Текст книги "Возвращение времени. От античной космогонии к космологии будущего"

Автор книги: Ли Смолин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 19 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]

Ли Смолин
Возвращение времени. От античной космогонии к космологии будущего

Посвящается моим родителям Полине и Майклу

Роберту Мангабейре Унгеру – с благодарностью за совместное путешествие

Из чего возникают все вещи, в то же самое они и разрешаются согласно необходимости… в установленное время.

Анаксимандр

Один из самых ярких ныне живущих теоретиков… Смолин подвергает сомнению не только теорию относительности Эйнштейна, но даже отношение к законам природы как к вечной, неизменной истине.

THE ECONOMIST

Эта книга (смесь науки, философии и научной фантастики) увлекательная, будоражащая, невероятно смелая – и в той же степени спорная.

Алан Лайтман

Ли Смолин пытается убедить нас, что время – это физическая реальность, а вечность, четырёхмерный пространственно-временной континуум – иллюзии. Его аргументы неожиданны и оригинальны. Я давно не читал ничего подобного.

Джеймс Глик

Книгу Смолина следует порекомендовать не только ради ознакомления с главной её темой, но и из-за пересказа автором некоторых из наиболее экстравагантных современных физических теорий. Положения, которые обосновывает Смолин, глубоки и необычны, и излагает он их ярко и с изяществом.

THE TIMES HIGHER EDUCATION

Предисловие

Что такое время? Этот простой, казалось бы, вопрос затрагивает наиболее важные проблемы, встающие перед наукой. Все загадки природы, волнующие физиков и космологов – от Большого взрыва до будущего Вселенной, от квантов до великого объединения взаимодействий и частиц, – связаны с природой времени.

Прогресс науки неразрывно связан с устранением иллюзий. Учёные разделили материю, казавшуюся однородной, на атомы. А атомы, казавшиеся неделимыми, – на протоны, нейтроны, электроны (сами же протоны и нейтроны, как выяснилось, состоят из кварков). Солнце, казалось, вращается вокруг Земли, – но в действительности всё наоборот. И, наконец, всё движется относительно всего.

Время – самый заметный аспект обыденного опыта. Всё, что мы думаем, чувствуем, делаем, напоминает о существовании времени. Мы воспринимаем мир в виде потока моментов времени. Однако и физики, и философы долго убеждали нас (и многих убедили), что время – это иллюзия.

Когда я спрашиваю своих друзей, не имеющих отношения к науке, что они думают о времени, я часто слышу, что его течение обманчиво и на самом деле реально всё: и истина, и справедливость, и божественное, и законы природы – и всё это лежит за пределами понятия времени. Идея иллюзорности времени общепринята и в нашей философии, и в религии. Тысячелетиями люди мирились с тем, что жизнь полна трудностей, а человек смертен, и жили верой в возможность бегства в более реальный, вечный мир.

Нереальным время полагали наши выдающиеся мыслители. Платон, величайший философ древности, и Эйнштейн, величайший физик современности, учили, что всё реальное в природе существует вне времени. Они рассматривали ощущение человеком хода времени как некоторое случайное обстоятельство, скрывающее от нас истину. Оба они считали, что мы должны избавиться от этой иллюзии.

Я тоже верил в нереальность времени. Я стал физиком потому, что в юности мечтал сбежать из мира людей, уродливого и жестокого, в чистый мир вневременных истин. Позднее я понял, как это прекрасно: быть человеком, и тяга к трансцендентному у меня прошла.

Я перестал верить в то, что время нереально, и перешёл в противоположный лагерь. Время не просто реально: мы не знаем ничего, что в той же степени, как время, приближало бы нас к пониманию природы. Теперь я убеждён, что время – это ключ к квантовой теории и объединению последней с категориями пространства, времени, гравитации, а также с космологией. Мне кажется, чтобы придать смысл картине мироздания, складывающейся из результатов наблюдений, нам следует переосмыслить реальность времени. Это я и имею в виду под возвращением времени.

В этой книге изложены научные доводы в пользу реальности времени. Если вы считаете, что время иллюзорно, я намерен переубедить вас. А если верите, что время реально, я надеюсь укрепить вас в этом убеждении.

