Джон Хорган - Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки

• Название: Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки
• Автор: Джон Хорган
• Издательство: Амфора
• Жанр: Философия
• Год: 2001
• ISBN: 5-94278-179-6

Есть ли границы познания? Возможен ли конец науки? Самые интересные научные теории последних двадцати лет, удивительный диапазон воззрений крупнейших исследователей конца XX века представляет читателю американский ученый и писатель Джон Хорган, объединивший в своей книге тонкий анализ потрясающих открытий и ярких, характерных свойств личности ученых, подаривших эти открытия миру.

---

— В общем и целом, все по-настоящему великие идеи физики на самом деле являются побочными результатами струнной теории, — начал Виттен. — Некоторые из них обнаружили раньше, но я считаю это просто случайностью развития на планете Земля. На планете Земля их обнаруживали в таком порядке.

Отойдя к доске, он написал: теория относительности, теория квантового поля, суперструны, суперсимметрия (концепция, играющая жизненно важную роль в теории суперструн).

— Но если во Вселенной много цивилизаций, то я не верю, что эти идеи были открыты в таком порядке в каждой из них. — Он помедлил. — Кстати, я верю, что эти идеи открыты в любой развитой цивилизации.

Я не мог поверить, что мне так повезло. Кто теперь провоцирует? Я спросил.

— Я не провоцирую, — ответил Виттен. — Я провоцирую в той же мере, в какой кто-то провоцирует, говоря, что небо голубое, если где-то есть писатель, сказавший, что небо в розовый горошек.

Эстетика частиц

В начале девяностых годов, когда теория суперструн была относительно нова, некоторые физики писали популярные книги о ее последствиях. В «Теориях всего» (Theories of Everything) британский физик Джон Барроу (John Barrow) доказывает, что теоремы о неполноте Геделя подрывают само понятие полной теории природы. Гедель установил, что любая сравнительно комплексная система аксиом неизбежно порождает вопросы, на которые аксиомы ответить не могут. Подразумевается, что у любой теории найдутся несошедшиеся друг с другом концы. Барроу также указал, что унифицированная теория физики частиц на самом деле не будет теорией, объясняющей всё, а только теорией всех частиц и всех сил. Этой теории будет нечего сказать о явлениях, которые придают смысл нашей жизни, таких, как любовь или красота, или же она сможет сказать о них совсем немного.

Но Барроу и другие аналитики, по крайней мере, допускали, что физики могут достичь унифицированной теории. Этому предположению был брошен вызов в книге «Конец физики» (The End of Physics), написанной Дэвидом Линдли (David Lindley), физиком, ставшим журналистом. Физики, работающие над теорией суперструн, заявил Линдли, больше не занимаются физикой, потому что их теории никогда не могут быть подкреплены экспериментами, а только субъективными критериями, такими, как элегантность и красота. Физике частиц, пришел к выводу Линдли, грозит стать ветвью эстетики.

История физики подтверждает прогноз Линдли. Однако предшествующие теории, на вид причудливые, получили признание среди физиков и даже в массах не потому, что имели смысл, а скорее потому, что их предсказания рождались — часто драматичным путем — из наблюдений. В конце концов, даже ньютоновская версия силы тяжести находится вне здравого смысла. Как одна вещь может тянуть другую через огромное пространство? Джон Мэддокс (John Maddox), редактор «Нейчур», однажды заявил, что если бы Ньютон представил свою силу тяжести в журнал в наши дни, то ее, почти наверняка, отвергли бы, как слишком нелепую, чтобы в нее поверить. Тем не менее формализм Ньютона обеспечил удивительно точные средства расчета планетных орбит; теория была слишком эффективной, чтобы ее отрицать.

Теория относительности Эйнштейна, с деформируемыми пространством и временем, еще более эксцентрична. Но ее признали истинной после наблюдений, подтвердивших его предсказания насчет того, как сила тяжести будет искривлять свет, проходящий вблизи Солнца. Точно так же физики верят квантовой механике не потому, что она объясняет мир, а потому, что она предсказывает результат экспериментов с почти чудесной точностью. Теоретики продолжали предрекать новые частицы и другие явления, а эксперименты продолжали подкреплять эти предсказания.

