
«Если в первый момент идея не кажется абсурдной, она безнадежна»
Альберт Эйнштейн
Научное знание, как и все человеческое знание, состоит главным образом из объяснений. Простые факты можно посмотреть в справочнике, предсказания важны только при проведении решающих экспериментов для выбора более точной научной теории, которая уже прошла проверку на наличие хороших объяснений. По мере того, как новые теории вытесняют старые, наше знание становится как шире (когда появляются новые предметы), так и глубже (когда наши основные теории объясняют больше и становятся более обобщенными). Глубина побеждает. Таким образом, мы не удаляемся от того состояния, когда один человек сможет понять все, что понято, а приближаемся к нему. Наши самые глубокие теории настолько переплетаются друг с другом, что их можно понять только совместно, как единую теорию объединенной структуры реальности. Эта Теория Всего имеет гораздо больший масштаб, чем та «теория всего», которую ищут ученые, занимающиеся физикой элементарных частиц, потому что структура реальности состоит не только из таких составляющих редукционизма, как пространство, время и дробноатомные частицы, но также, например, из жизни, мысли и вычисления.
В фундаментальных областях науки наблюдение даже небольших, едва различимых эффектов приводит нас к более грандиозным выводам относительно природы реальности. Тем не менее, эти выводы невозможно логически получить только из наблюдений. Что же делает их неопровержимыми? «Задача индукции». Согласно индуктивизму научные теории открывают, экстраполируя результаты наблюдений, и доказывают, получая подтверждающие их наблюдения. На самом деле индуктивное рассуждение неправильно: невозможно экстраполировать наблюдения до тех пор, пока для них не существует объяснительного стержня. Однако опровержение индуктивизма, а также действительное решение задачи индукции зависит от признания того, что наука — это не процесс выведения предсказаний из наблюдений, а процесс поиска объяснений. Сталкиваясь с задачей, мы ищем объяснения среди уже существующих. Затем мы начинаем процесс решения задачи. Новые объяснительные теории начинаются с недоказанных гипотез, которые мы критикуем и сравниваем в соответствии с критериями задачи. Теории, которые не выдерживают критики, мы отбрасываем. Теории, выдержавшие критику, становятся общепринятыми, некоторые из них содержат задачи и потому приводят нас к поиску еще лучших объяснений. Весь процесс напоминает биологическую эволюцию.

Таким образом, решая задачи и находя объяснения, мы приобретаем даже больше знаний о реальности. Но когда все сказано и сделано, задачи и объяснения размещаются в человеческом разуме, который своей способностью рассуждать обязан подверженному ошибкам мозгу, а доставкой информации — подверженным ошибкам чувствам. Что же тогда дает человеческому разуму право делать выводы об объективной внешней реальности, исходя из своего чисто субъективного опыта и рассуждения?
Научимся ли мы когда-нибудь проходить сквозь стены? Строить звездные корабли, способные летать быстрее света? Читать мысли? Становиться невидимыми? Двигать предметы силой мысли? Мгновенно преодолевать космическое пространство?
Многие успешные ученые признавались, что первым шагом к науке для них стало увлечение научной фантастикой. К примеру, великий астроном Эдвин Хаббл был еще в детстве очарован книгами Жюля Верна. Начитавшись французского фантаста, он отказался от многообещающей юридической карьеры и вопреки желанию отца начал заниматься наукой. Со временем Хаббл стал величайшим астрономом XX в. Воображение Карла Сагана, выдающегося астронома и автора бестселлеров, воспламенили романы Эдгара Раиса Берроуза про марсианские приключения Джона Картера. Подобно герою этих романов, Саган мечтал когда-нибудь исследовать красные пески Марса.
Когда умер Альберт Эйнштейн на следующий день в газете была фотография его стола с незаконченной рукописью величайшей работы, которую он не успел завершить. Какая же проблема может быть настолько важной, чтобы величайший ученый нашего времени не смог решить ее?
В статье говорилось, что у Эйнштейна была невыполнимая мечта, была задача, полностью решить которую не в состоянии ни один смертный. Незаконченная рукопись была посвящена величествен¬ной и всеобъемлющей «теории всего».
Принимая во внимание удивительный прогресс науки за последние сто лет — в первую очередь речь идет о создании квантовой теории и общей теории относительности, — мы сегодня можем приблизительно оценить, когда могут быть реализованы некоторые из этих фантастических технологий, — если, конечно, это вообще когда-нибудь произойдет. С появлением еще более передовых теорий, таких как теория струн, физики начинают потихоньку пересматривать свое отношение даже к таким фантастическим, казалось бы, идеям, как путешествия во времени и параллельные вселенные.
Подумайте, всего 150 лет назад многое из того, что предcтавляется нам сегодня естественным и даже обыденным, ученые объявляли «невозможным». В 1863 г. Жюль Берн написал роман под названием «Париж в XX веке»; роман этот был положен в ящик и забыт более чем на 100 лет, пока его случайно не обнаружил правнук писателя. Таким образом, роман этот был впервые опубликован в 1994 г. В нем Берн пытался представить, как будет выглядеть Париж в 1960 г.; роман изобилует описанием устройств и технологий, которые в XIX в. считались невозможными, включая факсы, всемирную коммуникационную сеть, стеклянные небоскребы, автомобили на газе и скоростные поезда на специальных эстакадах.
Не удивительно, что Жюль Берн смог предсказать многое с такой ошеломляющей точностью. Всю жизнь писатель был близок к миру науки и знал, о чем думают многие ученые. Глубокое понимание основ науки позволяло ему делать поразительные предсказания.
Как ни печально, но многие величайшие ученые XIX в. выбирали противоположную позицию и спешили объявить чуть ли не любую неизвестную технологию принципиально невозможной. Лорд Кельвин, возможно, самый выдающийся физик Викторианской эпохи (он похоронен в Вестминстерском аббатстве рядом с Исааком Ньютоном), уверенно заявлял, что летательные аппараты «тяжелее воздуха», такие как самолеты, никогда не взлетят. Он считал рентгеновские лучи обманом и был уверен, что у радио нет будущего. Лорд Резерфорд, открывший атомное ядро, отрицал возможность создания атомной бомбы и сравнивал любые попытки такого рода с «погоней за солнечным зайчиком». Химики ХГХ в. объявляли поиски философского камня — легендарной субстанции, способной превратить свинец в золото, — научным тупиком. Химия ХІХ в. базировалась на фундаментальном принципе неизменности химических элементов, в том числе и свинца. Но мы сегодня можем в принципе превратить атомы свинца в атомы золота при помощи мощного ускорителя. Представьте себе, какой фантастикой показались бы на грани XIX и XX вв. наши телевидение, компьютеры и Интернет!
Ближе к нашим временам можно привести другие примеры. Так, черные дыры долгое время считались научной фантастикой. Сам Эйнштейн в 1939 г. написал статью, в которой «доказал», что черные дыры не могут возникнуть в естественных условиях. Но космический телескоп имени Хаббла и рентгеновский телескоп «Чандра» успели уже обнаружить в космосе тысячи черных дыр.
Эти и другие технологии считались «невозможными» потому, что в XIX и в начале XX в. ученые не знали еще многих фундаментальных законов физики и науки. Учитывая громадные пробелы в знаниях того времени, особенно на атомном уровне, не удивительно, что ученые рассматривали подобные достижения как невозможные.

Эволюция ВселеннойПредположим, что примерно 13,7 млрд. лет назад наша Вселенная в радиусе 1,2 на 10 в 26 степени метров (определённом современным масштабом длины) была пустая, то есть без вещества и квантов. Но при этом существовала сверхслабая кривизна пространства-времени, плавно, волнообразно переходящая из области кривизны с одним знаком (в нашей Вселенной) в область кривизны с противоположным знаком (за пределами нашей Вселенной). Это волнообразное чередование знака кривизны простиралось бесконечно в пространстве и во времени. Но кривизна пространства-времени в рассматриваемой области Вселенной есть энергия, заключённая в пространстве-времени. Можно предположить, что 13,7 млрд. лет назад кривизна пространства-времени в радиусе примерно 1,2 ... Статьи | Четверг, 21 Июля 2011 Читать... |
Возникновение вселенныхВ настоящее время представление о возникновении нашей Вселенной основано на открытии Хаббла и вычислениях А. Фридмана и называется Большим взрывом. С Большим взрывом связано много нерешённых в космологии проблем. Статьи | Среда, 13 Июля 2011 Читать... |
Вещество и антивещество: барионная симметрияПредисловие
В данном сообщении будет показано, 1) что проблема барионной асимметрии может быть решена и 2) как её можно решить. Для сокращения объёма текста введём систему обозначений: S(k0,k1,k2,k3) - спектр плотности функции Лагранжа, L(x0,x1,x2,x3) - плотность функции Лагранжа, k0,k1,k2,k3 - компоненты волнового 4-вектора, x0,x1,x2,x3 - пространственно-временные ... Статьи | Понедельник, 11 Июля 2011 Читать... |
Соотношения неопределённостей во ВселеннойВ квантовой теории соотношения неопределённостей Гейзенберга между проекциями импульса и пространственными координатами, энергией и временем играют важнейшую роль и органически связаны с принципом дополнительности Н. Бора. В теории волн в соотношения неопределённостей вместе с пространственно-временными координатами входят не проекции импульса и энергия, а компоненты волнового 4-вектора. Разложение плотности функции Лагранжа в спектр – это переход к волновому описанию пространственно-временного континуума. Такое описание обладает следующим свойством: вблизи некоторой заданной пространственной точки волны будут иметь одну и ту же фазу, и в результате все амплитуды волн спектра плотности функции Лагранжа сложатся, а в вдали от этой точки будут ... Статьи | Суббота, 9 Июля 2011 Читать... |
Динамика ВселеннойДинамика Вселенной
1. Исходные определения Во многих областях физической науки применяется понятие "Функция Лагранжа". Отношение функции Лагранжа для заданной физической системы к единице трёхмерного пространственного объема, занимаемого данной физической системой, называют плотностью функции Лагранжа системы. Плотность функции Лагранжа в общем случае зависит от четырех переменных: от времени и трёх пространственных координат. С помощью четырёхкратного интегрального преобразования Фурье она может быть представлена в виде спектра. При этом спектр плотности функции Лагранжа в общем случае будет являться функцией четырех компонент волнового вектора. |