Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки
Шрифт:
Во время всей конференции я пытался подавить в себе инстинктивное чувство нелепости происходящего, и в некоторой степени мне это удалось. Я напомнил себе, что это очень умные люди, «самые великие гении мира», как их назвала одна местная шведская газета. Они не стали бы терять время на тривиальные занятия. Поэтому я очень старался, готовя потом статьи о Хокинге и других астрофизиках, представить их себе респектабельными и внушающими доверие, чтобы, в свою очередь, вызвать у читателей благоговение и понимание, а не скептицизм. В конце концов, ведь это и является задачей автора, пишущего о науке.
Но иногда хвалебные статьи о науке являются самыми нечестными. Моя первая реакция на Хокинга и других участников симпозиума соответствовала действительности. Большая часть современной космологии, в частности
Ирония заключается в том, что Хокинг был первым выдающимся физиком своего поколения, предсказавшим, что физика может вскоре создать полную, унифицированную теорию природы и таким образом прийти к собственному концу. Он выдал это пророчество в 1980 году, как раз после того, как его назначили профессором математики Кембриджского университета, на пост, который около 300 лет назад занимал Ньютон. (Несколько человек отметили, что в конце своей речи под названием «Виден ли конец теоретической физике?» Хокинг предположил, что компьютеры, при условии их ускоренной эволюции, могут вскоре превзойти своих создателей-людей в разуме и самостоятельно достичь своей окончательной теории.) Более детально Хокинг представил свое пророчество в книге «Краткая история времени» (A Brief History of Time,1988). Достижение окончательной теории, объявил он в заключительном предложении книги, поможет нам «узнать замысел Божий». Эта фраза предполагала, что окончательная теория завещает нам мистическое откровение, в сиянии которого мы сможем греться все остальное время.
Но ранее в своей книге, обсуждая то, что он назвал отсутствием границ, Хокинг предложил совершенно иной взгляд на возможности окончательной теории. Предположение отсутствия границ ставило старые как мир вопросы: что было до Большого Взрыва? Что существует за границами нашей Вселенной? В соответствии с указанным принципом вся история Вселенной, все пространство и время формируют некую четырехмерную сферу: пространство-время. Говорить о начале или конце Вселенной, таким образом, настолько же бессмысленно, как говорить о начале или конце сферы. Хокинг высказал предположение, что и физика тоже может сформировать идеальное бесшовное целое после того, как будет унифицирована; может быть только одна полностью последовательная теория, объясняющая все, способная генерировать пространство и время, как мы их знаем. Возможно, у Бога не было выбора при создании Вселенной.
«И какое место тогда занимает Создатель?» — спрашивает Хокинг. И сам же отвечает: «У него нетместа». Окончательная теория исключит Бога из Вселенной, а с ним и всю тайну. Как и Стивен Вайнберг, Хокинг надеялся изгнать мистицизм, витализм, креационизм из их последнего убежища — теории происхождения Вселенной. Как пишет один биограф, Хокинг и его жена Джейн развелись в 1990 году отчасти потому, что ее, верующую христианку, все больше оскорблял его атеизм.
После публикации «Краткой истории» вопрос о том, может ли физика создать полную и окончательную теорию, которая ответила бы на все вопросы и таким образом привела бы физику к концу, был поднят и в нескольких других книгах. Те, кто утверждал, что такая теория невозможна, ссылались на теоремы Геделя и другую эзотерику. Но на протяжении своей карьеры Хокинг продемонстрировал, что есть и гораздо более общее препятствие для теории, объясняющей всё. Физики никогда не смогут искоренить тайну из Вселенной, они никогда не смогут найти Ответ, пока есть физики с таким богатым воображением, как у Хокинга. Я подозреваю, что Хокинг — который может оказаться в меньшей степени искателем истины, чем художником, иллюзионистом, космическим шутом, — все время знал, что обнаружение и эмпирическое подтверждение теории, объясняющей всё, будет исключительно сложно, даже невозможно. Его заявление, что физика находится на грани определения Ответа, вполне могло быть ироническим заявлением, не столь утверждением, сколь провокацией. В 1994 году он именно это и признал, сказав бравшему у него интервью журналисту, что физика в результате может и не достичь окончательной теории [76] . Хокинг был мастером иронической физики и космологии.