Теория суперструн очень уязвима, если ей приходится основываться на эстетических суждениях. Самый важный эстетический принцип в науке был представлен английским философом XIV века Уильямом Оккамом. Он доказывал, что лучшее объяснение какого-либо явления обычно самое простое, с наименьшим числом предположений. Этот принцип, названный «бритва Оккама», способствовал падению модели Солнечной системы Птолемея в Средние века. Чтобы показать, что Земля является центром Солнечной системы, астроном Птолемей был вынужден доказывать, что планеты идут по очень сложным спиральным эпициклам вокруг Земли. Предположив, что Солнце, а не Земля является центром Солнечной системы, астрономы более позднего времени в конце концов смогли избавиться от эпициклов и заменить их более простыми эллиптическими орбитами.

Эпициклы Птолемея кажутся вполне приемлемыми в сравнении с неопределенными — и неопределимыми — дополнительными измерениями, необходимыми для теории суперструн. Независимо от того, сколько теоретики суперструн убеждают нас в математической элегантности теории, метафизический багаж, который она несет в себе, не даст ей получить такое признание — ни у физиков, ни у обычных людей, — какое получили теория относительности и стандартная модель физики частиц.

Давайте хотя бы на момент примем на веру то, что говорят сторонники теории суперструн. Давайте предположим, что какой-нибудь будущий Виттен или даже сам Виттен найдет бесконечно гибкую геометрию, которая точно описывает поведение всех известных сил и частиц. В каком смысле такая теория объяснит мир? Я говорил о суперструнах со многими физиками, но ни один не помог мне понять, что такое суперструна. Насколько я могу судить, это не материя и не энергия; это некая древняя математическая штука, генерирующая материю, энергию, пространство и время, но в нашем мире ничему не соответствующая.

Хорошие авторы, пишущие о науке, без сомнения, пытаются убедить читателя, что они понимают эту теорию. Деннис Овербай в «Одиноких сердцах космоса» (Dennis Overbye, Lonely Hearts of the Cosmos), одной из лучших книг, когда-либо написанных о космологии, представляет Бога как космического рокера, который дает толчок к созданию Вселенной, ударяя по своей гитаре с десятимерными суперструнами. (Задумываешься, Бог импровизирует или играет по нотам?) Настоящее знание теории суперструн, конечно, заключено в строгой математике, поддерживающей теорию. Один раз я слышал, как профессор литературы сравнил книгу Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану», полную языкотворчества, с горгульями[65]на соборе Парижской Богоматери, созданными только для развлечения Бога. Я подозреваю, что если Виттен когда-нибудь найдет теорию, которую так страстно желает найти, только он — и, возможно, Бог — смогут оценить ее красоту.

Кошмары окончательной теории

У Стивена Вайнберга (Steven Weinberg) щеки-яблочки, азиатский разрез глаз, седые волосы отдают рыжиной. Он похож на большого, держащегося с достоинством эльфа. У него бы хорошо получилось сыграть Оберона, короля эльфов из «Сна в летнюю ночь». Как и король эльфов, Вайнберг продемонстрировал сильное влечение к тайнам природы, способность различать неуловимые образцы среди потока данных, льющегося из ускорителей. В книге «Мечты об окончательной теории» (Dreams of a Final Theory, 1993) он попытался сделать так, чтобы редукционизм, философия сведения высшего к низшему, звучал романтично. Физика частиц — это высшая точка эпического поиска, «древнего поиска принципов, которые не могут быть объяснены терминами более глубоких принципов». Есть сила, движущая науку, указывает он, и это — простой вопрос «почему?». Этот вопрос заставлял физиков все глубже и глубже погружаться в сердце природы. В конце концов, утверждает он, сведение объяснений до все более и более простых принципов приведет к окончательной теории. Вайнберг предполагал, что суперструны могут привести к этому высшему объяснению.

Вайнберг, как и Виттен и почти все остальные его коллеги, глубоко верит в способность физики постичь абсолютную истину. Но одна черта делает Вайнберга очень интересным оратором, выступающим от своего племени: в отличие от Виттена он четко понимает, что его вера — это только вера; Вайнберг знает, что говорит он с философским акцентом. Если Эдвард Виттен — философски наивный ученый, то Вайнберг совершенно лишен наивности и простоты, что, возможно, пошло на благо его области.

Впервые я встретился с Вайнбергом в Нью-Йорке в марте 1993 года — во время затишья, до того как убили суперколлайдер, — на ужине, устроенном в честь публикации книги «Мечты об окончательной теории». Он был в прекрасном настроении, сыпал шутками и анекдотами об известных коллегах и размышлял вслух, как пройдет интервью с известным телеведущим Чарли Роузом, намеченное на поздний вечер того же дня. Желая произвести впечатление на Нобелевского лауреата, я стал сыпать именами. Я упомянул, что Фримэн Дайсон (Freeman Dyson) недавно сказал мне, что идея об окончательной теории — самообман.