Понедельник, 05.12.2016, 07:26
TERRA INCOGNITA

Сайт Рэдрика

Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Книги

Майкл Брукс / Тринадцать вещей, в которых нет ни малейшего смысла
05.04.2016, 18:14
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 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.
Иногда утешительно бывает думать, что наука овладела тайнами мироздания, но факты говорят о другом. Темная материя и темная энергия составляют в совокупности 96 процентов Вселенной. Всего лишь два «ненормальных» научных результата показали: мы способны разглядеть только крошечную долю того, что называем космосом. Хорошая новость в данном случае заключается в том, что теперь космологи, возможно, преодолеют кризис, соберутся с духом и устроят «перезагрузку» Вселенной — или, во всяком случае, это произойдет, как только им удастся договориться, в какую сторону разворачивать парадигму.
Не менее увлекательные парадоксы, они же возможные предпосылки будущих научных революций, дожидаются совсем рядом. Например, эффект плацебо: целый ряд тщательно спланированных и строго контролируемых исследований показал, что психика может повлиять на биохимию тела, подавляя боль и принося впечатляющие лечебные результаты. Притом, как и с темной материей, нет полной уверенности в реальности этого явления. Или опыты с холодным ядерным синтезом, когда внутриатомные реакции без всякой опасности для окружения производят энергии больше, чем расходуют. Над этой идеей тоже издевались без малого двадцать лет, и лишь недавно Министерство энергетики США признало результаты лабораторных экспериментов достаточно убедительными, чтобы продолжить финансирование. Дело в том, что холодный термояд противоречит всей мудрости физиков, накопленной веками; нет никакого приемлемого объяснения, отчего эта штука должна работать, ни даже стопроцентно убедительных доказательств, что такое осуществимо в принципе. Но феномен, несомненно, заслуживает изучения: реально имеющиеся данные указывают, что он может породить новую, более глубокую физическую теорию, способную кардинально повлиять на целый ряд научных дисциплин.
Идем дальше: сигнал «внеземного разума», за тридцать лет так и не получивший объяснения; загадка свободы человеческой воли, вопреки всем строго научным доказательствам обратного; космические корабли, отклоненные от расчетного курса неведомой силой; проблемы происхождения пола и смерти, не поддающиеся самолучшим биологическим теориям… список можно продолжать.
Философ Карл Поппер однажды с немалой безжалостностью заметил, что науку можно определить как искусство систематических упрощений. Хотя сей афоризм — сам по себе упрощение, ясно, что у науки еще довольно поводов обуздывать свою гордыню. И здесь кроется секрет, который слишком часто игнорируют ученые, жаждущие утвердиться в собственном всезнании. Темная энергия считается самой досадной проблемой современной физики. Это неверно: она — величайший шанс для исследователей, побудительный мотив вникнуть в допущенные нами упрощения, исправить их и войти в новое царство знаний. Будущее науки зависит от способности постичь кажущиеся нонсенсы; именно старания объяснить любой абсурд движут ее вперед.
В шестнадцатом столетии многочисленные «неправильности», постоянно отмечавшиеся астрономами в движении небесных тел, привели ученого Николая Коперника к заключению, что на самом деле Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. В 1770-е годы химики Антуан Лавуазье и Джозеф Пристли открыли элемент кислород путем экспериментов, нарушавших все теоретические представления эпохи. Не одному географу веками бросалось в глаза странное сходство линий восточного побережья Южной Америки и западного берега Африки со смежными фрагментами мозаики, но лишь в 1915 году нашелся тот, кто осознал, что это может оказаться не простой случайностью. Проницательность Альфреда Вегенера в итоге породила современную теорию тектоники плит и континентального дрейфа; его выводы одним махом перечеркнули коллекционирование «следов на камне» как былую основу геологической науки и заложили фундамент целостной теории, открывшей людскому глазу миллиарды лет истории Земли. Еще раньше Чарльз Дарвин совершил подобный подвиг в биологии, объяснив эволюцию как результат естественного отбора. И точно так же в одночасье завершились времена, когда его наука могла лишь констатировать замечательное разнообразие форм жизни, не понимая, как связать их воедино.
Все это относится не только к наблюдениям и экспериментам; известны аномалии чисто теоретического свойства. Например, Альберта Эйнштейна несовместимость двух научных концепций побудила разработать революционную теорию относительности, навсегда изменившую наши представления о пространстве, времени и границах Вселенной.
Однако свою Нобелевскую премию Эйнштейн получил не за это. Наивысшую почесть в науке ему принесла другая аномалия — фотоэлектрический эффект. Наблюдения за высокотемпературными процессами подсказали Максу Планку гипотезу, что при тепловом излучении энергия испускается квантованными порциями. Для него самого эта идея была вряд ли чем-то большим, нежели изящная математическая уловка, но Эйнштейн воспользовался ею, чтобы пойти гораздо дальше. Отталкиваясь от работ Планка, он доказал, что свет не только переносится, но вообще существует лишь в виде квантов, каждый из которых «поддается учету» экспериментальным путем. Именно это открытие, показавшее, что вся материя Вселенной выстроена из квантовых «блоков», удостоилось Нобелевской премии по физике за 1921 год.
Конечно, Нобелевка по физике — еще не абсолют, и мои наблюдения в холле «Метрополя», похоже, это подтверждают. Почему ярчайшие умы поколения не сумели втроем одолеть одну тупую железяку? Я не могу отвязаться от мысли: а великому Эйнштейну тоже приходилось биться с этим же самым лифтом? Если да, то сейчас, верно, и он, грозя кулаком Всемогущему, воззвал бы о помощи.
Всякий раз ученым нелегко бывает согласиться с тупиком; они отвыкли видеть в подобных ситуациях первый шаг на новом увлекательном пути. Но стоит лишь это признать, стоит лишь предложить коллегам подключиться к решению неотвязной проблемы, вместо того чтобы сообща обливать ее горделивым презрением, — и можно отправляться на любой этаж. В науке топтание на месте может быть предвестником гигантского скачка. Вещи, по видимости лишенные смысла, — это и есть самое важное.
--------------------------------------------------------------

                               
Категория: Книги
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск

Меню сайта

Чат

Статистика

Онлайн всего: 10
Гостей: 10
Пользователей: 0

 
Copyright Redrik © 2016