Текст книги "Наука плоского мира IV: Судный день (ЛП)"
Автор книги: Терри Дэвид Джон Пратчетт
Соавторы: Йен Стюарт,Джек Коэн
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 24 страниц) [доступный отрывок для чтения: 9 страниц]
Частицы могут сталкиваться в одном из четырех мест, расположенных на пересечении труб. Этот проверенный временем метод позволяет физикам изучать структуру материи за счет того, что соударения порождают целый рой других частиц фрагментов, из которых состоят первоначальные частицы. Шесть невероятно сложных детекторов, расположенных в различных точках туннеля, собирают данные об этом рое, а мощные компьютеры анализируют данные и восстанавливают ход событий.
Стоимость БАК составила 7,5 миллиардов евро примерно 6 миллиардов британских фунтов или 9 миллиардов долларов США. Неудивительно, что такой проект требует международного сотрудничества, а значит, большая политика тоже играет в нем свою роль.
Думминг Тупс хочет построить Огромную Штуку по двум причинам. Первая это дух интеллектуальных изысканий, ментальная почва, на которой растет Центр Высокоэнергетической Магии. Смышленые молодые волшебники, обитающие в этом здании, хотят раскрыть фундаментальные основы магии этот путь привел их не только к эзотерическим теориям вроде квантовой чародинамики и третьей производной слуда, но и к тому судьбоносному эксперименту по расщеплению чара, который по случайному стечению обстоятельств произвел на свет сам Круглый Мир. Вторую причину мы уже назвали в начале предыдущей главы: в любом университете, который хочет, чтобы его считали университетом, должна быть своя собственная Огромная Штука.
В Круглом Мире все точно так же и не только в отношении университетов.
Физика элементарных частиц началась с небольшого оборудования и грандиозной идеи. Слово «атом» означает «неделимый» этот термин стал заложником судьбы с момента своего появления. Стоило физикам согласиться с существованием атомов, а произошло это чуть больше ста лет тому назад, как некоторые из них стали задумываться, не будет ли ошибкой воспринимать такое название буквально. Джозеф Джон Томсон подтвердил их опасения в 1897 году, открыв катодные лучи, которые состояли из крошечных частиц, испускаемых атомами. Эти частицы получили название электронов.
Можно просто стоять и ждать, пока атом не испустит новую частицу, можно его к этому подтолкнуть, а можно сделать ему предложение, от которого невозможно отказаться выстрелить этим атомом по какой-нибудь мишени и посмотреть, какие при этом получатся осколки и куда они полетят. В 1932 году Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон построили небольшой ускоритель частиц и совершили знаменательное «расщепление атома». Вскоре выяснилось, что атомы состоят из трех типов частиц: электронов, протонов и нейтронов. Эти частицы крайне малы, и увидеть их пока что нельзя даже в самые мощные микроскопы; сами же атомы можно «увидеть» с помощью высокочувствительных микроскопов, использующих квантовые эффекты.
Все элементы водород, гелий, углерод, сера и так далее состоят из этих трех частиц. Они обладают различными химическими свойствами, потому что количество частиц в их атомах отличается. Атомы подчиняются некоторым общим правилам. Частицы, к примеру, переносят электрический заряд: электроны отрицательный, протоны положительный, нейтроны нулевой. Таким образом, чтобы суммарный заряд был равен нулю, количество протонов должно совпадать с количеством электронов. Самый маленький атом это атом водорода, который состоит из одного электрона и одного протона; атом гелия состоит из двух электронов, двух протонов и двух нейтронов.
Химические свойства атома главным образом зависят от его электронов, поэтому разница в количестве нейтронов не оказывает на его химию существенного влияния. Но небольшая разница все же есть. Этим объясняется существование изотопов, разновидностей конкретного элемента, которые слегка отличаются химическими свойствами. К примеру, атом наиболее распространенного изотопа углерода содержит шесть электронов, шесть протонов и шесть нейтронов. Но есть и другие изотопы, в которых количество нейтронов варьируется от двух до шестнадцати. Углерод-14, который используется археологами для определения возраста органического материала, содержит восемь нейтронов. Атом самой распространенной формы серы состоит из шестнадцати электронов, шестнадцати протонов и шестнадцати нейтронов; всего известно 25 изотопов.
