Достоверность и границы научного знания - Ефремов Юрий Николаевич - Страница 1

Ю.Н.Ефремов

д. ф.-м.н., ГАИШ МГУ им. М.В. Ломоносова

Достоверность и границы научного знания

(В сборнике «В защиту разума», отв. ред. В.А.Кувакин, изд. РГО, 2003)

Каждый исследователь знает о сказочных успехах науки последнего десятилетия. Расшифрован геном человека, генная инженерия побеждает болезни, построена единая теория электрослабого взаимодействия, открыты другие планетные системы, новые горизонты открылись в космологии, доказана реальность самых поразительных объектов Вселенной — черных дыр, вот-вот будут зарегистрированы гравитационные волны. Лучшие люди планеты всегда рассматривали постижение природы как высшую миссию человечества. Достижения науки не только объясняют окружающий нас мир. В конечном счете, именно они позволили создать благополучие «золотого миллиарда». Только дальнейшее развитие науки может обеспечить выживание человечества.

Нарастают, однако, и симптомы потери интереса к науке и даже враждебности к ней. Они проявляются с 70-годов в наиболее опасной, наукообразной форме в писаниях некоторых занимающихся науковедением философов. Ныне эти голоса звучат все громче и, смыкаясь с модной философией постмодернизма, начинают глушить все остальные. Отрицается и ценностный статус науки. Появилось целое воистину антинаучное направление в науковедении, такая «социология» познания, которая утверждает, что объективной научной истины не существует, что за таковую выдаются результаты «сговора» ученых. Ученые критики науки не желают замечать, что с начала ХХ века человек живет в среде, созданной, в конечном счете, достижениями науки. Как не вспомнить дедушку Крылова: «Когда бы вверх могла поднять ты рыло…»

Все «блага цивилизации» являются техническими воплощениями результатов науки, полученными иногда многие десятилетия назад. Благополучие Запада и его господство является результатом того, что наука и затем ее технические приложения появились впервые на западе. Еще 300 лет назад уровень жизни в Европе был столь же низким, как и в Индии, но затем в Европе появилась наука, которая лишь в ХХ веке была пересажена на Восток. Внутри науки также возникли новые проблемы. Они отчасти связаны со следствиями ее необычайно быстрого в 50–70 годы развития, из-за чего во всем мире растет средний возраст исследователей, а также с быстрым темпом объема получаемой информации. Наука справляется с этим в первую очередь благодаря фантастическим достижениям микроэлектроники — компьютерной технике. Сбылись мечты фантастов о всемирной библиотеке, о мгновенном обмене информацией, созданы всеобъемлющие электронные базы данных с почти мгновенным доступом к ней.

На Западе, на Востоке и даже на Юге (в той же Индии) хорошо понимают, что чистая наука оправдывает, в конечном счете, затраты на ее развитие. На предложения сократить ассигнования на науку Первый консул Бонапарт ответил, что он не будет резать курицу, которая приносит золотые яйца. Президент Клинтон в 1995 г. объяснял населению, что «технология — двигатель экономического прогресса, а наука служит топливом для этого двигателя. Мы должны вкладывать средства в фундаментальную науку в интересах нас и наших детей, чтобы вооружить их знаниями и умением, необходимым для жизни и работы в XXI веке».

Внутренняя логика научного исследования, теснейшая взаимосвязь явлений мира и изучающих их ветвей науки, неумолимо требует продвижения и в тех областях, которые кажутся бесконечно далекими от запросов жизни. Без этого остановится, в конце концов, и технический прогресс. За пределами России, несмотря на суровую критику науки, продолжается быстрое развитие не только чисто теоретических, но и экспериментальных исследований, требующих огромных ассигнований.

