[Если мы зафиксируем критический момент прыжка справа налево, то есть от плюс бесконечности до минус бесконечности, мы можем столкнуться с трудностями. Ибо поверхностное существо продолжает свой путь без перерыва и непрерывно, и у нас возникает желание приписать ему теневой путь, который также является непрерывным и неразрывным. Это возможно только в том случае, если мы предположим, что две точки в бесконечности соединены, то есть если мы считаем их идентичными. Это предположение покажется более естественным, если мы будем рассуждать следующим образом. На профильном рисунке стол представлен как прямая линия, и именно вдоль этой линии движется тень. Мы можем рассматривать эту линию как бесконечно большой круг, ибо бесконечно большой круг имеет нулевую кривизну, точно так же, как прямая линия, от которой он поэтому неотличим. Однако бесконечно большой круг имеет только одну точку, расположенную на бесконечном расстоянии, то есть он объединяет две кажущиеся точки в бесконечности прямой линии, с которой мы его отождествляем. Соответственно, мы сохраняем непрерывность и теневого пути. Эйнштейн считает допустимым сказать, что правая и левая части каждая представляют собой половину бесконечной проекции, которая становится полной только тогда, когда два конца соединены.]
Теперь мы должны быть готовы к мыслительному усилию, которое потребует значительной помощи со стороны нашего воображения. Во-первых, вместо одного поверхностного существа мы предположим несколько, ползающих по разным меридианам, так что серия теней будет двигаться вдоль прямых линий, исходящих из Южного полюса. Далее, давайте представим, что размеры всей картины увеличены на один, то есть мы преобразуем плоскую картину в пространственную модель. Явления должны оставаться прежними, за исключением того, что они должны быть усилены на одно измерение: поверхностные условия становятся пространственными условиями, а поверхности становятся твердыми телами.
То, что мы видим сейчас, — это настоящие насекомые с круглыми телами (если мы сохраним наш первоначальный тип существ), или, поскольку нет ограничений относительно их размера — тени приняли все возможные размеры — мы можем предположить любые твердые тела, звезды или даже звездные системы. Их движения происходят точно так же, как движения теней, ранее отбрасываемых плоскими телами.
Это означает, что если звездное тело движется, его размер увеличивается до тех пор, пока оно не достигнет сферической границы пространства, где оно становится бесконечно большим и в тот же момент переходит от плюс бесконечности к минус бесконечности, то есть оно входит во Вселенную с противоположного направления; затем, если оно продолжает двигаться в своем первоначальном направлении (как оно делало все время), оно постепенно уменьшается в размере, пока, наконец, не достигнет своего первоначального положения и своего первоначального размера. Если мы предположим, что тело наделено способностью к ощущению, оно не смогло бы наблюдать свои собственные изменения размера, поскольку все его масштабные измерения были бы изменены в той же пропорции. Весь этот комплекс явлений все еще происходил бы в бесконечном мире пространства, но, согласно Общей теории относительности, геометрия, которая справедлива в этом мире, больше не была бы геометрией Евклида; она заменена системой законов, которые возникают из физики как геометрическая необходимость. В этой новой геометрии круг, описанный единичным радиусом, немного меньше, чем он был бы в евклидовой геометрии, в результате чего самый большой мыслимый круг в этом мире не может принять бесконечный размер.
Таким образом, мы должны представить, что наши твердые тела, скажем, звезды, прибывают в точку в своих путешествиях, которую мы можем назвать только «чрезвычайно далекой». Если мы назовем направления правым и левым вместо положительного и отрицательного, то процесс сводится к следующему: движущееся тело достигает точки, которая чрезвычайно далека справа и которая идентична точке, чрезвычайно далекой слева; это означает, что тело никогда не выходит за пределы пространственного континуума этого мира, но возвращается в свою начальную точку отправления, даже когда оно движется все дальше вперед в том, что кажется прямой линией. Оно движется в «искривленном» пространстве.
Эйнштейну удалось найти приблизительное значение для этой не бесконечной Вселенной, исходя из того факта, что существует определяемая гравитационная постоянная. В строении Вселенной она означает то же самое для массовых отношений Земли, что гравитационная постоянная Земли означает для нас, а именно величину, из которой мы можем рассчитать конечную скорость, достигаемую свободно падающим телом за единицу времени. Он также предполагает вероятное среднее значение плотности распределения материи во Вселенной, предполагая, что оно примерно такое же, как у Млечного Пути. На этой основе Эйнштейн пришел к следующему результату путем вычислений:
Вся Вселенная имеет диаметр 100 миллионов световых лет в круглых числах. Это составляет около 700 триллионов миль.
