Эта идея должна умереть. Научные теории, которые блокируют прогресс - [4]

Простота – это всегда нечто вожделенное в науке, и в поиске простоты мы разбираем сложные явления на составные части. Стремление к простоте покоится на предположении, что в природе должна действовать некая единая сила, а гравитационные, слабые электрические и сильные ядерные взаимодействия – всего лишь ее проявления. А это предположение, в свою очередь, есть следствие общей идеи о том, что может существовать единый тип вещества (или материи, или поля, или пока немыслимого чего-то), из которого вырастает все многообразие – вырастает, следуя принципам столь же фундаментальным и столь же простым.

При всей неотразимой притягательности идеи простоты нет никаких гарантий, что сама природа испытывает к простоте такой же интерес, как и те, кто пытается природу описать и исследовать. И если идея эмерджентных свойств[3] все еще пользуется спросом, то биологические сущности могут быть полностью объяснены лишь исходя из их собственных свойств – то есть во всей полноте их сложности, хотя и с обязательным учетом их структуры и строения.

У сложности есть два измерения: во-первых, это длина сообщения, которое необходимо для описания явления, а во-вторых, продолжительность эволюционной истории явления. С этой точки зрения картина Джексона Поллока сложна по первому измерению и проста по второму, тогда как гладкая галька на пляже проста по первому измерению и сложна по второму. Простоту, к которой стремится наука, можно представить как сокращение длины описания – например, сведение описания к уравнению. Но не получится ли здесь обратной пропорции между достигнутым уровнем простоты и полученным при этом уровнем погрешности?

Конечно, было бы очень хорошо, если бы все в конечном счете оказывалось простым или поддавалось простому описанию. Но некоторые вещи можно лучше и более точно объяснить лишь в их сложности – и тут опять на ум приходят биологические системы. Сопротивление этой слишком диссипативной форме редукционизма поможет опровергнуть нелепые обвинения в том, что наука не видит в жемчужине ничего, кроме симптома болезни устрицы.

Вселенная Сет Ллойд

Профессор квантовой механики, Массачусетский технологический институт. Автор книги Programming the Universe: A Quantum Computer Scientist Takes on the Cosmos[4].

Да-да, я знаю. Вселенной уже примерно 13,8 миллиарда лет, и она, вероятно, проживет еще 100 миллиардов лет или больше. Кроме того, если Вселенной пора на пенсию, то куда ее поселить? Штат Флорида для нее маловат… Но точно пора отправить на пенсию научную идею, которой всего 2500 лет и которая гласит, что Вселенная – это простой объем пространства и времени, вмещающий в себе все. Космология XXI века решительно настаивает: то, что мы видим в космосе – звезды, галактики, пространство и время от момента Большого взрыва, – не включает в себя всю реальность. Космос, купи себе кондоминиум.

Итак, что же такое Вселенная? Чтобы проверить свои знания, закончите следующее предложение. Вселенная …

(а) … состоит из всех вещей, видимых и невидимых, – то есть она была, есть и будет.

(b) … возникла 13,8 миллиарда лет назад в ходе колоссального Большого взрыва и включает в себя все планеты, звезды, галактики, пространство и время.

(c) … была вылизана с соленых краев первичной огнедышащей ямы языком гигантской коровы.

(d) … это все вышеперечисленное.

(Правильный ответ смотрите ниже.)

Идея Вселенной как наблюдаемого и поддающегося измерению объекта существует уже тысячи лет. Эти наблюдения и измерения были столь успешны, что сегодня мы знаем о происхождении Вселенной больше, чем о происхождении жизни на Земле. Но успех наблюдающей космологии привел нас к тому, что больше невозможно отождествить Вселенную в терминах вышеприведенного ответа (а) с наблюдаемым космосом (ответ (b)). Те самые наблюдения, которые установили подробную историю Вселенной, предполагают, что наблюдаемый космос – это лишь ускользающе малая часть бесконечной Вселенной. Конечное количество времени, прошедшего после Большого взрыва, означает, что наши наблюдения простираются чуть дальше, чем на 10 миллиардов световых лет от Земли. За горизонтом наших наблюдений на еще большие расстояния простирается все то же – пространство, заполненное галактиками и протянутое в бесконечность. Сколько бы времени ни существовала Вселенная, нам будет доступна только ее конечная часть, тогда как бесконечный объем Вселенной будет всегда оставаться вне нашего знания. Вся Вселенная в целом непознаваема, за исключением ее исчезающе малой части.

Это большой удар. Научная концепция Вселенная в целом равна наблюдаемой Вселенной признала свое поражение. Может быть, в этом нет ничего страшного. Что плохого во Вселенной, которая простирается на бесконечное, не поддающееся познанию пространство? Но нам наносят всё новые удары. Чем глубже космологи вгрызаются в прошлое, тем больше они находят указаний на то, что, к лучшему это или к худшему, за горизонтом нашего знания лежит нечто большее, чем просто бесконечное пространство. Используя экстраполяцию по времени назад к Большому взрыву, космологи выявили эпоху, которая называется инфляцией и в которую Вселенная многократно удваивалась в размере за малую долю секунды. По большей части пространство-время состоит из чего-то очень быстро расширяющегося. Наша собственная Вселенная, сама по себе бесконечная, – это всего лишь «пузырек», образовавшийся в этом инфляционном море.