Черные дыры и молодые вселенные - Стивен Уильям Хокинг

мои планы на будущее. Думаю, что я едва ли стану писать продолжение «Краткой истории времени». Как бы такая книга могла назваться? «Удлиненная история времени»? «За пределами времени»? «Сын времени»? Мой агент предложил мне дать разрешение на экранизацию моей жизни. Но и я, и вся моя семья потеряем уважение к себе, если разрешим актерам играть себя в кино. То же произойдет, если я позволю постороннему писать о моей жизни. Разве что в этом случае немного самоуважения у меня все же останется. Конечно, я не могу запретить кому бы то ни было без моего согласия описывать мою жизнь, если это не будет носить клеветнический характер. Но я могу охладить их пыл, заявив, что и сам подумываю о написании автобиографии. Может быть, это случится. Но я не тороплюсь. На первом месте у меня наука.

Глава шестая

Моя позиция[20]

Эта статья вовсе не о том, верю ли я в Бога. Здесь я буду обсуждать свой подход к тому, как можно понять Вселенную: каковы статус и значение единой теории, «теории всего». И здесь перед нами встает реальная проблема. Люди, которым положено по штату исследовать и обсуждать такие вопросы, то есть философы, зачастую не обладают достаточными познаниями в области точных наук, чтобы рассуждать о теоретической физике. Существует подвид философов, так называемые философы науки, которые, казалось бы, должны быть лучше «экипированы». Но многие из них, по сути, неудавшиеся физики, которые посчитали для себя слишком тяжелым занятием изобретать новые теории и вместо этого принялись писать философские статьи о физике. Они до сих пор обсуждают научные теории начала XX века, такие как теория относительности и квантовая механика. Они находятся отнюдь не в авангарде современной науки.

Может быть, я слишком строг по отношению к философам, но и они тоже недолюбливают меня. Они окрестили мой подход наивным и примитивным. В их устах я поочередно становился номиналистом, инструменталистом, позитивистом, реалистом, и прочими «истами». Техника этого подхода сводится к опровержению путем диффамации: если вы навешиваете ярлык на мои идеи, вам совершенно не обязательно понимать, что же в них, собственно, плохого. Наверняка все хорошо знакомы с фатальными ошибками всех вышеперечисленных «измов».

Люди, совершающие прорывы в теоретической физике, вовсе не мыслят в тех категориях, которые для них впоследствии выдумывают философы и историки науки. Я уверен, что Эйнштейна, Гейзенберга и Дирака не заботило то, кем они были: реалистами или инструменталистами. Их больше заботило то, что существующие теории плохо согласуются друг с другом. Для развития теоретической физики поиски логической связи всегда были важнее, чем получение экспериментальных результатов. С другой стороны, стройные и красивые теории отвергались по причине того, что они не стыковались с наблюдениями, но я не знаю ни одной крупной теории, которая была бы создана лишь на основе эксперимента. Теория всегда идет впереди, она исходит из желания получить элегантную и последовательную математическую модель. Затем теория предсказывает некоторые сценарии, которые могут быть проверены путем наблюдений. Если наблюдения согласуются со сценариями, это еще окончательно не доказывает теорию. Нужны новые прогнозы, которые нужно проверять экспериментальным путем. Если новые наблюдения не подтверждают их, эту теорию отбрасывают.

По крайней мере, так должно быть. На практике люди очень неохотно отказываются от теории, в разработку которой они вложили много времени и усилий. Обычно они начинают сомневаться в точности наблюдений. Если этот номер не проходит, они пытаются слегка подлатать теорию, чтобы она была адекватна в данном, нетипичном случае. В конце концов теория начинает напоминать трухлявый, расшатавшийся дом. Затем кто-то предлагает новую теорию, и все наблюдения, не находившие объяснения в прежней теории, изящным и естественным образом укладываются в новые рамки. Примером этого может служить эксперимент Майкельсона – Морли, поставленный в 1887 году. Он показал, что скорость света остается постоянной независимо от того, движется ли его источник или тот, кто наблюдает за ним. Это кажется курьезным. Очевидно, что наблюдатель, который движется по направлению к источнику света, должен отмечать, что свет движется с большей скоростью, нежели тот наблюдатель, который движется в том же направлении, что и свет. Однако эксперимент показал, что скорость света в обоих случаях остается одинаковой. В течение следующих восемнадцати лет ученые, в том числе Хендрик Лоренц и Джордж Фицджеральд, пытались примирить результаты этого опыта с общепринятыми представлениями о пространстве и времени. Они выдвинули для этого некоторые постулаты, предполагающие, что объекты становятся короче при движении с большой скоростью. В свете этих постулатов существующая физика превращалась в неуклюжую, неповоротливую махину. Затем в 1905 году Эйнштейн предложил куда более привлекательную точку зрения, согласно которой время не является независимой величиной и его нельзя рассматривать в отрыве от пространства. Время составляет с пространством четырехмерную субстанцию, называемую пространством-временем. Эйнштейн пришел к этой идее, не столько полагаясь на экспериментальные результаты, сколько желая объединить два теоретических направления в единое целое. Эти два теоретических направления включают в себя законы, описывающие действие электрического и магнитного полей, и законы, которым подчиняется движение тел.

Не думаю, что Эйнштейн в 1905 году, равно как и все остальные ученые в то время, отдавали себе отчет в том, насколько простой и элегантной была новая теория относительности. Она полностью перевернула наши понятия о пространстве и времени. Этот пример хорошо показывает, с какими трудностями мы можем столкнуться, желая оставаться реалистами в философии науки, потому что реальность, которой мы стараемся придерживаться, часто обусловлена теорией, которую мы поддерживаем. Думаю, Лоренц и Фицджеральд считали себя реалистами, когда интерпретировали свой эксперимент со скоростью звука в рамках ньютоновских идей об абсолютном пространстве и абсолютном времени. Эти представления о пространстве и времени соответствовали здравому смыслу и реальности. Однако в наши дни люди, хоть немного знакомые с теорией относительности, имеют совершенно другую точку зрения. Нам следует продолжать знакомить широкую публику с современными идеями о таких базовых концепциях, как пространство и время.

Если то, что нам кажется реальным, зависит от нашей теории, какую реальность должны мы положить в основу нашей философии? Что касается меня, я являюсь реалистом: я признаю, что нас окружает Вселенная, которая ждет своих исследователей и первооткрывателей. На мой взгляд, разделять позицию солипсиста, который полагает все вокруг лишь плодом своего воображения, есть пустая потеря времени. В жизни мы этим принципом не руководствуемся. Какую мы выберем реальность для нашей Вселенной, зависит от теории. Поэтому я разделяю точку зрения, которую считают примитивной и наивной, а именно: физической теорией является математическая модель,