Физика, пропавшая в космосе
Рассказывается о проблемах современной физики, оказавшейся в растерянности перед тайнами космоса…
Физику в её современном состоянии именуют неклассической наукой или даже постнеклассической, для неё характерны претензия на формирование глобальной картины мира и оформление мировоззренческих предписаний, авторы которых – авторитетные ученые. Создается впечатление, что прежняя наука, опирающаяся на эксперименты и обобщающая опыт, осталась только в прикладных областях, где создаются новые вещества и устройства: материаловедение, микроэлектроника, энергетика, прикладная механика, аэро- и гидродинамика и т. п. В то же время, фундаментальная теоретическая физика обособилась в академических структурах и превратилась в своеобразную «теорию всего» или даже больше того – в некое священное писание о том, «как устроена Вселенная и как она развивается во времени».
Общеизвестно, что в начале XX века физика пережила кризис, что и привело к созданию неклассической науки. Одним из признаков наступающей кризисной ситуации было распространение убеждения о завершенности физической картины мира, полностью охватываемой классической механикой, электродинамикой и термодинамикой. Некоторые ученые полагали, что фундаментальная наука закончена, и речь может идти лишь о разработке тех или иных частных проблем. Например, знаменитый английский физик Дж. Дж. Томсон (лорд Кельвин) провозгласил ясность горизонтов физической науки, который омрачают только два «темных облачка» – расхождение теоретических расчетов с результатами экспериментов по измерению спектра «черного излучения» и неудачная попытка поймать «эфирный ветер». Позднее именно из этих нестыковок возникла неклассическая наука – квантовая механика и теория относительности. Так произошла революция в физике, выразившаяся в смене базовых представлений. Сейчас история повторяется. Революционные изменения в физике считаются завершенными. Вновь широко распространилась идея об окончании физического познания: нобелевский лауреат Стивен Хокинг заявлял о близком завершении фундаментальной физики еще тридцать лет назад, а накануне нового тысячелетия о завершении научного познания сообщил Джон Хорган, обозреватель из «Сайнтифик Америкен», в своей книге с примечательным названием «Конец науки». Дж. Хорган брал интервью у крупнейших ученых нашего времени и убедился, что мысль о конце науки для большинства из них представляется очевидной.
Сходство гносеологических ситуаций выразилось также в интересном совпадении: на ясном горизонте науки вновь обнаружены «два темных облачка» – это «темная материя» (наличие которой должно объяснить расхождение теоретических расчетов с наблюдаемыми на периферии галактик скоростями звезд) и «темная энергия» – фактор, вызывающий ускорение в расширении Метагалактики. Однако здесь следует зафиксировать и определенное отличие ситуаций. Сто лет назад любое расхождения теоретических расчетов и экспериментальных наблюдений ученые стремились устранить в ходе совершенствования научного аппарата и изменения принятых представлений (например, замена преобразований Галилея преобразованиями Лоренца). В отличие от этого в современной ситуации парадоксальным образом, вопреки известному принципу «оккамской бритвы», в область определения науки вводятся фантастические сущности – «темная энергия», дающая антигравитационный эффект, и небарионная «темная материя» (состоящая из неизвестных частиц, неспособных к электромагнитному взаимодействию). Эти инновации показывают явное ослабление в научной среде критического самоконтроля (откровенно гипотетическим идеям придается неправомерная значимость), что свидетельствует о кризисных явлениях в современной физике – за неимением реального решения проблем в качестве таковых выставляются умозрительные неведомые причины.
Описание кризисных явлений дано в книге известного американского физика-теоретика Ли Смолина «Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует». В этой книге показано, как гипотетические построения, выраженные в математической форме, догматизируются и превращаются в оковы, сдерживающие свободное познание. Всё это, в свою очередь, стало причиной расцвета паранаучной практики, когда, с одной стороны, пропагандируются фантастические гипотезы и догадки, а, с другой, продвигаются нарочитые проекты, удобные для растраты бюджетных и внебюджетных средств. Подобные явления вполне правомерно характеризуются современными исследователями как антинаука. Социокультурные факторы, вызвавшие современный кризис в науке, усиливаются внутренними причинами: в идейной структуре современной физики, в действующих парадигмах, исследовательских программах и теоретических установках существуют особенности, обуславливающие негативную тенденцию.
