ПРОСТРАНСТВО, КОТОРОГО НЕТ

Легко было фантазировать в прежние времена, когда наука еще не вставляла палки в колеса воображения своими многочисленными запретами! Наука для воображения - злая нянька с постоянными "нельзя!" Вот придумали люди замечательную и удобную в обиходе вещь: ковер-самолет. Невозможно, сказали ученые. Ковры сами по себе не летают. Придумали люди шапку-невидимку. Невозможно, сказали ученые, полная невидимость не существует в природе. Вот и фантазируй, когда тебе постоянно говорят "нет, так не нужно делать".

Между тем, на самом-то деле все все как раз наоборот. Для настоящей творческой фантазии научные запреты - как красная тряпка для быка. Прочитав об открытии нового закона природы, писатель-фантаст думает о том, как бы этот закон обойти. И приемы развития воображения, которые мы уже изучили, помогают фантастам придумывать идеи, которые потом ученые либо долго (и часто безуспешно) опровергают, либо подтверждают в своих экспериментах.

Не бывает ковров-самолетов? Верно, но вот придумал Уэллс странное вещество "кейворит", и ученые вполне серьезно обсуждают, возможно ли создать такое вещество на практике.

Не бывает шапок-невидимок? Конечно, но тот же Уэллс написал "Человека-невидимку", и попробуйте теперь убедить любого читателя в том, что не существует химических веществ, способных сделать невидимым вещество нашего тела! Сейчас таких веществ нет, а завтра?

Пока Эйнштейн не связал фантастам крылья своим утверждением о том, что скорость света - предел скоростей, герои фантастических историй могли перелететь на Марс за долю секунды. После 1905 года сказано было - "нельзя", и фантасты приуныли. Действительно, если скорость света - предел, а до ближайшей звезды свет летит больше четырех лет, то как же писать о полетах в иные миры? Неужели далекие звезды потеряны для литературы?

Казалось бы, так оно и есть. Фантасты были так обескуражены идеями Эйнштейна, что даже не пробовали писать о межзвездных полетах. Лишь в 1927 году некий Д.Смит в очень скучном романе "Космический жаворонок" отправил своих героев к звездам. Возможно, роман потому и оказался скучным, то летели герои к звездам много лет, скучно было героям, скучно стало автору, а читателям - подавно. Требовалось фантастическое открытие! Необходимо было что-то противопоставить законам, которые открыл Эйнштейн.

Это открытие сделал американский фантаст Джон Кемпбелл, опубликовавший в 1934 году роман "Ловушка". Кемпбелл открыл гиперпространство.

Если бы фантастам выдавали патенты на сделанные ими открытия, то Кемпбелл получил бы удостоверение с таким описанием: "Впервые обнаружено физическое явление, заключающееся в том, что существует измерение пространства (гиперпространство), передвигаясь в котором можно мгновенно преодолевать любые расстояния в пространстве трех измерений".

Принцип весьма прост. Скорость света - предел скорости в нашем трехмерном пространстве. Увеличим число измерений пространства (прием увеличения!), и получим гиперпространство, в котором ограничения Эйнштейна, естественно, не действуют! Выйдя в гиперпространство, звездолет в один момент оказывается в иной звездной системе, там он опять "опускается" в наше обычное пространство, где и продолжает лететь, подчиняясь законам Эйнштейна.

Впоследствии фантасты писали о над-, под-, нуль- и прочих пространствах, ничем не отличавшихся от гиперпространства Кемпбелла. Принцип один: использование для движения неких, пока неизвестных, измерений пространства.

А как ответили на этот вызов ученые? В научной литературе последних десяти лет уже не редки работы, описывающие космос как структуру многомерную. Количество измерений пространства, вводимых авторами (не фантастами!), достигает десяти и более. Физическое четырехмерное пространство-время является как бы проекцией, доступной нашим органам чувств и приборам. Вопрос о том, является ли это многомерие лишь математической абстракцией, пока открыт. Не исключено, однако, что идея гиперпространства станет реальностью науки. Для фантастики же открытие Д.Кемпбелла сыграло огромную роль, и не только потому, что позволило героям фантастических произведений летать от звезды к звезде, как из Москвы в Париж. Исподволь воздействуя на читателя, литература приучает его к мысли о гораздо большей сложности мироздания, чем это предполагает обыденное сознание…

