Київські лекції Роджера Пенроуза

Inter arma silent musae (коли гримить зброя, музи мовчать) - стверджували давні римляни. Тому на тлі передвиборних баталій порівняно малопомітним (із погляду медіа) видався приїзд до Києва одного з найвидатніших учених сучасності Роджера Пенроуза, який прочитав в українській столиці дві публічні лекції, провів кілька зустрічей із науковцями університетів та інститутів НАН України.

Аби непосвячені зрозуміли місце й значення сера Роджера в сучасній науці, наведу лише один приклад. Давно відомо: кристал, щоб сумістити його із самим собою, можна повернути навколо певної осі лише на 180, 120, 90 або 60 градусів. Інші повороти (наприклад, на 72 градуси, що відповідає так званій осі 5-го рангу) заборонені властивостями симетрії.

Це твердження тотожне обставині, яку добре знали ще за часів Античності: поверхню можна замостити без проміжків лише правильними квадратами, трикутниками і шестикутниками. З іншими фігурами (наприклад, п’ятикутниками) цього зробити не вдається.

І ось у 1974 році Роджер Пенроуз довів: площину можна без проміжків замостити набором простеньких чотирикутників лише двох видів. Таку «мозаїку Пенроуза» справді не можна перевести саму в себе паралельним переміщенням (вона не має так званої трансляційної симетрії). Зате в неї є осі заборонених для кристалів рангів: як легко переконатися з одного погляду на «мозаїку», поворот на 72 градуси переводить її саму в себе!

Ця геометрична вправа стала підґрунтям для пояснення квазікристалів, уперше отриманих 1982 року молодим ізраїльським ученим Даном Шехтманом, що працював тоді у США. Нобелівська премія з хімії 2011 року стала гідною відзнакою для дослідника, котрий показав: тверді тіла існують не лише в кристалічній чи аморфній формі (як вважали понад століття), а й у формі квазікристалів: утворів без трансляційної симетрії, проте з поворотними осями заборонених у класичних кристалах рангів.

На відміну від Дана Шехтмана, Роджер Пенроуз нобелівським лауреатом не став. З однієї простої причини: Альфред Нобель не встановив свого часу премії для математиків. Зате всі інші мислимі в науковому світі відзнаки учений має. Серед них - членство в Лондонському Королівському товаристві та в багатьох іноземних академіях, премія Альберта Ейнштейна, премія Вольфа (отримана спільно з легендарним Стівеном Гокінгом), найдавніша у світі наукова відзнака - заснована ще 1731 року медаль Коплі.

Ці нагороди було отримано за праці, які охоплюють надзвичайно широкий спектр фундаментальних проблем: від основ світобудови й до принципів функціонування людської свідомості. Не бракувало ученому й робіт, які нібито видавалися забавками, однак викликали величезні зацікавлення та розголос. Так, ще 1954 року 23-річний Роджер Пенроуз опублікував спільно з батьком, відомим медиком і генетиком Лайонелом Пенроузом, у фаховому журналі з психології статтю про «неможливі фігури» - трикутник із трьох перехрещених під прямим кутом балок та нескінченні сходи. Саме ця стаття надихнула голландського художника Мауріца Ешера на серію його славетних парадоксальних робіт із використанням різних оптичних ефектів.

Тому й не дивно, що «публічного науковця» Пенроуза на відзнаку його наукових заслуг королева Єлизавета ІІ 1994 року посвятила в лицарі (її попередниця королева Анна зробила 1705 року те ж саме щодо Ісаака Ньютона).

Київські лекції професора Пенроуза справді варто було почути. 81-річний учений упродовж чотирьох годин захоплено й елегантно розповідав аудиторії в КНУ ім.Т.Шевченка про розроблену ним теорію, згідно з якою активність мозку розглядається як фізичний процес, що виходить за рамки звичайної квантової механіки й лежить «поза обчисленнями». При цьому за рахунок ефектів квантової гравітації відбувається процес безперервної «об’єктивної редукції» хвильової функції частин мозку. Велику роль при цьому відіграють, на думку професора Пенроуза, мікротрубки клітинних органел, які поводяться багато в чому як одновимірні квантові резистори.

