Книга Начало бесконечности. Объяснения, которые меняют мир онлайн - страница 4

Краткое содержание

Кажется странным, что научные инструменты приближают нас к реальности, хотя с чисто физической точки зрения они нас от нее только отделяют. Но мы все равно ничего не наблюдаем напрямую. Все наблюдения теоретически нагружены. Аналогично любая наша ошибка – это ошибка в объяснении того или иного явления. Вот почему видимость может быть обманчива, и поэтому мы сами и наши инструменты способны делать поправку на это. Развитие знания состоит в исправлении неправильных представлений в теориях. Эдисон говорил, что исследование – это на 1 % вдохновение и на 99 % работа в поте лица, но это может ввести в заблуждение, ведь даже к тем заданиям, которые компьютеры или другие машины выполняют бездумно, люди подходят творчески. Наука – не бездумный труд, редким вознаграждением за который становится открытие: в этом труде есть и творческое начало, и повод для радости, как и в открытии нового объяснения.

Но не иссякнет ли этот творческий потенциал, не придет ли когда-нибудь конец этой радости?

3. Искра

В древности понимание реальности, лежащей за пределами нашего повседневного опыта, в большинстве случаев было не просто ошибочным, а кардинально отличалось от современного: оно носило антропоцентрический характер. Другими словами, оно строилось вокруг человеческих существ, вокруг людей в широком смысле – существ, обладавших намерениями и мыслящих, как человек, включая духов и богов, могущественных и сверхъестественных. Так, приход зимы списывали на чью-то грусть, урожай – на чью-то щедрость, стихийные бедствия – на чей-то гнев и т. д. Такие объяснения часто включали в себя существ, значимых в космическом масштабе, которым, однако, было не все равно, что делают люди, или у которых были на них свои планы. Таким образом, и люди становились важными в том же самом масштабе. Позднее геоцентрическая теория поместила их в центр Вселенной и в физическом смысле. Эти два вида антропоцентризма – объяснительный и геометрический – повышали правдоподобность друг друга, и в результате мышление, бытовавшее в эпоху до Просвещения, было более антропоцентрическим, чем мы можем себе сегодня представить.

Заметным исключением являлась сама наука геометрия, особенно система, развитая древнегреческим математиком Евклидом. Его изящные аксиомы и выводы об объективных сущностях, таких как точки и линии, впоследствии будут вдохновлять многих первопроходцев Просвещения. Но до этого они слабо влияли на господствовавшие в мире взгляды. Так, большинство астрономов также были и астрологами: в своей работе они опирались на сложные геометрические построения, но при этом считали, что политические события и судьбы людей на Земле можно предсказать по звездам.

Когда об устройстве мира было ничего не известно, попытки объяснить физические явления через целенаправленные, подобные человеческим мысли и действия могли считаться разумными. В конце концов, именно так мы объясняем сегодня свой повседневный опыт: если из запертого сейфа таинственным образом исчезает бриллиант, мы ищем разгадку на человеческом уровне – будь это чья-то ошибка, кража или даже фокус, – но никак не в новых физических законах. Однако за пределами человеческих дел этот антропоцентрический подход никогда не давал разумных объяснений. В отношении физического мира в больших масштабах он был колоссальным заблуждением. Теперь мы знаем, что расположение звезд и планет на ночном небе никак не влияет на жизнь человека. Мы знаем, что не являемся центром Вселенной, у нее вообще нет геометрического центра. И мы знаем, что, хотя некоторые колоссальные астрофизические явления, описанные мною, и сыграли большую роль в нашем прошлом, мы сами никогда не играли в них существенной роли. Явление называют существенным (или фундаментальным), если его нельзя должным образом объяснить в рамках узких, парохиальных^[14] теорий или если оно упоминается в объяснении многих других явлений; поэтому может показаться, что люди, их желания и действия имеют крайне малое значение во Вселенной в целом.