Это книга для всех: нет ни одного человека, мировидение которого формируется без учёта времени. Даже если вы не задумывались над этим вопросом, мышление и язык, на котором вы выражаете мысли, окрашены древними метафизическими представлениями о времени.

Если мы принимаем революционную точку зрения (время реально, а не иллюзорно), как изменятся наши представления обо всём остальном? Мы, кроме прочего, по-новому увидим и возможности, и опасности, подстерегающие человечество.

Небольшая часть этой книги связана с личным опытом. «Папа, – спросил меня однажды сын, – когда ты был таким же маленьким, тебя звали так же, как меня?» Ребёнок понял, что время было и до него, и теперь искал возможность связать свой короткий жизненный путь с долгой историей мира.

Любое путешествие преподаёт нам урок. Я, например, понял, насколько радикальны идеи, содержащиеся в простом утверждении о том, что время реально. Начав свою жизнь в науке с поисков уравнения, не учитывающего времени, я уверился в том, что величайшая тайна Вселенной есть то, как она разворачивается перед нами во времени.

Хотя мы воспринимаем себя живущими во времени, мы часто представляем, что лучший мир лежит за его границами. Мы верим, что истина существует не сейчас, а всегда, что она была прежде нас и останется после нас. Что мораль абсолютна. Мы, кажется, прочно усвоили, что если и есть нечто ценное, то оно пребывает вне времени. Мы стремимся к вечной любви, рассуждаем о вечных истине и справедливости. Бог, математические законы, законы природы и так далее не подвластны времени. Мы живём во времени, однако поверяем свои поступки мерилом вечности.

И – оказываемся отчуждёнными от того, что имеет наибольшую ценность. Научные эксперименты и их анализ привязаны к времени, как и все наши наблюдения за природой, однако мы считаем, что нашли указание на существование вневременных законов. Этот парадокс затрагивает нас как личности, как членов семьи, как граждан, потому что то, как мы оцениваем будущее, обусловлено нашим отношением к времени.

В этой книге я надеюсь по-новому взглянуть на парадокс жизни во времени. Я считаю, что время и его ход реальны и носят фундаментальный характер, а вечность и вечные истины – просто мифология.

Новый подход к понятию времени предполагает, что реальность состоит лишь из того, что реально в каждый момент. Это радикальная идея. Она отрицает какое-либо вневременное существование или истины (будь то в сфере науки, этики, математики или государственного управления). Все они должны быть привязаны к времени.

Принятие времени также означает: наше видение того, как Вселенная устроена на базовом уровне, неполно. Утверждая, что время реально, я имею в виду следующее:

Всё, что реально в нашей Вселенной, реально в определённый момент, один из ряда следующих друг за другом.

Прошлое было реальным, но теперь уже нет. Мы можем, однако, интерпретировать и анализировать прошлое, поскольку находим его следы в настоящем.

Будущего ещё не существует, и оно открыто для нас. Можно делать обоснованные прогнозы, но точно предсказать будущее мы не в состоянии.

Ничто не подвластно времени, даже законы природы. Они не вечны. Как и вообще всё, они реальны в настоящий момент и с течением времени развиваются.

Эти гипотезы указывают новое направление развития фундаментальной физики. Я собираюсь доказать, что это единственный способ преодолеть нынешний кризис в теоретической физике и космологии. Они влияют и на восприятие нами собственной жизни, и на наше отношение к глобальным проблемам.

Чтобы объяснить, почему реальность времени важна в науке и вне её, я противопоставлю мышление во времени мышлению вне времени. Мнение, будто истина вечна и надмирна, настолько широко распространено, что бразильский философ Роберту Мангабейра Унгер назвал его «вечной философией». Это суть платоновской мысли, наглядно переданная в рассказе (фрагмент диалога «Менон») о мальчике-рабе и геометрии квадрата: там Сократ утверждает, что все открытия – лишь припоминание.

