Текст книги "Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки"

Автор книги: Джон Хорган

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 27 страниц)

– Он думал, что, может, в бумагах Лейбница, которые в то время еще все не изучили, мы найдем – что там было за слово? – ключ философа, магический путь, чтобы найти истину и решить любой набор загадок.

Гедель считал, что этот ключ «даст человеку, понявшему его, такую силу, что можно будет доверять знание этого ключа только высокоморальным людям».

Тем не менее учитель самого Уилера, Бор, очевидно, сомневался, может ли наука вообще или математика достичь такого откровения. Уилер узнал о взглядах Бора не от самого великого человека, а от его сына. Как сказал Уилеру сын Бора после смерти отца, Бор считал, что поиск окончательной теории физики может никогда не прийти к удовлетворительному результату; по мере того как физики пытаются глубже проникнуть в природу, они будут сталкиваться с вопросами все возрастающей сложности и трудности, которые в конце концов подавят их.

– Наверное, я более оптимистичен, – сказал Уилер.

Он помолчал несколько секунд и добавил с редкой ноткой грусти: – Но, может, я только тешу себя.

Ирония заключается в том, что собственные идеи Уилера предполагают, что окончательная теория всегда будет миражом, что истина в некотором смысле воображаема, а не объективно понята. В соответствии с «это из частицы» мы создаем не только истину, но и саму реальность – «это» – вопросами, которые мы задаем. Точка зрения Уилера опасно приближается к релятивизму или даже хуже. В самом начале восьмидесятых организаторы ежегодного собрания Американской ассоциации развития науки включили Уилера в программу вместе с тремя парапсихологами. Уилер пришел в ярость. На собрании он четко дал понять, что не разделяет мнения тех, кто выступает вместе с ним по вопросу физических явлений. Он раздал памфлет, в котором сказал о парапсихологии: «Там, где дым, там дым».

Тем не менее сам Уилер предполагал, что нет ничего, кромедыма. «Я стопроцентно серьезно отношусь к идее, что мир является плодом воображения», – сказал он однажды пишущему о науке физику Джереми Бернштейну (Jeremy Bernstein) [70]70
  Цитату и предшествующий рассказ о появлении Уилера вместе с парапсихологами на собрании Американской ассоциации развития науки можно найти в статье Джереми Бернштейна «Физик Джон Уилер: отстающий ученик», напечатанной в «Принстон Алумни Уикли» 9 октября 1985 г., с. 28–41.


[Закрыть]. Уилер прекрасно понимает, что этот взгляд с эмпирической точки зрения ничем не подкреплен: где был разум, когда родилась Вселенная? И что поддерживало Вселенную миллиарды лет до того, как мы появились? Тем не менее он смело предлагает нам прекрасный, отрезвляющий парадокс: в сердце всего – вопрос, а не ответ. Когда мы вглядываемся в глубочайшие тайники материи или в самый дальний угол Вселенной, мы видим в конце концов наши собственные удивленные лица, глядящие на нас самих.

Запутанный порядок Дэвида Бома

Неудивительно, что некоторые физики-философы выражали негодование по поводу взглядов Уилера, а также, более обобщенно, относительно копенгагенской интерпретации, представленной Бором. Одним из известных диссидентов являлся Дэвид Бом (David Bohm). Он родился и вырос в Пенсильвании, уехал из США в 1951 году, в пик эры Маккарти, отказавшись ответить на вопросы Комитета по расследованию антиамериканской деятельности о том, является ли он сам или кто-то из его научных коллег, а именно Роберт Оппенгеймер (Robert Oppenheimer), коммунистом. Пожив в Бразилии и Израиле, он в конце пятидесятых осел в Англии.

К тому времени Бом уже начал разрабатывать альтернативу копенгагенской интерпретации. Иногда ее называют интерпретация пилотной волны. Она сохраняет всю предсказательную силу квантовой механики, но исключает многие из самых эксцентричных аспектов ортодоксальной интерпретации, такие, как шизофренический характер квантов и их зависимость от наблюдателей. С конца восьмидесятых теория пилотной волны привлекала все большее внимание физиков и философов, которые чувствовали себя неуютно с субъективизмом и антидетерминизмом копенгагенской интерпретации.

Парадоксально, но Бом также, казалось, нацелился сделать физику еще болеефилософской, спекулятивной, холистической. Он ушел гораздо дальше Уилера в проведении аналогий между квантовой механикой и восточной религией. Он разработал философию, названную «запутанный порядок», которая пыталась соединить мистические и научные знания. Работы Бома на эти темы привлекли почти культовых последователей; он стал героем тех, кто надеялся достигнуть мистического видения физики. Некоторые ученые объединяют эти два противоречащих друг другу импульса – необходимость прояснить реальность и мистифицировать ее – таким драматическим образом.

