Озан Варол - Думай как Илон Маск. И другие простые стратегии для гигантского скачка в работе и жизни

В поисках определенности Эйнштейн встал на собственный путь. Но его поиски теории всего, возможно, тоже опередили свое время. Сегодня многие ученые подхватили эстафету и продолжают идеи Эйнштейна в поисках центральной идеи, объединяющей наше понимание физических законов. Некоторые из этих усилий многообещающи, но пока не принесли никаких плодов. Любые будущие прорывы будут возможны, только когда ученые осознают неопределенность и уделят пристальное внимание одному из главных движущих факторов прогресса – аномалиям.

Уильям Гершель, немецкий композитор XVIII века, позже переехавший в Англию [79] Рассказ об открытии Урана Уильямом Гершелем опирается на следующие источники: Эмили Винтерберн, «Philomaths, Herschel, and the Myth of the Self-Taught Man», Notes and Records of the Royal Society of London 68, выпуск № 3 (20 сентября 2014 года): стр. 207–225, www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC412 3665; Мартин Гриффитс, «Music(ian) of the Spheres: William Herschel and the Astronomical Revolution», LabLit, 18 октября 2009 года, www.lablit.com/article/550; Кен Кросвелл, «Planet Quest: The Epic Dis-covery of Alien Solar Systems» (Нью-Йорк: Free Press, 1997), стр. 34–41; Клиффорд Дж. Каннингем, «The Scientific Legacy of William Herschel» (Нью-Йорк: Springer Science+Business Media, 2017), стр. 13–17; Уильям Шинан и Кристофер Дж. Конслис, «Galactic En-counters: Our Majestic and Evolving Star-System, From the Big Bang to Time’s End» (Нью-Йорк: Springer, 2014), стр. 30–32. , быстро зарекомендовал себя как разносторонний музыкант, умеющий играть на фортепиано, виолончели и скрипке, а затем он написал двадцать четыре симфонии. Но была и одна немузыкальная композиция, затмившая музыкальную карьеру Гершеля.

Гершель был очарован математикой. Не имея университетского образования, он обратился за ответами к книгам. Он поглощал тома по тригонометрии, оптике, механике и мой любимый, труд Джеймса Фергюсона «Астрономия, объясненная на основе принципов сэра Исаака Ньютона и облегченная для тех, кто не изучал математику». Это была «Астрономия для чайников» XVIII века.

Он изучал книги о том, как сооружать телескопы, и попросил местного мастера зеркал научить его этому искусству. Гершель начал делать телескопы, шлифовать зеркала по шестнадцать часов в день и делать формы из навоза и соломы.

13 марта 1781 года Гершель сидел на своем заднем дворе, глядя в самодельный телескоп и выискивая в небе двойные звезды, которые со стороны кажутся очень близкими друг к другу. Он заметил в созвездии Тельца, недалеко от его границы с Близнецами, странный объект, который показался ему неуместным. Заинтригованный этой аномалией, Гершель снова направил телескоп на объект несколькими ночами позже и заметил, что тот двигается на фоне звезд. «Это комета, – писал он, – потому что она поменяла местоположение» [80] Уильям Гершель, «The Scientific Papers of Sir William Herschel», том 1 (Лондон: Royal Society and the Royal Astronomical Socie-ty, 1912), стр. xxix – xxx. .

Но первоначальная догадка Гершеля оказалась ошибочной. Этот объект не мог быть кометой, так как у него не было хвоста и он не следовал по типичной для кометы эллиптической орбите.

В то время считалось, что Сатурн был внешней границей планет Солнечной системы, и ученые считали, что за ним планет не существует. Но открытие Гершеля доказало, что это ошибочное убеждение. Это включило новый выключатель на границе известной Солнечной системы и удвоило ее в размерах. «Комета» Гершеля оказалась новой планетой, которую позже назвали Ураном, в честь бога неба.

