Мир, полный демонов: Наука — как свеча во тьме

Саган Карл

Почему мы с этим миримся? Нам так нравится критика? Нет, никому она не нравится. Каждый ученый собственнически привязан к своим находкам и выводам. Но ведь нельзя же ответить оппонентам: постойте, это симпатичная идея, я ее очень люблю, а вам она ничего плохого не сделала, оставьте ее в покое. Нет — суровый, но справедливый закон требует отбросить не оправдавшую себя гипотезу. Не тратьте нервные клетки на идею, оказавшуюся неработоспособной. Лучше израсходуйте свои силы на поиски новых идей, которые будут лучше соответствовать фактам. Английский физик Майкл Фарадей предупреждал о страшном искушении:

…Искать и подтасовывать доказательства под наши желания, отбрасывать те, которые им противоречат… Мы радуемся тому, что нам на руку, мы отвращаемся от того, что нам противостоит, хотя здравый смысл требует поступать наоборот.

Честная критика всегда на пользу.

Некоторые люди упрекают науку в заносчивости, особенно когда она берется ниспровергать давние убеждения или выдвигает удивительные, противоречащие

«здравому смыслу» идеи. Словно землетрясение, наука до основания рушит нашу веру, выбивает почву у нас из-под ног, уничтожает представления, на которые мы привыкли полагаться. Да, это пугает, и все же я повторю: наука по самой своей сути смиренна. Ученые не навязывают природе свои желания и потребности, но смиренно вопрошают и признают полученный ответ. Мы хорошо помним, как часто заблуждались самые уважаемые академики. Человек несовершенен, и мы это знаем. Потому-то и настаиваем на независимом и — где возможно — количественном анализе любой гипотезы. Мы постоянно проверяем и перепроверяем, отыскиваем противоречия или небольшие, ускользнувшие поначалу от внимания ошибки, выдвигаем альтернативные версии, поощряем несогласие и ересь. Высших наград в науке удостаиваются те, кто сумел убедительно развенчать авторитетнейшие теории.

Вот один из множества примеров: выведенные Исааком Ньютоном законы движения и закон всемирного тяготения справедливо причисляются к высшим достижениям человечества. Прошло триста лет, а мы все еще объясняем затмения с точки зрения ньютоновской динамики. С Земли отправляется космический корабль, и спустя годы полета, преодолев миллиарды километров, он выходит на заданную орбиту, безошибочно учтены все движения светил, понадобилось внести лишь небольшие коррективы, предложенные Эйнштейном. Поразительная точность. Ньютон, похоже, в своем деле разбирался.

Но ученые никогда не удовлетворяются тем, что теория «достаточно хороша». Они все время выискивают щелочки в блестящих доспехах сэра Исаака. На предельных скоростях, при сильной гравитации его законы дают сбой. Это осознал и сформулировал Альберт Эйнштейн в общей и специальной теории относительности и в противостоянии Ньютону стяжал бессмертную славу. Законы Ньютона верны применительно к огромному большинству явлений — к тем, что мы наблюдаем вокруг себя в повседневной жизни. Но в определенных обстоятельствах, для нормального человека непредставимых, — мы как-то редко летаем на скорости света, — эта система перестает давать верный ответ, соответствовать тому, что происходит в реальном мире. Общая и специальная теория относительности никак не отделаются от законов Ньютона в той обширной сфере, где эти законы верны, однако при особых условиях, т. е. при высокой скорости и зашкаливающем притяжении, эти теории предполагают иные результаты, и их предсказания идеально совпадают с данными наблюдений. Значит, физика Ньютона была лишь приближением к истине, она работала в тех условиях, которые нам привычны, а в новых условиях оказалась непригодна. Открытия Ньютона — великое, по заслугам восхваляемое достижение человеческого ума, но и они несовершенны.

Мало того, сознавая несовершенство человеческого разума, помня, что мы стремимся к истине, однако, двигаясь по асимптоте, никогда не сумеем полностью с истиной совпасть, наука взялась уже и за поиски условий, при которых неверной окажется общая теория относительности. К примеру, эта теория предсказывает существование удивительного явления — гравитационных волн. Обнаружить их пока что не удалось, и если выяснится, что таких волн вовсе не существует, вся общая теория относительности окажется под вопросом. Существуют пульсары — быстро вращающиеся нейтронные звезды, чью частоту мерцания современными инструментами удается замерить с точностью до 15 знаков после запятой. Два пульсара высокой плотности, вращающиеся друг вокруг друга, должны испускать гравитационные волны в большом количестве, и из-за этого орбиты и скорость вращения обеих звезд будут постепенно меняться. Джозеф Тейлор и Рассел Хале из Принстонского университета воспользовались этим для того, чтобы проверить предсказания общей теории относительности принципиально новым способом. Они допускали, что результаты не уложатся в эту теорию, и в таком случае один из главных столпов современной физики будет ниспровергнут. Ученые были вполне готовы бросить вызов общей теории относительности, и все сообщество усердно их к этому поощряло. В итоге наблюдения за двойными пульсарами в точности подтвердили предсказания общей теории относительности, а Тейлор и Хале получили в 1993 г. Нобелевскую премию по физике. Другие физики проверяют общую теорию относительности иными способами: например, пытаются зафиксировать злостно ускользающие от наблюдения гравитационные волны. Нужно попробовать теорию на излом, выяснить, существуют ли в природе такие условия, при которых великие и много объяснившие открытия Эйнштейна в свою очередь окажутся недостаточными.