Я встретился с Бомом в августе 1992 года в его доме в Эджваре, пригороде к северу от Лондона. Он был настолько бледен, что это вызывало беспокойство. Алые губы и темные вьющиеся волосы только подчеркивали его бледность. Он сидел в большом кресле. Бом казался слабым, но в то же время полным нервной энергии.

Одну руку он завел за голову, вторая лежала на ручке кресла. Длинные пальцы сужались к концам, желтые ногти были небрежно подстрижены. Он сказал мне, что приходит в себя после недавнего инфаркта.

Жена Бома принесла нам чай с печеньем и удалилась в другую часть дома. Вначале Бом говорил с остановками, низким, напряженным, монотонным голосом, но постепенно слова посыпались быстрее. Очевидно, он чувствовал сухость во рту, так как постоянно облизывал губы. Время от времени, сделав замечание, позабавившее его, он растягивал губы, обнажая зубы в подобии улыбки. У него также была раздражающая привычка делать паузу после нескольких предложений и спрашивать «Это понятно?» или просто «М-м-м?». Часто я был просто сбит с толку и, не имея надежды найти путь к пониманию, кивал головой и улыбался. Но Бом мог выражаться и абсолютно ясно, увлекательно. Потом я узнал, что он и на других производил такое же впечатление: как некая странная квантовая частица, он колебался, входя в фокус и выходя из него.

Бом сказал, что поставил под вопрос копенгагенскую интерпретацию в конце сороковых годов, когда писал книгу о квантовой механике. Нильс Бор отрицал возможность того, что вероятностное поведение квантовых систем является результатом лежащих в глубине детерминистических механизмов, иногда называемых скрытыми переменными. Реальность непознаваема, потому что внутренне неопределенна, настаивал Бор.

Бом посчитал этот взгляд неприемлемым.

– Вся идея науки до сих пор заключалась в том, чтобы говорить о какой-то реальности, стоящей заявлением и объясняющей вещи, – пояснил он. – Не то чтобы Бор отрицал реальность, но, как он говорил, квантовая механика подразумевает, что нет больше ничего, что можно было бы о ней сказать.

Такой взгляд, решил Бом, сводит квантовую механику до «системы формул, которые мы используем, чтобы делать предсказания или технологически что-то контролировать».

– Я сказал, что этого недостаточно. Не думаю, что я бы особо заинтересовался наукой, если бы так обстояло дело.

В статье, опубликованной в 1952 году, Бом предположил, что частицы – это на самом деле частицы, во все времена, не только когда за ними наблюдают. Их поведение определяет новая, ранее не выявленная сила, которую Бом назвал пилотной волной. Любое усилие по точному измерению свойств частиц разрушит информацию о них, физически изменив пилотную волну. Таким образом, Бом придал принципу неопределенности чисто физический, а не метафизический смысл. Бор интерпретировал принцип неопределенности как означающий «не то, что в квантовой системе есть неопределенность, а то, что есть присущая ей двусмысленность».

Интерпретация Бома позволяла и даже выдвигала на первый план один квантовый парадокс: нелокальность, способность одной частицы влиять на другую мгновенно через большие расстояния. Эйнштейн привлекал внимание к нелокальности в 1935 году. Вместе с Борисом Подольским и Натаном Розеном Эйнштейн предложил эксперимент – теперь называемый парадокс ЭПР, – в котором было две частицы, вылетавшие из одного источника и летевшие в противоположных направлениях [71]71
  Статью Эйнштейна, Подольского, Розена и статью Бома о его альтернативной интерпретации квантовой механики, а также другие основополагающие статьи о квантовой механике можно найти в кн.: Wheeler, J. and Zurek, W. H., eds. Quan Princeton, N. J., 1983.


[Закрыть].

В соответствии со стандартной моделью квантовой механики ни одна из частиц не имеет определенной позиции или движущей силы перед тем, как ее измерят; но измеряя движущую силу одной частицы, физик мгновенно заставляет другую частицу занять фиксированное положение – даже если она находится на другой стороне Галактики. Осмеивая этот эффект как «похожее на фантом действие на расстоянии», Эйнштейн доказывал, что он нарушал здравый смысл и свою собственную теорию относительности, которая исключает распространение эффектов быстрее скорости света; поэтому квантовая механика и является незаконченной теорией. Однако в 1980 году группа французских физиков провела версию эксперимента Эйнштейна, Подольского и Розена и показала, что он на самом деле дает странное действие. (Причина того, что эксперимент не нарушает теорию относительности, заключается в том, что нельзя использовать нелокальность для передачи информации.) У Бома никогда не было сомнений относительно результата эксперимента.

