Времена
«Туда не проникает ни взгляд,
Ни речь, ни ум.
Мы не знаем, мы не понимаем.
Так как же можно обучить этому?».(«Кена Упанишада». 3).
«Если бы об этом можно было говорить, каждый рассказал бы об этом своему брату». Чжуан-цзы.
Китайские головоломки:"Лучшее знание — это незнание о том, что ты что-то знаешь". «Дао, которое может быть выражено, не есть вечное Дао». «Тот, кто постигает науки, увеличивается с каждым днем: тот, кто постигает Дао, уменьшается с каждым днем». Лао-Цзы.
«Наше обычное бодрствующее сознание — рациональное сознание, как мы его называем, — всего лишь один из особых типов сознания, в то время как вокруг него, отделенные тончайшими границами, располагаются абсолютно непохожие на него потенциальные формы сознания». Вильям Джемс.
«В тот момент, когда ты заговариваешь о чем-то, ты не достигаешь цели». «Тот, кто хочет постичь значение природы Будды, должен наблюдать за соотношениями Времен года, причин и следствий». «Покой в покое не есть истинный покой. Только тогда, когда покой в движении, только тогда и может проявиться духовный ритм, который наполняет собой Небеса и Землю». Дзэнское изречение.
«Для того чтобы рассказать о своих внутренних ощущениях, нам нужны слова, хотя происхождение этих ощущений не имеет никакого отношения к языку. Если Вы никогда не задумывались об этом раньше, это противоречие покажется Вам парадоксальным». Д. Т. Судзуки.
«Все действия занимают свое место во времени благодаря взаимопереплетению сил Природы, однако человек, погрязший в заблуждениях эгоизма, думает, что он сам — деятель. Однако тот, кто знает о связи сил Природы с действиями, видит, как одни силы Природы оказывают воздействие на другие силы Природы и избегает участи их раба». «Бхагавадгита».
«Полностью реализовавшие себя личности посредством своей неподвижности становятся мудрецами, посредством своего движения-правителями». «То, что позволяет явиться то мраку, то свету, есть Дао». «Собаку не называют хорошей за то, что она громко лает, а человека не называют мудрым за то, что речи его искусны». «Спор говорит об отсутствии ясного видения». «Исчезает моя связь с телом и его частями. Отбрасываются за ненадобностью мои органы чувств. Таким образом, покидая свою материальную оболочку и прощаясь со своим знанием, я сливаюсь с Великим Проникновением. Это я и называю: сидеть, забыв обо всем». Чжуан-цзы.
«Для того чтобы что-то уменьшить, безусловно, следует сначала увеличить его. Для того чтобы ослабить, безусловно, следует сначала придать сил. Для того чтобы низвергнуть, безусловно, сначала следует превозносить. Для того чтобы взять, сначала, безусловно, следует дать. Это называется утонченной мудростью». «Будь согнутым, и ты останешься прямым. Будь незаполненным, и ты останешься полным. Будь изношенным, и ты останешься новым». Лао-Цзы.
«Те, кто следуют естественному порядку вещей, движутся в общем потоке Дао» Хуэй Нань-цзы.
«Тот, кто знает, не говорит. Тот, кто говорит, не знает».
Время Дао: темпорологическая концепция даосизма
Темпорология — междисциплинарное научное направление, изучающее понятие времени, его концепции, свойства, методы измерения в различных науках. Само слово «темпорология» в переводе с латинского языка означает «наука о времени».
Предисловие
Два направления — две противоположные стороны китайской философии, но в Китае в них всегда видели противоположные стороны единой природы человека, и поэтому считали их взаимодополняющими. Давая образование детям, которым предстояло усвоить правила и условности общественной жизни, обращались к конфуцианству, а к прибежищу даосизма обычно стремились пожилые люди, которые хотели восстановить и развить утраченную спонтанность, умерщвленную условностями общественной жизни.
И «Лунь-юй», «Чжуан-цзы» и «Дао-дэ Цзин» написаны сжатым емким языком, с богатым подтекстом, характерным для китайского образа мышления. Китайцы не питают любви к абстрактным логическим рассуждениям, и их язык совершенно не похож на западный.Слова могут выступать в нем в роли существительных, прилагательных или глаголов, не отличаясь при этом по формальным признакам частей речи, как в наших языках, а порядок слов определяется не столько грамматикой, сколько эмоциональным содержанием предложения.
Слово в классическом китайском вовсе не абстрактный знак, соответствующий четко очерченному понятию.Скорее, это звуковой символ, богатый подтекстами и намеками, способный вызывать в сознании нерасчлененный комплекс красочных картин и эмоций. Говорящий стремится не столько сообщить некую цепочку интеллектуальных рассуждений, сколько поразить и удивить слушателя.
Соответственно, на письме иероглиф представлял собой тоже не абстрактный знак, а органический образ, «гештальтизм», сохранявший весь набор изобразительных структур и иносказательные возможности слова. Поскольку китайские философы излагали свои идеи на языке, который так хорошо подходил для их образа мышления, то, несмотря на краткость и лаконичность и даже, порою, недосказанность, их труды обладали значительными возможностями иносказания.
Понятно, что большая часть иносказательных образов теряется при переводе на европейские языки.Перевод одной фразы из «Дао-дэ Цзин», таким образом, может передать лишь незначительную часть богатого комплекса идей, содержащегося в оригинале.
Именно поэтому разные переводы с одного оригинала часто выглядят как самостоятельные непохожие друг на друга произведения. В первую очередь, это можно сказать о «Дао-дэ Цзин». Как говорил Фэн Юлань: «Необходимо объединить все уже существующие и еще не сделанные переводы «Лао-Цзы «и «Лунь-юй «для того, чтобы обнаружить богатство их изначальной формы».
Благодаря этим диалогам становится очевидным еще один аспект дзэн. Просветление в дзэн означает не удаление от мира, а, наоборот, активное участие в повседневных делах. Такой подход очень характерен для китайского образа мышления, в котором значительное внимание уделялось практической, производительной жизни и идее преемственности поколений и для которого монастырский характер индийского буддизма был совершенно неприемлем.
Китайские наставники всегда подчеркивали, что чань, или дзэн, — это наши повседневные впечатления, «ежедневное сознание», как утверждал Ма-цзу. Они уделяли наибольшее внимание пробуждению в гуще повседневных делах, не скрывая того, что рассматривают повседневную жизнь в качестве не только средства достижения просветления, но и самого просветления.
Итак… Начнем с того, что такой народности «китаец» — ее просто нет! Поднебесную официально населяет 56 народностей (民族, mínzú), хотя по факту различающихся этнических групп куда больше (при переписи в 1964 году получили 183, но в итоге список сильно порезали). Есть даже «русские» (俄罗斯族 Éluōsī Zú), которые внешне с виду китайцы-китайцами и говорят по-китайски.
Все народы эти между собой отличаются куда больше, чем мы, например, с чехами или албанцами. У этих народностей Китая разный внешний облик, музыка и язык (считается, что в ходу 298 языков), обычаи и национальное одеяние, кухонные изыски и тому подобное.
Время в Дао Дэ Цзин. Книга пути и благодати
Очень глубокая и одновременно отчетливая темпоральная (временная) интуиция мира содержится в религиозно-философской традиции даосизма. Уникальное своеобразие и специфика даосского мировосприятия, на наш взгляд, заключается в интерпретации мира в понятиях, образах и символах не пространства, а времени 1.
