Читать книгу "Гонка за Нобелем - Брайан Китинг"

Чтобы позволить человечеству оказаться в правильном месте в правильное время, Картеру пришлось придумать Мультивселенную, хотя он и не использовал этот термин{11}. Сам Картер признавал, что антропный принцип и Мультивселенная — весьма спорные, возможно даже трудные для принятия концепции. Однако, продолжал он, даже если попытки вывести свойства наблюдаемой Вселенной не позволят найти твердую опору в более фундаментальной математической структуре, идею Мультивселенной «все равно следует воспринимать всерьез, даже если кому-то она не нравится».

Для некоторых картеровский подарок Копернику стал настоящим разочарованием. Не было никаких причин для существования таких областей; это было простой случайностью, точно так же можно сказать, что Земля находится в так называемой зоне обитаемости — на точно выверенном расстоянии от Солнца, где вода на ее поверхности может существовать в жидкой фазе, — специально для того, чтобы мы на ней обитали. Куда лучше было бы объяснить, почему Земля находится на расстоянии именно 150 млн км от Солнца. Антропный аргумент вызвал жаркие дебаты. Нобелевский лауреат Стивен Вайнберг впоследствии заметил, что, если концепция Мультивселенной верна, «нам придется отказаться от надежды найти рациональное объяснение точных значений [масс субатомных частиц], которые мы наблюдаем в нашей Вселенной, поскольку их значения случайны для того конкретного региона Мультивселенной, в котором мы живем»{12}.

В то время как картеровская версия Мультивселенной не была привязана к физической теории, модель вечной инфляции Линде практически требовала Мультивселенной. Тем не менее в ней также присутствовала значительная доля антропичности. Критики заявляли, что нерациональный и нефальсифицируемый характер этой гипотезы лишает ее статуса научной. И тем не менее инфляционная модель была лучшей из всего, чем мы располагали.

Отрицание отцовства

Сторонники модели стационарного состояния Вселенной внесли ценный вклад в научные дебаты. Но с кончиной их модели почил в бозе и совершенный космологический принцип. Это распахнуло двери для вечной инфляции, Мультивселенной и антропного принципа — предмета пятого и последнего раунда Великих дебатов, который мы с вами рассмотрим в этой книге.

С каждым новым раундом Великих дебатов — от противостояния Коперника и Галилея Церкви и геоцентристам до спора между сторонниками модели стационарного состояния Хойла и приверженцами модели Большого взрыва — ставки росли. В самом начале предметом спора было центральное положение Земли. Затем — уникальность нашей галактики Млечный Путь. Эти первые дебаты касались места человечества во Вселенной. Не было никаких сомнений в том, что мы живем в единственной Вселенной.

В пятом раунде Великих дебатов столкнулись те, кто утверждал, что наша Вселенная — одна из бесконечного числа Вселенных, с теми, кто считал, что теория Мультивселенной не только ошибочна, но и на самом деле вредна для науки. Основными представителями «коперниканского» лагеря в пятых Великих дебатах выступали Роджер Пенроуз и Пол Стейнхардт. Пенроуз первым из физиков отметил, что инфляционная модель, чтобы быть жизнеспособной, требует целого ряда точно заданных условий — так называемой тонкой настройки{13}. Стейнхардт был одним из трех отцов-основателей инфляционной модели, у которого также сперло дыхание на гарвардской пресс-конференции BICEP2 в День святого Патрика, хотя и по другой причине.

Несколько лет назад Стейнхардт вместе с Джеймсом Бардином и Майклом Тернером показали, что небольшие вариации реликтового фона могли быть сгенерированы квантовыми флуктуациями в ходе инфляции. Они предсказали, что эти флуктуации усилятся и приведут к крупномасштабным температурным возмущениям — и в конечном счете к формированию космических структур, таких как галактики, позднее зарегистрированным радиометром DMR на борту обсерватории COBE в 1992 году. В 1993 году в сотрудничестве с Робертом Криттенденом, Риком Дэвисом, Диком Бондом и Джорджем Эфстатиу Стейнхардт вычислил влияние гравитационных волн на температурный режим реликта, если инфляция действительно имела место{14}. Короче говоря, его вклад в разработку теории инфляции был огромен, и ее доказательство фактически гарантировало ему — если следовать традициям Нобелевской премии за открытие бозона Хиггса — билет в Стокгольм, где мы с ним, как я надеялся, встретимся за шведским столом.

Но в 2002 году, когда Стейнхардт получил престижную международную награду — медаль Дирака — как соавтор теории инфляции, произошло нечто невероятное: он обрушился с резкой критикой на собственное детище{15}. Неизбежность Мультивселенной с ее бесконечным множеством карманных вселенных позволяет предсказать, по сути, все что угодно. Для Стейнхардта это было не лучше и не хуже, чем не предсказать ничего. «Если ваша модель допускает любую возможность, какую только можно себе представить, ее не может опровергнуть ни один тест или комбинация тестов»{16}, — писал он. Зачем Стейнхардту потребовалось опровергать инфляцию? Разве не логичнее было бы предложить собственную теорию? Все дело в том, что над Стейнхардтом нависла тень философа Карла Поппера, сурового стража научного метода.

Поппер и лопнувшие пузыри[34]

Незадолго до того, как команда BICEP2 объявила о своем открытии, Стейнхардт написал: «Думаю, прежде всего теоретики сегодня должны определить, может ли теория инфляции… быть спасена от превращения в „теорию чего угодно“, и если нет, то необходимо искать новые идеи им на смену. Причина проста: нефальсифицируемая „теория чего угодно“ создает несправедливые условия конкуренции для подлинно научных теорий. Ведущие авторитеты в этой области могут сыграть важную роль, разъяснив, что „теория чего угодно“ неприемлема в науке, и тем самым вдохновить талантливых молодых ученых взяться за решение этой сложной задачи»{17}.

Стейнхардт словно давал понять: бесплатные обеды — это мило, но иногда вы получаете то, за что заплатили. Но что побудило одного из патриархов инфляции к такому самобичеванию? И как насчет утверждения Стейнхардта о том, что нефальсифицируемость — имманентное свойство теории инфляции? Что это означает для науки? Действительно ли в таком случае наука теряет способность рассказать нам что-то о происхождении пространства и времени? Правда ли нефальсифицируемые теории ненаучны? Согласно Попперу — да.

Сегодня нефальсифицируемость стала шибболетом для «плохой науки». Любопытно, что, хотя Попперу ставят в заслугу (или винят за) то, что он ввел понятие фальсифицируемости как критерий, позволяющий отличить научное от ненаучного, сам Поппер не предназначал его для применения в точных или естественных науках. Он использовал критерий фальсифицируемости для атаки на ненаучные по своей природе дисциплины, которые маскировались под настоящую науку. Поппера раздражали такие области, как астрология, марксистский диалектический материализм и фрейдовский психоанализ.