Приямвада Натараджан - Карта Вселенной [Главные идеи, которые объясняют устройство космоса]

Субъективность и эмоциональное отношение также остаются важными факторами в науке, поскольку определяют как зарождение креативных идей, так и восприятие этих идей или даже сопротивление этим идеям со стороны других людей. Наука всегда была сопряжена с личным пристрастием и заинтересованностью, и эта ситуация не изменилась со временем. В своей книге я пыталась разрушить привычный образ науки (как некоей методологии, нацеленной на получение точных сведений о природе) и пыталась показать читателю, что наука представляет собой динамичную развивающуюся систему, цель которой — создание «карты» для движения вперед, в силу чего она всегда является меняющейся и неопределенной. Без такой карты мы не могли бы выбрать направление движения, так как на ней указан не только наш предыдущий путь, но и terra incognita. В ней рассказывается в основном о том, с чего мы начали, и о том, что остается неизвестным и пока не обозначенным. Проблемы развития космологии в течение XX в. позволяют нам понять глубокие психологические аспекты самой науки, определяемые как нашим желанием познать природу, так и ограничениями, которые неизбежно накладывает наш ум на наше понимание.

За последние 100 лет характер задач, решаемых учеными-космологами, и доля их интеллектуального участия кардинально изменились, в результате чего космология превратилась из науки, где господствовали блестящие прозрения индивидуальных исследователей, в гораздо более организованную область деятельности, успех в которой обеспечивают коллективные усилия специалистов, профессионально подготовленных в узких областях. В качестве наглядного примера можно указать на описанную выше историю проектирования и запуска спутника COBE для измерения реликтового излучения в 1989 г. Понятно, что усилия проектировщиков, потребовавшие большого мастерства и ноу-хау, существенно отличаются от работы тех нескольких физиков-теоретиков, которые смогли предсказать существование реликтового излучения за 40 лет до запуска спутника. Поднятые сейчас вопросы невероятно сложны, и мы загружены данными, так что требуются усилия различных команд, чтобы с ними разобраться. С тех пор когда в начале 1990-х гг. проводился автоматический поиск сверхновых на гигантских масштабах, объем анализируемых данных увеличился экспоненциально. Серьезным современным вызовом является не только объем, но и скорость накопления данных. Между тем благодаря достижениям в разработке оборудования и программного обеспечения наши вычислительные возможности моделировать и интерпретировать этот поток данных значительно возросли. В результате астрономия перешла на передний край совершающейся революции при расчетах с использованием больших данных. Как мы могли убедиться, в области численного моделировании возникли новые методики, позволившие в астрономии «навести мосты» между теоретическими и наблюдательными работами. Сейчас в командах исследователей присутствуют теоретики, наблюдатели, специалисты по моделированию и инженеры. Изолированность подспециальностей в значительной степени ушла в прошлое. А слияние идей и инструментов сейчас сильнее, чем когда-либо.

С другой стороны, в отличие от обычной карты, человеческое воображение и мышление не имеют границ. Наука не только возбуждает человеческое любопытство, но является для него движущей силой. Исследования постоянно требуют от ученых подтверждения своего статус-кво. В этой гонке победителями становятся те, кто рискует и использует возникающие проблемы для изменения картины мира посредством сбора новых данных для нового прорыва. Хороший ученый работает не ради наград и поощрения. Если он чувствует, что может предложить новую идею, модель или концепцию, глубже разъясняющую какую-то существующую или возникшую в науке проблему, то он начинает приводить доводы в поддержку этой идеи, стараясь переубедить научное сообщество. Именно постоянное расширение зоны между возникающими вопросами и поисками ответов на них является одним из главнейших признаков и особенностей научной деятельности вообще. Основными движущими мотивами этой деятельности всегда были удивление и любознательность, поэтому понятно стремление ученых определить место человечества в космосе, хотя, конечно, мы еще очень далеки от завершения поиска. В настоящее время астрономов и космологов больше всего занимают два взаимосвязанных вопроса, имеющих философский и даже экзистенциальный характер, причем оба они связаны с проблемой исключительности человечества во Вселенной: является ли наш биологический вид чем-то особенным и не является ли существование нашей Вселенной результатом какого-то необычайного статистического совпадения условий. В основе обоих вопросов лежит страстное желание определить свое место в космическом контексте, то есть определить свое положение на обширной карте Вселенной.

В этом царстве теоретических расчетов и экспериментальных наблюдений космология ищет и иногда находит ответы на некоторые из вопросов, с которыми столкнулись Чандрасекар, Эддингтон, Эйнштейн и Хаббл в первой половине прошлого века. Полученные нами знания о Вселенной, и в первую очередь — об ее устройстве и возможной судьбе, заставляют задуматься об особой роли человечества. Являются ли живые существа на нашей светло-голубой скалистой планете лишь статистическими аномалиями комической саги? Когда мы размышляем о безграничной ускоряющейся Вселенной, где галактики стремительно разбегаются в стороны друг от друга, мы дерзаем представить себе существование других обитаемых миров, других мыслящих существ и даже других вселенных. Размышления о безграничной Вселенной требуют от нас еще большей интеллектуальной дерзости. Научная фантастика всегда была той областью литературы, где наши мечты и фантазии не имели границ. Но сегодня научная фантастика становится реальностью. Границы современной науки сдвинулись к поиску других миров на обитаемых экзопланетах и в иных, далеких-далеких вселенных.

Встающие перед нами вопросы определяются уровнем накопленных знаний о том, где мы находимся на карте мироздания и как мы сюда попали. Эти вопросы отражают постоянный поиск своего места во Вселенной, нашу роль во всей этой грандиозной схеме и сигнализируют о дискомфорте в современном состоянии знаний. Космические открытия оторвали нас от обычного мира, а головокружительные темпы изменений в науке дезориентировали. Мы обнаружили, что наша значимость непрерывно уменьшается, человечество — вид, населяющий одну планету из восьми (а раньше — из девяти) планет в одной звездной системе среди нескольких тысяч других, в Галактике среди нескольких миллиардов других, все более удаленных. Наше желание позиционировать себя в окружающем мире лежит в основе поиска новых обитаемых планет в окрестностях Солнечной системы или даже в других вселенных. Обе эти задачи вызваны единым импульсом поиска, но с научной точки зрения носят совершенно разный характер и требуют использования совершенно разных методологических подходов и стратегий поиска решений.