Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки
Шрифт:
То же самое относится и ко всей космологии в целом. Мы узнали один удивительный основополагающий факт о Вселенной. Мы знаем, что Вселенная расширяется и могла уже расширяться от 10 до 20 миллиардов лет, точно так же, как биологи знают, что вся жизнь произошла от общего предка путем естественного отбора. Но то, что астрофизики преодолеют свое базовое понимание, так же маловероятно, как и то, что биологи прыгнут за дарвинизм. Дэвид Шрамм был прав: конец восьмидесятых и начало девяностых запомнятся как золотой век космологии, когда область достигла идеального равновесия между знанием и незнанием. По мере появления большего количества данных космология с ее обширной коллекцией эмпирических фактов, лишь слабо связанных теорией, будет больше походить на ботанику.
Конец открытий
В конце концов ученые перестанут наслаждаться бесконечной способностью открывать новые интересные вещи о Вселенной.
«История большинства открытий следует по обычному пути, независимо от того, рассматриваем ли мы разнообразие насекомых, исследование океанов в поисках континентов и островов или поиск запасов нефти в недрах земли. Есть начальный подъем скорости открытий в связи с привлечением все большего количества исследователей. Новые идеи и техника привлекаются к поиску, и скорость открытий увеличивается. Однако вскоре количество открытий, которые можно сделать, уменьшается, и скорость открытий идет вниз, несмотря на высокую эффективность разработанных методов. Поиск приближается к концу. Случайное, ранее пропущенное свойство может быть найдено, или встретится особо редкий вид; но скорость открытий начинает быстро идти вниз, а затем снижается до тонкой струйки. Падает интерес, исследователи уходят из области, и фактически не остается никакой активности» [83] .
83
Harvit, M. Cosmic Discovery.Cambridge, 1981, pp. 42–43.
В 1995 г. Харвит подал в отставку с поста директора Смисониевского института по изучению национального воздушного пространства и Музея космоса в Вашингтоне во время жесточайшего спора по поводу экспоната под названием «Последний акт: атомная бомба и конец Второй мировой войны», за который он отвечал. Ветераны войны, да и не только они, жаловались, что экспонат очень критически представлял решение США сбросить атомные бомбы на Хиросиму и Нагасаки.
В отличие от большинства экспериментальных областей науки, указал Харвит, астрономия — это, по сути, пассивная деятельность. Мы можем обнаружить небесные явления только через информацию, падающую на нас с неба, большей частью в форме электромагнитного излучения. Харвит высказал различные догадки о совершенствовании уже развитых технологий наблюдения, таких как оптические телескопы, а также других, пока еще находящихся в стадии разработки, например детекторов гравитационных волн. Он представил график, оценив скорость, с которой делались новые космические открытия в прошлом и с какой они будут делаться в будущем. График представляет собой кривую в форме колокола, резко идущую вверх в 2000 году. К этому году мы обнаружим, грубо говоря, половину всех явлений, которые мы можем обнаружить, как прогнозирует Харвит. К 2200 году мы откроем примерно 90 процентов доступных для открытия явлений, а оставшиеся будут раскрываться со все уменьшающейся скоростью на протяжении нескольких последующих тысячелетий.
Конечно, соглашается Харвит, различные факторы могут изменить этот график:
«Политика может повлиять на уменьшение финансирования астрономии в будущем. Война может фактически остановить исследования, хотя послевоенное время, если такое будет, может обеспечить астрономов оборудованием, от которого отказались военные, и это снова увеличит скорость открытий» [84] .
И в плохом можно найти хорошее.
Конечно, ироническая космология продолжится, пока у нас есть поэты с таким же воображением и амбициями, как у Хокинга, Линде, Уилера и, разумеется, Хойла. Их видение является ограниченным, так как оно охватывает определенный круг нашего эмпирического знания, но одновременно и стимулирующим, так как свидетельствует о безграничности человеческого воображения. В своем лучшем виде ироническая космология может держать нас в приподнятом состоянии. Но это не наука.
84
Там же, c. 44. «Я нашел эту цитату из Донна в конце эссе биолога Лорена Эйсли „Космическая тюрьма“» («Хорайзен», август 1970), с. 96–101.
Джон Донн (John Donne)мог говорить за Хокинга и за всех нас, когда писал:
«Мои мысли достигают всего, понимают всё. Необъяснимая тайна: я их Создатель в тюремной камере, на одре болезни,
везде, и любое из моих Созданий, моих мыслей с Солнцем и за Солнцем, догоняет Солнце и обгоняет Солнце на полшага, на шаг, везде» [85] .Пусть это будет эпитафией космологии.