Роль электронов в химических свойствах атомов особенно важна, так как они находятся снаружи и, значит, могут контактировать с другими атомами, образуя молекулы. Протоны и нейтроны плотно упакованы в центре атома и составляют его ядро. В ранних моделях атома предполагалось, что электроны движутся вокруг ядра по орбитам, как планеты вокруг Солнца. На смену им пришла модель, представляющая электроны в виде вероятностных облаков, которые не сообщают, где именно находится частица, а указывают ее вероятное местонахождение с точки зрения наблюдателя. Сегодня даже она воспринимается как чрезмерное упрощение довольно сложной математической модели, в которой электрон находится везде и в то же время нигде.
Три частицы электрон, протон и нейтрон свели воедино физику и химию. Они объяснили весь перечень химических элементов от водорода до калифорния самого сложного элемента, существующего в природе и даже различные короткоживущие элементы, созданные искусственно и обладающие еще большей сложностью. Все блистательное многообразие материи можно было получить из небольшого набора частиц, фундаментальных в том смысле, что их нельзя разделить на более мелкие составляющие. Это было просто и понятно.
Но простота, понятное дело, оказалась недолговечной. Во-первых, для объяснения многочисленных экспериментальных данных, касающихся мельчайших деталей материи, потребовалось ввести в дело квантовую механику. Затем были обнаружены новые, столь же фундаментальные, частицы, например, фотон частица света и нейтрино электрически нейтральная частица, которая настолько редко взаимодействует с прочей материей, что могла бы без труда пройти сквозь свинцовую плиту толщиной в несколько тысяч миль. Каждую ночь мириады нейтрино, порожденных ядерными реакциями на Солнце, проходят сквозь твердую оболочку Земли и сквозь ваше тело, не вызывая практически никаких последствий.
Но нейтрино и фотоны были лишь началом. Через несколько лет фундаментальных частиц стало больше, чем химических элементов, и это вызвало некоторое беспокойство, потому что объяснение оказалось сложнее объясняемых явлений. Но в итоге физики выяснили, что некоторые частицы более фундаментальны, чем другие. Протон, к примеру, состоит из трех более мелких частиц, которые называются кварками. То же самое касается и нейтрона, только кварки скомбинированы иначе. Электроны, нейтрино и фотоны, тем не менее, остались фундаментальными частицами: насколько нам известно, они не состоят из более простых частей[7]7
С 1970-х годов физики высказывали предположения о том, что кварки и электроны на самом деле состоят из еще более мелких частиц. Называли их по-разному: альфоны, гаплоны, гелоны, маоны, прекварки, примоны, кинки, ришоны, субкварки, твидлы и Y-частицы. В настоящее время такие частицы обозначаются универсальным термином «преоны».
[Закрыть]
Одной из главных причин строительства БАК было исследование последнего недостающего компонента стандартной модели, которая, несмотря на свое скромное название, дает почти полное объяснение физики элементарных частиц. В соответствии с этой моделью, в пользу которой говорят довольно убедительные факты, из шестнадцати по-настоящему фундаментальных частиц можно составить любую элементарную частицу. Шесть из них называются кварками и образуют пары с довольно необычными названиями: верхний/нижний, очарованный/странный, истинный/прелестный. Нейтрон состоит из одного верхнего и двух нижних кварков; протон из одного нижнего и двух верхних.
Далее идут так называемые лептоны, и снова парами: электрон, мюон и тауон (обычно его называют просто тау) вместе с соответствующими нейтрино. Самое первое нейтрино теперь называется электронным и образует пару с электроном. Все вместе эти двенадцать частиц называются фермионами в честь выдающегося американского физика итальянского происхождения Энрико Ферми.
Оставшиеся четыре частицы имеют отношение к силам, а значит, удерживают вместе всю остальную материю. Физики выделяют четыре основных силы природы: гравитацию, электромагнетизм, сильное ядерное взаимодействие и слабое ядерное взаимодействие. Пока что вписать гравитацию в квантовомеханическую картину не удалось, поэтому в стандартной модели она не играет никакой роли. Остальные три силы связаны с особыми частицами, которые называются бозонами в честь индийского физика Сатьендры Ната Бозе. Различие между фермионами и бозонами играет важную роль, так как эти частицы обладают различными статистическими свойствами.
Четыре бозона выступают в качестве «посредников» соответствующих взаимодействий по аналогии с тем, как два игрока в теннис держатся вместе, благодаря тому, что их внимание приковано к мячу. Посредником электромагнитного взаимодействия служит фотон, посредником слабого ядерного взаимодействия Z-бозон и W-бозон, а посредником сильного глюон. Это и есть стандартная модель: двенадцать фермионов (шесть кварков и шесть лептонов) удерживается вместе четырьмя бозонами.
