Нужна ли физике философия?

Нужна ли физике философия?

Столкнувшись с феноменом «тонкой настройки» Вселенной, физики запросили помощь философов. Когда прославленный учёный всерьёз говорит о миллионах мультивселенных, старый вопрос о нашем космическом одиночестве приобретает новый оттенок. Наша Вселенная постоянно расширяется, причём делает это со всё возрастающей скоростью. Её размеры непостижимы, однако она пребывает в равновесии, которое выглядит весьма хрупким. Иногда кажется совершенно невероятным, что такая Вселенная вообще могла возникнуть. 

В 2004 году нейробиолог Кристоф Кох писал: «Как бы философия на нас, учёных, ни действовала — вдохновляла, утомляла, раздражала, — все наши теории и эксперименты основываются на конкретных философских допущениях. Это обстоятельство прямо-таки бесит многих исследователей и поэтому редко признаётся. Такие базовые понятия, как реальность, космос, время, причинность, которые составляют ядро науки, опираются на метафизические предположения».  Сказанное может показаться очевидным, тем более что сто лет назад о том же говорили Эйнштейн, Бор и другие основатели новой физики. Однако в послевоенный период взгляды учёных на сей счёт резко изменились. Плохо в целом образованные математики и естествоиспытатели XXI века убеждены, что философия больше не нужна. Давно прошли славные времена Карла Поппера, который ввёл принцип фальсифицируемости как критерий научности, и Томаса Куна, заметившего явление смены парадигм. 

На протяжении многих лет философией науки занимались только философы, тогда как учёные лишь посмеивались, а порой даже издевались: в 1994 году физик Алан Сокал из Нью-Йоркского университета (США) написал совершенно бессмысленный текст, переполненный к тому же научными ошибками, но его принял к публикации один из ведущих журналов, посвящённый исследованиям в постмодернистском ключе. 

Но, возможно, времена меняются. Заметны признаки того, что современная наука вновь начинает интересоваться философией. Причиной тому — трудности физики и космологии, а именно проблема объяснения «тонкой настройки» Вселенной. Вот три самых странных «совпадения», без которых не было бы ни нас, ни нашего мира. 

1. Углеродный резонанс и сильное взаимодействие. Изобилие водорода, гелия и лития хорошо объясняется современной физикой, а вот образование тяжёлых элементов, начиная с углерода, зависит от баланса сильного и слабого взаимодействий. Если бы сильное взаимодействие было чуть сильнее или чуть слабее (всего на 1%), не было бы ни углерода, ни любого другого тяжёлого элемента во Вселенной, а следовательно, не возникло бы никаких основанных на углероде форм жизни, способных задаваться этим вопросом. 

2. Отношение массы протона к массе электрона. Масса нейтрона чуть больше совокупной массы протона, электрона и нейтрино. Если бы нейтрон был чуть менее тяжёлым, он бы не мог распадаться без потребления энергии. Имей он массу всего на 1% меньше, распадались бы изолированные протоны, а не нейтроны, и тогда атомы тяжелее лития образовывались бы очень редко. 

3. Космологическая постоянная. Пожалуй, самый поразительный пример тонкой настройки — это парадокс космологической постоянной. Если, исходя из принципов квантовой механики, делать расчёт «плотности энергии вакуума» Вселенной, отталкиваясь от электромагнитного взаимодействия, получается невероятный результат: пустой космос «весит» 1093 г/см³. Между тем наблюдаемая средняя плотность вещества во Вселенной составляет 10–28 г/см³, то есть отличается от теоретического значения на 120 порядков. 

Учёные полагали, что если в подобных вычислениях учесть все остальные взаимодействия, то результат будет нулевым как следствие неизвестного закона физики. Но эти надежды были разбиты в 1998 году открытием ускоряющегося расширения Вселенной, то есть космологическая постоянная всё же немного больше нуля. Как ни странно, это соответствует предсказанию, сделанному в 1987 году нобелевским лауреатом Стивеном Вайнбергом, который заявил, что в противном случае новорождённая Вселенная либо расширилась бы слишком быстро (звёзды и галактики не успели бы образоваться), либо схлопнулась бы давным-давно. 

