Если попросить кого-нибудь назвать имена выдающихся физиков, мало кто вспомнит более одного-двух. И скорее всего это будут Эйнштейн и Стивен Хокинг. А ведь такие специалисты - современные гении, чьи магические математические формулы позволяют заглянуть в самую глубину законов природы и зачастую начисто изменяют наше житейское представление о мире.
Еще один ученый, который становится все более известен, - давнишний коллега Хокинга Роджер Пенроуз. Вот уже двадцать лет он работает профессором математики Оксфордского университета. Его теории чреваты более серьезными последствиями для науки, чем идеи самого Хокинга, который ограничил свои исследования попытками разобраться с происхождением Вселенной. Пенроуз занимается пересмотром двух теорий, которые составляют фундамент современной физики - квантовой механики и общей теории относительности. Он пытается «сплести» из них новое и в какой-то мере из ряда вон выходящее объяснение абсолютной загадки - феномена сознания.
Как и Хокинг, Пенроуз - автор очередного бестселлера. «Новый разум императора» - это блестящее, хотя и с трудом воспринимаемое исследование возможной связи между физикой и разумом. Книга бросает вызов сторонникам идеи искусственного интеллекта, которые утверждают, что разум можно будет имитировать на компьютере. Пенроуз утверждает, что работа ума - это процесс, не поддающийся расчетам, он находится в зависимости от макромасштабных квантовых свойств головного мозга. Эта тема нашла продолжение и в последней книге Пенроуза «Тени разума».
Кабинет Пенроуза в Оксфордском университете может принадлежать только математику. Большой письменный стол завален геометрическими фигурами из дерева и проволоки - дань ранней любви Пенроуза к геометрии и головоломкам.
- Мой отец, профессор генетики человека в лондонском Университетском колледже, очень увлекался головоломками и шахматными задачами, - рассказывает он. - Между работой и хобби у него никогда не было четкой границы. Думаю, что эта черта характера перешла и ко мне. Мой старший брат Оливер очень рано стал математиком, другой брат, Джонатан, десять раз был чемпионом Англии по шахматам. Так что и математика, и в особенности геометрия вошли в мою жизнь совершенно естественно. Хотя я мечтал стать специалистом в области хирургии головного мозга. Мозг очень рано заинтересовал меня...
Согласно Пенроузу, работа головного мозга не может по самой своей природе поддаваться ни расчетам, ни имитации с помощью компьютерной программы. Компьютеры никогда не смогут обрести разум, так же, как роботы, хоть и напоминающие человеческую фигуру, никогда не будут мечтать об электрической кошке или собаке. Для разъяснения своих идей Пенроузу и пришлось написать «Новый разум императора».
- Я увидел передачу под названием «Горизонт», в которой Марвин Минский, самый активный проповедник идеи искусственного интеллекта, выступал с заявлениями по поводу того, что могут делать компьютеры и как они однажды оставят нас позади, - вспоминает он. - И обратил внимание, что никто из присутствующих не высказал альтернативной точки зрения: в физических законах, которые управляют сознанием, есть нечто такое, что не поддается расчетам.
Но что же это за принципиально не рассчитываемый процесс? Вот здесь-то мы и начинаем проникать в дебри физики. Прежде всего Пенроуз отвергает модель головного мозга, которой часто пользуются поборники идеи искусственного интеллекта и которая подразумевает, что мозг работает, как компьютер, производя множество отдельных вычислений. Вместо нее он сравнивает смутные глобальные ощущения мозга с неопределенным, фантомным квантовым миром микроскопических объектов типа электронов, атомов и молекул.
Хотя квантовая механика - действительно чрезвычайно плодотворная теория, она обладает несколькими парадоксальными особенностями. Например, когда объекты, подчиняясь ее законам, претерпевают изменения, они превращаются во множество возможностей и пребывают в состоянии зыбкой неопределенности. Теория не дает удовлетворительного объяснения тому, как эти размытые состояния переходят в ту или иную конкретную реальность. Иными словами, не существует способа соединить квантовый мир с миром наблюдающейся реальности.
Пенроуз считает, что квантовое описание действительности следует непременно пересмотреть, объединив его с общей теорией относительности Эйнштейна. Однако подобную интеграцию его коллеги пытаются осуществить уже несколько десятков лет. И делается это главным образом для того, чтобы объяснить астрофизические явления типа черных дыр и Большого взрыва. Пенроуз же полагает, что именно едва уловимые различия между пространственно-временными структурами зыбких квантовых состояний заставляют последние обретать определенное состояние, поддающееся наблюдению.
Далее Пенроуз, давая полную волю воображению, выдвигает гипотезу, согласно которой работа головного мозга - это некий аналогичный макроскопический квантовый процесс, в ходе которого множество мелких единиц (например, нейронов), взаимодействуя, порождают сознание. В своей последней книге он претендует на то, что идентифицировал эти единицы. Это, утверждает он, не сами нейроны, а более мелкие молекулярные единицы внутри последних.
Первым эту идею выдвинул Стюарт Хамеров, анестезиолог, исследовавший «отключение» сознания. Он предположил, что роль промежуточных звеньев в деятельности мозга, возможно, играют цитоскелеты нейронов. Цитоскелет, внутренний костяк клеток, состоит из белков, оформившихся в микротрубки, которые пролегают вдоль нейронов.
- Мне пришла в голову мысль, что микротрубки обладают многими качествами, которые могли бы иметь значение при возникновении крупномасштабных квантовых эффектов, - говорит Пенроуз.
Разумеется, на этом уровне рассуждений у каждого неизбежно возникают вопросы о душе, духе, Боге и т.п. Но сам Пенроуз уклоняется от обсуждения этой темы.