Всего шестнадцать фундаментальных частиц.
Ах да, еще бозон Хиггса семнадцатая фундаментальная частица.
Конечно же, при условии, что этот легендарный Хиггс (как его называют в разговорной речи) действительно существует. До 2012 года он существовал только в теории.
Несмотря на свои успехи, стандартная модель не в состоянии объяснить наличие массы у большинства частиц (масса здесь понимается в особом узкоспециальном смысле). Хиггс приобрел известность в 1960-х, когда некоторые из физиков поняли, что бозон, обладающий необычными свойствами, мог бы объяснить один из важных аспектов этой головоломки. Одним из них был Питер Хиггс, который рассчитал некоторые свойства этой гипотетической частицы и предсказал ее существование. Бозон Хиггса создает одноименное поле море бозонов Хиггса. Главное необычное свойства поля Хиггса заключается в том, что его сила отлична от нуля даже в пустом пространстве. Когда частица движется в таком всепроникающем поле, она вступает с ним во взаимодействие, результат которого можно интерпретировать как массу. В качестве аналогии можно привести ложку, которая движется сквозь патоку, хотя в таком случае масса неверно отождествляется с сопротивлением, и сам Хиггс критически отнесся к подобной интерпретации своей теории. Другая аналогия рассматривает Хиггс в качестве знаменитости, вокруг которой на вечеринке собираются поклонники.
Существование (или отсутствие) бозона Хиггса было главной, хотя и далеко не единственной причиной вложить миллиарды евро в строительство БАК. В июле 2012 года эти расходы должным образом окупились, когда две независимые группы экспериментаторов объявили об открытии ранее неизвестной частицы. Ей оказался бозон с массой около 126 ГэВ (миллиардов электронвольт это стандартная единица измерения, которая используется в физике элементарных частиц), причем результаты наблюдений соответствовали предположению Хиггса в том смысле, что значения параметров, поддающихся измерению, совпали с предсказанными.
Долгожданное открытие бозона Хиггса при условии, что оно не будет опровергнуто завершает стандартную модель. Оно стало возможным, благодаря большой физике, и отражает одно из важнейших достижений БАК. Тем не менее, на сегодняшний день его основная роль ограничивается теоретической физикой. Существование Хиггса не оказывает заметного влияния на другие области науки, которые действуют из предположения, что у частиц уже есть масса. Таким образом, можно возразить, что, потратив точно такую же сумму на менее зрелищные проекты, можно было бы почти наверняка получить результаты с большей практической ценностью. Однако природа Огромных Штук такова, что если деньги не тратятся на них, то более мелкие научные проекты тоже остаются ни с чем. Мелкие проекты, в отличие от больших, не способствуют столь эффективному карьерному росту в среде бюрократов и политиков.
Открытие бозона Хиггса иллюстрирует некоторые из основных вопросов научного мировоззрения и природы научных знаний. Реальным доказательством существования Хиггса служит крошечный всплеск на статистическом графике. Какой смысл стоит за нашей уверенностью в том, что этот всплеск действительно представляет собой новую частицу? Ответ требует крайне специализированных знаний. Непосредственное наблюдение бозона Хиггса невозможно, так как он спонтанно и очень быстро распадается на целый рой других частиц. Столкнувшись с третьими, они создают грандиозную неразбериху. Чтобы выделить из нее характерные признаки бозона Хиггса, требуются хитроумные математические выкладки и очень быстрые компьютеры. Чтобы исключить случайные совпадения, нужно зафиксировать большое количество подобных событий. Так как они происходят довольно редко, этот эксперимент требует многократного повторения, а его результаты тщательно продуманного статистического анализа. И только после того, как шансы случайного всплеска упадут ниже одной миллионной, физики смогут позволить себе выразить уверенность в существовании Хиггса.
Мы говорили о единственном бозоне Хиггса, но есть и альтернативные теории с несколькими хиггсоподобными частицами то есть восемнадцатью фундаментальными частицами. Или девятнадцатью, или двадцатью. Но теперь мы, по крайней мере, знаем о об одной из этих частиц, в то время как раньше само их существование находилось под вопросом.
