Опережая гром: почему наша физика может быть ошибкой восприятия?

Размышления о физике слепого человечества.

Как считается с древних времен, у человека насчитывается пять органов чувств. Это зрение, слух, осязание, обоняние и вкус. Хотя современные физиологи насчитывают больше органов чувств, относя к ним, например, вестибулярный аппарат и мышечное чувство, но для рассматриваемой темы они не имеют значения. Окружающий мир мы познаем именно благодаря нашим органам чувств. Это банальная истина, но ее все же следует зафиксировать для дальнейших рассуждений.

Давайте попробуем представить как бы выглядел окружающий мир в воображении человечества, лишенного зрения, самого важного органа чувств с помощью которого мы получаем порядка 90% информации о происходящим вокруг. Мы знаем, нередки случаи рождения полностью слепых людей. Казалось бы, вот идеальные субъекты, способные ответить на вопросы, заданные далее. Но такие слепые от рождения люди живут среди зрячего окружения и устно получают недостающую информацию об окружающем мире, который никогда не смогут увидеть.

Кстати, небольшое отступление. На ум пришла параллель между искусственным интеллектом со слепым от рождения ребенком , которым описывают, скажем, красоту заката. В силу своего воображения они могут нарисовать для себя самые захватывающие картины этого зрелища, но они не способны сверить свои фантазии с реальностью.

Не станем говорить о всех аспектах жизни слепого человечества, как они общаются между собой, как добывают пищу, как обустраивают свой быт. Давайте обсудим их представление о физических процессах окружающего мира.

Рано или поздно среди ученых такого слепого человечества появился бы свой Эйнштейн с теорией о скорости звука как фундаментальном пределе упругих волн в веществе и невозможностью превзойти это значение. Вероятно, слепые ученые так же выбрали бы в качестве фундаментальной константы эту скорость и пришли бы к выводу, что такая скорость звука является двусторонней.

Слепые ученые исследовали бы окружающий их мир, оставаясь в границах своей сферы наблюдаемости, напрямую определяемой наиболее «быстродействующим» органом чувств — слухом. С течением времени их физика приобрела бы достаточно стройный и непротиворечивый характер. Но периодически они наблюдали бы явления, которым не находилось разумного объяснения в их представлении о мироздании. Слепые ученые называли бы наблюдаемое парадоксом и долго спорили о сущности увиденного, точнее, услышанного.

Например, они обязательно столкнулись бы с нарушением привычной для них причинно-следственной связи. Без сомнения, эти люди изобрели бы камертон, прибор для создания неких эталонных звуковых частот. Тот, кто занимался в музыкальной школе, наверняка помнит этот нехитрый инструмент для настройки пианино. Возможно, кому-то из слепых ученых пришла бы идея обмотать камертон проволокой. И не просто обмотать, а соединить этот камертон со вторым таким же устройством, получив примитивный когерер или резонансный контур. Рано или поздно такой ученый обнаружил бы странный, на его взгляд, эффект. Камертоны с проволокой вдруг зазвенели без видимых причин, а потом, спустя несколько секунд, раздался гром. Слепые учены быстро бы заметили, что интервалы между звоном камертонов и раскатом грома являются случайными. Но они точно установили бы взаимосвязь этих событий.

Конечно, слепое человечество было бы знакомо с громом, но давало бы его появлению самые разные объяснения, кроме как результата разряда молнии. Это мы, зрячее человечество, знаем о молнии, так как видим ее, недоступную для слепых ученых.

В своих дискуссиях они бы рассуждали примерно так: имеется сигнал, чья скорость принята за максимально возможную в природе. Вдруг фиксируется эффект, нарушающий эту незыблемую догму. Существует нечто, превосходящее их фундаментальную константу и ломающее привычную им причинно-следственную связь. И скорее всего, большинство слепых ученых ринется искать какие-то фантастические объяснения обнаруженному явлению, рассуждая об аномалиях и «скрытых параметрах». Их понять можно, ведь в их понимании существует предел скорости распространения информации, равный их фундаментальной константе. Они бы вели философские разговоры о невозможности такого явления, придумывая аналогию известной среди зрячих физиков задаче о камне, брошенном в окно и звоне разбитого стекла.

Зрячие ученые стали бы смеяться от таких рассуждений, ведь они знают о существовании электромагнитных волн и света, как части спектра таких волн.

Возникает вопрос: могут ли ученые слепого человечества найти доказательства существования электромагнитных волн?

Теоретически они способны это сделать, но первым шагом им придется допустить возможность существования физических процессов, протекающих на скоростях, превышающих скорость звука.

Слепые ученые наверняка были бы знакомы с магнитными явлениями, например, когда обнаружили, что два камня способны притягиваться друг к другу и для их разъединения необходимо приложить силу.

Они наверняка открыли бы статическое электричество и создали бы устройство или в виде аналога нашей электрофорной машины, или на основе трибоэлектрического эффекта, проще говоря, за счет трения двух диэлектриков. Слепые ученые забавлялись бы щелчками этого устройства, способными слегка щипать руку экспериментатора.

Рано или поздно какой-то слепой ученый обнаружил бы связь между разрядом своей электрофорной машины и магнитным камнем, расположенным неподалеку. Первым делом он бы подумал о возникновении каких-то невидимых сил, заставивших сдвинутся камень в момент разряда. Но такой экспериментатор не способен видеть разряд, он его только слышит. В силу незначительности расстояний между электрофорной машиной и магнитным камнем, экспериментатор не заметит никакой задержки. Но он мог бы задать себе вопрос: а как поведет себя магнитный камень, если расположить его на достаточном удалении? Нет оснований считать, что слепое человечество не смогло бы провести подобный эксперимент, благодаря которому их ученые пришли бы к выводу о существовании неких взаимодействий, известных нам как электромагнитные волны.

Как вы считаете, на каком этапе находятся зрячие ученые, если их знания рассматривать через призму мытарств ученых слепого человечества?

Возможно, когда мы смотрим на квантовую запутанность или пытаемся разгадать природу шаровой молнии, нами фиксируем только «гром», как следствие некого процесса. Но мы остаемся абсолютно слепыми к «молнии», скрытому нелинейному каркасу реальности, который управляет этим процессом.