Ли Смолин - Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует

Одним их таких "хоббитов" был Джон Стюарт Белл, который открыл в начале 1960х ключевую теорему по поводу теорий со скрытыми переменными. Он построил свою карьеру на хорошей работе в физике частиц, но сегодня, через несколько лет после его смерти ясно, что его самым важным вкладом была его работа по квантовой теории. Белл временами цитируется как говоривший, что необходимо было делать нормальную науку и только 10 процентов своего времени тратить на озабоченность по поводу квантовой теории. Когда появилось это изречение, мой коллега по Пограничному институту Люсьен Харди попытался порассуждать на тему, насколько больший вклад в науку мог бы внести Белл, если бы он больше времени уделял той области, где он оказал наибольшее влияние, – за исключением того, что тогда он, вероятно, совсем не имел бы работы.

Не удивительно, что в течение этого периода в основаниях квантовой механики был сделан минимальный прогресс. И как могло быть иначе? Конечно, часто находились достаточные основания, чтобы не приглашать на работу, не финансировать или не публиковать тех немногих людей, кто делал прогресс.

Теперь мы знаем, насколько не правы были скептики. Около двадцати лет назад Ричард Фейнман и некоторые другие поняли, что мы могли бы сделать новый вид компьютеров с существенным использованием квантовых явлений. Предложение почти совершенно не исследовалось до более детального плана квантового компьютера, которое было сделано в 1985 Дэвидом Дойчем, в настоящее время работающим в Центре квантовых вычислений в Оксфорде.[15] Нет более основательного мыслителя, чем Дойч; он был мотивирован на изобретение квантовых компьютеров своей тревогой по поводу фундаментальных проблем как в математике, так и в квантовой теории. Истинно оригинальным и ясным мыслителем он выступил в своей провокационной книге Ткань реальности,[16] в которой он детально обдумал свои много-мировые теории. Я не согласен со многим из того, что он пишет, но я люблю эту книгу.

В 1994 Петер Шор из Массачусетского технологического института, который тогда был ученым по компьютерам в Лаборатории Белла, нашел замечательный результат, что достаточно большой квантовый компьютер мог бы быть в состоянии взломать любой существующий шифр. С тех пор в область квантовых вычислений полился поток денег, поскольку правительства не хотели быть последними, чтобы их шифры взломали. Эти деньги поддержали новое поколение молодых, очень умных ученых – физиков, компьютерщиков и математиков. Он создали новую область на стыке физики и компьютерной науки, важная часть из которой содержит переосмысление оснований квантовой механики. Неожиданно квантовые вычисления стали горячей областью с большим количеством новых идей и результатов. Некоторые из этих результатов имеют отношение к основаниям, и многое могло бы быть открыто в любой момент с 1930х. Это ясный пример того, как подавление области исследований академической политикой задерживает прогресс на десятилетия. В 1999 после семи лет изоляции в Риме Антони Валентини вернулся назад в родительский дом в Лондоне. Его семья эмигрировала из небольшой деревни в Аббруззо; они приобрели маленький магазин и были готовы поддержать его в его работе, пока это возможно. Я встретился с ним в этот год, когда я был приглашенным профессором в Империал колледже, и после обсуждения с Кристофером Исхамом, возглавляющим здесь теорию групп, мы решили предложить ему постдока и привести его обратно в науку. Мы смогли сделать это, поскольку я имел неожиданную и щедрую поддержку от донора, который оказался озабоченным основаниями квантовой механики. Я чувствовал, что поддержка Валентини как поддержка одного из немногих людей, которая обеспечивает, что он мог бы сделать вклад в новые и важные результаты в данной области, приведет к тому, что деньги будут хорошо использованы. Если бы я поддерживался только средствами от Национального научного фонда, я не смог бы сделать это. Как ни щедр был Национальный научный фонд по отношению ко мне в моей работе по квантовой гравитации, разделение гранта с постдоком, работающим над основаниями квантовой теории, могло бы испортить шансы финансирования в будущем.

Сейчас Валентини присоединился к нам в Пограничном институте. Он все еще работает над своей книгой по скрытым переменным, но, тем временем, он стал ведущей фигурой в области оснований квантовой теории, приглашенным спикером на многих конференциях по этой теме. Сейчас он публикуется регулярно, и его самая недавняя работа касается нового смелого плана тестирования квантовой механики с помощью наблюдения рентгеновских лучей, которые возникают вблизи черных дыр.[18] Подобно Джулиану Барбуру, годы его изоляции позволили ему заняться научным самообразованием, и сейчас нет более проницательного или компетентного критика во всей области квантовой теории.

Вспомним, почему Барбур и Валентини не смогли бы ничего совершить, если бы они пытались получить обычную академическую карьеру. В течение этапа, когда обычно становятся доцентами или адъюнкт-профессорами*, тяжело работая, чтобы опубликоваться и получить достаточную известность, чтобы выиграть приглашения и исследовательские гранты, необходимые для получения должности, они ничего не публиковали. Но они совершили великое дело. Они думали, причем более глубоким и сфокусированным образом, чем это может делать доцент, над единственной упрямой основополагающей проблемой. Когда они проявились, грубо через десять лет, каждый имел проработанную, оригинальную и сложившуюся точку зрения, которая и привела к тому, что они быстро стали влиятельными. Авторитет, заработанный за счет прошедших лет концентрированного изучения и обдумывания, и представленный в виде кое-чего нового и важного, сделал их необходимыми для людей, которые заботятся об этих проблемах.

Для пророков необходимость быть в одиночестве в течение продолжительного периода в начале карьеры и часто в последующие периоды является важной. Александр Гротендик называется некоторыми самым влиятельным и провидческим из ныне живущих математиков. Он имел самую необычную карьеру. Некоторые из его главных вкладов, которые были плодотворны, никогда не публиковались, но рассылались почтой – в форме писем на сотнях страниц длиной, которые посылались друзьям, а затем передавались из рук в руки среди небольших кружков людей, которые смогли бы прочитать их. Его родители были беженцами от политических репрессий и войны; он вырос в лагере беженцев после Второй мировой войны. Он возник в математическом мире Парижа как будто из ниоткуда. После короткой, но экстраординарно важной карьеры он почти совершенно отошел от научной жизни в 1970е, по крайней мере, частично, поскольку он отвергал военное финансирование для математики. Он совсем исчез в 1991, и хотя молва говорит, что он живет как отшельник в Пиринеях, его местонахождение все еще не определено. Ясно, он представляет собой экстремальный случай. Но вы должны были бы видеть выражение восхищения, удивления и, возможно, даже смятения на лицах некоторых очень хороших математиков всякий раз, когда возникало его имя. Вот как он описывает некоторые из своих ощущений: