Начало бесконечности. Объяснения, которые меняют мир

Хорган писал, что изначально он считал, что наука «всегда будет развиваться – она бесконечна». Но он пришел к противоположному убеждению за счет (как это называю я) серии заблуждений и плохих аргументов. Его главным заблуждением был эмпиризм. Он считал, что науку от ненаучных областей, таких как литературная критика, философия или искусство, отличает то, что наука способна «решать задачи» объективно (сравнивая теорию с реальностью), а другие области могут производить только множественные, взаимно несравнимые интерпретации по какому бы то ни было вопросу. Он ошибался в обоих отношениях. Как я объяснял на страницах этой книги, объективная истина присутствует во всех этих областях, а вот законченности или безошибочности нет нигде.

Из несостоятельной философии «постмодернистской» словесной критики Хорган принимает ее упрямую путаницу двух типов «неоднозначности», которая может существовать в философии и искусстве. Первый тип – «неоднозначность» множества верных значений, которые либо отражают намерение автора, либо существуют благодаря предсказательной силе идей. Второй – двусмысленность умышленного тумана, путаницы, неоднозначности толкования или внутреннего противоречия. Первое – это признак глубоких идей, а второе – глубокой глупости. Смешивая их, человек приписывает лучшим произведениям искусства и философии качества худших. Поскольку ввиду этого читатели, зрители и критики могут приписывать второму типу неоднозначности любое значение, какое захотят, несостоятельная философия заявляет, что то же самое верно для всего знания: все значения равны, и ни одно из них не является объективно верным. Тогда человек может выбрать полный нигилизм или рассматривать во всех этих областях всю «неоднозначность» как нечто хорошее. Хорган выбирает последнее: он называет искусство и философию «ироническими» направлениями, понимая под этим присутствие в высказывании множества конфликтующих значений.

Однако в отличие от постмодернистов Хорган считает, что естественные науки и математика – это блистательные исключения из всего этого. Только они способны давать не ироническое знание. Но существует также, заключает он, такое понятие, как ироническая наука – такая наука, которая не способна «давать ответы на вопросы», потому что по существу это просто философия или искусство. Ироническая наука может развиваться бесконечно, но ровно потому, что она никогда никаких задач не решает; она не открывает объективную истину. В ней у каждого свое представление о ценности. Таким образом, по Хоргану, будущее – за ироническим знанием, в то время как объективное знание уже достигло своих максимальных пределов.

Хорган исследует некоторые из открытых вопросов фундаментальной науки и все их в соответствии со своим тезисом называет либо «ироническими», либо не фундаментальными. Но этот вывод стал неизбежным следствием из его предположений. Рассмотрим перспективу любого будущего открытия, которое будет составлять фундаментальный прогресс. Мы не можем знать, что это, но несостоятельная философия уже может разбить его, в принципе, на новое эмпирическое правило и новую «интерпретацию» (или объяснение). Новое эмпирическое правило не может быть фундаментальным: это будет просто еще одно уравнение. Разницу между ним и старым уравнением сможет увидеть только натренированный глаз. Новая «интерпретация» будет по определению чистой философией, а значит, должна быть «иронической». Согласно такому методу любой потенциальный прогресс можно заранее переинтерпретировать как непрогресс.

Хорган справедливо указывает на то, что, рассматривая его пророчество в контексте предыдущих несбывшихся пророчеств, нельзя доказать, что оно ложно. То, что Майкельсон ошибался насчет достижений девятнадцатого века, а Лагранж – насчет достижений семнадцатого, не означает, что Хорган ошибается насчет достижений двадцатого века. Однако получается так, что наше текущее научное знание включает в себя необычное для истории число глубоких, фундаментальных проблем. Никогда раньше в истории человеческой мысли не было так очевидно, что наши знания настолько малы, а наше невежество – огромно. И таким образом, что необычно, пессимизм Хоргана не только является ошибочным пророчеством, но и противоречит существующему знанию. Например, проблемы фундаментальной физики сегодня имеют кардинально отличную структуру от той, что была в 1894 году. Хотя явления и теоретические вопросы, которые мы теперь признаем вестниками будущих революционных объяснений, тогда уже были известны физикам, их важность не осознавалась. Сложно было провести различие между этими вестниками и аномалиями, которые в итоге прояснятся с помощью существующих сегодня объяснений и тонкой настройки «шестого знака после запятой» или младших членов в формуле. Но сегодня такого оправдания отрицанию того, что некоторые из наших проблем носят фундаментальный характер, нет. Лучшие из наших теорий говорят о глубоких несоответствиях между ними и реальностью, которую они должны объяснять.

Один из самых вопиющих примеров этого – то, что в физике сейчас существует две фундаментальные «системы мира» – квантовая теория и общая теория относительности – и что они принципиально не согласуются друг с другом. Эта несогласованность – известная как проблема квантовой гравитации – характеризуется по-разному, в соответствии со множеством предложений по ее решению, провести в жизнь которые так и не удалось. Один из аспектов – старый конфликт между дискретным и непрерывным. Решение, которое я описал в главе 11, в терминах непрерывных облаков взаимозаменяемых экземпляров частицы с различными дискретными свойствами проходит только в том случае, если пространство-время, в котором это происходит, само непрерывно. Но если на пространство-время влияет гравитация облака, то оно приобретет дискретные характеристики.