Подобные задачи наука будет решать всегда, пока живы на свете ученые. Общая теория относительности вполне очевидно не годится применительно к квантовой физике, но даже если бы она и тут работала, если бы подтверждалась везде и повсюду, разве не наилучший способ проверить надежность теории — изо всех сил искать ее недостатки и изъяны?

В том числе и по этой причине религии не внушают мне особого доверия. Кто из лидеров мировых религий допускает неполноту или ошибочность каких-то своих представлений, кто создает специальные институты для поиска вероятных изъянов доктрины? Кто пытается выйти за пределы повседневного опыта и систематически применять религиозные постулаты к иным условиям, проверяя, где они перестанут работать? (Ведь вполне возможно, что какие-то ценности и понятия, неплохо поработавшие в древности или в Средневековье, непригодны для нашего сильно изменившегося мира.) Доводилось ли вам слышать проповедь, в которой непредвзято рассматривается гипотеза о Боге? Каких наград удостаиваются в традиционнои религии скептики? Кстати говоря, а как награждает общество тех, кто сомневается в его социальных и экономических догмах?

Как говорит Энн Друйян [24] , наука все время нашептывает человеку: «Помни, ты не так уж хорошо в этом разбираешься. Ты вполне можешь допустить ошибку. Ты и раньше ошибался». Религии столько рассуждают о смирении, но покажите, где они обнаруживают смирение, подобное этому. Писание, якобы вдохновленное свыше, — неоднозначная концепция. А что если авторы — вполне способные ошибаться люди? Известны многие чудеса, но ведь и они могут сводиться к шарлатанству, еще не познанным состояниям разума, неверному истолкованию естественных явлений или симптомам душевных заболеваний. Мне кажется, никакая из ныне существующих религий и никакие построения нью-эйджа не воздают должного величию, красоте, сложности и гармонии Вселенной так, как наука. А тот факт, что открытия современной науки Писанием отнюдь не предсказываются, с моей точки зрения, вынуждают усомниться в богодухновенности этой книги.

24

Эн Друйян — американский продюсер, специализирующийся на научно-популярных фильмах о космосе, вдова Карла Сагана, автора этой книги.

Но в этом, как во всем остальном, я, разумеется, могу быть не прав.

* * *

Прочтите следующие два абзаца. Не пытайтесь понять научный смысл, но проникнитесь тем, как автор мыслит. Он столкнулся с аномалией, с физическим парадоксом, который он именует «асимметрией». Чему это может научить?

Известно, что законы электродинамики Максвелла, как мы их ныне понимаем, применительно к движущимся телам порождали необъяснимую асимметрию. Возьмем, к примеру, взаимодействие магнита и проводника в электродинамике. Наблюдаемый результат зависит лишь от движения проводника и магнита друг относительно друга, в то время как здравый смысл четко различает ситуацию в зависимости от того, какой из этих объектов находится в движении.

Если движется магнит, а проводник остается в покое, вокруг магнита возникает электрическое поле с определенным зарядом, а в проводнике это поле вызывает ток. Если же магнит покоится, а вращается проводник, вокруг магнита не возникает электрического поля, но в проводнике обнаруживается электродвижущая сила, которой в самом проводнике не соответствует никакая энергия, но которая вызывает (при условии, что относительное движение проводника и магнита в обоих случаях было одинаковым) точно такие же по направлению и интенсивности электрические потоки, как и в первом случае.

Такие примеры, а также безуспешные попытки обнаружить движение Земли, подтверждающее существование «эфира», породили предположение, что ни в электродинамике, ни в механике невозможна концепция абсолютного покоя. С другой стороны, из этого следует, что законы электродинамики и оптики, уже проверенные на малых величинах первого порядка, будут верны в любых условиях, где действуют уравнения механики.

О чем говорит автор этого текста? Позднее я вернусь к нему и постараюсь объяснить смысл и предысторию, а пока мне хотелось бы обратить внимание на язык: сжатый, техничный, точный, внятный, ни капельки не перегруженный.

Сдержанный язык этого отрывка, непритязательный заголовок «Об электродинамике движущихся тел», никак не позволят догадаться, что так состоялось явление в мир специальной теории относительности, пролог к триумфальной вести об эквивалентности массы и энергии, к ниспровержению тщеславной уверенности, будто наш маленький мирок представляет собой особую точку отсчета во Вселенной. То было эпохальное событие человеческой истории. Слова, которыми Альберт Эйнштейн начинает ту судьбоносную статью 1905 г., типичны для научной работы: автор выражается осмотрительно, скорее преуменьшает свои достижения, чем преувеличивает, не тянет на себя одеяло. Сравните этот сдержанный тон и современную рекламу, политические речи, безоговорочные богословские рассуждения.

Как видите, работа Эйнштейна открывается попыткой осмыслить данные опыта, а по возможности — научного эксперимента. Выбор эксперимента зачастую подсказывается господствующей теорией: ученые стремятся проверить эти теории на прочность. «Очевидность» не принимается на веру. Когда-то вполне очевидным казалось, что тяжелое тело должно упасть на землю быстрее, чем легкое. Столь же очевидной считалась способность кровососущих пиявок исцелять почти от всех недугов. И никто не спорил с тем, что какие-то люди от природы и по Божьему замыслу предназначены для рабства. Еще одна очевидность: существует центр Вселенной, и в нем, разумеется, находится Земля. А уж концепция абсолютного покоя прямо-таки взывала к здравому смыслу. Истина может ошеломить, может полностью разойтись с подсказкой интуиции и здравого смысла. Истина рушит давние убеждения. А постигаем мы ее через эксперимент.