ВЕЛИКИЙ УСКОРИТЕЛЬ

Взаимоотношения науки и научной фантастики напоминают увлекательную игру - кто кого перефантазирует. Ученые делают ход, открывая какой-нибудь закон природы. А фантасты говорят "а мы вот так", и делают свое открытие, обходя научный закон. Время от времени фантасты перехватывают инициативу и делают свое открытие первыми, и тогда отбиваться приходится ученым. Победителей в этой игре, к счастью, нет, хотя, если послушать ученых, то в первенстве науки никто и не сомневается.

Эйнштейн сделал ход: открыл, что существует предел скоростей - скорость света. За фантастов ответный ход сделал Кемпбелл - открыл гиперпространство.

Но ведь в любой игре - а в споре воображений подавно! - ходы могут быть сильными и слабыми. Кемпбелл сделал ход, но было ли это сильным ответом на открытие Эйнштейна?

Вроде бы - да, ведь и до сих пор герои фантастических произведений прокладывают курс к звездам именно в гипер-, нуль-, над-, под- и прочих пространствах. А между тем, если разобраться, это не такой уж сильный ход, не столь уж большое воображение нужно было иметь, чтобы к трем измерениям пространства добавить еще одно, о котором ровно ничего не известно. Куда сложнее было придумать, как обойти Эйнштейна не где-то там, в гиперпространстве, а в нашем, привычном, о котором ученым известно почти все.

Сильные ходы - это такие ходы, которые могут изменить течение всей партии. И такие ходы были сделаны. На чем покоится фундамент всей науки? На законах природы, разумеется. Вот на них-то и покусились фантасты.

В 1960 году Г.Альтов опубликовал рассказ "Полигон "Звездная река". Герой рассказа (на самом деле, естественно, автор) сделал открытие, которое можно сформулировать так: "Впервые обнаружено физическое явление, заключающееся в том, что при определенном (например, импульсном) характере излучения света скорость его распространения может быть больше, чем 300 тысяч км/сек".

Если нельзя нарушить постулат Эйнштейна, и звездолетам никогда не преодолеть световой барьер, существует иная возможность достижения звезд в минимальные сроки. Это - увеличение скорости света. Казалось бы, фантастика вступает здесь в конфликт с основами науки, и открытию Г.Альтова суждено навсегда остаться в арсенале фантастики: ведь речь идет об изменении одной из немногих фундаментальных мировых постоянных!

Однако нам, в сущности, неизвестны экспериментальные данные о величине скорости света в отдаленных областях Вселенной или при экстремальных характеристиках материи. В шестидесятых годах, говоря об "открытии" Альтова, физики лишь пожимали плечами. Но сейчас-то каждый физик знает, что при плотностях вещества, намного превышающих плотность атомного ядра, известные нам законы природы попросту не действуют! А какие действуют? "Не знаем", - разводят руками физики. Значит, в принципе, при таких огромных плотностях, или на таких маленьких расстояниях, скорость света может быть и больше 300 тысяч км/сек? "Ну… - говорят физики, - в принципе, этого нельзя исключить…"

Значит, открытие Альтова имеет шанс оказаться истиной! А ведь использован опять очень простой прием - увеличение. Увеличена фундаментальная физическая постоянная - скорость света. Лишь будущие исследования покажут, станет ли открытие фантаста элементом реального научного знания.

А почему, собственно, пользоваться приемом увеличения, забывая о других? Почему этим приемом воспользовался Альтов, понятно - его целью было придумать способ достижения звезд. Но если фантазировать, то (мы уже много раз говорили об этом!), нельзя ограничивать воображение каким-то одним приемом.

