Остров знаний. Пределы досягаемости большой науки
Шрифт:
Но что в таком случае мы можем с уверенностью сказать о характеристиках материи, обладающей в тысячи или миллионы раз большим запасом энергии, чем позволяют измерить наши нынешние инструменты? Теоретики могут сколько угодно рассуждать о них и приводить убедительные, простые и элегантные доказательства своих точек зрения. Но суть эмпирической науки состоит в том, что последнее слово всегда остается за Природой. Фактам нет дела до нашей любви к эстетике и красоте (об этом я подробнее рассказываю в своей книге A Tear at the Edge of Creation). Таким образом, если мы имеем доступ к Природе только через наши инструменты и, если говорить точнее, через наши несовершенные методы исследования, то и наши знания о реальном мире неизбежно будут ограниченны.
Помимо технологических ограничений, которые мы чувствуем, пытаясь познать реальность, существуют еще открытия в физике, математике и точных науках. За последние пару столетий они преподали нам не один урок относительно уклончивости Природы. Как мы увидим ниже, наши знания о мире ограниченны не только из-за несовершенства инструментов,
В результате, несмотря на постоянный рост наших возможностей, в любой момент времени огромная часть мира вокруг нас остается невидимой или, вернее, незамеченной. Однако такая близорукость дает дополнительные стимулы нашему воображению – мы начинаем воспринимать ограничения не как непреодолимые препятствия, но как брошенные нам вызовы. Как писал прозорливый французский автор Бернар ле Бовье де Фонтенель в 1686 году, «мы хотим знать больше, чем видим». [4] В телескоп, построенный Галилеем в 1609 году, едва можно было разглядеть кольца Сатурна, а сегодня с этой задачей справляются даже игрушечные телескопы. Наши знания о мире – это совокупность того, что мы можем выявить и измерить. Сегодня мы видим больше, чем Галилей в свое время, но и этого недостаточно. Ограничения накладываются не только на измерения, ведь теории и модели, которые описывают неизвестные области физической реальности, также полагаются на текущие знания. Если знаний для подкрепления идей недостаточно, ученые используют критерий совместимости. Любая новая теория, которая распространяется за пределы известного, должна хотя бы в определенной степени основываться на текущих знаниях. Например, общая теория относительности Эйнштейна, описывающая гравитацию как искривления пространства-времени в результате присутствия материи (и энергии), сводится к более старой ньютоновской теории универсального притяжения в пределах слабых гравитационных полей. Нам не нужна теория Эйнштейна, чтобы посадить космический корабль на Юпитер, но при описании черных дыр без нее не обойтись.
4
Разумеется, наука представляет собой лишь один из способов «узнать больше, чем мы можем увидеть». Искусство дополняет ее, пытаясь излечить человека от эмоциональной слепоты и установить связь между зыбкой областью чувств и более материальным миром слов, образов и звуков.
Поскольку значительная часть мира остается для нас невидимой или недоступной, мы должны с большим вниманием относиться к понятию реальности. Нам следует определиться, существует ли в принципе такое явление, как высшая реальность (источник всего сущего), и, если да, сможем ли мы когда-либо познать ее во всей ее полноте. Обратите внимание, что я не называю эту высшую реальность Богом, так как, согласно большинству религий, Бог непознаваем. Кроме того, она не является и предметом научных изысканий. Я не провожу параллелей между ней и понятиями трансцендентной реальности, характерными для восточной философии, например состоянием нирваны, которого можно достигнуть путем медитации, Брахманом из индуистского течения веданта или всеобъемлющим Дао. Я рассматриваю лишь физическую реальность, имеющую более конкретный характер, который мы можем познать, применяя научные методы. Нам следует задаться вопросом: является познание основ природы лишь вопросом преодоления наших собственных границ или же наш взгляд на возможности науки слишком наивен?
Существует и еще одна дилемма. Предположим, один человек воспринимает окружающую реальность исключительно через свои органы чувств (как это делает большинство людей), а другой пользуется специальными инструментами. Чей взгляд на мир будет более правильным? Один человек «видит» микроскопические бактерии, далекие галактики и субатомные частицы, скрытые от взгляда другого. Очевидно, что вещи, которые они видят, совершенно различны, и если эти люди начнут воспринимать видимое буквально, то придут к абсолютно разным выводам о мире или, по крайней мере, о природе физической реальности. Кто же из них будет прав?
Разумеется, человек, использующий инструменты, может глубже заглянуть в суть вещей, но вопрос, кто из этих двоих прав, некорректен сам по себе. Очевидно, что главной мотивацией при познании является желание более четко увидеть, из чего состоит мир, и в процессе изучения понять его еще лучше. Де Фонтенель понимал это, когда писал: «Вся философия основывается на двух вещах – любопытстве и плохом зрении». [5] Большая часть всего, что мы делаем, в итоге направлена на преодоление нашей собственной близорукости.
5
Bernard le Bovier De Fontenelle, Conversations on the Plurality of Worlds (Berkeley: University of California Press, 1990), 1.