М.: Следует ли это из дискуссии, которую вы только что начали?
ЭЙНШТЕЙН: Это следует из математических расчетов, которые я представил в «Космологических соображениях, вытекающих из Общей теории относительности», в которых цифра, которую я только что привел, не указана. Точная цифра — это второстепенный вопрос. Важно признать, что Вселенную можно рассматривать как замкнутый континуум, насколько это касается измерений расстояния. Еще один момент также нельзя забывать. Если, в угоду вашему желанию, я использовал простое пояснение, это не должно рассматриваться иначе, как импровизированный мост для помощи воображению.
М.: Тем не менее, это будет очень приветствоваться многими, кто не в состоянии постичь трудные космологические соображения. Число, которое вы упоминаете, является чрезвычайно ошеломляющим. Действительно, мне кажется, что диаметр в 100 миллионов световых лет предполагает бесконечно большое расстояние больше, чем само слово «бесконечность», упомянутое per definitionem, которое ничего не говорит обычному уму. Оно вызывает настоящий карнавал чисел, особенно у тех, кому одно лишь огромное число доставляет определенное удовольствие. Но вы собирались дать мне число, выражающее и массу?
И тогда я узнал, что вес всей Вселенной, выраженный в граммах, равен 10, умноженному на себя 54 раза, то есть 10^54 (453 грамма = 1 фунт, грубо говоря). Это кажется довольно разочаровывающим на первый взгляд, но принимает другой вид, когда мы представляем себе, что означает эта цифра. Это означает, что вес Вселенной в килограммах исчисляется октиллионами. Сама Земля весит шесть квадриллионов килограммов, следовательно, вес Вселенной Эйнштейна относится к весу всей Земли так же, как последняя относится к килограмму. Опять же, вес Земли к весу Солнца относится как 1 к 324 000. Следовательно, нам пришлось бы взять по крайней мере триллион, то есть миллиард миллиардов солнц, чтобы получить вес Вселенной. А что касается линейной протяженности, давайте рассмотрим самые далекие звезды Млечного Пути, которые находятся на немыслимом расстоянии, выразимом только в световых годах. Если мы поместим 10 000 таких Млечных Путей в ряд, мы придем к этому диаметру Вселенной, которая, соответственно, будет иметь кубическое содержание в тысячу миллиардов раз большее, чем область, доступная для астрономических наблюдений.
Таким образом, у нас очень просторная Вселенная. И все же она недостаточно просторна, чтобы удовлетворить всем требованиям, которые мог бы предъявить математик, интересующийся перестановками и комбинациями. Одной из таких комбинаций является пример так называемой «Универсальной книги», которая возникла в воображаемом эксперименте Лейбница. Если мы представим себе сумму всех книг, которые можно напечатать, делая все возможные расположения и последовательности наших букв, каждая книга отличается от любой другой, даже если только одним символом, то вместе они должны содержать все, что может быть выражено в смысле и бессмыслице, и все, что когда-либо осуществимо на самом деле или в мечтах. Следовательно, среди прочего, они включали бы всю мировую историю, всю литературу и всю науку, даже от начала мира до конца. Если мы согласимся на условность оперирования 100 различными печатными знаками (буквами, цифрами, точками, интервалами и т. д.) и предоставления каждой такой книге миллиона мест для знаков, так что каждая книга все еще будет удобного размера, то количество этих книг составило бы ровно 10 в двухмиллионной степени, или, в цифрах, то есть 10^2 000 000.
Эта полностью исчерпывающая универсальная библиотека, содержащая всю мудрость, состояла бы из такого количества томов, что ее нельзя было бы поместить в шкаф размером со всю звездную Вселенную. И, к несчастью, нужно добавить, что замкнутая Вселенная, только что описанная Эйнштейном и имеющая диаметр в сто миллионов световых лет, была бы слишком мала, чтобы вместить эту библиотеку.
