Наука о хливких шорьках

634
0

27 января  — день рождения писателя и математика Чарльза Лютвиджа Доджсона, он же Льюис Кэрролл и Птица Додо. И поэтому сегодня мы откроем вам один секрет.

Чтобы побывать в Стране чудес этим летом, нырять в кроличью нору не придется: в сотрудничестве с известными физиками, математиками и биологами Политех перенесет кусочек волшебной страны прямо на ВДНХ. В павильоне «Оптика» развернется выставка, посвященная самым известным сюжетам «Алисы» и научным теориям, зашифрованным в них. Главные сюжеты выставки — пространство и его трансформации, зарождение жизни, эволюция, законы развития Вселенной и течения времени — можно ли его ускорить, например; необычные математические объекты и топологические головоломки, сознание и все, что в него включено, эмоции, страхи, иллюзии, любопытство. В сказочном пространстве можно будет поиграть в игры, вступить во взаимодействие с интерактивными экспонатами, прогуляться под гигантскими грибами. Следите за новостями на сайте Политеха!

Кстати, в этом году Льюис Кэрролл мог бы отметить еще одну важную дату. 160 лет назад в рукописном журнале «Миш-Мэш» увидела свет первая строфа знаменитого стихотворения «Бармаглот» — а ведь именно с него впоследствии началось путешествие Алисы в Зазеркалье. Поднеся книгу к зеркалу, она прочитала вот что:

Варкалось. Хливкие шорьки
Пырялись по наве,
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.
(Здесь и далее перевод Дины Орловской)

Алиса прокомментировала балладу о битве героя с ужасным Бармаглотом так: «Очень милые стишки, но понять их не так-то легко. Наводят на всякие мысли — хоть я и не знаю, на какие…» С тех пор не сотня и не десять тысяч читателей пытались определить, на какие же мысли наводят эти строки, только уже лично их, а не Алису. Английский астрофизик Артур Стэнли Эддингтон, один из таких вдумчивых читателей, видел в «Бармаглоте» обоснование сразу нескольких научных теорий.

В книге «Новые пути науки» он предлагает представить себе такую ситуацию: археологи будущего находят чудом уцелевший фрагмент книги, стихотворение о зелюках и шорьках. Язык, несомненно, английский, но значения слов (кроме служебных) неизвестны. Впрочем, удалось установить, что автор был математиком. Кто-то из ученых высказывает догадку: что, если здесь говорится об устройстве Вселенной? В других строчках появляются числа:

Раз-два, раз-два! Горит трава,
Взы-взы  — стрижает меч…

Кто действующие лица и чем они заняты — по-прежнему непонятно, но привычные нам числа позволяют предположить, что в этом странном мире возможны те же арифметические действия, что и в нашем, а между загадочными шорьками и зелюками существуют определенные числовые соотношения. Там, где есть числа, можно измерять, делить на доли и так далее, а значит, есть какая-никакая определенность — даже если нельзя узнать ни вещей, ни слов.

По словам Эддингтона, так мы и познаем мир, полный непостижимого. Мы никогда не узнаем до конца, что такое окружающий мир, но с помощью чисел можем изучить его структуру — как он устроен и из каких частей состоит. Математиков, говорит он, неизвестность не пугает, ведь они с самого начала оперируют неизвестными величинами x и y.

«Бармаглот», в котором «известными» являются только числа и иногда грамматические формы слов, отлично иллюстрирует и работу математика в целом, и особый раздел алгебры — теорию групп.

Похожий механизм действует, когда физик описывает, скажем, элементарную частицу — «нечто неизвестное, действующее неизвестным образом». Благодаря числам физик может описать структуру явления и предугадать, как «нечто» будет себя вести. Например, «наблюдая восемь электронов в одном атоме и семь электронов в другом, мы начинаем постигать разницу между кислородом и азотом. Восемь хливких шорьков пыряются в кислородной наве и семь  — в азотной. Если ввести несколько чисел, то даже “Бармаглот” станет научным.

Теперь можно отважиться и на предсказание: если один из шорьков сбежит, кислород замаскируется под азот. В звездах и туманностях мы действительно находим таких волков в овечьих шкурах, которые иначе могли бы привести нас в замешательство. Если перевести основные понятия физики на язык “Бармаглота”, сохранив все числа — все метрические атрибуты, ничего не изменится; это было бы неплохим напоминанием о принципиальной непознаваемости природы основных объектов».