Если мы считаем, что ответ на любой вопрос (как быть хорошими родителями, супругами, гражданами, какой общественный строй наилучший и так далее) лежит в вечном царстве истины, то мы мыслим без привязки ко времени. Учёные мыслят во времени, когда речь идёт о новых идеях, требующихся для объяснения открываемых явлений, и о новом математическом аппарате для их описания. Если мы мыслим вне времени, то считаем, что эти идеи существовали до того, как мы пришли к ним. Но если мы мыслим во времени, полагать это нет оснований.

Контраст между мышлением во времени и вне времени очевиден во многих сферах. Мы мыслим вне времени, если, столкнувшись с технической или социальной проблемой, предполагаем, что возможные подходы к её решению уже определены. Тот, кто считает, что верная экономическая либо политическая теория создана в позапрошлом веке, мыслит вне времени. Когда мы вместо этого видим цель политики в отыскании новых решений проблем, возникающих по мере развития общества, мы мыслим во времени. Мы мыслим во времени и если считаем, что прогресс в технике, общественном устройстве и науке заключается в предложении новых идей, стратегий и форм социальной организации.

Если мы беспрекословно принимаем жёсткие требования, обычаи и структуру управления различных организаций и сообществ, как если бы это были абсолютные категории, мы ставим себя вне времени. Мы возвращаемся во время, когда понимаем, что любая функция социальной организации есть продукт исторического развития, предмет договорённостей и постоянного совершенствования.

Если мы считаем, что задача физики – это открытие математических уравнений, отражающих жизнь Вселенной, то мы верим, что истинное знание о Вселенной лежит за её пределами. Это настолько привычная мысль, что мы не замечаем её абсурдности. Если Вселенная – это всё, что существует, то как может что-либо лежать вне неё? А если мы принимаем реальность времени, то не может существовать уравнений, исчерпывающе описывающих мир. У него есть свойство, которое не поддаётся такому описанию: всегда наличествует некоторый момент времени.

Дарвинизм является примером мышления во времени. В его основе лежит осознание того, что природные процессы, протекающие во времени, могут привести к рождению качественно новых структур. Могут даже возникнуть новые законы природы – как только явятся на свет те структуры, к которым они применяются. Половой отбор, например, не мог возникнуть прежде, чем появилось разделение полов. Эволюционная динамика не нуждается в обширных абстрактных пространствах, как и все жизнеспособные особи, последовательности ДНК, наборы белков и законы биологии. Биолог-теоретик Стюарт А. Кауфман считает, что эволюционную динамику вернее представлять так: биосфера ведёт исследование во времени, постоянно отвечая на вопрос, что случится при следующем шаге. То же касается развития техники, экономики и социума.

Мыслить во времени – это не релятивизм, а форма реляционизма, утверждающего, что истинное описание чего-либо состоит из указания его отношений с другими элементами данной системы. Истина может быть и временной, и объективной – когда речь идёт об объектах, изобретённых либо появившихся в ходе эволюции или развития человеческой мысли.

На личностном уровне мыслить во времени – значит принимать неопределённость как неизбежную цену того, что мы живы. Бороться с нестабильностью, отрицать неопределённость, не принимать риск, представлять, что жизнь можно организовать так, чтобы исключить опасность, – значит мыслить вне времени. Быть человеком – значит жить в опасности.

Мы стараемся преуспеть в переменчивом мире, мы заботимся о тех, кого любим, и получаем от всего этого удовольствие. Мы строим планы, но не можем точно предугадать всё, что нас ждёт. Буддисты говорят: мы живём в доме, в котором начался пожар, только ещё не заметили этого. В первобытные времена опасность ждала людей повсюду. В современном обществе опасность грозит нам сравнительно редко. Жизнь требует от нас мудрости при выборе из множества опасностей таких, которых действительно стоит поберечься. Речь идёт и о выборе возможностей, которые нам дарит каждый момент. Мы выбираем, чему посвятить свои энергию и внимание, и делаем это всегда в условиях неполного знания о последствиях своего выбора.