Понимание этих проблем требует значительного опыта в эзотерических областях теоретической физики и математики. Сложности возникают даже при попытке разобраться в упомянутом аспекте «массы» и понять, к каким частицам его можно применить. Для успешного выполнения эксперимента нужны не только глубокие познания в экспериментальной физике, но и целый ряд инженерных навыков. Даже само слово «частица» несет узкоспециализированное значение, которое совсем не похоже на простой и понятный образ крошечного шарикоподшипника. Каким же образом ученые могут претендовать на «знание» устройства Вселенной в таком мелком масштабе, что ни один человек не способен наблюдать ее непосредственно? Совсем другое дело посмотреть в телескоп и, подобно Галилею, увидеть, как вокруг Юпитера вращаются четыре более мелких небесных тела; или заглянуть в микроскоп и узнать, что живые существа состоят из крошечных клеток, как это сделал Роберт Гук. Факты, говорящие в пользу Хиггса, как и многих фундаментальных аспектов науки, не лежат на поверхности.
Для того, чтобы разобраться в этих вопросах, мы рассмотрим основную сущность научного знания на примере более привычных явлений, чем Хиггс. Затем мы обозначим основную тему этой книги, выделив два принципиально разных подхода к пониманию мира.
Часто науку воспринимают как некое скопление «фактов», высказывающих однозначные утверждения об окружающем мире. Земля вращается вокруг Солнца. Призма расщепляет свет на составляющие цвета. Если что-то квакает и ходит по-утиному, значит, это утка. Стоит только заучить факты, освоить научный жаргон (в данном случае орбита, спектр, Anatidae[8]8
Утиные прим. пер.
[Закрыть]), расставить «галочки» и вы уже разбираетесь в науке. Этой точки зрения нередко придерживаются чиновники правительственных ведомств, занимающихся вопросами образования, поскольку «галочки» поддаются счету (Corvus monedula[9]9
Галки прим. пер.
[Закрыть] нет, это зачеркните).
Удивительно, что, в первую очередь, с этим не согласны сами ученые. Они знают, что наука устроена совершенно иначе. Незыблемость фактов это миф. А любое научное утверждение носит временный характер. Политики это ненавидят. Как вообще можно доверять ученым? Стоит появиться новому факту, и они меняют свое мнение.
Конечно, некоторые области науки меньше других подвержены влиянию времени. Ни один ученый не станет рассчитывать на то, что общепринятое описание формы Земли в одночасье превратится из шара в диск. Тем не менее, они уже видели, как плоская Земля уступила место сфере, сфера превратилась в сфероид, сплющенный у полюсов, а идеальный сфероид стал бугристым. В недавнем пресс-релизе было сказано, что Земля по форме напоминает картошку, покрытую бугорками[10]10
При условии, что все неровности увеличены в 7000 раз. http://www.newscientist.com/article/dn20335-earth-is-shaped-like-a-lumpy-potato.htm
[Закрыть]. С другой стороны, никто не удивится, если новые измерения покажут, что семнадцатую сферическую гармонику Земли одну из составляющих ее математического описания нужно увеличить на два процента. Многие изменения в науке происходит медленно и постепенно, не оказывая влияния на общую картину.
Но иногда научное мировоззрение меняется радикальным образом. Четыре элемента превратились в 98 (теперь, когда мы научились создавать новые, их стало 118). Ньютоновская сила тяготения, таинственным образом действующая на расстоянии, трансформировалась в искривленное пространство-время Эйнштейна. Фундаментальные частицы вроде электрона из крошечных твердых сфер превратились в вероятностные волны и теперь считаются локальными возбуждениями квантового поля. Поле представляет собой целое море частиц, в то время как отдельные частицы играют роль изолированных морских волн. Примером служит поле Хиггса: в данном случае в качестве соответствующих частиц выступают хиггсовские бозоны. Одного без другого не бывает: если вы хотите заниматься физикой элементарных частиц, вы должны разбираться и в физике квантовых полей. Из-за этого слово «частица» неизбежно приобретает иное значение.
Научные революции не приводят к изменению Вселенной. Они изменяют ее интерпретацию с точки зрения человека. В науке многие из спорных моментов касаются, в первую очередь, не самих «фактов», а их интерпретаций. Многие креационисты, к примеру, не оспаривают результаты секвенирования ДНК[11]11
Напомним, что ДНК расшифровывается как «дезоксирибонуклеиновая кислота» и представляет собой разновидность молекул, имеющих, как всем хорошо известно, форму двойной спирали. Они похожи на две спиральные лестницы, переплетенные друг с другом. «Лестниц» состоят из четырех видов «ступенек», которые называются основаниями и напоминают кодовые буквы. У каждого организма есть своя уникальная последовательность оснований, в которой содержится его генетическая информация.