То, что мы считаем реальным, зависит от глубины, на которую мы способны проникнуть в реальность. Даже если существует истинная, высшая природа реальности, мы можем постичь ее лишь настолько, насколько хватает наших знаний. Давайте представим, что когда-нибудь будет разработана блестящая теория, подтвержденная невероятными экспериментами, и что она окажет огромное влияние на наше понимание истинной природы реальности. Даже если мы сможем уловить какие-то признаки данной реальности своими приборами, это приведет нас к единственному выводу – наша теория частично верна. Инструментальная методология, с помощью которой мы познаем мир, не может подтвердить или опровергнуть теоретические утверждения о высшем характере реальности. Итак, еще раз: наше восприятие реальности развивается вместе с инструментами, которые мы используем для познания Природы. Неизвестное постепенно становится известным, и поэтому то, что мы называем реальностью, постоянно меняется. Во времена Колумба считалось, что Земля находится в центре Вселенной, а во времена Ньютона на смену этим представлениям пришла гелиоцентрическая система. Сегодняшняя картина космоса с его миллионами галактик, состоящих из миллиардов звезд, наверняка повергла бы Ньютона в шок. Она удивляла даже Эйнштейна. Версия реальности, которую мы считаем верной в тот или иной момент времени, может быть опровергнута в будущем.
Разумеется, законы ньютоновской механики всегда будут работать в пределах их области действия, и вода всегда будет состоять из атомов водорода и кислорода, по крайней мере, пока у нас не появится другой способ описания физических и химических процессов в атомах. И законы Ньютона, и состав молекулы воды – это элементы нашего объяснения окружающей реальности, действительные в рамках своего диапазона применения и концептуальной структуры. Учитывая, что наши инструменты постоянно развиваются, реальность будущего обязательно будет включать в себя сущности, о которых нам сегодня неизвестно, будь то астрофизические объекты, элементарные частицы или вирусы. Пока технологии развиваются (а у нас нет оснований предполагать, что этот процесс прекратится, пока существует человечество), конца научному поиску не будет. Конечная истина – всего лишь иллюзия.
Давайте представим себе всю накопленную нами информацию об окружающем мире в виде острова, который я называю Островом знаний. Под знаниями я подразумеваю в основном научные и технические знания, хотя на нашем острове могут также разместиться все культурные достижения человечества и произведения искусства. Остров знаний окружен огромным океаном неизведанного, скрывающим бесчисленные множества манящих тайн. Есть ли у нашего океана берега? К этому вопросу мы еще вернемся. Пока достаточно просто вообразить себе, что Остров знаний разрастается по мере того, как мы узнаем больше о мире и о самих себе. Это не всегда происходит равномерно, и известное отделяет от неизвестного лишь зыбкая линия прилива. Кроме того, весь процесс может быть повернут вспять, если в свете новых фактов мы отбросим идеи, ранее казавшиеся приемлемыми.
Рост Острова знаний имеет для нас одно удивительное, но важное последствие. Мы в своей наивности полагаем, что чем больше знаем о мире, тем ближе становимся к конечной точке (одни называют ее теорией всего, а другие – высшей природой реальности). Однако, если развить нашу метафору, можно увидеть, что чем больше становится Остров знаний, тем протяженнее оказывается его береговая линия – граница между известным и непознанным. Новые знания о мире не приближают нас к концу путешествия (само существование которого не больше чем просто предположение), а ставят перед нами новые загадки. Чем больше мы знаем, тем больший объем неизвестного открывается перед нами и тем больше вопросов мы задаем. [6]
6
Когда я в последний раз проверял библиографические ссылки в этой книге перед отправкой рукописи редакторам, я наткнулся на образ, очень похожий на мою собственную метафору Острова знаний. Знаменитый австрийский физик Виктор Вайсскопф писал: «Наши знания – это остров в бесконечном океане непознанного, и чем больше он становится, тем длиннее оказывается граница между известным и неведомым». Victor Weisskopf, Knowledge and Wonder: The Natural World as Man Knows It (Garden City, NY: Doubleday, 1962). Цит. по: Louise B. Young, ed., The Mystery of Matter (New York: Oxford University Press, 1965), 95. Но Вайсскопф, в отличие от меня, не развивает эту идею дальше. Научный журналист Джон Хорган в своей противоречивой книге The End of Science: Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age (New-York: Broadway Books, 1996) приписывает подобное высказывание американскому физику Джону Арчибальду Уилеру: «По мере того как разрастается остров нашего знания, увеличиваются и берега неведомого». О существовании еще одного схожего образа я узнал в середине работы над этой книгой. Сэр Уильям Сесил Дампьер в своей работе A History of Science and Its Relations with Philosophy and Religion, 4th ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 1961) писал: «Научное познание безгранично, потому что, как верно говорят, чем больше становится сфера знаний, тем больше и площадь неведомого, с которым она вступает в контакт». Я хочу сказать спасибо Mark I – читателю моего блога, который обратил мое внимание на эту цитату, даже не зная о проекте книги. Образ острова или сферы знаний, очевидно, является очень убедительным. Судя по всему, впервые эта метафора появляется в «Рождении трагедии» немецкого философа Фридриха Ницше: «Окружность науки имеет бесконечно много точек, и в то время, когда совершенно еще нельзя предвидеть, каким путем когда-либо ее круг мог бы быть окончательно измерен, благородный и одаренный человек еще до середины своего существования неизбежно наталкивается на такие пограничные точки окружности и с них вперяет взор в неуяснимое» (Basic Writings of Nietzsche, trans. Walter Kaufmann [New York: Modern Library, 2000], 97).