Можем ли мы улучшить ситуацию? Можем ли справиться с капризами бытия и достичь состояния, в котором мы знали бы пусть не всё, но достаточно для исчерпывающей оценки последствий своего выбора? Можем ли мы вести по-настоящему разумную жизнь? Да, это было бы возможно, если время было бы иллюзией: ведь в мире, в котором время не играет никакой роли, не было бы принципиальной разницы между знанием о настоящем и о будущем. Просто нам потребовалось бы больше вычислений. Некоторые числа и формулы – вот и всё, что понадобилось бы для достаточно точного предсказания.

Но если время реально, то будущее нельзя вывести из знания о настоящем. В такой ситуации сюрпризы неизбежны: они следуют из нашего неведения о последствиях своих поступков. Сюрприз – неотъемлемая часть бытия. Природа может преподнести сюрпризы, для которых у нас нет достаточного количества знаний. Новое реально. С помощью воображения мы можем создавать нечто, для предсказаний чего нам недостаточно накопленных знаний. Именно поэтому для каждого важно, реально время или нет. Ответ на этот вопрос может изменить наше восприятие своего положения внутри во многих отношениях неизвестной Вселенной. (Я вернусь к этому вопросу в эпилоге: полагаю, что признание реальности времени может помочь решить такие проблемы, как изменение климата и экономический кризис.)

Прежде чем перейти к главному, позволю себе несколько советов. Я пытался изложить свои соображения для читателя, не имеющего ни специального физического, ни математического образования. В книге нет уравнений, и основные вопросы я иллюстрирую простейшими примерами. Когда мы перейдём к более сложным вещам, я рекомендую читателям, потерявшим нить рассуждений, делать то, что научились делать учёные: перейти к месту в книге, где текст снова становится ясен. Те, кто желает больше узнать обо всём этом, может воспользоваться интерактивными приложениями на сайте: www.timereborn.com. Примечания в конце книги, надеюсь, окажутся полезными и специалистам, и широкой публике.

Путь к возвращению времени занял у меня более 20 лет. Он начался с осознания того, что законы природы должны эволюционировать. Я боролся с теорией относительности, квантовой теорией и теорией квантовой гравитации, которые привели меня к изложенным здесь выводам. Сотрудничество и дискуссии с друзьями и коллегами оказались очень важны для меня (см. раздел «Благодарности», а также примечания), но плодотворнее всего оказалось сотрудничество с Роберту Мангабейрой Унгером[1]1
  Эту книгу можно рассматривать как введение к серьёзной работе по естествознанию (или её популярное изложение), которую я готовлю вместе с Роберту Мангабейрой Унгером. В книге с рабочим заглавием «Сингулярная Вселенная и реальность времени» мы приводим доводы в пользу реальности времени и эволюции законов природы, а также рассматриваем варианты решения дилеммы метазаконов (см. главу 19).


[Закрыть].

Напоминаю, что есть много точек зрения на природу времени, квантовую теорию, космологию и многое другое, что здесь не обсуждается. Существует обширная литература по физике, космологии и философии, касающаяся вопросов, затронутых в моей книге. Просто я решил показать читателям, которые, может быть, впервые столкнулись с этой областью знаний, путь через сложный ландшафт[2]2
  См.: Smolin, Lee A Perspective on the Landscape Problem / arXiv:1202.3373v1 [physics.hist-ph] (2012);
  Smolin, Lee The Unique Universe // Phys. World, June 2, 21–26 (2009);
  Smolin, Lee The Case for Background Independence / In: The Structural Foundations of Quantum Gravity, ed. Rickles, Dean, et al. New York: Oxford University Press, 2007;
  Smolin, Lee The Present Moment in Quantum Cosmology: Challenges for the Argument for the Elimination of Time / In: Time and the Instant, ed. Durie, Robin. Manchester, U. K.: Clinamen Press, 2000;
  Smolin, Lee Thinking in Time Versus Thinking Outside of Time / In: This Will Make You Smarter. Ed. Brockman, John. New York: Harper Perennial, 2012;
  Kauffman, Stuart, and Lee Smolin A Possible Solution to the Problem of Time in Quantum Cosmology / arXiv: gr-qc/9703026v1 (1997).


[Закрыть]. Например, сочинения о взглядах Канта на пространство и время занимают целые полки. Я также не излагаю взгляды некоторых современных философов. Прошу прощения у моих учёных друзей за эти упущения и отсылаю читателя к библиографическому списку.

