За гранью атомов: что делает нас людьми в мире простой химии

Если взять точные весы и взвесить обычного человека весом около 70 килограммов, то окажется, что мы состоим из 45 килограммов кислорода, 12 килограммов углерода, 7 килограммов водорода, 2 килограммов азота, 1,5 килограмма кальция, 700 граммов фосфора и ещё нескольких десятков химических элементов в малых количествах. Буквально ни грамма чего-то загадочного или хотя бы интересного — просто набор самых заурядных элементов из периодической таблицы Менделеева.

Но тогда возникает парадоксальный вопрос: если вы возьмёте мешок с точно такими же химическими элементами и высыпете их на людной площади, никто не обратит особого внимания. Максимум сделают замечание за выброс мусора. Однако если вы начнёте соединять эти элементы в строго определённом порядке, собирая из них человека, то после критической точки сборки вы уже не сможете разобрать всё обратно — вас тут же арестуют за покушение на убийство.

Когда материя становится личностью

В какой-то момент эта куча химических элементов приобретает некое новое свойство, которое мы считаем сверхценным и стремимся защищать любой ценой. Это не философская абстракция — юридическая реальность нашего мира наглядно демонстрирует этот феномен.

Во многих странах, где разрешён аборт, прервать беременность без медицинских показаний можно только до определённого законом срока. То есть буквально с точки зрения общества в конкретный момент времени совокупность атомов в организме женщины перестаёт быть просто совокупностью атомов, приобретая особое свойство, которое делает эту систему неприкасаемой.

Вся концепция естественных прав человека — например, право на жизнь — содержит предпосылку о том, что в нас есть нечто трансцендентное, то есть нечто большее, чем просто материя нашего тела.

Парадокс постоянного обновления

Ещё более загадочным этот вопрос делает открытие, совершённое в 1954 году физиком-ядерщиком Полом Берсоном. Используя эксперименты с радиоизотопами для отслеживания движения химических элементов, он обнаружил поразительный факт: 98% атомов в человеческом теле обновляются каждый год.

Представьте: ваше тело за всю жизнь многократно целиком обновляет свои базовые строительные блоки. Эти атомы настолько взаимозаменяемы, что статистически в вашем теле прямо сейчас есть атомы, которые когда-то были частью мозга Исаака Ньютона или любого другого исторического персонажа.

Но как объяснить, что на протяжении всей жизни вы ощущаете себя одним и тем же человеком, хотя вся ваша физическая основа постоянно меняется? Ваше исходное тело буквально подвергается распаду, но ваше внутреннее «я» остаётся на месте.

Наука contra душа?

У многих религий с этим парадоксом проблем не возникает. Они объясняют феномен просто: наличием у человека души — нематериальной сущности, которая включает индивидуальность, личность и воспоминания, способной пережить даже смерть физического тела.

Но что может сказать наука о подобных вопросах? Как отмечает немецкий физик-теоретик Сабина Хасенфельдер в своей книге «Экзистенциальная физика», многие вещи, которые кажутся ненаучными или нелепыми, на самом деле вполне совместимы с современной наукой.

Проблема в том, что наука в её современном виде просто не может дать окончательный ответ на вопрос о природе сознания и личности. С точки зрения фундаментальной физики, реальный мир и его математическое описание принципиально неразличимы. Это как сказать, что карта и территория — одно и то же.

Границы научного познания

Знаменитый вопрос Стивена Хокинга звучал так: «Что вдохнуло огонь в уравнения, создающие Вселенную?» Вероятно, во Вселенной есть что-то ещё, что не является просто математикой. По крайней мере, интуитивно с этим сложно не согласиться.

Физик Тим Палмер предлагает интересную версию: возможно, Бог создал Вселенную математическими методами, но в определённый момент ему это надоело, и он сказал: «Теперь я создам что-то настоящее», взмахнул волшебной палочкой, и математика обрела плоть. Может ли наука опровергнуть эту версию? Как ни странно, нет.

Такая гипотеза не является антинаучной — она анаучная, то есть параллельная науке, потому что науке просто нечего сказать по этому поводу. Есть вещи, в которых мы действительно глубоко невежественны, и это одна из них.

Эмерджентность: когда целое больше суммы частей

Отдельные атомы водорода и кислорода не являются мокрыми, но стоит их соединить — получается вода. Точно так же пространство может образовываться из непространственных элементов. Это называется эмерджентностью — когда свойства системы не сводятся к свойствам блоков, из которых она состоит.

Если разместить атомы в форме кота и придать им правильную скорость, кот оживёт. Не понадобится никакая магия. Но у каждого атома по отдельности нет тех свойств, которые есть у кота целиком — отдельные атомы не могут мурлыкать.

Существует слабая эмерджентность, когда мы просто не можем вывести поведение сложной системы из поведения её частей из-за недостатка вычислительных мощностей. И сильная эмерджентность — когда возникают принципиально новые явления, непредсказуемые независимо от наших знаний о компонентах системы.

Сознание как первый кандидат

Человеческое сознание, появляющееся из «раздражения нервной ткани», не выводится из известной физики. Хотя мозг состоит из нейронов, его сознательное переживание не может быть полностью объяснено знанием нейронной активности.

Многие мыслители предполагают, что сознание — возможно, первый известный кандидат на сильную эмерджентность. Если это так, то целое действительно не равно сумме своих частей, что бросает вызов всему редукционистскому подходу современной науки.

Как говорил лауреат Нобелевской премии Филип Андерсон: «Больше — это другое». Возможно, в момент, когда простые атомы организуются в достаточно сложную систему, происходит что-то качественно новое — возникает то самое «нечто большее», что делает нас людьми, а не просто мешками химических элементов.

Наука пока не может дать окончательного ответа на вопрос о том, что именно делает нас теми, кто мы есть. Но признание границ научного метода — это не поражение науки, а её честность. И возможно, именно в этом признании кроется ключ к пониманию того, что человек действительно может быть чем-то большим, чем сумма составляющих его атомов.