Загадки «Алисы»

«Алиса в стране чудес» и «Алиса в Зазеркалье» Льюиса Кэрролла — любимые книги многих детей. Всем нам известны и главная героиня этих сказок, и Чеширский кот, и Безумный Шляпник, и Мартовский заяц, и Гусеница. Кажется, что эта книга знакома до последнего оборота и каждой буквы!

Однако это совсем не так. За почти два века существования этой книги, вышедшей в 1865 году, различные исследователи обнаружили в ней множество загадок. Например, в тексте можно найти предсказания и теории о расширении Вселенной, и о таинственных зеркальных молекулах, и даже об эйнштейновской относительности! Как звучат эти научные пророчества? Читайте в нашей статье!

Может ли кошка пить зазеркальное молоко? 

В «Алисе в Зазеркалье» главная героиня спрашивает свою любимую кошечку: «Ну, как, Китти, хочешь жить в Зазеркальном доме? Интересно дадут тебе там молока? Впрочем, не знаю, можно ли пить зазеркальное молоко? Не повредит ли оно тебе, Китти…»

Кажется, это довольно уморительный вопрос, который от нечего делать маленькая девочка задаёт своему домашнему любимцу. Однако, как известно, устами младенца глаголет истина, и подобный вопрос вполне можно рассмотреть в ключе такой науки, как стереохимия. Это такой раздел знакомой нам химии, который занимается пространственным строением разнообразнейших молекул и о том, как это строение влияет на их свойства. 

Познакомьтесь с прародительницей химии — алхимией — в нашей статье «Алхимия и философский камень»

Так вот, пить зазеркальное молоко нельзя. Вернее, пить можно, но питать ни Китти, ни прочих кошек, ни иных живых существ такое молоко не будет. А то и отравит. Некоторое время после выхода «Алисы» немалоизвестный учёный по имени Луи Пастер открыл такое явление, как «хиральность» (от древнегреческого слова χείρ, то есть «рука» — отсюда же родом, например, «хирург» и «хиромантия»).

Явление это заключается в следующем: молекулы в нашем огромном мире могут быть асимметричны, а формулы их способны относиться друг к другу, как правая рука к левой — ну или же как предмет к его зеркальному отображению. Такие формулы, как их ни верти в пространстве, невозможно совместить друг с другом — как невозможно левую перчатку надеть на правую руку. 

Со временем выяснилось, что в состав белков, пригодных для живых организмов, входят только «левые» аминокислоты (L-аминокислоты), а «правые» (D-аминокислоты) остались за бортом биологической эволюции. Если человека — или кошечку Китти — посадить на диету из «правых» D-аминокислот, его организм не сможет их употребить, и человек умрёт от голода. 

Правда, после смерти любое живое существо (до момента смерти состоявшее почти исключительно из L-аминокислот), постепенно превращается в смесь D- и L-аминокислот. А вот почему в процессе эволюции мы оказались только по одну сторону зеркального стекла, и почему выбрали именно эту — до сих пор в точности не известно.

Случайные процессы

Кроме Китти из «Зазеркалья», мы знаем и ещё одного представителя кошачьих в книгах об Алисе — только уже из «Страны чудес». Это, разумеется, Чеширский кот. Он является Алисе, и та его спрашивает, куда же ей идти. Кот логично спрашивает в ответ, куда же она хочет попасть.

«— Мне все равно… — сказала Алиса.
— Тогда все равно, куда и идти, — заметил Кот».

Это хорошо описывает процесс, называемый в математике «случайное блуждание», или же стохастический процесс. Он описывает путь, происходящий из случайных шагов в каком-нибудь математическом пространстве — например, во множестве целых чисел.

С одной стороны, простейший пример такого стохастического процесса — это блуждание по числовой прямой целых чисел, которое начинается в нуле и на каждом шаге сдвигается на -1 или на +1 с равной вероятностью. Другие примеры — это знакомое всем ещё со школы броуновское движение или колебания цен на акции на фондовом рынке: несмотря на то, что оба процесса могут не быть полностью случайными в реальности, проходят они как вот эти самые случайные блуждания.

Что характерно — в случайных блужданиях как раз очень много закономерного. 