«Тем не менее, — сказал я, — ваша Вселенная изображает нечто немыслимо великое; можно было бы назвать это бесконечностью, выраженной в цифрах. Ибо в вашем мире все еще остается одно свойство бесконечности, а именно то, что оно не налагает никаких ограничений на движение любого рода. С другой стороны, цифры провозглашают ограниченную меру в математическом смысле, какой бы великой эта мера ни была. Это вызывает старое беспокойство ума из-за настойчивого вопроса: что находится за пределами? Абсолютное Ничто? Или это нечто, что все же не занимает пространства? Декарт и многие другие великие мыслители никогда не преодолевали эту трудность и всегда утверждали, что замкнутый мир невозможен. Как же тогда обычному человеку примириться с измерениями, которые вы установили?»
Эйнштейн дал ответ, который, как мне показалось, предлагал последний выход для опасливых умов. «Возможно, — сказал он, — что другие Вселенные существуют независимо от нашей собственной».
То есть никогда не будет возможно проследить связь между ними. Даже после вечности наблюдений, расчетов и теоретических исследований ни один проблеск или знание о любом из этих ультрамиров никогда не проникнет в наше сознание. «Представьте, что человеческие существа — это двухмерные поверхностные существа, — добавил он, — и что они живут на плоскости неопределенной протяженности. Предположим, что у них есть органы, инструменты и ментальное отношение, строго адаптированные к этому двухмерному существованию. Тогда, самое большее, они смогли бы выяснить все явления и отношения, которые объективируются в этой плоскости. Тогда у них была бы абсолютно совершенная наука о двух измерениях, полнейшее знание их космоса. Независимо от этого, могла бы существовать другая космическая плоскость с другими явлениями и отношениями, то есть вторая аналогичная Вселенная. Тогда не было бы средств построить связь между этими двумя мирами или даже заподозрить такую связь. Мы находимся в точно таком же положении, как эти обитатели плоскости, за исключением того, что у нас на одно измерение больше. Возможно, на самом деле, до некоторой степени вероятно, что мы с помощью астрономии откроем новые миры далеко за пределами границ области, исследованной до сих пор, но никакое открытие никогда не сможет вывести нас за пределы континуума, описанного выше, точно так же, как первооткрыватель мира плоскости никогда не преуспел бы в совершении открытий за пределами своего собственного мира. Таким образом, мы должны считаться с конечностью нашей Вселенной, и вопрос о регионах за ее пределами не может обсуждаться далее, ибо он ведет только к воображаемым возможностям, для которых у науки нет ни малейшего применения».
* * * * * * * *
Эйнштейн оставил меня на некоторое время наедине с вихрем идей, которые он во мне пробудил. После того как я преодолел первое потрясение, я попытался найти убежище в идее, возникшей из первого теневого аргумента, в котором фигурировали сферические тела, стремящиеся ускользнуть в бесконечность справа, но появляющиеся вместо этого на огромных расстояниях слева. У кого-нибудь когда-либо были предчувствия такого рода мира? Возможно, что-то подобное можно найти в более ранних книгах по науке? Если так, то они ускользнули от моего внимания. И все же мне приходит на ум отрывок поэта. Его можно найти в томе Генриха фон Клейста; это том, имеющий дело только с земной материей и лишенный астрономических идей. Представьте себе книгу, предметом которой является кукольный театр, содержащую в середине раздел, предвосхищающий Вселенную Эйнштейна! Совершенно случайно Клейст начинает говорить о «пересечении двух линий, которые, пройдя через бесконечность, внезапно появляются на другой стороне, подобно изображению в вогнутом зеркале, которое удаляется в бесконечность и внезапно возвращается снова и оказывается совсем близко», и, совершенно в соответствии с нашей новой космологией, он заявляет: «Рай заперт и заколочен, и херувим позади нас; мы должны совершить путешествие вокруг света и посмотреть, не сможем ли мы обнаружить выход где-нибудь в другом месте, возможно, на другом конце».
Возможно, поэты будущего будут заниматься этой Вселенной; не лирические поэты, а потомки Гесиода, Лукреция или Рюккерта. Они выразят в стихах, что мир Эйнштейна предлагает источник утешения для измученных душ, которые пресытились антиномиями Канта. Ибо в этом все еще почти неизмеримом мире роковое понятие «бесконечное» было сделано терпимым впервые. В некотором роде оно избавляет нас от того, что совершенно немыслимо, но во что нас обычно загоняют, и образует мост между тезисом «конечное» и антитезисом «бесконечное». Мы приводимся к общему потоку, в котором оба понятия мирно сливаются вместе. Об этом в нашем разговоре не было упоминания, и у меня была веская причина быть осторожным в следовании этой теме в данном направлении. Я не должен позволить возникнуть никаким сомнениям по этому пункту: Эйнштейн сам цепко держится с непогрешимой логикой за строго математически определенное понятие бесконечности и не допускает никакого компромисса с не-бесконечным.
