Будущее науки глазами Стивена Хокинга

Будущее науки глазами Стивена Хокинга

Одной из самых важных и актуальных проблем современного естествознания, с точки зрения Хокинга, является разработка Последней теории или Теории Всего, как он сам ее называет и о создании которой мечтает на протяжении многих лет.

В своей книге «Краткая история времени» он пишет: «Если мы действительно откроем Последнюю теорию, то со временем ее основные принципы станут доступны пониманию каждого, а не только нескольким специалистам. И тогда все мы, философы, ученые и просто обычные люди, сможем принять участие в дискуссии о том, почему так произошло, что существуем мы и существует Вселенная. И если будет найден ответ на такой вопрос, это будет полным триумфом человеческого разума, ибо тогда нам станет понятен замысел Бога».

Говоря о Последней теории, Хокинг имел в виду теорию «супергравитации», о которой мы уже подробно говорили и которая должна объединить все известные современной физике четыре фундаментальные взаимодействия – электромагнитное, сильное или ядерное, слабое с участием нейтрино и гравитационное. По мнению Хокинга, такая теория с вероятностью 50 на 50 процентов будет построена в ближайшие двадцать лет.

Хокинг утверждает, что создание Последней теории наконец завершит стройное здание теоретической физики. «Мы узнаем основные законы, которые управляют Вселенной, – говорил он в Белом доме. – Но не думаю, что, открыв эти законы, мы остановимся на каком-то уровне в их использовании. Из Последней теории не следует существование предела для сложности систем, которые мы можем создавать, и именно в направлении раскрытия этой сложности, по моему мнению, и пойдет основное развитие в следующем тысячелетии».

А так как наиболее сложной из всех известных нам систем является человек, то скорее всего главной практической задачей науки станет перестройка его ДНК с целью усовершенствования генома человека. И даже в том случае, если генная инженерия будет формально запрещена, из этого ничего не получится, так как генотехникой животных и растений заниматься все равно будут. И рано или поздно кто-то перенесет полученный опыт и на человека…

Хокинг убежден, что усовершенствование генома человека неизбежно. Дело в том, что развитие и усовершенствование ЭВМ подчиняется экспоненциальному закону – их сложность и быстродействие удваиваются каждые 18 месяцев. Таким образом, эволюция компьютеров происходит значительно быстрее эволюции биологических систем.

В декабре 1999 года знаменитая компания IBM опубликовала план создания самого быстрого в мире суперкомпьютера стоимостью около 100 миллионов долларов, предназначенного для исследования процессов, происходящих при образовании белков. Это уникальное устройство, по мнению IBM, позволит, наконец, серьезно заняться изучением различных болезней и создать эффективные и безвредные лекарства.

Новый суперкомпьютер RS/6000 будет называться Blue Gene и производить более одного квадриллиона операций в секунду! Это примерно в 1000 раз превосходит возможности вычислительной машины Deep Blue, одержавшей в 1997 году победу над чемпионом мира по шахматам Гарри Каспаровым!

Хокинг предполагает, что между биологическими и электронными интеллектуальными системами начнется борьба за лидерство, острое соревнование. «Я ожидаю, – говорит он, – что как в биологической, так и в электронной сферах сложность будет нарастать со стремительной скоростью и на основе подобных соображений делает вывод о том, что наступающая эпоха неизбежно будет весьма динамичной, она «должна характеризоваться большими изменениями, которые будут сопровождаться напряженностью и нестабильностью». В третьем тысячелетии нас ожидают фундаментальные перемены!

Но человечество, предупреждает Хокинг, может и не дожить до этой великой эпохи. Ибо предстоящее чревато опасностями. Нашей цивилизации угрожает демографический взрыв, исчерпание минеральных энергетических ресурсов, а также глобальная экологическая проблема. «Весьма реальна опасность, – утверждает Хокинг, – что мы уничтожим все на этой планете, так как наша техническая мощь для этого достаточна. И даже если мы не истребим самих себя, то остается возможность впасть в примитивное и жестокое варварство». Однако люди, надеется Хокинг, сумеют справиться с этими опасностями…

О создании Последней научной теории ученые мечтали давно. Еще Декарт верил, что рано или поздно удастся сформулировать такие «начала науки, из которых будут выведены все истины, которые из них можно извлечь». В то же время Декарт считал, что пройдут столетия, прежде чем будет достигнут столь высокий уровень мудрости и совершенства.

В конце XVIII столетия казалось, что эта задача решена, поскольку физикам удалось создать стройное здание классической физики.

Как мы уже отмечали, иной точки зрения придерживались в конце XIX века последователи и сторонники классической механики. А. Лежандр, например, отзывался о Ньютоне так: «Это был не только величайший, но и самый счастливый гений, потому что систему мира можно установить только один раз».

Однако последовавшие открытия заставили ученых отказаться от этой мысли. Появились термодинамика, статистическая физика, а также теория электромагнитных явлений. Эти достижения буквально революционизировали физическую науку, теорию. И к концу XIX века многие физики вновь стали надеяться, что их работа близка к завершению. Остались лишь две нерешенные проблемы – распределение энергии в излучении черного тела и трудности, возникшие при попытках обнаружения эфира. В связи с этим профессор Жолио советовал своему ученику Максу Планку выбрать для себя более интересное и перспективное занятие, чем теоретическая физика.

