются. Секрет состоит не в принципах, а в том, как они используются.

Кто их придумал – понятно. Либо Бог, либо природа, что в данном случае одно и то же. И наша задача – понять, что там внутри происходит. Но гемоглобин – это классический пример такого машинного поведения, который давным-давно известен. И то, что я рассказал, является одним из хороших примеров, который иллюстрирует принцип электронно-конформационных взаимодействий, как основы функционирования макромолекулы. И сейчас дальнейшая задача – расшифровать всё это дело. Я могу упомянуть многие другие, казалось бы, далёкие от фотосинтеза, молекулярные машины. Например, бактерию радопсина, это фермент зрительный. Атефаза. Это всё вещи, казалось бы, разные. Каналы, которые в мембранах пропускают йоны. Это всё одни и те же идеи. Идеи, которые связаны с тем, что идёт изменение электронного состояния. Толчок, меняется равновесие конформационное. Оно дальше начинает изменяться спонтанно, в поисках своего минимума. Это физический принцип. А это всё имеет осмысленный характер, но на молекулярном уровне. Я бы даже не стал кавычки перед словом «осмысленный» здесь ставить.

А.Г. Скорее, это целесообразность.

А.Р. Целесообразность. Но, понимаете, мы не привыкли говорить об осмысленности, о целесообразности на уровне одной молекулы. Но вот на уровне макромолекулы, видимо, можно так говорить.

А.Г. Но физики – особенно в квантовой механике – говорят ведь о «свободе воли электрона».

А.Р. Я думаю, там немножко другое имеется в виду. Я не физик-теоретик, поэтому осторожно буду говорить. С одной стороны, осторожно, с другой стороны – об области, о которой слышал, но мало знаешь, можно свободно говорить. Так часто бывает. Но я тут осторожно бы о свободе воли говорил. Во всяком случае, это похоже на экскурс в область того, как взглядом люди отклоняют электрон. Ну, есть много в жизни чудес, но друг Гораций… И что там на самом деле – Бог его знает. Но в данном случае, принцип такой вполне конкретно иллюстрируется.

Сейчас речь идёт о том, чтобы с помощью методов ядерного, магнитного резонанса, других методов расшифровать эти механизмы. В случае гемоглобина это всё очень хорошо биохимики уже сделали. Но в других молекулярных машинах расшифровать конкретные движения, понять механизм движения ещё не удалось. В фотосинтезе движение различается, как я уже говорил, в пределах одной макромолекулы. От десять минус в двенадцатой, до десять во второй секунд. Это колоссальный, принципиальный вызов молекулярной физике. Она, конечно, решит этот вопрос, вместе с биологами это будет сделано.

Но в оставшееся время я хотел бы вам, если можно, рассказать о том, как это можно применить в практике. Что это даёт, вообще говоря, просто конкретно. Я несколько слов скажу. Это сложная, в общем, система – фотосинитическая. Достаточно сложная. Она не такая уж сложная, как все клетки, но достаточно сложная для процессов моделирования. И возникает вопрос, а можно ли понять, как эти начальные процессы вообще регулируются – как-то со стороны всей клетки или нет? И по каким показателям можно об этом судить. Здесь сразу речь идёт о сложных системах.

Сейчас мы, пользуясь мощью современных компьютеров, стоим на пути того, что можно смоделировать поведение всей клетки. Но в данном случае, я буду говорить о поведении фотосинитической системы. И здесь встаёт целый ряд принципиальных вопросов регуляции сложной системы. Мы знаем принцип узкого места. Правильный принцип, но я бы сказал, упрощённый. В сложной системе много узких мест.

В фотосинтезе есть какой-то показатель, по которому можно судить о системе в целом. Показатель такой. Вот рисунок.

Флуоресценция – это та часть энергии, которая не используется в фотосинтезе. И мы можем, изучая характер флуоресценции (как она меняется при начале работы фотосинтеза) судить о том, сколько энергии запасается в фотосинтезе. Чем больше мы получаем флуоресценции, тем меньше идёт на фотосинтез. Выход флуоресценции, будем так говорить, порядка одного процента. То есть, по одному проценту нам предлагается судить о том, что делалось с остальными 99-ю. Это примерно то же самое, как если бы из любопытства мы хотели бы узнать, скажем, какой бюджет у соседей, а они вас не пускают домой, чтобы вы увидели, что они там едят. Но вы можете лазить в их мусорное ведро и смотреть, сколько бутылок они выкинули или ещё чего-нибудь. А потом пересчитать все те основные продукты, которые они при этом потребляют.

Вот в таком положении мы в отношении природы. Она со своего стола кидает нам флуоресценцию и говорит: «Догадайтесь, чего я там делаю в основном за столом». Так вот, начиная с фотосинтеза, вначале не удаётся всё переработать. Электроны восстанавливают промежуточные переносчики, здесь флуоресценция большая. Потом постепенно начинает раскачиваться система. И флуоресценция уменьшается. По разности между максимальной флуоресценцией, когда все центры закрыты, и обычной, при небольшом освещении, мы можем судить о потенциальной эффективности работы фотосинтеза. И оказывается, что это можно использовать в двух отношениях.

Во-первых, существуют различные фотосинитические системы. Есть листья, фитоплантон, который в океане, и очень важно определить эффективность фотосинтеза. Для фитоплантона, для рыболовного хозяйства это вообще очень важно. Рыба пойдёт туда, где есть чем питаться, где фитоплантон. Это очень важно. А с другой стороны, хлорофилл, который сидит в мембране, как я уже говорил, он очень чувствителен к всевозможным антропогенным загрязнениям – гербициды, ещё что-нибудь, что проникает в клетку. И когда в клетку они проникают, они меняют состояние мембран, а, как следствие, меняется флуоресценция хлорофилла. Как правило, она портится – в том числе и состояние хлорофилла, а флуоресценция увеличивается.

А.Г. Запасается меньше.

А.Р. Да, совершенно верно. И это можно использовать. С одной стороны, разность между максимальной и нулевой флуоресценцией есть показатель эффективности работы фотосинтетического аппарата. И можно в автоматическом режиме измерять эту интенсивность флуоресценции в морях и океанах. Я покажу некоторые примеры, и что это даёт. А с другой стороны, можно посмотреть, как это регулируется всей клеткой. И потом этот показатель можно использовать, для того чтобы посмотреть – всё ли в порядке в фотосинитической системе? И как следствие, а всё ли в порядке в окружающей среде, поскольку растения, фитоплантон, они чувствуют, что происходит вокруг и могут быть просто индикатором состояния. Вот у нас на кафедре мы ведём уже давно большие работы. Вообще всё, что я рассказываю – это результат работы, в основном, моей кафедры, конечно, но и большого количества сотрудников. Я просто не могу перечислить все фамилии моих друзей и коллег сейчас. Но поскольку я не научный доклад делаю, я думаю это позволительно.

А.Г. Они вас делегировали.

А.Р. В общем, я думаю, они проверят, правильно ли я здесь всё говорю.

Так вот, на следующем рисунке я вам покажу один пример. Вот корабль и маленький аппаратик здесь показан, который мы опускаем в воду и можем в автоматическом режиме измерять интенсивность процесса фотосинтеза начальных этапов и смотреть, что там происходит. Я вот такой вопрос, допустим, задам. Что будет, если мы будем освещать клетку фитоплантонную, но заставим её голодать при этом? Не дадим ей фосфора, азота. Ответ правильный, казалось бы, такой. Будут происходить первичные процессы, будет происходить разделение зарядов, при этом будут накапливаться АТФ, но роста не будет – потому что не из чего строить тело. Но подождёт клетка хороших времён, когда у нас появится фосфор, азот, но не всё же время она будет голодать. И тогда эта АТФ будет использована, клетка будет расти. Это логически правильный ответ, но не верный.

Потому что в клетке существует огромная опасность. А именно. Если у нас есть избыток электронов и избыток энергии электронного возбуждения, не использованные в данный момент времени, то кислород, который везде находится, в том числе, кстати, выделяется при фотосинтезе, как побочный продукт фотосинтеза, будет активироваться, и восстановленный кислород или возбуждённый кислород будет вызывать разрушение мембран.

Кстати, все эти разговоры на счёт озонной дыры – это, видимо, была, так сказать, хорошо проведённая дезинформация, для того чтобы хладагенты заменить. Но само по себе это физически обосновано. Озон, который экранирует от проникания ультрафиолета, мешает активации кислорода. Если вы будете слишком много загорать, у вас появится рак кожи, у вас будет выцветание фотодинамических красителей. Это то, что угрожает самой клетке. Я бы здесь провёл сравнение с недоброй памяти Чернобыльской АЭС. Потому что там тоже скорость выделения энергии в процессе реакции оказалась большей, чем скорость замедления, и произошёл взрыв.

Здесь то же самое. Надо не дать возможности активировать кислород. Как это клетка делает? Это колоссальный пример. Следующий рисунок, пожалуйста. Если кислород активируется, то происходит разрушение клетки. Понятно, чем это всем нам грозит. Так вот, оказывается, клетка делает следующее, когда слишком много света, а она голодная. Она электрон на самых ранних этапах направляет назад за очень короткое время. Время меньшее, чем время, нужное для активирования кислорода. И это происходит не только в лабораторных условиях, а прямо в природе. Вот посмотрите. Эти наблюдения проводились в Средиземноморье, но у нас в Подмосковье то же самое происходит. В восемь утра солнца мало и пищи вполне достаточно. В этом смысле они голодают. Пища соизмерима с количеством квантов. Я очень грубо говорю, но понятно.

А.Г. Пропорция верная.

А.Р. Не слишком много квантов, не захлёбывается она. И интенсивность фотосинтеза большая. А вот поднимается солнце, 12 часов дня, интенсивность фотосинтеза падает и становится минимальной. Что значит падает? Электрон обращается назад. Это сопровождается увеличенным свечением – не дать кислороду схватить эту энергию, не разрушить клетку. А потом, когда солнце заходит, опять все возвращается назад. Вот и у нас то же самое. Можно на следующем рисунке это увидеть. Вот посмотрите, Можайское водохранилище. Ну, не Адриатическое море, но свои прелести здесь тоже есть. На глубине одного метра в десять часов утра интенсивность фотосинтеза максимальная. Не так уж много солнца у нас в Подмосковье в десять часов утра. Но когда в два часа дня интенсивность солнца уже достаточно большая и на глубине одного метра его слишком много – вот тут интенсивность фотосинтеза упала. А на глубине двух метров она как раз стала максимальной. То есть, они активно это регулируют.

Я тут не позволю себе вдаваться в механизмы, но чтобы остаться, так сказать, в рамках жанра, скажу, что здесь идёт восстановление пластахинона, о котором я говорил. Только эти научные слова произнесу, глубже не буду вдаваться. За счёт того, что появляется большой отрицательный заряд на пластахиноне, за счёт ликростатического отталкивания электроны не успевают, им не дают возможности уйти в цепь, кислород не успевает активироваться за это время. Это что касается активность фотосинтеза. Теперь как использовать эти показатели для того, чтобы определить степень антропогенного загрязнения.

Можно просто измерять эту интенсивность фотосинтеза начальных этапов по переменной флуоресценции, измерять в режиме реального времени, в реальных условиях. Я вам покажу несколько примеров, которые интересны. Это мы делаем на нашей кафедре. Мы заключили договор с мэрией Москвы и провели обследование различных деревьев. Результаты я вам потом покажу. С нашим шариком мы проехали на трамвайчике по Москва-реке. Что мы получили. Вот посмотрите. 40 километров мы проехали по Москва-реке. Растёт количество водорослей в Москва-реке по мере продвижения в городскую черту. Почему? Вообще, они живут, так сказать, и процветают там. А вот интенсивность фотосинтеза остаётся приблизительно постоянной. Их много, но все они себя чувствуют неплохо. Но вот в некоторых местах, а именно, в устье Яузы, и в устьи ещё одной реки… Не помню, не могу разобрать…

А.Г. Завод имени Лихачёва и Южный порт. Самые экологические неприятные места.

А.Р. Да, да, да. Вот посмотрите, что мы видим. Резкое уменьшение интенсивности фотосинтеза. Мы мэрии предлагали сделать всё бесплатно, дайте нам трамвайчик, мы проедем по Москва-реке и покажем, где неучтённые вами сбросы вод. В режиме реального времени. Но – это к вопросу о востребованности науки – дальше платонических разговоров дело не пошло.

А.Г. Но данные же вы получили всё-таки.

А.Р. Ну, одно дело эти данные. Другое дело, что с ними делать. Мы большое беспокойство вызываем. Спокойнее гораздо знать то, что есть и не знать ничего больше. Я думаю, тут понятно, что я хочу сказать. Не хочу кидать ни в чей огород камешки, но мы можем это сделать. Пока не получилось.

Другая проблема есть. Скажем, проблема цветения водорослей, забивка труб сточных, ещё чего-то такое. Это очень важный момент. Вот на озере Байкал важно предсказать время цветения. На озере Байкал активное цветение начинается, примерно, где-то в конце февраля и идёт в марте. Ну, это известно. А вот, посмотрите, как идёт интенсивность фотосинтеза на начальных этапах. Она начинает подниматься за два-три месяца до цветения. Они начинают готовиться. Представьте себе, насколько это важно знать в данном конкретном водоёме или в какой-нибудь системе, где идёт, возможно, загрязнение – знать и заранее всё это предсказать. Насколько это важно.

Вот переменные флуоресценции уже на городских лесонасаждениях. Ну, мы знаем, что в Москве гибнут десятки тысяч деревьев. Причём, как они гибнут? Оно стоит, стоит, потом оно, так сказать, довольно резко гибнет. И потом начинается постфактум – выяснение. А почему у нас здесь было вредное место, ещё чего-то такое. Вот мы прошли улицу Марии Ульяновой и измерили эту переменную флуоресценцию. У нас есть небольшое ноу-хау, как можно мерить переменную флуоресценцию не только на листьях, но и на коре. Это зимой даже можно сделать, когда никаких листьев нет. Это так вот, маленький секрет. И вот красным обозначены опасные места, они совпадают либо с автобусной остановкой, либо с каким-то местом, где было какое-то строительство, либо где автобусы дизели свои не выключали, вот что-то в таком духе. И можно же провести сканирование. Более того, при планировании, скажем, фасадов каких-то можно с точностью до одного-двух метров показать безопасное расстояние для лесонасаждений.

А.Г. Кроме того, выбрать, наверное, и породы деревьев, которые будут устойчивы.

А.Р. Абсолютно точно. Представляете, какая проблема. Вы дорогие какие-то саженцы привезли, да ещё они откуда-нибудь с юга. И вы не знаете, какие приживутся тут, в наших условиях. А мы по этой величине в зависимости от температурного воздействия их можем отобрать. Причём, с большой точностью, в слепых опытах мы это делали.

С мичуринцами у нас договор был. Мы дали им соответствующий прибор, маленькую такую прищепочку, как мы её называем, спектроскопическую, с помощью которой они могут определить зимостойкость яблоневых саженцев. И они это используют активно, это очень хорошая вещь. Ещё один пример я вам покажу. Вот, допустим, антропогенное загрязнение – соли тяжёлых металлов. Вообще проблема питьевой воды – известная вещь. Бывает же ситуация такая, когда по химическим анализам всё хорошо, а в целом сочетание вредное. Ну и обратная картина.

А.Г. Кроме того, динамические характеристики важны. Сейчас всё хорошо, а через две минуты всё плохо.

А.Р. Конечно, конечно. По частям всё вроде хорошо, а общее впечатление отвратительное. Как в известном анекдоте о впечатлении делегации по поводу завода. «И то хорошо, и это хорошо, а общее впечатление – отвратительное».

