Брайан Китинг - Гонка за Нобелем. История о космологии, амбициях и высшей научной награде

Вероятно, Поппер был бы удручен, обнаружив, что фальсифицирован сам его критерий фальсифицируемости. Сегодня больше стран идет скорее по пути социализма, чем капитализма, как и предсказывал Маркс. Интерпретаторы сновидений успешно консультируют и лично, и онлайн. А хуже всего то, что ваша местная газета гораздо чаще печатает астрологические прогнозы, чем новости космологии.

Итак, что же на самом деле нам дает тест на фальсифицируемость? Возможно, мы чрезмерно фокусируемся на том, что может быть фальсифицировано сейчас , требуя немедленного обозначения границ новой теории. Поппер и сам соглашался с этой точкой зрения {19} . Фальсифицируемость зависит от времени. Если теория не подлежит фальсификации сегодня, это не значит, что так будет всегда.

По словам историка науки Хельге Краг, даже сам Поппер не считал фальсифицируемость неотъемлемым условием научности: «Поппер не приписывал абсолютной значимости критерию фальсифицируемости и не расценивал его как определение научности… Отнюдь не возвышая фальсифицируемость до ранга неприкосновенного принципа, он предполагал, что этот подход может оказаться ненадежным и есть смысл не отвергать предположительно ложную теорию по крайней мере в течение некоторого времени» {20} .

Стейнхардт отказывал в научности антропным рассуждениям, лежащим в основе Мультивселенной. Ничто из наблюдаемых свойств нашей Вселенной не должно рассматриваться как доказательство правильности инфляционной модели, если исходить из того, что в Мультивселенной существует бесконечное множество вселенных, которые не являются плоскими и однородными и не имеют гравитационно-волновых B-мод поляризации, обнаруженных BICEP2. Как писал Стейнхардт, «идея Мультивселенной причудлива, неестественна, нетестируема и в конечном итоге опасна для науки и общества» {21} .

Как и Хойлу, Стейнхардту и его соавторам было мало просто нападать на теорию инфляции. Они разработали альтернативный сценарий происхождения Большого взрыва под названием «экпиротическая Вселенная» (в переводе с греческого — «вышедшая из огня»). В своей нынешней версии эта теория, впервые предложенная в 2001 году, сильно напоминает модели отскока или циклической Вселенной. В этих моделях использовались теоретические инструменты, аналогичные применяемым в инфляционной модели, со ссылкой на новые квантовые поля, эволюционирующие в пространстве и времени. Они согласуются с текущими наблюдениями и, как и теория инфляции, объясняют крупномасштабные свойства Вселенной, наблюдаемые нами сегодня: плоскостность и однородность, а также наличие небольших флуктуаций наподобие тех, что мы видим на температурных картах реликтового излучения {22} . Но поразительная добродетель моделей отскока и циклических моделей состоит в том, что, в отличие от инфляционной концепции, они обходятся без «взрыва». Первоначальная сингулярность заменена «отскоком», который совсем не страшен и позволяет избежать этой неприятной сингулярности пространства-времени.

В модели отскока Вселенная приобретает свою плоскостность и однородность в ходе длительного периода медленного сжатия, в противоположность быстрому насильственному раздуванию. Во время сжатия — перед отскоком — квантовые флуктуации, которые могли бы дать рождение островам-вселенным, затихают, а не усиливаются. Таким образом, ни модель отскока, ни циклическая модель не порождают Мультивселенные, и, следовательно, в нефальсифицируемом антропном принципе нет необходимости.

Самое главное, обе эти модели отвечали критерию фальсифицируемости — ключевое достоинство в глазах тех, кто считал это демаркационной линией между научной и ненаучной теориями. Поскольку ни модель отскока, ни циклическая модель не генерировали первичные гравитационные волны, космический микроволновый фон не должен был содержать В-мод поляризации. Таким образом, обнаружение В-мод означало бы полное банкротство этих моделей, которые были единственными достойными конкурентами инфляционной теории в борьбе за доминирование на научном рынке. И именно в тот момент, когда акции этих моделей начали расти, заявление об открытии BICEP2 отправило их в свободное падение.