Когда я по какому-то предыдущему случаю пытался подтолкнуть его к компромиссу, включающему переходную границу, мне не помогло то, что я цитировал Гельмгольца в поддержку возможности такой операции: мое усилие закончилось внезапно.
* * * * * * * *
Преследуя эти соображения о Вселенной, мы пришли к вещам, которые на обычном языке обычно называют «оккультными». В связи с этим последовали такие замечания: «Я, конечно, далек от попыток проследить связь между четырехмерностью, которую вы устанавливаете, профессор, и четырехмерностью некоторых спиритических псевдофилософов, но мне приходит в голову, что в таких оккультных кругах будут предприниматься усилия извлечь выгоду из того факта, что одно и то же слово используется в обоих случаях. Это больше, чем предположение, на самом деле, ибо среди невежд нет сомнений, и поэтому мы действительно находим имя Эйнштейна, цитируемое в связи с медиумическими экспериментами, которые приправлены четырехмерностью».
«От меня не будут ожидать, — сказал Эйнштейн, — вступления в дискуссию с невеждами и теми, кто неверно истолковывает. Отбросив их, давайте ограничимся кратким рассмотрением понятия «оккультный», поскольку оно играло роль в серьезной науке. Главным примером этого в истории является гравитация. Гюйгенс и Лейбниц отказывались принять гравитацию, ибо, как они говорили, согласно взгляду Ньютона, это действие на расстоянии и, следовательно, принадлежит к области оккультного. Как и все оккультное, оно противоречит причинному порядку в природе. Мы не должны рассматривать противоречие Гюйгенса и Лейбница как вызванное недостатком проницательности; скорее, они возражали на основаниях, которые, как исследователи, они имели полное право отстаивать. Ибо, насколько касается нашего повседневного опыта, всякое взаимное влияние вещей в природе происходит только при прямом контакте, как при давлении или ударе, или при химическом действии, как когда зажигается пламя. Тот факт, что звук и свет, по-видимому, составляют исключения, обычно не ощущается как противоречие постулату контакта. Случай с магнитом кажется гораздо более поразительным, потому что его эффект проявляется как прямое проявление силы. Я должен упомянуть, что когда я, будучи ребенком, впервые познакомился с компасом — а это было до того, как я когда-либо видел магнит, — это произвело на меня сенсацию, которую я считаю доминирующим фактором в моей жизни вплоть до самого настоящего момента. Действительно, существует фундаментальная разница между давлением и ударом, с одной стороны, и тем, что мы слышим и видим, с другой, даже в повседневном опыте. В случае света и звука что-то должно «происходить» постоянно, если эффект должен возникнуть и продолжаться...»
«И все же здесь, кажется, входит еще одно различие, — вставил я. — Возможно ли дать полное объяснение гравитации, используя только понятия давления и удара? Возможно, «давление на расстоянии» не показалось бы современникам Ньютона столь же непонятным, как «натяжение или тяга на расстоянии». Мне кажется, что особенно трудно представить себе тягу или притяжение к далекому объекту».
Эйнштейн не считает это различие значительным и рассматривает его как возможное для преодоления даже таким образом, который можно непосредственно представить. «Если сила оказывается корпускулярной передачей, — объяснил он, — мы можем представить себе «силовую тень», в которую бомбардирующие корпускулы не могут проникнуть. Таким образом, если препятствие, которое создает такую тень, оказывается между телом А и телом Б, то на стороне Б, обращенной к А, будет меньшее давление, и, следовательно, Б испытает большее корпускулярное давление с другой стороны, в результате чего Б будет вынуждено в направлении А, и наблюдатель получит впечатление тяги от Б к А. В наши дни, когда теория «силовых полей» доминирует в наших физических взглядах, нам нужно беспокоиться о корпускулярных давлениях и ударах так же мало, как и о вихрях, которые Декарт когда-то считал конечными причинами движений небесных тел. Усилия некоторых реформаторов вновь ввести эти вихри и водовороты в качестве объяснений должны рассматриваться как тщетные».