Торонто, август 2012 года

Введение

В общепринятой научной картине мира время иллюзорно. И, если принять гипотезу об его реальности, последствия окажутся революционными.

Наше представление о времени вытекает из понимания физических законов. Общеизвестно, что всё происходящее во Вселенной определяется законами природы, объясняющими, как прошлое превращается в будущее. Законы природы непреложны, и если условия в данный момент полностью определены, у нас нет свободы выбора. Мы всегда знаем, как будут развиваться события.

Томасина Каверли, не по годам умная героиня пьесы Стоппарда «Аркадия», заявляет учителю Септимусу Ходжу:

Если остановить каждый атом, определить его положение и направление его движения и постигнуть все события, которые не произошли благодаря этой остановке, то можно – очень-очень хорошо зная алгебру – вывести формулу будущего. Конечно, сделать это по-настоящему ни у кого ума не хватит, но формула такая наверняка существует[3]3
  Пер. О. Варшавер. – Прим. пер.


[Закрыть].

Я считаю, что цель моей работы как физика-теоретика состоит в выведении такой формулы. Хотя моя вера в её существование имеет под собой скорее мистические основания, чем научные.

Если бы Стоппард писал о современной героине, она сравнила бы Вселенную с компьютером, а законы физики – с программами. Если программе задать положение всех элементарных частиц во Вселенной, то компьютер определит положение всех элементарных частиц в некоторый момент в будущем. С этой точки зрения в природе не происходит ничего, кроме перегруппировки в пространстве элементарных частиц в соответствии с неизменными во времени законами. Таким образом, прошлое целиком определяет настоящее, а настоящее определяет будущее.

Этот подход преуменьшает роль времени[4]4
  И не только время: он преуменьшает все аспекты нашего восприятия (цветной, сенсорный, музыка, эмоции, сложные мысли), сводя их к перегруппировке атомов. В этом суть атомистического взгляд на мир, предложенного Демокритом и Лукрецием, выраженного Локком в теории первичных и вторичных качеств и, похоже, целиком подтверждённого наукой. С этой точки зрения реально движение – в современном понимании (квантовые переходы). Всё прочее – до некоторой степени иллюзия. Я не собираюсь ни оспаривать эти воззрения (они в основном истинны), ни подкреплять их наукой. Моя цель – оспорить утверждение, будто время иллюзорно.


[Закрыть]. Поскольку всё сводится к перемещению атомов, существование любых неожиданностей, по-настоящему новых явлений отрицается. Свойства атомов не зависят от времени, как, впрочем, и законы природы, которым подчиняются атомы. Любое действие в будущем можно рассчитать, исходя из конфигурации настоящего. Таким образом, течение времени может быть заменено на вычисление, а будущее логически вытекает из настоящего.

Альберт Эйнштейн (см. главу 6) делает ещё более сильное заявление: понятие времени несущественно для фундаментального описания мира. Принцип относительности гласит, что в истории Вселенной время не играет никакой роли, а настоящее, прошлое и будущее имеют смысл лишь в субъективном восприятии мира. Время – дополнительное измерение пространства, а наше представление о течении времени – иллюзия восприятия реальности вне времени.

Такой взгляд может испугать любого, кто верит в свободу воли. Но это не тот довод, к которому я собираюсь здесь прибегнуть. Мои аргументы основаны на науке. Моя задача – объяснить, почему расхожие доказательства предопределённости будущего неверны с научной точки зрения.

В части I книги я представлю доводы в пользу иллюзорности понятия времени, а в части II опровергну их и докажу, что фундаментальная физика и космология смогут преодолеть нынешний кризис, если примут время как реальность. В части I я прослежу развитие концепции времени в физике со времён Аристотеля и Птолемея до наших дней и покажу, как с развитием физики роль времени уменьшалась. В части II мы коснёмся более современных физических представлений, поскольку довод в пользу возвращения времени в центр внимания учёных подтверждается новейшими исследованиями.