Космолог из Массачусетского технологического института Макс Тегмарк посвятил Мультивселенной целую книгу {23} . Выступая в прямом эфире на пресс-конференции в Гарварде, он сказал: «Сегодня великий день для большинства ученых, кроме тех, кто скептически относится к идее Мультивселенной — по крайней мере в этой конкретной Вселенной… Теперь скептикам будет гораздо сложнее отвергать эту идею, заявляя, что „инфляция — это всего лишь теория“. Сначала им придется найти другое убедительное объяснение гравитационных волн, обнаруженных BICEP2. Сегодняшний день принес разочарование и сторонникам экпиротических/циклических моделей, которые в последнее время стали популярной альтернативой инфляции: они опровергаются выявлением BICEP2 гравитационных волн» {24} .

Андрея Линде должно было порадовать, что шампанское в Стэнфордском видеоролике, посвященном открытию BICEP2, как нельзя лучше символизировало его модель пузырьковой Мультивселенной. Откупоренное шампанское в бутылку не вернешь. Пузырьки множатся, стремительно поднимаются к поверхности и взрываются, высвобождая восхитительный терпкий аромат времени и солнечного света. Настоящий праздник для всех органов чувств.

Инфляционные пузырьки Линде вырвались на волю 30 лет назад, когда он был молодым космологом, изучавшим удивительные следствия модели вечно расширяющейся и самовоспроизводящейся Вселенной. В видеоролике Линде размышлял о важности открытия BICEP2: «Будем надеяться, что это не обман. Я всегда живу с этим чувством: что, если я обманулся? Что, если я верю в это только потому, что это красиво?» {25} Теперь ему не требовалось больше «верить» в инфляцию: благодаря открытию BICEP2 вера сменилась знанием. Красота его теории стала дополнительной глазурью на торте.

На следующий день после гарвардской пресс-конференции, посвященной BICEP2, Линде, Ковач и Гут рассказали об инфляции и эксперименте BICEP2 в набитом до отказа конференц-зале Массачусетского технологического института. Тегмарк предложил научить Гута немного говорить по-шведски, чтобы подготовиться к предстоящей поездке в Стокгольм {26} . Затем Гут поднял тост с бокалом игристого сидра в руках. «За силу научной мысли!» — торжественно провозгласил он. Аудитория разразилась аплодисментами; и крошечные пузырьки снова взмыли к небесам {27} .

Хотя обнаружение BICEP2 В-мод поляризации было выдающимся достижением, казалось бы подтверждающим инфляцию, вне всяких разумных сомнений, критики наподобие Стейнхардта указывали на то, что это не позволяет прояснить ситуацию с огромным количеством инфляционных моделей, которые соответствовали нашим данным. Одной инфляционной модели не было; их было буквально бесчисленное множество. Даже точная величина B-мод, измеренная нами, не позволяла ученым определить, какой из многих типов инфляции (хаотическая, вечная, новая и т. д.) мог их произвести. «Некоторые инфляционные модели могут генерировать сигнал [В-мод] настолько малый, насколько вам нужно», — сказал космолог Скотт Додельсон из Чикагского университета {28} . Комментарий Додельсона напоминал саркастическое замечание Хойла по поводу открытого в 1965 году космического микроволнового фона: «Если бы измерения показали температуру 27 кельвинов вместо 2,7 кельвина, тогда их модель объяснила бы 27 кельвинов. Или 0,27 кельвина. Или любую другую величину» {29} . Как бы то ни было, открытие BICEP2 подтвердило модель Мультивселенной, которую Пол Стейнхардт насмешливо называл «теорией чего угодно». Абсолютно чего угодно…