Антропоцентрические заблуждения были опровергнуты и во всех остальных фундаментальных областях науки: сегодня наши знания физики выражаются исключительно в терминах сущностей столь же объективных, как и евклидовы точки и прямые, – таких как элементарные частицы, силы и пространство-время – четырехмерный континуум с тремя пространственными измерениями и одним временным. Из взаимное влияние объясняется не через чувства и намерения, а с помощью математических уравнений, описывающих законы природы. Когда-то биологи считали, что живые организмы были задуманы сверхъестественным субъектом и что они должны содержать особый ингредиент, «жизненное начало», позволяющее им действовать с очевидной целенаправленностью. Но и в биологии были открыты новые способы объяснения, опирающиеся на такие объективные понятия, как химические реакции, гены и эволюция. И теперь мы знаем, что живые существа, включая человека, состоят из тех же ингредиентов, что и камни или звезды и подчиняются тем же законам, и что их никто не задумывал. Современная наука, которая далека от того, чтобы объяснять физические явления через мысли и намерения никем не виданных существ, рассматривает наши собственные мысли и намерения как совокупности незаметных (но в принципе наблюдаемых) микроскопических физических процессов, протекающих в мозгу человека.

Этот отказ от антропоцентрических теорий был настолько продуктивен и настолько важен в более широкой истории идей, что антиантропоцентризм все чаще поднимали до статуса универсального принципа, иногда называемого «принципом заурядности»: люди (во вселенском масштабе) ничем не выделяются. Как говорит физик Стивен Хокинг, люди – «это просто химический мусор на типичной планете, которая вращается вокруг обыкновенной звезды на задворках обычной галактики». Оговорка «во вселенском масштабе» необходима, потому что этот химический мусор, безусловно, несет в себе особую значимость в соответствии с ценностями, которые он сам к себе применяет, такими как нравственные ценности. Но в рамках упомянутого принципа все такие ценности сами по себе антропоцентрические: они объясняют только поведение мусора, что само по себе не существенно.

Легко по недоразумению принять специфические особенности знакомой ситуации или точки зрения (например, вращение ночного неба) за объективные признаки того, что наблюдается, или принять эмпирические правила (например, предсказание ежедневного рассвета) за универсальные законы. Ошибки такого рода я буду называть парохиальными.

Антропоцентрические ошибки являются примерами такой узости взглядов, но не всякая парохиальность имеет антропоцентрический характер. Например, предсказание того, что времена года сменяются одинаково во всем мире, – ошибка, обусловленная избирательностью взгляда, но она не антропоцентрическая, так как не вовлекает людей в объяснение причин смены времен года.

Есть еще одна влиятельная идея о человеческой природе, иногда фигурирующая под красивым названием «Космический корабль Земля». Представьте себе «корабль поколений» – звездолет, который находится в пути так долго, что за это время на нем успевает смениться не одно поколение пассажиров. Эта идея была предложена как способ колонизации других звездных систем. В рамках этого сравнения «корабль поколений» – метафора для биосферы, системы всех живущих существ на Земле и их ареалов. Пассажиры корабля – это все живущие на Земле люди. Вселенная вокруг корабля безжалостно враждебна, но внутри – чрезвычайно сложная система жизнеобеспечения, которая дает все, что нужно пассажирам для процветания. Как и на космическом корабле, в биосфере все отходы перерабатываются, и благодаря мощной ядерной электростанции (Солнце) она совершенно самодостаточна.

Точно так же как система жизнеобеспечения космического корабля спроектирована для обеспечения его пассажиров всем необходимым, так и в биосфере есть «видимые признаки замысла»: она представляется исключительно адаптированной для поддержания нашей жизни (в чем смысл метафоры), потому что мы адаптировались к ней в ходе эволюции. Но ее возможности ограничены: если мы ее перегрузим своей численностью или будем вести образ жизни, совершенно отличный от принятого в процессе эволюции (для поддержки которого она «спроектирована»), то биосфера разрушится. И, как и у пассажиров космического корабля, второго шанса у нас нет: если мы станем слишком беззаботно или расточительно относиться к окружающей среде и уничтожим систему жизнеобеспечения, нам будет некуда пойти.