Лекція в Київському політехнічному мала інтригуючу назву «Побачити сигнали з часу до Великого Вибуху». Згідно з панівними сьогодні уявленнями, за початкову мить Всесвіту, Великий Вибух, зазирнути принципово неможливо. Проте професор Пенроуз переконаний - історія Всесвіту насправді охоплює нескінченну послідовність Вибухів та Колапсів, які переходять у нові Вибухи. Гравітаційні хвилі, збуджені ще до колапсу злиттям масивних «чорних дірок» (такі є в центрі і нашої Галактики, і сусідньої Туманності Андромеди), як вважає сер Роджер, можуть спроектуватися на зріз «простору-часу» й викликати флуктуації температури реліктового випромінювання вже в нашому Всесвіті. Учений презентував ще неопубліковані експериментальні дані, які, на його думку, підтверджують цю гіпотезу.

Під час лекцій сер Роджер послуговувався старосвітськими, мальованими фломастером від руки прозірками (які автор востаннє бачив у колег-фізиків років десять тому, - після того їх витіснили комп’ютерні презентації, до яких, як зізнався учений у кулуарах, він так і не призвичаївся). Але якість малюнків (дуже виразних і дотепних) нагадувала, що дід ученого був професійним митцем. Не менш цікавими виявилися й відповіді на запитання. Пенроуз ще раз підтвердив свій скептицизм щодо можливості створення «сильного штучного інтелекту». Більше того, можливого автора такої машини вчений мимохідь назвав «Франкенштейном» - досить промовисто продемонструвавши власне етичне ставлення до піднесення комп’ютера у ранг людини. Учений не надто вірить і в майбутнє квантових комп’ютерів, - на його думку, у кращому разі, то будуть машини для дуже обмеженого застосування (їхня небезпека полягатиме в тому, що отримані результати просто неможливо буде перевірити). Нарешті, на запитання, хто створив закони Всесвіту, сер Роджер дипломатично відповів: мені насамперед цікаво зрозуміти ці закони, а не знати їх автора.

Проте не обійшлося без традиційної «ложки дьогтю». Зустріч у КНУ було чомусь організовано в Інституті міжнародних відносин (на вул. Мельникова), територіально далекому від проспекту Глушкова, де зосереджена головна потенційна аудиторія вченого - математики, фізики, кібернетики, біологи. Під неї відвели маленьку залу вченої ради, - і більшість тих, хто таки доїхав, мусили всі чотири години стояти (хоча поруч є величезні аудиторії на сотні людей). На щастя, виправив становище НТУУ «КПІ». Тут для лекції (перед якою ректор Михайло Згуровський вручив гостеві диплом та мантію доктора Honoris Сausa) відвели простору залу, а оскільки й вона не вмістила всіх охочих, то забезпечили телетрансляцію у Велику фізичну аудиторію.

Організатори візиту вирішили супроводити лекції послідовним перекладом. Доцільність такого рішення (наші науковці й студенти вже здебільшого непогано розуміють англійську) була неочевидна, а переклад «з’їв» рівно половину часу. До того ж характеризувався він не найвищою якістю, - із зали мусили підказувати фахові терміни. І, на довершення, вівся цей переклад не українською (що для Києва виглядало б природно, тим більше що і КНУ, і КПІ готують фахових «наукових» перекладачів), а російською… Звісно, це дрібниці. Проте, з іншого боку, завдяки саме таким дрібницям уже мало хто в світі ладен серйозно говорити про європейські перспективи України, вважаючи нас природною частиною сфери впливів нашого великого північно-східного сусіда.

Організаторам приїзду сера Роджера Пенроуза до Києва - директору компанії СКС Павлу Мазурку та співробітнику посольства США в Києві Ігорю Цискевичу - слід гаряче подякувати за надану можливість поспілкуватися з легендарним ученим. Це було особливо важливо для студентів, які тільки роблять свій життєвий вибір. Залишається сподіватися, що візит ученого принаймні спонукає когось із наших видавців надрукувати нарешті українські переклади «Нового розуму короля» чи «Шляху до реальності» - книжок, без яких неможливо уявити інтелектуальну панораму сьогоднішньої Європи.