Итак, здесь водоём с разной концентрацией йонов меди. Они небольшие в том смысле, что количество клеток – зелёная линия – не меняется. То есть, никто ещё не гибнет, всё хорошо. А по переменной флуоресценции уже идёт падение. Это идёт отравление. За много дней до того, как произошло падение клетки. Это есть экспресс-диагностика, которую можно использовать. Поэтому я сейчас пользуюсь тем, что мы с вами говорим, и мы это продолжение повторяем. Мы готовы это сделать, мы готовы обучить персонал. Это не простые измерения, это не на весах взвесить. Это более сложная вещь. Мы готовы, мы работаем в университете, это наши обязанности. Нам это интересно. И это можно сделать. Растения стоят на перекрёстке дорог и никуда не бегут. Это естественные часовые. Фитапланктон в Москве-реке живёт, и он показывает, что там происходит. И это нужно использовать. И это не наша только выдумка, весь мир перешёл на спектральный метод автоматического мониторинга в режиме реального времени. Ну, и, хоть здесь, может, мы не отстанем. Я уж не знаю.

И последний пример я хотел бы привести такой. Вы знаете о проблеме экологически чистых источников энергии – водород. Уже автомобили на водородном топливе показывают. Откуда брать его? Я думаю, что перспективны будут, конечно, химические дешёвые системы. Биологические тоже не сбрасываются со счёта. Водоросли выделяют водород. Кстати говоря, некоторые водоросли его выделяют, когда начинают голодать, когда им некуда девать электроны. И для того чтобы они не достались кислороду, специальный фермент гидрогинеза передаёт ион водороду. Выделяется молекулярный водород. И, как побочный кислород, молекулярный водород. В культиваторах важно определить время, когда это начинается.

И здесь показано, что начало выделения водорода совпадает (мы недавно это открыли в совместных работах с американцами) с резким падением фотосинтеза. За десять – пятнадцать минут, а времена здесь – часы. Десять, двадцать, сорок часов. За пятнадцать минут резкое падение фотосинтеза, как предварительная такая подготовка. Они показывают – сейчас будем выделять водород. Резко уменьшаем фотосинтез, и будем электроны на водород отдавать.

Заключая, я бы сказал так. Если вернуться опять к проблеме сложных систем, то мы ведём, уже начали работу по моделированию этой системы в целом. Мы знаем, как она устроена. Мы знаем, какие там константы, из экспериментов знаем. В этих условиях методика математического моделирования сложных больших моделей очень перспективна. Потому что то, что мы определим путём подбора констант, с большой вероятностью можно считать, что это соответствует реальным системам. Это эвристическая ценность моделирования, когда вы можете теоретически узнать то, что или трудно экспериментально узнать, или в голову даже не приходит. Это достаточно ценная вещь.

Но в принципе, оказывается, что одна из основных трудностей состоит в том, что мы привыкли считать, что константы неизменны. А вот то, что мы здесь видели, показывает, что возвращение части электронного потока, как ответ на реакцию, означает, что меняется узкое место. Изменяются константы. И я хотел бы это проиллюстрировать немножко несколько фривольным что ли рисунком.

Все бегут на лекцию в Московский университет с пересадкой в метро. А в метро узкое место – это эскалатор. Что это значит? Сколько бы вы поездов не добавляли сюда, если вы не увеличите скорость движения по эскалатору, у вас скорость вообще не увеличится. Вот так регулируется эта система. Хотите увеличить скорость прибытия на лекцию, увеличьте число эскалаторов. Это обычный принцип узкого места. И ещё здесь есть сигнал обратной связи. То, что здесь узкое место, передаётся на вход и говорят: не теряйте время, займитесь чем-то ещё. Идёт изменение топографии системы. Вот в чём трудность моделирования больших систем. Они вроде как стационарные, но константы там могут меняться и, в принципе, на любом этапе. Ну, не на любом, конечно. Но вот здесь показано, куда они бегут. Побежали в библиотеку чего-то читать. В кино тоже – неплохо. Могут бизнесом заняться – тогда конец науке. Потому что в бизнес из науки есть путь, а из бизнеса в науку я чего-то примеров конструктивного возвращения не знаю. Но будем надеяться, что сила и образования нашего, и традиций научных такова, что нам ещё не скоро удастся похоронить науку, несмотря на все недобрые усилия.

А.Г. А сколько времени пройдёт от создания компьютерной модели той сложно действующей системы до попыток синтезирования такой системы? И вообще возможно ли это или это фантастика?

А.Р. Вы знаете, эта проблема сейчас встала. Я могу вам сказать, что у нас на кафедре есть опыт моделирования. Вообще у нас в стране, надо сказать, сильная школа математического моделирования. У нас на кафедре есть небольшая группа, ещё сильная группа в Пущино есть, в физическом институте. Так что с мозгами у нас всё в порядке всегда было. И сейчас там с компьютерами тоже неплохо. Но я вам скажу так. Я думаю, что в целом смоделировать клетку, – до этого ещё, конечно, далековато. И здесь даже не в том дело, что компьютерной мощи может не хватить, а в том, что мы ещё не всё знаем. Слишком большой произвол будет. Если вы посмотрите на карту клеточного метаболизма, голова кругом идёт, конечно. Это нереально. Нереально потому, что мы ещё далеко не все константы знаем и не всё знаем. Но отдельные блоки, функционально осмысленные и биологически имеющие значение – конечно, пришла пора это делать. Вот мы сейчас займёмся фотосинетическим моделированием, есть и другие проекты. И я думаю, года через два-три мы получим реальные результаты.

Математика и ботаника

24.06.03

(хр.00:50:11)

Участники:

Алексей Асафьевич Оскольский – кандидат биологических наук

Соколов Дмитрий Дмитриевич – доктор физико-математических наук

Дмитрий Соколов: Эта история началась года три назад, когда я впервые познакомился с Алексеем Асафьевичем и как-то впервые понял, что действительно между математикой и систематикой растений есть нечто общее. Исходным пунктом является очень большая сложность разнообразия растений. Как ни странно, книжка, по которой определяют одуванчики – это такой увесистый том, который человек с трудом поднимает. А у Алексея Асафьевича есть такой сослуживец – Саша Сенников, мы с ним гуляли на ботанической экскурсии в Нескучном саду, и он на моих глазах нашёл новый вид ястребинок для Москвы и Московской области. А потом мы перешли по мосту через Москва-реку, а на другой стороне такая старая усадьба, по-моему, князей Оболенских, он там нашёл новый для Москвы и Московской области вид одуванчика. Это показывает, насколько это ещё не исследованная область. И это биоразнообразие очень многомерно. Оно и в геологическую историю простирается, мы же не только мгновенный его срез должны изучать, но и распространение по Земле. Мало знать, какие вообще есть виды растений. Нужно знать, какие есть растения здесь и сейчас, и как они сюда заносятся. На насекомых это нам даже лучше известно. Вот к нам проник колорадский жук, и каждый, кто выпалывает картошку на своём участке, знает, что это такое. Он проник и распространился по нашим местам. А также распространяются и растения. Это, пожалуй, самый такой простой момент общности интересов между математикой и ботаникой. Эта область ботаники называется «флористика», она изучает, что где растёт. У меня есть такая хорошая научная знакомая Люда Хорун из Тулы, она собрала за двести лет базу данных по заносным растениям в Тульской области. Она действительно, как говорят математики, представительная. По ней можно количественно изучать, как в Тульскую область заносились виды растений.

Замечательно, что как только её начинаешь количественно обрабатывать, там немедленно видно – вот произошла революция в 17-м году, в 80-х годах народное хозяйство Советского Союза работало в перенапряжённом ритме, потом произошёл экономический кризис. Это там прекрасно видно. Насколько я знаю, это первая такая полная база данных. Её действительно можно количественно обрабатывать. Это сравнительно простые приёмы обработки. Мы дальше будем говорить про более такие…

Александр Гордон: Скорее качественные, чем количественные.

Д.С. …экзотические вопросы. Но в принципе, математика вполне в состоянии описывать количественно динамику заносных видов, то, как они распространяются. Довольно хорошо развит математический аппарат, который мог бы это описывать и дело за реальными данными и за желанием. Меня, надо сказать, совсем не научная сторона вопроса очень поражает. Вызывает затруднение финансирование этих работ, там требуются совершенно смехотворные деньги, порядка трех тысяч долларов в год, чтобы деятельность этой группы поддерживать. Мне трудно представить, что с этим могут быть затруднения, а они есть на самом деле. Не так там много в Тульском университете групп, которые работают на таком интересном уровне.

А.Г. Это вечная боль… Тут три тысячи рублей иной раз трудно бывает получить.

Алексей Оскольский: Тут может создаться впечатление, что Дмитрий Дмитриевич – ботаник, а я математик, хотя на самом деле это не так. Собственно, если обращаться к предыстории этой передачи, то она началась, наверное, со школы по теоретической морфологии растений, состоявшейся в Петербурге в 2001 году. В её организации я принимал участие. Мы тогда пригласили Дмитрия Дмитриевича сделать доклад о фракталах. Концепция фракталов очень популярна, фракталами интересуются и морфологи растений, поэтому нам хотелось услышать что-то более квалифицированное об этом предмете. Доклад Дмитрия Дмитриевича спровоцировал тогда тот самый спор, в котором может родиться истина или, по крайней мере, понимание чего-то нового. Нам был предложен некий математический язык, который позволил лучше описывать, а значит и лучше решать некоторые из насущных проблем ботаники. Про них мы и хотим сейчас поговорить.

А.Г. Пожалуйста.

А.О. Ну, а сейчас я хотел бы немножко иллюстрировать те проблемы, которые волнуют ботаников. В народе есть ощущение, что ботаника – это наука века 19-го, что практически всё уже открыто, и сейчас что-то где-то там уточняется на уровне третьего знака после запятой. Но это не так. Некоторые сенсационные, без преувеличения, открытия в ботанике сделаны в течение последних десяти лет. Вот покажите, пожалуйста, первую картинку.

Здесь на экране изображена веточка растения, дерева под названием Ti-codendron. Это родственник берёзы, ольхи или лещины (лесного ореха), относится к семейству берёзовых. Растёт Ticodendron в Центральной Америке. Обратите внимание на то, какие у него плоды. У нашей берёзки-то это орешек с крылышком, здесь же это сочная костянка, как у абрикоса. Тем не менее, это родственник берёзы. Так вот, в Центральной Америке, в трех странах Ticodendron – это лесообразующая порода, однако ботаниками он открыт только в начале 90-х. Покажите, пожалуйста, следующую картинку.

Это ещё более сенсационное открытие, сделанное в 1989-ом году. Это La-candonia schismatica, растение-паразит. Растение не зелёное, не имеющее хлорофилла и питающееся на корнях других растений. Тоже из Центральной и Южной Америки. Но самое удивительное – это цветок Lacadonia, в котором тычинки находятся внутри, пестики расположены снаружи. То есть это растение опровергает все основные каноны морфологии цветка.

Вот, пожалуйста, ещё следующая картинка. Это дерево хвойное дерево, новый род хвойных под названием Wollemia. Вы, наверное, знаете о араукариях. Их иногда выращивают у нас в комнатах. Это хвойные деревья, но с довольно широкими листьями. Так вот, Wollemia – это новый род хвойных, который найден в 1994-м году в национальном парке Волеми, в 200-х километрах от города Сиднея, в Австралии. Город Сидней не маленький, окрестности его достаточно хорошо исследованы. Вообще, австралийцы очень любят и знают природу, свою флору. Я был в Австралии, так по ходу могу сказать, что там знать растения так же престижно, как у нас, скажем, знать русскую классическую литературу. Это предмет национальной гордости. Тем не менее, в двухстах километрах от Сиднея до последнего времени росло дерево, о существовании которого ботаники не знали. Причём его ископаемые остатки были известны аж с мелового периода.

А.Г. То есть это кистепёрая рыба ботаники.

А.О. Ну, кистепёрая рыба всё-таки подревнее немножко. Но, тем не менее, хвойных не так много, и открытие нового рода хвойных – это достаточно интересное событие.

И покажите, пожалуйста, следующую картину. Вот Archaefructus, справа отпечаток, слева – реконструкция. Это самое древнее из известных растений, которые надёжно можно отнести к цветковым. Считается, что цветковые появились в меловом периоде. Это растение найдено в самых верхних слоях юрского периода в Восточном Китае. И найдено совсем недавно, я не помню точно год, но это 90-е годы. К сожалению, до наших дней Archaefructus не дожил, но это открытие действительно можно сравнить по значимости с открытием кистепёрой рыбы.

Д.С. На самом-то деле с такими проблемами ботаники без помощи математиков справляются. А вопрос-то стоит в том, что нужно разобраться с теми структурными единицами – таксонами, как говорят специалисты – где разобраться трудно. Этих одуванчиков, как говорится, чёртова уйма. Отличаются они, с одной стороны, значимо, а, с другой стороны, это очень сложная система. И тут, прежде всего, по-видимому, нужно поговорить о том, что такое вид, что мы, собственно, хотим узнать. А вещь это крайне непонятная.

А.О. Положение таково, что мы часто говорим об охране того или иного вида, об исчезающих видах. Но при этом большинство людей не знает, что само понятие вид в ботанике, вообще в биологии, чрезвычайно проблематично. Что, собственно, такое вид? Есть разные концепции вида, весьма противоречивые. В систематике растений есть такое негласное определение, что вид – это то, что считает видом систематик, компетентный в данной группе растений. Так вот, наши дискуссии с Дмитрием Дмитриевичем позволили предложить язык для описания и немножко лучшего понимания, что такое вид. Как ни странно, тут-то помогла геометрия фракталов.

Д.С. Вообще завет, которому нужно следовать, когда пытаешься применить математику где-нибудь вне её поля деятельности, такой: сначала нужно очень долго и внимательно слушать, что говорят специалисты. Очень плохо, когда математик идёт и начинает предлагать от того места, что он знает. А лучше всегда сначала очень-очень долго слушать, что говорят. Я в этом смысле нахожусь в тепличных условиях, у меня сын специалист по систематике растений. Я, собственно, через него познакомился с Алексеем Асафьевичем, и у нас дома такой постоянно действующий семинар по интересным вопросам науки.

А.Г. Повезло вам, да.

Д.С. Понимаете, создаётся действительно до некоторой степени парадоксальная ситуация. Вот московская школа ботаников видит гораздо меньше видов, чем санкт-петербургская, ленинградская школа ботаников. Само количество видов зависит от точки зрения. Такие на самом деле ситуации в математике известны. Тут немножко сбивает с толку то, что если мы попытаемся виды изобразить, как точки в каком-то пространстве, то это пространство лишь умопостигаемое. Я сейчас приведу пример, в котором тоже есть нечто подобное, только там ситуацию легче визуализировать. Можно следующую картинку?

Сейчас будет такая штука, которая называется «шкала геомагнитной полярности». Так в геологии принято показывать время. Это ось времени, разрезанная на три кусочка. Ось времени за 160 с чем-то миллионов лет. Указаны промежутки времени, когда ось магнитного диполя имела такое же направление, как сейчас. Они черненьким показаны. А беленьким – когда она была направлена прямо противоположно. Оказывается, что в ходе геологической истории ось магнитного диполя Земли быстренько переворачивается, практически мгновенно по геологическим масштабам.

Казалось бы, простой вопрос: сколько на этом рисунке зарегистрировано смен направлений геомагнитного поля. Казалось бы, совершенно ерундовый вопрос. Возьмём и посчитаем. Оказывается, это очень сильно зависит от того, с каким вы разрешением на принтере напечатаете эту картинку. Это показатель того, что на самом деле число инверсий здесь плохо определено. Число инверсий зависит от временного разрешения. Геологи так и описывают эту ситуацию. Вот есть, как они говорят, хроны, где преимущественно белое направление магнитного поля. Хроны, где были частые инверсии. Хроны, где было черненькое направление магнитного поля. А вопрос о том, сколько было конкретно инверсий, он не вполне хорошо определён. И если мы попытаемся измерять количество этих хрон, то их число будет расти в зависимости от временного разрешения заметно, степенным образом. Вот такие множества, они называются «фрактальными».

