Тотальная визуализация

Электронный микроскоп – главный прибор в современной физической лаборатории. Андрей Аржанников – декан физфака Новосибирского государственного университета.
Фото автора

Физики из Токийского университета сфотографировали┘ пустоту. Даже, – если уж совсем переходить на язык метафор, а по-иному, без метафор, здесь не обойтись, – квант пустоты. То есть, конечно, они так не говорят. В информационных сообщениях все выглядит вполне строго научно: «Группа специалистов Токийского университета сумела впервые в истории сфотографировать отдельный атом водорода – самый легкий и самый маленький из всех атомов».

Проще атома водорода вроде бы природа ничего не создала. Ядро, роль которого играет положительно заряженная элементарная частица – протон, а вокруг «размыт» по орбите отрицательно заряженный электрон. Все. Просто дело в том, что атом водорода на 99,99% состоит из «пустоты». Диаметр атома водорода примерно 10^{–8 см}, размеры ядра – 10^–13 см. Существует очень красивая аналогия, чтобы почувствовать – опять метафоры! – что из себя представляет эта конструкция. Представьте себе, что электрон вращается вокруг шпиля Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова с диаметром орбиты вращения 1 км. Тогда размеры ядра атома на шпиле – не более горошины.

До сих пор считалось, что сфотографировать атом водорода нет никакой технической и технологической возможности. Недаром в современных учебных пособиях для студентов можно прочитать, что «┘атомы лежат за пределами нашего восприятия, их нельзя ни увидеть, ни услышать. Атомистические представления не могут возникнуть и из мифа, поскольку миф всегда использует наглядные образы» (Б.В.Булюбаш. История естествознания. От античности до Ньютона. Н.Новгород, 2007). Все так. Но вот японцы все-таки умудрились сфотографировать (визуализировать) эту самую пустоту.

Японцы, конечно, молодцы, «зажигают», что называется! Исследователи во главе с профессором Юити Икухарой сообщили, что ими был использован принципиально новый сканирующий электронный микроскоп, передает ИТАР-ТАСС. «Теперь мы можем увидеть все атомы, из которых состоит наш мир, – заявил профессор Икухара. – Это прорыв к новым формам производства, когда в будущем можно будет принимать решения на уровне отдельных атомов и молекул».

Как будто специально к этому случаю были написаны еще в 1962 году строчки Иосифа Бродского:

Он черен был, как ночь, как

пустота. <┘>

Так черен, как внутри себя

игла.

Достижение, фотографирование атома водорода, потрясающее само по себе и с научной, и с технической точки зрения, важно еще и в мировоззренческом плане. Выдающийся физик Лев Ландау высказался однажды в том смысле, что современный теоретик может математически описать явление, которое он ни разу в жизни не видел и представить себе не мог. А вот теперь мы можем сначала увидеть и даже сфотографировать явление, затем представить его, а потом уже объяснить математически.

Фактически японцы устроили праздник на улице древнего грека Демокрита (460–370 до н.э.), одного из создателей атомистического учения. Это вам не какие-то загадочные треки – следы от элементарных частиц в пузырьковой камере или в детекторах Большого адронного коллайдера. Самих-то элементарных частиц никто и никогда не видел! Недаром эллины не различали понятий «видеть» и «знать». Опять же не случайно, что в математике самого известного древнего грека, Пифагора, отсутствовало понятие (и знак) «ноль» – то, чего нет, того нельзя и увидеть, а следовательно, и не существует...

Теперь мы все можем выдохнуть: атом водорода существует! Он даже сфотографирован. Вот он, смотрите! Другой поэт, Андрей Вознесенский, эту вдруг вспыхнувшую в конце XIX – начале XX века тягу человечества к тотальной визуализации мира назвал тоже очень образно – «Видеотизм нашей жизни». После почти шести веков господства левополушарного, аналитического мышления, господства, связанного с возникновением книгопечатания (за чтение и понимание текста отвечает как раз левое полушарие мозга) начался реванш правополушарного мира (правое полушарие мозга связано с обработкой образов).

Водородная фотосессия – апофеоз на сегодняшний день этого глобального процесса. Водорода в нашей Вселенной много – на его долю приходится более 90% всех атомов вообще. Как выглядит атом самого распространенного элемента – теперь знаем, видели (см. фото в анонсе на стр. 9). А это значит, между прочим, что скоро начнется и народное «водородное мифотворчество».

Кстати, по мнению академика Павла Симонова, актуальное состояние мифотворчества имеет психофизиологические аналогии с состоянием гипноза. При этом в ряде исследований было показано, что по мере гипнотизации человека у него нарастает электрическая активность именно правого полушария, которое начинает преобладать над активностью левого.

Так наука, рожденная из мифа, сама порождает миф и начинает искать новые объекты для исследования.