В космологии за несколько лет после выхода «Конца науки» и написанной мною вскоре после этого «Структуры реальности» случился революционный прогресс. В то время во всех жизнеспособных космологических теориях присутствовало объяснение, что расширение Вселенной постепенно замедляется из-за гравитации с тех пор, как произошел Большой взрыв, и продолжит замедляться в будущем. Космологи пытались определить, достаточно ли будет этой скорости для вечного расширения Вселенной, несмотря на замедление, как у снаряда, начальная скорость которого выше второй космической, или она в итоге сколлапсирует в ходе Большого сжатия. Считалось, что есть только две эти возможности. Я говорил о них в «Структуре реальности», потому что они были существенны для ответа на вопрос, есть ли граница числа вычислительных шагов, которые может выполнить компьютер за время жизни Вселенной? Если есть, то физика налагает ограничение на количество знаний, которые можно создать, потому что создание знаний есть одна из форм вычислений.

Первое, что приходит на ум, – неограниченное создание знаний возможно только во вселенной, которая не разрушится вновь. Однако в ходе анализа оказалось, что верно обратное: жители вечно расширяющихся вселенных рано или поздно израсходуют всю энергию. В то же время космолог Фрэнк Типлер выяснил, что в определенных типах коллапсирующих вселенных сингулярность Большого сжатия подходит для выполнения трюка с ускорением, который применялся в отеле «Бесконечность»: бесконечная последовательность вычислительных шагов может быть выполнена за конечное время до наступления сингулярности – за счет нарастания приливных эффектов при гравитационном коллапсе. Для обитателей, которым в конечном счете придется загрузить свою личность в компьютеры, построенные на принципе чистых приливных явлений, такая вселенная будет вечной, потому что они будут думать все быстрее и быстрее, без конца, по мере ее сжатия, а их воспоминания будут храниться во все уменьшающихся объемах, так что время обращения к ним также можно будет сокращать без конца. Типлер назвал такие вселенные «точками омега». В то время наблюдательные данные соответствовали тому, что наша реальная Вселенная принадлежит к такому типу.

Небольшая часть той революции, которая в настоящее время происходит в космологии, заключается в том, что модели «точки омега» были отвергнуты путем наблюдений. Данные, включая замечательную серию исследований сверхновых в удаленных галактиках, вынудили космологов сделать неожиданный вывод, что Вселенная не только будет расширяться всегда, но скорость ее расширения уже не снижается, а возрастает. Что-то противодействует ее гравитации!

Мы не знаем, что именно. До появления разумного объяснения неизвестная причина была названа «темной энергией». Существует несколько предположений относительно того, что это может быть, включая эффекты, которые лишь создают видимость ускорения. Но на сегодняшний день наилучшая рабочая гипотеза – в том, что в уравнениях, описывающих гравитацию, действительно есть дополнительный член того вида, который Эйнштейн рассматривал в 1915 году, а затем отбросил, поняв, что не может разумно объяснить его. Его еще раз предлагали в 1980-х годах как возможный эффект квантовой теории поля, но опять же нет теории о физическом значении такого члена, которая бы, например, смогла предсказать его величину. Проблема, связанная с природой и действием темной энергии, немаловажна, но и ничто в ней не предполагает вечно необъяснимую тайну. Вот так обстоит в космологии – якобы фундаментально законченной области науки.

В зависимости от того, чем окажется темная энергия, вполне вероятно, что мы сможем в далеком будущем овладеть ею как источником энергии, который позволит создавать знания вечно. Из-за того, что эту энергию придется собирать на все больших расстояниях, вычисления будут становиться все медленнее. Зеркально относительно того, что случилось бы в космологиях точки омега, обитатели Вселенной не заметят никакого замедления, потому что опять же они будут воплощены как компьютерные программы, общее число шагов которых будет неограниченным. Таким образом, темная энергия, которая исключила один сценарий неограниченного роста знания, дает буквально движущую силу для другого.

Новые космологические модели описывают вселенные, бесконечные в своих пространственных размерах. Из-за того, что Большой взрыв произошел конечное время назад, и из-за конечности скорости света, мы можем видеть только конечную часть бесконечного пространства, но эта часть все время растет. Таким образом, в конечном итоге перед нами предстанут еще более невероятные явления. Когда весь объем, который мы можем увидеть, станет в миллион раз больше, чем сейчас, мы увидим вещи, вероятность существования которых в пространстве, каким оно нам представляется сегодня, составляет одну миллионную. Все, что возможно с физической точки зрения, нам в итоге откроется: часы, появляющиеся сами по себе; астероиды, которые весьма напоминают Уильяма Пейли; все что угодно. Согласно господствующей теории все это существует и сегодня, но настолько далеко от нас, что свет оттуда до нас еще не дошел – пока что.