Вступление. Наука о магии

Самое прекрасное, что мы можем изучать, - чудесное. Именно оно является источником истинного искусства и науки.
Альберт Эйнштейн

Я люблю книги о Гарри Поттере, но, возможно, не по той же причине, что вы. С моей точки зрения, любые заклинания, чары, проклятья и прочее волшебство в прекрасных книгах Дж. К. Роулинг бросают вызов современной науке. Озадачит ли биолога огненный плевок сопло-хвоста? Станет ли ученый, изучающий мозг, отвергать идею шляпы, читающей мысли? Пушок, Нюхлер, Болотный фонарик и другие странные создания, обитающие в мире "Гарри Поттера", противоречат нашим знаниям о природе. Гиганты, драконы и три головы Пушка, скорее всего, плод воображения автора. Драже всех возможных вкусов? Звучит неправдоподобно, как и летающие метлы, прыгающие свечи в Хогвартсе и отрицающий гравитацию форд "Англия". Неужели магия такого рода не может быть объяснена рациональными законами науки?

Проведя поиски ответа на этот вопрос так же старательно, как розовый язык Клубкопуха рыщет по дому волшебников в поисках еды, я говорю: может. Волшебный мир "Гарри Поттера" помогает скорее поднять, чем подорвать, науку, проливая свет на наиболее интересные вопросы, с которыми сегодня сражаются ученые. И наоборот - результаты научных исследований во многих областях помогают нам объяснить многие экстраординарные и кажущиеся магическими феномены.

Поиск параллелей между магией и наукой зависит, разумеется, от того, что мы называем магией. Проще всего было бы назвать магическую практику "плохой наукой". Но кто может с уверенностью сказать, что такое "хорошая наука"? Многие инновационные идеи лишь через долгие годы были приняты научным сообществом. Означает ли это, что они внезапно превратились из магии в науку? Или магия живет на границе научных исследований, где ведут спор невежество и интеллект?

Еще одно определение магии называет ее "искусством", которое посредством заклинаний пробуждает сверхъестественные силы для оказания влияния на ход событий. Но это уже зависит от того, что мы называем "естественным". Все ли вещи во вселенной "естественные"? Возможно, магия имеет больше общего с объяснениями, чем с пониманием, а сверхъестественные силы - это те, которые пока лежат за пределами нашего понимания. Это вполне соответствует еще одному определению магии, в котором говорится о ритуалах, оказывающих влияние на мир путем доступа к "внешним мистическим силам за пределами человеческих знаний". Но где же находятся границы этих знаний? Где-то в районе мрачных подземелий и коридоров Хогвартса? Между небесами и звездами? По-видимому, область человеческих знаний расширяется, как воздушный шар, по мере роста научного понимания мира.

Возможно, наоборот - граница между естественным и сверхъестественным проходит в сознании человека. В конце концов, восприятие того, что можно назвать "магией", зависит от наблюдателя. То, что покажется волшебством одному человеку, для другого может стать обыденным. Если аборигены перед посадкой каждого кустика произносят заклинания, которые должны уберечь их посевы от непогоды, то этот ритуал может стать для них столь привычным, что будет равносилен отсутствию магии. Соответственно городской житель может быть поражен волшебным видом красного и зеленого цвета полярного сияния - небесного шоу Заполярья. Будет ли он считать это небесное великолепие магией?

За последние двадцать лет я с головой погружался в разные научные вопросы, но до сих пор многие вещи продолжают казаться мне совершенно волшебными, хотя я знаю, как их объяснить. К ним относится первый крик моей дочери Холли; зеленые следы, оставляемые ночью рыбами на поверхности воды светящегося залива в Пуэрто-Рико; вид чистого ночного неба в красной, как на Марсе, пустыне в Южной Африке; работа в исследовательском ядерном реакторе - попытка заставить нейтрон отскакивать от мыльного пузыря. Все эти события казались магическими, поскольку они находились за пределами повседневной действительности.

"Магия" до сих пор остается чем-то неопределенным. Ни одно из толкований не получило общего признания, а все попытки отделить ее от "религии" и "суеверий", с одной стороны, и от "науки" - с другой, сталкиваются с рядом трудностей. Однако, надеюсь, мне удастся убедить вас в том, что между магией и наукой существует весьма любопытная связь. И в магии и в науке присутствует вера в то, что, как сказал один математик, наблюдаемое является попросту внешней оболочкой реальности, а не лежащей в основе всего "настоящей реальностью". Они имеют общие корни в виде основной цели - понять враждебный мир и научиться предсказывать его события или управлять ими в своих интересах. Если считать волшебника мудрецом, то волшебники живут и сегодня - причем не только в книгах и фильмах о Гарри Поттере. Магия, как и наука, дает многое для понимания работы нашего мозга. И в магии и в науке присутствуют довольно странные идеи, например прыгающие поганки или квантовые скачки.