К концу XIX века физика завоевала бесспорное мировоззренческое господство, поскольку её познавательная установка была явно эффективнее конкурирующей – религиозной. Классическая наука изначально снимала все вопросы об акте творения, поскольку провозглашала вечность мира и его законов. Такая методологическая позиция давала научному мировоззрению явные преимущества в глазах общественного мнения. Однако в ХХ веке ситуация изменилась. Общая теория относительности – теория гравитации – позволила написать уравнения, охватывающие все тяготеющие массы вселенной. У этих уравнений выявились нестационарные решения, оказалось: вселенная неустойчива. Обнаружилось, что такой вывод хорошо согласовывается с наблюдениями астрономов, зафиксировавших смещение спектральных линий галактик в красную сторону, что свидетельствует об удалении звездных островов друг от друга. Так появилось представление о «Большом Взрыве» (Big Bang, автор названия – Фред Хойл), в ходе которого появилась Вселенная. Наука утратила важные мировоззренческие преимущества, оказалась в ситуации, когда необходимо отвечать на глобальные вопросы метафизического характера. Если религиозная онтология свои ответы обосновывала ссылками на божественное откровение, наука предлагает абстрактные формулы, основанные на множестве произвольных допущений и догадок. На этом пути наука неизбежно вынуждена злоупотреблять математическими спекуляциями и натурфилософскими построениями. И не случайно некоторые физики называли космологию «научной фантастикой» (Леон Бриллюэн). Можно сказать и сильнее: современная космология занялась по сути мифологическим моделированием Вселенной, где в роли устаревших слонов и черепах выступают релятивистские уравнения и стандартная теория элементарных частиц.
Например, прежняя картина мира в классической физике предполагала бесконечность времени как в прошлом так и в будущем (что сочеталось даже с теологией, где Бог творил вселенную вместе со всем её временем – с прошедшим и грядущим). Для классической физики это не создавало проблем – мир в любой момент принципиально один и тот же. Но в неклассической физике сформировалось кардинально иная ситуация: Вселенная возникает в некий момент, и момент её возникновения этим отличен от всех последующих (вся её история становится чередой разных физических состояний, которые надо дать в их закономерной связи). Необходимо, следовательно, радикальное переосмысление понятия времени: не только как измеряемой длительности, одномерной и равномерной оси временных периодов, но как некой сложной структуры, где разница прошлого и будущего в нем самом принципиально укоренена. Однако используемые ныне упрощенные представления о развитии, как усложняющейся перегруппировке частей, и о времени, уподобленном пространству (опространствленное время – по терминологии Анри Бергсона), не способствуют решению таких задач. В результате теоретическая физика превращается в продуцирование все новых и новых математизированных натурфилософских концепций.
Классическая наука, утверждавшая вечность материального мира, одновременно утверждала и вечность физических законов, присущих этому миру. Однако неклассическая физика привела к модели нестабильного мира – развивающейся Вселенной, возникшей из некоего сингулярного состояния. Физики вынуждены строить правдоподобные модели, описывающие процесс развития этой эволюционирующей Вселенной, но опираются при этом на догмат о вечном характере законов физики. Почему же в физической картине мира нет генезиса фундаментальных законов? Потому что особенности действующей методологии физической науки не могут этого допустить.
Более того, по общему мнению, законы классической физики в их современном понимании инвариантны относительно смены направления времени, иными словами – в них игнорируется направленность временных изменений от прошлого к будущему. Между тем, уже признанная в космологии направленность изменений в ходе эволюции Вселенной очевидна и бесспорна, что закреплено в метафорическом выражении «космологическая стрела времени». Вероятно, надо переосмыслить действующую методологию и главенствующую парадигму – так, чтобы в них появилось адекватное отражение направленного развития, как процесса становления самых фундаментальных основ физического бытия (развертывание их во времени вместе с самим временем). Но, если нет даже попыток такого осмысления, если этого не случилось до сих пор, значит в теоретических подходах современной физики, в её методах и установках есть причины этому мешающее. Кризисные явления в современной физике, и ограниченность схем, в рамках которых используются представления о развитии, свидетельствуют о необходимости неких радикальных преобразований.