Почему не уменьшить скорость света и не поглядеть, что из этого получится? А получился из этого рассказ А.Беляева "Светопреставление", опубликованный еще в 1929 году. В этом рассказе Земля проходит через некую область пространства, где скорость света составляет всего несколько сантиметров в секунду. Думаю, те, кто читал рассказ, помнят, сколько неприятностей пришлось пережить его персонажам. А для тех, кто рассказа не читал, хорошее упражнение: представьте себе мир, в котором скорость света равна 1 метру в секунду. Какой станет жизнь? А отношения между людьми? Да, в таком мире отношения людей друг с другом будут зависеть от скорости света! Как? Это - предмет вашей фантазии…

ЗАКОН ЕСТЬ ЗАКОН

Когда А.Беляев в 1929 году опубликовал рассказ "Светопреставление", никто (и сам автор тоже) не отнесся к идее уменьшения скорости света, как к серьезному научному предсказанию. Просто любопытный пустячок на тему о том, что было бы, если…

Когда в 1960 году Г.Альтов опубликовал рассказ "Полигон "Звездная река", идею о том, что "кое-где у нас порой" свет может двигаться быстрее, чем со скоростью 300 тысяч км/сек, сочли антинаучной, но, во всяком случае, не пустячком, о котором и говорить не стоит.

Между тем фантасты еще далеко не все "выжали" из этой группы идей - идей о законах природы. Ведь использованы были только два самых простых приема развития фантазии из числа тех, которые уже нам знакомы: ускорение и замедление. Почему же ученые сочли идеи Беляева и Альтова слишком уж смелыми и ненаучными? Да по простой причине: фантасты посягнули на незыблемые мировые постоянные! По сути - на сами законы природы. Это никому не прощается - вспомним, как относятся ученые к изобретателям вечных двигателей…

Но, господа, наша задача - развитие фантазии. Нам нужно придумать идею, а уж ввести ее в рамки науки мы успеем потом. Кстати, довольно часто бывает, что не фантастическая идея вводится в научные рамки, а наоборот - со временем научные рамки раздвигаются до границ фантастической идеи.

Что ж, давайте используем более сильные приемы, чем "ускорить" или "замедлить". Например - сделать универсальным.

Скорость света - один из законов природы. Прием универсализации требует: если вы уже попробовали изменить скорость света, сделайте то же самое со всеми законами природы без исключения! Именно так поступил герой рассказа П.Амнуэля "Все законы Вселенной" (1968 год). Он сделал "открытие": доказал, что законы природы можно изменять, и что существуют некие законы, по которым можно изменять законы природы. Герой Амнуэля не ограничился изменением скорости света, он покушался еще на постоянную тяготения, на законы электричества. Казалось бы, совершенно ненаучная фантастика. Но… на грани. Сейчас мы уже знаем, что в микромире законы природы носят статистический характер, то есть выполняются с некоторой вероятностью. Вообще говоря, могут выполняться, а могут и нет…

Физик, конечно, скажет, что происходящее в микромире не имеет отношения к законам нашего, "большого" мира, и будет прав. Но и фантаст будет прав, когда скажет в ответ, что, если нечто возможно в принципе где бы и когда бы то ни было, то, значит, нет универсального запрета. Как говорится, "невозможное сегодня станет возможным завтра". И не в последнюю очередь, кстати, благодаря совершенно "антинаучным" фантастическим идеям Беляева, Альтова и Амнуэля, которые призваны были расшевелить воображение, работу творческой фантазии… Впрочем, развитие идеи об изменении законов природы можно найти пока только в фантастической литературе. К примеру, герои повести Амнуэля "Крутизна" (1974) работают на полигоне, где ставятся эксперименты по изменению закона всемирного тяготения, эта же идея легла в основу повести Г.Гуревича "В зените" (1980), а еще в одной повести Амнуэля "Бомба замедленного действия" (1990) рассказывается о страшном оружии будущего - бомбе, способной изменять законы природы на территории противника. Пожалуй, более страшное оружие действительно трудно придумать. Кроме, конечно, полной аннигиляции - есть ведь в фантастике и такие бомбы, которые, как пишут авторы, "аннигилируют" целые планеты и звезды. Но в "аннигиляции", как ни странно, нет фантазии. Просто автору хочется побыстрее избавиться от противника, а слово выглядит для этого вполне подходящим…

Иное дело - бомба, изменяющая законы природы. Это действительно - полигон для воображения. Попробуйте сами представить себе, что получится, если некий безумный изобретатель создаст бомбу, способную, например, изменять одну из самых "простых" мировых постоянных - постоянную тяготения. Бах! - и в столице вражеского государства сила тяжести стала в сто раз больше.