Примечания
1 Это выражается, например, в том, что понятия дао и дэ в даоских трактатах во многих случаях вполне могут быть заменены понятием времени без утраты смысла, да и акцентирование внимания на темпорологической (временной) проблеме бессмертия в религиозно-бытовом и йогическом даосизме тоже не случайно.
Такое направление познания мира было сформировано уже в знаменитом своей многозначительной лаконичностью трактате «Дао дэ Цзин», приписываемом традицией легендарному мудрецу Лао-Цзы. В 30-й главе этого трактата говорится: «Когда существо, полное сил, становится старым, то это называется [отсутствием] Дао.
Кто не соблюдает Дао, погибнет раньше времени». Таким образом, Дао определяет время существования. Когда Дао отсутствует, то существование теряет основание и прекращается, не исчерпав всех своих возможностей и сил. Когда Дао присутствует, то существование реализует свои возможности и силы и достигает исполнения цели своего бытия.
Дао — это имеющий место в единственном числе, собственный путь всего существующего, определяющий уникальную для каждой вещи конфигурацию связи между пределом бытия и началом существования. Стать на этот путь — значит получить время, чтобы быть собой. Дао определяет не время длительности уже существующего, а время осуществления еще не бывшего.
Дао — это время перехода из ничего в есть. Об этом говорится в следующем отрывке: «Превращения невидимого [Дао] бесконечны. [Дао] - глубочайшие ворота рождения. Глубочайшие ворота рождения — корень неба и земли. [Оно] существует [вечно] подобно нескончаемой нити, и его действие неисчерпаемо».
Превращения Дао бесконечны не в том смысле, что оно без устали трансформируется из одной формы существования в другую, будучи некоей абсолютно пластичной субстанцией. Дао — это «ворота рождения»,
Все формы существования, несмотря на различия своих способов присутствия в мире, связаны друг с другом общим событием происхождения из пустоты ничто в содержательность бытия. Это событие происхождения есть Дао существующего,
Поэтому в «Дао дэ Цзин» сказано: «Кто знает предел, тот не будет подвергаться опасности, он может стать долговечным». Предел существования находится не вне, а внутри, поэтому не существует внешней опасности, но любая угроза настигает нас из нашего собственного основания.
Зная предел, можно осуществлять свой путь,
Не надо стремиться узнать об источнике этого, потому что это едино. Его верх не освещен, его низ не затемнен. Оно бесконечно и не может быть названо. Оно снова возвращается к небытию. И вот называют его формой без форм, образом без существа. Поэтому называют его неясным и туманным.
Встречаюсь с ним и не вижу лица его, следую за ним и не вижу спины его. Придерживаясь древнего Дао, чтобы овладеть существующими вещами, можно познать древнее начало. Это называется принципом Дао». Дао не может быть обнаружено, поскольку имеет не пространственную, а чистую темпоральную (временную) природу.
Оно определяет не структуру вещей, а саму возможность их присутствия. Это проясняется соотнесением Дао с небом и землей: «Небо и земля — долговечны. Небо и земля долговечны потому, что они существуют не для себя. Вот почему они могут быть долговечными».
Небо и земля — это вместилище для небесного и земного. Они дают место для осуществления небесного и земного,
Поэтому «Дао дэ Цзин» утверждает, что небо и земля сами по себе не определяют время существования: «Даже небо и земля не могут сделать что-либо долговечным, тем более человек. Поэтому он служит Дао. Кто [служит] Дао, тот тождественен Дао».
Эта сила быть, служа, соответствуя Дао, определяется словом Дэ. В «Дао дэ Цзин» она описывается следующим образом: «Создавать и воспитывать [сущее]; создавая, не обладать [тем, что создано]; приводя в движение, не прилагать к этому усилий; руководя, не считать себя властелином — вот, что называется высочайшим Дэ».
Таким образом, Дао и Дэ могут быть интерпретированы как две фундаментальные темпоральные (временные) характеристики. Дао определяет временность события осуществления бытия, а Дэ — временность присутствия уже осуществленного бытия.
Иными словами, время, с одной стороны, впускает новое сущее в протяжение существования, отграничивая и удерживая его место, а с другой стороны, дает ему силу (энергию Ци) быть самим собой. Такая темпорологическая (временная) концепция содержится в учении о Дао и Дэ.
Время в Чжуан-цзы
Более детально проработанную, мифопоэтическую и философскую темпорологическую (временную) концепцию, развивающую идеи «Дао дэ Цзин», можно обнаружить в еще одном основополагающем трактате даосизма «Чжуан-цзы», принадлежащем древнекитайскому мудрецу Чжуан Чжоу.
В 23-й главе («Гэнсан Чу») находим следующее учение: «То, что проникает без отверстий, обладает сущностью; то, что обладает сущностью, но не помещением для нее, — пространство. То, что обладает длительностью, но не имеет ни начала, ни конца, — время.
Обладает жизнью, обладает и смертью, обладает входящим, обладает и выходящим. То, что не проявляет формы ни при входе, ни при выходе, называется вратами природы. Врата природы — небытие. Вся тьма вещей выходит из небытия. Небытие же владеет единственным небытием — вот что скрывали мудрецы».
«Проникать без отверстий» — это значит возникать спонтанно, изнутри, без причины. Это определение бытия. Пространство — это то, что существует, но не имеет формы, поскольку само служит формой для всего существующего. Оформленность существующего имеет начало и конец.
Удерживание формы между началом и завершением — это длительность. Однако время — это не длительность сама по себе, а то, что «обладает длительностью», иными словами, — это способ удерживания формы между началом и завершением. Время «не имеет ни начала, ни конца», поскольку оно само вносит начальность и конечность в оформленное существование.
Внося в мир начальность и конечность, время «обладает жизнью и смертью»,
Следовательно, время — это способ вхождения небытия в существование, «врата природы». Природа содержит «тьму вещей», но все они в своем начале — небытие. Осуществлением небытия определяется и собственная структура времени. Яркий мифологический образ этого учения содержится в 7-й главе («Достойный быть предком и царем»): «Владыкой Южного океана был Поспешный, владыкой Северного океана — Внезапный, владыкой Центра — Хаос.
Поспешный и Внезапный часто встречались на земле Хаоса, который принимал их радушно, и они захотели его отблагодарить» — Только у Хаоса нет семи отверстий, которые есть у каждого человека, чтобы видеть, слышать, есть и дышать", — сказали они. — Попытаемся их ему проделать. Каждый день делали по одному отверстию, и на седьмой день Хаос умер".
На наш взгляд, наиболее интересной является именно темпорологическая интерпретация этого мифа. «Владыка Южного океана Поспешный» — это прошедший модус времени; «владыка Северного океана Внезапный» — это наступающий модус времени; и, наконец, «владыка Центра Хаос» — это осуществляющий модус времени. Таким образом, здесь зафиксировано представление об экстатичном единстве времени.
«Центральный океан» — это «врата природы», проходя через которые небытие становится «тьмой вещей». Поэтому его владыка — Хаос, ибо здесь небытие еще остается самим собой. Пройдя эти «врата», небытие оформляется, структурируется и приобретает длящуюся форму.
