Читать книгу "Уродливая Вселенная - Сабина Хоссенфельдер"

«И все-таки суперсимметричные партнеры обнаружены не были, – говорю я. – Это вас не беспокоит?»

«Я начинаю беспокоиться, это правда. Я никогда и не думал, что будет легко. Уже давно появились граничные оценки из экспериментов на Большом электрон-позитронном коллайдере и экспериментов по распаду протона, означающие, что многие суперпартнеры должны быть тяжелыми. Но у нас в запасе еще одна неплохая попытка благодаря модернизации Большого адронного коллайдера, повышающей энергию столкновений. Надежда умирает последней».

«Многие люди сейчас встревожены тем, что суперсимметрия в Большом адронном коллайдере не проявляется, – говорю я, – поскольку это означает, что, какой бы искомая теория ни была, она неестественна, или тонко настроена. Что вы об этом думаете?»

«Многие вещи тонко настроены, и мы не знаем почему. Я бы точно не верил в суперсимметрию, если бы не объединение констант взаимодействий, с моей точки зрения, поразительное. Не могу поверить, что это совпадение. К сожалению, расчеты не дают нам точной информации о масштабе масс, где должна проявляться суперсимметрия. Но шансы на объединение начинают ухудшаться, если суперсимметричные партнеры не показываются на энергиях около 2 ТэВ. Для меня это причина оставаться оптимистичным».

«Так вы не беспокоитесь, что основополагающая теория может не оказаться естественной?»

«Нет. Это могла бы быть неминимальная суперсимметричная Стандартная модель или какой-то вариант нарушения симметрии, который мы не понимаем. Это теории сложные. Думаю, что мы будем учиться на экспериментальных открытиях. Или попросту смиримся с неестественностью. Стандартная модель уже сама по себе очень неестественна. Параметр, придающий электрону массу, уже 10–6. Какой есть», – говорит Фрэнк и пожимает плечами.

«То есть это вас не особенно волнует».

«Нет. Аргументы в пользу суперсимметрии были бы еще убедительнее, если бы, скажем так, ее обнаружили. Или, что более реалистично, если бы она четко разрешила проблему иерархии. Но для меня во сто крат более веский довод – объединение констант взаимодействий, а оно пока никуда не делось».

«Так вас устроило бы утверждение, что есть несколько основополагающих теорий и их параметры просто такие, какие есть?» – спрашиваю я.

«В перспективе хотелось бы иметь теорию получше. Опять-таки – вам не обязательно иметь теорию всего, чтобы иметь теорию чего-то. А если теория хорошо объясняет что-то одно, для меня это очень обнадеживающий знак».

«Вы, должно быть, знаете, что Стивен Вайнберг проводит аналогию с коневодством», – говорю я.

«С чем? С коневодством? Нет».

«Коневод перевидал множество лошадей. И теперь, глядя на какую-нибудь лошадь, он говорит “Прекрасная лошадь”, когда знает по опыту, что вот та лошадь, которая побеждает на скачках».

«Полагаю, мы можем отчасти понять свое чувство прекрасного – оно не совсем уж непостижимо. Симметрия точно имеет к нему отношение, а также экономичность. В нем не должно быть незавершенности. Но думаю, пытаться отыскать точное определение – слишком самонадеянно. Вы хотите найти точные нейронные сети в мозге, которые заставляют нас считать что-то красивым? Как правило, люди приходят к одинаковому заключению относительно того, что красиво».

«Ну, устроены-то мы все более или менее одинаково, – говорю я. – Только почему наше эстетическое чувство должно иметь какое-то отношение к законам природы?»

«Думаю, все наоборот, – объясняет Фрэнк. – Людям удается лучше приспособиться к жизни, если они имеют точную модель природы, если их представления соответствуют реальному положению дел. Поэтому в процессе эволюции поощряется ощущение, которое приходит с правотой, – это и есть чувство прекрасного. То, что нам хочется продолжать делать, что мы находим притягательным. Так успешные объяснения становятся привлекательными. И веками люди находили шаблоны, в которые укладывались работающие идеи. Вот мы и выучились считать их красивыми».

«А сейчас мы также проходим процесс обучения, узнавая, что было успешным. Следовательно, мы обучены восхищаться тем, что успешно, и тем, что красиво. А еще мы оттачиваем свое чувство прекрасного по мере накопления опыта, и эволюция поощряет нас воспринимать опыт обучения как вознаграждение».

«Такова моя скромная теория того, почему законы природы красивы. Вряд ли она совершенно ошибочна». После паузы Фрэнк продолжает: «К тому же есть еще аргумент, связанный с антропным принципом. Если бы законы не были красивы, мы бы их не обнаружили».

«И все же вопрос в том, продолжим ли мы находить их, – говорю я. – Мы смотрим на нечто новое, с чем прежде никогда не сталкивались».

«Не знаю, – отвечает Фрэнк, – посмотрим».

«Вы знаете книгу Макаллистера “Красота и революция в науке”? – спрашиваю я 122. – Он предлагает усовершенствованный вариант идеи Куна о том, что наука развивается за счет революций. Согласно Макаллистеру, во время революции ученые отбрасывают не все, а только свои концепции красоты. Поэтому, когда бы ни происходила научная революция, они должны разработать новую концепцию красоты. Он перечисляет несколько примеров: стационарная модель Вселенной, квантовая механика и так далее».

«Если это так, – продолжаю я, – получается, что зацикливаться на концепциях красоты, использовавшихся в прошлом, – ровно то самое, чего делать не стоит».

«Да, верно, – говорит Фрэнк. – Обычно этот руководящий принцип неплох. Но иногда приходится вводить нечто новое. В каждом из этих примеров вы тем не менее обнаруживаете, что новые идеи тоже красивы».

«Но ведь люди обнаруживали новую красоту только после того, как данные вынуждали их взглянуть на нее, – замечаю я. – А я боюсь, что мы можем этого не дождаться. Поскольку уперлись в эту старую концепцию красоты, которую используем для разработки теорий и планирования проверочных экспериментов».

«Может, вы и правы», – отвечает на это Фрэнк.

Сила в количестве

Меня не очень-то убедила скромная теория Фрэнка Вильчека, объясняющая, почему законы природы красивы. Если восприятие красоты стало развившимся в процессе эволюции ответом на успешную теорию, почему тогда так много физиков-теоретиков жалуются на уродливость Стандартной модели, самой успешной теории из всех? И почему они отыскивают красоту в неуспешных теориях вроде SU(5) – модели объединения? Признаю́: я нахожу объяснение Фрэнка симпатичным, но это не означает, что оно верно.

И в любом случае, если мы выучиваемся считать успешные теории красивыми, это не значит, что мы вправе использовать свое эстетическое чувство для разработки еще более успешных теорий; это значит лишь, что мы настроим еще больше таких же теорий. «Если бы законы не были красивы, мы бы их не обнаружили», – сказал Фрэнк. Вот именно это меня и тревожит. Я предпочла бы иметь уродливое объяснение, чем никакого вообще, но если Фрэнк прав, то мы можем никогда не найти более фундаментальную теорию, если она недостаточно красива.