Это вообще интересная история. Слово «фрактал» вошло в науку с подачи учёного наших дней – Мандельброта, а на самом деле идея была высказана в 18-м году замечательным математиком Феликсом Хаусдорфом. Только он таких слов хороших не знал. Он сформулировал понятие «дробной размерности», мы его попозже посмотрим на других картинках. Множество точек на временной оси, когда случались инверсии, это множество с дробной размерностью. Оно занимает промежуточное положение между дискретным набором точек и непрерывной прямой. Все признаки того, что нечто подобное случается в гораздо более сложном пространстве признаков видов, налицо.

То есть складывается впечатление, что вопрос о том, сколько видов бывает одуванчиков поставлен не совсем правильно.

А.О. Или сколько видов во флоре Московской области.

Д.С. Да, сколько видов одуванчиков во флоре Московской области – это не совсем корректный вопрос.

А.О. Не обязательно одуванчиков, а вообще, сколько видов растений во флоре Московской области.

Д.С. По-видимому, какие-то хорошо определённые виды, разграниченные, организуются в роды, семейства, и так далее, а есть места в этом биологическом разнообразии, где эта структура выражена хуже. Здравый смысл подсказывает, что, наверное, там и происходит развитие биоразнообразия.

А.О. Как раз ваш доклад навёл на мысль о том, что вид, помимо того, что он представляет собой некий природный объект, может рассматриваться как место. Именно место. А место – штука, если вдуматься, очень странная. Вот у нас комната, в ней есть места для стула, для стола и так далее. Но мы не можем сказать, сколько в комнате мест. Место – такой странный объект, который устроен фрактально. Стол находится в комнате, в Москве, в России, на земном шаре. И представление о виде именно как о некотором месте в естественной системе, на мой взгляд, достаточно продуктивно. Конечно, вид можно рассматривать как группу особей, которые между собой скрещиваются или обладают какими-то общими признаками. Однако такое топологическое представление вида просто как места может быть полезно и для систематики, и для флористики.

Но сейчас, наверное, стоит перейти к ещё одному сюжету, связанному с применением математики, математических подходов в систематике растений. История с ним достаточно поучительна. В 1960-е годы немецкий энтомолог Вилли Хенниг разработал некоторый алгоритм для определения родственных отношений между группами организмов. Покажите, пожалуйста, следующую иллюстрацию.

Систематик работает с матрицей данных. Я здесь просто привёл пример такой матрицы данных. У нас есть четыре самых разных организма: лягушка, черепаха, ворона, кошка. И некоторый набор признаков. Здесь для примера пять признаков. У нас есть некоторое представление об эволюции этих признаков, исходящее из каких-то общебиологических представлений. И мы можем чисто формально построить так называемую «кладограмму», то есть дерево, иллюстрирующее родственные связи между данными организмами. Здесь получается, что положение вороны при данном наборе признаков оказывается несколько противоречивым, в то время как положение черепахи или кошки более-менее понятно. К кому ближе ворона – к кошке или к черепахе? Я подчёркиваю, это пример достаточно умозрительный. Реально всё сложнее. Но здесь возможны два варианта. С кошкой ворону сближает теплокровность, с черепахой её сближает сухая кожа, кожа, лишённая желез. И как раз существуют вычислительные алгоритмы для подобных операций, для построения подобных деревьев, и когда таких признаков и таких групп организмов сотни, то и таких неясных ситуаций тоже накапливается много. И поэтому долгое время систематики относились с большим скепсисом к таким кладистическим подходам. До 90-х годов, когда были усовершенствованы методы молекулярной биологии, и секвенирование, то есть определение последовательности ДНК, стало, в общем, рутинной лабораторной процедурой. Если не в России, по бедности, то на Западе. Сейчас это вопрос денег и небольшого количества рабочего времени. И как оказалось, сейчас…

Д.С. Но всё-таки в России тоже возможно…

А.О. Сейчас у нас, слава Богу, это тоже вполне возможно. В Москве существует лидирующая группа по молекулярной систематике под руководством Андрея Сергеевича Антонова при Московском университете…

Д.С. Да, я как представитель Московского университета не могу молчать…

А.О. Мы в нашем Ботаническом институте очень гордимся, что этой зимой мы провели первый секвенс, наконец-то освоили. То есть одно дело Москва, другое дело – остальная Россия. Это тоже не надо забывать.

Д.С. Ну, не надо… У вас всё-таки лидирующий ботанический институт в России…

А.О. Сейчас вопрос о чисто техническом оснащении. Так или иначе, обнаружились объекты, которых можно брать много, строить матрицы данных с очень большим числом равновесомых признаков. Тот нуклеотид или иной нуклеотид в данной позиции – вот вам и признак. Этих нуклеотидов тысячи. И если для морфологических признаков, которые видны простым глазом, этот подход действительно не очень работал, во-первых, потому что признаков не так много, а во-вторых, а может быть, даже во-первых, потому что эти признаки заведомо неравнозначны, и вообще любой объект мы можем расчленить на неопределённое число признаков, то последовательности ДНК дают нам совершенно объективное расчленение на чёткие и равновесомые признаки. И вот сейчас молекулярная систематика стала достаточно мощной областью, она уже прочно вошла, собственно, в ботанику. Хотя это и порождает определённые проблемы. Тут, наверное, вы расскажете лучше…

Д.С. Вы знаете, тут просто целый комплекс очень интересных математических задач. Во-первых, эти все алгоритмы требуют совершенно бешеного машинного времени. И в особенности оно нужно для того, чтобы сделать результаты по-настоящему убедительными. Даже несмотря на то, что сейчас персональные компьютеры очень быстро работают, эта задача явно не для персональных компьютеров. Очень здорово, что мы не только в молекулярной биологии проходим этапы технического совершенствования, но и в вычислительной математике. И буквально за последние года два, наверное, может, три стало реальным систематически пользоваться компьютерными кластерами. А эти задачи буквально идеально приспособленные для компьютерных кластеров. Тут нужно опробовать много вариантов кладограммы, дерева, которое мы смотрели. И можно очень здорово распараллелить эти задачи, поручить разным процессорам компьютерным изучать разные варианты. Вообще говоря, когда вы собираете кластеры из большого числа компьютерных процессоров, очень-очень не просто сделать так, чтобы они все были эффективно загружены. У нас сейчас в университете в вычислительном центре появился такой достаточно мощный кластер, а есть и в Академии наук, и в других местах. Это очень серьёзная область математики, как сделать хорошую загрузку разных процессоров.

Есть другая проблема. Классическая вычислительная математика сначала была проговорена и продумана ещё в докомпьютерную эпоху, когда сначала долго объясняли, как этот алгоритм работает и почему его так надо организовывать, а не как-нибудь по-другому. Я верю, что те, кто писал кладистические программы, хорошо понимают, почему они должны работать именно так. Но это знание, оно в очень многом не очевидно. И вот для компьютерной реализации это очень необычная ситуация, когда вроде бы есть работающая программа, а как она точно работает и почему – пользователи затрудняются объяснить. Ну, с этим тоже, по-видимому, удастся сладить. Но в целом это очень привлекательная задача – сделать так, чтобы эти программы пошли на кластерах параллельных компьютеров и чтобы действительно мы понимали не просто рецептурно, как она работает, а концептуально.

А.О. К сожалению, очень немногие систематики, пользователи подобных программ, вообще задаются вопросом: а что там внутри этой программы? То есть признаки грузят, на выходе получают кладограмму. Она им нравится или не нравится, и какие-то меняют условия, играют. А смысл того, что внутри, к сожалению, остаётся, как правило, за кадром. Тут возникает масса недоразумений. Лично я смотрю на эти программы и на эти деревья как на своего рода карты, карты разнообразия живого. Это отнюдь не генеалогические деревья, не дерево, которое изображает историю, буквальный исторический сценарий, как развивались данные таксоны, а именно как карта. И, точно так же, как в географии, существуют разные способы спроецировать земную поверхность, которая отнюдь не ровная, на плоскость карты. Существуют разные проекции. Существуют разные системы координат. Аналогично и здесь. Просто разные программы, насколько я понимаю, отличаются способом проецирования эмпирического разнообразия живых организмов на некоторую идеальную плоскость или на некоторое идеальное пространство. Но тут, наверное, можно перейти к распознаванию…

Д.С. Распознавание образов вообще очень тяжёлая область математики, где с большой кровью и с большим трудом даётся прогресс. Есть такие очевидные вещи, которые человек легко решает. Я субъективно уверен, скажем, что вы не марсианин, а объяснить это компьютеру – очень непростая задача. И её, в общем, нужно решать совместно и математикам и биологам. С моей точки зрения, для того чтобы подобные программы начали хорошо работать, должны появиться люди, которые в одной своей ипостаси, скажем, ботаники, а в другой – специалисты, скажем, по вычислительной математике.

Это трудно, но исторически примерно так развивалась, скажем, математическая физика. Были у её истоков такие люди, например, как Андрей Николаевич Колмогоров. Математик, но писал и чисто физические работы. Скажем по теории турбулентности, за которые любому, самому заядлому физику памятник нужно ставить. Нужно, чтобы такие же люди появились у того места, где внедряются компьютерные программы.

А.О. Тогда, может быть, надо говорить немножко иначе. Да, действительно, я уже сказал, что вид – это то, что считает видом компетентный систематик. То есть, виды обычно распознаются «в лицо». И для того чтобы научить распознавать других людей, несистематиков, указываются идентификационные признаки, определительные признаки. Но часто эта задача достаточно сложна. Здесь и нужно помочь несистематикам распознавать виды. Вот это – запрос от ботаников к математикам, который, как я понимаю, пока не вполне удовлетворён.

Д.С. Вполне не удовлетворён.

А.О. Что касается вашего рассуждения, я думаю, что сейчас появляется определённого рода профессия под названием «когнитология», наука об интервьюировании экспертов. Мы имеем дело не с субъективным, а так называемым экспертным знанием, и задача когнитолога поговорить, понять, раскрыть опыт, личный опыт эксперта, и формализовать его в таком виде, чтобы представить его в виде компьютерной программы.

Но теперь нам, наверное, стоит перейти к области ботаники, в которой нужда в применении математики прямая и непосредственная, это морфология растений. Когда речь идёт о форме растений, то тут само напрашивается применение геометрии. Здесь вот существуют разные подходы, один из них развивается в Москве, в Зоологическом музее при Университете, где работает Игорь Яковлевич Павлинов. Он пропагандирует подход под названием «геометрическая морфометрия». Его статью об этом я прочитал буквально три дня назад в «Журнале общей биологии», в самом последнем выпуске. Подход в том, что описывается разнообразие формы некоего органа или целого организма, а затем выявляются правила топологического преобразования этой формы. Я видел эту работу, она любопытна, но пока лично я не знаю, как осмысленно применить этот метод для себя, для моих узких задач. Но я надеюсь, что, может быть, для распознавания видов он может быть и применён.

Д.С. Морфология, которая является одним из базисов систематики, – наука о форме, и геометрия тоже наука о форме, только морфология растений – наука о форме растения, геометрия – наука о форме вообще. Тут общность интересов очевидна. Вопрос в том, как развить те геометрические подходы, которые действительно нужны. И тут мы ещё раз выходим на применение фракталов. Действительно, многие растения демонстрируют нечто похожее на фракталы. Фракталы – это не просто объекты промежуточной размерности, это, как правило, объекты, у которых есть, как говорят, самоподобие. Они в малом устроены так же, как в большом.

А.Г. Значит, он опознаётся по любому участку.

Д.С. Да, опознаётся. Но нужно, наверное, иллюстрацию показать какую-нибудь.

А.О. Использование фрактальных подходов в морфологии растений, в большой мере было подготовлено морфологическими исследователями французских ботаников. С одной стороны, это так называемая концепция архитектурных моделей, которая была предложена французскими ботаниками Алле и Олдеманом в 70-е годы. Эти ботаники долгое время работали во Французской Гвиане. Они столкнулись с необходимостью описывать структуру вегетативного тела тропических деревьев, но у них не было концептуального аппарата. Оказалось, что та морфология растений, те концепции, которые сложились у нас в Европе, в лесах умеренного пояса, в тропиках не работают. И тогда Алле и Олдеман предложили концепцию так называемых архитектурных моделей. Дерево рассматривается как конструкция, состоящая из модулей, которые в определённой последовательности нарастают друг на друга. Есть разные типы модулей, разные способы нарастания, и модели строятся комбинаторно. То есть, у одних деревьев идёт непрерывное нарастание, скажем, одной вертикальной оси, у других происходит перевершинивание. Одна ось кончается цветком, то есть рост останавливается, у других осей рост открытый. Возможно горизонтальное положение побегов, а возможно и вертикальное. Всего известно 23 архитектурных модели, некоторые комбинации не могут быть реализованы в природе. Фактически, эта такая структуралистская концепция, которая, кстати, развивалась одновременно с работами Леви-Стросса. Я не знаю, читали ли Алле и Олдеман работы знаменитых французских структуралистов-гуманитариев, но наверняка интеллектуальная атмосфера того времени располагала к созданию подобных концепций…

Д.С. Можно я про интеллектуальную атмосферу два слова скажу? Честность научная заставляет сказать, что впервые на это обратил внимание Свифт. У него есть хорошие стихи, которые всегда по этому поводу цитируются. Он не только «Путешествия Гулливера» написал. У него есть ещё замечательные поэмы, рапсодия «О поэзии», в которой он пишет (перевод Маршака):

«Натуралистами открыты у паразитов паразиты.
И произвёл переполох тот факт,
Что блохи есть у блох.
И обнаружил микроскоп,
Что на клопе бывает клоп,
Питающийся паразитом.
На нём другой – ad infinitum».

Вот такая модульная структура в животном царстве. Надо сказать, Маршак этот отрывок специально подсобрал из разных мест этой поэмы. Мой хороший знакомый Дэвид Мосс из университета Манчестера по моей просьбе изучил, как Свифт это публиковал, и оказалось – в английском оригинале немножко более смазано сказано, а здесь у Маршака – очень здорово.

А.О. Ну, тогда попросим следующую иллюстрацию. Вот другая концепция, тоже пришедшая из Франции, это концепция псевдоциклов. Концепция псевдоциклической эволюции, которая была предложена в 30-е годы французским биологом Госаном. Он обратил внимание, что у многих организмов, не только у растений, но, например, у колониальных животных, наблюдается удивительное сходство частей и целого, и рассмотрел это как общую тенденцию эволюции. Например, вот как на этой иллюстрации. Слева мы видим соцветие простой зонтик, у примулы, например, справа мы видим соцветие сложный зонтик, типичный для зонтичных – морковки или, например, тмина. Здесь видим, что структура повторяется на следующем уровне. Но интересно, что эволюция идёт в направлении, во-первых, упрощения этих частей. То есть, эти простые зонтички в сложном зонтике в процессе эволюции редуцируются до одного цветка. А с другой стороны, вся побеговая система превращается в зонтик следующего порядка. И вот Татьяна Валентиновна Кузнецова, выдающийся морфолог, работавшая на кафедре высших растений в Московском Университете, и, к сожалению, безвременно оставившая нас, специально занималась псевдоциклами у соцветий зонтичных. Она проследила до 5 псевдоциклов у разных зонтичных. То есть, вот пример самоподобия, а заодно и фрактальных свойств (таких как автомодельная симметрия) у соцветий. Это как раз та биологическая концепция, которая просто напрашивается на математизацию.