Что произойдет? Подумайте, потренируйте фантазию…

ЭКОЛОГИЯ ВСЕЛЕННОЙ

У фантастической науки есть свой собственный путь развития, есть своя логика. Это, кстати, очень любопытный феномен, пока не исследованный ни учеными, ни писателями, ни критиками. Почему в науке примерно в одно и то же время рождаются одинаковые идеи - это мы знаем: если открытие или изобретение назрело, то его может сделать ученый или инженер как в Америке, так и в Австралии. Но почему в фантастике вдруг появляются идеи, казалось бы, из логики развития науки вовсе не следующие? Даже больше - противоречащие науке?

Изменение законов природы - идея фантастическая и совершенно (пока!)

антинаучная. Проследим, как эта идея развивалась. Сначала - уменьшение и увеличение скорости света (Беляев, Альтов), робкая попытка изменить один-единственный закон природы. Затем, естественно, начинается обобщение - герой Амнуэля меняет уже не один закон природы, а много законов сразу.

Какой должна быть следующая идея? Разве не ясно: очередное обобщение - не только человек может менять законы природы, но и другие цивилизации тоже этому научились.

Рассказ Альтова был опубликован в 1960 году, рассказ Амнуэля - в 1968. А в 1971 году С.Лем опубликовал эссе "Новая космогония", в котором сделал очередное фантастическое "открытие": известные нам законы природы, утверждал фантаст, являются результатом совместной деятельности внеземных цивилизаций.

Иными словами, польский фантаст воспользовался известным приемом "сделать искусственным". Наука полагает, что законы природы - естественное свойство материи? Ну, так сделаем их искусственными. И другой важный принцип фантазирования соблюден - помните, мы говорили, что изменять прежде всего нужно то, что, казалось бы, никаким изменениям не поддается? Законы природы - из этой категории "неизменяемых" объектов.

Разумеется, реальных доказательств искусственного происхождения законов природы не обнаружено, но фантастическое открытие С.Лема не противоречит и логике науки, нарушая разве что известный принцип "бритвы Оккама" - не умножать сущностей сверх необходимого. Фантаст логически последовательно создает ситуацию, настолько парадоксальную, что читатель не может не задуматься. Модели мира, подобные той, что создана Лемом, заставляют воображение активно работать, а разве не в этом цель писателя-фантаста?

В фантазии Лема внеземные цивилизации изменяют, конструируют законы природы, руководствуясь собственным пониманием того, какими должны быть эти законы. И тут напрашивается следующий шаг в развитии идеи.

Представим себе, что множество цивилизаций во Вселенной меняют законы природы так, как представляется нужным каждой из них. "Одному для межзвездных полетов понадобилось ускорить свет. Другой пожелал изменить закон тяготения. Третий занялся переустройством квантовых законов… И мир менялся. Как мы когда-то оправдывали уничтожение лесов, так и те, могущественные, оправдывали нуждами развития хаос, приходивший на смену порядку".

Так говорит герой рассказа Амнуэля "Преодоление" (1981). И продолжает свою мысль: "Мы живем в пору экологического кризиса, охватившего всю Вселенную". А ведь действительно! Мы с вами вырубаем леса, изводим целые виды животных - потому что нам нужно дерево и меха. А куда более могущественные цивилизации, научившиеся менять законы природы?

Подумайте: ученые (не фантасты!) не могут ответить на простые вопросы о мироздании - почему скорость света именно 300 тысяч км/сек, а не какая-то другая? Почему ускорение пропорционально силе? Мы говорим, что энергия сохраняется, но - почему? Наука не только не дает ответа, но и сами вопросы задать не решается. Почему действие равно противодействию? "Так природа захотела, а зачем - не наше дело, почему - не нам судить"…

Фантастика на эти кощунственные вопросы ответила. "В законах природы нет единства, потому что они искусственны. (Это я опять цитирую рассказ "Преодоление"). Давно, задолго до возникновения рода людского, законы мироздания были иными, более стройными. Но когда-то во Вселенной впервые возникла жизнь… Разум…"

Вот разум-то все и напортил. И нам уже не ответить на вопрос: какими были законы мироздания, когда произошел Большой взрыв…

Попробуйте-ка сами теперь "сыграть" за другие цивилизации. Одна из них меняет закон сохранения массы, другая - первый закон Ньютона. И что получится? В каком мире мы окажемся?

