Майкл Брукс - Тринадцать вещей, в которых нет ни малейшего смысла

• Название: Тринадцать вещей, в которых нет ни малейшего смысла
• Автор: Майкл Брукс
• Издательство: Ломоносовъ
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-91678-100-7

Нам доступны лишь 4 процента Вселенной — а где остальные 96? Постоянны ли великие постоянные, а если постоянны, то почему они не постоянны? Что за чертовщина творится с жизнью на Марсе? Свобода воли — вещь, конечно, хорошая, правда, беспокоит один вопрос: эта самая «воля» — она чья? И так далее…

Майкл Брукс не издевается над здравым смыслом, он лишь доводит этот «здравый смысл» до той грани, где самое интересное как раз и начинается. Великолепная книга, в которой поиск научной истины сближается с авантюризмом, а история научных авантюр оборачивается прогрессом самой науки. Не случайно один из критиков назвал Майкла Брукса «Индианой Джонсом в лабораторном халате».

Майкл Брукс — британский ученый, писатель и научный журналист, блистательный популяризатор науки, консультант журнала «Нью сайентист».

---

Майкл Брукс Тринадцать вещей, в которых нет ни малейшего смысла. Самые интригующие научные загадки нашего времени

Господину Самнеру — в знак неизменного почтения и восхищения. Надеюсь, это отчасти окупит мой долг перед ним. А еще — Филиппе, Милли и Закари в память о каждодневной поддержке

Самая восхитительная фраза, которую можно услышать в науке, та, что возвещает о большинстве открытий, — вовсе не «Эврика!»; она звучит так: «Это забавно…»

Айзек Азимов

Пролог

Я стою в роскошном холле брюссельского отеля «Метрополь» и наблюдаю, как трое лауреатов Нобелевской премии сражаются с лифтом.

Разобраться со здешним подъемником, конечно, непросто: это открытая решетчатая клеть с такой лебедочной системой, словно над ней потрудился сам Изамбард Кингдом Брюнель (1806–1859) — знаменитейший из инженеров позапрошлого века. Три дня назад, войдя впервые в сей экспонат, я чувствовал себя путешественником по времени, решившим навестить далеких предков. Но как бы там ни было, я заставил лифт работать.

Дабы не конфузить ученых, я перевожу взгляд на великолепный интерьер. «Метрополь», построенный в конце девятнадцатого столетия, декоративен почти до смешного. Стены облицованы огромными мраморными плитами, потолки украшает изысканный геометрический орнамент в золотых и серебристо-зеленых тонах. Сияющие хрустальные люстры излучают теплоту; под ними так и тянет задремать, свернувшись клубочком. Тот же уютный свет горит во всем здании. А снаружи, на площади Брукер, ветер разносит по городу декабрьскую стужу, и, глядя на это безобразие сквозь вращающиеся двери, я чувствую, что мог бы целый век не двигаться с места.

Нобелиаты меж тем не сдаются. Кажется, никто другой не замечает их бедственного положения, и я даже задумываюсь, не пройти ли к ним от стойки дежурных через холл. Когда мне пришлось вступить в долгий поединок с лифтовой дверью, у замка обнаружилась особенность, супротивная всякой логике: если кажется, что он уже на запоре, это ошибка — необходим еще заключительный рывок. Но тут приходит в голову, что люди, носящие на лацканах значки Нобелевской академии, все-таки должны суметь разобраться сами.

Приятно бывает думать, будто ученые стоят выше житейской прозы, повелевают стихиями и способны объяснить весь мир, в котором мы живем. Но это, по всей очевидности, утешительная иллюзия. Как только я решусь наконец оторваться от фарса, разыгрывающегося в лифте, и усядусь в такси, позади останется, пожалуй, самая увлекательная конференция, в какой мне когда-либо доводилось участвовать. Вовсе не потому, что на ней открылись новые горизонты науки, — ровно наоборот. Дебаты оказались такими интересными как раз потому, что в них не обнаружилось ни грана способности проникнуть в суть вещей и сделать шаг вперед. Для науки моменты полного и окончательного «застревания» могут быть благом; они зачастую означают близящуюся революцию.

Выступления на конференции сосредоточились на теории струн, которая пытается связать квантовую механику с теорией относительности Эйнштейна. Эти две системы несовместимы, их нужно преобразовать, чтобы получить непротиворечивое описание Вселенной, и теория струн может оказаться наилучшим выбором. А может, и нет. Минувшие три дня я провел, слушая рассуждения виднейших умов современности о том, как бы объединить обе концепции. В итоге пришли к выводу, что спустя тридцать с лишним лет после появления теории струн непонятно даже, с чего начинать.

