Эта идея должна умереть. Научные теории, которые блокируют прогресс

В фундаментальной физике и космологии распространена идея, которой явно пора в отставку, – идея о том, что мы живем в Мультивселенной, где законы физики и свойства космоса случайным образом меняются от одного ее лоскута к другому. Согласно такому взгляду, законы и свойства в рамках нашей наблюдаемой Вселенной нельзя объяснить или предсказать, поскольку они появились случайно. Согласно этой картине, различные регионы пространства, слишком далекие, чтобы мы когда-либо смогли их наблюдать, имеют разные законы и разные свойства. В масштабах всей Мультивселенной существует бесконечное множество отдельных лоскутов. Среди этих лоскутов, по выражению Алана Гута, «что бы ни могло случиться, случится; на самом деле, это случится бесконечное количество раз» [13] .

13

Alan H. Guth. Eternal Inflation and its implications // arXiv: hep-th/0702178v1, 22/02/2007. – Примеч. авт.

Соответственно, я называю эту идею Теорией Чего Угодно.

Любое наблюдение или комбинация наблюдений сочетаются с Теорией Чего Угодно. Никакое наблюдение или комбинация наблюдений не могут ее опровергнуть. Сторонники этой теории радуются тому факту, что она неопровержима. Остальное научное сообщество должно бы с оружием в руках противостоять этому утверждению, потому что неопровержимые идеи лежат за пределами обычной науки. Однако, за исключением нескольких критических голосов, имеет место удивительное общее согласие (пусть и с некоторыми ворчливыми оговорками) в том, что Теория Чего Угодно логически возможна. В научных журналах полно статей, которые обсуждают Теорию Чего Угодно вполне серьезно. Так что же происходит?

Может быть, в ходе экспериментов обнаружилось, что наблюдаемая Вселенная и ее фундаментальные законы слишком сложны, чтобы их могла объяснить наука? Ничего подобного, всё как раз наоборот: на макроскопическом уровне последние измерения показывают, что наблюдаемая Вселенная удивительно проста, описывается очень немногими параметрами, повсеместно подчиняется одним и тем же физическим законам и во всех направлениях демонстрирует удивительно единообразную структуру. На микроскопическом уровне Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе обнаружил существование бозона Хиггса, что теоретики предсказывали еще без малого пятьдесят лет назад, исходя из обоснованных научных аргументов.

Простой результат предполагает и простое объяснение того, почему именно так и должно быть. Тогда зачем нужна Теория Чего Угодно, которая допускает любые возможности, в том числе и сложные? Мотив кроется в том, что провалились две излюбленные теоретические идеи – инфляционная космология и теория струн. От обеих этих идей ожидали уникальных результатов. Инфляционная космология была изобретена, чтобы трансформировать весь космос в плоскую Вселенную с масштабно-инвариантным распределением горячих и холодных участков – какой мы ее и наблюдаем. От теории струн ожидалось, что она объяснит, почему элементарные частицы могут иметь именно такие массу и силу, которые они имеют. После тридцати с лишним лет разработки этих идей теоретики обнаружили, что они неспособны достичь ожидаемых амбициозных результатов. Инфляция, однажды начавшись, продолжается вечно и производит Мультивселенную, состоящую из «карманов», свойства которых различаются по любым мыслимым возможностям – плоские и неплоские, гладкие и негладкие, масштабно-инвариантные и не масштабно-инвариантные и так далее. Точно так же возможен и континуум других состояний.

В теории струн произошло подобное же взрывное расширение числа возможностей из-за попыток объяснить открытое в 1998 году ускоренное расширение Вселенной. Считается, что это ускорение связано с положительной энергией вакуума – энергией, заключенной в пустом пространстве. Вместо того чтобы предсказывать свойства уникального вакуумного состояния Вселенной и населяющих его частиц и полей, теория струн в ее сегодняшнем понимании говорит, что существует сложный ландшафт вакуумных состояний, соответствующих экспоненциально разным видам частиц и разным физическим законам. Число способов устроить пустое пространство столь велико, что, как нам заявляют, наверняка удастся обеспечить нужное значение пространственной плотности энергии и правильные виды частиц и полей. Смешайте инфляцию и теорию струн – и непредсказуемость еще возрастет. Теперь уже может случиться любая комбинация макрофизических и микрофизических возможностей.