Короче говоря, Вселенная обладает таким набором свойств, как будто её специально настраивали под создание разумной жизни. Пока одни физики всё ещё держатся «естественного» объяснения, многие другие вплотную подходят к представлению о том, что наша Вселенная в корне неестественна. Речь, конечно, о беспомощном антропном принципе: Вселенная пребывает в столь невероятном состоянии, поскольку в противном случае не было бы того, кто мог бы удивиться этому обстоятельству. Более того, сторонники такого подхода утверждают: из господствующей теории Большого взрыва и вечного расширения логично вытекает, что наша Вселенная — всего лишь один из многочисленных «карманов» непрерывно разветвляющейся мультивселенной. 

Инфляционная модель, к слову, получила серьёзную экспериментальную поддержку 17 марта 2014 года, когда было объявлено об открытии гравитационных волн — эха Большого взрыва, в данных, полученных телескопами, установленными на Южном полюсе. 

В том же ключе теория струн, современный кандидат на «теорию всего», предсказывает существование 10500 параллельных вселенных (по одной из версий). В этом обширном (и, возможно, бесконечном) ансамбле обязательно должна была найтись вселенная, настроенная специально под нас. 

Однако, по мнению многих учёных, подобные сказки не имеют никакого отношения к традиционной эмпирической науке. В книге «Неприятности с физикой» (2006) Ли Смолин писал: «Мы, физики, должны взглянуть в лицо кризису. Научная теория (мультивселенная, антропный принцип, теория струн), которая не делает предсказаний и потому не подлежит экспериментальной проверке, никогда не подведёт, но и не приведёт к успеху, пока под наукой понимается знание, полученное посредством рационального рассуждения на основании наблюдения». 

Тем не менее, хотя экспериментальная проверка невозможна, кое-что объяснить сторонникам этих теорий придётся. Например, если действительно существует бесконечное число вселенных вроде нашей, как утверждают некоторые физики, откуда возьмётся «вероятностная мера»? Иными словами, что означает разговор о «вероятности» существования нашей Вселенной в наблюдаемом состоянии? 

Есть и такие учёные, которые не видят альтернативы некоторым вариантам мультивселенной и антропному принципу. Физик Макс Тегмарк в недавно вышедшей книге «Наша математическая вселенная» доказывает не только реальность мультивселенной, но и то, что мультивселенная математична: все математические законы и построения действительно существуют и являются предельным материалом вселенной. 

На этом фоне учёные всё чаще призывают к началу переговоров с философами. В недавней статье, опубликованной журналом New Scientist, космолог Джозеф Силк, рассматривая эти и другие вопросы, встающие перед наукой, отмечает, что это уже проблемы, касающиеся смысла самого нашего бытия, а потому они сродни тем, которые тысячелетиями обсуждают философы. И действительно, уже появилась так называемая нейрофилософия. «Провести границу между физикой и философией нелегко, — писал г-н Силк. — Возможно, пришло время оставить эти бесплодные попытки и попытаться выяснить, что нас объединяет».

