Читать книгу "Радость науки. Важнейшие основы рационального мышления - Джим Аль-Халили"

сторонниками как неоспоримая истина. Но, как и многое в науке, реальная жизнь полна беспорядка, и прежде чем принять какое-либо решение, необходимо учесть все возможные факторы и соображения. К сожалению, очень многие в наши дни не готовы приложить усилия, чтобы заглянуть немного глубже поверхностного. Будь проще, говорят они, не грузи меня деталями. И все же может быть удивительно, насколько яснее и проще для понимания становится проблема, если мы признаём ее сложность и рассматриваем ее с разных точек зрения.

Эта идея хорошо знакома физикам. Мы часто говорим о зависимости от системы отсчета. Так, мяч, выброшенный из окна движущегося автомобиля, будет казаться движущимся с разной скоростью в зависимости от системы отсчета наблюдателя – например, пассажира автомобиля или кого-то, наблюдающего со стороны дороги. Абсолютного значения скорости мяча не существует, поэтому и пассажир автомобиля, и внешний наблюдатель правы, когда указывают свои различные измеренные скорости мяча. Они верны в своих системах отсчета. Иногда то, что можно сказать о чем-то, зависит от перспективы и масштаба. Мир, который видит и воспринимает муравей, сильно отличается от мира человека, орла или синего кита. Точно так же наблюдения астронавта в космосе отличаются от наблюдений его собратьев-людей на Земле.

Эта зависимость от системы отсчета порой затрудняет нашу задачу, когда нам нужно выяснить, каков мир на самом деле. Вообще говоря, многие ученые и философы справедливо утверждают, что невозможно познать реальность такой, какая она есть на самом деле, поскольку мы можем сказать только то, как мы ее воспринимаем: то, как наш разум интерпретирует сигналы наших органов чувств. Однако внешний мир существует независимо от нас, и мы всегда должны стараться изо всех сил найти такие способы его познания, которые не являются субъективными, то есть независимы от системы отсчета.

Упрощение объяснения, описания или аргументации – это не всегда плохо. На самом деле это может быть очень полезно. Чтобы действительно понять физическое явление, раскрыть его суть, ученый пытается убрать ненужные детали и обнажить его скелет (всегда «так просто, насколько возможно, но не проще»). Например, лабораторные эксперименты часто проводятся в специально контролируемых условиях для создания искусственной и идеализированной среды, облегчающей изучение важных особенностей явления. К сожалению, это вряд ли когда-либо применимо по отношению к человеческому поведению. Реальный мир беспорядочен и часто слишком сложен, чтобы его можно было упростить. Есть хорошо известная (во всяком случае, физикам) шутка о фермере-молочнике, который хочет найти способ увеличить надои у своих коров и поэтому обращается за помощью к команде физиков-теоретиков. После тщательного изучения проблемы физики наконец говорят ему, что нашли решение, но что оно работает только в том случае, если они предполагают сферическую корову в вакууме[12]. Не все можно упростить.

Несколько лет назад я брал интервью у Питера Хиггса – британского физика, в честь которого названа знаменитая частица[13], – для моей радиопрограммы The Life Scientific на BBC. Я спросил его, может ли он объяснить, что такое бозон Хиггса, за тридцать секунд. Он посмотрел на меня серьезно и, должен признаться, не слишком сочувственно и покачал головой. Он сказал, что ему потребовалось много десятилетий, чтобы понять физику, лежащую в основе механизма Хиггса в квантовой теории поля, поэтому как можно ожидать, что такую сложную тему удастся свести к короткому звуковому фрагменту? Существует похожая история о великом Ричарде Фейнмане, которого после получения Нобелевской премии в середине 1960-х годов журналист спросил, может ли он в одном предложении объяснить, в чем заключалась его работа, получившая премию. Легендарный ответ Фейнмана был таков: «Черт возьми! Если бы я мог в нескольких словах объяснить суть дела, это бы не стоило Нобелевской премии!»

Людям свойственно искать непонятному простейшее объяснение, и если мы все-таки находим простое объяснение, то цепляемся за него из-за его сильной психологической привлекательности по сравнению с более сложными объяснениями, на понимание которых мы, возможно, не захотим тратить силы. Ученые в этом смысле не исключение – даже лучшие из нас. Вскоре после того, как Эйнштейн завершил свою Общую теорию относительности в 1915 году, он применил ее уравнения к описанию эволюции всей Вселенной. Однако он обнаружил, что его уравнения предсказывают Вселенную, которая должна схлопнуться из-за взаимного гравитационного притяжения всей содержащейся в ней материи. Эйнштейн знал, что этого со Вселенной, судя по наблюдениям, не происходит, и самое простое предположение, которое он мог сделать, заключалось в том, что она должна быть стабильной. Итак, он изменил свои уравнения и выбрал самое простое математическое «исправление» из возможных, добавив так называемую космологическую постоянную, которая выполняла противодействующую роль в тех его уравнениях, которые описывали совокупное притяжение материи, и таким образом он стабилизировал свою модель Вселенной. Но другим ученым не потребовалось много времени, чтобы предложить другое объяснение: что, если Вселенная все-таки не является стабильной? Что, если она на самом деле становится больше, а гравитация лишь замедляет ее расширение, а не заставляет ее коллапсировать? Это объяснение подтвердил астроном Эдвин Хаббл в конце 1920-х годов. Тогда Эйнштейн понял, что в его «исправлении» больше нет необходимости. Он избавился от своей космологической постоянной, назвав ее самой большой ошибкой в своей жизни.

Однако если мы перенесемся в наши дни, то обнаружим, что ученые восстановили исправление Эйнштейна. В 1998 году астрономы обнаружили, что Вселенная не только расширяется, а расширяется с ускорением. Нечто противодействует совокупному гравитационному притяжению материи, заставляя Вселенную расширяться все быстрее. Мы называем это нечто, за неимением лучшего названия, темной энергией. Это хороший пример того, как наше научное понимание вопроса может расти по мере накопления новых доказательств и новых знаний. Дело в том, что, основываясь на фактах, известных ему сто лет назад, Эйнштейн выбрал самое простое решение. Однако он выбрал его по неправильной причине. Он предположил, что Вселенная статична – не расширяется и не коллапсирует. Сегодня кажется, что космологическая постоянная все-таки может быть необходима для описания нашей Вселенной, но по причинам более сложным, чем мог себе представить Эйнштейн. И это еще не конец истории, ведь темная энергия остается областью непознанного.

Поэтому ученые стараются не поддаваться соблазну бритвы Оккама. Самое простое объяснение не обязательно правильное. Этот урок нам не мешало бы перенести в повседневную жизнь. Сейчас мы живем в эпоху громких фраз, лозунгов и мгновенного доступа к новостям и информации, что совпало с переходом к более резким и бескомпромиссным мнениям. Общество становится все более идеологически поляризованным, а сложные вопросы, требующие открытого обсуждения и вдумчивого анализа, сводятся к черному или белому. Все полутона теряются,