Я подозреваю, что эти теории не получили бы признания, которым они пользуются сегодня, если бы названные мной проблемы широко обсуждались уже в момент появления этих теорий. Исторически, если какая-либо теория не достигала своих целей, ее улучшали или с ней расставались. В данном случае, однако, приверженность этим теориям стала так сильна, что некоторые известные их сторонники вполне всерьез предлагают вообще поменять правила игры. Они говорят, что мы должны быть готовы к тому, чтобы отказаться от старомодной идеи о том, что научные идеи должны давать четко определенные предсказания, и признать, что Теория Чего Угодно – это наилучшее из всего, чего только можно достичь.

Подведем итог. Наука полезна, пока и поскольку она объясняет и предсказывает, почему дело обстоит именно так, а не иначе. Ценность научной теории измеряется количеством бескомпромиссных, критических экспериментов, которые она выдерживает. Теория Чего Угодно бесполезна, потому что она не исключает ни одну возможность и не имеет никакой ценности, поскольку ее нельзя подвергнуть бескомпромиссным экспериментальным проверкам. (Во многих работах обсуждаются потенциально наблюдаемые последствия, но это лишь возможности, а не определенности, так что Теория ничем не рискует.)

Приоритетная задача теоретиков сегодня – определить, можно ли спасти инфляцию и теорию струн от сползания в Теорию Чего Угодно, и если нет – то искать новые идеи им на смену. Поскольку неопровержимая Теория Чего Угодно недобросовестно конкурирует с подлинно научными теориями, то лидеры научного сообщества могут сыграть важную роль, возвысив свой голос, дав ясно понять, что Теория Чего Угодно неприемлема, и тем самым вдохновить талантливых молодых ученых на новые поиски. Чем раньше мы отправим в отставку Теорию Чего Угодно, тем скорее теоретическая физика сможет двигаться дальше.

М-Теория / Теория струн – это оптимальный вариант Эрик Вайнштейн

Математик и экономист, управляющий директор инвестиционной компании Thiel Capital.

Если взглянуть на науку с точки зрения экономиста, приходишь к выводу, что первым кандидатом на вылет будет та научная теория, к которой будет больше всего претензий на рынке идей. Поэтому недостаточно искать просто неправильные идеи; вместо этого мы должны искать проблемные научные идеи, которые препятствуют прогрессу, возбуждая чрезмерные, почти религиозные страсти и то, что биологи вежливо именуют «межвидовой интерференционной конкуренцией». И здесь трудно найти более подходящего кандидата, чем интеллектуальный пузырь, возникший вокруг поисков состоятельной Физической Теории Всего, которая интерпретируется таким образом, словно это синоним квантовой гравитации. И если природа пыталась тактично дать нам понять, что, прежде чем квантовать гравитацию, надо выполнить еще кое-какую работу, она не могла подать более ясный сигнал, чем отвергнутые нобелевские притязания двух поколений блестящих наследников Нильса Бора.

Напомним: современная физика покоится на табуретке с тремя геометрически расположенными ножками, которые каждую по отдельности лично выточили из классической геометрии Альберт Эйнштейн, Джеймс Клерк Максвелл и Поль Дирак. Две ножки, сделанные последними, можно вместе модернизировать в квантовую теорию силы и материи, известную как Стандартная модель, а вот ножка работы Эйнштейна упорно сопротивляется любым попыткам модернизации, что делает весь этот полуквантовый табурет валким и не слишком полезным. Именно поэтому дети Бора сочли необходимым любой ценой обратить детей Эйнштейна в квантовую религию, чтобы табуретка не шаталась.

Однако, справедливости ради, надо признать, что самые шумные из энтузиастов, настаивающих, что Эйнштейна надо заставить склониться перед Бором, выдвигают вполне резонный довод. Несгибаемые «квантовые» радикалы заявляют, что, несмотря на беспрецедентную историю своих провалов, теория струн (которую сейчас переименовали в М-теорию, где буква М может в разных обстоятельствах означать слова «матрица», «мембрана», «мать» или «магия») остается единственным выбором: фундаментальная физика настолько закостенела, что никто не может предложить альтернативную (и при этом правдоподобную) объединяющую теорию. И если мы хотим разоблачить эти домыслы, то должны предпринять добросовестные усилия, чтобы ответить на вызов выдвижением интересных альтернатив. В противном случае мы останемся вообще ни с чем.