Однако источник длительности находится в исходном небытии, поэтому в тексте говорится, что «владыки Северного и Южного океанов Поспешный и Внезапный» часто встречались «на земле Хаоса», и он «радушно принимал их». Но структурировать небытие — это значит осуществить его, и поэтому «благодарность владык Северного и Южного океанов» убила Хаос.
Таким образом, можно сказать, что собственная структура времени является результатом своеобразной онтологической дихотомии. Чистая сущность времени представляет собой осуществление небытия, результатом которого является возникновение «тьмы вещей», чье существование основано на своеобразном «частотном резонансе» между пределом бытия и началом существования.
Дихотоми́я (греч. διχοτομία: δῐχῆ, «надвое» + τομή, «деление») — раздвоенность, последовательное деление на две части, более связанные внутри, чем между собой. Способ логического деления класса на подклассы, который состоит в том, что делимое понятие полностью делится на два взаимоисключающих понятия.
Этот резонанс создает длительность, поскольку раз за разом то сводит возможность существования к минимуму, то возвращает к максимуму. Прохождение точки минимума создает длительность, не прохождение точки минимума прекращает длительность. Заступающее движение к максимуму экстатирует будущее, возвратное движение к минимуму структурирует прошедшее.
В «Чжуан-цзы» это называется «покоем в столкновениях»: «Ведь то, что убивает жизнь, не умирает; то, что рождает жизнь, не рождается. Это то, что каждую вещь сопровождает, встречает, разрушает, создает. Имя ему покой в столкновениях. Покой в столкновениях означает, что создание происходит лишь после столкновения».
Пространственное представление о вещи предполагает, что ее начало отделено от ее предела некоторым непроницаемым объемом или «телом» и, таким образом, они представляют собой несовместимые противоположности. Но это невозможно в темпоральном (временном) представлении о вещи, для которого начало и предел есть нечто единое, но имеющее как бы две стороны.
Этот начальный предел осуществляет возможность и включения в бытие, и исключенья из него, представая для вещи то началом, то пределом. Рождая жизнь, он остается пределом, убивая жизнь, остается началом, и поэтому может быть назван «покоем в столкновениях».
Если пространство должно мыслиться как содержательный объем, предоставляющий в себе место для присутствия вещи, то время, наоборот, нужно мыслить в качестве бессодержательной пустоты, обнаруживающейся как разрыв целостности внутри присутствия сущего.
В этом разрыве содержится возможность начала и завершения существования. Очевидно, эта мысль может быть ключом для интерпретации следующего сложного отрывка из 12-й главы («Небо и Земля») «Чжуан-цзы»: «В Первоначале было Небытие, не было бытия, не было и названий.
При появлении одного у одного еще отсутствовала форма. Обретя одно, вещь рождается, и это называется свойством. Когда в еще не оформившемся появляется разделение, но без отделения, это называется жизнью. Начинается движение, и рождается вещь; когда вещь завершена, рождается и естественный закон, называется это формой.
Форма — это тело, хранящее дыхание. У каждой вещи свой внешний вид, свое положение, и это называется природой. Природа, достигнув совершенства, возвращается к свойствам, свойства в высшем пределе становятся тождественными Первоначалу, тождественные Первоначалу становятся пустыми, а пустые — великими».
Мир рассматривается здесь как осуществление небытия, поэтому говорится, что в «Первоначале было Небытие». Первым актом осуществления называется появление «одного, не имеющего формы». Думается, это определение чистой темпоральности (временности), чистого времени, еще не облеченного в пространство.
В частности, «одно, не имеющее формы» — это дихотомический начало-предел, создающий потенциальную возможность начала и завершения существования. Появление начало-предела означает «рождение вещи»,
Дихотомическое единство начало-предела создает потенцию жизни, соответственно, возможность «отделения» начала от предела создает потенцию смерти. Начало-предел начинает и завершает вещь. Произведение начинания и завершения называется «естественным законом».
Результатом произведения начинания и завершения является «природа»,
В частности, в тексте говорится, что «природа, достигнув совершенства, возвращается к свойствам» и эти свойства «становятся тождественными Первоначалу и пустыми». Это означает, что бытие мира подобно потоку и постепенному созреванию полноты существования,
Выйдя из Первоначала, небытие становится вещью, которая осуществляет, исполняет свое свойство и тем самым вновь приближается к Первоначалу и обнаруживает в себе исходную пустоту небытия. Этим определяется место человека в мире, о котором в 17-й главе «Чжуан-цзы» («С осенними разливами») сообщаются весьма таинственные слова:
«Считают, что познанного человека меньше, чем непознанного; что время его жизни не столь долгое, как время его рождения». Смысл этих слов, очевидно, заключается в том, что именно в человеке мир достигает своей зрелости и полноты существования, в котором начинает раскрываться Первоначало и исходное небытие.
Поэтому: «Мудрый никогда не стремится обладать природным, никогда не стремится обладать человеческим, никогда не стремится обладать началом, никогда не стремится обладать вещами. Движется вместе со своим временем и никого не заменяет; поступки его целостны, он не терпит поражений и объединяется с Путем…».
С одной стороны, стремление к обладанию чем-либо — это проявление недостаточности, ограниченности существования, а человек — это завершающий плод созревшего мира. С другой стороны, все, чем можно обладать, — это не достигшее свойства,
Мудрец знает об этом и заботится только о том, чтобы не мешать происходящему в основании его жизни движению в открывающееся Первоначало. Это объясняет и тот необычный для западной культуры факт, что мудрость в даосизме рассматривается как воздержание перед размышлением: «Это значит», — сказал Конфуций, — сосредоточить свою волю на Одном, слушать не ушами, а сердцем, не сердцем, а душой.
Когда перестанешь слышать ушами и откликаться сердцем, душа очистится до Пустоты и будет готова воспринимать вещи. Пусть все будет стекаться к Пустоте. Достижение пустоты и есть воздержание перед размышлениями". Воздержание перед размышлением не означает здесь возвращения к естественности животного состояния.
Точно так же, как безмолвствовать может только умеющий говорить, воздержаться перед размышлениями может только умеющий мыслить. Предметом мысли являются вещи, и поэтому от мышления ускользает то, что есть вещи, бытие вещей, поскольку оно само не является вещью.
Воздерживаясь от размышления, даосский мудрец преодолевает уровень мышления вещи и проникает на уровень оформления мысли о вещи, на уровень формы самой мысли. В тексте «Чжуан-цзы» это называется «очистить душу до Пустоты». Это значит «достичь Одного»,
Очевидно, об этом же говорится и в следующем отрывке: «Став ясным, как утро, сумел бы увидеть единое. Увидев же единое, сумел бы забыть о прошлом и настоящем. Забыв о прошлом и настоящем, сумел бы вступить туда, где нет ни жизни, ни смерти». Таким образом, поскольку дихотомический начало предел есть чистая темпоральность (временность), постольку знание в учении даосизма тождественно времени.
В этом смысле особенно показательны следующие слова: «В древности наказания считали телом, обряды — крыльями, знания — определением благоприятного времени, добродетель — согласием с другими. Те, кто считал знания определением благоприятного времени, были вынуждены применять его в делах».
Знание — это умение не спешить и не медлить, но двигаться вместе со временем, позволяя жизненным событиям разворачиваться в свой единственный, неповторимый путь. Будучи неповторимым, этот путь делает идущего по нему бесполезным для других, что позволяет ему пройти его до конца.
