Киевские лекции Роджера Пенроуза

Inter arma silent musae (когда говорит оружие, музы молчат) - утверждали древние римляне. Поэтому на фоне предвыборных баталий сравнительно малозаметным (с точки зрения медиа) показался приезд в Киев одного из величайших ученых современности Роджера Пенроуза, который прочитал в украинской столице две публичные лекции, провел несколько встреч с учеными университетов и институтов НАН Украины.

Чтобы непосвященные осознали место и значение сэра Роджера в современной науке, приведу лишь один пример. Давно известно: кристалл, чтобы совместить его с самим собой, можно повернуть вокруг определенной оси лишь на 180, 120, 90 или 60 градусов. Другие повороты (например, на 72 градуса, что отвечает так называемой оси 5-го ранга) запрещены свойствами симметрии.

Это утверждение тождественно обстоятельству, которое хорошо знали еще во времена античности: поверхность можно замостить без промежутков лишь правильными квадратами, треугольниками и шестиугольниками. С другими фигурами (например, пятиугольниками) этого сделать не удается.

И вот в 1974 году Роджер Пенроуз доказал: плоскость можно без промежутков замостить набором простеньких четырехугольников лишь двух видов. Такую «мозаику Пенроуза» действительно нельзя перевести саму в себя параллельным перемещением (она не имеет так называемой трансляционной симметрии). Зато у нее есть оси запрещенных для кристаллов рангов: как легко убедиться с одного взгляда на «мозаику», поворот на 72 градуса переводит ее саму в себя!

Это геометрическое упражнение стало основанием для объяснения квазикристаллов, впервые полученных в 1982 году молодым израильским ученым Даном Шехтманом, работавшим тогда в США. Нобелевская премия по химии 2011 года стала достойной наградой для исследователя, который показал: твердые тела существуют не только в кристаллической или аморфной форме (как считали более века), но и в форме квазикристаллов: образований без трансляционной симметрии, однако с поворотными осями запрещенных в классических кристаллах рангов.

В отличие от Дана Шехтмана Роджер Пенроуз нобелевским лауреатом не стал. По одной простой причине: Альфред Нобель не установил в свое время премию для математиков. Зато все другие мыслимые в научном мире отличия ученый имеет. Среди них членство в Лондонском Королевском обществе и во многих иностранных академиях, премия Альберта Эйнштейна, премия Вольфа (полученная совместно с легендарным Стивеном Гокингом), старейшее в мире научное отличие - основанная еще в 1731 году медаль Копли.

Эти награды были получены за работы, охватывающие чрезвычайно широкий спектр фундаментальных проблем: от основ мироздания и до принципов функционирования человеческого сознания. Хватало у ученого и работ, которые казались игрушками, однако вызывали огромный интерес и получили огласку. Так, еще в 1954 году 23-летний Роджер Пенроуз опубликовал совместно с отцом, известным медиком и генетиком Лайонелом Пенроузом, в профессиональном журнале по психологии статью о «невозможных фигурах» - треугольнике из трех перекрещенных под прямым углом балок и бесконечных ступеньках. Именно эта статья вдохновила голландского художника Маурица Эшера на серию его знаменитых парадоксальных работ с использованием разных оптических эффектов.

Поэтому и не удивительно, что «публичного ученого» Пенроуза за его научные заслуги королева Елизавета ІІ в 1994 году посвятила в рыцари (ее предшественница королева Анна сделала в 1705 году то же самое относительно Исаака Ньютона).

Киевские лекции профессора Пенроуза действительно стоило услышать. 81-летний ученый в течение четырех часов восторженно и элегантно рассказывал аудитории в КНУ им. Т.Шевченко о разработанной им теории, согласно которой активность мозга рассматривается как физический процесс, что выходит за рамки обычной квантовой механики и лежит «вне вычислений». При этом за счет эффектов квантовой гравитации происходит процесс беспрерывной «объективной редукции» волновой функции частей мозга. Большую роль при этом играют, по мнению профессора Пенроуза, микротрубки клеточных органелл, которые ведут себя во многом как одноизмеримые квантовые резисторы.

