Четвёртое измерение вошло в общественное сознание в 1877 г., когда в Лондоне один судебный процесс приобрёл скандальную славу международного масштаба.

Лондонские газеты широко и подробно освещали сенсационные заявления экстрасенса Генри Слейда и невероятный судебный процесс над ним. К этому нашумевшему процессу были привлечены самые видные физики тех времён. В результате такой огласки обсуждения четвёртого измерения сошли с классных досок, исписанных математиками, и буквально выплеснулись в светское общество, превратились в тему застольных бесед всего Лондона. «Пресловутое четвёртое измерение» стало притчей во языцех.

Всё началось довольно безобидно, когда американский экстрасенс Слейд приехал в Лондон и провёл несколько сеансов для влиятельных горожан. После этого Слейда арестовали за мошенничество и обвинили в «применении хитроумных устройств и уловок, ловкости рук и т. д». с целью обмана клиентов{17}. В любое другое время этот процесс прошёл бы незамеченным. Но лондонское общество было скандализовано и удивлено, когда известные физики выступили в защиту экстрасенса, утверждая, что его действия служат доказательством способности вызывать духов из четвёртого измерения. Раздуванию скандала способствовал тот факт, что защитниками Слейда были не рядовые британские учёные, а величайшие физики мира. Многие из них в дальнейшем удостоились Нобелевской премии.

Ведущую роль в разжигании скандала сыграл Иоганн Цёлльнер, профессор физики и астрономии Лейпцигского университета. Именно Цёлльнер мобилизовал целую плеяду видных физиков и побудил их вступиться за Слейда.

В способности мистиков развлекать салонными фокусами королевский двор и высший свет не было, конечно, ничего нового. Веками мистики утверждали, что способны вызывать духов, чтобы те читали послания в запечатанных конвертах, извлекали различные предметы из закупоренных бутылок, делали целыми сломанные спички и сцепляли вместе кольца. Странный поворот процессу придало то, что учёные утверждали, будто подобные фокусы возможны благодаря манипулированию предметами в четвёртом измерении. В ходе этого процесса широкая публика впервые получила представление о том, что четвёртое измерение помогает творить чудеса.

Цёлльнер заручился поддержкой всемирно известных физиков, причастных к Обществу паранормальных (психических) исследований и даже возглавлявших эту организацию, в том числе самых выдающихся учёных XIX в.: Уильяма Крукса, изобретателя катодно-лучевой трубки, ныне применяемой во всех телевизорах и мониторах компьютеров{18}; Вильгельма Вебера, сотрудника Гаусса и наставника Римана (в настоящее время международная единица магнитного потока носит официальное название «вебер» в честь него); Джозефа Джона Томпсона, удостоенного Нобелевской премии в 1906 г. за открытие электрона, и лорда Рэлея, признанного историками одним из величайших специалистов в области классической физики конца XIX в., ставшего нобелевским лауреатом по физике в 1904 г.

В частности, Крукс, Вебер и Цёлльнер проявили особый интерес к деятельности Слейда, которого суд в конце концов признал виновным в мошенничестве. Однако Слейд утверждал, что может доказать свою невиновность, повторив фокусы перед учёным собранием. Заинтригованный Цёлльнер принял вызов. В 1877 г. был проведён ряд контролируемых экспериментов, чтобы проверить способность Слейда переносить предметы через четвёртое измерение. Для оценки способностей Слейда Цёлльнер пригласил нескольких выдающихся учёных.

Сначала Слейду дали два отдельных цельных деревянных кольца. Сможет ли он продеть одно кольцо через другое, не сломав их и не нарушив их целостности другим способом? Если Слейд справится с этой задачей, писал Цёлльнер, это будет «чудо, т. е. явление, которое совершенно невозможно объяснить с помощью имевшихся у нас ранее представлений о физических и органических процессах»{19}.

Затем Слейду дали морскую раковину, закрученную в определённую сторону. Сумеет ли он превратить закрученную вправо раковину в закрученную влево, и наоборот?

И наконец, Слейду дали замкнутую сплошную петлю из высушенных кишок животного. Удастся ли ему сделать узел на петле, не разрезая её?

Кроме того, Слейду предложили тесты других видов. Например, на верёвке был завязан правосторонний узел, концы верёвки были скреплены воском с оттиснутой на нём личной печатью Цёлльнера. Слейда попросили развязать узел, не нарушая целостности восковой печати, и снова завязать верёвку, но уже левосторонним узлом. Поскольку узлы можно развязать в четвёртом измерении, для того, кто имеет с ним дело, такая задача не составит труда. Ещё Слейда попросили извлечь содержимое из запечатанной бутылки так, чтобы бутылка осталась целой.

Сумел ли Слейд продемонстрировать удивительные способности?

Магия в четвёртом измерении

Сегодня мы понимаем, что манипуляции многомерным пространством, на которые претендовал Слейд, потребовали бы технологии гораздо более развитой, чем возможна на нашей планете в обозримом будущем. Этот скандальный случай примечателен другим: тем, что Цёлльнер сделал правильный вывод — удивительные чудеса Слейда возможны лишь в том случае, если кудесник каким-то образом способен перемещать предметы через четвёртое измерение. Следовательно, с образовательной точки зрения эксперименты Цёлльнера наглядны и достойны обсуждения.