У Сольвеевского конгресса физиков богатейшая история. На первом из этих форумов в 1911 году — он же первый всемирный конгресс по физике — делегаты обсуждали, как отнестись к недавно открытому явлению радиоактивности. Здесь, в этой самой гостинице, Мария Кюри, Хендрик Лоренц и молодой Альберт Эйнштейн спорили о том, как радиоактивным веществам удается столь вызывающе игнорировать законы сохранения энергии и количества движения. Радиоактивность казалась аномалией, лишенной физического смысла. Проблема в конечном счете разрешилась с появлением квантовой теории. Однако на конгрессе 1927 года странная природа последней вызвала очередные затруднения, заставив Эйнштейна и Нильса Бора, Лоренца и Эрвина Шрёдингера, Эрнеста Резерфорда и Джона фон Неймана погрузиться в обсуждение новых законов физики с той же степенью произвола, с какой в свое время они подошли к радиоактивности.

То был особый момент в истории науки. Квантовая теория несла в себе свежую идею: некоторые природные явления полностью случайны, они происходят без всяких причин. Такое положение не удовлетворяло ни Эйнштейна, ни Бора, и все время встречи они провели вдвоем в стороне от формальных дискуссий, препираясь о том, что бы это могло значить. В итоге их философские подходы к загадке разошлись. Для Бора она означала, что наука не всесильна. Для Эйнштейна — что в теории имеются изъяны: именно здесь он впервые произнес свою знаменитую фразу: «Бог не играет в кости». Ответ Бора выдавал величайшее огорчение ученых, а именно — то, что они не властны устанавливать правила игры. «Эйнштейн, — сказал Нильс Бор, — перестаньте указывать Богу, что надо делать».

Ни один из них не дожил до того момента, когда мог бы лично убедиться в окончательном решении загадки — да оно фактически не найдено по сей день. Но если положиться на мнение иных участников нынешнего конгресса, то выходит, что прав был Бор, усмотревший предел возможностей науки. Половина собравшихся теоретиков струн, включая лучшие умы сообщества, высказала убежденность: постичь до конца Вселенную нам не дано. Другие, разрабатывающие универсальную «теорию всего», считают, что должно быть некое доступное объяснение. Но где искать таковое, они не имеют понятия. В чем причина этой чрезвычайной ситуации? В еще одной аномалии.

Ее обнаружили не так давно, в 1997 году. Анализ вспышки далекой сверхновой звезды привел астрономов к поразительному заключению: процесс разбегания Вселенной идет с постоянным ускорением. Открытие ошеломило космологов; никто не понимал, отчего так происходит. Все, что они смогли предположить, — это лишь то, что Вселенную распирает загадочная «темная энергия».

Сия аномалия — в сущности, простой наблюдательный факт — буквально раздавила теорию струн, опровергая сразу все, чего, казалось бы, достигли ее сторонники. Короче говоря, не умеют они объяснить этот феномен — и многие уже готовы отступиться от дальнейших усилий. Если верить их словам, напрашивается прямой и очевидный ответ: наша Вселенная, должно быть, одна из очень многих и основные законы физики везде разные. Пытаться объяснить эту разницу за счет свойств единственно доступного нам мира, утверждают они, — пустое дело.

Ничуть не бывало. В этой научной аномалии, как и во всякой другой, кроется нечто весьма обнадеживающее. Когда Томас Кун в начале шестидесятых писал статью для энциклопедии — первый вариант своей книги «Структура научных революций», — он намеревался исследовать историю науки, чтобы получить ключи к природе открытия. Эта задача потребовала ввести новый термин, ставший теперь крылатым: смена научной парадигмы. Ученые работают с ограниченным набором идей о том, что представляет собой мир. Что бы они ни делали, будь то эксперимент или теоретическое исследование, — все основано на информации, лежащей в пределах этого фундаментального знания. Но вот появляются данные, противоречащие установленной парадигме. На первых порах они будут игнорироваться или саботироваться научным сообществом. Однако в конце концов необъяснимых аномалий накапливается столько, что на них уже невозможно просто закрывать глаза. И тогда в науке происходит кризис.

Он, по мысли Куна, вскоре приводит к смене господствующей парадигмы, и все принимают радикально обновленный взгляд на мир. Именно так утвердились теории относительности, квантовой механики или тектоники плит.

Ситуация с темной энергией — очередной подобный кризис. Можно ее воспринимать как печальное свидетельство факта, что наука снова уткнулась лбом в стенку. Или же — как бодрящий импульс к новым открытиям. Прорыв явно на подходе и может случиться где угодно, в любой момент. Еще замечательнее то, что с некоторых пор это не единственная аномалия, озадачивающая современную науку.

Она и в космологии не единственная. Другая проблема, свалившаяся на наши головы из той же космической бездны — темная материя, — впервые заявила о себе в тридцатые годы прошлого века. И ее, почти в точности по схеме Куна, игнорировали без малого сорок лет. Астроном Вера Рубин[1] из вашингтонского Института Карнеги первой открыла ученым глаза на эту загадку и заставила их взяться за обсуждение. В начале 1970-х Рубин доказала, что формы, размеры и скорости вращения галактик означают: либо с законом тяготения что-то не так, либо в космосе имеется гораздо больше вещества, чем мы в состоянии наблюдать. Никто особенно не рвется перетолковывать почтенного старца Ньютона, но в то же время природа темной материи остается непонятной.