Идущий по Пути находится в безопасности, потому что не оставляет другим выбора в отношении себя, предоставляя возможность не пользы, но только цели. В «Чжуан-цзы» это учение изложено в форме притчи об огромном дереве: «Владеющий Своими Чувствами из Южного Предместья, гуляя на Шангоре, увидел необыкновенно большое дерево: тысяча колесниц, запряженных четверкой коней, нашла бы приют под его тенью. — Что за дерево! — воскликнул он. — Вот, должно быть, замечательный материал!
Он посмотрел вверх и увидел, что ветви дерева извилисты, корявы и не могут пойти на балки и перекладины; посмотрел вниз и увидел, что корни так разветвляются, что не могут служить ни для гроба, ни для саркофага. Лизнул лист — обжег и поранил себе язык; понюхал лист и на целых три дня обезумел, точно опьянел.
И тогда Владеющий Своими Чувствами сказал: «Поистине это дерево ни на что не годно, поэтому оно и выросло таким огромным. Ах! Ведь прозорливый человек не показывает, чем он полезен, так же, как и это дерево!». Одновременно это означает, что мудрец, идущий по своему одинокому Пути, сам становится тождественным Дао, о котором говорится так:
«Крошишь всю тьму вещей, но не веришь справедливости. Взращиваешь тьму поколений, а не милосерден. Ты старше самой отдаленной древности, а не стар. Покрывая и поддерживая небо и землю, отливаешь и высекаешь тьму форм, а не проявляешь мастерства».
Иными словами, это означает, что Дао предшествует и добру, и злу и не принимает никаких определений, даже таких как справедливость, милосердие и мастерство. Следуя своему времени, даосский мудрец не берет на себя никаких ограничивающих обязательств, поскольку они заставят его служить себе, чтобы быть мастером, справедливым или милосердным, между тем как он всего лишь движется по Пути к открывающемуся в нем Первоначалу.
Время в Хуайнань Цзы
Ряд интересных добавлений к темпорологической (временной) концепции даосизма можно обнаружить в еще одном раннем трактате — «Хуайнань Цзы» («Книге учителей из Южного Заречья»). Здесь учение Лао-Цзы и Чжуан Чжоу приобретает уже доктринально оформленные черты. О времени здесь сообщается следующее: «Время же необратимо. Передние уходят слишком далеко, задние — отстают. Солнце совершает кругооборот, луна — завершает круг.
Время течет независимо от людей. Вот почему мудрец не ценит яшмы в один чи, а ему дороже вершок тени от солнечных часов. Время трудно схватить, но легко упустить. Юй мчался в погоне за временем. Сваливались башмаки — не подбирал, шапка зацепится — не оборачивался. Он не боролся за место впереди, а боролся за время».
Здесь ясно обозначено отношение людей ко времени — человек не обладает временем, но должен бороться за точное следование его ходу. Иногда время стремительно и безжалостно к человеку — здесь приводится пример мифологического героя Юя, который боролся с потопом. Наступление воды оставляло ему всего две возможности для выбора, заставляя либо следовать за своим временем, либо погибнуть.
В других случаях время невидимо и поэтому, не умея его распознавать, «передние уходят слишком далеко, а задние — отстают». Этим люди отличаются от Солнца и Луны, которые строго привязаны к своему времени. Соответственно, мудрость — это знание времени и поэтому для мудреца мгновение дороже драгоценности, а «тот, кто постиг Дао, не меняет природного на человеческое».
Таким образом, время — это нечеловеческое в человеке, это проявление Дао, созидающее жизненный путь человека. Люди создают свой особый мир, и каждый человек является продуктом обучения и воспитания, но есть в человеке нечто, недоступное для обработки, и это — время.
Такое понимание выразилось в даосском учении о «естественном человеке»: «Ни день, ни ночь не приносят ему ущерба, он со всем сущим сливается в одно. А когда достигнуто это единство, в сердце родится чуткость ко времени». Научившись воспринимать время, человек достигает «естественности» и становится самим
собой,
«События совершаются под воздействием перемен, — сказал [Сюй Фэн], — а перемены происходят от времени. Поэтому тот, кому ведомо время, не имеет постоянных занятий». Следование времени, составляющее основу жизни «естественного» человека, детализируется в учениях о «недеянии», «причастности», «неуправлении» и «порядке»:
«То, что называю „недеянием“, означает не опережать действия (хода) вещей; то, что называю „ко всему причастен“ — это следовать действию (ходу) вещей; то, что называю „неуправлением“ — не изменять естественности; то, что называю „все содержит в порядке“, — соблюдать взаимное соответствие вещей».
Недеяние означает не забегать вперед, не придумывать будущего свойства. Быть при-
частным означает участвовать в событии настоящего осуществления. Неуправление
означает оставлять уже существующее самим собой, ничего не прибавлять и не отнимать от него.
Содержание в порядке означает сохранять существующее в этом трояком состоянии способности оставаться собой определенным, сохраняя себя осуществляющегося, чтобы превратиться в себя неизвестного.
Источник: «ВРЕМЯ ДАО: ТЕМПОРОЛОГИЧЕСКАЯ
КОНЦЕПЦИЯ ДАОСИЗМА». Д.В. Гарбузов.
Известия Саратовского университета. 2009. Т. 9. Сер. Философия. Психология. Педагогика, вып. 1.
Ученые подтвердили существование нового вида материи: кристаллов времени
Постоянно в движении без затрат энергии
Предлагаю прочитать статьи из разных источников и авторов о кристаллах времени. Американские физики под руководством Кристофера Монро из Университета Мериленда сообщили о создании первого «кристалла времени» в неравновесной системе из нескольких охлажденных атомов.
Потенциально, такая система может использоваться в качестве носителя квантовой информации или выступать в роли сверхточных атомных часов. Описание системы выложено в виде препринта на сервере arXive.org, кратко его содержание пересказывает MIT Technology Review.
Понятие кристалла по отношению ко времени физики обсуждают по аналогии с обычными пространственными кристаллами. Отличительной чертой последних является соблюдение строгого порядка в определенных направлениях. Описывая кристаллизацию вещества из насыщенного раствора, можно говорить о нарушении симметрии в жидкости, чьи свойства во всех направлениях одинаковы, и о сведении симметрии к нескольким ограниченным направлениям.
Подобное нарушение симметрии, но уже во времени, позволяет говорить о гипотетических временных кристаллах,
Понятно, что это справедливо по отношению ко всем макроскопическим системам, не только к маятникам. Однако некоторые физики полагают, что системы, которые смогут поддерживать периодическое движение и при этом будут совершенно стабильны во времени, все-таки можно создать в микроскопических масштабах — там, где потеря и приобретение энергии ограничено квантованием.
Одним из энтузиастов создания кристаллов времени является нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек, посвятивший им две основополагающие работы в 2012 году. В них идет речь о гипотетических квантовых и классических системах, в которых может наблюдаться неограниченное во времени движение (его не следует путать с вечным двигателем, т. к. извлечение энергии из этого движения принципиально невозможно).
Обычно, если материя находится в основном состоянии, также известным как состояние нулевой энергии системы, это означает, что движение теоретически невозможно, ведь на него требуются затраты энергии. Но Вильчек утверждал, что кристаллов времени это не касается.
У обычных кристаллов атомная решетка повторяется в пространстве, совсем как углеродная решетка алмаза. Но, как рубин или изумруд, они не двигаются, потому что находятся в равновесии в своем основном состоянии. А у кристаллов времени структура повторяется еще и во времени, не только в пространстве.
