Начало бесконечности. Объяснения, которые меняют мир

«Но мне кажется, что трудно рассчитывать на постоянную смену старого новым, скажем в ближайшие 1000 лет. Не может быть, чтобы это движение вперед продолжалось вечно и чтобы мы могли открывать все новые и новые законы. Ведь если бы это было так, то нам быстро надоело бы все это бесконечное наслоение знаний… Нам необыкновенно повезло, что мы живем в век, когда еще можно делать открытия. Это как открытие Америки, которую открывают раз и навсегда».

«Характер физических законов» [110] (1965)

110

Цит. по: Фейнман Р. Характер физических законов. – М.: АСТ, Астрель, 2012. – С. 251–252.

Среди прочего Фейнман забыл, что само понятие «закона» природы не высечено на камне раз и навсегда. Как я говорил в главе 5, до Ньютона и Галилея оно было другим и может снова измениться. Понятие уровней объяснения датируется двадцатым веком, и оно тоже изменится, если я прав в том, что, как я предположил в главе 5, есть фундаментальные законы, которые выглядят эмерджентными относительно микроскопической физики. В более общем смысле, самые фундаментальные открытия всегда не просто состояли из новых объяснений, но и использовали новые способы объяснения, и так будет всегда. Что же касается того, что нам бы это быстро надоело, это просто пророчество, что критерии для оценки проблем не будут эволюционировать так же быстро, как сами проблемы; но здесь есть только один аргумент – недостаток воображения. Даже Фейнман не может обойти тот факт, что будущее пока представить себе нельзя.

В будущем избавляться от парохиальности такого типа нам еще придется не раз. Уровень знаний, благосостояния, вычислительных мощностей или физического масштаба, который кажется безумно огромным в любой заданный момент, позже будет умилять тем, какой он маленький. Однако мы никогда не достигнем ничего похожего на состояние без проблем. Как и постояльцы отеля «Бесконечность», мы никогда не сможем сказать, что «почти достигли той точки».

Существует две версии того, что подразумевается под словами «почти достигли той точки». В удручающей версии знание ограничено законами природы или сверхъестественными директивами, а прогресс был временной фазой. И хотя по моему определению это явный пессимизм, он проходил под разнообразными названиями, включая «оптимизм», и входил в большинство мировоззрений в прошлом. В жизнерадостной версии все оставшееся неведение вскоре будет устранено или ограничено незначительными областями. Эта версия оптимистична по своей форме, но чем больше присматриваешься, тем более пессимистичнее она становится по сути. В политике, например, утописты обещают, что конечное число уже известных изменений может привести к усовершенствованному состоянию человека, и это хорошо известный рецепт догматизма и тирании.

Если взять физику, представьте себе, что Лагранж оказался прав и «систему мира можно открыть лишь однажды» или что Майкельсон не ошибся и будущие открытия физики, еще не сделанные в 1894 году, нужно искать где-то около «шестого знака после запятой». Они утверждали, что знают, что любой, кто впоследствии заинтересуется тем, что лежит в основе этой «системы мира», будет бесполезно копаться в непостижимом. И любой, кого когда-либо заинтересует какая-нибудь аномалия и кто начнет подозревать, что в каком-то фундаментальном объяснении содержится заблуждение, будет ошибаться.

Будущему Майкельсона – нашему настоящему – недоставало объяснительных знаний настолько, насколько нам уже трудно представить. Огромный спектр известных ему явлений, таких как гравитация, свойства химических элементов и горение Солнца, еще оставались необъясненными. В сущности он утверждал, что эти явления будут только списком фактов и эмпирических правил, которые нужно будет запоминать, так и не поняв и не засомневавшись в них. Любой такой рубеж фундаментального знания, который существовал в 1894 году, представлялся барьером, за которым ничто больше не подлежало объяснению. Не было и не должно было существовать таких понятий, как внутренняя структура атомов, динамика пространства и времени, такого предмета, как космология, не было бы объяснения уравнениям, которым подчиняется гравитация или электромагнетизм, не было бы связи между физикой и теорией вычислений… Самой глубокой структурой мира оказывалась необъяснимая, антропоцентрическая граница, совпадающая с границами того, что, по мнению физиков 1894 года, они понимали. И ничто внутри этой границы – как, скажем, существование силы тяжести – никогда не могло оказаться в корне ложным.

В лаборатории, которую Майкельсон открывал, не должно было быть открыто ничего очень важного. Каждое поколение студентов, которые там учились, вместо того чтобы стремиться понять мир глубже, чем их учителя, могли бы надеяться не более чем на то, чтобы копировать их или в лучшем случае открыть седьмой знак после запятой у какой-нибудь константы с уже известным шестым знаком. (Но как? Наиболее чувствительные инструменты сегодня опираются на фундаментальные открытия, сделанные после 1894 года!) Их система мира навсегда осталась бы маленьким, замерзшим островком объяснения в океане непостижимости. Майкельсоновы «фундаментальные законы и факты физической науки», вместо того чтобы быть началом бесконечности дальнейшего понимания, какими они стали в реальности, виделись как последний вздох разума в этой области.

Я сомневаюсь в том, что Лагранж и Майкельсон считали себя пессимистами. Но их пророчества влекли за собой мрачную установку: что ни делай, дальнейшего понимания не придет. Однако случилось так, что оба они сделали открытия, которые могли привести их к тому самому прогрессу, возможность которого они отрицали. А ведь они должны были искать его! Но редко кто может проявить творческие способности в тех областях, к которым относится с пессимизмом.

В конце главы 13 я заметил, что желательное будущее – то, в котором мы переходим от заблуждения к менее тяжелому (менее ошибочному) заблуждению. Я часто думал, что природу науки можно было бы понять лучше, если бы мы называли теории «заблуждениями» с самого начала, а не после того, как откроем следующие за ними. Таким образом, мы могли бы сказать, что заблуждение Эйнштейна о гравитации является усовершенствованным заблуждением Ньютона, а оно – усовершенствованным заблуждением Кеплера. Заблуждение неодарвинизма об эволюции – это усовершенствованное заблуждение Дарвина, а оно – Ламарка. Если бы люди так себе это представляли, то, возможно, никому бы не надо было напоминать, что наука не утверждает ничего безошибочного, окончательно и бесповоротно.

Возможно, практичнее было бы подчеркнуть ту же истину, выстроив рост знания (всего знания, а не только научного) как непрерывный переход от проблем к более интересным проблемам, а не от проблем к решениям или от теорий к более удачным теориям. Это положительное понимание «проблем», которое я подчеркивал в главе 1. Благодаря открытиям Эйнштейна наши текущие проблемы в физике воплощают в себе больше знания, чем проблемы, с которыми сталкивался сам Эйнштейн. Его проблемы произрастали из открытий Ньютона и Евклида, а большая часть проблем, занимающих умы физиков сегодня, происходит из открытий физики двадцатого века и без них были бы непостижимыми загадками.

То же верно и для математики. Математические теоремы, просуществовав некоторое время, редко опровергаются, но что совершенствуется, так это понимание математиков о том, что является фундаментальным. Абстракции, которые изначально изучали в отдельности, теперь понимают как аспекты более общих абстракций или соотносят их с другими абстракциями так, как никто и предвидеть не мог. Таким образом, прогресс в математике всегда идет от проблем к более интересным проблемам, как и прогресс во всех других областях.

Оптимизм и разум несовместимы с самонадеянностью, заключающейся в том, что наше знание уже «почти достигло той точки» в любом смысле, само или в своих основах. Однако всеохватывающий оптимизм всегда был редок, а вот соблазн пророческих заблуждений – силен. Но и исключения были всегда. Сократ, как известно, утверждал, что глубоко невежественен, а Поппер писал:

«Я полагаю, было бы ценно пытаться что-то узнать о мире даже в том случае, если бы наши попытки сообщали нам лишь о том, что мы не стали знать больше… Нам всем полезно помнить о том, что, хотя мы сильно различаемся между собой в том малом, что мы знаем, в нашем бесконечном невежестве все мы равны».

«Предположения и опровержения. Рост научного знания» [111] . (Conjectures and Refutations: the Growth of Scientific Knowledge, 1963)

111

Цит. по: Поппер К. Предположения и опровержения. Рост научного знания. – М.: АСТ, 2008. – С. 56.

Бесконечное невежество – это необходимое условие существования бесконечного потенциала для знаний. Не отрицая идею о том, что мы «почти достигли той точки», невозможно избежать догматизма, застоя и тирании.

В 1996 году журналист Джон Хорган в какой-то степени расшевелил общество своей книгой «Конец науки. Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки» [112] (The End of Science: Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age). В ней он утверждает, что конечная истина во всех фундаментальных областях науки – или по крайней мере такая ее часть, сколько человеческое сознание когда-либо сможет охватить, – была уже открыта на протяжении двадцатого века.

112

Хорган Д. Конец науки. Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки. – М.: Амфора, 2001.