К примеру, в мире трёх измерений отдельные кольца нельзя соединить, продев одно через другое, не сломав их. Точно так же и замкнутые верёвочные петли нельзя связать узлами, не разрезая их. Любой бойскаут или герлскаут, кому доводилось сражаться с узлами ради получения отличительного значка, знает, что избавиться от узлов на замкнутой верёвочной петле нельзя. Но в высших измерениях узлы легко распутываются, а кольца — сплетаются. Это происходит благодаря наличию «дополнительного пространства», где верёвки проходят одна мимо другой, а кольца соединяются друг с другом. Если четвёртое измерение существует, петли и кольца можно перенести в него из нашей Вселенной, переплести, а затем снова вернуть в наш мир. В сущности, узлы не могут оставаться связанными в четвёртом измерении. Их всегда можно развязать, не разрезая верёвку. Сделать это в трёхмерном мире невозможно, зато очень просто в четырёхмерном. Оказывается, третье измерение — единственное, в котором узлы остаются завязанными. (Доказательство этого довольно неожиданного вывода дано в примечаниях{20}.)

Точно так же в трёх измерениях невозможно превратить строго левосторонний предмет в правосторонний. Люди рождаются с сердцем слева в груди, и никакой хирург, каким бы искусным он ни был, не в состоянии поменять местами человеческие внутренние органы. Это возможно (как впервые указал математик Август Мёбиус в 1827 г.), только если мы извлечём организм из нашей Вселенной, повернём его в четвёртом измерении и снова вернём в привычный мир. Два из этих фокусов показаны на рис. 2.8; их можно выполнить, только если удастся перенести предметы в четвёртое измерение.

Раскол в научном сообществе

Цёлльнер спровоцировал бурную полемику, утверждая в журналах Quarterly Journal of Science и Transcendental Physics, что Слейд ошеломил своих зрителей «чудесными» фокусами во время выступлений в присутствии выдающихся учёных. (Но на самом деле Слейд провалил эксперименты, проведённые под контролем.)

Воодушевление, с которым Цёлльнер встал на защиту удивительных способностей Слейда, произвело сенсацию в лондонском обществе. (В сущности, это был только один из нескольких широко известных инцидентов XIX в. с участием спиритуалистов и медиумов. Викторианская Англия питала явную слабость к оккультизму.) Учёные, как и публика в целом, вскоре разделились на сторонников и противников. Цёлльнера поддерживал круг учёных с прочной репутацией, в том числе Вебер и Крукс — маститые учёные и опытные экспериментаторы. Всю жизнь они наблюдали за природными явлениями, а теперь у них на глазах Слейд выполнял трюки, возможные лишь в том случае, если четвёртое измерение населено духами.

Однако противники Цёлльнера указывали, что учёные, привыкшие доверять своим органам чувств, хуже, чем кто-либо, способны раскусить фокусника. Иллюзионист специально учится отвлекать, обманывать, сбивать с толку те же самые органы чувств. Учёный может внимательно следить за правой рукой фокусника, а в это время трюк втайне выполнит левая рука. Критики также заявляли, что лишь другому фокуснику под силу разоблачить коллегу, понять, в чём заключается ловкость его рук. Только вор может поймать за руку вора.

В одной особенно ядовитой статье, опубликованной в научном ежеквартальном журнале Bedrock, критика была направлена в адрес двух других видных физиков, сэра Уильяма Барретта и сэра Оливера Лоджа, а также их работ в области телепатии. Автор статьи был беспощаден:

Совсем не обязательно либо считать необъяснимым феномен так называемой телепатии, либо ненормальным психическое состояние сэра Уильяма Барретта и сэра Оливера Лоджа. Можно предположить и третье. Стремление верить стало причиной их готовности принять свидетельства, полученные при условиях, которые они сами признали бы несостоятельными, если бы имели представление об экспериментальной психологии.

Более века спустя те же самые доводы «за» и «против» звучали в спорах о трюках израильского менталиста Ури Геллера, убедившего двух авторитетных учёных из Стэнфордского исследовательского института в Калифорнии, что он умеет сгибать ключи силой одной только мысли и творить другие чудеса. (В комментариях некоторые учёные повторяли высказывание, восходящее к временам древних римлян: «Populus vult decipi, ergo decipiatur» — «Люди хотят быть обманутыми, следовательно, будут обмануты».)

Страсти, бушевавшие в британском научном сообществе, спровоцировали оживлённые дебаты, быстро распространившиеся и по другую сторону Ла-Манша. К сожалению, за несколько лет, прошедших после смерти Римана, учёные успели забыть о его изначальной цели — упростить законы природы с помощью высших измерений. В результате теория многомерности продолжала развиваться в интересных, но спорных направлениях. Этот урок имеет большое значение. Без ясной физической мотивации или направляющей физической картины чисто математические концепции порой заводят в сферу спекуляций.

Тем не менее эти десятилетия не были полностью потеряны: математики и мистики, такие как Чарльз Хинтон, разработали немало оригинальных способов «увидеть» четвёртое измерение. В конце концов всепроникающее влияние четвёртого измерения описало полный круг и оплодотворило мир физики.