А что будет, если взять двойной лист Мёбиуса (склеенный из двух полосок)? Такой лист Мёбиуса можно «распутать» не разрезая и снова свернуть таким образом, чтобы белая сторона оказалась внутри листа Мёбиуса. Цвет действительно изменился, но лист как был левозакрученным, так таким и остался.
Таким образом, в качестве примера рассмотрения операции «выворачивания наизнанку» не подходит ни перчатка, ни двойной (тем более однослойный) лист Мёбиуса [9].
Не так-то просто вывернуть внутреннее пространство наизнанку!
Хотя выворачивание встречается на Земле в процессе рождения. Младенец в утробе матери не подозревает о существовании безграничного пространства внешнего мира. Его выход во внешний мир из внутреннего связан с прохождением сквозь внутреннее узкое пространство. Не напоминает ли это прохождение через черную дыру? После рождения младенец оказывается в мире, который для него был внешним.
Во Вселенной есть две реальности, где возможно подобное выворачивание. Это черные дыры и тела, которые мчатся со скоростями, близкими к скорости света.
Известный российский математик П. Флоренский в книге «Мнимости в геометрии», пытаясь ответить на вопрос: «Что будет с телом, которое мчится во Вселенной со скоростью, близкой к скорости света?», поставил мысленный эксперимент, основанный на законах теории относительности. И ответил так: физически оно превратится в свет, а геометрически оно как бы вывернется через себя во Вселенную.
В конце книги Флоренский ставит вопрос: обязательно ли мчаться с такой головокружительной скоростью (практически недостижимой) или выворачивание возможно и в наших обычных физических условиях в трехмерном пространстве?
Вопросами выворачивания занимается сегодняшняя космология, исследуя загадки черных дыр. В книге советского астронома И. А. Климишина «Релятивистская астрономия» приводится модель подлета к черной дыре [10]. Для того чтобы проследить путешествие, представим двоих исследователей черной дыры: один – непосредственно «путешественник», второй – наблюдатель за «путешествием».
Сначала перед путешественником, летящим со скоростью, близкой к скорости света, возникнет так называемый «горизонт событий» – граница черной дыры. Эту границу путешественник успешно пересечет за ограниченный период времени, в то время как для наблюдателя его подлет к черной дыре будет длиться вечно.
Пересечение границы черной дыры навсегда разлучит наблюдателя и путешественника. После пересечения границы путешественник, оторвавшись от наблюдателя, испытает действие дискретного времени, которое можно представить как «вся жизнь уместилась в одно мгновение» и устремится к центру черной дыры, к знаменитой точке сингулярности[55]. Здесь-то и начнется процесс выворачивания. Он в буквальном смысле вывернется наизнанку и вылетит в другую вселенную, причем выворачивание – перемена внутреннего на внешнее – перевернет соответственно пространственное время.
А вот что пишет советский астроном, астрофизик, член-корреспондент АН СССР И. С. Шкловский о путешествии через черную дыру [11].
«При самом подлете к черной дыре путешественник будет „растянут“, „разорван“, „расплющен“[56]. Но если бы он сохранился, то за короткое время (по его часам) он увидит, находясь внутри сферы Шварцшильда[57], все будущее Вселенной! В момент остановки внутри шварцшильдовой сферы путешественник перестанет видеть ту вселенную, из которой он „выскочил“. После этого… путешественник начнет двигаться наружу и через некоторое время (по его часам) опять пересечет шварцшильдову сферу. И тогда увидит совершенно другую вселенную».
Физически это, по-видимому, невозможно, но вполне возможно на творческом и психологическом уровне.
Путь в космос мы представляем себе чисто технический, и, направляясь в космос, человек моделирует привычные земные условия. Но это возможно лишь до определенных пределов. В то же время духовное, психологическое, художественное внедрение в космос пределов не имеет.
В повседневной жизни существует вполне объективная связь между категориями физики или космологии и обычным ненаучным отражением этих же реальностей. Например, без психологического ощущения «тяжести на душе» было бы невозможно понять закон всемирного тяготения.
Чувство тяжести и легкости нам хорошо знакомо. Гораздо сложнее определить, что такое чувство внутреннего и внешнего. Или представить замену внутреннего на внешнее, или выворачивание.
Русский писатель, поэт Андрей Белый смоделировал такое выворачивание дважды. В 1919 году в «Записках мечтателей» он писал: «Если бы мы вдруг сумели вывернуться наизнанку, увидели б мы вместо мира собственной природы: всеазию или фантазию, а вместо органов (печени, селезенки и почек) почувствовали бы Венеру, Юпитер: планеты – суть органы… Я был над собой, под собой; в точке прежнего „я“ – образовалась дыра».
