Пустыня — культурный символ и научный объект. Именно так ее видит израильский профессор Евгений Кац. Сфера его научных интересов — технологии преобразования солнечной энергии в электричество.
Но работа над прорывными технологиями в Институте пустыни подтолкнула его к чему-то большему… Сегодня своими размышлениями об этом профессор Кац делится с читателями нашего альманаха.
ЗА ЛЮБОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ СТОИТ ИСТОРИЯ И КУЛЬТУРА
Когда я начал заниматься этой проблематикой, читать лекции и писать на эту тему, я в конечном итоге попал на интересную научную конференцию, которая была посвящена взаимосвязи науки и искусства. Там я познакомился с президентом общества SIS — сокращение от International Society for the Interdisciplinary Study of Symmetry — венгерским историком математики Денешем Надем.
Он же пригласил меня на конгресс SIS, который объединяет людей, рассматривающих феномен симметрии как объект науки и явление культуры одновременно. С того времени я стал активным членом сообщества, в котором состоят писатели, поэты, музыканты, архитекторы, физики, химики, инженеры. Это совпало с моими научными интересами и представлениями о мире и роли науки в обществе.
Сейчас я являюсь членом международного исполнительного комитета SIS, который три раза в год организовывает конгрессы в различных странах мира. На них собираются единомышленники, считающие (как и я), что наука — это часть культуры, а не только база для новых технологий.
Безусловно, создание такой базы— важная, но не единственная функция современной науки. В широком смысле, наука — это неотъемлемая часть культуры. Поэтому она связана со всем многообразием аспектов и вариантов познания мира.
Представьте, что в самом начале XX века врачей и физиков спросили бы: «Какое научное открытие в ближайшее время окажет самое существенное влияние на развитие медицины?» Никто из них тогда бы не ответил «Исследование электрических разрядов в газах». А ведь именно это направление привело к открытию рентгеновских лучей и революционировало медицину.
Существует легенда, согласно которой между Майклом Фарадеем и премьер-министром Великобритании произошел следующий диалог. После демонстрации ученым только что созданной электромагнитной машины премьер задал вопрос: «Будет ли от этого какая-то практическая польза?» Фарадей на это ответил: «Точно не знаю, но когда-нибудь вы будете с этого брать налоги». Предсказать влияние фундаментальной науки на развитие общества невозможно, ее роль — изучение мира.
Я и мои единомышленники в SIS считаем, что изучение симметрии как культурного явления может стать универсальной базой для объединения двух разделенных культур — науки и искусства, для понимания мира во всей совокупности существующих в нем взаимосвязей. Наша задача — показать людям, как можно смотреть на мир по-иному.
МОСТ МЕЖДУ НАУКОЙ И ИСКУССТВОМ
Сейчас я работаю над созданием нового интердисциплинарного курса «Мост между математикой, точными науками, архитектурой и искусством: симметрия, многогранники, фуллерены», который должен быть открыт для студентов бакалавриата со всех кафедр нашего университета. Возможно, не каждому под силу перейти через этот мост, но они могут полюбоваться им, пройтись по нему, постоять на другом берегу и потом вернуться обратно на привычный берег…
В любом случае такое путешествие должно обогащать культурно и интеллектуально. Моя задача — показать, что вокруг человека существует бесконечный и безграничный мир, не разделенный, как университеты, на кафедры. Я не случайно делаю акцент на истории науки, потому что история принадлежит гуманитарной сфере, в центре которой так или иначе, но всегда находится человек.
Почему художники эпохи Возрождения внезапно стали заниматься геометрией многогранников? Откуда вообще взялся и почему возник такой невероятный интерес гениев Ренессанса к геометрии? Однозначный ответ дать непросто, и, возможно, мы будем долго находиться в плену догадок. Историк культуры может задать еще один вопрос.
Почему Возрождение случилось именно в Западной Европе, на очень маленьком участке земного шара? Ответ потребует от нас фундаментальных знаний из разных областей. И здесь уже возникают первые сложности. Когда я проводил пробный семинар по своему будущему интердисциплинарному курсу, то потерпел фиаско.
Дело в том, что для своего эксперимента я выбрал преподавателей с кафедры теории и истории искусств нашего университета. Я сообщил слушателям, что для участия в семинаре достаточно знаний математики на базовом школьном уровне. На него мы изначально и ориентировались. Однако оказалось, что даже на этом уровне гуманитариям воспринять математическую логику невероятно сложно.
Поэтому в дальнейшем я планирую реализовать идею семинара на естественнонаучных кафедрах с возможностью посещения студентами-гуманитариями. Хотя и осознаю, что могу столкнуться здесь со сложностью иного порядка: проблематика гуманитарных дисциплин — история, живопись — вполне могут оказаться за пределами интереса этой аудитории.
Тем не менее настроен я довольно оптимистично и рассчитываю, что в конечном итоге междисциплинарный курс найдет своего «особого», интердисциплинарного слушателя. Посмотрите на величайших ученых мира.
