Ли Смолин - Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует

• Название: Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует
• Автор: Ли Смолин
• Издательство: Penguin Book
• Жанр: Физика
• Год: 2007
• ISBN: 9780713997996

Ли Смолин

Неприятности с физикой : взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует

Перевод Юрий Артамонов 2007 г.

Перевод с английского издания:

Penguin Book, London, 2007; ISBN 9780713997996

The trouble with physics: the rise of string theory, the fall of a science, and what comes next / Lee Smolin.

Houghton Mifflin, Boston, 2006

ISBN 9780618551057 0618551050

Аннотация.

Новая книга Ли Смолина "Неприятности с физикой…" эмоционально противоположна восторженному энтузиазму книг Брайана Грина. У современных теорий переднего края (прежде всего, у теории струн) есть немалые проблемы, и честный разговор о них служит этаким ведром холодной воды на горячие головы. Ли Смолин известен как один из отцов-основателей теории петлевой квантовой гравитации – главного конкурента струнного подхода, – а также как автор книг Life of the Cosmos (1997) и Three Roads to Quantum Gravity (2001), в России не издававшихся. Книга местами не проста для осмысления, но весьма информативна. В ней в одном месте собраны самые последние результаты, которые неспециалисту было бы нелегко найти по первоисточникам. В первых трех частях книги оценивается состояние фундаментальной физики под тем углом, что теория струн зашла в тупик, приводятся свежие экспериментальные данные, не находящие объяснения в ее рамках. Четвертая часть посвящена организации (западной) академической науки и социальным причинам стагнации в области фундаментальной физики. Конечно, излагаемые в книге взгляды субъективны и иногда выглядят еретическими. История, как всегда, рассудит.

---

Я пришел к заключению, что мы должны сделать две вещи. Мы должны осознать и начать борьбу с симптомами группового мышления, и мы должны открыть двери для широкого спектра независимых мыслителей, убедившись, что места для специфических характеров достаточно, чтобы сделать революцию. Великие дела покоятся на том, как мы рассматриваем следующее поколение. Чтобы сохранить здоровье науки, молодые ученые должны быть приглашены на работу и продвинуты на основании только их способностей, творчества и независимости, безотносительно к тому, внесли ли они вклад в теорию струн или любую другую установленную исследовательскую программу. Людям, которые придумывают и развивают свои собственные исследовательские программы, должен быть даже отдан приоритет, чтобы они могли иметь интеллектуальную свободу работать над подходом, который они оценили как самый многообещающий. Управление наукой всегда заключается в совершении выбора. Чтобы предотвратить излишние инвестиции в спекулятивные направления, которые могут оказаться в тупике, физические департаменты должны обеспечивать, чтобы соперничающие исследовательские программы и разные точки зрения по поводу нерешенных проблем были представлены в их профессорско-преподавательском составе – не только потому, что большую часть времени мы не можем предсказать, чьи взгляды окажутся правильными, но и потому, что дружеское соперничество между умными людьми, работающими в тесной близости, часто является источником новых идей и направлений.

Открыто критическое и непредвзятое отношение должно поощряться. Люди должны наказываться за поверхностную работу, которая игнорирует тяжелые проблемы, и награждаться за атаку на долго стоящие открытые гипотезы, даже если прогресс займет много лет. Должно быть предоставлено больше места для людей, которые глубоко и тщательно думают над фундаментальными проблемами, возникшими из попыток объединения нашего понимания пространства и времени с квантовой теорией.

Многие из социологических проблем, которые мы обсуждали, должны рассматриваться вместе со склонностью ученых – на самом деле, всех человеческих существ – формировать кланы. Для борьбы с этими клановыми тенденциями струнные теоретики могли бы стереть границы между струнной теорией и другими подходами. Они могли бы прекратить разделение теоретиков на категории по принципу того, демонстрируют они лояльность к тому или иному предположению или нет. Люди, которые работают над альтернативами к струнной теории или которые критичны к струнной теории, должны приглашаться для разговора на конференции по теории струн для общей пользы. Исследовательские группы должны разыскивать постдоков, студентов и приглашенных, которые занимаются конкурирующими подходами. Студенты также должны поощряться на изучение и работу над конкурирующими подходами к нерешенным проблемам, чтобы они были подготовлены для самостоятельного выбора самых многообещающих направлений, когда их карьера будет развиваться.

Нам, физикам, необходимо противостоять стоящему перед нами кризису. Научная теория, которая не делает предсказаний и, следовательно, не является предметом эксперимента, никогда не потерпит неудачу, но такая теория никогда и не преуспеет, пока наука состоит в собирании знаний из рациональных аргументов, родившихся с помощью доказательств. Это требует честной оценки мудрости следования исследовательской программе, которая не смогла после десятилетий найти оснований или в экспериментальных результатах или в точной математической формулировке. Струнным теоретикам нужно встать перед возможностью, что они могут оказаться неправыми, а другие правыми.

Наконец, имеется много шагов, которые поддерживающие науку организации могут предпринять, чтобы сохранить здоровье науки. Финансирующие органы и фонды должны давать возможность ученым на каждом уровне исследований и развития жизнеспособных предположений решать глубокие и трудные проблемы. Исследовательской программе нельзя позволять становиться институционально доминирующей до того, как она соберет убедительные научные доказательства. До того, как это произойдет, альтернативные подходы должны поощряться, чтобы прогресс науки не блокировался излишними инвестициями в неверное направление. Когда имеются неподдающиеся, но ключевые проблемы, должен быть лимит в пропорциях поддержки, выдаваемой любой отдельной исследовательской программе, которая намерена решить их, – скажем, треть от общего фондирования.

Некоторые из этих предложений представляют собой крупные реформы. Но когда речь идет о теоретической физике, мы не говорим совсем об очень больших деньгах. Предположим, что фондирующая организация решает полностью поддержать всех мечтателей, которые игнорируют генеральное направление и следуют своим собственным амбициозным программам, чтобы решить проблемы квантовой гравитации и квантовой теории. Мы говорим, возможно, о двух дюжинах теоретиков. Их полная поддержка могла бы занять мельчайшую часть общего национального бюджета на физику. Но, судя по тому, какой вклад сделали такие люди в прошлом, вероятно, что некоторые сделают нечто достаточно необычное, чтобы сделать это вложение лучшим во всей области.

На самом деле даже малое финансирование может помочь в поиске независимо мыслящих пророков со степенью доктора философии по теоретической физике или математике, которые работают над своими собственными подходами к фундаментальным проблемам – то есть, людей, делающих нечто настолько необычное, что имеется хороший шанс, что они никогда не будут в состоянии получить академическую карьеру. Кого-то вроде Джулиана Барбура, Антони Валентини, Александра Гротендика – или Эйнштейна, если уж на то пошло. Дайте им пять лет поддержки, продлеваемой на вторую или даже на третью пятилетку, если они вообще чего-то достигнут.

Звучит рискованно? Королевское общество в Объединенном королевстве имеет подобную этой программу. С ней связано взрывное начало карьер нескольких ученых, которые сегодня важны в своей области и которые, вероятно, никогда не получили бы поддержки такого рода в Соединенных Штатах.

Как вы могли бы выбрать таких людей, достойных поддержки? Просто. Спросите тех, кто уже делал науку таким образом. Чтобы еще удостовериться, найдите, по меньшей мере, одну завершившую образование личность среди кандидатов, которая глубоко возмущена тем, что пытаются делать кандидаты. Чтобы быть на самом деле уверенным, найдите, по меньшей мере, одного профессора, который думает, что кандидат ужасный ученый и непременно потерпит неудачу.

Может показаться странным обсуждение академической политики в книге для широкой публики, но вы, публика, индивидуально и коллективно являетесь нашими работодателями. Если наука, которую вы оплачиваете, не получается, это побудит вас держать нас в шаге от увольнения и заставить нас делать нашу работу.

Так что у меня есть некоторые заключительные слова для различных аудиторий.

Для образованной публики: будьте критическими. Не верьте большинству того, что вы слышите. Когда ученый заявляет, что он сделал что-то важное, попросите его предъявить доказательства. Оценивайте это так же строго, как вы делали бы в отношении инвестиций. Устройте эту проверку столь внимательно, как вы делали бы, покупая дом или выбирая школу, в которую вы собираетесь послать своих детей.

Для тех, кто принимает решения о том, что наука должна получать, – то есть, для глав департаментов, исследовательских комитетов, деканов, должностных лиц фондов и финансирующих агентств: только люди вашего уровня могут осуществить рекомендации, подобные тем, что только что перечислены. Почему не рассмотреть их? Они являются предложениями, которые должны быть обсуждены в местах, подобных офисам Национального фонда науки, Национальной академии наук и их двойников по всему миру. Это не просто проблема теоретической физики. Если высоко упорядоченная область, подобная физике, поражена симптомами группового мышления, то что может произойти в других, менее строгих областях?

Для моих собратьев физиков-теоретиков: проблемы, обсужденные в этой книге, являются ответственностью всех нас. Мы составляем научную элиту только потому, что большее общество, частью которого мы являемся, глубоко заботится об истине. Если теория струн ошибочна, но продолжает доминировать в нашей области, последствия могут быть тяжелыми – для нас персонально, а также для нашей профессии. Для нас важно открыть двери и позволить войти альтернативам, а также в целом повысить стандарты обоснования.

Чтобы выразить это более прямо: если вы один из тех, чья первая реакция, когда высказывается сомнение в ваших научных убеждениях, есть «А что думает Х?» или «Как вы можете говорить такое? Каждый хорошо знает, что ...», тогда вы в опасности недолго быть ученым. Вы получаете хорошие деньги за выполнение своей работы, и это означает, что вы несете ответственность за проведение тщательной и независимой оценки всего, во что верите вы и ваши коллеги. Если вы не можете дать точное обоснование вашим уверенностям и взглядам, совместимое с фактами, если вы позволяете другим людям делать для вас ваши мысли (даже если они старшие и влиятельные), тогда вы не достойны ваших этических обязательств как члена научного сообщества. Ваша докторская степень является для вас лицензией иметь ваши собственные взгляды и выносить ваши собственные суждения. Но это намного больше; это обязывает вас мыслить критически и независимо по поводу всего в вашей области компетентности.