И поэтому они в основном состоянии находятся в движении. Эти модели, однако, были раскритикованы другими физиками, которые пришли к выводу, что существование кристаллов времени в равновесных системах с минимальной энергией невозможно. Минимальность энергии в данном случае играет принципиальное значение для возможности существования временных кристаллов.
Именно она обеспечивает неограниченность движения во времени — если системе нечего терять, то она будет находиться в своем базовом состоянии бесконечно долго. Если же система нестабильна, то она просто не будет временным кристаллом. В новой работе американские физики предлагают отказаться от требования минимальности энергии и обеспечить стабильность системы другим путем — с помощью эффекта, аналогичного так называемой Андерсоновской локализации.
Он сводится к тому, что волновая функция компонентов системы строго локализуется за счет интерференции компонентов друг с другом, в результате чего энергия не может покинуть систему. Такую систему авторы новой статьи называют «дискретным временным кристаллом».
Андерсоновская локализация — явление, возникающее при распространении волн в среде с пространственными неоднородностями и состоящее в том, что вследствие многократного рассеяния на неоднородностях и интерференции рассеянных волн становится невозможным распространение бегущих волн; колебания приобретают характер стоячей волны, сконцентрированной (локализованной) в ограниченной области пространства.
А. л. возможна для волн любой природы, но особенно ярко она проявляется в случае волн де Бройля для частиц и квазичастиц при изучении кинетичкие свойств (электропроводности, теплопроводности) неупорядоченных твёрдых сред (аморфные вещества, сильнолегированные полупроводники и др.), т. к. при А. л. подвижность частиц равна 0.
Стоячая волна — периодическое или квазипериодическое во времени синфазное колебание с характерным пространственным распределением амплитуды — чередованием узлов (нулей) и пучностей (максимумов). В линейных системах С. в. может быть представлена как сумма двух бегущих волн равной амплитуды, распространяющихся навстречу друг другу, и наоборот — любая бегущая волна составляет суперпозиции двух С. в. равной амплитуды, сдвинутых по фазе на четверть периода.
Простейший пример С. в. — плоская звуковая С. в. внутри заполненной воздухом трубы (напр., органной) при закрытом (с идеально твёрдой стенкой) и открытом (но неизлучающим) концах. На твёрдой стенке образуются узел скорости и пучность перепада давления, на открытом конце скорость максимальна, а перепад давления отсутствует; поэтому обе картины сдвинуты относительно друг друга на четверть длины волны.
Аналогичное распределение имеет место для электрических и магнитных полей в линии передачи или волноводе с идеально «закороченным» или открытым концом, а также при нормальном падении плоской электромагнитной волны на идеально отражающую стенку. Распределение давлений и скоростей в стоячей волне при открытом и закрытом концах неизлучающей звук трубы.
В отличие от бегущей волны, в С. в. не происходит переноса энергии, а осуществляется лишь пространственная перекачка энергии одного вида в энергию др. вида с удвоенной частотой (электрической энергии в магнитную, кинетической в потенциальную
и т. п. ). В известном смысле области между любыми пучностями и узлами можно рассматривать как автономные системы, а саму С. в. как распределённое в пространстве колебание.Чисто С. в. могут устанавливаться только при отсутствии затухания в среде и при полном отражении от границ. В противном случае кроме С. в. появляются бегущие волны, доставляющие энергию к местам поглощения или излучения. Распределение волнового поля при этом характеризуется коэффициентом. стоячести волны — КСВ, а соотношение между средней за период колебаний запасённой в С. в. энергией W и мощностью Р, уносимой бегущей волной, характеризуется добротностью колебания.
Невырожденные нормальные колебания объёмных резонаторов без потерь суть С. в., а нормальные волны в волноводах представляют собой волны, бегущие в одном направлении и стоячие в направлениях, перпендикулярных оси волновода.
Исследователям удалось создать кристаллы времени — странные кристаллы, атомная структура которых повторяется не только в пространстве, но и во времени, что означает, что они постоянно двигаются без затрат энергии. Теперь это официально подтвердили: исследователи только недавно рассказали в деталях, как создать и измерить эти странные кристаллы.
И две независимые группы ученых утверждают, что им действительно удалось создать кристаллы времени в лабораторных условиях, пользуясь предоставленной инструкцией, тем самым они подтвердили существование абсолютно нового типа материи. Открытие может показаться абсолютно абстрактным, но оно является предвестником начала новой эры в физике, ведь многие десятилетия мы изучали лишь материю, которая по определению была «в равновесии»: металлы и изоляторы.
Но звучали предположения о существовании во Вселенной самых разных странных видов материи, которая не находится в равновесии и которую мы даже не начали еще изучать, в том числе и кристаллы времени. Теперь мы знаем, что это не выдумка. Сам факт того, что у нас теперь есть первый пример «неравновесной» материи, может привести в прорыв в нашем понимании окружающего мира, а также таких технологий, как квантовые вычисления.
«Это новый вид материи, и точка. Но классно и то, что это один из первых экземпляров „неравновесной“ материи», делится впечатлениями ведущий исследователь Норман Яо из Калифорнийского университета в Беркли.
«Всю вторую половину прошлого века мы изучали материю в равновесии, такую как металлы и изоляторы. И только сейчас мы ступили на территорию „неравновесной“ материи». Представьте себе желе. Если его ткнуть пальцем, оно начнет колебаться. То же самое происходит и в кристаллах времени, но большое отличие в том, что им на движение не требуется энергия.
Кристалл времени — это как постоянно колеблющееся желе в своем привычном, основном состоянии, и именно это делает его новым видом материи — «неравновесной» материи. Которая просто не может усидеть на месте. Но одно дело предсказать существование таких кристаллов, и совсем другое действительно их создать, что и произошло в новейшем исследовании.
Яо и его команда создали детализированную схему, в которой подробно описали, как создать и измерить характеристики кристалла времени, и даже предсказать какими должны быть различные фазы, окружающие кристалл времени, другими словами, они описали эквиваленты твердого, жидкого и газообразного состояний нового типа материи.
Опубликованную в Physical Review Letters статью Яо назвал «мостиком между теоретичной идеей и экспериментальным воплощением». И это вовсе не спекуляции. Следуя инструкции Яо, две независимые группы — одна из Университета Мериленда, другая из Гарварда — сумели создать свои собственные кристаллы времени.
Результаты обоих исследований были объявлены в конце прошлого года на сайте arXiv.org, и были отправлены на публикацию в рецензируемые журналы. Яо стал соавтором обеих статей. В Университете Мериленда кристаллы времени были созданы цепочки из 10-ти ионов иттербия, все с запутанными спинами электронов.
Ключом к превращению этой основы в кристалл времени было сохранение ионов в неравновесии, и для этого по ним по очереди ударяли из двух лазеров. Один лазер создавал магнитное поле, второй лазер частично разворачивал спины атомов. Так как спины атомов были изначально запутаны, они вскоре вошли в стабильную, повторяющуюся схему поворота спина, которая и определяет кристалл.
Это было нормальным, но, чтобы стать кристаллом времени, система должна была сломить симметрию во времени. При наблюдении за цепочкой атомов иттербия, исследователи заметили нечто необычное. Два лазера, периодически ударяющих по атомам иттербия, вызывали повторение в системе с периодом в два раза больше периода ‘толчков', а это было как раз тем, что не могло возникнуть в нормальной системе.
