Дисклеймер: в честь Нового Года даже дисклеймер в этот раз будет адекватным. Статья посвящена изучению того, как концепция множественных измерений отражалась в людском сознании и прежде всего в литературе. А потому чистые математические и физические аспекты n-мерных пространств и прочей подобной прелести (с которой я имел недолгое и не слишком приятное знакомство) сознательно упрощены или вообще опущены.
Когда-то у меня были две статьи про способы путешествий во времени, не создающие парадоксов. Статьи эти, в особенности одна, все еще необъяснимо популярны (что, конечно же, никак не мотивировало меня создать этот текст, я ведь не за просмотры работаю!), но сегодня речь пойдет о более общем взгляде.
Во времена, когда научно-, да и просто фантастические сюжеты для фильмов, книг и сериалов клепаются со скоростью три готовых бестселлера и блокбастера в час, никакими путешествиями во времени и альтернативными реальностями людей не удивишь. Это, более того, уже слегка моветон - если ты используешь подобные приемы, скорее всего у тебя что-то не в порядке с фантазией. Между тем, идея расширения привычного пространства в ту или иную сторону - по-моему, одно из самых завораживающих направлений человеческой мысли, поскольку дело здесь приходится иметь с чем-то за гранью в принципе возможного практического опыта. И создание чего-то убедительного в настолько умозрительной области достойно уважения в высшей степени. Вопрос только в том, что современные писатели и сценаристы ничего не выдумывают, а просто лепят чужие изобретения куда попало, полностью извращая логику и суть.
Не то чтоб понимание множественных измерений - культурная база, необходимая каждому человеку, но наблюдать за изменением восприятия пространства как минимум интересно, так что этим мы с вами сейчас и займемся.
Многомерные пространства
Слова "четвертое измерение" уже так притупились и приелись в массовой культуре, что зачастую даже не приходится задумываться, что за этим стоит. Непредсказуемые явления за всю историю человечества обосновывали едва ли не всеми возможными способами, чаще всего - сверхъественными. Если попытаться делить подобные мистификации на виды, в глаза бросаются два - физический, когда что бы то ни было сваливают на воздействие незримых мистических сил (которые с развитием физики теряют всю мистику, хотя и остаются незримыми), и геометрический, когда сила может быть и вполне понятной нам, но происходит она из такого места, которое человеку не дано понять и увидеть.
Но у стандартного представления подобного места, как некой недостижимой точки в привычном нам мире (будь то гора Олимп, Рай или что бы то ни было еще), есть один существенный недостаток - приходится постоянно предполагать божественную или во всяком случае всесильную природу существ, там обитающих. Иначе каким бы образом они свободно ходили бы туда, куда человеку доступа нет? Гораздо более удобный, изящный и научный способ - использовать геометрические законы.
"Флатландия" и ее назначение
Сама концепция, хотя может быть и не оформленная словесно, существовала и раньше, но первая из известных мне попыток приобщить обывателя к тайне четырех измерений это вышедший где-то в 80-ых годах 19-го века роман "Флатландия". Если вы безумно мощны в английском, становится нетрудно понять, что книга эта о плоском мире (шах и мат, шароверы). Помимо основной аналогии, ради которой "Флатландия" писалась, в ней есть еще ворох восхитительных по своей уморительности выдумок об обществе и устоях государства, но это, к сожалению или к счастью, тема отдельного разговора.
Квадрата, выдающегося ученого-математика Флатландии, посещает в его доме Сфера, с цель открыть ему глаза (или точнее глаз) на истину: на самом деле мир не двухмерен, как верят все флатландцы, а трехмерен, просто они не способны это воспринять. Забегая вперед, скажу что за попытку распространить эту идею Квадрата в итоге упекают в тюрьму, но ключевая часть романа вовсе не в этом, а в размышлениях Квадрата и доводах Сферы по поводу неоспоримой трехмерности мира. Сфера спокойной проникает во все ящики и помещения Флатландии (поскольку если вы представите себе лист бумаги с планом сверху, вы тоже сможете ткнуть в любой изображенный там замкнутый контур), а в какой-то момент, разозлившись и отчаявшись, даже выносит Квадрата за пределы его мира, то есть поднимает над поверхностью той двумерной системы, в которой он обитает.
Все, что читателю (иногда прямым текстом) предлагается сделать дальше - провести аналогию, как делает это сам Квадрат, представляя себе еще меньшее государство, Лайнландию, жители которой расположены на одной линии и не способны, например, понять призывы Квадрата сдвинуться "влево" или "вправо". Точно так же Квадрат не понимает Сферу, когда она ведет речь о направлениях "вверх" и "вниз". Очевидный вывод, который фигурирует и в самой книге, состоит в том, что тогда и трехмерное пространство скорее всего не конечное, просто Сфера не способна без сторонней помощи (а помощь Гиперсферы у нее в какой-то момент появляется) осознать расширение до некоего четвертого пространственного измерения. Тогда Гиперсфера не может осознать пятое измерение, жители пятого - шестое и так далее, продолжая до бесконечности.
