Пошук остаточних законів природи
Цей сайт присвячений великій інтелектуальній пригоді - пошуку остаточних законів природи. Мрія про остаточну теорію багато в чому надихає роботи в області фізики високих енергій. Хоча ми й не знаємо, як можуть виглядати остаточні закони або скільки років пройде, перш ніж вони будуть відкриті, все-таки ми думаємо, що вже в сучасних теоріях уловлюються проблиски контурів остаточної теорії.
Сама ідея остаточної теорії суперечлива і є в наші дні предметом інтенсивних суперечок. Це протиріччя вже досягло комітетських кабінетів конгресу США: фізика високих енергій стає усе більше дорогою наукою й обіг учених за суспільною підтримкою частково обґрунтовується історичною місією відкриття остаточних законів
Із самого початку в наміри входив виклад тих питань, які виникають у зв'язку із самою ідеєю остаточної теорії як частини інтелектуальної історії нашого часу, розраховане на людей без спеціальної підготовки по фізиці й вищій математиці. Мова йде про ключові ідеї, що лежать в основі сучасних фундаментальних досліджень по фізиці. Але це не підручник по фізиці, і Ви не зустрінете окремих глав, повністю присвячених часткам, взаємодіям, симетріям і струнам. Навпроти, тут уплетені поняття сучасної фізики в обговорення того, що таке остаточна теорія і як ми збираємося неї шукатися
Остаточна теорія
51
ясними сусідньої наукової дисципліни»51 (виділене їм). Прочитавши мою статтю на ту ж тему52, Альвин написав мені й
нагадав про свою пропозицію. Я його й не забував, але з ним не згодний. У відповіді Альвину я написав, що міркування
такого роду можуть бути використані для виправдання витрати мільярдів доларів на класифікацію метеликів Техаса, так
як це могло б прояснити класифікацію метеликів, що зустрічаються в Оклахоме, а також метеликів взагалі. Цей дурний
приклад покликаний тільки показати, що нічого не коштує в обґрунтування нецікавого наукового проекту сказати, що він важливий
для інших нецікавих наукових проектів. (Схоже, що після цих слів у мене будуть проблеми з лепидоптеристами,
які хотіли б витратити мільярди доларів на класифікацію всіх метеликів Техаса.) Але от чого я дійсно не
бачу в критерії Альвина Вайнберга, так це редукционистской перспективи, а саме того, що однієї з головних причин,
делающих настільки цікавої наукову працю, є надія наблизитися до крапки зближення всіх наших пояснень.
Деякі моменти в суперечках, що ведуться фізиками про редукционизме, вдало використовував Джеймс Глейк (саме він в
своїх публікаціях пояснив широкій публіці фізикові хаосу) 53. У недавньому виступі він доводив:
«Хаос несумісний з редукционизмом. Ця нова наука висуває тверді вимоги пристрою миру, а саме
коли справа доходить до самих цікавих питань: про порядок і безладдя, розпаді й творенні, утворенні структури й
самого життя, у всіх цих випадках ціле не може бути пояснене через свої складові частини.
Існують фундаментальні закони, що управляють поводженням складних систем, але вони не схожі на звичайні. Це
закони структури, організації й масштабу, і вони просто зникають, коли ми фокусируем увага на окремих
тридцятилітніх складної системи, точно так само, як втрачає зміст розмова про психологію юрби куклуксклановцев, якщо ви
берете інтерв'ю в окремого її учасника»54.
Я заперечив би на це, по-перше, що різні питання цікаві по-різному. Безсумнівно, проблеми творчості й
виникнення життя цікаві, тому що ми живі й хотіли б творити. Але є й інші питання, цікаві тому, що
вони підводять нас усе ближче до крапки зближення наших пояснень. А відкриття джерел Нила - воно адже нічого не дало для
кращого розуміння проблем сільського господарства в Єгипті, але хто скаже, що це відкриття було нецікаво?
По-друге, тут упускається з виду, що суть подібних питань складається в поясненні цілого «через своїої тридцятилітні
частини»; однак вивчення кварків і електронів фундаментально не тому, що вся звичайна речовина з них складається, а
тому, що ми думаємо, що їхнє вивчення дозволить нам довідатися щось про принципи, на яких всі
52
побудовано. (Саме експеримент, у якому електронами обстрілювали кварки усередині атомних ядер, вирішив справу в
користь сучасної єдиної теорії двох із чотирьох фундаментальних сил у природі - слабких і електромагнітних сил.)
Насправді фізик, що займається в наші дні частками, приділяє більше увагу не кваркам, що втримується там, і
електронам, а екзотичним часткам, що не входять у звичайну речовину, тому що нам здається, що вивчаючи саме ці
частки, ми швидше одержимо відповіді на мнас, що цікавлять, питання. Коли Эйнштейн у своїй загальній теорії
відносності пояснив природу тяжіння, це відбулося не «через складові частини», а через геометрію простору-
часу. Може так трапитися, що фізики двадцять першого століття виявлять, що вивчення чорних дір або гравітаційного
випромінювання дає більше для розуміння законів природи, чим фізика елементарних часток. Наша нинішня
зосередженість на елементарних частках заснована на тактичному міркуванні, що в цей момент історії науки
саме цей шлях веде нас до остаточної теорії.
Нарешті, потрібно ще встановити, чи дійсно існують нові закони, що управляють складними системами? Так,
звичайно, це так у тому розумінні, що різні рівні сприйняття вимагають різної мови для опису й аналізу. Це в рівної
ступеня ставиться й до хімії, і до хаосу. Але чи фундаментальні нові закони? Контрпримером є згадана
Глейком юрба линчевателей. Можна спробувати сформулювати все, що ми знаємо про юрби, у формі законів (таких,
наприклад, як старе виречення, що революції завжди пожирають своїх дітей), але якщо ми попросимо пояснити, чому ці
закони діють, нас навряд чи задовольнить відповідь, що це - фундаментальні закони, що не мають пояснень через що-
те інше. Ми скоріше будемо шукати редукционистское пояснення, засноване на психології окремих людей. Це ж
вірно й відносно встановлення хаосу. Разючий прогрес, досягнутий в останні роки в цій області,
полягав не тільки в спостереженні хаотичних систем і формулюванню емпіричних законів, керуючих ними; що
значно важливіше, закони, яким підкоряється хаотичне поводження, були математично виведені із законів
мікрофізики, керуючих тими системами, у яких виникає хаос.
Я підозрюю, що всі працюючі вчені (і, можливо, взагалі більшість людей) є на практиці такими ж
редукционистами, як я, хоча деякі з них, начебто Эрнста Майра або Пилипа Андерсона, не люблять уживати цей
термін. Наприклад, медичні дослідження мають справа із проблемами настільки невідкладними й важкими, що часто
пропозиції нових методів лікування змушені опиратися тільки на медичну статистику а не на розуміння того,
чому цей метод приносить плоди. Але навіть якщо нова методика запропонована на підставі перевірки на багатьох пацієнтах,
[...]
Початок
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127]
У світі фізики
Наука та техніка