Однако ключевым отличием новой системы, которое и позволяет говорить о создании временного кристалла, оказалось то, что частота собственных осцилляций системы никак не зависела от частоты вынуждающих колебаний драйвера (то есть лазера). По логике авторов, это говорит о том, что система достаточно изолирована от внешней среды, чтобы поддерживать неограниченное по времени периодическое изменение.
Другими словам, такая система является «кристаллом времени». Достаточно мощные (надпороговые) внешние возмущения, конечно, могут его разрушить, но в целом он остается стабильным. «Не правда ли, было бы очень странно, если бы вы ткнули желе и обнаружили, что оно реагирует на это с разными временными периодами?» — объясняет Яо.
«Но в этом и есть природа кристалла времени. У вас есть какой-то возбудитель с периодом T, но система каким-то образом синхронизируется, и вы наблюдаете ее движение с периодом, превышающим T». В зависимости от магнитного поля и пульсации лазера, кристалл времени потом мог изменить свою фазу, как тающий кубик.
Кристалл из Гарварда был другим. Исследователи создали его, используя плотные азотно-вакансионные центры в алмазе, но пришли к тому же результату. «Таких схожие результаты, полученные в двух очень разных системах, подтверждают, что кристаллы времени — широко распространенная форма материи, а не какая-то любопытная особенность, наблюдаемая лишь в небольшой, особенной системе», — объясняет Фил Риферми из Университета Индианы в сопутствующей к работе заметке, он не участвовал в исследовании, но рецензировал статью.
«Наблюдение этого отдельного кристалла времени… подтверждает, что слом симметрии может происходить во всех областях природы, а это открывает новые сферы для исследований». Изолированные и сильно с коррелированные системы представляют большой интерес в качестве носителей квантовой информации.
Дело в том, что декогеренция, то есть распад квантового состояния системы, представляет собой одну из главных проблем квантовой связи и криптографии (о чем мы подробно писали). Если ученым удастся создать достаточно надежные временные кристаллы и научиться записывать в них информацию, это позволит значительно ускорить появление квантовых компьютеров.
Источник: zen.yandex.ru/media/funscience/uchenye-podtverdili-suscestvovanie-novogo-vida-materii-kristallov-vremeni-5a6f0d014bf161bec3112b04
«Кристаллы времени» все эти годы были на виду у физиков: неожиданное открытие
В 2012 году лауреат Нобелевской премии по физике Фрэнк Вильчек предположил существование нового типа кристалла. Хотя большинство кристаллов имеют структуру, повторяющуюся в двух или трех измерениях, Вильчек представил концепцию кристалла, структура которого воспроизводится четыре раза: три из них соответствуют измерениям пространства, а четвертое — измерению времени. Он назвал эту гипотетическую структуру «кристаллом времени», и лишь в прошлом году ученым удалось выяснить, как можно синтезировать их в лабораторных условиях.
Кристаллы времени
Недавно опубликованные исследования показали, что пресловутые кристаллы времени существуют не только как продукт лабораторной деятельности ученых. Оказалось, что подобные структуры могут формироваться и в естественной среде, при этом сам процесс намного проще, чем представляли себе специалисты.
Для человечества это большая удача: кристаллы Вильчека могут быть использованы в практических целях, к примеру для создания сверхточных атомных часов, гироскопов нового поколения и других устройств. Кристаллы времени проявляют весьма странную активность под воздействием электромагнитных волн.
В таком кристалле все молекулы вращаются в определенном направлении, и с каждым новым ЭМ-импульсом оно изменяется. Но даже в том случае, если импульсы носят бессистемный характер, направление вращения все равно изменяется с регулярными интервалами, благодаря чему кристаллы времени могут использоваться как мера отсчета временных интервалов, то есть как универсальные часы.
«Это может сделать даже ребенок»
В прошлом году исследователи выяснили, как создать эти кристаллы в лаборатории с помощью довольно сложной методики, включающей в себя точечное воздействие лазеров на набор атомов иттербия. Однако новая работа физиков из Йельского университета доказала, что синтезировать кристаллы времени так просто, что этим буквально может заниматься ребенок.
Они обнаружили, что временные кристаллы образуются внутри обычных кристаллов моноаммонийфосфата, который часто используется в наборах «юного химика» и прочих познавательных игрушках, благодаря которым можно вырастить красивый кристалл в домашних условиях. Теоретически, в каждой такой структуре могут скрываться кристаллы Вильчека.
Шон Баррет, автор исследования, отмечает, что физикам это только на руку, поскольку чем дешевле и проще процесс — тем легче его изучать. Теперь им предстоит во всех деталях разобраться в механизме синтеза кристаллов времени и определить, как именно их можно использовать на благо технологического прогресса. Команда физиков из Йельского университета доказала, что синтезом загадочных «кристаллов времени», открытых нобелевским лауреатом, может заниматься даже ребенок!
Кристалл фосфата моноаммония
Источник: www.popmech.ru/science/422 672-kristally-vremeni-vse-eti-gody-byli-na-vidu-u-fizikov-neozhidannoe-otkrytie/
Ученые нашли пространственно-временные кристаллы, заключенные в окружающих нас вещах
Пространственно-временные кристаллы походят на нечто из разряда научной фантастики, тем не менее, они являются реальными. И как показали результаты исследований, проведенных учеными из Йельского университета, пространственно-временные кристаллы могут окружать нас, будучи заключенными внутри некоторых самых обычных повседневных вещей.
Во время этих исследований ученым удалось неожиданно для себя обнаружить четкие подписи пространственно-временных кристаллов внутри кристалла самого обычного вещества, которое входит в состав почти каждого набора для детей из разряда «Юный химик».
Обычные кристаллы имеют структуру, состоящую из чередующихся в трехмерном пространстве образцов кубической, шестигранной и других форм, из которых и состоит их кристаллическая решетка. Но, в 2012 году ученый-физик и Лауреат Нобелевской премии Франк Вилкзек из Массачусетского технологического института предложил концепцию, согласно которой могут существовать кристаллы, элементы структуры которых повторяются не только в пространстве, но и во времени.
Это означает, что структура этих кристаллов или другие их параметры, такие, как направление вращения атомов, к примеру, циклически колеблются со строго определенной частотой. Существование пространственно-временных кристаллов было подтверждено в 2016 году, когда группе исследователей из Калифорнийского университета в Беркли удалось впервые создать такой кристалл в лабораторных условиях.
Это вдохновило ученых из Йеля начать поиски уникальных подписей подобных кристаллов внутри других твердых объектов. И первая такая подпись была обнаружена в кристаллах фосфата моноаммония (monoammonium phosphate, MAP), вещества, которое очень хорошо кристаллизуется и содержится в наборах для детей, интересующихся выращиванием различных кристаллов.
А для поиска следов наличия пространственно-временных кристаллов ученые использовали достаточно обычную установку магнитно-ядерного резонанса. «Проведенные нами измерения параметров исследуемых кристаллов с самого начала начали выглядеть поразительно» — рассказывает Шон Барретт, научный руководитель данного проекта, — «Подписи дискретных временных кристаллов (discrete time crystal, DTC) были найдены в самых разных вещах, в том числе и детских наборах для выращивания кристаллов».