Последствия
Сейчас сама "Флатландия" кажется очевидной и излишне подробной книгой, но для своего времени это было событие, близкое к выходу кэрролловской "Алисы" - тот же уровень абсурда, еще больший уровень зашифрованных и явных научных подтекстов (если вдруг кто не в курсе общеизвестного факта, Кэрролл был очень серьезный ученый). Спустя семьдесят с кепкой лет вышло даже "продолжение" от лица внука Квадрата, Шестиугольника. Называлось оно "Сферландия" и в отличие от большинства сиквелов имеет сейчас даже большую ценность, чем оригинал. Потому что если даже почти всем нам понятна идея четвертого измерения, в искривлении пространства и расширении вселенной большинство смыслит явно не очень хорошо, а "Сферландия" именно об этом.
Говоря на уровне, более широком, чем просто литературные предпосылки, "Флатландия" по сути дала возможность любым авторам спекулировать на теме, которая раньше оставалась уделом математиков. Даже если сам автор хорошо понимал, о чем пишет, читателю разбираться с многомерными пространствами по ходу чтения как-то не досуг. Зато после выхода очень популярной и доступной "Флатландии", вероятность того, что люди не захлопнут вашу книгу после слов "другой измерение", значительно повысилась.
На чисто геометрическое расширение системы координат до тех осей, которые мы не можем наблюдать непосредственно, стало возможным накладывать что угодно и этим пользуются по сей день. Персонаж внезапно исчез? Изменил свое положение в четвертом измерении! Видит что-то, чего не может видеть человек? Он многомерное существо, ему можно. Сюда же в итоге популисты приплели и параллельные вселенные. В самом деле, почему бы не представить, что эта пресловутая четвертая ось отвечает за переход между различными мирами?
В более научном же варианте это приводит к тому, что в серьезной НФ литературе сейчас без зазрения совести на добрые пять страниц повествуется о развертке одиннадцатимерного протона в двумерное пространство (большой привет "Задаче трех тел", которая наградила меня психологической травмой и комплексом неполноценности).
Пару слов о физике и зрении
Прежде чем закончить с чисто пространственными развлечениями, я все-таки сделаю попытку оправдаться за свой дилетантизм, а еще от души выговорюсь на волнующую меня тему.
Во-первых, хотя чисто с геометрической и механической точки зрения мир и можно представлять как сколькоугодно-мерное пространство, лишь бы измерений было не меньше трех, современная физика не позволит вам этого сделать. В силу некоторых свойств среды, например светового излучения или поведения волн, мы можем точно сказать, что живем в трехмерном мире. Чтобы не списывать умные формулировки с бумажки, я попытаюсь объяснить своими словами то, что я понял.
Во "Флатландии" свет не появляется от какого-то конкретного светила, он просто заливает всю двумерную поверхность мира равномерно. При этом, если бы флатландцы дошли до такого уровня развития науки, что смогли бы вычислять энергию фотонов, они бы обнаружили, что значительная часть энергии света утекает неизвестно куда. Вернее нам-то известно куда, поскольку свет от источника распространяется в трех измерениях, энергия эта уходит в то измерение, которое флатландцам недоступно. Проводя аналогию, если бы наш настоящий мир был четырехмерен, мы бы тоже обнаруживали неизвестную потерю энергии. Вполне возможно, что я сейчас написал жуткую чушь, но я имею на это полное право - с физикой в своей жизни я распрощался уже окончательно, хотя она и оставила мне шрам в виде тройки для диплома и отсутствие стипендии.
Теперь поговорим о еще одном неочевидном вопросе. Что и как, собственно, видят обитатели миров с другим количеством измерений? В первую секунду думается, что здесь все просто - какое у тебя пространство, столько измерений ты и видишь, иначе как бы ты мог в таком пространстве существовать. Потом вспоминается тот факт, что глубину мы, в общем-то, не видим, и создаем себе о ней представление только благодаря бинокулярному зрению. Получается, видим мы два измерения, третье же достраивает исключительно наш мозг. Тут еще можно добавить, что даже для полного представления об окружающей нас 2d-картинке одних глаз недостаточно, что есть слепые пятна, сильное размытие по краям и прочее (о чем можно почитать, например, в замечательной книге Млодинова "(Не)осознанное").
Но забудем о частностях, допустим наши глаза видят два измерения, условную "ширину" и "высоту", тогда как "глубина" образуется более сложными способами. Что тогда случится со зрением, если сократить наш мир всего до двухмерного, то есть убрать высоту и заставить нас жить на плоскости, как герои "Флатландии" (во всем этом рассуждении предполагается, что проблемы с источником света у нас нет, освещение приходит извне)? Получается, видеть теперь мы будем только "ширину", да еще благодаря бинокулярности воспринимать "глубину"?