А какой закон природы изменили бы вы сами, если бы имели такую возможность?

ОЧЕНЬ ЧЕРНОЕ ТЕЛО

В науке часто бывает так, что одинаковые открытия практически одновременно делают ученые, живущие в разных странах. В научной фантастике, которая, как мы выяснили, имеет с наукой немало общего, новые одинаковые идеи рождаются с меньшей частотой. И это естественно: фантастика это все-таки художественное творчество, в гораздо большей степени, чем наука, зависящее от личности автора. Русский фантаст Борис Красногорский, к примеру, в 1913 году описал в своей повести космический парусник - межпланетный корабль без двигателя, но с огромным, во много квадратных километров, парусом из тончайшего металла.

Солнечные лучи, подобно океанскому ветру, надувают этот парус, и космический корабль устремляется вдаль с огромной скоростью. Ну, относительно огромной скорости фантаст преувеличил (что вполне простительно), но ведь замечательная и красивая была идея, опередившая науку на полстолетия! Но почему братья-писатели не подхватили эту идею сразу же? Почему в те же годы не появились аналогичные идеи других фантастов? В науке такое невозможно: если открытие сделано, идея высказана, наука просто не может развиваться, не взяв эту идею на вооружение - конечно, если идея правильная.

Вот, чем отличается наука от простого фантазирования: наука развивается по куда более жестким законам, нежели фантастическая литература.

По жестким законам развивается и техника - эти законы нашли свое отражение в ТРИЗ: теории решения изобретательских задач. Если аналогичные законы есть в науке, то где же ТРНЗ - теория решения научных задач?

Общей теории, равно приемлемой для любой научной задачи (как в ТРИЗ), в науке еще нет - видимо, свой Альтшуллер еще не родился. Но давайте попробуем сформулировать хотя бы возможные пути, по которым следует двигаться, чтобы такую теорию создать!

Прежде всего, любая научная теория, оказывается, проходит в своем развитии те же стадии, что и техническая система: зарождение, бурный рост, торможение и остановка. И еще мы знаем, что одна научная теория сменяет другую потому, что появляются противоречия, которые старая теория разрешить не может. В технике, если вы помните, то же самое - если нет противоречия, то и изобретение сделано не будет. О технических противоречиях, которые привели к появлению великих изобретений, мы как-то уже говорили. А что в науке?

В физике существует понятие черного тела. На самом деле "черное тело" может быть очень даже ярким и белым, но название свое получило потому, что полностью поглощает любое излучение. Так вот, еще в прошлом веке было известно, что черное тело способно излучать свет любой длины волны, но - строго определенным образом. Что значит - определенным? Кто определил?

Сначала в 1893 году физик В.Вин, пользуясь термодинамикой, вывел формулу, пользуясь которой каждый человек, даже не будучи гением, мог описать, как же излучает пресловутое черное тело. Экспериментаторы немедленно проверили эту формулу и сказали: да, формула правильная, но… только в области коротких волн. А затем в 1900 году другой физик В.Рэлей, пользуясь той же термодинамикой (вот универсальная наука!), вывел другую формулу, совсем не похожую на формулу Вина, и сказал: вот формула излучения черного тела. Экспериментаторы проверили и эту формулу и удрученно заявили: да, господа, формула правильная, но… только в области длинных волн.

Вот вам классический пример научного противоречия, ведущего к открытию. Теория одна и та же, черное тело, естественно, тоже, а формулы, описывающее его излучение - разные, причем обе правильные! Противоречие казалось настолько драматическим, что физик П.Эренфест назвал его "ультрафиолетовой катастрофой". И для того, чтобы эту катастрофу предотвратить, другой великий физик М.Планк был вынужден ввести понятие кванта энергии - мельчайшей порции излучения, меньше которой ничего нет и быть не может. Я написал "вынужден был", и это так - у Планка просто не было иного выхода, только открытие квантов - и ничто иное - могло вывести физику из кризиса.

