Читать книгу "О происхождении времени. Последняя теория Стивена Хокинга - Томас Хертог"

противостояния по проблеме мультивселенной лежат глубокие эпистемологические вопросы о природе физической теории. Как связаны с нашими физическими теориями мы сами? И что в конечном счете невероятные открытия в физике и космологии рассказывают нам о великой загадке существования?

С самого начала современной научной революции физика добивалась успеха, глядя на космос «с точки зрения Бога». Не с точки зрения Бога-творца – во всяком случае, не всегда, – но в смысле теоретической перспективы.

Когда Коперник бросил вызов геоцентрическому мировоззрению древних, ему помогло в этом воображение: он как бы взглянул на Землю и Солнечную систему извне, со стороны звезд. Его предположение, что планеты движутся по круговым орбитам, означало, что представленная им гелиоцентрическая модель была неточной – но неточными были и астрономические наблюдения того времени[150]. Однако, воображая себя высоко парящим над Землей и планетами, Коперник нашел революционно новый способ думать о космосе и нашем месте в нем. Он открыл то, что можно назвать архимедовой точкой в физике и астрономии[151] – идею, что существует удаленная точка зрения, встав на которую, можно достичь объективного понимания мира[152]. И если новой науке, которая вдохновилась этой идеей, потребовались столетия, чтобы развиться и изменить мир, коперниканская революция всего за несколько десятилетий перенесла человечество в совершенно новую понятийную реальность, в которой оно больше не было центром Вселенной[153].

Сегодня мы знаем, что труды Коперника были только началом неумолимого стремления к утверждению архимедовой точки. Столетие за столетием коперниканская перспектива все глубже проникала в язык физики. Чем бы мы сегодня ни занимались в физике – ускорением частиц, созданием новых элементов или регистрацией слабых фотонов CMB-излучения, мы всегда строим наши рассуждения так, как будто взаимодействуем с Природой, находясь в некоторой абстрактной точке вне ее – это, если угодно, «взгляд ниоткуда»[154]. Вовсе не находясь при этом «нигде», а оставаясь привязанными к Земле и земным условиям, физики выработали множество хитроумных способов взаимодействовать с Вселенной и думать о ней так, как если бы мы могли представлять ее объективно.

Никакое другое открытие не привело на этом пути к такому гигантскому прыжку вперед, как ньютоновы законы движения и тяготения. Ньютон понимал, что отношения между математикой и физическим миром, которые ставили ученых в тупик со времен Платона, включают в себя движение и эволюцию, а не вневременные очертания и формы. Успех и универсальная применимость его законов подтверждали идею, что наука приносит нам истинное объективное знание о мире. В своем труде Ньютон пытался применить «взгляд ниоткуда», относя все движения к воображаемой фиксированной сцене мирового пространства, границы которой были обозначены далекими звездами – абсолютного пространства, которое он считал неизменным и неподвижным. Его закон тяготения и три закона движения диктовали объектам, как им двигаться на этой сцене, – но ничто никогда не могло изменить свойств самого абсолютного пространства. Абсолютное пространство и абсолютное время были в ньютоновой физике чем-то вроде жестких строительных лесов, созданной Богом фиксированной и вечно существующей ареной, на которой разыгрывались все процессы в мире.

Но даже этот абсолютный фон не был, вопреки надеждам Ньютона, вполне объективной точкой отсчета. Простая математическая форма его законов соблюдается на космической сцене только для привилегированных актеров – тех, что не вращаются или не ускоряются относительно абсолютного пространства. Представьте, например, что вы – «непривилегированный астронавт», который находится, скажем, во вращающемся космическом корабле. Если бы вам вздумалось выглянуть в иллюминатор, вы бы увидели, что далекие звезды описывают на небе круги в направлении, противоположном направлению вращения вашего корабля, хотя на них не действуют никакие силы. Это нарушает первый закон движения Ньютона, согласно которому тела, на которые не действуют никакие силы, находятся в состоянии покоя или двигаются с постоянной скоростью по прямой. Таким образом, прекрасные законы Ньютона истинны только для тех особых наблюдателей, которые связаны с абсолютным пространством: для них законы движения каким-то образом оказываются проще, чем для всех остальных.

Этого оказалось достаточно, чтобы Эйнштейн был недоволен законами Ньютона. Ему казалось глубоко неправильным, что в описании Природы есть привилегированные действующие лица, для которых весь мир выглядит проще благодаря самому характеру их движения. Эйнштейн полагал это пережитком докоперниковского мировоззрения – пережитком, который подлежал искоренению. И он был искоренен. Эйнштейн заменил ньютоновы абсолютное пространство и время новой концепцией пространства-времени, относительного и динамичного. Его гений заключался в отыскании способа так формулировать физические законы, что все наблюдатели, где бы они ни находились и как бы они ни двигались, получали бы одни и те же уравнения. Уравнение общей теории относительности Эйнштейна, приведенное в главе 2, выглядит одинаково для всех. Чтобы учесть зависимость результатов наблюдений любого конкретного наблюдателя от его положения и движения, теория относительности оснащена системой правил преобразования, которые связывают восприятие различных наблюдателей друг с другом. С помощью этих правил любой может извлечь «объективную суть» Природы – по крайней мере в том, что касается классического тяготения, – из того самого универсального уравнения, что приведено выше. Теория относительности реализует идеал Эйнштейна: никто не должен иметь привилегированной точки зрения. По Эйнштейну, истинно объективные корни реальности надо было искать не с конкретной точки зрения привилегированного наблюдателя, но в абстрактной математической архитектуре, лежащей в основании Природы. Эйнштейн вынес архимедову точку физики за пределы пространства и времени, в трансцендентный мир математических соотношений. Это видение мира укрепило в научных кругах идею, что на свете существуют фундаментальные физические законы, реальность которых выше и шире пределов физической Вселенной и которым можно дать рациональное и причинное объяснение. Нобелевский лауреат Шелдон Ли Глэшоу, возможно, самый яркий защитник этой позиции, сказал в 1992 году: «Мы верим, что мир познаваем. Мы утверждаем, что существуют вечные, объективные, над-исторические, общественно нейтральные, внешние и универсальные истины»[155].

Несмотря ни на что, космология мультивселенной придерживается того же представления – что физика в конечном счете покоится на прочном и вечно неизменном основании. Теория мультивселенной в некотором смысле сдвигает архимедову точку еще дальше – гораздо дальше, чем это смели делать сам Архимед, Коперник и даже Эйнштейн. Пользуясь представлением о том, что метазаконы мультивселенной обладают неким первичным существованием, космология мультивселенной вновь подтверждает восходящую к Ньютону парадигму пространства конфигураций физических явлений, погруженного в фиксированную фоновую структуру; мы можем воспринимать ее и оперировать ею «с позиции Бога».

В то время как онтологический статус физических законов едва ли имеет какое-то значение в контролируемой среде лабораторий, он взрывается нам в лицо, когда мы начинаем задумываться о более глубоком происхождении этих законов – и уж конечно, когда мы ищем причину их биофильности.