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
«Фізики розглядають себе членами елітарної групи, членство в якій визначається тільки особистими науковими
заслугами. При цьому передбачається, що всі мали чесний старт. Приналежність до групи підкреслюється крайньої
невимушеністю в одязі, однаковим видом кабінетів і обігом друг до друга по іменах. Індивідуалізм і
змагання вважаються припустима й ефективними: ієрархія в співтоваристві будується як меритократия 2), що робить
гарну фізику. Однак американські фізики підкреслюють, що наука недемократична: рішення, що стосуються цілей
наукової діяльності, не повинні прийматися більшістю голосів співтовариства й не повинне бути рівного доступу для
усіх до ресурсів лабораторій. Більшість японських фізиків дотримуються по цих пунктах протилежного
думки...»150
Під час подібних досліджень антропологи й соціологи виявили, що навіть процес змін у науковій теорії
є суспільною справою. В одному з недавніх оглядів відзначалося, що
2) Меритократия - суспільство, ієрархія членів якого визначається тільки особистими заслугами кожного в
певної області. - Прим. з.
146
«наукові істини, по суті, є широко цитируемыми суспільними угодами щодо того, що
являє собою „действительность", що виникають у результаті „научного процесу" переговорів». Спостереження за
ученими в процесі роботи дозволили французькому філософові Бруно Латуру й англійському соціологові Стиву Булгару
помітити, що «переговори щодо того, що вважати доказом, або що є гарним експериментом,
настільки ж безладні, як і будь-яка суперечка між суддівськими або політиками».
Здавалося б, залишається всього лише один крок від цих корисних історичних і соціологічних спостережень до
радикальної точки зору, що конкретний зміст загальноприйнятих наукових теорій визначається суспільної й
історичною обстановкою, у якій дана теорія розвивалася. (Розвиток саме такої точки зору іноді називають
програмою-максимум соціології науки.) Ця атака на об'єктивність наукового знання виявилася навіть у заголовку книги
Ендрю Пикеринга «Створення кварків»152. У заключній главі він доходить висновку: «Якщо врахувати величезну
тренування фізиків, що займаються елементарними частками, у застосуванні складної математичної техніки, те
перевага математики в їхньому описі реальності не складніше пояснити, чим пристрасть народу до свого рідного
мові. Точка зору, що відстоюється в цій главі, полягає в тім, що при розвитку поглядів на навколишній нас
мир ніхто не зобов'язаний брати до уваги те. що говорить наука двадцятого століття». Пикеринг детально описує більші
зміни в напрямку розвитку експериментальної фізики високих енергій, що відбулися наприкінці 60-х - початку 70-х
гг. Замість здорового підходу (термін Пикеринга), заключавшегося в тім, щоб зосередити зусилля на самих помітних
явищах у зіткненнях часток високих енергій (наприклад, фрагментація часток на велику кількість інших часток,
первинного пучка, що летящих в основному в направлении,), експериментатори почали проводити запропоновані теоретиками
досвіди по пошуку рідких подій, наприклад таких, коли якась частка великої енергії летить після зіткнення під
більшим кутом до напрямку первинного пучка.
Дійсно, у фізику високих енергій у ті роки відбулася зміна пріоритетів, багато в чому правильно описана
Пикерингом, але вона диктувалася історичною місією фізики. Протон складається із трьох кварків, оточених хмарою
безупинно виникаючих і що пропадають глюонов і кварк-антикварковых пара. У більшості зіткнень між
протонами енергія початкових часток іде на загальне перемішування цих хмар, що нагадує результат зіткнення
двох вантажівок зі сміттям. Такі зіткнення вкрай цікаві, але вони занадто складні, так що сучасна теорія
кварків і глюонов не дозволяє нам розрахувати їхні результати. Таким
147
образом, вони нецікаві з погляду перевірки цієї теорії. Однак зрідка кварк або глюон в одному із протонів
випробовує лобове зіткнення із кварком або глюоном з іншого, так що їхньої енергії виявляється досить на те, щоб
вибити кварк або глюон великої енергії з області зіткнення. Імовірність цього процесу ми можемо обчислити. В
подібному зіткненні можуть народжуватися й нові частки, наприклад W і Z - переносники слабких ядерних сил. Їхнє вивчення
необхідно для кращого розуміння об'єднання слабких і електромагнітних взаємодій. Саме для детектирования
таких рідких подій і плануються сьогодні всі експерименти. І все-таки Пикеринг, що, наскільки я можу судити,
розуміє теоретичне обґрунтування цих дій дуже добре, продовжує описувати зміну акцентів у фізику високих
енергій просто як зміну моди153!, начебто переходу від імпресіонізму до кубізму або від коротких спідниць до довгого.
Перехід від очевидного спостереження, що наука є соціальним явищем, до висновку, що остаточний продукт
науки - наші теорії - такі, які вони є, через вплив суспільних або історичних сил, представляється
просто логічною помилкою. Група альпіністів може довго сперечатися про кращий маршрут на вершину, причому ці суперечки
можуть бути пов'язані з історичними причинами й соціальним складом групи, але зрештою гарний маршрут або
буває знайдений, або ні, і коли альпіністи піднімаються на вершину, вони можуть точно відповісти на це питання. (Ніхто не
видасть книгу про альпінізм із назвою «Створення Евересту».) Я не можу довести, що з наукою все обстоит точно так само,
але весь мій досвід ученого говорить про це. «Переговори» про зміни в наукових теоріях тривають, учені знову й
знову міняють свою точку зору у відповідь на обчислення й експерименти, поки той або інший погляд не виявляє
безсумнівні сліди об'єктивного успіху. Я виразно почуваю, що ми виявляємо у фізику щось реальне, щось,
існуюче незалежно від тих соціальних і історичних умов, які дозволили нам це відкрити.
Де ж тоді джерела невтримної атаки на об'єктивність наукового знання? Думаю, що одне із джерел - старе
лякало позитивізму, цього разу використовуване для вивчення самої науки. Якщо хтось відмовляється обговорювати те, що
безпосередньо не спостерігається, тоді й не можна серйозно ставитися до квантових теорій полів, принципам симетрії
або, взагалі, до законів природи. Те, що можуть спостерігати філософи, соціологи й антропологи, - це реальне поводження
живих учених, а таке поводження ніколи не вдається описати за допомогою загальних законів. Навпроти, бажаної, хоча й
метою, що вислизає, учених є пряма перевірка наукових теорій, і, коли це вдається, учені переконуються в
реальності цих теорій.
148
[...]
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]