[Закрыть] они ставят под сомнение интерпретацию, в соответствии с которой эти результаты служат доказательством эволюции.
Люди прекрасно владеют интерпретациями. Они помогают выпутываться из неловких ситуаций. В 2012 году на теледебатах, посвященных религиозному сексизму и спорному вопросу о женщинах-епископах в англиканской церкви за несколько месяцев до того, как Генеральный Синод проголосовал против соответствующего предложения один из участников процитировал 1-ое послание Тимофею 2:12–14: «А учить жене не позволяю, ни властвовать над мужем, но быть в безмолвии. Ибо прежде создан Адам, а потом Ева; и не Адам прельщен; но жена, прельстившись, впала в преступление». Сложно увидеть в этом утверждении какой-то иной смысл, кроме того, что женщины по своему положению уступают мужчинам, что они должны покориться и замолчать, и, более того, что первородный грех целиком лежит на совести женщин, а не мужчин, потому что Ева поддалась искушению змея. Несмотря на столь однозначное прочтение, другой участник упорно настаивал на том, что отрывок несет совершенно другой смысл. Все дело в толковании.
Интерпретации важны, так как «факты» редко отражают отношение Вселенной к нам самим. «Факты» говорят нам о том, что источником солнечного тепла служат ядерные реакции в первую очередь, превращение водорода в гелий. Но мы хотим большего. Мы хотим знать почему? Появилось ли Солнце для того, чтобы снабжать нас теплом? Или все наоборот, и мы живем на этой планете, потому что солнечное тепло создало природную среду, подходящую для эволюции существ, подобных нам? Факты одинаковы и в том, и в другом случае, однако выводы, сделанные на их основе, зависят от нашей интерпретации.
Для нас привычен человеческий взгляд на вещи. И это вполне естественно. Если у кошки есть свое мнение, оно наверняка отражает кошачье мировоззрение. Однако естественные стереотипы человеческого поведения оказали значительное влияние на наш образ мышления о мире и представление о том, какие объяснения считаются убедительными. Кроме того, оно заметно влияет на мир, о котором мы размышляем. Наш мозг воспринимает мир в человеческих масштабах и интерпретирует результаты восприятия с точки зрения того, что важно или, в некоторых случаях, было важным для нас.
Сосредоточенность на человеческих масштабах может показаться вполне обоснованной. Как еще мы можем воспринимать этот мир? Однако риторические вопросы заслуживают риторических ответов, а у нас, в отличие от всех остальных представителей животного царства, есть возможность выбора. Человеческий мозг способен осознанно модифицировать свой образ мышления. Мы можем научить самих себя мыслить в других масштабах как более крупных, так и более мелких. Мы можем научиться избегать психологических ловушек например, не верить в то, что нам нравится, основываясь только лишь на своем желании. Мы можем мыслить и более необычным образом: математики регулярно размышляют о пространствах, которые содержат более трех измерений, о фигурах, которые настолько сложны, что не имеют какого-либо осмысленного объема, об односторонних поверхностях и различных размерах бесконечности.
Люди способны мыслить не по-человечески.
Такое мышление называется аналитическим. Оно вполне достижимо, хотя, пожалуй, не дается от природы и далеко не всегда приводит к обнадеживающим выводам. Оно сыграло главную роль в становлении современного мира, в котором аналитическое мышление становится все более необходимым с точки зрения выживания. Если вы проводите время, утешая себя рассказами о том, что окружающий мир таков, каким вы хотите его видеть, то вас ждут неприятные сюрпризы и, возможно, что справиться с ними вы уже не успеете. К сожалению, необходимость в аналитическом мышлении воздвигает колоссальную преграду между наукой и человеческими желаниями и убеждениями, которые раз за разом возрождаются в каждом поколении. Битвы, которые, по наивному мнению, ученых, завершились победой в девятнадцатом веке, приходится переигрывать снова и снова; факты и рациональный подход сами по себе могут оказаться недостаточными для достижения цели.