Более предметно процесс замены внутреннего на внешнее, который настиг его в нескольких ступенях от вершины пирамиды Хеопса, он сумел описать в автобиографической повести «Я» [12]. Он почувствовал то, что, по замыслу создателей пирамиды, предстояло ощутить всякому человеку.
«В этом месте ужасная иллюзия зрения: над головою видишь не более трех-четырех ступеней; вниз – то же самое; ступени загнуты; пирамида видится повешенной в воздухе планетой, не имеющей касания с землей; ты – вот-вот-вот свергнешься через головы тебя держащих людей, головой вниз, вверх пятами; мы вдруг ощутили дикий ужас от небывалости своего положения; это странное физиологическое ощущение, переходящее в моральное чувство вывернутости тебя наизнанку, называют здешние арабы пирамидной болезнью.
Для меня же эта вывернутость наизнанку связалась с поворотным моментом всей жизни; последствие пирамидной болезни – перемена органов восприятия; жизнь окрасилась новой тональностью; как будто всходил на рябые ступени одним, сошел же другим».
А. Белый создал образ живого и мыслящего существа, для которого нет внутреннего и внешнего, которое бесконечно распространено в космосе и объемлет себя мирозданием.
И, тем не менее, нам сложно представить, что солнце, звезды и небо мы стали бы воспринимать так, как раньше воспринимали свое нутро; вместо сердца – Солнце, вместо печени – Юпитер, и т. д. А тело мы бы увидели, как сейчас видим небо.
О биологическом пространстве
Одним из малоисследованных типов континуума «пространство-время» является их биологическая разновидность.
Живая природа и соответствующая ей биологическая форма движения материи обладает своим, присущим лишь ей биологическим пространством-временем, которое задается жизнедеятельностью организмов.
Специфика живой материи определяется наличием обмена веществ, саморазвитием, саморегуляцией, самовоспроизводством, которые характеризуют самодвижение живого. А движение, являясь сущностью пространства-времени, определенным образом воздействует на характер биологического времени и биологического пространства.
Биологическое пространство трехмерно, дискретно (прерывисто) и обладает диссиметрией. Оно как бы вписано во внешнее по отношению к нему пространство неживой природы (физическое пространство). Биологическому времени присуще дление, необратимость, однонаправленность, деление на одинаковые отрезки.
Эти свойства неслучайны, именно они образуют определенную внутреннюю структуру биологического пространства-времени.
В. И. Вернадский пишет: «Живое вещество, мне кажется, есть единственное, может быть, пока земное явление, в котором ярко проявляется пространство-время».
Изучая пространство, всегда надо ясно отдавать себе отчет, о пространстве какого именно тела, процесса или явления идет речь.
Нас интересуют живые организмы. Такие организмы имеют клеточное строение. По образному выражению биолога и биохимика А. И. Опарина, как форма вытекающей из крана струи воды обусловлена формой крана, давлением и непрерывным перемещением и определенной скоростью молекул воды, так и пространственные форма и строение клетки, ее оболочки, протоплазмы, ядра являются отражением внешних условий и уже качественно другого процесса – всегда протекающего обмена веществ, обусловливающего непрерывную перестройку клетки.
Размеры, форма и строение клеток и их составных частей сильно варьируются уже в пределах одного организма в зависимости от принадлежности к той или иной ткани или органу (если это многоклеточный организм), от стадии развития, функции клеток и внешних условий, не говоря уже о клетках организмов различных видов.
Для жизнедеятельности клетки особое значение имеют белковые тела, формой существования которых, по Энгельсу, является жизнь, а также нуклеиновые кислоты. Особенности естественных белков проявляются уже в аминокислотном составе белков.
Пространственное строение белковых молекул является решающим для химических возможностей данного белка. Все особенности белков определяются их строением. Нуклеиновые кислоты, так же как и белки, имеют свое, присущее только им строение.
Взаиморасположение составных частей клетки и строящих организм важнейших соединений – прежде всего, белков и нуклеиновых кислот, а также углеводов, жиров и других соединений – образуют ту пространственную организацию клетки, которая отсутствует в неорганической природе, но характерна для живых организмов.
Пространство сложного тела можно рассматривать, так сказать, на разных уровнях, то есть изучать, например, законы взаимного расположения макрочастей тела или же расположение его клеток, молекул и атомов, электронов, ядер и т. д.
Пространство, занятое телом организма, В. И. Вернадский называет полем жизни. Он пишет: «Изучение физико-химических свойств поля жизни дает в этом отношении самые точные и самые глубокие указания, каких не дает пока никакое другое физическое явление Космоса».
Раз возникнув, биологическое пространство испытало изменение и развитие благодаря присущему внутри организма обмену веществ и непрерывным воздействиям внешней среды под контролем естественного отбора.