Видеть мы будем все еще ширину и высоту, потому как высота, хотя и бесконечно маленькая, должна существовать в этом плоском мире. Разница лишь в том, что высоту мы не будем осознавать в качестве отдельного измерения. Соответственно наблюдать мы будем двигающиеся палки одной и той же маленькой толщины, но разной длины и более или менее далекие от нас. В двумерном случае нам, кстати, даже не особо нужна бинокулярность - у жителей Флатландии один глаз, а удаленность они научились определять по размытию объектов в тумане, всегда присутствующем в воздухе.
Теперь сократим количество измерений еще на одно, получим в поле зрения одну единственную точку и, если в этом мире живет кто-то кроме нас, все наше зрение ограничится знанием того, что впереди кто-то есть. Но при этом к высоте, а теперь и к ширине применимо то же самое рассуждение - если бы их не было, хотя бы и бесконечно малых, даже точку мы бы увидеть не могли.
Все это я веду к тому очевидному факту, который многие не понимают, в том числе и в книгах с фильмами - конкретно наш, человеческий глаз изначально построен так, чтобы воспринимать двухмерное изображение, именно это он и будет делать, вне зависимости от внешних ограничений или расширений. А потому увидеть четырехмерное пространство мы никогда не сможем, разве что достроить его так же, как достраиваем глубину. К слову, у обитателей воображаемой Квадратом Лайнландии, которые являются отрезками, два рта - по одному с каждой стороны. Они издают ими синхронные звуки и по разнице между прибывшими звуками определяют длину друг друга. Вот вам достраивание мозгом "глубины" даже при возможности видеть в нуле измерений.
Пространство-время
Конечно, спекулируя природой четвертого измерения, можно обратиться не только чисто пространственным определениям. Можно постараться вложить в эту систему еще и время, благо человеческое восприятие способствует.
Представление времени как чего-то материального, наверное, самая первая операция, проделанная с этим самым временем, потому что материальным существам куда проще понять такие материальные примеры. Поэтому время сравнивали с дорогой, с летящей стрелой. Но в первую очередь с рекой. Начиная с высказывания Гераклита о том, что в одну реку нельзя войти дважды, этот образ трактовался на всевозможные лады и окончательно закрепил за временем характеристики чего-то движущегося прямолинейно в одном направлении.
А раз так, можно отложить это время вдоль оси и получить столь любимую физиками модель пространство-время. Вот только за пределами чисто физических задач она совсем не в чести и в философии за такие рассуждения принято давать неплохих таких оплеух.
Чтоб не ходить далеко и глубоко в дебри философии (куда я и сам никогда не забирался), достаточно сказать что один из самых заинтересованных в теме времени литераторов 20го века, Хорхе Луис Борхес, посвящал добрую часть своих эссе невозможности соседства времени с пространством, а главный герой набоковской "Ады" Ван Вин в трактате "Ткань времени" первые десять страниц старательно отделяет Время от прицепившегося к нему Пространства (другое дело, что сами события вокруг Вана как будто бы опровергают его теории, но это отдельная тема).
Оно и понятно - с тех пор, как Герберт Уэллс отправил своего несчастного героя сквозь время на загадочной Машине, пространство-время исказили и извертели уже так, как только могли, вплоть до закольцовывания. Да и если верить в то, что время - всего лишь четвертое измерение, вдоль которого люди не умеют перемещаться, восприятие мира и жизни становится каким-то ну совсем уж лишенным поэтизма и упрощенным.
Апогей
В стремлении оправдать сюжетные ходы и слепить еще с десяток однотипных историй авторы на самом деле сделали привычным не только четвертое, но и пятое измерение. Вернее, мир, состоящий из пяти измерений - три пространственных, плюс время, плюс перемещение между альтернативными вселенными. Подробнее о том, как работает такой, самый ленивый способ подведения базы под путешествия во времени можно прочесть в этой моей статье, нас же сейчас волнует только то, насколько эта концепция на самом деле вошла в современное мышление. Мало какого человека, хоть немного знакомого с массовой культурой, можно серьезно поразить рассказами о побочных таймланах, отражающих изменения, совершенные путешественником.
А теперь я проявлю свою невероятную способность к максимально общим и неожиданным выводам из частных случаев и скажу так: когда в очередной раз вы сами или ваши знакомые задумаетесь о том, что интернет, легкость доступа к информации и примитивная массовая культура в конец отупили общество, вспомните, что еще сто лет назад от идеи пятимерной вселенной голова пошла бы кругом и у многих оригинальных мыслителей.