Д.С. Фракталы вошли в физику, отталкиваясь от свойства самоподобия. Хоусдорф понятие этой самой размерности в 18-м году сформулировал, но это всё-таки была трудная математическая работа. А было такое событие, о котором всегда принято рассказывать. Замечательный гидромеханик Ричардсон во время мировой войны хотел сделать что-то хорошее. Его послали изучить, какова длинна береговой линии Англии. Понятное дело, нужно как-то страну оборонять, нападения с моря бывают. Вот он поизучал-поизучал вопрос и пришёл к выводу, что бесконечная длина у береговой линии. Это даже лучше видно на береговой линии Норвегии. У нас есть рисуночек с длиной береговой линии Норвегии из известной книжки Федера о фракталах. Видно, что вопрос о том, какова длина той кривой, которая изображена на рисунке, зависит от того, в каком масштабе мы её изучаем. Выбираем квадратики побольше, и, игнорируя тонкую структуру, длина береговой линии одна. Начинаем отслеживать все эти фиорды, всю эту мелочь – длина береговой линии начинает расти. И вот в зависимости от степени разрешения, она растёт больше, больше… И никакого определённого числа нет.

А.Г. То есть это всё-таки конечная величина?

Д.С. Конечно, если вы, совсем, буквально микроскопическими масштабами оперируете, встаёт вопрос, как движется береговая линия во время приливов и отливов. Вопрос теряет просто смысл. Но есть диапазон масштабов, где действительно наблюдается степенная зависимость длины линии береговой от степени разрешения. Да, это действительно очень похоже на то, что получается для растений. Даже в книжках по фрактальной геометрии есть картинки, которые называют листьями папортника. Они возникают, когда люди хотят проиллюстрировать, что такое фрактал. А с другой стороны, люди, которые хотят объяснить, как устроена архитектура растений, буквально такие же картинки рисуют безотносительно ко всяким фракталам. Наверное, стоит показать эти рисунки.

Это картинка более или менее произвольная из того же Федера. Такого характера растения вполне могут существовать.

А.О. Водоросли, конечно.

Д.С. А на самом деле, эта картинка, иллюстрирующая, как происходят построения кластеров химических соединений. А сейчас будут картинки из ботаники. Вот, это очень изрезанная картинка, видны ярусы, как строится организация…

А.О. Самое главное для меня – это впечатляющее самоподобие, то есть сходство части и целого. В чём может быть тут ещё интерес? В традиционной морфологии растений и животных рассматриваются два типа сходства между частями организма – гомология и аналогия. Скажем, рука человека гомологична крылу птицы, потому что эти конечности имеют общее происхождение, хотя и разные функции. Глаз человека аналогичен глазу осьминога. Это значит, что происхождение у них разное, но функция одна. Но в обоих этих примерах всё равно сравниваются именно части. А вот тут, когда мы имеем дело с фрактальными объектами, часть сравнивается с целым. И как раз эти работы дают законное основание для такого рода сравнения. Это несколько нетрадиционно для биологической морфологии.

Д.С. Я впервые об этом узнал от Татьяны Валентиновны Кузнецовой. Она меня пригласила на школу для студентов-биологов кое-что из математики рассказать. Она там блестящий доклад сделала. Я просто тогда был потрясён, потому что всегда думаешь, ну, нарисовали там какие-то красивые картинки математические, а что действительно так бывает в живой природе… Конечно, огромная потеря, что она так рано от нас ушла.

А.О. Как раз, наверное, следующую картинку стоит показать. То, на что вот смотрите, это растение вполне натуральное, смоделированное на основе этих фрактальных подходов. И подобные модели позволяют уже заниматься довольно тонким анализом биологического смысла этой фрактальной организации. То есть, скажем, здесь можно рассмотреть, как листья затеняют друг друга. Или что будет, если верхушку побега отгрызёт какое-нибудь насекомое, как изменится рост. Соответственно, можно моделировать различные стратегии адаптивности, приспособления к условиям среды. То есть эти модели, с одной стороны, красивы и эстетичны, а с другой стороны, приобретают совершенно явный биологический смысл.

Д.С. В таких вопросах очень легко увлечься внешней аналогией. Но на самом деле есть мотивация биологическая, почему фрактальная природа может быть значима. В своё время Галилей обратил внимание на то, что в живой природе должно быть такое ограничение. Представим себе, какие бы мы были, если бы жили на Юпитере. Галилей рассматривает этот вопрос в одной из своих книг. И приходит к выводу, что мы должны были бы быть карликами, потому что объём тела пропорционален кубу размера, а прочность костей пропорциональная квадрату размера. Но не вся правда в этой идее Галилея. На самом деле, если мы организуем такое модульное строение растения и разрешаем ему быть фракталом, то само понятие объёма тела и площади поверхности преобразуются и можно выскочить из этой связки между объёмом и площадью поверхности. Не исключено, что природа пользовалась этой опцией, как говорится.

А.О. Но я бы к этому отнёсся немножко иначе, на мой взгляд, всё-таки все эти фрактальные эффекты – это результат общего строения, общей конституции растительного тела. Для него характерен, во-первых, открытый рост, это значит, что каждый последующий прирост встраивается в предыдущее тело. В этом – их отличие от животных, у которых что-то вырастает, но что-то постоянно теряется. И, с другой стороны, тут важна именно модульная организация. Таковы конститутивные свойства растительной формы, но они относятся также и к грибам также, грибы всё-таки это другое царство, нежели растения. На основе этих свойств мы получаем фрактальные эффекты, подобие частей и целого, и в каких-то конкретных ситуациях они безусловно, имеют приспособительное значение…

Вселенная и Человек

25.06.03

(хр.00:50:07)

Участники:

Юрий Николаевич Ефремов – доктор физико-математических наук, профессор.

Артур Давыдович Чернин – доктор физико-математических наук, профессор.

Александр Гордон: …которая прозвучала как одна из версий возникновения Вселенной в этой программе. Версия была, если я верно излагаю, следующая: физический вакуум, вот этот самый непостижный и непонятный нам первичный вакуум в результате некоей флуктуации произвёл частицу, которая, пройдя под барьером, из-за туннельного эффекта, попав в то, что теперь называется пространством-временем, всё и натворила. То есть, это так или иначе приближение к квантовой теории гравитации и, следовательно, квантовой теории происхождения Вселенной. У меня возникает одна большая проблема: если верить современной квантовой механике, в момент возникновения этой частицы и её туннелирования, её прохода под барьером, должен был быть наблюдатель. И вот тут взамен версии, которую предлагают многие учёные (я читал это и в материалах к сегодняшней программе, версии от божественного до разумного происхождения наблюдателя; некий разум, может быть, схожий с нами, произведший эксперимент в лаборатории, в результате чего получилась эта самая Вселенная), я услышал вдруг вот какую версию. Поскольку речь шла об обнаружении гравитационных волн, которые вот-вот сможем поймать и зафиксировать, то у нас появится возможность пройти через реликтовое излучение своим взглядом и попасть туда, в самое начало Вселенной. И вот тогда, поскольку время-то относительно – прошлое, настоящее, будущее – всё, в общем, одномоментно, – тогда у начала Вселенной появится наблюдатель, необходимый для её происхождения, и этот наблюдатель – мы. Вот это меня абсолютно поразило, и я требую, просто настаиваю на ваших комментариях.

Артур Чернин: Это большая честь для нас сотворить Вселенную своим фактом её наблюдения. Но нужно подумать о том, как проверить эту идею экспериментальным путём. И если это не физика, а философия, пожалуйста, можете говорить что угодно, не заботясь ни о каких экспериментальных тестах. Но если вы желаете говорить о физике, извольте придумать эксперимент, хотя бы мысленный, эксперимент, в котором вы бы проверили, в самом ли деле вы своим взглядом, ну пусть с помощь гравитационных волн, на начальное состояние Вселенной, этим самым взглядом её сотворили. Скажите, вы можете представить себе такой эксперимент?

А.Г. Я – нет. Но я, честно говоря, и не размышлял над этим с точки зрения эксперимента.

А.Ч. Я тоже не могу себе представить такого эксперимента, и я думаю, что его и не существует, не существует эксперимента, который дал бы ответ «да» или «нет» на вопрос, правильно так рассуждать или это ложное рассуждение. Ну, если нет такого эксперимента, я думаю, что нет. Ты как считаешь?

Юрий Ефремов: Эксперимента не видно, конечно, но сама идея возникновения Вселенных, множественных Вселенных как флуктуаций первичного вакуума, она вполне научна, она же входит в составную часть теории инфляции, правда ведь?

А.Ч. Ну то, что входит как составляющая часть в теории инфляции, не говорит ни «за» и ни «против», я бы даже сказал, скорее «против» этого. Теория-то не проверена.

Ю.Е. Теория не проверена, но она имеет некую философскую красоту – бесконечный и вечный вакуум, в котором то в одном, то в другом месте возникают из элементарных частиц быстро раздувающиеся вселенные, причём, в самое разное время. В каждой вселенной своя физика, может быть, разное число размерностей, другие элементарные частицы.

А.Г. Но мы опять упираемся в невозможность экспериментальной проверки.

Ю.Е. Да, к сожалению, это, конечно, верно, но всё же один «эксперимент» был проведён успешно – это наша Вселенная, и это мы, которые в ней живём, потому-то наша Вселенная кажется удивительным образом точно подогнана к возможности нашего существования. Это то, что называют антропным принципом. Я думал об этом говорить в конце, но можно и вначале.

А.Г. Я думаю, что стоит вначале, потому что ведь именно из-за того, что современная наука, пользуясь математикой, математической логикой, теориями, которые проверены, которые работают уже как инженерные системы, та же квантовая механика, она приходит к каким-то заключениям, которые ни мыслимым, ни немыслимым экспериментом проверить нельзя. И это заставляет многих критиков говорить о том, что наука в её классическом виде, «теория, практика, эксперимент», она закончилась, что она вступает в область метафизических исследований, где любая теория хороша, если она, как вы изволили выразиться, красива.

Ю.Е. Это второй вопрос, который действительно мы обязательно затронем. Но если сейчас немножко продолжить про антропный принцип. Известно, что, скажем, если бы было в пространстве два или четыре измерения, уже не было бы устойчивых орбитальных движений ни звёзд, ни планет и так далее. Если бы масса протона не была столь близка к массе нейтрона, не существовали бы стабильные атомы. Удивительным образом выпадает из общего ряда масса электрона, которая примерно в 1800 раз меньше, чем у протона. И много-много таких закономерностей. И вот спрашивается, значит, кто-то измыслил нашу Вселенную так, чтобы она была подходящей для нашего существования. Фред Хойл, знаменитый астрофизик и фантаст в «Чёрном облаке» прекрасно сформулировал эту проблему, как правильно подходить к задаче. Дело в том, что мы – дети этой нашей Вселенной, и поэтому не нужно ставить телегу впереди лошади. Наша логика отвечает логике нашей Вселенной, потому что мы родились в нашей Вселенной. Как быть с возможностью, что существует множество вселенных, может быть, они есть, может быть, нет, это действительно некое умозрительное соображение. Но наша Вселенная есть, мы в ней есть, мы в ней проэволюционировали и достигли даже состояния разумности, так что можем рассуждать. И есть целое направление в теории познания, одно из немногих, которое поддерживают естествоиспытатели. Сейчас в философии действительно зарождается такая тотальная критика научного подхода к миру.

А.Ч. И физика заражается этим самым тоже.

Ю.Е. Немножко есть. И вот есть это направление, эволюционная теория познания, которая говорит, что мы дети нашей Вселенной и наши познавательные способности отвечают устройству Вселенной, ибо они такими появились в процессе эволюции. Вот если бы именно нашей Вселенной не было бы, просто не было бы и личности, которой поставили бы такой вопрос. Так что всё в пределах нашей Вселенной вполне увязано. И хотя говорят, что вот мы можем воспринимать мир сквозь какое-то узкое окно, что мы закидываем на мир сеть с какими-то ячейками и вылавливаем из мира только то, что больше ячеек… Но ведь ячейки становятся всё меньше и меньше, и если мы смотрим сквозь окно – пожалуйста, можно с этим согласиться. Но мы прорубаем всё новые окна, и мы видим на практике, что наши знания всё время расширяются и расширяются, и они действительно объективно отвечают нашему миру. Уже просто сам тот факт, что вот мы здесь сидим, на нас светят лампы и посредством этого электромагнитного магнитного поля нас видно отовсюду, это возможно именно потому, что наши познавательные способности сформировались как ответ на логику Вселенной. И всё это обязано, в конце концов, бескорыстной, действительно, любознательности учёных.

В 20-х годах уже позапрошлого века Ампер и Эрстед увидели, что у компаса, поднесённого к проводнику с током, стрелка поворачивается. Отсюда всё и пошло – Фарадей, Максвелл, Герц, Попов и так далее. И вот критики науки почему-то поразительным образом об этом забывают, они забыли, что вся цивилизация технологическая держится именно на том, что 20, 50 или 180 лет назад учёные просто в силу внутреннего любопытства чем-то таким заинтересовались.

А.Г. Я думаю, что критика-то строится немножко по другому принципу…

Ю.Е. Но по этому тоже.

А.Г. …понимая, что существованием той цивилизации, в которой мы живём, мы обязаны в первую очередь наукам, и естественным наукам, разумеется. Может быть, здесь недовольство качеством – я имею в виду сейчас не качество быта, а качество жизни, потому что человек в разгадке вопроса не ближе, чем Аристотель или его ученики, хотя мы прошли такой огромный путь. Может быть, этим вызвана критика науки? То есть, мы узнаём всё больше и больше о мире, эта сетка становится всё меньше и меньше, она превратилась уже даже не в комариную, а в атомную, ну и что?

Ю.Е. Вот это действительно серьёзный и глубокий вопрос, на который есть совсем разные точки зрения. Знаменитый физик Фейнман думает, что мы, в конце концов, построим единую теорию всего и останется только какие-то частности изучать. Но есть и другая точка зрения, которая, скорее, приближается к старой притче о том, что по мере расширения области наших знаний увеличивается и поверхность соприкосновения с неизвестным.

А.Г. Мы гонимся за горизонтом.

Ю.Е. Но важный момент состоит в том, что внутри горизонта мы действительно знаем то, что мы знаем. А критика направлена на то, что, дескать, у нас знания недостоверны, потому что одни теории сменяют другие. Но они, эти критики, не понимают, что действует принцип соответствия. Новое знание всегда, если оно научное, если оно правильное, всегда включает старое как частный или предельный случай. Ньютонова механика оказывается разновидностью эйнштейновской для малых скоростей и так далее и так далее. В общем, завоёванных территорий наука не отдаёт, она продвигается дальше и дальше. Ну, или можно ещё так сравнить.

Мы, учёные-исследователи, строим картину мира. (Слово «учёные» какое-то нехорошее, лучше говорить «исследователь». Действительно, учёный, он в основном мало учёный, либо он понимает не так уж много). Но все исследователи – люди, преданные своему делу, для них это смысл жизни, и они чем занимаются? Они строят, я бы сказал, бесконечную, мозаичную картину, в центре картина уже выглядит очень хорошо, резко все друг с другом состыкуется. И потом на периферии подстраиваются новые кусочки. Всякие, так сказать, лжеучёные, пытаются присоединить что-то совершенно несуразное, кусок, который не вяжется со всем остальным. А вот если этот кусочек правильный, он обязательно находит своё место сначала на периферии этой картины, может быть, дальше потом к нему же подстраиваются новые такие, отростки даже могут выступить. Потом заполняется промежуток между ними, и эта мозаичная картина расширяется и расширяется. И я, честно говоря, сейчас не знаю, есть ли предел у этого процесса.

А.Г. Тут у меня опять, тоже пользуясь вашей аналогией, есть вопрос. Помните про знаменитую архимедовскую точку опоры: дайте мне точку опоры, я переверну землю. Дайте мне точку отхода, чтобы я мог увидеть всю эту картину целиком, даже не бесконечную, даже ту, которая создана на сегодняшний день. Ведь посмотрите, что получается. Вы сравниваете это с картиной, а я, может быть, сравню с норами, прорытыми в земле. Скажем, очень далеко ушёл от центра, осознаваемого всеми учёными, исследователь в области биологии, и очень далеко ушёл астрофизик. И настолько далеко они ушли, что где они соединятся кроме разведанного центра той самой классической картины мира, от которой мы идём всё дальше, я не знаю. Это тоже критика науки. Зачем же нам знать больше, если мы не можем объединить это в единую картину?

