Дэвид Дойч - Структура реальности. Наука параллельных вселенных

• Название: Структура реальности. Наука параллельных вселенных
• Автор: Дэвид Дойч
• Жанр: Физика
• Год: 2015
• ISBN: 978-5-9614-3713-3

Книга британского физика и философа Дэвида Дойча, одного из создателей концепции квантовых вычислений, наглядно демонстрирует, что эпоха великих философских систем вовсе не осталась в прошлом. Автор выстраивает целостный и согласующийся с научными знаниями ответ на один из самых фундаментальных философских вопросов: какова подлинная природа реальности. По Дойчу ткань реальности, каковой она открывается любому носителю разума, сплетается из четырех основных нитей. Это эпистемология Карла Поппера, раскрывающая путь научного знания; это квантовая механика, которая целостно интерпретируется лишь после признания реальность мультиверса – бесконечного ансамбля параллельных вселенных; это основанная Тьюрингом теория вычислений, без которой не понять природу математических объектов; и, наконец, это универсальная теория эволюции, объясняющая развитие не только жизни, но и цивилизации. Вдумчивый читатель будет поражен сочетанием широты и логической последовательности мысли автора. С его разъяснениями мультиверс перестает казаться фантастикой и становится наиболее естественным описанием той поразительной реальности, которую открыла нам современная наука. За рамками книги остается вопрос о месте и роли человека в столь причудливом мире. Этой теме посвящена другая работа Дэвида Дойча – «Начало бесконечности», которая служит органичным продолжением «Структуры реальности».

---

4. Критерии реальности

Великий Галилео Галилей, которого, пожалуй, можно считать первым физиком в современном смысле, сделал много открытий не только в самой физике, но и в методологии науки. Он воскресил древнюю идею о выражении общих теорий, касающихся природы, в математической форме и усовершенствовал ее, разработав метод систематических экспериментальных проверок, который и характеризует науку, какой мы ее знаем. Он удачно назвал такие проверки cimenti, или «Божий суд». Он одним из первых начал использовать телескопы для изучения небесных тел, собрал и проанализировал свидетельства в пользу гелиоцентрической теории – теории о том, что Земля движется по орбите вокруг Солнца и вращается вокруг собственной оси. Он широко известен как защитник этой теории, из-за которой он и вступил в ожесточенный конфликт с Церковью. В 1633 году инквизиция судила его как еретика и под угрозой пыток принудила встать на колени и вслух прочитать длинное унизительное отречение, в котором говорилось, что он «отрекается» от гелиоцентрической теории, «проклинает и ненавидит» ее. (Легенда гласит, может и ошибочно, что, поднявшись на ноги, он пробормотал «eppur si muove…», что значило «и все-таки она движется…»[11].) Несмотря на это отречение, его осудили и приговорили к домашнему аресту, под которым он оставался до конца своей жизни. Хотя это наказание было сравнительно мягким, оно вполне достигло своей цели. Как сказал об этом Джейкоб Броновски:

«В результате среди всех ученых-католиков на долгие годы воцарилось молчание… Цель суда и заключения состояла в том, чтобы положить конец научной традиции Средиземноморья» (The Ascent of Мап, p. 218).

Каким образом спор об устройстве Солнечной системы мог иметь столь далеко идущие последствия, и почему его участники столь страстно отстаивали свои позиции? Дело в том, что на самом деле спор шел не об устройстве Солнечной системы, а о том, как блестяще Галилей защищал новый и опасный способ осмысления реальности. Спор шел не о существовании реальности, поскольку как Галилей, так и Церковь верили в реализм – основанный на здравом смысле взгляд на мир, согласно которому видимая физическая вселенная действительно существует и воздействует на наши органы чувств, в том числе и если они усилены приборами, такими как телескоп. В чем Галилей расходился с Церковью, так это в своем понимании отношения между физической реальностью с одной стороны и человеческими мыслями, наблюдениями и рассуждениями – с другой. Он считал, что вселенную можно понять, основываясь на универсальных, математически сформулированных законах, и что все люди могут получить надежное знание этих законов, если применят его метод математического описания и систематической экспериментальной проверки. Говоря его словами, «книга Природы написана математическими символами». Это было явным противопоставлением другой Книге, на которую было принято полагаться.

Галилей понимал, что если его метод действительно надежен, то, где бы его ни применяли, его выводы всегда будут предпочтительнее полученных с помощью других методов. Поэтому он настаивал, что научное рассуждение превосходит не только интуицию и здравый смысл, но и религиозное учение и его откровения. Именно эту идею, а не гелиоцентрическую теорию как таковую, власти сочли опасной. (И они были правы, потому что если говорить об идее, способной вызвать научную революцию и Просвещение, заложив фундамент современной светской цивилизации, то это была именно она.) Было запрещено «придерживаться» гелиоцентрической теории или «защищать» ее как объясняющую вид ночного неба. Однако использовать эту теорию, писать о ней, использовать ее «как математическое допущение» или защищать ее как метод приготовления предсказаний – все это было разрешено. Именно поэтому книгу Галилея «Диалог о двух главнейших системах мира», которая сравнивала гелиоцентрическую теорию с официальной геоцентрической, церковные цензоры разрешили к печати. Папа заранее дал свое согласие на написание Галилеем этой книги (хотя на суде и был создан вводивший в заблуждение документ о том, что Галилею было запрещено вообще обсуждать этот предмет).

С точки зрения истории интересна следующая деталь: во времена Галилея вопрос о том, дает ли гелиоцентрическая теория лучшие предсказания, чем геоцентрическая, еще не считался бесспорным. Имевшиеся наблюдения были не слишком точными. Для повышения точности геоцентрической теории предлагались подгоночные приемы, и было трудно количественно оценить предсказательную силу двух конкурирующих теорий. Более того, когда вникаешь в детали, оказывается, что гелиоцентрическая теория существует не одна. Галилей считал, что планеты движутся по окружностям, тогда как на самом деле их орбиты весьма близки к эллипсам. Таким образом, наблюдательные данные не вписывались в ту конкретную гелиоцентрическую теорию, которую защищал Галилей. (Несмотря на то, что убедили его как раз собранные наблюдения!) Так или иначе, Церковь не заняла в этом споре никакой позиции. Инквизиции было безразлично, где планеты были видны; ее заботила только реальность. Ее заботило, где действительно находятся планеты, и она, точно так же как и Галилей, стремилась понять планеты через объяснения. Инструменталисты и позитивисты сказали бы, что, поскольку Церковь была полностью готова принять наблюдательные предсказания Галилея, дальнейший спор между ними был нецелесообразен, а его слова «и все-таки она движется» были абсолютно бессмысленны. Но Галилею было виднее, как и инквизиции. Отрицая надежность научного знания, инквизиторы подразумевали именно его объяснительную часть.

Их мировоззрение было ошибочным, но оно не было нелогичным. Да, они считали откровение и авторитет традиции источниками надежного знания. Но у них была и независимая причина критиковать надежность знания, полученного методами Галилея. Они могли просто указать на то, что никакое количество наблюдений или доводов не способно доказать, что одно объяснение физического явления истинно, а другое ложно. Они могли бы сказать, что Бог способен произвести те же самые наблюдаемые эффекты бесконечно большим числом разных способов, а потому заявлять о своем знании того метода, который Он выбрал, основываясь только на своих собственных подверженных ошибкам наблюдениях и причинах, – это чистой воды тщеславие и самоуверенность.

В каком-то смысле они призывали к скромности и признанию подверженности человека ошибкам. И если Галилей заявлял, что гелиоцентрическая теория неким образом доказана, или близко к тому, в некотором индуктивном смысле, то у его оппонентов были сильные возражения. Если Галилей считал, что его методы могут обеспечить любой теории авторитет, сравнимый с тем, который Церковь приписывала своим доктринам, они имели право критиковать его за самонадеянность (или, как они говорили, за богохульство), хотя, безусловно, по тем же самым стандартам они были самонадеянны в намного большей степени.

Так как же мы можем защитить Галилея от инквизиции? Какой должна была быть защита Галилея перед обвинением в том, что он слишком много берет на себя, заявляя, что научные теории содержат надежное знание о реальности? Попперовской защиты науки, как процесса решения проблем и поиска объяснений, самой по себе недостаточно. Дело в том, что сама Церковь была прежде всего заинтересована в объяснениях, а не в предсказаниях, и не препятствовала тому, чтобы Галилей решал проблемы с помощью любой выбранной им теории. Она не соглашалась лишь с тем, что решения Галилея (которые она предпочитала называть лишь «математическими гипотезами») имеют какое-то отношение к внешней реальности. Решение проблем – это процесс, полностью происходящий в человеческом сознании. Возможно, Галилей видел весь мир как книгу, в которой законы природы записаны математическими символами. Однако это всего лишь метафора; ведь объяснения не написаны на орбите рядом с планетами. Факт в том, что все наши проблемы и решения находятся в нас и созданы нами. Решая научные проблемы, мы через обсуждение приходим к тем теориям, объяснения которых кажутся нам наилучшими. То есть, ни в коей мере не отрицая, что решать проблемы – правильно, до́лжно и полезно, инквизиция и современные скептики вправе спросить нас, как связано решение научных проблем с реальностью. Наши «лучшие объяснения» могут казаться нам психологически удовлетворительными. Мы можем считать их полезными для подготовки предсказаний. Мы, безусловно, находим их важными в любой области технического творчества. Все это оправдывает наш непрерывный поиск этих решений и использование их в этих целях. Но почему мы обязаны принимать их как факт? Заявление, которое инквизиция вынудила сделать Галилея, по существу состояло в следующем: в действительности Земля неподвижна, а Солнце и планеты движутся вокруг нее; но траектории движения этих небесных тел устроены сложным образом, который, если встать на точку зрения наблюдателя на Земле, также согласуется и с тем, что Солнце неподвижно, а Земля и планеты движутся. Я назову это «инквизиционной теорией» Солнечной системы. Будь инквизиционная теория верной, мы бы все равно ожидали, что гелиоцентрическая теория даст точные предсказания относительно результатов всех астрономических наблюдений с Земли, пусть даже фактически она и ложна. Следовательно, может показаться, что любые наблюдения, которые вроде бы подтверждают гелиоцентрическую теорию, в равной степени подтверждают и инквизиционную теорию.