– Было бы очень удивительно, если бы выяснилось, что дело обстоит наоборот, – сказал он.

Однако когда Бом пытался привести мир в более четкий фокус при помощи своей модели пилотной волны, он также доказывал, что полная ясность невозможна. Его идеи были частично вдохновлены экспериментом, который он видел по телевизору: в цилиндр с глицерином капали каплю чернил. Затем цилиндр вращали, чернила расходились в глицерине; их порядок, казалось, раздроблялся. Но когда направление движения цилиндра было изменено, чернила снова собрались в каплю.

На этом простом эксперименте Бом построил взгляд на мир, названный «запутанный порядок». Под очевидно хаотичным космом физических проявлений – ясным порядком – всегда лежит более глубокий, скрытый, запутанный порядок. Применяя эту концепцию к квантовому коему, Бом предположил, что запутанный порядок – это квантовый потенциал, поле, состоящее из бесконечного числа колеблющихся пилотных волн. Частичное перекрывание одной волны другою генерирует то, что нам представляется частицами, составляющими четкий порядок. Но, по Бому, такие кажущиеся фундаментальными концепции, как пространство и время, могут быть просто проявлениями какого-то более глубокого, запутанного порядка.

Чтобы проникнуть в тайну запутанного порядка, сказал Бом, физикам, может быть, придется отвергнуть некоторые базовые предположения об организации природы.

– Фундаментальные понятия, такие как порядок и структура, обусловливают наше бессознательное мышление, и новые виды теорий зависят от новых типов порядка, – заметил он.

В эпоху Просвещения мыслители типа Ньютона и Декарта заменили органическую концепцию порядка древних механической точкой зрения. Хотя появление теории относительности и других теорий привело к модификации этого порядка, «базовая идея осталась та же», сказал Бом, это – «механический порядок с системой координат».

Но Бом, несмотря на собственные огромные амбиции, как искатель истины, отвергал возможность, что ученые могут привести свое занятие к концу путем сведения всех явлений природы к одному-единственному (такому, как суперструны).

– Я думаю, что здесь нет границ. Люди будут говорить о теории, объясняющей всё, но это предположение, которое не имеет основы. Понимаете? На каждом уровне у нас есть нечто, принимаемое за явление, а что-то еще принимается за суть, объясняющую явление. Но когда мы переходим на другой уровень, суть и явление взаимозаменяют свои правила, так? Это понятно? Тут нет конца, видите? Понимаете, сама природа наших знаний такой же природы. Но то, что стоит за всем этим, неизвестно и не может быть схвачено мыслью.

Для Бома наука была «неистощимым процессом». Современные физики, указал он, предполагают, что силы природы являются сутью реальности.

– Но почему есть силы природы? Силы природы воспринимаются как суть. Атомы не были сутью. Почему должны быть их силы?

Вера современных физиков в окончательную теорию может быть только ощущением, сказал Бом.

– Если вы в нее верите, то будете держаться подальше от по-настоящему глубоких вопросов.

Он заметил, что «если у вас в резервуаре рыбки и вы там устанавливаете стеклянный барьер, рыбки держатся от него подальше. А затем, если вы убираете стеклянный барьер, они все равно не переходят через то место, где был барьер, и думают, что это – весь мир, какой есть». Он усмехнулся.

– Так что мысли о том, что это конец, могут быть барьером для тех, кто хочет заглянуть дальше.

Бом повторил, что «мы никогда не получим окончательную суть, которая не является проявлением чего-то».

– Но разве это не приводит в отчаяние? – спросил я.

– Ну, все зависит от того, чего вы хотите. Вы будете разочарованы, если захотите получить все. С другой стороны, ученые будут в отчаянии, если получат окончательный ответ, а затем им ничего не останется, кроме как быть техниками. – Он рассмеялся.

– Значит, будь проклят, если найдешь, и проклят, если не найдешь, – сказал я.

– Ну, я думаю, вам следует посмотреть на это по-другому, понимаете? Одна из причин занятий наукой – это расширение восприятия, а не текущего знания. Мы постоянно вступаем в контакт с реальностью, все больше и больше.

Наука, продолжал Бом, обязательно будет развиваться совершенно неожиданными путями. Он выразил надежду, что когда-нибудь ученые при моделировании реальности будут меньше зависеть от математики и будут черпать метафоры и аналогии из новых источников.

