Краткая теория времени - Карло Ровелли

новую теорию, чувством, что находится на грани открытия нового механизма всего мироздания, с одной стороны, и риском всю жизнь работать над теориями, которые в итоге окажутся ложными, – с другой. Еще хуже то, что он, возможно, обречен умереть, так и не узнав, верные они или ложные.

По моему мнению, надо проводить четкую грань между тем, что мы знаем, и тем, о чем мы только догадываемся. То, что мы знаем на сегодняшний день о физическом мироустройстве, сводится к пригоршне устоявшихся фундаментальных теорий, которые прекрасно работают в своей области. Граница, иногда смутная, между устоявшимися и умозрительными теориями постоянно смещается, но тем не менее остается сущностно необходимой.

Теория превращается в устоявшуюся только после того, как получит неоднократное экспериментальное подтверждение своих научных предсказаний. Квантовая механика, вместе с квантовой теорией поля, которая является ее приложением к полям, стандартная модель элементарных частиц, общая теория относительности Эйнштейна – сегодня устоявшиеся теории. Мы можем добавить к этому списку более старые теории, такие как классическая механика или электромагнетизм, которые вошли в состав перечисленных выше. Все они прошли проверку опытом и стали основой для современных технологий. Исходя из их предсказаний (в тех пределах, в каких они применимы), можно рисковать деньгами или жизнью, доверяясь прочной надежде. А то, что идет дальше: квантовая гравитация, теория струн, некоммутативная геометрия, модели, объединяющие все фундаментальные силы, суперсимметрия, вселенная с дополнительными пространственными измерениями, мультиверс и прочее (включая почти все результаты моих собственных исследований) – остается чисто умозрительным. Ничто не удостоверяет нас в том, что эти гипотезы верно описывают мир. У них нет никакого экспериментального подтверждения, нет конкретного применения, и только сумасшедший рискнет заключать пари о чем-либо, положившись на верность их предсказаний.

Это не значит, что они не представляют никакого интереса – ведь устоявшиеся теории тоже когда-то были умозрительными. В любом случае мы не знаем, хороши ли теории, которые мы изучаем сегодня. Много раз случалось, что теории, которыми пылко и самоотверженно занималось великое множество ученых, оказались при столкновении с фактами ложными путями.

У каждого исследователя свои идеи и свои убеждения, у меня – свои. И каждый должен энергично и страстно защищать свои гипотезы: оживленная дискуссия – лучший способ продвинуться в познании. Но защита своей точки зрения не должна ослеплять. Только опыт, а не расчеты и диалектика, выносит вердикт.

Часто ученые выражаются неточно, скорее по небрежности, чем намеренно. Очарованные своими идеями, они не проводят в своей речи различий между устоявшейся теорией и умозрительной. Они часто говорят о своих гипотезах, как если бы это были общепризнанные открытия. Это неправильно по отношению к обществу, которое финансирует наши исследования. Недостаток ясности насчет гипотетического характера предложенных теорий подрывает доверие к науке. Теория струн, например, иногда подается так, как будто это подтвердившаяся теория. Я считаю, что науке причинен немалый ущерб популяризаторами, которые преподносили как устоявшиеся теории то, что находилось лишь на стадии гипотезы. Нужно, чтобы люди доверяли ученым, и те должны проявлять осторожность, прежде чем объявлять, что что-то им «известно» и ими «объяснено».

Я настаиваю на этом еще и потому, что, по моему ощущению, смешение между устоявшимися и умозрительными теориями проникло даже в сами научные круги. И результат этого искажения особенно ощутимо сказывается на образовании, которое получают молодые исследователи.

Недавно, во время одной международной конференции, я встретил молодого ученого, в техническом отношении блистательного, который заговорил со мной о двух теориях: общей теории относительности и теории «суперсимметрии Янга-Миллса с N = 4». Когда я заметил, что одна из них является экспериментально подтвержденной, а другая нет, он со всей искренностью спросил меня: «Которая?» Он не шутил. Он не понимал различия по самой своей природе между общей теорией относительности, принесшей с собой огромное множество новых научных предположений, которые все подтвердились на опыте, и теорией, которая пока не привела ни к одному такому предположению или предсказанию. Это смешение представляет собой страшный недуг фундаментальной физики.

Ясность относительно умозрительной природы петлевой теории, теории струн и всего, что формулируется «по ту сторону стандартной модели», совершенно необходима для здоровья науки и для честного диалога с общественностью, поскольку науку финансирует общество.

Поддержка фундаментальных исследований

Хорошо известно, что сегодня по всему миру программы финансирования науки все больше и больше направлены на то, что может быть полезным для промышленного развития и для технологического применения. Поддержка фундаментальной науки стремительно сокращается. Это, очевидно, очень близорукая политика. Если бы правители Александрии или Медичи во Флоренции сосредоточились только на прикладной науке, они посчитали бы труды Евклида и Галилея бесполезными и общество бы по сей день осталось невежественным и бедным.

За всеми скачками в фундаментальном понимании мира следовало значительное технологическое развитие. Примерам несть числа: основы современного инженерного дела – это расчеты Ньютона, касавшиеся орбиты Луны; зеленая революция в сельском хозяйстве – во многом следствие бескорыстного любопытства, пробужденного темой наследственности; телевидение и радио неожиданным образом появились вслед за изучением природы света Максвеллом; компьютерные технологии не существовали бы без проведенных в XX веке исследований, не суливших прибыли, – исследований атома; GPS – без занятий Эйнштейна природой времени. Любая технологическая составляющая в жизни современного общества – итог фундаментальных исследований, проводившихся из любопытства. А фундаментальные исследования развиваются только тогда, когда просвещенные правители понимают их значение.

Даже если и не говорить о пользе в долгосрочной перспективе, Европа должна поддерживать фундаментальные исследования, если она хочет опять стать одним из интеллектуальных центров мира. Она унаследовала от арабов феномен университета и великолепно развила его, сделав таким местом, где в обстановке свободы идет процесс познания и передачи знаний от поколения к поколению. Нынешние европейские университеты – бледные тени своего прошлого и часто слабые подобия американских университетов. Многие академические структуры в Европе поощряют карьеристов, освоившихся с правилами, а не оригинальных и даровитых молодых исследователей, о которых никто особо не заботится. В так называемой материалистичной Америке высоко ценятся интеллектуальное превосходство и научные поиски, мотивированные любопытством. Нобелевскую премию все чаще получают американцы, и США оказывают все усиливающееся культурное влияние на остальной мир, что в долгосрочной перспективе имеет важные политические последствия.

Мне кажется, что самая могущественная из сил, выковавшая цивилизацию, вытащившая нас из пещер и освободившая от поклонения фараонам, – это любопытство. Если Европа хочет сохранить полное жизни любопытство, она должна вкладывать средства в развитие университетов и культурных центров.

* * *

Возвращаясь к петлям и струнам, надо сказать, что при сегодняшнем состоянии фундаментальных исследований есть ощущение смутного зарождения чего-то нового. У нас есть прекрасные идеи, хорошо