Ирония истории заключалась в том, что именно Планк в 1900 году стал одним из создателей квантовой механики, сыгравшей лидирующую роль в науке XX столетия. А решение проблемы эфира привело к появлению еще одного фундаментального направления – теории относительности.

Тогда же А. Эйнштейн предпринял попытку, объединив гравитацию с электромагнетизмом, создать Последнюю теорию.

Теперь о том же мечтает Хокинг. Он полагает, что после этого физикам останется лишь заняться ее различными приложениями, например, в области так называемых сложных систем.

Кстати, о сложных системах. Есть основания предполагать, что теория таких систем, которая в известном смысле стоит над всеми другими науками, будет играть особую роль в науке XXI столетия.

В своих прогнозах Хокинг, между прочим, исходит из того, что мир в своей основе достаточно прост, и сложность его описания является недостатком современных фундаментальных научных теорий. Однако, судя по всему, «сложность» представляет собой не менее фундаментальную характеристику окружающего нас мира, чем основные типы физических взаимодействий.

Как считает доктор физико-математических наук Л.В. Лесков, создать Теорию Всего – это значит достичь такого фундаментального уровня описания, исходя из которого можно чисто логическим путем вывести все явления. Однако такое «абсолютное знание» оказалось бы вневременным и надвременным. Но оно не соответствует реальному миру, одной из фундаментальных характеристик которого является существование «стрелы времени».

Если даже предсказания Хокинга оправдаются и Теория Всего будет разработана, то это все же не будет означать, что научное познание окружающего нас мира полностью завершено. По мнению Лескова, из теории, которую Хокинг рассматривает как Последнюю, не следует существование предела сложности как природных систем, так и тех систем, которые мы сами можем создавать. И скорее всего, именно по пути раскрытия этой сложности пойдет основное направление науки XXI столетия.

Дело в том, что включение в динамику известных нам сложных систем явлений необратимости, а также вероятностных процессов, на основании Последней теории Хокинга, к сожалению, не может быть выполнено.

Вневременные законы физики, замечает по этому поводу И. Пригожий, не могут считаться «подлинным отражением фундаментальной истины физического мира, ибо такая истина делает нас чужими в этом мире и сводит к простой видимости множество различных явлений, которые мы наблюдаем».

А это значит, что действительно универсальная теория должна обязательно учитывать необратимость во времени и вероятностные процессы (так называемую динамическую неустойчивость). Теория, не учитывающая этих факторов, не может стать Теорией Всего, так как реальная Вселенная эволюционирует, и потому необратимость и вероятность являются ее фундаментальными свойствами.

Характерно высказывание на этот счет английского астрофизика Роджера Пенроуза, сотрудничающего с Хокингом, но тем не менее, не принимающего его атемпорального видения Вселенной. В своей книге «Новый разум императора» он пишет: «По моему мнению, наша современная картина физической реальности, особенно в том, что касается природы времени, чревата сильнейшим потрясением, еще более сильным, чем то, которое вызвали теория относительности и квантовая механика в их современной форме».

Кроме того, атемпоральный характер Последней теории Хокинга в форме супергравитации – не единственная причина, в силу которой ее нельзя считать универсальной. Дело еще и в том, что традиционные представления о четырех основных физических взаимодействиях, судя по всему, не являются исчерпывающими. Речь идет о существовании пятого – «торсионного взаимодействия», связанного с вращением и кручением, о котором мы говорили выше.

После лекции в Белом доме Хокинга спросили, какого наиболее впечатляющего научного открытия можно, по его мнению, ожидать в обозримом будущем? Таким открытием, ответил он, будет скорее всего то, чего мы не ожидаем, иными словами, это должно быть совершенно удивительное открытие такого же типа, какие в прошлом приводили к великим революциям в науке!

Но, как считает Лесков, такое открытие, видимо, уже совершилось – это раскрытие поразительных свойств физического вакуума!

Последняя теория, о которой мечтает Хокинг, неизбежно окажется бессильной и перед проблемой взаимодействия между духом и телом, то есть проблемой сознания. А, судя по всему, решение этой проблемы будет непосредственно связано с достижениями современных теорий физического вакуума. Между тем Последняя теория, о которой говорит Хокинг, не имеет к этой области природных явлений никакого отношения. И уже по одному этому ее нельзя рассматривать как Теорию Всего…

Лесков ссылается на высказывание Германа Гессе о том, что от гремящего хаоса окружающего мира со всей его пугающей сложностью человеку иногда хочется укрыться за ясными и неподвластными бегу времени картинами простых мифов. Не является ли многовековая мечта ученых о Последней теории, которая поставит наконец точку в поисках Абсолюта, спрашивает Гессе, тайным отражением стремлению людей к спокойствию и устойчивости?

Анализируя выбор научных проблем, который сделал Хокинг, и его подход к этим проблемам, можно предположить, считает Лесков, что на уровне подсознания он руководствовался именно такими мотивами.

Но если любые прогнозы будущего науки носят предположительный и во многом недостоверный характер, то в чем вообще смысл подобных попыток? На этот вопрос ответил немецкий философ Карл Ясперс: «Прогнозы должны вводить нас в сферу возможного, намечать отправные точки нашего плана и наших действий, открывать перед нами далекие горизонты, усиливать наше ощущение свободы сознанием возможного».

Мы постараемся придерживаться этих принципов при описании тех возможных путей, которыми пойдет наука в новом столетии.