Глава 5
Конец эволюционной биологии
85
???
Ни одна другая область науки не отягощена так своим прошлым, как эволюционная биология. Литературный критик Гарольд Блум назвал это «страхом влияния». Собственно, эволюционную биологию в широком смысле можно определить как попытку интеллектуальных наследников Дарвина прийти к мало-мальски приемлемому соглашению с его подавляющим влиянием. Дарвин основывал свою теорию естественного отбора, центральный компонент своего видения, на двух наблюдениях. Во-первых, растения и животные обычно производят больше потомков, чем может выдержать окружающая среда. (Дарвин заимствовал эту идею у английского экономиста Томаса Мальтуса (Thomas Malthus).) Во-вторых, эти потомки слегка отличаются от своих родителей и друг от друга. Дарвин пришел к выводу, что каждый организм в борьбе за выживание соревнуется прямо или косвенно с другими представителями своего вида, чтобы произвести на свет потомство. Случай играет роль в выживании любого отдельного организма, но природа отдаст предпочтение или выберет те организмы, чья генетическая изменчивость делает их более устойчивыми, то есть способными выжить достаточно долго, чтобы произвести потомство и передать эти качества своим детям.
Дарвин мог только догадываться о том, что порождает эти исключительно важные для следующих поколений качества. Книга «Происхождение видов», впервые опубликованная в 1859 году, упоминает предположение французского биолога Жан-Батиста Ламарка о том, что организмы могут передавать своему потомству не только унаследованные, но и приобретенные свойства. Например, постоянное вытягивание головы жирафом с целью дотянуться до высоко растущих листьев таким образом изменит его сперму или яйцеклетку, что его детеныши родятся с более длинными шеями. Но Дарвин явно чувствовал себя неуютно с идеей о том, что адаптация самонаправляема. Он считал, что изменения между поколениями хаотичны, и только при естественном отборе они становятся устойчивыми и ведут к эволюции.
Дарвин не знал, что при его жизни австрийский монах Грегор Мендель проводил эксперименты, которые помогли бы опровергнуть теорию Ламарка и обосновать интуитивную мысль Дарвина. Мендель — первый ученый, понявший, что естественные формы состоят из отдельных черт, передающихся от одного поколения к другому при помощи того, что Мендель назвал генетическими частицами и что теперь называется генами. Гены предотвращают смешивание черт и таким образом сохраняют их. Рекомбинация генов, которая происходит во время полового воспроизводства, вместе с отдельными генетическими ошибками, или мутациями, обеспечивает разнообразие, необходимое для того, чтобы естественный отбор показал, что сохранится, а что исчезнет.
Работы Менделя 1868 года по разведению гороха большей частью прошли незамеченными научным сообществом вплоть до нового столетия. Но даже тогда генетика Менделя не сразу примирилась с идеями Дарвина. Некоторые ранние генетики считали, что генетическая мутация и половая рекомбинация могут направить эволюцию по определенным путям независимо от естественного отбора. Но в тридцатые и сороковые годы этого столетия Эрнст Майр (Ernst Mayr)из Гарвардского университета и другие биологи-эволюционисты соединили идеи Дарвина с генетикой и дали новое подтверждение его теории, назвав свою версию новым синтезом, который подтвердил, что естественный отбор — это первичный архитектор биологической формы и разнообразия.
Открытие в 1953 году структуры ДНК — программы, по которой создаются все организмы, — подтвердило дарвиновскую догадку о том, что вся жизнь связана и происходит из общего источника. Открытие Уотсона и Крика также показало источник как неизменяемости, так и изменчивости, которые делают возможным естественный отбор. В дополнение молекулярная биология предположила, что все биологические явления могут быть объяснены в механических, физических терминах.
В «Приходе золотого века» Гюнтер Стент отметил, что до открытия структуры ДНК некоторые выдающиеся ученые считали, что традиционные методы и предположения науки окажутся неподходящими для понимания наследственности и других базовых биологических вопросов. Основным сторонником этого взгляда был физик Нильс Бор. Он утверждал, что как физикам приходилось справляться с принципом неопределенности, пытаясь понять поведение электрона, точно так же биологи столкнутся с фундаментальными ограничениями, когда попытаются слишком глубоко прощупать живые организмы.