Технология, созданная современными магами и ведьмами, которая позволяет самолетам летать, компьютерам - понимать речь и отправлять неуверенный голос на другую сторону планеты, настолько непостижима для большинства людей, что все эти штуковины вполне могут сойти за продукт волшебства. Использование биохимии в простом тесте на беременность, движение электрона по силиконовому чипу домашнего компьютера и даже инструкция по пользованию видеомагнитофоном могут считаться магией.

Несколько эпизодов из книг о Гарри Поттере указывают на то, что магически одаренные персонажи признавали, что ученые и инженеры маглов занимались чем-то вроде магии. Вспомните, к примеру, момент, когда Хагрид показывает Гарри на счетчик оплаты парковки. Этот великий человек явно озадачен работой загадочного устройства. Мистер Артур Уизли отмечает, что маглы компенсируют отсутствие магии великолепной изобретательностью (это похвала от сотрудника Министерства магии). Он жадно собирает штепсели, батарейки и все, что связано с "экелтричеством". Для мистера Уизли даже спички являются веселой пиротехникой, которая бросает вызов любой иллюзии мага. Его жена Молли говорит, что маглы знают намного больше, чем полагают волшебники.

Для среднего магла открытия современной науки так же непостижимы, как и заклинание знахаря, магические формулы Темных искусств или вопросы, которые задает П.А.У.К. (Претруднейшая Аттестация Умений Колдуна). Забавно, но это отсутствие знаний о том, что окружает нас в повседневной жизни, будь то работа реактивного двигателя или копировального аппарата, может даже зародить веру в магию, которая делает невозможное возможным. Психолог Стюарт Вайз однажды сказал: "Техника захватила нашу жизнь, но наука не захватила наш разум".

От большинства людей современная наука, как и магия, требует веры в нее. Во времена Ньютона, когда любой мог проводить эксперименты с призмами или пушечными ядрами, наука была более открытой для молодежи, а законы природы - доступными для понимания. Сегодня научные исследования стали насквозь математическими, а проведение экспериментов часто зависит от наличия специального оборудования, начиная от ускорителя ядерных частиц за миллиард долларов и заканчивая аппаратами по считыванию генного кода. Только один анализ результата требует компьютерного оборудования на многие тысячи долларов. Большинство из нас вынуждено верить словам ученых о том, что эти вычисления верны. (Не удивительно, что возникает паника, когда ученые признают, что не до конца понимают, что происходит, как в случае заражения людей коровьим бешенством. Не удивительно, что на ученых возлагают часть вины за эти несчастья, -так и слышится: "сжечь ведьму" или "сжечь колдуна".)

И хотя ученые, подобно ведьмам и волшебникам, обладают недоступными другим людям знаниями, они первые скажут вам, что в мире остается еще много магии. Мир науки еще молод, и он до сих пор стремится объяснить явления действительности, например вихревые потоки в ламинарных течениях, язык мозга или механизм перемещения солнечной энергии атмосферой и океанами Земли, который создает климат.

Учитывая это несовершенство представлений об окружающем мире, вообразите, что случилось бы с ученым-маглом, который попал в мир "Гарри". Одетый в нечто напоминающее космический скафандр (защитный скафандр от волшебных заклинаний), увешанный измерительной аппаратурой и, без сомнения, с одним из тех металлических жезлов на случай встречи с Пожирателями смерти, он внимательно изучает Хогвартс и всех его обитателей - от Гремучей Ивы до волшебников и оборотней. Наверняка он будет польщен тем, что вещи, которые детскому взгляду Гарри Поттера кажутся волшебными, являются вполне достижимыми посредством техники маглов. Вспомните карточку из шоколадной лягушки, с которой внезапно исчез Дамблдор, изображение Гилдероя Локхарта, которое озорно подмигивало, или обитателей картин Хогвартса. Теперь представьте карту Оливера Вуда, капитана Гриффиндорской команды по квиддичу, с множеством стрелок, которые извивались, словно гусеницы, показывая тактику игры. Исследователь, занимающийся электронными дисплеями, сразу бы сказал, что карточка, фотография и карта могли быть отпечатаны на электронной бумаге; хотя его мог бы озадачить интерфейс, который обновляет движущиеся изображения. А как насчет тележек, которые сновали в подземельях Гринготтского банка? Опять же маглам это явление показалось бы знакомым, поскольку они уже занимаются такси с искусственным интеллектом. А речевой пароль? Обычная задача для технологии распознавания голоса.

В книгах о Гарри Поттере описаны и другие чудеса, которые покажутся не столь волшебными обладателям научных званий. Водоотталкивающие покрытия для стекла устранили необходимость в заклинании Импервиус. Вопилки, красные конверты с кричащими письмами, вовсе не кажутся чем-то необычным в эпоху голосовой почты и передачи звуковых файлов на тысячи километров через Интернет.