Лекция в Киевском политехническом имела интригующее название «Увидеть сигналы со времени до Большого Взрыва». Согласно господствующим сегодня представлениям, за начальный миг Вселенной - Большой Взрыв - заглянуть принципиально невозможно. Однако профессор Пенроуз убежден: история Вселенной на самом деле охватывает бесконечную последовательность Взрывов и Коллапсов, которые переходят в новые Взрывы. Гравитационные волны, возбужденные еще до Коллапса слиянием массивных «черных дыр» (такие есть в центре и нашей Галактики, и соседней Туманности Андромеды), как считает сэр Роджер, могут спроектироваться на срез «просторанства-времени» и вызвать флуктуации температуры реликтового излучения уже в нашей Вселенной. Ученый представил еще неопубликованные экспериментальные данные, которые, по его мнению, подтверждают эту гипотезу.

Во время лекций сэр Роджер пользовался старыми, рисованными фломастером от руки диапозитивами (в последний раз автор видел их у коллег-физиков лет десять назад, - потом их вытеснили компьютерные презентации, к которым, как сознался ученый в кулуарах, он так и не привык). Но качество рисунков (очень выразительных и остроумных) напоминало, что дед ученого был профессиональным художником. Не менее интересными оказались и ответы на вопросы. Пенроуз еще раз подтвердил свой скептицизм относительно возможности создания «сильного искусственного интеллекта». Более того, возможного автора такой машины ученый мимоходом назвал Франкенштейном - довольно красноречиво продемонстрировав свое этическое отношение к возведению компьютера в ранг человека. Ученый не очень-то верит и в будущее квантовых компьютеров, по его мнению, в лучшем случае это будут машины для очень ограниченного применения (их опасность заключается в том, что полученные результаты просто невозможно будет проверить). В конце концов, на вопрос, кто создал законы Вселенной, сэр Роджер дипломатично ответил, что ему прежде всего интересно понять эти законы, а не знать их автора.

Однако не обошлось без традиционной ложки дегтя. Встреча в КНУ была почему-то организована в Институте международных отношений (на ул. Мельникова), территориально далеком от проспекта Глушкова, где сосредоточена главная потенциальная аудитория ученого - математики, физики, кибернетики, биологи. Под нее отвели маленький зал ученого совета, и большинство тех, кто таки доехал, должны были все четыре часа стоять (хотя рядом есть огромные аудитории на сотни человек). К счастью, исправил положение НТУУ «КПИ». Здесь для лекции (перед которой ректор Михаил Згуровский вручил гостю диплом и мантию доктора honoris causa) отвели просторный зал, а поскольку и он не вместил всех желающих, обеспечили телетрансляцию в большую физическую аудиторию.

Организаторы визита решили сопроводить лекции последовательным переводом. Целесообразность такого решения (наши ученые и студенты уже в большинстве своем неплохо понимают английский) была неочевидна, а перевод «съел» ровно половину времени. К тому же характеризовался он не лучшим качеством - из зала должны были подсказывать профессиональные термины. К тому же, этот перевод велся не на украинском (что для Киева выглядело бы естественно, тем более что и КНУ, и КПИ готовят профессиональных «научных» переводчиков), а на русском… Конечно, это мелочи. Однако, с другой стороны, именно из-за таких мелочей уже мало кто в мире готов серьезно говорить о европейских перспективах Украины, считая нас естественной частью сферы влияния нашего большого северо-восточного соседа.

Организаторов приезда сэра Роджера Пенроуза в Киев - директора компании СКС Павла Мазурка и сотрудника посольства США в Киеве Игоря Цискевича - следует горячо поблагодарить за предоставленную возможность пообщаться с легендарным ученым. Это было особенно важно для студентов, которые только делают свой жизненный выбор. Остается надеяться, что визит ученого, по крайней мере, побудит кого-то из наших издателей напечатать наконец украинские переводы «Нового ума короля» или «Пути к реальности» - книг, без которых невозможно представить интеллектуальную панораму сегодняшней Европы.