Дэвид Дойч - Начало бесконечности. Объяснения, которые меняют мир

Таким образом, один способ, которым в конечном счете может быть разрешена проблема тонкой настройки, состоит в том, что точными законами природы окажутся некоторые объяснения высокого уровня. Вытекающие из них следствия для микроскопического уровня вполне могут казаться тонко настроенными. Один из кандидатов – принцип универсальности вычислений, о котором речь пойдет в следующей главе. Другой – это принцип проверяемости на опыте, ведь в мире, в котором законы физики не допускают существования проверяющих, эти законы запрещают также проверку себя самих. Однако в том виде, в котором эти принципы существуют сейчас и рассматриваются как законы физики, они носят антропоцентрический и произвольный характер – и поэтому представляются плохими объяснениями. Но, возможно, есть более глубокие версии, к которым эти варианты являются приближениями и которые являются разумными объяснениями, хорошо сочетающимися с объяснениями из области микроскопической физики, такими как второе начало термодинамики.

В любом случае эмерджентные явления играют существенную роль в объяснимости устройства мира. Задолго до того, как люди приобрели достаточно объяснительных знаний, они могли управлять природой с помощью эмпирических правил. Эмпирические правила можно объяснить, и эти объяснения касаются высокоуровневых закономерностей в таких эмерджентных явлениях, как огонь и камни. В далеком прошлом эмпирические правила прописывались только в генах, и содержащиеся в них знания тоже касались эмерджентных явлений. Таким образом, эмерджентность – еще одно начало бесконечности: любое создание знания зависит от эмерджентных явлений и физически состоит из них.

Эмерджентность также обуславливает то, что открытия можно делать постепенно, открывая таким образом простор для научного метода. Частичный успех каждой из последовательности улучшающихся теорий равносилен существованию «слоя» явлений, которые очередная теория успешно объясняет – хотя, как потом оказывается, отчасти ошибочно.

Последовательные научные объяснения порой непохожи в том, как они объясняют свои предсказания, даже в той сфере, в которой сами предсказания похожи или идентичны. Например, объяснение движения планет, предложенное Эйнштейном, не просто исправляет ньютоновское, оно совершенно другое и отрицает, среди прочего, само существование ключевых элементов прежнего объяснения, таких как сила гравитации и равномерно текущее время, по отношению к которому Ньютон определял движение. Сходным образом теория астронома Иоганна Кеплера, утверждавшая, что планеты движутся по эллипсам, не просто исправила теорию небесных сфер, а отвергла существование таких сфер в принципе. Ньютон же в своей теории не заменил эллипсы Кеплера какой-то новой формой , а предложил совершенно новый способ описания движения законами, выраженными через величины, определенные путем перехода к бесконечно малым значениям, таким как мгновенная скорость и ускорение. Таким образом, в каждой из этих теорий движения планет игнорировались или отрицались основные средства, с помощью которых ее предшественница объясняла то, что происходит в небе.

Это использовалось как довод в пользу инструментализма, и вот почему. Каждая последующая теория вносила в предсказания предшествующей небольшие, но точные поправки, и в этом смысле была лучше. Но поскольку объяснение в рамках каждой новой теории уничтожало объяснение, предложенное предыдущей, это предыдущее объяснение никогда не было верным, и поэтому нельзя рассматривать эти последовательные объяснения как развитие знания о реальности. На пути от Кеплера к Ньютону и далее к Эйнштейну мы последовательно имеем: нет необходимости в силе для объяснения орбит; сила, обратно пропорциональная квадрату расстояния, определяет любую орбиту; и снова нет необходимости в силе. Так как могла ньютоновская «сила гравитации» (в отличие от его уравнений, описывающих результат ее действия) быть продвижением в области знаний человека?

Могла, конечно, и была таковым, потому что отвергнуть сущности, через которые теория объясняет явление, – это не то же самое, что отвергнуть все объяснение. Силы тяжести не существует, но есть что-то реальное (кривизна пространства-времени), порождаемое Солнцем и обладающее силой, которая изменяется приблизительно по ньютоновскому закону обратных квадратов, и влияющее на движение объектов, видимых и невидимых. Теория Ньютона также правильно объясняла, что законы гравитации одинаковы для земных и небесных объектов; в ней было проведено новое для того времени различие между массой (мерой сопротивления объекта ускорению) и весом (силой, которая нужна, чтобы объект не упал под действием гравитации [26]); согласно этой теории гравитационное воздействие объекта зависит от его массы, а не от других характеристик, таких как плотность или состав. Позднее теория Эйнштейна не только подтвердила все эти свойства, но и объяснила, в свою очередь, почему они таковы. Теория Ньютона также смогла делать более точные предсказания, чем ее предшественники, и именно потому, что она продвинулась дальше, чем они, в понимании того, что на самом деле происходит вокруг нас. До нее даже у Кеплера были важные элементы подлинного объяснения: орбиты планет и в самом деле определяются законами природы; и эти законы действительно одинаковы для всех планет, включая Землю; Солнце и вправду играет в них определенную роль; а сами они действительно носят геометрический и математический характер и так далее. Благодаря возможности оглянуться назад, которую дает каждая последующая теория, мы видим не только то, в чем предыдущая теория была ошибочна, но и то, что, когда ее предсказания были верны, это имело место потому , что в них выражалась определенная истина о реальном мире. Таким образом, установленные ею истины продолжают жить в новой теории. Как говорил Эйнштейн, «лучший удел физической теории состоит в том, чтобы указывать путь создания новой, более общей теории, в рамках которой она сама остается предельным случаем» [27].

Как я говорил в главе 1, объяснительная функция теорий считается главной не просто потому, что нам так хочется. От нее полностью зависит предсказательная функция науки. Также, чтобы обеспечить прогресс в какой бы то ни было области, нужно творчески варьировать именно объяснения, которые предоставляют существующие теории, а не их предсказания, и только так можно сделать догадку относительно следующей теории. Более того, то, как объясняются явления в одной области, влияет на наше понимание явлений в другой. Например, если кто-то считает, что фокус целиком основывается на сверхъестественных способностях фокусника, то это повлияет и на его суждения о теориях в космологии (таких как происхождение Вселенной или проблема тонкой настройки) и в психологии (как работает человеческий разум) и так далее.