Успех научных теорий со времён Ньютона основывался на представлении о мире, принесённом Ньютоном: природа состоит из частиц с неизменными свойствами, чьи движение и взаимодействие подчиняются неизменным законам природы. Такие свойства частиц, как масса и электрический заряд, не изменяются, как и законы природы. Этот подход идеально годится для описания небольших частей Вселенной, однако если мы попробуем с его помощью описать Вселенную в целом, результат оставит желать лучшего.

Все основные теории рассматривают какую-либо небольшую часть Вселенной: радио, летящий мяч, клетку, Землю, Галактику. Когда мы имеем дело с частью Вселенной, мы помещаем себя и инструменты наблюдения за её пределы. Мы не выбираем и не подготавливаем исследуемую систему. Мы не принимаем во внимание системы отсчёта, служащие для определения местоположения системы, и, что наиболее важно, не пользуемся часами для наблюдения за развитием системы.

Расширение физической теории до космологического масштаба требует нового подхода. В космологической теории ничего нельзя поместить вне исследуемой системы. Если теория полна, то она включает всё, что ни есть во Вселенной, и даже нас как наблюдателей. Она должна учитывать наши инструменты и часы. Но в космологии мы сталкиваемся с затруднением: когда рассматриваешь Вселенную, невозможно оставаться внешним наблюдателем. Более того, космология должна обходиться без двух важных методологических аспектов, присущих другим наукам. В науке, как правило, эксперимент многократно повторяется. Опыт с Вселенной мы не в состоянии повторить, как не можем подготовить систему. Это существенно затрудняет изучение мира в масштабах Вселенной.

И всё же мы хотели бы распространить физическую теорию до космологических масштабов. На первый взгляд теории, хорошо работающие в части Вселенной, легко распространить на Вселенную. Но это не так (см. главы 8 и 9). Ньютонова картина мира с неизменными свойствами частиц и законами не годится для описания Вселенной в целом: этому препятствует сама теория.

Я понимаю, что этот подход идёт вразрез с представлениями и опытом многих моих коллег, но я лишь прошу читателя уделить внимание части II. Я продемонстрирую (в общих чертах и на конкретных экспериментах), что при любой попытке расширить стандартную теорию до космологического масштаба природа щедро одаривает нас парадоксами, противоречиями и вопросами, на которые нет ответов. Среди них – неспособность стандартной теории учитывать выбор, сделанный природой на ранней стадии жизни Вселенной: выбор начальных условий и выбор самих законов природы.

Некоторые современные книги по космологии представляют собой попытки весьма умных людей преодолеть указанные противоречия. Популярно представление, будто наша Вселенная – лишь одна из огромного (или бесконечного) множества подобных ей. Это представление основано на методологической ошибке. Наши теории подтверждаются на уровне Вселенной, лишь если она есть часть чего-либо большего. Таким образом, мы придумали мир, который наполнили другими Вселенными. Этот подход ненаучен: мы не можем ни доказать, ни опровергнуть существование других Вселенных, не связанных причинно-следственной связью с нашей собственной[5]5
  Единственное исключение (см. главу 11) – если наша Вселенная – типичный представитель коллекции Вселенных.


[Закрыть].

Я собираюсь предложить альтернативный подход: следует искать новую теорию, применимую к Вселенной в целом, свободную от парадоксов, способную дать ответы на вопросы, пока остающиеся без ответов, и сделать предсказания для космологических наблюдений. Пока у меня нет такой теории, но я хочу предложить ряд принципов, которые помогут её создать (см. главу 10). Я продемонстрирую, как эти принципы могут привести к новым гипотезам и моделям Вселенной, указывающим путь к истинной космологической теории. Центральным её принципом является реальность времени и гипотеза об эволюции законов природы.

Мысль о меняющихся законах природы не нова[6]6
  Некоторые читатели сразу спросят, должны ли быть законы, управляющие эволюцией законов. О проблеме метазакона см. главу 19.


[Закрыть]. Американский философ Чарльз С. Пирс писал ещё в 1891 году[7]7
  Пер. К. Голубович. – Прим. пер.


[Закрыть]:

Предполагать, что универсальные законы природы могут быть поняты разумом и однако же не иметь никакого обоснования своим особенным формам, оставаясь необъяснимыми и иррациональными, – позиция вряд ли оправданная. Единообразия – это и есть те самые факты, которые необходимо объяснять… Закон – это par exellence [преимущественно] вещь, требующая объяснений… Единственно возможный путь объяснить законы природы и единообразие в целом – предположить, что они являются результатом эволюции[8]8
  Peirce, Charles Sanders The Architecture of Theories // The Monist, 1:2, 161–176 (1891).


[Закрыть].

А современный философ Роберту Мангабейра Унгер отметил:

Вы можете проследить, как изменялись свойства Вселенной от её рождения до нашего времени. Но вы не можете доказать, что этот набор свойств – единственный из возможных… Раньше или позже во Вселенной могут появиться совсем другие законы… Установить законы природы – это не то же, что описать или объяснить все возможные пути развития всех возможных Вселенных. Существует лишь относительное различие между законообразным объяснением и описанием отдельной исторической последовательности[9]9
  Unger, Roberto Mangabeira Social Theory: Its Situation and Its Task, vol. 2 of Politics. New York: Verso, 2004. Pp. 179–180.


[Закрыть].

Поль Дирак (вместе с Эйнштейном и Бором принадлежащий к числу тех, кто наиболее сильно повлиял в XX веке на физику) рассуждал: «В самом начале законы природы, вероятно, сильно отличались от нынешних… Следует предположить, что законы природы со временем меняются, а не остаются одинаковыми в пространстве-времени»[10]10
  Dirac, Paul A. M. The Relation Between Mathematics and Physics // Proc. Roy. Soc. (Edinburgh) 59: 122–129 (1939).


[Закрыть]. Великий американский физик Джон А. Уилер также полагал, что законы эволюционируют. Он считал Большой взрыв одним из событий, преобразовавших законы природы: «Нет никаких законов, кроме закона, утверждающего отсутствие законов»[11]11
  Цит по: Gleick, James Genius: the Life and Science of Richard Feynman. New York: Pantheon, 1992. P. 93.


[Закрыть]. Даже ученик Уилера, великий Ричард Фейнман, в интервью как-то заявил: «Единственной отраслью науки, не допускающей вопросов об эволюции, является физика. Мы говорим о законах природы… но как они стали такими, какие есть? Может статься… это вопрос исторического развития, эволюции»[12]12
  Richard Feynman – Take the World from another Point of View / NOVA (PBS, 1973). Транскрипт можно найти здесь: http://calteches.library.caltech.edu/35/2/PointofView.htm.


[Закрыть].

В книге «Жизнь космоса» (1997) я описал механизм эволюции законов природы, моделью для которого послужила биологическая эволюция[13]13
  См.: Smolin, Lee Did the Universe Evolve? // Class. Quantum. Grav. 9: 173–191 (1992).


[Закрыть]. Я предположил, что Вселенные могут образовывать зародыши внутри чёрных дыр и что всякий раз, когда это происходит, законы физики слегка изменяются. В этой теории законы играют роль генов, а Вселенная отражает выбор законов при её рождении точно так, как организм воплощает генома. Как и гены, законы природы могут подвергаться случайным мутациям. Вдохновлённый достижениями теории струн, я представил, что поиск универсальной теории приведёт нас не к «теории всего», а к большому набору возможных законов природы. Я назвал это ландшафтом теорий (по аналогии с адаптивным ландшафтом в генетике). Этой теме я посвятил главу 11 данной книги (а здесь прибавлю лишь, что теория естественного космологического отбора делает несколько предсказаний, которые пока никто не опроверг, несмотря на неоднократно представлявшиеся возможности).

В последнее десятилетие многие физики-теоретики, занимающиеся теорией струн, восприняли концепцию ландшафта теорий, и вопрос о том, как Вселенная выбирает законы, обрёл актуальность. Ответ (ниже я постараюсь это доказать) можно получить лишь в рамках космологической модели, в которой время реально, а законы природы эволюционируют со временем.

