Джон Брокман - Эта идея должна умереть. Научные теории, которые блокируют прогресс

Это Кое-что включает такие концепции, как информация, зарождение, мутации, исторические случайности, адаптация и отбор – то есть все свойства сложных адаптивных систем, будь то организмы, общества, экосистемы или экономики. Эти системы состоят из множества отдельных компонентов (агентов), которые, однако, имеют общие для всех, коллективные черты – как правило, непредсказуемые (во всяком случае, в деталях) на основе характеристик отдельного компонента, даже если известна динамика их взаимодействия. В отличие от ньютоновой парадигмы, на которой основана Теория Всего, полная динамика и структура сложных адаптивных систем не могут быть описаны ограниченным набором уравнений. А в большинстве случаев, наверное, и бесконечным числом уравнений! Более того, предсказать тот или иной уровень точности просто невозможно, даже в принципе.

Итак, возможно, самое удивительное в нашей воображаемой Теории Всего заключается в том, что она предполагает следующее: по большому счету, наша Вселенная, включая ее происхождение и эволюцию, – это пусть и чрезвычайно сложно устроенный феномен, но по сути дела он не сложен, а, наоборот, удивительно прост – поскольку может быть описан ограниченным числом уравнений. Возможно, даже одним-единственным уравнением.

Это разительно контрастирует с тем, что мы видим здесь, на Земле, где мы являемся частью одних из самых разнообразных, сложных и хаотических процессов во всей Вселенной, для понимания которых требуются дополнительные и, возможно, нематематизируемые концепции.

Поэтому, аплодируя поискам Великой Единой Теории, которая могла бы объединить все главные силы природы, давайте отвергнем ее претензию на то, что она может в принципе объяснить и предсказать Все . Вместо этого давайте лучше начнем параллельно искать Великую Единую Теорию Сложности. Разработать количественную, аналитическую, принципиальную, прогностическую концепцию, которая могла бы объяснить сложные адаптивные системы, – вот подлинно великий вызов для XXI века. Как все великие обобщения, эта теория неизбежно останется неполной, но все равно бесспорно приведет к созданию важнейших – а возможно, и революционных – новых научных идей, концепций и методов.

Физик-теоретик, Дартмутский колледж. Автор книги The Island of Knowledge: The Limits of Science and the Search for Meaning [2] Марсело Глейзер. Остров знаний. Пределы досягаемости большой науки / пер. с англ. М. Кленницкой. СПб.: Питер, 2017. ( Pop Science ). .

Вот! Я это сказал! Почтеннейшей идее Унификации пора уходить. Я не имею в виду мелкие упрощения, которые мы, ученые, ищем постоянно, пытаясь связать как можно меньшее число принципов с как можно большим числом природных процессов и явлений. Такого рода научная экономность – одна из важных основ того, чем мы занимаемся: мы ищем и мы упрощаем. В течение веков ученые, следуя этому девизу, творили настоящие чудеса: закон всемирного тяготения Ньютона, законы термодинамики, электромагнетизм, универсальное поведение в фазовых переходах…

Проблемы начинаются, когда мы заходим с этой идеей слишком далеко и начинаем искать супер унификацию, Теорию Всего, архиредукционистское предположение, согласно которому все силы природы представляют собой проявление одной-единственной силы. Именно этой идее пора на покой. И я говорю это с тяжелым сердцем, потому что на заре своей карьеры и в годы становления как ученого мной во многом двигало как раз стремление унифицировать все.

Идея унификации очень стара – стара, как сама европейская философия. Уже «отец философии» Фалес Милетский (VII–VI вв. до н. э.) постулировал, что «все есть вода», предложив таким образом единый материальный принцип для описания всей природы. Платон обратился к абстрактным геометрическим формам как архетипическим структурам в основании всего, что нас окружает. Математика стала равна красоте, а красота – истине. Поэтому в постплатоновскую эпоху наивысшие устремления были нацелены на то, чтобы дать чисто математическое объяснение всему сущему: всеобъемлющий космический чертеж, шедевр высшего разума. Нет необходимости уточнять, что этот чертеж существовал только в нашем сознании, хотя довольно часто приписывался некоему туманному «Божественному разуму». Мы объясняем мир, думая о нем. Выйти за пределы нашего разума мы не можем.

Желание все унифицировать глубоко укоренилось в душах математиков и физиков-теоретиков – от приверженцев программы Ленглендса до сторонников теории суперструн. Но вот в чем тут проблема: чистая математика – это не физика. Сила математики как раз и заключается в ее отстранении от физической реальности. Математик может создать любую Вселенную и играть с ней в любые игры. А физик не может; его работа состоит в том, чтобы описывать природу такой, какой мы ее ощущаем. Тем не менее игра в унификацию стала со времен Галилея составной частью физики и породила то, что и должна была породить: приблизительные унификации.

В самом деле, даже наиболее священные из наших унификаций – это лишь приближения. Возьмем, например, электромагнетизм. Уравнения, описывающие электричество и магнетизм, абсолютно симметричны только при отсутствии любых источников заряда или магнетизма – то есть в пустом пространстве. Или возьмем знаменитую (и прекрасную) Стандартную модель в физике элементарных частиц, основанную на «объединении» электромагнетизма и слабых ядерных взаимодействий. На самом деле здесь мы тоже не видим подлинного объединения, потому что в этой теории постоянно присутствуют две силы. (Или, если воспользоваться более профессиональным жаргоном, две константы взаимодействия и две калибровочные группы.) Реальная унификация, такая, как предложенное сорок лет назад гипотетическое Великое объединение сильных, слабых и электромагнитных сил, так до сих пор и не достигнута.

Итак, что же происходит? Почему так много ученых настойчиво ищут нечто Единое в природе, тогда как сама природа неустанно доказывает нам, что ее суть – во Множестве?

С одной стороны, стремление ученых к унификации имеет крипторелигиозный характер. Европейская цивилизация уже несколько тысяч лет купается в монотеизме, но даже в политеистических культурах почти всегда имеется один верховный бог или дух (Зевс, Ра, Парабрахман). С другой стороны, есть что-то очень притягательное в том, чтобы свести всю природу к одному созидательному принципу: расшифровать план «Божественного разума» – это что-то особенное, это значило бы ответить на зов свыше. Чистые математики, верующие в реальность математических истин, – это монахи тайного ордена, открытого только для посвященных. В случае с физикой высоких энергий все объединяющие теории базируются на изощренной математике, связанной с чисто геометрическими структурами, на вере в то, что в эфирном мире математических истин таится главный код всей природы и что мы можем его расшифровать.