А.Ч. Вы заметили, что критика науки, как правило, относится к теориям. Никто не критикует эксперимент или наблюдение. Почему?

А.Г. Ну да, потому что это невозможно.

А.Ч. Потому что, чтобы критиковать эксперимент или астрономические наблюдения, нужно понимать, о чём идёт речь. А в действительности ведь наука состоит по большей части из эксперимента и наблюдения. Теория – замечательный стимул для наблюдений и экспериментов. Но конечный продукт знания – это всегда эксперимент, астрономическое наблюдение. И здесь критики науки могли бы обратить внимание на то, что и в астрономии в последнее время, казалось бы, в такой абстрактной науке, как космология, часть астрономии, происходят такие замечательные открытия, настоящая революция, как некоторые считают. И всё это не результат теории, а результат прямых астрономических наблюдений.

Ю.Е. Чтобы вернуться к вашему вопросу, всё-таки именно астрономия изучает условия, которые приводят к появлению жизни, биологии и так далее и так далее. И в какой-то далёкой перспективе, я думаю, астрофизик найдёт и лучшее понимание с биологами. Оно, собственно, уже сейчас есть – проблема неземной жизни, проблема неземных цивилизаций. Действительно, Артур правильно заметил, что одновременно с таким разгулом критики науки (в особенности, связанном с постмодернизмом, который вообще говорит, что наука не более чем один из «текстов», что все «тексты» равноправны), в конце ХХ века началась новая великая эпоха в астрономии. Она началась с открытия других планетных систем. Я астрономией заинтересовался ещё где-то в третьем классе, и тогда мечта об открытии планет у других звёзд казалась несбыточной фантазией. Но в 1995-ом году была открыта первая планета около звезды, просто потому, что измерения лучевых скоростей стали настолько точны, что мы почувствовали, как звезда чуть дрожит вокруг центра тяжести своей планетной системы. Их сейчас уже около ста.

А.Ч. А попытка соединить астрономию с биологией уже была сделана. Первым астробиологом был Джордано Бруно. Он сказал, что жизнь существует на других планетах, хотя, возможно, и в других формах. Сейчас астробиология становится одной из новых и быстро развивающихся наук, благодаря наблюдательным открытиям астрономии в первую очередь. Открытие планет вне солнечной системы – это прямое подтверждение гипотезы Бруно о том, что существуют такие тела во Вселенной, которые похожи на Землю, а значит, на этих телах возможна жизнь…

Ю.Е. И есть совершенно конкретные наблюдательные программы, которые позволят, по-видимому, проверить, есть ли жизнь на очень далёких планетах у других звёзд. Просто мы уже подходим к возможности обнаруживать в спектре звезды линии кислорода, которые принадлежат атмосфере планеты, вращающейся вокруг неё, а кислород – это биогенное образование, кислород на земле сделан растениями, и практически много молекулярного кислорода можно сделать только каким-то живым процессом, иначе он очень быстро исчез бы, ушёл бы на окислительные процессы – значит, его кто-то непрерывно возобновляет. Такая задача поставлена, это проблема ближайших, может быть, пяти лет.

Ещё одно открытие. Вот изображение галактики М51 или Водоворот, вот прекрасная спиральная структура. А в центре сидит не что иное, как чёрная дыра, и это найдено по очень быстрому движению газа, в данном случае, движением газа вокруг ничтожно маленького объёма в центре галактики. Значит, если знаем скорости и размеры, знаем силу гравитацию, и в таких размерах может быть только чёрная дыра. А вот на следующей картинке, насколько я помню, должна быть галактика Андромеда, вот она. Считается, что наша собственная галактика очень похожа – туманность Андромеды вот она появилась – она видна сбоку, спиральные рукава, вот где-то на окраине мы сидим в нашей Галактике, где-то на окраине звёздной системы примерно такого же типа. И тоже такое центральное вздутие, центральный балдж, если угодно, а в центре сидит чёрная дыра. И это опять-таки только по движению газа заподозрено движение газа.

А наша собственная Галактика, на следующей картинке сейчас должна появиться, там мы уже около 10-ти лет отслеживаем быстрое вращение нескольких звёзд вокруг самого центра Галактики, – ну, конечно, не мы в России… Там мелькала картинка с нашим шестиметровым телескопом, а потом были картинки Вери Лардж телескопа, это на Южной европейской обсерватории, и Кек-телескоп 10-метровый на Гавайях. Эти два телескопа измерили движение звёзд просто непосредственно в самом центре галактики. Там оказались гигантские скорости орбитальных движений, десятки тысяч километров в секунду в области размером меньше солнечной системы. Вот это изображение нашей собственной Галактики, эта картинка охватывает полнеба, это в далёком инфракрасном диапазоне, и мы видим действительно это центральное сгущение нашей Галактики, а в центре сидит загадочный объект. Это абсолютно загадочная вещь, потому что если это не чёрная дыра, то это вообще… Это ещё что-то более чудовищное и непонятное – в чём нет необходимости, мы всегда должны выбирать минимальную гипотезу. А чёрная дыра – это уже проблема квантовой теории гравитации, к которой можно уже теперь подойти вплотную и экспериментально что-то изучать, наблюдательно. Правда ведь?

А.Ч. Главное – наблюдения, с наблюдениями, в самом деле, дела обстоят с каждым годом всё интереснее и интереснее. Казалось бы, теория должна преподносить сюрпризы, теория должна загадки нам загадывать или предлагать какие-то неожиданные отгадки. Но эксперимент и наблюдение – вот что удивляет нас и удивляет теоретиков, например, открытие вакуума во Вселенной, потрясающее открытие, которое сделали астрономы-наблюдатели.

Ю.Е. Да, это поразительная вещь, тут действительно было совершенно неожиданно сделано по открытиям Сверхновых звёзд в далёких галактиках. Вот как раз сейчас картинка, на которой показана далёкая галактика, отдельные звёзды на ней неразличимы, они сливаются в светлый туман. Но вот виден слева внизу один очень яркий объект. Это звезда, которая светит сейчас ярче ста миллионов звёзд, она вспыхивает так на короткое время. Оказалось, что светимость в момент максимума вспышки у некоторых типов этих звёзд одинаковая, и значит, мы можем построить по этим звёздам диаграмму расстояние – красное смещение. Это диаграмма, аналогичная той, которую впервые построил Хаббл по наблюдениям галактик, и которая доказала, что расстояния между галактиками увеличиваются, Вселенная расширяется. Хаббл тут, наверное, мелькал, но мы его пропустили, увлеклись разговором. Эта картинка показывает, особенно внизу слева должно быть видно, вот стрелка – галактика, и рядом сверкнула звезда, это уже у очень далёкой галактики. И оказалось, что поведение этих Сверхновых звёзд типа Ia… На диаграмме видимая величина – красное смещение. Оказалось, что Сверхновые отклоняются от линейной зависимости между расстоянием (красным смещением) и блеском (зависящим от расстояния и светимости). Физики долго не могли поверить в достоверность этого результата. Он означал открытие вакуума.

А.Ч. Да, это было открытие вакуума. Казалось бы, рутинные наблюдения, правда, наблюдения с самыми лучшими инструментами. Здесь и крупнейшие наземные телескопы, и Космический телескоп имени Хаббла на орбите. Огромный наблюдательный материал. Вот эти точечки, которые мы видим на верхней диаграмме, это всё наблюдения, это наблюдения отдельных вспышек Сверхновых. Почему именно Сверхновых? Потому что они очень яркие, как Юрий Николаевич сказал…

Ю.Е. Ярче обычных новых звёзд.

А.Ч. Гораздо ярче обыкновенных звёзд, даже ярче бывает целой галактики. Поэтому их видно на очень больших расстояниях, на таких больших расстояниях, где уже космологические эффекты появляются, где появляются эффекты не только космологического расширения, эффекты скорости расширения, но и эффекты ускорения или замедления расширения.

Ю.Е. Вот это решающая вещь.

А.Ч. Это в самом деле было решающим обстоятельством. Теоретики не мечтали и думать не могли ещё несколько лет назад, что удастся столь надёжно и определённо доказать существование вакуума во Вселенной в таких наблюдениях или вообще в каких бы то ни было наблюдениях. Эти наблюдения оказались чрезвычайно интересными, важными, неожиданными по выводам. Сами наблюдатели первое время не очень верили себе. Брайен Шмидт говорил, что он не только боится теоретикам объяснять свои результаты, но он их сам не очень хорошо понимает, почему это удалось сделать. А удалось это сделать потому, что использована самая современная техника, потому что велись рутинные, казалось бы, наблюдения, но на протяжении множества лет. И вот эти точечки, если посмотреть на диаграмму, особенно ближе к правому её краю…

Ю.Е. На верхней диаграмме.

А.Ч. Да, да. Они ложатся скорее на верхнюю из тех прямых, которые там показаны. Прямые – это теории, а точечки – это наблюдения. И вот тонкое различие между двумя теоретическими линиями на самом деле означает возможность двух миров – мир, который расширяется с ускорением, и мир, который расширяется с замедлением. Верхние точечки ложатся на верхнюю линию, это как раз линия, соответствующая миру, который расширяется с ускорением. А расширяться с ускорением он может только по одной-единственной причине, других причин мы просто не знаем, но эта причина наверняка существует – это существование вакуума, это присутствие во Вселенной вакуума, вакуума с очень высокой плотностью. Когда мы говорим «вакуум», мы, как правило, имеем в виду пустоту. Но это не пустота, это, конечно, очень сильно разрежённая среда. Но всё-таки это среда, плотность которой в среднем по Вселенной такая, что она превышает суммарную плотность всех остальных невакуумных видов материй, включая так называемую тёмную материю.

Ю.Е. И этот вакуум – среда с отрицательным давлением.

А.Ч. С отрицательным давлением к тому же, да. Именно отрицательное давление этой среды и создаёт эффект ускорения. Дело в том, что согласно общей теории относительности, это впервые было понято Эйнштейном, гравитационную силу создаёт не только масса и плотность вещества, но также и давление вещества. Это замечательная была мысль, которая подтвердилась во множестве и теоретических, и экспериментальных результатов. И придуманный Эйнштейном вакуум… А это он придумал в 1917 году в первой работе по космологии, основанной на общей теории относительности, он указал на возможность стационарной Вселенной, что само по себе не очень интересно, как выяснилось в дальнейшем, но причина, по которой Вселенная могла быть стационарной, это всеобщее отталкивание, это всемирное антитяготение…

Ю.Е. Которое компенсирует тяготение.

А.Ч. Которое компенсирует тяготение вещества и потому создаёт возможность статичности в мире. На каждую частицу действуют две силы – отталкивание и притяжение, и если они равны друг другу по величине и направлены противоположно, частицы покоятся, и так мир может покоиться. Однако мир на самом деле не находится в состоянии покоя, мир находится в состоянии расширения. Это доказал сначала теоретически Фридман Александр Александрович, петербургский математик, а затем это было доказано Хабблом, которого мы уже упоминали, знаменитым американским астрономом. Мир находится в состоянии расширения. Но до сих пор считалось, что это расширение происходит благодаря какому-то изначальному толчку, и в дальнейшем должно затухать, замедляться благодаря всемирному тяготению. И в последние несколько лет стало известно, что, в действительности, Вселенная расширяется не с замедлением, а с ускорением. Меняется вся картина Мира с обнаружением ускорения расширения, и притом это ускорение, несомненно, связано с вакуумом, и вакуум этот преобладает во Вселенной по плотности.

Ю.Е. Вот это самый важный момент. (Эта картинка на экране относится просто к расширению Вселенной, как это было видно по галактикам.)

А.Ч. Между прочим, здесь возникает такой замечательный парадокс. Вселенная расширяется с ускорением, расширяется так, что галактики разбегаются друг от друга со всё большими и большими скоростями, они уносятся друг от друга, ускоряясь, расстояние между ними возрастает, возрастает всё больше и больше, скорости возрастают. А Вселенная в целом, четырехмерное пространство-время, при этом становится всё ближе и ближе к статическому. Четырехмерное пространство-время определяется в этом случае только одним вакуумом, но вакуум устроен так, что его плотность и давление не меняются со временем вообще, они не меняются ни в пространстве, ни во времени. Вакуум – это абсолютная статическая среда. И если вакуум создаёт пространство-время, а сам он статичен, значит, и пространство-время должно быть статично. Вот представьте себе, что имеется четырехмерное пространство-время, в котором со всё возрастающими скоростями происходит космологическое расширение. Такова современная картина мира, и она стала возможна благодаря этим наблюдениям Сверхновых. Совершенно новый подход ко всему, совершенно новый взгляд на вещи. Вот некий парадокс, который, однако, в теории разрешается сравнительно легко. В действительности, в теории Фридмана уже имелся с самого начала вариант такого неограниченно быстрого и ускоряющегося расширения, в котором четырехмерное пространство-время в итоге оказывалось статическим.

Ю.Е. Вот это как раз, я думаю, порция сложных формулировок, которые так любят зрители.

А.Ч. Это удивительное обстоятельство.

А.Г. Это удивительное и совершенно непредставимое обстоятельство.

Ю.Е. Непредставимое, да. Но мало того, что Вселенная расширяется с ускорением, по нему можно измерить плотность энергии вакуума, и оказалось, что около 70-ти процентов массы, или, лучше сказать, плотности энергии Вселенной определяется именно этим самим вакуумом. Это новая, фактически, физическая сущность, хотя признаки её существования в экспериментах были, но плотность энергии удалось измерить только астрономам, только на основании обнаружения далёких Сверхновых, о которых тут говорилось. А также, кстати, в последнее время и по новым измерениям на спутниках. 70 процентов всего, что мы видим во Вселенной, это практически ещё не изученный вакуум. Но и этого ещё мало.

Следующие 27 процентов тоже принадлежат, в общем, неизвестно чему. Правда, эта история довольно старая. Тут мелькнуло скопление галактик (скорости галактик в скоплениях ещё в 30-х годах были измерены очень хорошо), это скопление галактик в Коме (Волосах Вероники). В 30-х годах ещё Фриц Цвикки обнаружил, что скорости в этом скоплении очень высокие. Массы звёзд мы знаем, и знаем, примерно, сколько звёзд в галактиках, и значит, массы самих галактик. И получалось, что при таких массах галактик и их высоких скоростях эти скопления устойчивы быть не могут, силы взаимного притяжения не хватает. Об этом хорошо забыли, и уже в конце 50-х годов наш астроном В.А.Амбурцумян отсюда сделал вывод, что скопления неустойчивы, что там должны всё время рождаться новые галактики и так далее и так далее. Однако вскоре стало ясно, что и в галактиках, во многих галактиках тоже существует какое-то вещество, которое не является ни звёздами, ни газом, но вещество гравитирующее, так что массы галактик много больше, чем суммарная масса их звёзд. И природа этого вещества, которое составляет примерно 27 процентов от общей массы Вселенной, остаётся неизвестной до сих пор. По сравнению с природой вакуума задачка, казалось бы, более простая, но природа его неизвестна. Причём диапазон масс возможных объектов, ответственных за эту «скрытую массу» составляет много порядков, от массивных чёрных дыр до элементарных частиц. Скорее всего, это некий новый вид элементарных частиц, слабо взаимодействующие массивные частицы, которые ещё предстоит открыть. Вот как 30 лет искали нейтрино от Солнца, вот сейчас уже, наверное, лет, не знаю сколько, может быть, 5, 10 ищут эти частицы, они слабо взаимодействуют, но слегка изменяют некоторые ядерные реакции. И физики снова уходят под землю, чтобы исключить всякие помехи.