Через кроличью нору

Теория относительности Альберта Эйнштейна произвела революцию в научном мире XX века — да и во всём восприятии мира в принципе. В нём время оказалось не отделённым от пространства другим измерением, а равноправной частью того, что сейчас принято называть пространственно-временным континуумом. Более того, время, как оказалось, вполне себе участвует в преобразованиях координат при изменении системы отсчёта вместе с обычными пространственными координатами.

Одним из начал этой теории относительности был мысленный эксперимент с падением воображаемого лифта — вернее, тех, кто в нём находится. Картинка этого эксперимента примерно следующая: в крайне большом здании у лифта обрывается трос и начинает своё свободное падение. Наблюдатель эксперимента, находящийся в лифте, выпускает из своих рук платок и часы. И человек, и платок, и часы — несмотря на свой различный вес — падают с одним и тем же ускорением. Напоминает падение Алисы через кроличью нору, не правда ли? 

Вдобавок можно вспомнить пассаж Чёрной Королевы из «Алисы в Стране чудес»: «Ну а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте! Если же хочешь попасть в другое место, тогда нужно бежать по меньшей мере вдвое быстрее!». Эту цитату часто приводят как иллюстрацию того, как же много надо стараться, чтобы чего-либо в жизни достичь; однако также этот совет Королевы вполне применим как иллюстрация принципа относительности движения — одной из самых революционных идей специальной теории относительности.

Выпей меня

Во время своих странствий по кроличьей норе Алиса последовательно находит зелье с надписью «Выпей меня» и пирог с надписью «Съешь меня», после чего последовательно же уменьшается и увеличивается в размерах. Помимо того, что оба процесса эффектно выглядят на экране и в иллюстрациях, сами действия привлекли внимания и учёных. 

Настоящая наука всегда связана с игрой ума. О шутливых исследованиях рассказываем в нашей статье «Шнобелевская премия»

Например, в 1955 году британский психиатр Джон Тодд столкнулся с любопытным психическим расстройством у своего пациента — тому казалось, что его тело «открывалось, как телескоп». Он принялся изучать это расстройство, и выяснил, что оно чаще всего встречается у детей, а также у людей, страдающих мигренью. Сейчас оно называется именно как «Синдром Алисы в Стране чудес».

Это дезориентирующее неврологическое состояние, проявляющееся в нарушенном визуальном восприятии человеком своего тела или отдельных его частей, нарушении «схемы тела». При этом это может быть как так называемая макросоматогнозия — ощущение тела как более крупного — так и микросоматогнозия, то есть ощущение тела как более маленького.

Сам Льюис Кэрролл страдал мигренями, которые часто вызывают подобный синдром — так что вполне вероятно, что в этом отрывке он попросту описал собственные ощущения. По мнениям современных психиатров, эти состояния провоцируются повышенной мозговой активностью в теменных долях — которая сопровождает не только мигрень, но и эпилепсию, и энцефалит, и опухоли головного мозга. А эти доли как раз и отвечают за восприятие перспективы и расстояния.

Ой бойся Бармаглота

Одна из самых примечательных частей «Алисы в Зазеркалье» — это стихотворение «Бармаглот» (в оригинале — Jabberwocky). Это своего рода вызов для переводчика: ведь «Бармаглот» — это самая известная попытка ввести в язык несуществующие слова, а обе книги Кэрролла с момента своего появления в 1871 году переведены уже на 175 языков мира.

Так вот, стихотворение это действительно состоит из вымышленных слов — тем не менее, подчиняющимся законам языка. Такие тексты — сущий подарок для неврологов, изучающих механизмы создания речи. Например, именно таким образом выявили, что семантические значения и грамматические формы наш мозг обрабатывает раздельно. 

Может звучать сложно, но суть проста: значения слов — то есть «кошки», «мошки», «есть» — мозг воспринимает отдельно от связей между этими словами (то есть «едят ли мошки кошек» или «едят ли кошки мошек» мозг понимает отдельно от того, что такое «кошка», «мошка» и «едят»). 

Любая хорошая детская книга — это впечатления, которые мы сохраняем с собой на всю жизнь. Передайте их следующим поколениям в Цифровой капсуле времени! Расскажите о своих любимых историях, сохраните их обложки — запишите то, как вы их читаете, чтобы рассказывать их на ночь вашим далёким правнукам! На консультации «Первый шаг» мы расскажем вам, как это сделать — переходите по ссылке!