Стивен Хокинг - Черные дыры и молодые вселенные

Не думаю, что Эйнштейн в 1905 году, равно как и все остальные ученые в то время, отдавали себе отчет в том, насколько простой и элегантной была новая теория относительности. Она полностью перевернула наши понятия о пространстве и времени. Этот пример хорошо показывает, с какими трудностями мы можем столкнуться, желая оставаться реалистами в философии науки, потому что реальность, которой мы стараемся придерживаться, часто обусловлена теорией, которую мы поддерживаем. Думаю, Лоренц и Фицджеральд считали себя реалистами, когда интерпретировали свой эксперимент со скоростью звука в рамках ньютоновских идей об абсолютном пространстве и абсолютном времени. Эти представления о пространстве и времени соответствовали здравому смыслу и реальности. Однако в наши дни люди, хоть немного знакомые с теорией относительности, имеют совершенно другую точку зрения. Нам следует продолжать знакомить широкую публику с современными идеями о таких базовых концепциях, как пространство и время.

Если то, что нам кажется реальным, зависит от нашей теории, какую реальность должны мы положить в основу нашей философии? Что касается меня, я являюсь реалистом: я признаю, что нас окружает Вселенная, которая ждет своих исследователей и первооткрывателей. На мой взгляд, разделять позицию солипсиста, который полагает все вокруг лишь плодом своего воображения, есть пустая потеря времени. В жизни мы этим принципом не руководствуемся. Какую мы выберем реальность для нашей Вселенной, зависит от теории. Поэтому я разделяю точку зрения, которую считают примитивной и наивной, а именно: физической теорией является математическая модель, которую мы используем для описания результатов наблюдений. Та теория является хорошей, которая логично выстроена, описывает широкий круг наблюдений и предсказывает результаты новых наблюдений. По сути дела, нет никакого смысла задаваться вопросом, соответствует ли теория реальности, потому что на самом деле мы ничего не знаем о подлинной реальности. Этот взгляд на научные теории причисляет меня как к стану инструменталистов, так и к стану позитивистов – выше я уже упоминал, что меня называли и так и эдак. Человек, назвавший меня позитивистом, добавил: все прекрасно знают, что позитивизм отжил свой век. То есть он опять использовал метод опровержения путем диффамации. Может быть, позитивизм и отжил свой век как интеллектуальная прихоть вчерашнего дня, однако изложенный мною принцип позитивизма представляется единственно возможным для того, кто ищет новые законы и новые способы описания Вселенной. Нет смысла взывать к реальности, потому что у нас нет и не может быть концепции реальности, независимой от модели.

На мой взгляд, подспудная вера в некую реальность, независимую от модели, лежит в основе тех трудностей, которые испытывают философы от науки, когда они пытаются объяснить квантовую механику или принцип неопределенности. Есть такой знаменитый мысленный эксперимент: кот Шрёдингера. Кота помещают в запечатанный ящик. На кота нацеливают ружье, которое должно выстрелить, если распадется радиоактивное ядро. Вероятность этого события составляет 50 %. (Сегодня никто не отважится предложить такой эксперимент, даже и мысленный. Но во времена Шрёдингера никто и не помышлял о движении за права животных.)

Открывая ящик, приходится рассчитывать лишь на два сценария: кот либо жив, либо мертв. Но пока ящик закрыт, квантовое состояние кота – это комбинация реальностей мертвого кота и кота живого. Многие философы от науки не в состоянии этого принять. Кот не может быть наполовину живым, а наполовину застреленным. «Так же как нельзя быть наполовину беременной!» – восклицают они. Они испытывают трудности, потому что подсознательно обращаются к классической концепции, согласно которой объект имеет определенную, и только одну, историю. А вся сущность квантовой механики в том и состоит, что у нее другой взгляд на вещи. В соответствии с ним объект обладает не одной историей, а совокупностью всех возможных историй. В большинстве случаев вероятность того, что будет реализован некий сценарий, сводится на нет вероятностью того, что будет реализован сценарий, несколько отличный от первого. Но в ряде случаев вероятности близких сценариев усиливают друг друга. История объекта – это не что иное, как один из таких усиленных сценариев.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Слово «Вселенная» пишут с заглавной буквы, если речь идет о нашей Вселенной – в отличие от многочисленных вселенных, которые могут существовать в других измерениях пространства-времени. – Прим. ред .

Desert Island Discs – программа на BBC Radio 4 . – Прим. ред.

Это и следующее за ним эссе основаны на лекции, которую я прочитал в Цюрихе в сентябре 1987 г. в пользу Международного общества по борьбе с нейромоторными заболеваниями. Позднее они были дополнены материалами, написанными в августе 1991 г.

Хижина Ниссена – полукруглое быстровозводимое строение типа эллинга из гофрированной стали, изобретено в 1916 году американцем Питером Норманом Ниссеном. Эти эллинги использовались в том числе как склады и помещения для временного проживания. – Прим. ред.

Речь идет о Библии короля Якова – классическом переводе священных текстов на английский язык, выполненном под покровительством короля Англии Якова I и опубликованном в 1611 г.

Мельчайшие элементы материи. Когда-то, в начале исследования атома, были известны три элементарные частицы: протон, нейтрон и электрон. В настоящее время известно более 300 элементарных частиц (вместе с античастицами), и физики-ядерщики продолжают открывать новые. – Прим. ред.

Когда Энрико Ферми спросили о названии одной элементарной частицы, он ответил: «Если бы я мог упомнить названия всех элементарных частиц, я бы стал ботаником». – Прим. ред.

Proceedings of the Royal Society («Труды Королевского общества») – официальный печатный орган британского Королевского общества. – Прим. ред.

От англ. singularity – оригинальность, особенность. Слово «сингулярность» появилось в научной литературе после создания Эйнштейном общей теории относительности (ОТО). Эйнштейн, решая уравнения ОТО, показал, что должны существовать особые точки, в которых известные нам физические законы не выполняются. Примером сингулярности является пространство-время под горизонтом событий у черных дыр, которое недоступно для наблюдений извне, потому что никакой посланный внутрь сигнал или объект не возвращается обратно. Таким образом, чтобы исследовать такую сингулярность, надо в буквальном смысле слова пожертвовать собой. – Прим. ред.