Наш естественный образ мышления появился не без причины. Он эволюционировал вместе с нами, так как обладал ценностью с точки зрения выживания. Миллион лет тому назад предки человека бродили по африканским саваннам, где их жизнь ежедневно зависела от способности найти достаточно еды, чтобы выжить, и не стать едой самим. Главной ценностью в их жизни были другие люди, а также животные и растения, употребляемые в пищу, и животные, которые хотели съесть их самих.
Кроме того, в их мире было множество неживых предметов: камни; реки, озера и моря; погода; огонь (вероятно, зажженный молнией); Солнце, Луна и звезды. Но даже в них, казалось, прослеживались некоторые черты живых существ. Многие из них находились в движении; некоторые изменялись, не выказывая каких-либо очевидных закономерностей, а действуя как будто из внутренних побуждений; а многие были способны убивать. Неудивительно, что по мере развития человеческой культуры мы стали воспринимать окружающий мир как результат осознанных деяний живых существ. Солнце, Луна и звезды были богами, видимым доказательством существования сверхъестественных существ, обитавших на небе. Раскаты грома, вспышки молний все это указывало на недовольство богов. С подобными доказательствами мы сталкивались каждый день, так что о сомнении не могло быть и речи.
Это особенно верно в отношении животных и растений, которые занимали центральное место в жизни первых людей. Достаточно одного беглого взгляда на книгу с египетскими иероглифами, чтобы понять, как много среди них зверей, птиц, рыб, растений… или частей, принадлежащих зверям, птицам, рыбам и растениям. Египетских богов изображали с головами животных; в одном случае это доходило до крайности: головой бога Хепри был целый навозный жук, аккуратно приставленный к безголовому человеческому туловищу. Хепри олицетворял один из аспектов бога Солнца, а связь с навозными жуками (скарабеями) объясняется тем, что они скатывают из навоза шарики и закапывают их в землю. Солнце это гигантский шар, а значит, его толкает некий гигантский скарабей; доказательством служил тот факт, что каждый вечер на закате Солнце тоже исчезает под землей (в подземном мире).
Физик и автор научно-фантастических романов Грегори Бенфорд написал множество эссе, посвященных общей теме: если не вдаваться в детали, то образ мышления людей тяготеет к одной из двух категорий[12]12
Грегори Бенфорд, человек, обладающий двойным видением: «Science Fiction and the Two Cultures: Essays on Bridging the Gap between the Sciences and the Humanities» («Научная фантастика и две культуры: Очерки о преодолении разрыва между естественными и гуманитарными науками») под редакцией Гэри Вестфала и Джорджа Слассера, издательство McFarland Publishers, 2009, стр. 228–236.
[Закрыть]. Первая рассматривает человечество в качестве контекста Вселенной, вторая, наоборот, рассматривает Вселенную в качестве контекста человечества. Конечно, один и тот же человек может использовать оба подхода, но большинство людей, как правило, склонны обращаться только к одному из них. Деление людей на два типа в большинстве случае не несет никакого смысла: как говорится в одной старой шутке, есть два типа людей: те, кто делят всех людей на два типа, и те, кто не делят. Тем не менее, классификация Бенфорда довольно поучительна и содержит больше, чем просто крупицу правды.
Мы можем перефразировать ее следующим образом. Многие люди воспринимают окружающий мир Вселенную как ресурс, который мы можем использовать в своих интересах; в ней они видят отражение самих себя. При таком подходе главные ценности всегда сосредоточены на человеке. «Какую пользу это принесет лично мне (или нам)?» главный и зачастую единственный вопрос, который стоит задавать. С этой точки зрения, понять явление значит выразить его с точки зрения человеческих отношений. Важна его цель и то применение, которое ему находят люди. В подобной картине мира дождь существует для того, чтобы помогать расти злакам и давать нам свежую воду для питья. Солнце существует для того, чтобы согревать наши тела. Вселенная была устроена с расчетом на нас, и создана таким образом, чтобы мы могли в ней жить. Без нас мир был бы лишен всякого смысла.
Остается сделать простой и естественный шаг, чтобы увидеть в человеке венец творения, властителя планеты и хозяина Вселенной. Более того, вы можете придерживаться этих взглядов, совершенно не осознавая всей ограниченности мировоззрения, вращающегося вокруг человека, и настаивать на том, что в основе ваших поступков лежит не гордыня, а смирение, ведь все мы, без сомнения, подчиняемся творцу Вселенной. Который по существу представляет собой сверхчеловеческую версию нас самих короля, императора, фараона, повелителя, чья сила простирается настолько далеко, насколько мы можем себе это вообразить.
