Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует - Ли Смолин

Что бы кто ни говорил, никогда не было человеческого общества без науки, политики, искусства и религии. В пещерах, чьи стены украшены рисунками древних охотников, мы находим кости и камни с узорами, показывающими, что люди подсчитывали какие-то вещи группами по четырнадцать, двадцать восемь или двадцать девять. Археолог Александр Маршак, автор книги Корни цивилизации, интерпретирует это как наблюдения за фазами Луны.[6] Это также могли быть записи раннего метода контроля за рождаемостью. В любом случае они показывают, что двадцать тысяч лет назад человеческие существа использовали математику чтобы организовать и концептуально представить свои ощущения о природе.

Наука не была изобретена. Она эволюционировала во времени, когда люди открывали инструменты и традиции, которые работали, чтобы привести физический мир в сферу нашего понимания. Наука, таким образом, есть путь, который является следствием способа существования природы – и следствием способа нашего существования. Многие философы ошибочно искали объяснение, почему наука работает, которое было бы применимо к любому возможному миру. Но такая вещь не может быть. Метод, который работал бы в любой возможной вселенной, будет подобен креслу, которое было бы удобным для любого возможного животного: он годился бы одинаково плохо в большинстве случаев.

На самом деле можно доказать версию указанного утверждения. Предположим, что ученые подобны слепым исследователям, ищущим самый высокий пик в своей стране. Они не могут видеть, но они могут чувствовать обстановку вокруг себя, чтобы определить, какой путь ведет вверх, а какой вниз, и они имеют альтиметр со звуковым считыванием, чтобы определять, насколько высоко они находятся. Они не могут видеть, когда они находятся на вершине пика, но они будут знать это, поскольку только здесь все направления ведут вниз. Проблема в том, что может быть больше, чем один пик, и, если вы не можете видеть, тяжело быть уверенным, что вы карабкаетесь на самый высокий. Таким образом, не очевидно, есть ли стратегия, которой слепые исследователи могут следовать, чтобы найти самый высокий пик за наименьшее количество времени. Это проблема, которую математики изучали, но пока не была доказана ее невозможность. Теорема отсутствия бесплатного обеда, разработанная Дэвидом Уолпертом и Вильямом Макреди, устанавливает, что в любом возможном ландшафте не будет лучшей стратегии, чем просто двигаться вокруг хаотическим образом.[7] Чтобы сформировать стратегию, которая действует лучше, вы должны что-нибудь знать о вашем ландшафте. Вид стратегии, который хорошо работал бы в Непале, потерпит неудачу в Голландии.

Таким образом, не удивительно, что философы не смогли открыть общей стратегии, которая объяснила бы, как работает наука. А придуманные ими стратегии почти не имели сходства с тем, что ученые делают на самом деле. Успешные стратегии со временем были открыты, и они встроены в практики индивидуальных наук.

Раз уж мы это поняли, мы можем идентифицировать свойства природы, которые исследует наука. Самое важное то, что природа относительно стабильна. В физике и химии легко разработать эксперименты, чьи результаты повторяемы. Это не должно означать, например, что это в меньшей степени свойственно биологии или еще в меньшей степени психологии. Но в областях, где эксперименты повторяемы, полезно описывать природу в терминах законов. Таким образом, с самого начала профессионалы физики интересовались открытием общих законов. При этом проблема не в том, имеются ли на самом деле фундаментальные законы; для того, как мы делаем науку, значение имеет то, есть ли регулярности, которые мы можем открыть и смоделировать, используя инструменты, которые мы можем сделать своими руками.

Нам случилось жить в мире, который открыт для нашего понимания, и это всегда было так. С самого начала нашей жизни как вида мы могли легко наблюдать регулярности в небе и в сезонах, в миграциях животных и в росте растений, и в наших собственных биологических циклах. Делая отметки на костях и камнях, мы научились, что мы можем удержать след этих регулярностей, соотноситься с ним и использовать это знание для собственной выгоды. Вплоть до сегодняшних экспериментов с гигантскими телескопами, мощными микроскопами и все большими и большими ускорителями мы делаем только то, что мы и всегда делали: используем находящуются под рукой технологию, чтобы открыть развертывающиеся перед нами структуры.