– Сейчас у нас есть версия, которая все более и более укрепляется, что математика – это единственный способ понять реальность, – сказал Бом. – Раз уж она какое-то время так хорошо работала, мы предположили, что так и будет.

Как и многие другие научные мечтатели, Бом надеялся, что наука и искусство в один прекрасный день соединятся.

– Это разделение искусства и науки временно, – заметил он. – Его не существовало в прошлом, и нет оснований считать, что так будет в дальнейшем.

Точно так же, как искусство состоит не просто из разных произведений искусства, а из «отношения, художественного духа», так и наука состоит не из накопления знаний, а из создания новых типов восприятия.

– Способность воспринимать и думать важнее, чем полученные знания, – пояснил Бом.

В надежде Бома на то, что наука может стать более похожей на искусство, было нечто трогательное. Большинство физиков возражали против его пилотно-волновой интерпретации по эстетическим причинам: слишком уродливо, чтобы быть истинным.

Бом, пытавшийся раз и навсегда убедить меня в невозможности окончательного знания, предложил следующий аргумент:

– Все известное должно определяться своими границами. И не просто количественно, но и качественно.

Сейчас уместно предположить, что существует безграничное. Вы должны заметить, что если вы говорите, что существует безграничное, то оно не может быть другим, потому что тогда бесконечное ограничит конечное, говоря, что конечное – это не бесконечное, правильно?

Бесконечное должно включать конечное. Мы должны говорить: из бесконечного возникает конечное, в созидательном процессе это последовательно. Поэтому мы говорим, что независимо от того, как далеко мы заходим, существует безграничное. И как бы далеко ты ни заходил, кто-то всегда поднимет вопрос, на который придется искать ответ. И я не вижу, как когда-нибудь это удастся решить.

В этот момент, к моему облегчению, в комнату зашла жена Бома и спросила, не хотим ли мы еще чаю. Когда она наливала мне чай, я показал на книгу о тибетском мистицизме, стоявшую на полке за спиной Бома. Когда я спросил у Бома, повлияли ли на него такие произведения, он кивнул. Он был другом и учеником индийского мистика Кришнамурти, умершего в 1986 году. Кришнамурти был одним из первых современных индийских мудрецов, пытавшихся показать жителям западных стран, как достичь просветления. А сам Кришнамурти был просветлен?

– В некотором роде, да, – ответил Бом. – Его основным делом было полное погружение в мысль, чтобы добраться до ее конца, и тогда мысль станет другим видом сознания.

Конечно, никогда нельзя по-настоящему проникнуть в тайну собственного разума, сказал Бом. Любая попытка исследовать собственную мысль изменяет ее – точно так же, как измерение электрона меняет его курс. Конечное мистическое знание, казалось, намекал Бом, не более вероятно, чем окончательная теория физики.

– А Кришнамурти был счастливым человеком?

Казалось, мой вопрос удивил Бома.

– Трудно сказать, – наконец ответил он. – Временами он был несчастлив, но в общем и целом, я думаю, он был счастлив. Ведь дело не в счастье.

Бом нахмурился, словно поняв важность только что сказанного им.

В книге «Наука, порядок и созидательность» (Science, Order and Creativity), написанной в соавторстве с Ф. Дэвидом Питом (F. David Peat), Бом настаивал на важности «вносить элемент игры» и в науку, и в жизнь. Но сам Бом и в работах, и лично был кем угодно, только не шутником. Для него поиск истины не был игрой; это была ужасная, невозможная, но необходимая задача. Бом отчаянно хотел знать, открыть секрет всего или через физику, или через медитацию, или через мистические знания. И тем не менее он настаивал, что реальность непознаваема, – потому что, я считаю, он отвергал мысль о конечности. Он принимал, что любая истина, неважно, насколько чудесная изначально, в конце концов превращается в мертвый, застывший предмет, который не раскрывает абсолютное, а скрывает его. Бом жаждал не истины, а откровения, непрерывного откровения. В результате он был обречен на непрерывные сомнения.

В конце концов я распрощался с Бомом и его женой и вышел из дома. Моросил дождь. Я пошел по тропинке к улице и оглянулся назад, на дом Бома, скромный белый коттеджик на скромной улице с такими же коттеджиками. Бом умер от сердечного приступа два месяца спустя [72]72
  Я брал интервью у Бома в августе 1992 года. Он умер 27 октября. Перед смертью он написал в соавторстве еще одну книгу, представив свои взгляды, которая была опубликована два года спустя: Bohm, D. and Hiley, В. J. The Undivided Universe.London, 1994.