Newsland.ru

Похожие новости:
Венчурный фонд под управлением УК Роснано запустят в 2015 году
Реализация стратегии ОАО "Роснано" предполагает создание инвестиционных фондов разного типа, в том числе венчурных фондов, говорится в ключевых положениях долгосрочного бизнес-плана "Роснано" до 2020 года, текст которого есть в распоряжении РИА Новости. Согласно новой стратегии ОАО "Роснано", принятой ..
2014-02-15 1552 0 Наука и образование
0
Алферов: РАН должна перейти от выживания к развитию
Академик Жорес Алферов написал открытое письмо президенту РФ Владимиру Путину по поводу грядущей реформы Российской академии наук. "Предложенный Дмитрием Медведевым и Дмитрием Ливановым в пожарном порядке закон о реорганизации РАН и других государственных академий наук и, как сейчас очевидно, поддержанный ..
2013-07-30 1586 0 Наука и образование
0
Россияне заняли третье место на Олимпиаде по математике
Она проходила в Колумбии. Российская команда обошла соперников из более чем 90 стран и заняла в общем зачёте третье место, уступив только Китаю и Южной Корее. За 2 дня участникам предстояло решить 6 сложнейших задач по 3 в каждый день. И наша команда справилась с этим великолепно. ..
2013-07-30 1430 0 Наука и образование
0
На программу развития Сколково выделено 502 млрд
На государственную подпрограмму «Создание и развитие инновационного центра «Сколково» до 2020 года выделено 502 млрд рублей, из них бюджетные средства - 135,6 млрд рублей, сообщил в четверг министр экономического развития России Алексей Улюкаев. «Финансирование подпрограммы составит 502 миллиарда рублей, из которых ..
2013-08-1 1410 0 Наука и образование
0
Сонин о стене серости, реформе РАН и плагиате
В конце июня стало известно, что проректор Российской экономической школы (РЭШ) Константин Сонин принял решение покинуть это учебное заведение. Сонин, один из самых известных экономистов России, пояснил, что не испытывает по поводу ухода «ни злобы, ни горечи», а также ..
2013-08-2 1316 0 Наука и образование
0
Все лекции MIT теперь можно прослушать через Интернет
На официальном сайте Массачусетского технологического института пользователи смогут найти записи лекций, семинаров и обучающих курсов ведущих профессоров MIT. Учебные материалы представлены как в виде видеоуроков, так и в виде аудиофайлов. Чтобы повысить свой образовательный уровень, нужно знать ..
2013-08-3 1621 0 Наука и образование
0
Академия наук в Америке
Американская Академия наук очень большая. Куда больше российской или французской, а называется она - «университеты». По старой британской традиции слово Academy обозначает систему высшего образования, а academic - преподаватель университета. Можно вспомнить слова студенческой песни средневековых школяров: ..
2013-08-4 2712 0 Наука и образование
0
Университет Калифорнии откроет все свои публикации
Университета Калифорнии в США объявил о том, что все новые научные статьи, которые будут написаны его сотрудниками, выложат в открытый доступ. Это значит, что помимо публикации в научных журналах они попадут в бесплатную онлайн-библиотеку, воспользоваться которой сможет любой желающий. Подробности приведены на официальном ..
2013-08-5 1499 0 Наука и образование
0
РАН проведет внеочередное собрание для обсуждения реформы
Российская академия наук проведет внеочередное собрание в начале сентября, передают интернет-СМИ. Президент РАН Владимир Фортов пояснил, что поводом для сбора послужила необходимость обсуждения грядущей реформы академии. В конце июня Минобрнауки объявило о масштабной реформе РАН. Госдума приняла ..
2013-08-6 1149 0 Наука и образование
0
Ученых поделят на лидеров и аутсайдеров
Минобрнауки предлагает раз в пять лет проверять научные организации на эффективность. Утративших научный профиль ждет реорганизация или ликвидация. Минобрнауки вслед за мониторингом эффективности вузов хочет ввести похожую процедуру с научными организациями. Ведомство выставило разработанный документ для общественного обсуждения: ..
2013-08-6 1317 0 Наука и образование
1
РАН обсудит реформу на чрезвычайном общем собрании 5 сентября
Чрезвычайное общее собрание Российской академии наук, на котором будут обсуждаться поправки к резонансному закону о реформе РАН, назначено на 5 сентября, заявил председатель профсоюзов РАН Виктор Калинушкин. "Уже 5 сентября, как нам сообщил сегодня Владимир Евгеньевич Фортов (президент РАН - ИФ), будет ..
2013-08-7 1184 0 Наука и образование
0
Эксперт: управлять вузами должны ученые
Ректор Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения Анатолий Оводенко рассказал "Росбалту" о кадровом голоде в науке. "В России сейчас отсутствует среднее инженерное звено в возрасте от 30 до 50 лет, оно практически потеряно. И даже если мы сейчас начнем быстро заполнять инженерные ..
2013-08-19 1341 0 Наука и образование
0
Иран намерен создать собственную научную станцию в Антарктиде
Иран намерен создать постоянную научную станцию в Антарктиде. Об этом сегодня заявил агентству Фарс командующий ВМС Ирана вице-адмирал Голямреза Хадем Бигам. "Изучение вод Антарктики является вопросом, стоящим на повестке дня для Исламской Республики. И на первом этапе наше присутствие ..
2013-08-21 1246 0 Наука и образование
0
Американский физик разгадал парадокс кота Шрёдингера
В 1935 году великий физик, нобелевский лауреат и основоположник квантовой механики Эрвин Шрёдингер сформулировал свой знаменитый парадокс. Учёный предположил, что если взять некого кота и поместить его в стальную непрозрачную коробку с "адской машиной", то через час он будет жив и мёртв одновременно. ..
2013-08-29 1847 0 Наука и образование
0
В борьбе за возможность научной работы
Людям, перешагнувшим порог III тысячелетия, живущим в информационную эру, стыдно не знать, что наука является одним из ключевых факторов развития человечества. Научная мысль – «планетное явление», по определению Вернадского. Именно «взрыв научного творчества» определяет переход биосферы ..
2013-09-4 1069 0 Наука и образование
0