Обнаружив пространственно-временной кристалл, ученые провели над ним несколько экспериментов и проверили некоторые предположения касательно квантовой природы данного явления. Эта странная находка поднимает больше вопросов, нежели дает ответов с учетом того, что пространственно-временные кристаллы были созданы в лаборатории университета в Беркли в достаточно особых и чрезвычайных условиях окружающей среды. И главным вопросом является вопрос о том, как такие кристаллы могут формироваться естественным путем?
Источник: www.dailytechinfo.org/news/10 205-uchenye-nashli-prostranstvenno-vremennye-kristally-zaklyuchennye-v-okruzhayuschih-nas-veschah.html
Признаки временного кристалла обнаружены в простейшем кристалле
Йельские физики обнаружили признаки кристалла времени в кристалле, который можно найти в детских наборах, — сообщает phys.org. Временный кристалл или кристалл времени — это особый вид материи, резкоизменяющийся при воздействии электромагнитного импульса.
Обычные кристаллы, такие как, например, соль или кварц, являются примерами трехмерных упорядоченных пространственных кристаллов. Их атомы расположены в повторяющейся системе, известной ученым уже столетие. Временные кристаллы, впервые идентифицированные в 2016 году, отличаются по строению от обычных.
Их атомы периодически вращаются — сначала в одном направлении, а затем в другом — из-за пульсирующей силы, переворачивающей их. Это то, что называется «тиканьем». Интересно также, что, «тиканье» во временном кристалле связано с определенной частотой происходит только на ней, даже если частота внешней силы немного отличается.
Ученые уверены, что понимание устройства и происхождения временных кристаллов может привести к улучшению некоторых механизмов — например, атомных часов, гироскопов и магнитометров, а также помочь в создании квантовых технологий. Министерство обороны США недавно объявило о программе финансирования дополнительных исследований кристаллов времени.
Исследование Йеля представляет собой второй известный в мире науки эксперимент, наблюдающий сигнальные признаки дискретного кристалла времени (discrete time crystal — DTC) в твердом теле. Предыдущие эксперименты привели к всплеску внимания со стороны средств массовой информации в прошлом году.
Студент Йеля Джаред Ровни вырастил кристаллы моноаммонийфосфата (monoammonium phosphate — MAP) для совершенно другого эксперимента. Считается, что их настолько просто вырастить, что они входят в наборы по выращиванию кристаллов для детей. Тем не менее исследователи решили попробовать обнаружить признаки временного кристалла в кристалле MAP. Для этого они использовали ядерный магнитный резонанс. И признаки временного кристалла были обнаружены.
«Наши кристаллографические измерения выглядели довольно впечатляюще с самого начала, — сказал профессор физики Йельского университета Барретт и добавил — наша работа предполагает, что сигналы временного кристалла можно обнаружить даже в кристалле из детского набора». По мнению Барретта, это было неожиданно, поскольку ранее считалось, что кристаллы времени образуются только в кристаллах с более сложным внутренним устройством.
Однако, вопреки ожиданиям, обнаружение признаков дискретного кристалла времени не означает, что система имеет квантовую память о том, как она появилась. «Это подтолкнуло нас попробовать обнаружить „эхо“ временного кристалла, которое позволило выявить скрытые соответствия и определенный квантовый порядок внутри системы», — добавил Ровни, также аспирант Йельского университета и ведущий автор исследований. Барретт отметил, что результаты, полученные его командой в сочетании с предыдущими экспериментами «представляют собой загадку» для теоретиков, пытающихся понять, как формируются временные кристаллы. Этот вопрос будет волновать ученых еще по крайней мере несколько лет.
Источник: www.nanonewsnet.ru/news/2018/priznaki-vremennogo-kristalla-obnaruzheny-v-prosteishem-kristalle
Рябь времени, или когда физика лучше фантастики
Темпоральные, или временны́е, кристаллы — новая идея в физике, широко обсуждаемая в последние годы. Они представляют собой физические системы, «сами по себе» повторяющиеся во времени. Несмотря на экзотичность концепции, исследователи уже прикидывают возможные области применения идеи и ищут наиболее удачные «рецепты» приготовления «кристаллического времени».
Красота законов природы идёт рука об руку с симметрией. Строго говоря, симметрия в физике подразумевает то, что некоторое свойство остаётся неизменным при определённой трансформации: это может быть поворот или сдвиг в пространстве, зеркальное отражение.
Проще говоря, как ни крути объект или Вселенную, законы физики не меняются. Симметрия может быть непрерывной и дискретной. Например, однородный шар можно поворачивать на любой угол — ничего не изменится. А вот куб «повторяет себя» только при повороте на определённый угол. Это примеры непрерывной и дискретной вращательной симметрии.
Интересная физика начинается там, где изменяется, а точнее, ломается симметрия. Скажем, кристалл менее симметричен, чем однородная жидкость, состоящая из тех же самых атомов, так что его можно рассматривать как нарушение пространственной симметрии.
Атомы в нём находятся в узлах так называемой кристаллической решётки с чётко определёнными расстояниями и углами. Чтобы при движении в пространстве получить тот же самый кристалл, его нужно сдвинуть на чётко определённое расстояние (так называемую постоянную решётки — размер элементарной ячейки, повторением которой можно воспроизвести весь кристалл) или повернуть на соответствующий угол.
Конкретные характеристики кристаллов напрямую зависят от того, как именно была нарушена симметрия: количество электронов на внешней оболочке атомов, магнитные моменты, температура — всё это влияет на взаимодействия между атомами и в конечном счёте определяет свойства материала.
Физики давно изучают кристаллы и даже научились создавать похожие системы с помощью лазеров или микроволн, где роль узлов решётки могут играть не только атомы и электроны, но и фотоны или квазичастицы, например фононы. Симметрию среды нарушают также намагниченность и протекание электрического тока.
А вот дискретное нарушение временной, или темпоральной, симметрии (непрерывное течение времени только вперёд) — это пока что неизученная территория. Франк Вильчек, лауреат Нобелевской премии 2004 года, полученной за описание особенностей взаимодействия между кварками и глюонами, в 2012 году начал размышлять о том, почему временная симметрия никогда не нарушается спонтанно (то есть за счёт случайных взаимодействий между элементами системы) и реально ли создать условия, в которых это было бы возможным.
В результате он придумал темпоральные кристаллы как способ нарушения временной симметрии.Темпоральные кристаллы — это гипотетические структуры, которые пульсируют без затрат энергии, как механические часы, не требующие завода.
Последовательность повторяется во времени, как атомы кристалла повторяются в пространстве. На первый взгляд, темпоральный кристалл скорее напоминает о Мире Великого Кристалла фантаста Владислава Крапивина, чем о строгой физике, но у такой структуры могут быть веские физические основания для существования.
Одна из возможных реализаций темпорального кристалла представляет собой кольцо атомов, которое должно вращаться, регулярно возвращаясь в своё первоначальное состояние. Его свойства были бы вечно синхронизированы во времени, аналогично тому как взаимосвязано положение атомов в кристалле.
По определению темпорального кристалла такая система должна находиться в состоянии с наименьшей энергией, чтобы движение не требовало поступления энергии извне. В некотором смысле темпоральный кристалл был бы вечным двигателем, за исключением того, что он не производил бы никакой полезной работы.