И получается что же? Получается, что наши любимые звёзды составляют лишь малую долю массы Вселенной. У Шкловского была книжка когда-то «Звёзды: их рождение, жизнь и смерть». Когда он сел за её сочинение, это было лет 30 назад, он пришёл ко мне; я – звездник, Шкловский – астрофизик, и он спросил меня: какие объекты самые главные во Вселенной? Я сказал сразу же – звёзды. Он остался не очень доволен, потому что он занимался раньше диффузным веществом, газовыми туманностями, но решил написать книжку о звёздах, понял, что звёзды очень важны, но оказывается, кто-то ещё уже знал правильный ответ на этот вопрос.

А.Ч. И на звёзды приходится всего один процент массы Вселенной. То, что мы видим, то, что доступно непосредственному наблюдению глазом, это всего один процент полной массы Вселенной.

Ю.Е. Это результат последних 5-ти лет развития…

А.Г. Простите, а ещё 2 процента куда делись?

А.Ч. Есть ещё межзвёздный, межгалактический газ, который впрямую не очень можно наблюдать, но его физика понятна. Этот газ – то же самое вещество, из которого сделаны звёзды, но он горячий и наблюдается только в рентгене.

Ю.Е. И очень важный момент состоит в том, что мы узнали о составе, скажем, 96-97 процентов Вселенной, наблюдая именно звёзды.

А.Г. То есть, наблюдая один процент Вселенной, сделали заключение о 99-ти…

Ю.Е. Да, в этом и есть величие человеческого разума, и, причём, мы абсолютно уверены в том, что звёзд может быть 1, может быть 2 процента…

А.Ч. А те самые Сверхновые, которые мы наблюдаем, это ничтожная часть всех вообще звёзд во Вселенной. И в этой ничтожной части этого одного процента и был взвешен космический вакуум, была взвешена вся Вселенная. Но природа космического вакуума, конечно, остаётся неясной. Хотя физики о вакууме говорят уже очень давно, и он, в самом деле, реально проявляет себя в лабораторных экспериментах. Но чего нельзя принципиально сделать в лабораторных экспериментах, так это измерить плотность энергии этого вакуума. Говорится, тут должна быть некая среда, она присутствует всюду, и здесь, она идеально однородна, она заполняет всё пространство Вселенной с одинаковой плотностью, всюду, везде и всегда. Но измерить в лаборатории плотность вакуума нельзя.

А.Г. Ведь он отрицательным давлением обладает.

Ю.Е. Да, это свойство, которые, собственно, всё и определяет.

А.Ч. Притом отрицательное давление к тому же абсолютно ещё не равняется плотности, такая удивительная среда. В лаборатории нельзя измерить плотность вакуума по той причине, что во всех экспериментах ускользает абсолютное значение энергии, и можно измерять только изменение энергии, изменение энергии от точки к точке, от одного момента времени к другому. И есть только один тип эксперимента, в котором можно определить всю энергию, а не только её различия, не только её разности. Это гравитационный эксперимент. И гравитационный эксперимент в масштабе всей Вселенной, в действительности, и был поставлен самой природой. И лабораторной установкой для измерения плотности вакуума послужила вся Вселенная, вся звёздная Вселенная, все эти Сверхновые замечательные звёзды. И они дали физике и астрономии то, что никакой лабораторный эксперимент принципиально дать не может.

Ю.Е. И вот, кстати, появилось ещё одно изображение скопления галактик, где видны такие тонкие дуги. Это изображения ещё более далёких галактик, чем эти яркие диффузные пятна более близких галактик, они выглядят как такие дуги вследствие эффекта гравитационной линзы, вследствие тяготения более близких галактик. И по этим гравитационным линзам, по их характеру, по их параметрам опять-таки можно ещё раз оценить массу этих галактик и ещё раз получить ещё одно доказательство, что подавляющую часть массы мы в оптике не наблюдаем, она сказывается только гравитационно.

А.Ч. Да, но это не вакуум…

Ю.Е. Это не вакуум, это относится к 27 процентам.

А.Ч. Которые называли скрытыми массами. Вот, между прочим, вопрос: почему, хотя плотности вакуума и тёмного вещества различаются, они так близки друг к другу, 70 процентов или там 30 процентов.

Ю.Е. Да, могло быть что угодно.

А.Ч. Между ними возможны любые соотношения. Плотность вакуума не меняется во времени и в пространстве, это константа природы, можно сказать. А плотность средняя по Вселенной скрытых масс убывает со временем благодаря расширению. И только сейчас, в эту эпоху эволюции мира, они оказались, обе эти плотности, близкими друг к другу, так близкими, что они фактически равны друг другу с точностью до фактора двойка – тройка.

Ю.Е. И у тебя, по-моему, есть объяснение.

А.Ч. Одно из возможных. В действительности это загадка, это большая загадка природы, одна из больших загадок природы, но загадок, вероятно, будет и ещё больше с дальнейшими открытиями. Однако замечательно то, что сами эти открытия меняют наше общее представление, задают нам новые задачи, заставляют теоретиков думать совершенно не так, как они думали до этого. Что-то новое изобретать и фантазировать, правда, в этих фантазиях теоретики бывают очень далеко от самой физики. Бывает, что развивается физическая теория, которая не то что никак не обоснована экспериментально, но она даже и не стремится особенно к этому. Некоторые теоретики и даже в космологии говорят, что, мол, наша модель такова, что она не может быть опровергнута никакими наблюдениями и никаким экспериментом, нашу модель может опровергнуть только ещё более остроумная модель.

Ю.Е. На этом и спекулируют некоторые философы. Мы теперь знаем, что есть целая гигантская область в космологии, которая как раз не только проверяется наблюдением, но и поставлена самими наблюдениями.

А.Г. Позвольте вопрос. Учитывая открытие вакуума и расширения, значит ли это, что Вселенная будет расширяться бесконечно, и видимая для нас её часть (тот самый процент, кстати, который дал нам возможность об этом рассуждать), по сути дела, из-за рассредоточения прекратит своё существование?

А.Ч. Вселенная действительно будет продолжать расширяться неограниченно во времени, этому процессу нет предела. При этом область Вселенной, доступная наблюдениям, будем говорить о наблюдениях опять-таки. Область Вселенной, доступная наблюдениям, будет оставаться всё той же, что мы имеем и сейчас, мы имеем самые далёкие объекты на расстояниях в 10 миллиардов световых лет. И это очень близко к принципиальному порогу наблюдений, к принципиальному горизонту наблюдений. Дальше этого предела мы не можем видеть вообще ничего. И этот предел, он останется навсегда, сколь бы быстрым не продолжалось и не происходило космологическое решение.

А.Г. Честно говоря, я не понял.

А.Ч. Предел наблюдений, горизонт наблюдений, он связан с тем, как быстро удаляются от нас те объекты, от которых мы ещё можем рассчитывать получить информацию. От них идёт свет.

А.Г. Понятно, что они не будут удаляться со скоростью большей, чем скорость света, и поэтому мы от них получим сигнал в любом случае.

А.Ч. Совершенно верно. Чем ближе их скорость удаления к скорости света, тем меньше шансов получить от них какой-либо сигнал. И этих галактик, которые удаляются со скоростями, всё более и более близкими к скорости света, будет становиться всё больше и больше, и они будут уходить из нашего горизонта, той области, которую мы можем наблюдать. И значит, мы сможем наблюдать меньшую часть этого самого процента, видимого процента…

А.Г. Пока горизонт не опустеет совсем.

Ю.Е. Вот именно, такие сейчас работы появляются – полуфантастические.

А.Ч. Пока плотность реального вещества не исчезнет. Но это многие миллиарды лет. До этого произойдут другие события, гораздо более драматические. Солнце превратится в красный гигант и затопит своей атмосферой все планеты нашей солнечной системы.

Ю.Е. Будущее, конечно, чревато…

А.Ч. Туманность Андромеды, которую Юрий Николаевич показывал, налетит на нашу Галактику, скорее всего, столкнётся с нашей Галактикой. Это уже будет через 6-7 миллиардов лет, некоторые считают, что, может быть, и обойдётся. Но до этого Солнце погубит всё, правда?

Ю.Е. Может быть…

А.Г. Сколько Солнцу осталось жить?

Ю.Е. Около 5-ти миллиардов лет.

А.Г. То есть приблизительно столько же, сколько существует Земля?

Ю.Е. Да, примерно так. Но лично я убеждён, что наука будет развиваться беспредельно, если ей позволят развиваться, если вот философы, в частности, и вообще общественное мнение не остановят развитие науки, а ведь есть такие голоса: остановим науку на 50 лет, она и так много вреда наделала, хотя вред наделали те, кто её применяли.

На самом деле, если наука будет развиваться дальше, она будет становиться всё более и более могущественной. Примеров – сколько угодно. Мы знаем уже сейчас, скажем, как предотвратить катастрофические последствия возможного падения астероида, мы научимся бороться с новыми эпидемиями и так далее и так далее. Но все эти практические выходы науки, всё-таки они, в конце концов, появились, опять-таки, прежде всего из внутренних потребностей развития самой науки, человек просто видит, где слабое место, где может сказать что-то новое, и прибегает туда. И потом оказывается, что это связывается в цепочку, и потом по длинной цепочке получаются какие-то практические выходы. Поразительным образом не понимают этого некоторые наши философы. Особенно опасно это для России, потому что это выглядит как некое оправдание того, мягко говоря, малого внимания к науке, которое сейчас есть. Если остановится наука, то человечество не сможет ответить на вызовы будущего, какие бы они ни были. Если наука будет развиваться, мы сможем…

А.Г. Реанимировать Солнце или предотвратить столкновение галактик?

Ю.Е. Столкновение галактик – вряд ли. Впрочем, серьёзные люди, академик Кардашев, например, говорят, что могут существовать цивилизации, освоившие всю галактику целиком, и тогда они могут управлять, если угодно, и движением галактик. Это звучит почти как фантазия, это очень далёкая, конечно, экстраполяция возможности.

А.Ч. А почему бы не сотворить новую Вселенную специально для нас?

Ю.Е. Да, действительно, можем действительно вернуться к исходной точке…

А.Ч. Если это можно сделать одним взглядом!

Ю.Е. Взгляд – это всё-таки некая философская, я бы сказал, заумь. Лучше говорить о практических вещах, поскольку, действительно, теоретически творение вселенных возможно…

А.Ч. Ничего себе практическая вещь – сотворение Вселенной.

Ю.Е. Ты же прекрасно знаешь…

А.Ч. Расскажи мне, как это можно сделать.

Ю.Е. Я не могу, я же не специалист…

А.Г. Для этого надо очень небольшую массу, насколько я помню…

Ю.Е. Нужно её разогнать до очень высоких энергий…

А.Г. Надо сжать её, то есть вызвать давление определённое, и после этого… Но опять, какая нам от этого польза, если родившаяся Вселенная начнёт развиваться в других измерениях?

Ю.Е. Ну, конечно, это тоже, собственно, не наука, а фантастика – мыслятся способы, что человек сможет проникнуть в эту новую Вселенную. Есть, может быть, горловины, соединяющая нашу Вселенную с другими. Это, опять-таки, проблема квантовой гравитации. Есть даже рассуждения о том, как могут выглядеть эти горловины, соединяющую, возможно, нашу Вселенную со множеством других. Если мы заглядываем в них в ранние стадии эволюции других вселенных, они выглядят как очень яркие пятна, а вокруг них вакуумоподобное вещество. Так что вокруг них соответствующее разбегание вещества могло бы наблюдаться. В общем, опыт показывает, что то, о чём человек может только помыслить, рано или поздно он, если наука опять-таки движется, он сможет это претворить в жизнь, и наверно, можно будет спастись и в космологическом масштабе.

А.Г. Более 2 тысяч лет назад была сформулирована идея эфира, и вот теперь обнаружен вакуум…

А.Ч. Который к эфиру не имеет никакого отношения, но в умах людей может играть ту же самую роль некоей абсолютной субстанции, которая заполняет всю вселенную, имеет несомненно космическую природу, хотя присутствует всюду. Здесь, в мире атомов и молекул, в мире элементарных частиц.

Ю.Е. Во всяком случае, такие рассуждения о человеке, о вселенной, они, по-моему, показывают, что как раз наука – не только самое интересное, но и самое возвышенное, благородное занятие.

А.Г. Видите как, в начале третьего тысячелетия странным образом учёные, скажем, гуманитарии и естественнонаучники вдруг превратились в оптимистов и пессимистов. И те, у кого есть инструментарий научный, наблюдательные данные, эксперименты, они оптимисты, им есть что делать. А размышлять о том, как делают это другие, да ещё с выводами о том, что всё равно Солнце погаснет, вселенные столкнуться и эта материя закончит своё существование, конечно, это вызывает пессимизм и некую даже, может быть, зависть. Вот вам и причина, почему вас критикуют философы.

Ю.Е. Экспериментальные и наблюдательные возможности отечественной науки отстают всё больше от мирового уровня, но к счастью, сейчас в сети существует очень много материалов, которые можно использовать как наблюдательные данные – материалов Хаббловского космического телескопа, вообще зарубежных телескопов, ими можно пользоваться. Но беда в том, что у нас исчезло среднее поколение учёных. Уйдёт наше поколение, это скоро будет…

А.Г. Это беда. Да.

Ю.Е. И начнётся конец российской науке уже буквально.

А.Ч. А по моим наблюдениям, всегда в каждой группе студентов имеются 2-3 человека независимо от того, сколько платят за науку вообще, сколько там в бюджете денег, независимо ни от чего, имеются два-три человека, ну пусть два, которые будут заниматься наукой в любых условиях…

Иуда: версии предательства

26.06.03

(хр.00:50:12)

Участники:

Кузнецова Валентина Николаевна – текстолог-переводчик, магистр богословия

Кротов Яков Гавриилович – историк

Александр Гордон: Я хотел бы начать всё-таки не с подвига, а с традиционной версии предательства. Я вот о чём подумал перед программой. Ведь не будь Иуды, в классическом понимании как предателя внутри системы, то и подвиг не был бы таким выпуклым, потому-то что сделали первосвященники? Они ведь исполнили закон, свой закон, то есть они формально перед Богом, своим Богом, перед собой ни в чём не виноваты. Они наказали лжепророка, они наказали кощунствующего человека, и так далее.

Что сделали римляне? Они тоже исполнили закон – они охраняли границы империи тем способом, который был принят и законен. Что сделал Иуда? Он совершил беззаконие, поскольку он был учеником, он был в системе, он был внутри, он был в новом законе, от которого отказался.

Валентина Кузнецова: Да, естественно.

А.Г. Вот это подоплёка, а в чём здесь суть этого греха?

В.К. Это действительно предательство, я бы сказала, ну, в чистом виде, в идеальном виде, потому что отношения ученика и учителя мы часто воспринимаем как школьного учителя и школьного ученика, а это совершенно другое, ведь там учитель – это новый духовный отец. И ученик обязан просто подчиняться полностью, ну как сейчас старцам подчиняются некоторые. Недаром мне говорили, что в китайской традиции ученик, выступивший против учителя, просто должен был быть сожжён, то есть это нечто, как бы нарушающее вообще всё, природу, этого нельзя было терпеть.

Я бы не согласилась с тем, что первосвященники исполнили свой закон. Дело в том, что Евангелие постоянно подчёркивает, что свидетелей не было. Должно было быть два или три свидетеля, которые говорили одно и то же. Вот все евангелисты подчёркивают, что не было такого количества. Потом там была масса нарушений судебных. Нельзя было заседание проводить в канун праздника или во время праздника. Так, если человека присуждали к смерти, то должно было состояться ещё одно судебное заседание, по крайней мере, хотя бы через сутки, но не через меньшее количество времени. Считалось, что если человек приговорён к смерти – конечно, это очень страшно, – следовательно, вдруг могут появиться новые обстоятельства в его пользу. Но такого не было, прошло всего лишь несколько часов. И, кроме того, очень вероятно, что если бы Иисус был признан лжепророком, то первосвященники имели бы право побить его камнями, потому что у них была религиозная автономия. Римляне ведь относились к чужим религиям очень снисходительно. Они просто завоёвывали новый народ и включали богов в свой пантеон, евреи были людьми очень капризными, они в Риме назывались атеистами, очень интересно, потому что они не признавали других богов. Вот поэтому в строгом смысле слова, первосвященники совершили тоже нарушение.