[Закрыть].

Мрачное пророчество Фейнмана

В книге «Характер физического закона» Ричард Фейнман (Richard Feynman, The Character of Physical Law), получивший в 1965 году Нобелевскую премию за создание квантовой версии электромагнетизма, дает довольно мрачное пророчество будущего физики: «Нам очень повезло жить в эпоху, когда мы всё еще делаем открытия. Это подобно открытию Америки – ее открываешь лишь однажды. Эпоха, в которую мы живем, – это эпоха, в которую мы открываем фундаментальные законы природы, и этот день никогда не повторится. Это очень возбуждает, это великолепно, но этому возбуждению придется уйти. Конечно, в будущем найдутся другие интересы. Будет интересовать соединение одного уровня явлений с другим – явлений в биологии и так далее, или, если говорить об исследовании, – исследования других планет, но того, что мы делаем сейчас, не будет».

После того как фундаментальные законы будут открыты, физики превратятся во второсортных мыслителей, то есть философов. «Философы, которые всегда находятся с наружной стороны и делают глупые замечания, будут способны подойти поближе, потому что мы не можем отогнать их, сказав: „Если бы вы были правы, то мы смогли бы найти все законы“, потому что когда все законы будут известны, они найдут объяснение и для них… Будет вырождение идей, подобное тому, что чувствуют великие исследователи, когда на новые территории начинают приезжать туристы».

Предвидение Фейнмана оказалось поразительным. Он ошибся только, думая, что пройдут тысячелетия, а не десятилетия перед тем, как философы наступят со всех сторон. Я увидел будущее физики в 1992 году, когда присутствовал на симпозиуме в Колумбийском университете, на котором философы и физики обсуждали значение квантовой механики. Симпозиум показал, что более чем через 60 лет после формулирования принципов квантовой механики ее смысл остался, мягко говоря, неуловимым. В лекциях можно было услышать эхо подхода Уилера («это из частицы»), и гипотезы пилотной волны Бома, и модели многих миров, предпочитаемой Стивеном Вайнбергом и другими. Но в основном каждый выступающий, казалось, пришел к личному пониманию квантовой механики, выраженному идиосинкразическим языком; казалось, никто не понимает, а не только не соглашается ни с кем другим. Пререкания вызвали в памяти слова Бора о квантовой механике: «Если вы думаете, что понимаете ее, это только показывает, что вы ничего про нее не знаете» [73]73
  Я видел много версий этой цитаты из Бора. Свою я взял из интервью с Джоном Уилером, учившимся у Бора.


[Закрыть].

Конечно, очевидный беспорядок мог возникнуть полностью из моего собственного незнания. Но когда я признался в своем ощущении запутанности и несоответствия одному из участников, он заверил меня, что мое восприятие правильное.

– Это черт знает что, – сказал он о конференции (подразумевая всю интерпретацию квантовой механики). Проблема, отметил он, возникла в основном потому, что различные интерпретации квантовой механики не могут быть эмпирически отделены одна от другой; философы и физики предпочитают одну интерпретацию, а не другую из эстетических и философских, то есть субъективных, причин.

И это судьба физики. Громадное большинство физиков, занятых в промышленности, и даже из научных кругов будут продолжать применять знания, которые у них уже есть, и изобретать более универсальные лазеры, сверхпроводники и компьютеры, не беспокоясь ни о каких лежащих в основе философских вопросах [74]74
  Прекрасный анализ состояния физики см. в статье Силвана Швебера (Silvan Schweber), опубликованной в «Физике Тудей», ноябрь 1993 г., с. 34–40. Швебер, видный историк физики из Брандейского университета, предполагает, что физика все в большей степени будет двигаться к утилитарным целям, а не к знаниям ради знаний. Я писал о сложностях, с которыми сталкиваются физики, пытающиеся достичь универсальной теории, в статье «Метафизика частиц», опубликованной в «Сайентифик Америкен» в феврале 1994 г., с. 96–105. В более ранней статье для «Сайентифик Америкен», «Квантовая философия» (июль 1992 г., с. 94–103), я дал обзор текущей работы по интерпретации квантовой механики.


[Закрыть]. Несколько несгибаемых, преданных истине, станут практиковать физику неэмпирического, иронического типа, проникая в тайны магического косма суперструн и другой эзотерики, и беспокоиться о смысле квантовой механики. Конференции этих иронических физиков, чьи диспуты не могут быть экспериментально разрешены, станут все более и более напоминать споры Ассоциации современного языка, бастиона литературной критики.