В настоящее время от физиков часто можно услышать про параллельные вселенные, антропный принцип, циклические модели вселенной, теорию суперструн и борьбу интеллекта с тепловой смертью вселенной. Книга датского историка Хелге Крага ‘Высшие спекуляции: Величественные теории и неудачные революции в физике и космологии‘ позволяет взглянуть в исторической перспективе на то, о чем говорят физики.
Книга состоит из двух частей. В первой части описаны попытки физиков прошлого, во второй представлены взгляды современных физиков. Историческая перспектива дает уникальную возможность более наглядно увидеть, как работают физики и взглянуть на взаимодействие разнообразных идей по ходу развития. Несмотря на то, что книга ограничена рассмотрением отдельных эпизодов истории физики, она создает неплохое представление о развитии физики с конца девятнадцатого века до настоящих дней.
Краткое содержание книги.
Первая часть. Случаи из прошлого
Начало современной науки. В главе рассматриваются теория вихрей Рене Декарта, теория Руджера Бошковича и спекулятивная физика Фридриха Шеллинга.
Шеллинг как предтеча синергетики
Викторианская теория всего. Глава посвящена усилиям английских ученых второй половины девятнадцатого века создать вихревую теорию атомов (vortex atom theory). Атомы как эфирные вихри.
Электродинамика как картина мира. В основе мира лежит электромагнитный эфир, а электрон представляет собой возбуждение эфира.
Электродинамика как картина мира
См. также: Питер Галисон: Пуанкаре vs. Эйнштейн
Рационалистические космологии. Рассмотрены космологии Артура Эддингтона и Эдварда Милна. В отличии от традиционного британского эмпиризма Эддингтон и Милн основывали свои космологии в рамках рационализма в духе Декарта.
Эддингтон: Число протонов во Вселенной
Споры о космологии. Взгляды сторонников теории стационарной вселенной — Фред Хойл (Фред Хойл) и др.
Взгляд и падение программы бутстрапа. Ядерная демократия Джеффри Чу.
Ядерная демократия и теория бутстрапа
Вторая часть. Современная сцена
Изменяющиеся константы природы. Дирак об изменяющейся гравитационной постоянной. Следует отметить, что Дирак был верен этой идеи до конца жизни. Обсуждение возможности изменения со временем постоянной тонкой структуры. Космологии с изменяющейся скоростью света.
Новые циклические модели Вселенной. Возвращение идей о цикличности развития Вселенной в той или иной форме. Интересно отметить, что Андрей Сахаров был сторонником такой идеи.
Антропная наука. Приход в физику антропного принципа в слабой и сильной форме.
См. раздел Стивен Хокинг об антропном принципе в Стивен Хокинг о законах физики и эффективных науках
Сценарии мультиверса. Параллельные вселенные во всех формах. Интересно, что социалист Луи Огюст Бланки (Louis Auguste Blanqui, 1805 — 1881) в 1872 году утверждал, что поскольку вселенная бесконечна, то в ней с необходимостью можно найти копию Земли с двойниками. То же самое утверждает физик Макс Тегмарк в настоящее время.
Теория струн и квантовая гравитация. Приход суперструн, две революции в теории суперструн, современное состояние теории. Теория петлевой квантовой гравитации.
Астробиология и физическая эсхаталогия. Ученые обсуждают есть ли внеземная жизнь и внеземные цивилизации. Также ученые строят сценарии, каким образом интеллект в будущем сможет победить тепловую смерть. Из представленных персонажей мне понравился астрофизик Франк Типлер (Frank J. Tipler). Типлер совмещает типичный редукционизм (все сводится к физике) с христианской верой. Он утверждает, что христианство является экспериментально проверяемой наукой и более того, что наука уже подтвердила правильность христианства.
Книга Крага пришлась мне по душе. Она, по-моему, дает гораздо лучшее представление о современной физике, чем книги самих физиков. Правда, я должен сказать, что книга написана несколько сухо, но с моей точки зрения это относится к достоинствам книги. Книга хорошо показывает справедливость утверждения Коллингвуда о том, что нельзя понять естественные науки без понимания истории.
В книге можно найти описание обсуждений среди физиков того, что можно считать наукой. Интересно отметить, что ряд физиков начинают выступать против принципа фальсифицируемости Поппера (это единственное, что знают физики из философии науки). Например, физик Леонард Сасскинд называет сторонников Поппера попперацци и говорит, что они мешают развитию физики.
В целом, взгляд с исторической перспективы показывает, что не надо волноваться за физиков. Настоящие физики во все времена считали, что только они способны объяснить как устроен мир, и физики никогда не стеснялись громко заявить о своих идеях. Разница, пожалуй, только в том, что современные физики считают, что физика отделилась от натурфилософии. Тем не менее, когда мы слышим от физиков, что философия умерла, то это на самом деле означает «Да здравствует натурфилософия физиков!».
Информация
Helge Kragh, Higher Speculations: Grand Theories and Failed Revolutions in Physics and Cosmology, 2011.