А.Г. Но тут есть противоречие тогда: в чём же нарушение, его же камнями не побили, они предали его в руки римского правосудия, не найдя…

В.К. Они предали его по ложному обвинению как политического мятежника, сыграв на том, что Машиах, Помазанник, или греческое слово Христос, это царь и, следовательно, римляне, не очень искушённые во всех тонкостях, просто-напросто примут его за царя, за человека, который отложился от Римской империи. Понятно, да? Недаром в одном из Евангелий, это Евангелие от Луки, говорится, например, о том, что первосвященники обвиняли перед Пилатом Иисуса в том, что он запрещает платить налоги. Сами понимаете, налоги – это первое, что означает, что человек выступил против системы, против Римской империи и что он объявил себя царём.

Пилат тоже не исполнил закон, потому что многократно подчёркивается, что Пилат говорил: я не нахожу никакой вины в этом человеке. Вы понимаете, римлянин, который, вскормленный молоком матери, выросший в сравнительно правовом государстве, отдаёт человека на казнь – человека, которого он несколько раз объявил невиновным!

А.Г. Простите, что я так активно вмешиваюсь в начале разговора, но мне это всё напоминает странную историю из Ветхого Завета, а именно, исход из Египта, когда Господь насылает десять казней египетских на упрямящегося фараона, и каждый момент, когда фараон соглашается с тем, что народ должен уйти…

В.К. Да, да, ожесточение так называемое.

А.Г. …Господь его останавливает, говорит, нет, ещё не всё, сейчас ты откажешься, а завтра мы с тобой ещё раз поговорим по этому поводу через Моисея. Я почему об этом говорю, потому что мне кажется, что это имеет непосредственное отношение к теме нашего разговора. Коль суждено свершиться (я ведь начал с сознательной провокации) и совершено два беззакония, то вмешательство Господне более чем очевидно. Тогда в чём, и это одна из версий, того же самого Леонида Андреева, в чём обвинять Иуду, который исполняет предписанное и исполняет безукоризненно?

В.К. Ответ есть в самом Евангелии. Иисус говорит: да, Сын человеческий идёт по пути, который предсказан в Писаниях, но горе тому человеку, который предаёт Сына человеческого, лучше бы не ему родиться вовсе. Понимаете, здесь вечная проблема, мы, европейцы, понимаем «или – или». Или есть предопределение – и Иуда не более чем орудие, не более чем автомат, он выполняет ту роль, которая была предначертана ему Богом до начала времён, и тогда его не в чём обвинять, но в таком случае у человека нет свободы выбора, правильно. Потому что если человек, если его поступки предопределены, следовательно, он ни в чём не виноват, его нельзя винить, может быть, наоборот нужно даже восхвалять. Понимаете, вот когда мы возьмём древнеиндийские эпосы, Махабхарату например, там ведь интереснейшая параллель есть с царевичем Арджуной и Кришной, там многие даже видели сходство. Царевич Аджуна, праведный и святой человек, обязан убивать, потому что ему сказано: не думай об этом, ты убиваешь родственников, друзей, тебе так предначертано, ты свят, когда исполняешь всё это. В конце концов, ему велено даже предать самого Кришну. То есть, мы видим какую-то параллель, но эта параллель кажущаяся, потому что в библейской мысли свобода выбора и предопределение не противоречат друг другу, а они идут как те самые параллельные прямые, которые в привычной геометрии никогда не пересекаются, но в другой геометрии они всё-таки в бесконечности где-то пересекутся.

Значит, это не означает, что Бог избрал Иуду, просто Бог – реалист. Он прекрасно знает, что среди человеков, среди людей, всё равно найдутся люди, которые предадут, которые убьют и так далее. То есть не был бы это Иуда, был бы другой.

А.Г. А почему не был другой, ведь каждый из учеников потенциально был способен на это?

В.К. Просто потому, что один уже успел, да, они все потенциальные предатели. Да, очень интересно, ведь Матвей помещает даже рядом отречение Петра, а затем раскаяние Иуды. Они все очень похожи, они все, собственно говоря, отступились и бросили, но, понимаете, тут всё-таки есть очень большое сходство, но есть и маленькая разница: вот всё-таки ученики не пошли, они просто бежали, но они не пошли, они не стали предавать Иисуса.

Есть очень маленькое, очень простое объяснение – вероятно, просто они чуть-чуть больше любили Иисуса.

А.Г. Или чуть позже сообразили.

В.К. Или позже сообразили, совершенно вы правы, потому что есть, например, сцена, когда два очень близких ученика, Иоанн и Иаков, сыновья Зеведея, по дороге в Иерусалим просят Иисуса о том, чтобы он им дал право занять места по правую и левую руку, и все остальные стали возмущаться, возмущаться тем, что их опередили, несомненно.

Яков Кротов: Ну, всё-таки, это не уникальное предательство. Когда мы видим проповедь первых апостолов в самые первые дни христианства, они ведь ничего не говорят отдельно о Понтии Пилате, отдельно о первосвященнике, они всё-таки обращаются, и говорят «мы», что всё-таки «мы распяли» и «он воскрес», то есть…

В.К. Нет, они не говорят: «мы распяли», они говорят: «вы распяли», кстати, маленькая разница!

Я.К. Да, они говорят «вы», обращаясь, всё-таки ко всем присутствующим, которые совершенно не распинали.

В.К. Есть в Деяниях апостолов совершенно чёткие слова, что против Христа поднялся весь мир. Там сказано: Понтий Пилат вместе с Иродом, в союзе с язычниками, да, вместе с народом Израиля. Таким образом, ответственность не на евреях, не на ком-то, а на всём мире.

Я.К. Да, то есть это космическое предательство.

В.К. Да, это космическое предательство, конечно.

Я.К. Это объясняет почему, собственно, в православной традиции, не только в русской, всегда перед причастием читают молитву, где есть слова «не дай, Господи, чтобы я поцеловал тебя, чтобы я прикоснулся к тебе губами, как это сделал Иуда».

Это как раз к вопросу свободе воле, это аксиома религиозного опыта. Потому что в каждый отдельный момент каждый верующий человек по своему сиюминутному состоянию знает, что «я верую свободно» и точно так же «я свободно грешу», поскольку любой грех – это предательство своей веры, в какой момент я более свободен. Как ни странно, может быть, это мой личный опыт, но, видимо, слабое место, на котором очень многие ломаются, то, что свобода легче прощупывается через грех, потому что когда человек верен, это хорошо прощупывается. «Свобода» в этом смысле прилагательное, «свободная любовь», «свободное творчество». Чтобы почувствовать себя действительно свободным, проще именно на эмоциональном уровне как раз предать, попробовать отойти от заповеди, и тогда человек как бы влагает персты в свою бездну и убеждается, что бездна здесь, «я могу плюнуть в лицо хоть Богу», хоть кому угодно. Но конечно, это фальшивое ощущение свободы. Потом у большинства вменяемых людей наступает похмелье, потому что свободу попробовали, и сразу выплёвываем, потому что это лжесвобода. Мы знаем, как это выплюнул Иуда, мы знаем, как это выплюнул Пётр. Пётр остался в числе святых апостолов, а Иуда нет, а главная проблема (главная в этом отношении) насколько мы можем сказать, что покаяние Петра солиднее, искреннее и глубже, чем покаяние Иуды.

В.К. Абсолютно не можем ничего сказать по этому поводу.

Я.К. Ну, видимо, нет, хотя неверующие люди как раз убеждены, что всё просто, Иуда там, Пётр здесь.

В.К. Вот так в Толковой Библии говорится: да разве можно сравнить, разве плакал Иуда так, как плакал Пётр? Это абсолютно романическая версия, понятно. Нет, на самом деле, если судить по Матвею, то Иуда раскаялся полностью: он заявил это словами, он не постыдился сказать, что он предал, предал невинную кровь, то есть выступил в качестве лжесвидетеля, что самое страшное, да. И кроме того, он вернул деньги. Это очень важно, он разорвал сделку, это чрезвычайно важно. Вы знаете, есть такая гипотеза, есть даже какие-то доказательства того, что в древности, если, например, человек продавал дом, то он имел право потом ещё в течение года вернуть его назад; и если купившему дом этот дом очень нравился, то он последние дни, какие оставались до конца года, прятался, для того чтобы покупатель не успел его найти и вернуть эти деньги. Так, понимаете, что интересно, было предусмотрена такая вещь: если бывший владелец дома не мог найти покупателя, а он хотел вернуть себе назад деньги, в смысле дом, простите, он просто шёл и оставлял деньги в сокровищнице храма, таким образом, это означало, что сделка расторгнута.

Здесь первосвященники отказались взять эти деньги, и тогда он сделал то, что было принято тогда – он расторгнул сделку. Поэтому, когда мы говорим о том, может ли быть Иуда прощён, то, во-первых, конечно, не человеку об этом судить, а Богу, но так, как описывает евангелист раскаяние Иуды, это раскаяние абсолютно полное. Обычно пытаются сказать, нет, Иуда не может быть оправдан, Иуда не может быть прощён, потому что он покончил жизнь самоубийством, а самоубийство – грех непростительный.

А.Г. Из чего это следует, если мы говорим…

В.К. Самое интересное, что в Библии ничего об этом не говорится.

А.Г. Я поэтому и говорю.

В.К. Никогда, нигде, причём в Библии есть даже один пример шахида, это Самсон, ну, правильно, шахид! Саул кончает жизнь самоубийством, узнав о поражении, это даже нормально, вообще, Библия это не осуждает и не восхваляет.

Вот, скажем, в эллинистической культуре самоубийство даже прославлялось, там было хорошо, если человек потеряет честь, если человеку невыносимо жить, самоубийство – это вещь прекрасная. Но в библейской традиции ничего об этом не говорится. Единственный человек, который выступил против самоубийства, это Иосиф Флавий, в «Иудейской войне», но, мягко говоря…

А.Г. Не ему выступать…

В.К. Не ему выступать…

А.Г. Если бы он остался, и поступил так же, как они, тогда да.

В.К. Да, да, да, он отказался умереть, в «Иудейской войне» есть большой монолог, где он аргументирует, кстати, не тем, что Бог запрещает, а говорит о том, что самоубийство противно природе, всему живому. Он говорит: «вот нет ни одного животного, которое бы покончило жизнь самоубийством», что неверно, мы теперь это знаем. Да, и лишь потом уже добавляет: «и поэтому Бог тоже считает это преступлением».

А.Г. Это просто оправдание своего поступка.

В.К. Да, это оправдание. Кстати, это очень интересный вопрос. Откуда появилась идея того, что самоубийство – это грех? Очень вероятно, когда христианство вышло на эллинистические просторы, нужно было объявить – а самоубийство было, извините, можно сказать, модной вещью, – нужно было объявить это грехом.

А.Г. И потом, самоубийство, это всё-таки, особенно в первые века христианства, в века гонения, это такой контрадикт «мучительной смерти во имя». То есть, это тоже предательство, это отход, может быть, поэтому оно осуждалось? Но это всё гипотезы.

Я.К. Мы твёрдо можем сказать, что самоубийство в христианской традиции всё-таки стало считаться грехом сравнительно поздно, это не связано с античностью.

Я думаю, здесь какая-то более глубокая вещь, наверное, связанная как раз с пониманием Иуды, и она сводится к тому, что это не отдельный какой-то пункт христианской этики, а общехристианская убеждённость. Она нарастает с веками, она постепенно реализуется в том, что всё-таки спасение не просто в соблюдении закона о спасении, не во вхождении в церковь, как в какую-то организацию, институт, а спасение всё-таки в том, что вечная жизнь начинается уже здесь.

В.К. Понятно. Нужно прожить эту жизнь.

Я.К. Нужно прожить эту вечную жизнь. В этом смысле самоубийство – это просто абсурд, потому что то, что было героизмом, сейчас…

В.К. Это давно сравнивали с тем, что человек поставлен как солдат на посту, и он покидает свой пост. Это запрещено.

А.Г. То есть, та же тема предательства.

В.К. Да, тема предательства.

Я.К. Это скорее не солдат на посту, а это скорее художник в мастерской, который…

В.К. Нет, ну, во всяком случае, я читала именно такие вещи: солдат на посту, нельзя покидать свой пост, ты совершаешь предательство.

Я.К. Я это помню. Но я говорю сейчас не по этому детскому рассказику, а я говорю по своему личному опыту. Почему на Иуду столько навешено собак на протяжении истории христианства – у Данте и прочее? Это, конечно, чистый случай фрейдистской проекции вытеснения, когда люди боятся слабости и склонности к самоубийству в себе. Когда людям нужен какой-то козёл отпущения и прочее, прочее. Но правда заключается всё-таки в том, что, конечно, главная традиция не делает акцент на грехи Иуды. Это довольно позднее явление. Не раньше тех же 11-12 веков. И она связана с резкой персонализацией христианства. Когда это чувство слабости очень возрастает. Но на самом деле, конечно, я думаю, что апостол Пётр не видел большой разницы между собой и Иудой в отличие от многих-многих своих последователей, от многих и многих христиан.

Я бы даже вот что сказал, перефразируя Бердяева. У него есть в «О назначении человека» слова о том, что история нравственности начинается с вопроса Бога к Каину. Каин, где твой брат Авель? А заканчивается в христианстве вопросом уже к праведникам, к Авелю: Авель, где твой брат Каин?

Примерно, видимо, то же самое в истории христианской этики, потому что вопрос всё-таки главный не в том, веруешь ли ты, что Иуда горит в аду? А понимаешь ли ты, что пока Иуда в аду, райской жизни для тебя быть не может?

Это как раз очень хорошо у Гоголя в «Страшной мести» показано, где Бог спрашивает: какую муку ты выбираешь для Иуды, брата твоего, который тебя предал и убил? И тот говорит, пусть он там в пропасти сам себя поедает, хрустит своими костями. Хорошо, говорит создатель, пусть так, с единственным условием: всё это время ты не можешь войти в рай, и ты будешь сидеть на своём коне, смотреть и слушать, как он себя поедает.

То есть, ты к нему теперь намертво прикован – есть такой голливудский сюжет: «намертво скованный». То есть, Иуда и НеИуда оказываются прикованными. Значит, мы до тех пор остаёмся предателями, пока не простим предателя.

Но декадентское прощение, когда из Иуды делают просто борца за счастье народа, это псевдопрощение. А обычно трагедия заключается в чём? Люди хотят простить, а вместо этого идёт фальшивое прощение и вот эта вот накруточка.

В.К. А мне вообще кажется, что история Иуды – она как бы, перефразируя слова Владимира Ильича, зеркало человеческого развития. Вот посмотрите, начинаются гностики. Да, гностики отрицают материю, соответственно, никакой Мессия не может умереть реально на кресте. И вот появляется представление о том, что Иуда – совершеннейший первосвященник, который приносит жертву, у него должна быть чистая и твёрдая рука, это высочайшее и чистейшее служение. Ну, и всё в таком роде, да.

Потом, скажем, появляется интерес к восточным религиям, к индуизму, и начинается сравнение вот с Кришной, с Арджуной. Та же самая идея, идея предопределения: ему велено, поэтому он свят, потому что он исполнил, он исполнил так, как надо.

Появляется революция – и вот появляется идея борца. Это значит, Иуда провоцирует Иисуса для того, чтобы поднять восстание против римлян.

И конечно всякие комплексы… Когда появляются фрейдистские учения о комплексах человека, начинает возникать теория о том, что Иуда в кругу учеников ощущал себя недостаточно оценённым, вот Иисус недостаточно обращал на него внимания. Есть и такие теории. Такие как бы психологические.