Сейчас любой ученый и каждый писатель-фантаст пользуется приемом квантования, но для того, чтобы этот прием ввести в обиход, понадобилось огромное мужество ученого.

ДВУЛИКИЙ ЯНУС

Один из самых популярных приемов, с помощью которых писатели-фантасты придумывают свои идеи, - это прием объединения. Рассказывая в одной из статей о том, как пользоваться этим приемом, я приводил примеры использования его в жизни и технике. Помните задачу о похищении картины из музея? Воры, будучи людьми не без фантазии, объединили в одной раме две картины - копию и подлииник. Эксперты поставили свои подписи на копии, думая, что подписываются на подлиннике…

Но сейчас речь не о технике и не о литературе даже, а о самой настоящей науке и законах ее развития. Как и техника, как и всякая человеческая деятельность, связанная с воображением, наука развивается, устраняя противоречия, возникающие на ее пути. И пользуется при этом такими же приемами, какие взяты на вооружение изобретателями и писателями-фантастами.

Как "работает" прием объединения в науке? Вот классический, можно сказать, пример, хотя определение "классический" звучит в данном случае чуть двусмысленно, поскольку история эта привела-таки к поражению так называемой классической физики и появлению физики квантовой.

Началась эта история с великого Ньютона. Сэр Исаак исследовал природу света - распространение, отражение, преломление. Впечатление было таким, будто свет - это мельчайшие частицы, которые, подобно мячикам, брошенным меткой рукой, летят по прямым линиям, отражаются, ударяясь о зеркальную поверхность, и так далее. Ньютон так и заявил: свет - это поток частиц-корпускул.

И все бы хорошо, но корпускулярная теория никак не могла объяснить, как же частицы света проникают в область тени, где их быть вроде бы не должно. Явление это называется дифракцией, и объяснил его современник сэра Ньютона - Гюйгенс. В отличие от своего великого коллеги, он заявил, что свет - это волна, которая распространяется в особой среде - эфире. Помните у Пушкина: "Ночной зефир струит эфир…"

Волновая теория света замечательно описывала явление дифракции, но не могла ответить на простой вопрос: почему же свет распространяется прямолинейно? А ведь этот вопрос для физики был куда важнее, чем частная проблема дифракции. Пришлось Гюйгенсу отойти в тень, а Ньютон одержал очередную победу. Его корпускулярная теория главенствовала в физике больше ста лет. А потом физики Юнг и Френкель, будучи сторонниками не корпускулярной, а волновой теории, сумели объяснить, как же все-таки удается световой волне распространяться по прямой линии.

И корпускулярная теория пала. Вместо нее в физике воцарилась волновая, срок жизни которой был отмерен примерно такой же - около ста лет. Двести лет потратили величайшие физики мира для того, чтобы убедиться в простой, казалось бы, истине: если две теории противоречат друг другу, не нужно доказывать, какая из них главнее. Не нужно говорить: "или та, или эта". А нужно воспользоваться приемом объединения и попытаться соединить вместе обе теории.

Физиков можно понять: не может же быть свет и частицей, и волной. Либо так, либо иначе, как несовместимы друг с другом день и ночь.

Противоречие разрешил Нильс Бор в 1929 году, введя в физику новый принцип: принцип дополнительности. Попросту говоря, это научная формулировка приема объединения! Оба объяснения света дополняют друг друга. У света, как у Януса, как бы два лица. Свет имеет двойственную природу: излучается и поглощается он, как поток частиц, а распространяется, как волна.

И оказалось, в мире микрочастиц все устроено именно так: все частицы имеют двойственную природу. Это и волны, и корпускулы - все зависит от того, какая сторона жизни микромира нас интересует.

Кстати говоря, к концу двадцатых годов фантасты уже вовсю пользовались приемом объединения, а в технике до открытия этого приема должно было пройти еще лет сорок. В наши-то дни прием объединения изучают одним из первых на занятиях по развитию творческого воображения. И каждый человек, обладающий фантазией, встретившись в жизни с событиями, противоречащими друг другу, немедленно думает: как бы их объединить.

Ибо только тогда можно будет получить новую интересную идею.

Часть 12.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: