Как страх неудачи мешает физикам искать Теорию Всего

С первых дней существования квантовой механики, теории, управляющей микромиром атомов и частиц, Святым Граалем физики стал поиск теории всего — объединение квантовой механики с общей теорией относительности Эйнштейна, применимой к Вселенной в больших масштабах. .

Но у нас до сих пор нет проверенной и доказанной теории всего. И я думаю, что страх перед неудачей — это большая часть проблемы.

Создать теорию всего не так-то просто. Она предполагает создание единой структуры, объединяющей фундаментальные силы нашей Вселенной и учитывающей все основные константы и величины, а также каждую субатомную частицу. Наградой тому, кто ответит на этот главный вопрос, станет вечная слава в анналах человечества.

Поколение Эйнштейна жаждало решить эту проблему. Фактически, Эйнштейн работал над теорией всего на смертном одре — над работой, за которую его в итоге высмеяли.

Вклад Эйнштейна в физику был настолько велик, что он до сих пор остается суперзвездой. Но физикам Артуру Эддингтону, Герману Вейлю и математику Дэвиду Гильберту повезло меньше, и некоторые из них столкнулись с гораздо худшими последствиями.

Возьмем, к примеру, Эддингтона — возможно, величайшего ученого, о котором вы никогда не слышали. Астроном и физик из Кембриджа доказал правоту Эйнштейна в своей работе по анализу затмения 1919 года, сделав Эйнштейна суперзвездой. Эддингтон также написал первые английские книги по теории относительности, а затем сделал то же самое с теорией Большого взрыва Жоржа Леметра.

Он также написал книгу по квантовой физике и стал величайшим научным писателем 1920-х и 1930-х годов, наряду с его новаторскими работами по звездной физике (физике звезд). Однако сегодня он мало известен из-за его напряженного поиска фундаментальной теории.

Опубликованная посмертно, его попытка была немедленно исключена из-за невероятного провала. Его странный интерес к силе определенных чисел, названный нумерологией (вера в мистическую связь между числами и событиями), был высмеян другими учеными. И, как отмечают многие выдающиеся астрофизики, после публикации эта книга не принесла никакой пользы.

Ошеломляющая последняя неудача Эддингтона послужила мощным предупреждением о цене, которую приходится платить за ошибку. Последнее десятилетие его жизни, проведенное в погоне за теорией всего сущего, закончилось с серьезным ущербом для его наследия.

Новое поколение

Поколение физиков Ричарда Фейнмана (1918-88), последовавшее за поколением Эйнштейна и Эддингтона, потеряло интерес к теории всего.

Фейнман и его коллеги прославились новыми субатомными открытиями и теориями, а также приложениями физики к химии и биологии, что привело к получению нескольких Нобелевских премий. Возможно, одной из причин этого стали насмешки, которым подвергались те, кто пытался и потерпел неудачу до них.

Эта непомерная цена неудачи в конце концов выросла вместе со славой физики в межвоенный период. В период беспрецедентного успеха неудачи были еще более безжалостными. Вряд ли это было стимулом для молодых и блестящих умов сегодняшнего дня, чтобы заняться важнейшим вопросом.

Даже сегодня попытки создать теорию всего высмеиваются. Например, теория струн — это такая попытка, но нобелевский лауреат Роджер Пенроуз презирает ее как «ненастоящую науку».

Он не одинок. Физик Стивен Хокинг считал, что версия теории струн под названием М-теория является наилучшим вариантом теории всего. Но теория не смогла сделать предсказаний, которые можно было бы проверить экспериментами.

Современный молодой ученый может задаться вопросом: если Эйнштейн, Эддингтон и Хокинг не смогли решить эту проблему, то кто же сможет? Действительно, многие сомневаются, что ее можно решить. Да и нужна ли она вообще, ведь с прагматической точки зрения мы можем обойтись и без нее?

Неудивительно, что в наши дни многие физики предпочитают избегать термина «теория всего», отдавая предпочтение менее грандиозным альтернативам, таким как «квантовая гравитация».

Финансирование и карьерный рост

Помимо высокой цены неудачи, существуют и другие проблемы. Блестящий молодой ум может зайти в тупик в поисках теории всего. На какой прогресс в науке можно рассчитывать в начале карьеры, если он вообще желателен? Кто обеспечит значительное финансирование молодым, непроверенным исследователям, преследующим, казалось бы, невыполнимую в краткосрочной перспективе цель?

Вполне вероятно, что для решения теории всего в конечном итоге потребуется сотрудничество масс. Как ни странно, эта работа может подойти физикам старшего поколения, несмотря на предостережения Эддингтона и других. Фрэнсис Крик в последние годы жизни посвятил свое внимание попытке решить проблему сознания, хотя и безуспешно.

Нам нужно сотрудничество. Но мы можем рассматривать перспективу того, что теория всего будет исходить только от тех, кто достиг столь многого, что может позволить себе потенциальную путаницу и получит презумпцию невиновности. Это вряд ли подогреет энтузиазм ярких молодых умов, которые в противном случае могли бы принять вызов.

Пытаясь решить серьезную проблему, мы можем случайно создать монстра. Наша академическая система развития исследований не способствует этому, и история представила нелицеприятную картину того, что происходит с теми, кто пытается это сделать.

И все же наибольшего прогресса всегда добиваются те, кто готов рисковать.

Сэм Макки, преподаватель и исследователь философии науки, Манчестерский столичный университет.