А.Г. Давайте тогда экстраполируем. Зная состояние сегодняшнего общества – насколько можно знать состояние, живя в этом обществе, – кем представляется Иуда сегодня?

В.К. Кем представляется Иуда сегодня? Это наше общество… Да вообще Иуда, мне кажется, стал фигурой такой уже не романтической, а вполне привычной, вполне обыденной.

А.Г. Мы с вами легко согласились, что мы хорошо понимаем Иуду, и остальных апостолов, чего уж тут? Бежать так бежать.

В.К. Ну, 20-й век, 20-й век это показал, 20-й век это показал. Об этом и отец Александр часто говорил, потому что постоянно во время выступлений ему приходили вопросы. И Дитрих Бонхёффер из своей тюрьмы, сидя в нацистской тюрьме, писал абсолютно то же самое: «фигура Иуды перестала быть загадочной, фигура Иуды стала повседневной реальностью, мы теперь все прекрасно понимаем, что такое Иуда, кто такой Иуда».

Я.К. Ну, это было чуть обманчиво всё-таки, потому что они были в контексте, мы же сейчас уже скорее выходим из контекста. А проблема в чём? Вот этот вал литературы об Иуде, который начинается, наверное, с середины 19 века. Потом идёт и Франс, и кто угодно, и когда Борхес пишет «Три искушения Иуды», то он очень точно это датирует.

И мы это часто понимаем так, что люди были озабочены Иудой. На самом деле, всё-таки Иуда всегда вторая проблема, а проблема была в том, что люди были озабочены Христом: в ком они видели Христа, почему они задавали вопрос об Иуде и о пределах предательства? А на это ответить очень просто, это я уже как историк скажу: потому что, начиная с аббата Ламенне, начиная с истоков христианского социализма, католического и прочего, это 1820-30-е годы, Христос – это страдающие, угнетённые, униженные, оскорблённые, это рабочий класс, это пролетариат. И тогда встаёт проблема, как освободить и как спасти и как этот пролетариат вывести на историческую арену?

И тут появляется профессор Гегель со своей диалектикой, которая на самом деле абсолютно иудина диалектика. И он говорит, потом это конечно чётче было сформулировано у Маркса, но речь идёт вот о чём: пролетариат, он, конечно, могильщик буржуазии, но сам он даже заступа поднять не может, значит, должен быть кто-то, кто его научит. Кто? Это то, что всегда называлось клерк, клирик. Потом в 20-е годы пишут эти книгу знаменитую «Предательство клерков».

Должен быть интеллектуал, аббат Ламенне, который приходит к рабочим и объясняет, что вы должны сделать то-то и то-то. И вот тут момент предательства, ведь что они предают? Как любой социалист христианский, он предаёт то, что написано в катехезисе, он предаёт нравственные заповеди, потому что для решения социального вопроса с точки зрения большинства людей ХIХ века, вне зависимости от того, какой спектр они занимали, необходимо насилие, необходимо кровопролитие, не творческий какой-то порыв, как мы сейчас понимаем, а насилие. Проблема свободы решается насилием. Это был обман.

Но если говорить об Иуде на русской почве, то, конечно, вся эта шизофрения, когда человек работает и на этого, и на этого, нам это сейчас трудно понять. Потому что у нас опыт большой, и мы понимаем, что свобода – это отдельно, насилие – это отдельно. Это, конечно, мы понимаем в каком-то глобальном смысле, потому что, боюсь, конкретно многие люди все ещё надеются, что можно освободиться, наращивая насилие, и что можно освободиться, укрепляя безопасность, цепляя на себя кольчугу, доспехи, латы и прочее.

В.К. Естественно, вооружаясь, укрепляя армию.

Я.К. Поскольку социальный вопрос более-менее решён, то теперь эта проблема предательства, она чаще решается уже не на социальной почве, а, скорее, на какой-то внешнеполитической, внутриполитической, национальной. Но алгоритм тот же самый. Есть кто-то, кого нужно спасти, есть кто-то, кого нужно поднять на щит, давайте мы его для начала поднимем на крест, мы его вот поставим в такие обстоятельства… Естественно, это всё равно, что учить плавать, бросая ребёнка в воду, что ни один инструктор по плаванию, разумеется, не посоветует, потому что а) может утонуть, б) просто на всю жизнь бояться плавать, с) просто тебя утопит, если научится. Что, в общем, как правило, с теми, кого Иуды выводили в жизнь, обычно именно это и происходило – они потом говорили «спасибо, теперь я знаю лучше».

Это то, что описано Кестлером в «Слепящей тьме». Потому что вот эта диалектика предательства характерна для коммунистов: чтобы быть верным партии, я должен объявить себя изменником партии и предателем рабочего класса. На этом ловили очень многих, конечно, и верующих, и неверующих; свободолюбцев в 70-е годы, в первой половине 80-х. Вот эта диалектика. На этом ловили многих христиан в 20-е годы и в Германии, и в России, когда им говорили, что для того, чтобы церковь сохранилась, изменилась, нужно немножечко (стучит), потому что иначе мы вас уничтожим.

В.К. Да, самосохранение Церкви.

Я.К. Значит, Иуда объясняет, что… ну и всё. Это безвыходная ситуация, это ситуация нравственно не разрешимая. В этом была трагедия, а не драма, то есть там не было ответа, ни у одной стороны не было правильного алгоритма поведения. Это как раз то, где появляется Христос, потому что там, где нет правильного выбора, человеку не остаётся ничего, кроме как прибегнуть к благодати, он прибегает не к догме, не к правилу, а он прибегает к живому Христу. И я думаю, что популярность темы Иуды в ХIХ веке, была связана с тем, что всё-таки тогда церковь была государственной – человек, который делает карьеру неплохо в рамках церкви, становится библиистом, прошу прощения, или соборным протоиреем. А всё-таки он при этом ещё немножечко народник, он при этом всё-таки ещё немножечко интеллигент, и вот вечный червь сомнения: а по праву ли я хожу с золотым наперсным крестом, когда там рабочий на фабрике по 16 часов вкалывает. И тогда появляется этот семинарский социализм и вся психология предательства. Это тень революции, тень революционного сознания, но люди-то хотели хорошего, они хотели спровоцировать добро. И я не уверен, что мы сейчас понимаем, что этого делать нельзя.

В.К. Ну да, благими намерениями вымощена, как известно… Но мне кажется, ещё почему вот так людей волнует эта проблема предательства Иуды? Вот именно, почему Иисус избрал предателя?.. Правильно? Это один из вопросов, который чаще всего задаётся. А знал ли Иисус? Если он знал, то почему избрал? Если он не знал, то он, следовательно, не всеведущ.

Я.К. Это вопрос о себе, человек спрашивает: Иисус знает, что я взяточник, он знает, что я с удовольствием бы сейчас, может быть, взял эту икону Троицы Рублёва и просто вот топором бы хрясь и хрясь? Причём человек спрашивает об иррациональных импульсах, которые в нём есть. Если Господь это знает, то тогда нужно найти какую-нибудь такую мистическую подушку и под неё забраться, потому что стыдно же. Если он это знает и не исцеляет, а позволяет мне по жизни с этим идти, тогда в чём смысл? То есть, на самом деле, самый, может быть, сложный вопрос, не в чём смысл страданий, хотя большинство людей начинают разборки с Богом с этого.

В.К. Да, конечно.

Я.К. А в чём смысл всё-таки тех побуждений к греху, которые во мне? На Иуде это, конечно, решается, как на уроке математики, вот вам додекаэдр, дети, давайте посмотрим на многогранники. Потому что Иуда – это абсолютный полигон для решения проблемы греха в себе. Но, к сожалению, обычно решают так всё-таки, что – можно. Если нельзя предать, но очень хочется…

В.К. Ну, это всё понятно. А вот всё-таки, отец Иаков, как вы думаете, почему Иисус избрал Иуду?

Я.К. Он избрал 12 Иуд. Вопрос не в том, почему он избрал Иуду, он избрал 12 предателей, потенциальных, генетических предателей. Когда он говорит, что «один из вас предаст Меня», они все хором говорят: «не я ли?» Это такая комическая сцена…

В.К. Нет, там немножко не так: не «не я ли?», а «но уж, конечно, это не я?».

Я.К. В такой формулировке это, разумеется, означает, что каждый из них прекрасно чувствовал…

В.К. Да, чувствовал, что рыльце немножко в пушку. Да.

Я.К. На самом деле, для меня лично это всегда был камень преткновения, пока я не махнул рукой и не сказал, что все могут ошибаться. Потому что традиционно считается, что из 4 евангелистов, три из них – не ученики Иисуса, а, видимо, «от учеников», и четвёртый – евангелист любви, апостол Иоанн.

В.К. А Матвей, пардон?

Я.К. Молчу.

Но евангелист любви, евангелист Иоанн когда говорит об Иуде, совершенно сходит с тормозов. И вот евангелист Матвей, описывает эпизод, когда Мария помазывает ноги Иисуса или голову Иисуса… Валентина Николаевна точнее скажет, что же всё-таки она помазала драгоценным мирром в 300 динариев. Это примерно на наши деньги, будем считать, 10 тысяч долларов.

В.К. Ну, год могла жить семья вполне нормально.

Я.К. Да, 10 тысяч долларов. И Матвей честно пишет, что «ученики зароптали». У Иоанна вот этой нормальной, интеллигентной деликатности нет, он говорит, что это «Иуда зароптал».

В.К. А вот здесь очень интересная гипотеза выдвинута несколькими учёными. Ведь мы регулярно привыкли видеть имя «Иуда» в самом конце списка. И из этого вольно-невольно мы делаем вывод, что Иуда занимал вообще последнее место. Из 4-го Евангелия мы узнаём, что он был казначеем. Очень вероятно, из описания Последней Вечери мы можем предположить, что он занимал почётное место и, возможно, даже самое почётное место, потому что одно почётное место занимал любимый ученик, правильно? а второе место занимал не Пётр, потому что они были довольно далеко друг от друга, и Пётр делал ему знак, спрашивая, кто. Скорее всего, Иуда занимал почётное место.

А.Г. Кроме того, чаша, видимо, стояла настолько близко, что можно было макнуть…

Я.К. Это солонка.

В.К. Это не чаша, это блюдо с харосетом, это горькие травы, которые обмакивали в специальный соус. Но, правда, у Иоанна проблема-то ведь в том, что это не пасхальная трапеза и нет установительных евхаристических слов.

Я.К. Они есть у синоптиков.

В.К. Да, они есть у синоптиков. Так вот, понимаете, на самом деле то, что Иуда возмутился… Есть ведь очень интересные гипотезы, есть такая, что Иуда Искариот – мы же не знаем, что значит это слово, в 4-ом Евангелии регулярно называется и Иуда Искариот, и Иуда, сын Искариота, сын Симона Искариота, таким образом, мы знаем имя отца Иуды, а этот последний пир в Вифинии был в доме, согласно синоптикам, в доме некоего Симона. И поэтому некоторые учёные высказывают гипотезу, что Иуда был сыном этого самого Симона, старшим братом Лазаря, Марии и Марфы. Вот почему он, вполне естественно, разгневался на свою сестру, которая решила потратить столь драгоценные…

Я.К. Семейная идиллия.

В.К. Семейная идиллия, да. Понимаете, вся прелесть гипотезы заключается в том, что её нельзя доказать, но нельзя и опровергнуть, но кое-что, мне кажется, рациональное зерно здесь есть.

А.Г. По крайней мере, статус Иуды.

В.К. Да, статус Иуды отнюдь не последний. Последним он помещается уже ex eventu, после события. То есть когда мы уже всё знаем, кто такой Иуда. Вот почему, возможно, никогда не упоминается, что он был братом Лазаря. Ну, зачем, как говорится, хорошему человеку свинью подкладывать? Они были очень известные люди…

Я.К. Ну, конечно, научно – это совершенно неприличный методологический ход, потому что эта манера всех роднить – самое последнее в науке дело.

В.К. Ну, вы знаете, по большому счёту, тогда очень многие догматы покоятся на столь шатких основаниях, что это, можно сказать, просто земля на трех китах.

Я.К. Вы ничего не говорили, я ничего не слышал.

В.К. Хорошо.

Я.К. Возвращаюсь к Иуде. Я прямо скажу – на катехизации, то есть просто на самых основах веры, когда речь идёт о чём-то таком простом, я всегда, надо сказать, делаю акцент… Поразительно много людей, не читая Евангелие, читая, скажем, Макса Волошина, Андреева, это неописуемо, но их больше издавали при советской власти… Поэтому поразительно много людей спрашивают: а правда, что Иуда был любимый ученик, которому поручили ответственное задание – настучать? На что я (насколько я понимаю, с точки зрения библейстики перегибая палку) всегда отвечаю, что «не правда, он просто любил деньги». Здесь мне скорее позиция евангелиста Иоанна нравится – почему? Может быть, потому что я стараюсь быть современным человеком и широко открываю глаза, я вижу вокруг денежную проблему. И меня всегда умиляло, что та проблема предательства, как она формулировалась, начиная с того же Жозефа, всё время была очень тесно связана с деньгами.

В.К. Это правильно, но вы понимаете, во-первых, никто твёрдо не говорит, что Иуда предал за деньги, потому что, например, у Марка (это древнейшее Евангелие), там говорится, после вот этого поступка женщины, которая помазала Иисуса, Иуда пошёл к первосвященникам и предложил им выдать Иисуса. И тогда они ему дали ещё денег. То есть понятно, что…

А.Г. А что это за сумма – 30 серебреников?

В.К. Сумма эта, вероятно, не 30 денариев, а 120 денариев, вероятнее всего. Раз эта выплата производилась из храмовой кассы, то там не могли быть ни денарии, ни драхмы, потому что на римских и греческих деньгах были изображения живых существ. Следовательно, это должны быть тирийские шекели, они в четыре раза дороже, значит, 120 денариев. За эти деньги вполне можно было купить участок поля. Вы помните, что в Деяниях апостолов есть альтернативная версия, совершенно не согласующаяся с Матвеем, загадочная версия. Были попытки гармонизировать, они появлялись, у того же Папия есть даже два варианта, и вообще в это время очень много легенд появлялась о конце Иуды. Значит, он купил поле, и поле называлось полем крови, но не потому, как у Матвея, поле названо полем крови, что оно куплено ценой жизни человека, а потому, что Иуда там погиб. Абсолютно загадочный текст: он упал там ничком, раздувшись, и у него вывалились внутренности. Поэтому появляется легенда о том, что он повесился, но верёвка там, скажем, лопнула или его успели снять. Потрясающий рассказ Папия о том, как Иуда заболел водянкой, причём раздулся так, что не мог входить в дверь и там, где даже проезжала свободно повозка, он не мог пройти.

Я.К. И вообще он в годы войны сотрудничал с гитлеровским гестапо.

В.К. И когда ему нужно было смотреть глаза медицинским зеркальцем, то сами понимаете, нужно было специально щипцами раздвигать веки. Потрясающе интересные вещи. Ну, а дальше прибавляется соответственно, значит, он болел какими-то жуткими болезнями, самыми такими мерзкими, что из него сыпались черви, из него тёк гной и так далее и тому подобное. То есть идёт вот такая линия, сделать этот образ зловонным, омерзительным. И в Средние Века, конечно, в этом особенно преуспели. Появляется как бы новый вариант эдипова мифа: Иуда убивает своего отца, женится на своей матери, потом убивает своего брата и так далее и тому подобное. То есть потрясающе смешная легенда, я думаю, что вы знаете, наверное, да? Об этом Аверинцев пишет в «Мифах народов мира».

А.Г. Да, я просто хотел уточнить ваше пояснение неофитам, что «нет, он просто любил деньги». Перенося на сегодняшний момент, представьте себе человека, который заказал конкурента, получил за это деньги, потом раскаялся, вернул деньги