76
См. интервью с Хокингом в «Сайенс Уотч», сентябрь 1994 г. Взгляды Хокинга на конец физики обсуждаются в нескольких книгах, включая «Божий разум» Пола С. Дэвиеса, «Теории всего» Джона Барроу, «Мечты об окончательной теории» Стивена Вайнберга, «Одинокие сердца космоса» Денниса Овербайя и «Конец физики» Дэвида Линдли.
Великие сюрпризы космологии
Самым удивительным фактом современной космологии является то, что не вся она является иронической. Космология преподнесла нам несколько истинных, бесспорных сюрпризов. В начале XX столетия о Млечном Пути, острове звезд, внутри которого ютится наше Солнце, думали, что он составляет целую Вселенную. Затем астрономы поняли, что крошечные пятнышки света, называемые туманностями, которые считали газовыми облаками внутри Млечного Пути, на самом деле являются островами звезд. Млечный Путь — только одна из огромного числа галактик во Вселенной, которая намного, очень намного больше, чем кто-либо это себе представлял. Это открытие стало огромным, эмпирическим, неоспоримым сюрпризом, и даже самые твердолобые релятивисты с трудом решались его отрицать. Если перефразировать Шелдона Глэшоу, галактики не воображаемы и невоображаемы, они существуют.
Затем пришел черед еще одного великого сюрприза. Астрономы обнаружили, что излучение галактик неизменно смещается к красной части видимого спектра. Очевидно, галактики мчатся прочь от Земли и друг от друга, и эта скорость разлета галактик вызывает допплеровское смещение спектральных линий (такое же смещение имеет звук сирены «скорой»: становится ниже по мере того, как она удаляется от слушающего). Смещение в красную область спектра поддержало теорию, основанную на теории относительности Эйнштейна, о том, что Вселенная началась со взрыва, повлекшего за собой жизнь.
В пятидесятые годы теоретики предрекали, что огненное рождение Вселенной миллиарды лет тому назад должно было оставить после себя свечение в виде слабых микроволн. В 1964 году два радиоинженера из «Белл Лабораториз» натолкнулись на так называемое фоновое космическое излучение. Физики также предположили, что огненный шар творения послужил, как при ядерном взрыве, синтезу водорода в гелий и другие легкие элементы. Тщательные наблюдения на протяжении последних нескольких десятилетий показали, что обилие легких элементов Млечного Пути и других галактик точно соответствует теоретическим предсказаниям.
Дэвид Шрамм (David Schramm), работающий в «Фермилэб» и Чикагском университете, любит называть эти три линии доказательств — красную часть спектра галактик, фоновое излучение и огромное количество легких элементов — столпами, на которых стоит теория Большого Взрыва. Шрамм — крупный мужчина, грудь колесом, энергия бьет ключом. Он — летчик, скалолаз и бывший (во время учебы в школе) чемпион по греко-римской борьбе. Он неустанно пропагандирует Большой Взрыв и свою собственную роль в уточнении расчетов количества легких элементов. Когда я приехал в Швецию на симпозиум, Шрамм усадил меня рядом с собой и с огромным количеством деталей представил доказательства Большого Взрыва.
— Большой Взрыв сейчас фантастически обоснован, — сказал он, подчеркнув слово «фантастически». — У нас есть общая схема. Нам просто нужно заполнить пробелы.
Шрамм признал, что некоторые из этих пробелов довольно крупные. Теоретики не могут точно определить, как горячая плазма ранней Вселенной конденсировалась в звезды и галактики. Наблюдения показали, что видимые звезды, которые астрономы в состоянии рассмотреть в телескопы, недостаточно массивны, чтобы предотвратить разлет галактик в разные стороны; связывать галактики должна какая-то единая, или темная, материя. Вся материя, которую мы в состоянии увидеть, возможно, просто пена на глубоком, темном море.