Ложность тезиса о кризисе науки особенно наглядно видна на примере астрономии. Сейчас Российский шестиметровый телескоп, который в 1975–1990 годах был самым большим в мире, опережают полтора десятка телескопов, в том числе два десятиметровых; разрабатываются проекты тридцати и даже стометровых телескопов. И на эти капиталовложения наука отвечает сказочными результатами. Мечта об открытии планет вокруг звезд десятилетиями вдохновляла астрономов. В 1995 г. с помощью сверхточных определений изменения скорости движения звезды 51 Пегаса была открыта первая околозвездная планета, а ныне их известно более 100 и ежемесячно открываются новые. Обнаружение других планетных систем позволяет, наконец, сравнивать Солнечную систему с другими, уточнить теорию образования планет и самой нашей Земли — а значит и геологию полезных ископаемых и многое другое. И поиски «братьев по разуму» приобретают некоторую почву под ногами.

Недавние измерения движений звезд в центре нашей Галактики с несомненностью показали, что они вращаются вокруг невидимого объекта с массой в два миллиона солнечных. Недавно стало известно и об обнаружении от центра Галактики рентгеновского излучения, характерного для окрестностей черной дыры. В 2001 году обнаружены признаки предсказанных теорией явлений и для черных дыр звездных масс — наличие вокруг них горизонта событий, границы, которая пропускает внутрь дыры что угодно, и ничего — назад, даже свет. Наблюдения велись с помощью космических телескопов, позволяющих исследовать задерживаемое атмосферой Земли рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. Реальность черных дыр практически доказана, а они могут быть окнами в другие вселенные!

Успехи космологии и теории происхождения галактик неразрывно связаны с развитием физики элементарных частиц и построением единой теории физических взаимодействий. Как и предвидел Паскаль в XVII веке, бесконечно большое оказалось связанным с бесконечно малым. Подтверждается давно существовавшее подозрение, что наши телескопы непосредственно регистрируют излучение лишь небольшой доли вещества Вселенной. Это вытекает из теории и из данных о скоростях вращения галактик и движений далеких галактик, получаемых с помощью больших телескопов. Около 70 % массы наблюдаемой Вселенной определяется плотностью энергии вакуума, 20 % массы сосредоточено в еще неизвестных элементарных частицах и лишь 5 % — в обычном барионном веществе. И наблюдая эти 5 %, мы сумели узнать о существовании остальных 95!

Современная космология снимает проблему возникновения Вселенной, утверждая, что она, как и множество других вселенных, спонтанно возникла из первичного вакуума, и этот процесс порождения новых вселенных в принципе может быть когда-нибудь воспроизведен и в наших лабораториях при столкновении элементарных частиц сверхвысокой энергии. Не была ли и наша Вселенная создана в лаборатории древней сверхмогучей цивилизации? Предельно глубокие проблемы человеческого бытия ставит современная наука, являясь наиболее ярким воплощением стремления к познанию — высшей духовной потребности человека. Разговоры о бездуховности науки, о ее кризисе, являются просто плодом незнания.

Успехи науки поистине впечатляющи и поневоле заставляют задуматься о дальнейших ее перспективах. У некоторых крупных физиков они создали впечатление, что настанет день, когда все станет известно и за наукой, как говорил Р. Фейнман [1], останется только уточнение деталей. Успехи на пути объединения физических взаимодействий, казалось бы, подкрепляют такое мнение. Важным аргументом в его пользу является невозможность выделения изолированных кварков — не исключено, что мы уже дошли до дна в исследовании элементарных частиц, дошли до воистину неделимых «атомов», из которых построены другие частицы. Более вероятно, однако, что день, когда все будет познано, если и настанет, то в бесконечно далеком будущем — познание лишь асимптотически приближается к абсолютной истине. Хотелось бы в это верить. Но не исключено, что расширение границы познанного можно сравнить с построением мозаики, когда, опираясь на уже существующее знание и заботясь о том, чтобы новая деталь картины согласовывалась с уже существующей, мы можем неограниченно ее расширять. Говорят также о восхождении на вершину, с которой открываются все новые и новые вершины. Наиболее пессимистическая метафора гласит, что расширение сферы познанного ведет к увеличению площади ее соприкосновения с неизвестным… Напомним о новых горизонтах в космологии и о том, что лишь 5 % массы Вселенной мы наблюдаем непосредственно. Г.М. Идлис [2], опираясь на теорему Геделя, давно уже пришел к выводу, что решение действительно нетривиальной научной проблемы рождает не менее двух новых проблем, так что необходимость экспоненциального развития науки заложена в ней самой.