Научное сообщество в своём большинстве посчитало идею провокационной. Тем не менее Франк Вильчек стоял на своём, уверенный в том, что проблема хитрее, чем кажется на первый взгляд, и темпоральные кристаллы представляют собой новый тип упорядоченности.
Более того, вечное движение имеет прецеденты в квантовом мире: теоретически сверхпроводники проводят электрический ток вечно (хотя поток в данном случае однороден и соответственно не изменяется во времени). Парадокс темпорального кристалла заинтересовал Харуки Ватанабе, аспиранта Калифорнийского университета в Беркли. Когда он представлял свою работу о нарушении симметрии в пространстве, ему задали вопрос о следствиях идеи Вильчека о темпоральном кристалле.
Ватанабе ответить не смог и решил разобраться в этом вопросе, сосредоточившись на корреляциях между удалёнными частями системы во времени и в пространстве. В 2015 году вместе с физиком Масаки Ошикава из университета Токио Ватанабе доказал теорему, согласно которой создание темпорального кристалла в состоянии с наименьшей энергией невозможно.
Они также доказали, что темпоральные кристаллы невозможны для любой равновесной системы, достигшей устойчивого состояния при любом значении энергии. На этом физическое сообщество посчитало вопрос существования темпоральных кристаллов закрытым.
Тем не менее доказательство оставило лазейку. Оно не исключило возможность существования темпоральных кристаллов в системах, в которых ещё не установилось равновесие. И теоретики по всему миру начали думать о том, как можно создать альтернативные версии темпоральных кристаллов в обход теоремы.
Прорыв неожиданно пришёл из области физики, в которой исследователи совсем не думали на эту тему. Теоретик Шиваджи Сонди и его коллеги из университета Принстона изучали поведение изолированной квантовой системы, состоящей из «супа» взаимодействующих частиц, которую регулярно «подпинывали» энергетически.
Если верить учебникам, то такая система должна нагреться и в итоге стать полностью хаотичной. Но группа Сонди показала, что при выполнении определённых условий частицы группируются вместе и образуют «узор», повторяющийся во времени.
Это исследование привлекло внимание Четана Наяка, одного из бывших студентов Вильчека. Наяк и его коллеги предположили, что странная неравновесная форма материи может быть разновидностью темпорального кристалла, хоть и не совсем такого, о котором изначально говорил Вильчек.
Разница в том, что подобная система не находится в состоянии с наименьшей энергией и ей необходима подпитка энергией извне для поддержания пульсаций. Но такой «суп» обладает своим ритмом, отличным от частоты накачки, что фактически означает нарушение временной симметрии.
Кристофер Монро из Университета Мэриленда в Колледж-Парке, несмотря на скептический настрой, тем не менее попробовал создать подобный темпоральный кристалл с помощью холодных атомов. Замысловатый «рецепт» содержит три основных ингредиента: силу, которая воздействует на систему, взаимодействие между атомами и элемент случайного беспорядка.
Эта комбинация ограничивает частицы в количестве энергии, которую они могут поглотить, позволяя им оставаться в упорядоченном состоянии.В эксперименте цепочку из десяти ионов иттербия поочерёдно освещали двумя лазерами. Первый лазер переворачивал магнитные моменты атомов, а второй заставлял их взаимодействовать между собой случайным образом.
Это привело к колебаниям проекции магнитного момента системы с периодом в два раза больше периода лазерной подкачки спинов. Более того, даже если первый лазер сбивался с нужной частоты излучения, осцилляции в системе не изменялись. Как обычные кристаллы сопротивляются попыткам сдвинуть атомы с их позиций в кристаллической решётке, так и темпоральный кристалл сохранил свою периодичность во времени.
Группа физиков из Гарвардского университета под руководством Михаила Лукина (который также является соучредителем Российского квантового центра) пошла другим путём и реализовала темпоральный кристалл с помощью алмаза. Для этого был синтезирован специальный образец, содержащий порядка миллиона расположенных в беспорядке дефектов, каждый из которых обладал своим магнитным моментом.
Когда такой кристалл подвергли воздействию импульсов микроволнового излучения для перевертывания спинов, физики зафиксировали отклик системы на частоте, которая составила лишь долю частоты возбуждающего излучения.
Физик-теоретик Норман Яо, принявший участие в обоих экспериментах, подчёркивает, что системы в состоянии с наименьшей энергией по определению не должны изменяться во времени. В противном случае это бы значило, что у них есть лишняя энергия, которую они могут расходовать, и в конечном счёте движение должно остановиться.
Результат экспериментов Яо сравнил со скакалкой: рука делает два оборота, а верёвка — только один, и это более слабое нарушение симметрии, чем изначально задуманное Вильчеком, который считал, что верёвка может колебаться сама по себе.
Результаты обоих экспериментов опубликованы в журнале «Nature» и, безусловно, интересны, но определение темпорального кристалла и в том, и в другом случае можно считать немного притянутым за уши. Физики сошлись в том, что обе системы некоторым образом спонтанно нарушают временну́ю симметрию и поэтому удовлетворяют требованиям темпорального кристалла с математической точки зрения. Но можно ли их действительно считать таковыми — предмет научной дискуссии.
Темпоральные кристаллы получились у Монро и Лукина или нет, покажет время. В любом случае эти эксперименты интересны тем, что впервые продемонстрировали простейшие примеры новых фаз вещества в сравнительно неизученной области неравновесных состояний.
Это новое состояние вещества состоит из группы квантовых частиц, которая непрерывно меняется, никогда не достигая стабильного состояния. Стабильность достигается за счёт случайных взаимодействий, которые бы нарушали равновесие в любом другом виде материи.
Более того, эти результаты могут иметь практическое значение. Темпоральные кристаллы могут пригодиться в роли суперточных сенсоров. Поведение магнитных моментов дефектов в алмазе уже используется для регистрации малейших изменений температуры и магнитных полей.
Но такой подход имеет свои ограничения: когда слишком много дефектов «толпится» в маленьком объёме, взаимодействия между ними разрушают квантовые состояния. В темпоральном кристалле взаимодействия, наоборот, стабилизируют систему, поэтому миллионы дефектов можно использовать вместе для усиления сигнала. Это позволит исследовать, в частности, живые клетки и материалы атомарной толщины.
Другой пример применения таких систем — квантовые вычисления при достаточно высокой температуре. Квантовые компьютеры — многообещающая и долгожданная технология, которая пока далека от практической реализации. Дело в том, что хрупкие квантовые биты, которые производят вычисления, нужно изолировать от разрушающих квантовые состояния эффектов теплового движения и других «побочных эффектов» окружающей среды и в то же время иметь возможность кодировать и считывать с них информацию.
Физики используют для этого очень низкие температуры, всего на наноградусы выше абсолютного нуля. Темпоральный кристалл по своей сути — это квантовая система, которая существует при существенно более высоких температурах. В случае алмаза Лукина — так вообще при комнатной температуре.
В интервью «Вторая квантовая: от революции понимания к революции применения», которое можно прочитать в «Науке и жизни» № 12 за 2013 год, Михаил Лукин говорил именно о таких неожиданных практических «побочных эффектах» на первый взгляд совершенно фундаментальной науки. И возможно, именно фантастически звучащий концепт темпорального кристалла откроет дорогу к квантовым вычислениям без необходимости в сложной и дорогостоящей криогенике.
Подробнее см.: www.nkj.ru/archive/articles/31 480/