И «Космический корабль Земля» как метафора и принцип заурядности завоевали широкое признание среди научно мыслящих людей – настолько, что даже стали трюизмами. И это даже несмотря на то, что на первый взгляд выводы из них не вполне стыкуются. Принцип заурядности делает акцент на том, насколько обычны Земля и ее химический мусор (в том смысле, что они ничем не примечательны), а метафора «Космического корабля Земли» подчеркивает, насколько они необычны (в том смысле, что они уникально подходят друг для друга). Но если эти две идеи интерпретировать шире, философски, как обычно это и делается, они легко сходятся. Предназначение обеих видится в исправлении во многом схожих парохиальных заблуждений, а именно, что наш опыт жизни на Земле типичен для Вселенной и что Земля огромна, непреходяща и будет у нас всегда. В обеих концепциях, напротив, подчеркивается, что она маленькая и эфемерная. Обе выступают против самонадеянности: принцип заурядности противопоставляется высокомерной уверенности в том, что мы важны для мира, характерной для эпохи до Просвещения, а сравнение с космическим кораблем – самонадеянному стремлению управлять миром. В обеих есть нравственное требование: мы не должны считать себя важными, говорят они; мы не должны ожидать, что мир будет бесконечно терпеть то, что мы его опустошаем.

Таким образом, из этих двух идей формируется богатая концептуальная система взглядов, которая может наполнить смыслом все мировоззрение. Тем не менее, как я объясню дальше, обе они неверны, причем даже в самом прямом фактическом смысле. При более широком рассмотрении они вводят в заблуждение столь серьезное, что, если вы ищете максимы, достойные быть высеченными на камне и произносимыми каждое утро перед завтраком, будет лучше, если вы выберите противоположные утверждения. Другими словами, правда в том, что:

Люди на самом деле важны во вселенском масштабе; и

Биосфера Земли неспособна поддерживать человеческую жизнь.

Вернемся к замечанию Хокинга. То, что мы находимся на типичной (в определенной степени) планете, вращающейся вокруг обыкновенной звезды в обычной галактике, верно. Но мы далеко не обычная для Вселенной материя. Начнем с того, что около 80 % ее считается невидимой «темной материей», которая не может ни излучать, ни поглощать свет. В настоящее время она обнаруживается лишь косвенным образом, по гравитационному воздействию на галактики. И только оставшиеся 20 % – это материя того типа, который мы парохиально называем «обычной материей». Она характеризуется постоянным свечением. Обычно мы не считаем себя светящимися, но это еще одно парохиальное заблуждение, обусловленное ограниченностью наших органов чувств: мы излучаем тепло, то есть инфракрасный свет, а также свет в видимом диапазоне, но он слишком тусклый, так что наш глаз его не видит.

Сгущений материи, сопоставимых по плотности с нами, с нашей планетой и звездой, хоть и много, но они тоже не совсем обычны. Это отдельные, редкие явления. Вселенная – это по большей части вакуум (плюс излучение и темная материя). Обычная материя знакома нам, потому что мы из нее состоим, и из-за того, что мы обитаем в нетипичном месте, где ее много.

Более того, мы – редкая форма обычной материи. Самая распространенная ее форма – это плазма (атомы, распавшиеся на электрически заряженные компоненты), которая, как правило, излучает яркий видимый свет, потому что находится в звездах, а они достаточно нагреты. Мы же, мусор, в основном являемся источниками инфракрасного излучения, потому что в нас содержатся жидкости и сложные химические соединения, которые могут существовать только при гораздо более низких температурах.

Вселенная заполнена микроволновым излучением – это послесвечение Большого взрыва. Его температура – около 2,7 градусов по Кельвину, а это на 2,7 градуса выше самой низкой возможной температуры, абсолютного нуля, или примерно на 270 градусов Цельсия холоднее точки замерзания воды. Только при очень необычных условиях может найтись нечто холоднее этих микроволн. Во Вселенной, кроме разве что некоторых физических лабораторий на Земле, нет ничего, что бы было холоднее примерно одного кельвина. В лабораториях же была достигнута рекордно низкая температура – ниже одной миллиардной доли кельвина. При таких исключительных температурах свечение обычной материи фактически гасится. Получающаяся «несветящаяся обычная материя» на нашей планете – вещество чрезвычайно экзотическое для Вселенной в целом. Вполне возможно, что внутренняя часть холодильных камер, сконструированных физиками, – самое холодное и темное место во Вселенной. Нет, оно далеко не обычное!