История науки говорит нам о том, что многие из них были полиматами и достигали вершин мастерства в разных областях. Американцы даже провели статистическое исследование на эту тему. Один блок вопросов, которые задавались респондентам, был про их хобби.
Опрашивались три группы людей: среднестатистические обыватели, люди с академическим образованием и выдающиеся ученые, среди которых были нобелевские лауреаты, члены американских академий и т.д. Первые две группы статистически не отличались друг от друга. А вот в третьей у статистического большинства обнаружилось больше увлечений, чем в первых двух.
СИММЕТРИЯ — СВОЙСТВО НАШЕГО МИРА И ЯВЛЕНИЕ КУЛЬТУРЫ
В качестве главных критериев художественности Пушкин называл «гармоническую точность», «чувство соразмерности и сообразности». Это врожденное чувство неотделимо от человеческой природы, оно было знакомо человеку задолго до того, как Пифагор описал феномен симметрии, хотя сам термин и не использовал. Симметрия в понимании древних греков это как раз и есть воплощение принципа соразмерности и сообразности.
Начиная с Кеплера, стала зарождаться кристаллография как отдельная отрасль знания. Именно из недр кристаллографии появилась математическая наука о симметрии. В эпоху Ренессанса, который был одержим поиском идеальных пропорций во всем, акцент стал делаться не столько на математику, сколько на эстетику.
Согласно ренессансному пониманию законов красоты, лицо человека нам нравится тогда, когда оно идеально симметрично. Такое лицо считается красивым. Однако современные исследования доказали, что дело обстоит несколько иначе. Нам действительно не нравятся ассиметричные люди.
Но диссиметрию — легкое отклонение от симметрии — мы склонны считать исключительно красивой и скорее отдадим предпочтение ей, чем идеально симметричному лицу. Гении Возрождения, хотя и были убежденными симметристами, сознательно или бессознательно следовали «правде жизни».
Возьмем для примера знаменитую «Гробницу Медичи» Микеланджело во Флоренции. Вам кажется, что она абсолютно симметрична, но, присмотревшись, можно заметить множество малозаметных «отклонений». В них-то как раз и проявился гений Микеланджело, стремившегося к максимальному жизнеподобию. Он осознал, что в погоне за идеальной симметрией живое очень легко превратить в мертвое.
Симметрия — это территория Б-га: в некоторых мировых культурах смертный и грешный человек не может и не должен претендовать на нее. Когда те или иные культуры создавали нечто симметричное, то часто незаметно использовали секретные знаки, которые символизировали «неидеальность» объекта и, соответственно, смирение перед Б-гом.
Например, такая тайная асимметричность присутствует в Тадж-Махале. В исламской культуре художник, создававший сложнейший орнамент, обязательно оставлял незаметную глазу «метку», нарушавшую идеальную симметрию.
Поразительно, но в орнаментах Иранских мечетей была найдена симметрия пятого порядка и решетки Пенроуза. А ведь к этим представлениям современная кристаллография подошла совсем недавно. Дело в том, что «классическая» кристаллография запрещает симметрию пятого порядка. Если тело повернуть на 180 градусов, и оно при этом преобразуется само в себя — это симметрия второго порядка.
Проделав подобную операцию с равнобедренным треугольником, квадратом и другими фигурами, мы получим симметрию первого, второго, третьего, четвертого и… шестого порядков. А куда же пропал пятый, спросите вы? Дело в том, что до 1995 года кристаллографы были уверены в том, что пятого порядка в мире кристаллов не существует — правильными пятиугольниками просто невозможно заполнить плоскость без промежутков.
Пока израильский химик и материаловед Дан Шехтман не доказал обратное. Он открыл квазикристалл, обнаружив, что сплавы с симметрией пятого порядка все-таки существуют. До этого кристаллами считалась разновидность твердого тела, у которого есть какая-то элементарная ячейка. Например, если вы возьмете кубик и начнете транслировать его в трех направлениях, вы получите кубический кристалл. Квазикристаллы Шехтмана — это кристаллы без подобных трансляций.
Мы видим, что представление о симметрии и отношение к ней менялось в зависимости от эпохи, типа цивилизации и культурных установок. С XX века современная физика подошла к осознанию о поливариантности ее законов. В нашем сегодняшнем понимании симметрия — это любые математические операции, которые способны преобразовать тело или физический закон в самих себя.
И точка в изучении симметрии еще далеко не поставлена… Ее существование напоминает нам о том, что человек призван к целостному восприятию мира и его творческому преображению по законам гармонии и красоты.
Это понимание со всей ясностью приходит в пустыне Негев, где мы экспериментируем с пятым элементом Вселенной — светом. За каждой современной технологией стоят история и культура, которые связывают воедино наши научные знания, время и бытие. И надо признаться: ощущение того, что ты являешься частью этого грандиозного мирового сюжета, действительно вдохновляет.
Фото из личного архива Евгения Каца
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