Уран оказался непокорной планетой. Он беспорядочно ускорялся, а потом замедлялся. Он отказался опираться на законы тяготения Ньютона, которые точно предсказывали движение повсюду – от объектов на Земле до траекторий планет в космосе [81] Итан Сигель Siegel, «When Did Isaac Newton Finally Fail?», Forbes, 20 мая 2016 года, www.forbes.com/sites/startswithabang/2016/05/20/when-did-isaac-newton-finally-fail/#8c0137648e7e; Майкл У. Биган, «Einstein’s Masterpiece», New Atlantis, осень 2015 года, www.thenewatlantis.com/publications/einsteins-masterpiece. .

Эта аномалия привела французского математика Урбена Леверье к предположению о существовании еще одной планеты, расположенной за Сатурном. Он полагал, что она может влиять на Уран и, в зависимости от их расположения, либо тянуть его вперед и ускорять, либо тянуть назад и замедлять. Леверье нашел другую планету, используя только математику – всего лишь «на кончике пера», как выразился его современник Франсуа Араго. Эта новая планета, Нептун, позже была замечена в пределах одного градуса от места, предсказанного Леверье [82] Итан Сигель, «Happy Birthday to Urbain Le Verrier, Who Discovered Neptune with Math Alone», Forbes, 11 марта 2019 года, www.forbes.com/sites/starts withabang/2019/03/11/happy-birthday-to-urbain-le-verrier-who-discovered-neptune-with-math-alone/#6674bcd7586d. . Эта удивительная точность возникла благодаря законам, написанным Ньютоном почти за 160 лет до этого.

С открытием Нептуна оказалось, что законы Ньютона безраздельно господствуют даже на внешних границах Солнечной системы. И тем не менее была проблема и с планетой поближе к нашему дому, Меркурием. Он отказывался соответствовать ожиданиям, отклоняясь от орбиты, предсказанной законами Ньютона. Было бы легко отмахнуться от этого недостатка как от заблуждения или исключения, которое доказывает правило, особенно потому, что Меркурий казался единственной планетой, где не действовали законы Ньютона, даже если отклонение от них было небольшим.

Но эта незначительная аномалия таила главный изъян законов Ньютона, и Эйнштейн ухватился за этот сбой, чтобы придумать новую теорию, которая бы точно предсказала орбиту Меркурия. Описывая гравитацию, Ньютон опирался на грубую модель, гласившую, что «тела притягиваются друг к другу» [83] Клегг, «Gravitational Waves», стр. 29. . Модель Эйнштейна была намного сложнее: «Вещество искривляет пространство-время» [84] Клегг, «Gravitational Waves», стр. 29. . Чтобы понять, что имел в виду Эйнштейн, представьте себе, что вы кладете на батут несколько бильярдных шаров и один шар для боулинга [85] Айзексон, «Эйнштейн: его жизнь и его Вселенная». . Тяжелый шар искривляет ткань батута, заставляя более легкие двигаться к нему. Согласно Эйнштейну, гравитация действует точно так же: она деформирует структуру пространства и времени. Чем ближе вы к огромному шару для боулинга, который является Солнцем (а Меркурий является ближайшей к Солнцу планетой), тем сильнее искривление пространства и времени и тем значительнее отклонение от законов Ньютона.

Как показывают эти примеры, путь к включению света начинается с выключателя, который срабатывает в вашем собственном сознании, когда вы замечаете аномалию. Но мы не созданы для того, чтобы замечать аномалии. В детстве нас учили разделять вещи на две стороны: хорошую и плохую. Чистить зубы и мыть руки – это хорошо. Незнакомые люди, предлагающие нам прокатиться в пугающем белом фургоне, – это плохо. Как пишет Т. К. Чемберлен: «От хорошего ребенок не ждет ничего, кроме хорошего; от плохого – ничего, кроме плохого. Ожидать хорошего от плохого или плохого от хорошего – значит радикально расходиться с детскими ментальными методами» [86] Т. К. Чемберлен, «The Method of Multiple Working Hypotheses», Science, май 1965 года, http://arti.vub.ac.be/cursus/2005-2006/mwo/chamberlin1890science.pdf. . Как сказал Азимов, мы считаем, что «все, что не является идеально и безупречно правильным, является полностью ошибочным» [87] Айзек Азимов, «The Relativity of Wrong», Skeptical Inquirer 14 (осень 1989 года): стр. 35–44. .