Впереди у физики трудные времена

Впереди у физики трудные времена

В 1992 году ежемесячный журнал «Физике Тудей» опубликовал эссе под названием «Трудные времена» (Hard Times), в котором Лео Каданофф (Leo Kadanoff), выдающийся физик из Чикагского университета, нарисовал мрачную картину будущего физики. «Что бы мы ни делали, это не остановит упадок в количестве открытий, их поддержке и социальной значимости, — объявил Каданофф. — Слишком многое из нашей базы зависело от событий, которые теперь становятся древней историей: ядерное оружие и радар во время Второй мировой войны, силикон и лазерные технологии после, американский оптимизм и промышленная гегемония, социалистическая вера в рациональность как путь улучшения мира». Эти условия по большей части исчезли, утверждает Каданофф; и физика, и наука в целом теперь подвергаются атакам борцов за охрану окружающей среды, активистов движения в защиту животных и других людей с антинаучными взглядами. «В последние десятилетия наука получила высокие награды и находилась в центре интересов и заботы общества. Нам не следует удивляться, если эта аномалия исчезнет».

Когда я разговаривал с Каданоффом два года спустя, он показался мне еще мрачнее, чем можно было судить по его эссе[34]. Он выложил мне свои взгляды на мир с таким пессимизмом, словно мучился от сильного насморка. Вместо того чтобы обсуждать социальные и политические проблемы науки, как в его статье, опубликованной в «Физике Тудей», он сфокусировался на еще одном препятствии научному прогрессу: прошлые достижения науки. Великой задачей современной науки, объяснил Каданофф, является показ того, что мир живет в соответствии с определенными фундаментальными законами физики.

— Это вопрос, исследуемый, по крайней мере, со времен эпохи Возрождения, а может и более длительный период времени. Для меня это решенный вопрос. То есть мне кажется, что мир можно объяснить законами.

Самые фундаментальные законы природы воплощаются в теории относительности и в так называемой стандартной модели физики частиц, которая описывает поведение квантового косма с исключительной точностью.

Всего полвека назад, вспомнил Каданофф, многие заслуженные ученые все еще придерживались романтической доктрины витализма, в соответствии с которой жизнь появляется благодаря некой таинственной силе жизни, которую нельзя объяснить законами физики. В результате открытий молекулярной биологии — начиная с открытия структуры ДНК в 1953 году — «относительно малое количество образованных людей» признается в своей вере в витализм, сказал Каданофф.

Конечно, ученым предстоит еще многое узнать о том, как фундаментальные законы порождают «богатство того мира, который мы видим». Сам Каданофф является лидером в области физики конденсированного состояния материи. Она изучает поведение не отдельных частиц, которые меньше атома, а твердых веществ и жидкостей. Каданофф также был связан с областью хаоса, занимающейся явлениями, которые разворачиваются предсказуемо непредсказуемыми путями. Некоторые поборники теории хаоса — а также близко связанной с ней области сложности — заявили, что с помощью мощных компьютеров и новых математических методов они обнаружат истины, превосходящие те, что были открыты «редукционной» наукой прошлого. Каданофф сомневается. Изучение следствий фундаментальных законов «в некотором роде менее интересно» и «менее глубоко», сказал он, чем демонстрация того, что мир следует законам.

— Но теперь, когда мы знаем, что мир следует законам, — добавил он, — нам нужно переходить к другим вещам. И это, вероятно, возбуждает воображение среднего человека в гораздо меньшей степени. Возможно, и обоснованно.

Каданофф указал, что физика частиц в последнее время также не была очень увлекательной. Эксперименты на протяжении нескольких последних десятилетий просто подтвердили существующие теории, а не открыли новые явления, требующие новых законов; цель обнаружения объединяющей теории для всех сил природы кажется недостижимо далекой.

— Фактически ни одна сфера науки долгое время не давала по-настоящему глубоких открытий, — сказал Каданофф. — По правде говоря, нет ничего — ничего — от того величия, когда люди дошли до изобретения квантовой механики или теории относительности. Ничего подобного не происходило в последние десятилетия.

— Какое положение постоянно? — спросил я.

Каданофф с минуту молчал. Затем вздохнул, словно пытался выдохнуть всю мировую усталость.

— После того как вы доказали, что мир следует законам, — ответил он, — к удовлетворению многих людей, вы не можете это повторить.