«Пространство говорит материи, как двигаться; материя говорит пространству, как искривляться.»
Джон Уилер
С этого вопроса мы фактически начинали весь альманах: что легче —материя или пространство? В детской формулировке он звучит почти наивно, но за ним скрывается серьёзный выбор: что считать главным в физической картине мира — ``шарики'' вещества или то, в чём и ради чего вообще появляются узоры?
За прошедшие главы мы сделали несколько шагов:
- отказались от идеи совершенно пустого пространства;
- увидели в нём носитель, способный хранить энергию;
- прочитали материю как устойчивые узоры в этой среде;
- связали массу с энергетической ценой таких узоров;
- поняли инерцию как реакцию среды на изменение конфигурации;
- увидели гравитацию как следствие деформации носителя;
- взглянули на квантовые явления как на естественное поведение сложных узоров;
- обсудили информацию и симметрию как способы организации состояния среды.
Теперь можно вернуться к исходному вопросу — уже не на уровне интуитивной догадки, а с опорой на эту цепочку.
Что значит «легче»?
Прежде чем отвечать, нужно уточнить: что именно мы сравниваем?
Если понимать ``лёгкость'' буквально, как результат взвешивания на весах, то сравнение становится бессмысленным: мы не можем положить на одну чашу ``чистое пространство'', а на другую — кусок вещества. Любое вещество уже организовано в пространстве и не существует без него.
Можно попытаться мыслить по-другому. Спросить, что:
- фундаментальнее — узор или ткань, на которой он вышит;
- плотнее по энергии — набор локальных конфигураций или фоновое состояние носителя;
- метафизически ``тяжелее'' — то, что мы называем «материей», или само поле возможностей для всех узоров.
Ответ, разумеется, будет зависеть от того, на каком языке мы описываем мир.
Материя как организованная «тяжесть» пространства
С точки зрения нашего альманаха, материя перестаёт быть отдельной субстанцией. Это особый режим существования носителя: там, где пространство допускает сложные устойчивые узоры, возникает то, что мы называем веществом, полями, объектами.
В этом смысле можно сказать, что материя — это уже ``утяжелённое'' пространство. Там, где узор сложен, деформация носителя глубока, а энергетическая цена его поддержания велика, мы говорим, что масса большая. Там, где узор скромнее, — масса меньше.
То есть ``тяжесть'' материи — это не свойство чего-то добавленного к пространству, а характеристика того, насколько сильно сама среда нагружена структурой.
Фон, который никуда не исчезает
При этом есть другая сторона. Даже если мы разрушим все узоры, сгладим все неоднородности, приведём носитель к максимально простому состоянию, он всё равно не превратится в «ничто». У него останется:
- фоновая энергия;
- предельная скорость распространения возмущений;
- внутренние симметрии и ограничения;
- способность рождать новые узоры.
В этом смысле можно сказать, что пространство ``тяжелее'' материи как концепция: оно не зависит от наличия конкретных узоров, а узоры полностью зависят от него. Любая масса — это лишь частный случай того, как носитель организует свою энергию.
Нельзя взвесить холст и картину раздельно
Хорошая аналогия — холст и картина. Если смотреть на картину только как на слои краски, можно забыть о холсте. Но как только мы спросим, на чём держится изображение, холст снова становится главным.
С точки зрения красок холст «ничего не весит»: он просто фон. С точки зрения картины как целого холст оказывается тем, что делает картину возможной.
Так и здесь. В классическом подходе пространство легко списать в фон и считать, что настоящую ``тяжесть'' несёт материя. В средовом — наоборот: материя оказывается частным случаем аккуратно организованного пространства.
Ответ, который важнее числа
Поэтому на вопрос «что легче — материя или пространство?» честный ответ будет таким:
Нельзя отделить одно от другого, но пространство как носитель фундаментальнее материи как узора. В этом смысле материя легче: это лишь структурная форма, которую принимает более глубокая «ткань» мира.
Это не значит, что нужно перестать говорить «вещество», «частица», «поле». Наоборот, все эти понятия остаются рабочими и полезными. Но за ними появляется более цельный образ: есть одна среда, которая умеет быть пустой, волновой, узорчатой, квантовой и информационной одновременно.
В этом образе классический вопрос «что весит больше» превращается в вопрос другого типа: на каком уровне организации среды мы рассматриваем мир и какие узоры считаем главными.
В последней, короткой главе мы попробуем собрать все эти мотивы в одну картину и посмотреть на Вселенную как на единую среду, в которой наши привычные разделения — лишь удобные проекции.
P.s.
Все главы альманаха и ссылки на связанные публикации доступны на сайте