Теперь маглы умеют ходить сквозь стены, словно призраки, благодаря технологии создания экранов, состоящих из плотных слоев тумана, на которые можно проецировать изображение кирпичей. Финский изобретатель Исмо Ракколайнен предложил множество вариантов использования таких стен, некоторые из них действительно чудесные. Даже карта Мародера, показывающая положение любого существа в Хогвартсе, не кажется экстраординарным изобретением с точки зрения развития системы глобального позиционирования (GPS). Омниокуляры выглядят обычным явлением для поклонников спорта, просматривающих повторы горячих моментов (хотя их и обменивают на десять галлеонов). Зачем Рита Москита мучается с прямоцитирующим пером в век технологии распознавания голоса? Зачем усиливать голос с помощью Соноруса, если достаточно воспользоваться услугами ретрансляционной сети? Зачем носить очки, Гарри, если можно с помощью лазера сделать коррекцию зрения?

Хотя такой подход может показаться научным эквивалентом разочаровывающего заклинания, которое устраняет всю магию, многое в книгах о Гарри Поттере остается волшебством, если взглянуть с научной точки зрения. Плащи-невидимки, возможно, основаны на умной технологии "стеле", которую маглы только начали разрабатывать. Летающие метлы, вероятно, преодолевают силы гравитации, что сейчас кажется просто невероятным. Гиганты, лобалуги, волшебные фонарики и другие магические существа могли появиться на свет в результате генетических экспериментов, а драже Берти Боттс могли бы наделить нас новым пониманием природы вкусовых и обонятельных ощущений.

Но, действуя с жадностью Нюхлера, ищущего что-нибудь блестящее, или с упорством Погребина, упорно преследующего жертву, наука может сделать мир "Гарри Поттера" еще более волшебным, чем он кажется, раскрыв всю сложность создания двупалых тритонов, квантовых скачков, которые окрашивают вспышку жезла, или Волшебной шляпы, умеющей читать мысли. Роясь в старых записях, можно даже обнаружить в сведениях об останках давно вымерших созданий намеки на василисков, гигантов и драконов.

Некоторые из магических элементов в книгах Дж. К. Роулинг сами по себе не являются научными, но требуют научного понимания. Вспомните свежепойманных корну-олльских эльфов, которые вышли из-под контроля при защите Гилдероя Локхарта от Темных сил. Ученый, занимающийся термодинамикой, увидел бы в этих непослушных голубых электрических созданиях торжество второго закона термодинамики. (Грубо говоря, закон гласит, что всем управляет хаос.) Очевидно, царство магии подчиняется этому закону, что понятно из слов Дамблдора, который мрачно замечает, что ни одно заклинание не оживит умершего.

Чтобы узнать, насколько наш мир похож на волшебный мир "Гарри Поттера", я связался более чем с сотней ученых со всех концов планеты. В результате появилась книга "Гарри Поттер и наука", в которой я попытался рассмотреть этот вопрос с двух различных точек зрения, что отражено в ее структуре. И хотя провести такое деление не всегда возможно, первая часть в основном отвечает на вопрос "как" и может рассматриваться как секретное научное исследование всего, что происходит в Хогвартсе и мире волшебников, идет ли речь о добавлении новых глаз монстрам, полетах на метле или наказании асоциальных личностей.

Вспомните то драже, такое вкусное и пугающее. Как Берти Боттс делает его таким изысканным? Понимание молекулярного механизма живых существ ведет к появлению науки о драже, а наши знания в области генетики проложили путь к изменению структуры тела для создания Каппы, превращению маскирующейся жабы в извивающегося головастика или изменению генов для создания домашнего эльфа Добби. Это ведет нас к обсуждению странных, но тем не менее реальных созданий и их свойств, прежде чем мы перейдем к объяснению игр, в которые играет сообщество Хогвартса. Затем придет время науки о Волшебной шляпе, плаще-невидимке и прочих волшебных аналогий.

Вторая часть книги в основном посвящена происхождению магического мышления, выражаемого через мифы, легенды, колдовство или монстров. Она начинается с краткого предисловия об ограниченности разума маглов. Здесь речь идет о разных вопросах: секрет превращения металла в золото и создание эликсира жизни, - которые связаны с философским камнем и достижениями в различных областях науки, от физики атомов до биологии всемогущих клеток тела. Я рассматриваю исторические свидетельства колдовства, котлы и жезлы и изучаю происхождение зелий Снейпа. Затем приходит черед искать корни мифических созданий в археологии и природных явлениях, а также идет речь об удивительной способности человеческого мозга создавать монстров и демонов. Почему мы верим в магию, волшебство и ведьм? Мы увидим, что до определенного предела мы запрограммированы считать, что магия никогда не исчезнет, благодаря научным достижениям. И границы научного предсказания весьма скромны. А в основе математического фундамента науки лежат довольно странные вещи. И вечно растущий горизонт научных знаний, новых вопросов и загадок будет только расширяться по мере их решения.

Так давайте же узнаем, что антигравитация, червоточины и квантовая телепортация могут сказать о путешествиях волшебников, будь то метлы, Летучий порох или странные башмаки, которые являются порталом в иное место, время или измерение. Как говорил великий Альбус Дамблдор, - угощайтесь.

Роджер Хайфилд

Проза жизни • "Гарри Поттер" и наука: Настоящее волшебство