Альтернативная точка зрения заключается в том, что люди всего лишь одно из крошечных проявлений необъятного космоса, который в основной своей массе функционирует за пределами человеческого восприятия и совершенно не обращает внимания на наши желания. Злаки растут, благодаря дождю, но причины существования самого дождя не имеют к злакам практически никакого отношения. Дождь существует уже миллиарды лет, в то время как злаки около десяти тысяч. С точки зрения космоса, люди всего лишь второстепенная деталь на малозначительном каменном шаре, история которого по большей части разворачивалась до того, как мы появились и стали задаваться вопросом «что здесь происходит?». Возможно, что с нашей точки зрения люди это самая важная часть Вселенной, однако происходящее за пределами этой крошечной планеты никак не зависит от нашего существования, если не считать некоторых очевидных исключений например, множества мелких, но замысловатых кусков металла и пластика, которые в настоящее время захламляют поверхность Луны и Марса, движутся по орбитам вокруг Меркурия, Юпитера и Сатурна или блуждают на границе Солнечной системы. Можно было бы сказать, что Вселенная к нам безразлична, но даже это утверждение предполагает излишнее самосознание; оно наделяет Вселенную человеческим качеством безразличия. В ней просто нет «субъекта», который может быть безразличным. Наша мировая система не функционирует в соответствии с человеческими понятиями.
Мы будем называть упомянутые точки зрения «ориентацией на человека» и «ориентацией на Вселенную». Спорные моменты, которые привлекают к себе основное внимание, в большей или меньшей степени основаны на глубоком различии между этими двумя позициями. Вместо того, чтобы молчаливо предполагать, что одна из них лучше другой, а затем с пеной у рта спорить о том, какая именно, нам следует в первую очередь научиться их отличать. В своих сферах влияния каждая из этих точек зрения обладает определенными преимуществами. Проблемы возникают, когда они наступают друг другу на пальцы.
До начала двадцатого века ученые считали, что свет и подобные ему явления представляют собой либо частицы, либо волны. Они устраивали споры нередко ожесточенные о том, какая из точек зрения была правильной. После изобретения квантовой теории оказалось, что материя обладает и тем, и другим свойством, которые нераздельно переплетены друг с другом. Примерно в то же время, когда все солидные ученые знали, что свет это волна, появились фотоны, которые оказались частицами света. У электронов, принадлежность которых к частицам на момент открытия не вызывала сомнений, обнаружились волновые свойства. И в итоге квантовые физики свыклись с идеей о том, что кажущиеся частицы на самом деле представляют собой крошечные пучки волн.
Затем появилась квантовая теория поля, и волны перестали собираться в пучки. Они могли расплываться в пространстве. Так что теперь специалисты по элементарным частицам должны знать о квантовых полях, а наличие массы у «частиц» лучше всего объясняется существованием всепроникающего поля Хиггса. С другой стороны, имеющиеся на данный момент факты подтверждают существование только отдельных частиц этого поля бозонов Хиггса. Обнаружить само поле пока не удалось. Может оказаться, что никакого поля не существует, и это будет интересно, так как приведет к перевороту во взглядах физиков на частицы и поля. А еще будет немного обидно.
В повседневной жизни мы имеем дело с твердыми и компактными объектами например, камнями, благодаря которым можем с легкостью размышлять о крошечных частицах. Мы имеем дело с текучими, но четко выраженными структурами, которые перемещаются по поверхности воды, и без труда представляем себе волны. Ориентация на человека подсказывает нам, что текучих камней не бывает и потому мы почти не сомневаясь предполагаем, что ничто не может одновременно быть частицей и волной. В то же время мышление, ориентированное на Вселенную, продемонстрировало нам, что за пределами человеческой сферы это предположение может оказаться неверным.
Мировоззрение, ориентированное на человека, старо, как само человечество. По-видимому, оно представляет основной образ мышления для большинства из нас, что вполне разумно с точки зрения эволюции. Ориентация на Вселенную появилась позже. Этот тип мышления в данном случае мы имеем в виду науку и научный метод получил широкое распространение всего лишь триста-четыреста лет тому назад. Он по-прежнему остается взглядом меньшинства, которое, тем не менее, обладает заметным влиянием. Чтобы понять, почему это так, нам необходимо ответить на два вопроса: как устроена научная деятельность и из чего складываются научные доказательства.