Но если наука работает потому, что мы живем в мире регулярностей, она работает особым способом, который является следствием некоторых особенностей в нашем собственном строении. В особенности, мы мастера выводить заключения из неполной информации. Мы постоянно наблюдаем мир, а затем делаем предсказания и выводим из них заключения. Это то, что делали охотники-собиратели, и это также то, что делают физики, работающие над частицами, и микробиологи. Мы никогда не имеем достаточно информации, чтобы полностью подтвердить заключения, которые мы выводим. Способность действовать на догадках и интуиции, а также действовать самоуверенно, когда имеющаяся у нас информация указывает на что-то, но не составляет доказательства, является существенным умением, которое делает некоторых хорошими бизнесменами, хорошими охотниками или фермерами, или хорошими учеными. Это значительная часть того, что делает человеческие существа столь преуспевающим видом.

Но эта способность устанавливает тяжелую цену, которая в том, что мы легко вводимся в заблуждение. Конечно, мы знаем, что мы легко одурачиваемся другими. Обман широко одобряется, поскольку он столь эффективен. Это, в конце концов, только потому, что мы созданы, чтобы приходить к заключениям из неполной информации, что мы так уязвимы для лжи. Нашей основной установкой должна быть одна из истин, что если нам требуется доказательство всего чего угодно, мы никогда ни во что не поверим. Мы бы тогда никогда не смогли бы сделать чего-либо – никогда не встать с кровати, никогда не жениться, не завести дружбу или союз. Без способности доверять мы были бы одинокими животными. Язык эффективен и полезен, поскольку большую часть времени мы верим тому, что нам говорят другие люди.

Но что является одинаково важным и успокаивающим, это как часто мы заблуждаемся. И мы заблуждаемся не только индивидуально, но и в массе. Склонность группы человеческих существ быстро увериться в чем-то, что индивидуальный член группы будет позже рассматривать как очевидно ложное, является в полном смысле слова поразительной. Некоторые их худших трагедий последнего столетия произошли потому, что хорошо мыслящие люди попались на удочку легких решений, предложенных плохими лидерами. Но достижение консенсуса является частью того, кто мы есть, так как оно существенно, если группа охотников должна преуспеть или племя должно убежать от наступающей опасности.

Тогда, чтобы сообщество продолжало существовать, должны быть механизмы коррекции: старейшины, которые сдерживают импульсивность молодых, поскольку, если они обучились чему-нибудь за свои долгие жизни, так это сколь часто они были неправы; молодые, которые оспоривают верования, которые поддерживались как очевидные и священные на протяжении поколений, когда эти верования больше не годны. Человеческое общество прогрессирует, поскольку оно научилось требовать от своих членов как мятежности, так и почтительного отношения, и поскольку оно открыло социальные механизмы, которые со временем уравновесили эти два качества.

Я верю, что наука является одним из этих механизмов. Это способ обучения и поощрения открытия нового знания, но более всего другого это коллекция умений и практик, которые со временем показали свою эффективность в раскрытии ошибок. Это наш лучший инструмент в постоянной борьбе за преодоление нашей врожденной склонности самим впадать в заблуждение и вводить в заблуждение других.

Из этого короткого очерка мы можем видеть, что общего имеют наука и демократический процесс. Как научное сообщество, так сообщество в общем смысле нуждается в достижении заключений и в вынесении решений, основанных на неполной информации. В обоих случаях неполнота информации будет приводить к формированию группировок, которые придерживаются различных точек зрения. Общества, научные и другие, нуждаются в механизмах для разрешения споров и согласования разницы мнений. Такие механизмы требуют, чтобы были раскрыты ошибки и чтобы новым решениям неподатливых проблем было позволено заменить более старые. В человеческих обществах имеется много таких механизмов, некоторые из них содержат силу или принуждение. Самая основная идея демократии в том, что общество будет функционировать лучше, когда споры разрешаются мирно. Наука и демократия, в таком случае, разделяют общую и трагическую осведомленность о нашей склонности вводить себя в заблуждение, а также оптимистическую уверенность, что, как общество, мы можем использовать коррективы, которые со временем делают нас коллективно мудрее, чем любая индивидуальность.