Законы не даются Вселенной извне. Ни один внешний объект, сверхъестественный либо математический, не указывает заранее, какими должны быть законы природы. Они не изъяты из времени и не ждут рождения Вселенной, а появляются и эволюционируют вместе с ней. Возможно даже, что новые законы физики, как в биологии, могут возникать из упорядочения нового явления в ходе эволюции Вселенной.

Кто-то усмотрит в отрицании вечных законов отступление от целей самой науки. Я же вижу здесь сбрасывание за борт метафизического балласта, мешающего поискам истины. Ниже я приведу примеры того, как мысль об эволюционирующих законах ведёт к такой космологии, которая способна делать проверяемые в эксперименте предсказания.

Насколько мне известно, первым учёным эпохи научной революции, размышлявшим о теории всей Вселенной, был Готфрид Вильгельм Лейбниц. (Между прочим он оспаривал у Ньютона приоритет открытия дифференциального исчисления, предвосхитил современную логику, разработал систему двоичного исчисления и много чего ещё. Его называли умнейшим человеком в истории.) Лейбниц сформулировал принцип, ставший базисным для космологии – принцип достаточного основания: при истолковании Вселенной любой выбор должен иметь рациональное объяснение. То есть должен иметься ответ на любой вопрос вида: «Почему Вселенная обладает характеристикой x, а не y?» Если Бог создал мир, то у него, вероятно, не было альтернативного плана. Принцип Лейбница оказал огромное влияние на физику и продолжает служить подспорьем при выстраивании космологической теории.

В картине мира Лейбница всё сущее находится не в пространстве, а погружено в сеть взаимосвязей. Эти связи определяют пространство (а не наоборот). Сегодня идея Вселенной, представляющей собою сеть, пропитывает современную физику, биологию и компьютерные науки.

В реляционном мире (где связи первичны по отношению к пространству) нет пустоты. Ньютон, напротив, считал пространство первичным и абсолютным (это означало, что атомы определяются исходя из их положения в пространстве, однако на пространство они никак не влияют). В мире связей нет такой асимметрии. Субъекты могут быть частично автономны, но их возможности определяются связями, соединяющими их в вечно меняющуюся динамическую сеть.

Из принципа Лейбница следует (см. главу 3) отсутствие абсолютного времени, слепо метящего события. Время – следствие изменений. В неизменном мире нет времени. Философы утверждают, что время относительно, что оно – свойство отношений, таких как причинная зависимость. Аналогично и пространство может быть относительным. В самом деле, любое свойство объекта в природе должно быть отражением динамических[14]14
  Я часто использую слово «динамический», то есть «неустойчивый», «изменчивый», «подчиняющийся закону».


[Закрыть] отношений между этим и другими объектами.

Принципы Лейбница противоречат ньютоновой физике, и учёное сообщество их приняло не сразу. Эйнштейн использовал принципы Лейбница в качестве обоснования теории относительности, заменившей ньютонову физику. Принципы Лейбница также реализованы в квантовой механике. Я называю революцию в физике XX века реляционной. Задача объединения физики и, в частности, объединение квантовой теории с общей теорией относительности – в широком смысле задача по завершению реляционной революции.

Реляционная революция идёт полным ходом. Пример – дарвинистская революция в биологии: понятие биологического вида определено через отношение к остальным организмам, а гены рассматриваются в контексте набора связанных генов. Всё сводится к передаче информации, и нет аналогии ближе, чем связь между передатчиком и приёмником посредством канала передачи данных.

Либеральной концепции общества, состоящего из свободных, равных и независимых людей (предложенной философом Джоном Локком в качестве отражения физической картины мира его друга Исаака Ньютона), сейчас противопоставляется образ общества связанных друг с другом людей, чья жизнь имеет смысл лишь внутри сети этих взаимоотношений. Идею социальных сетей общество усвоило настолько прочно, что о них говорят все – от политологов-феминисток до гуру делового управления. Интересно, сколько пользователей «Фейсбука» понимает, что их социальная жизнь построена на многообещающем научном принципе?

Реляционная революция зашла уже далеко. В то же время она, очевидно, переживает кризис и в некоторых областях остановилась. Несмотря на кризис, идут споры о том, что такое индивид, как возникают новые системы и объекты, а также как понимать Вселенную.