Конечно, по мере того как область будет становиться менее интересной, а финансирование урезаться, приток новых талантов прекратится. Глэшоу отметил, что несколько подававших надежды аспирантов только что отправились из Гарварда на Уолл-стрит.
— Голдман Закс (Goldman Sachs), в частности, открыл, что физики-теоретики — очень неплохие люди и их хорошо иметь рядом с собой.
Одной из причин такой популярности теории суперструн в середине восьмидесятых годов был вывод физика Эдварда Виттена (Edward Witteri) о том, что она — основная надежда на то, что у физики есть будущее. Я впервые встретился с Виттеном в конце восьмидесятых, обедая с другим ученым в столовой Института специальных исследований в Принстоне. Мимо нашего столика прошел мужчина с подносом в руках. У него были впалые щеки, худое вытянутое лицо и удивительно высокий лоб, который снизу ограничивали толстые темные очки, а сверху — копна черных волос.
— Кто это? — спросил я у своего собеседника.
— А, это Эд Виттен, — ответил он. — Занимается физикой частиц.
Год или два спустя, убивая время между заседаниями на конференции по физике, я спросил у некоторых ее участников: кто самый умный из них всех? Повторялось несколько фамилий, включая лауреатов Нобелевской премии Стивена Вайнберга и Марри Гелл-Мана (Murray Gell-Mann). Но чаще всего упоминалось имя Виттена. Казалось, что он вызывает благоговение, словно относится к какой-то особой категории. Его часто сравнивали с Эйнштейном; один из коллег ушел в сравнениях даже дальше, предположив, что у Виттена самый великий математический мозг после Ньютона.
Виттен также может считаться и самым эффектным практиком наивной иронической науки, которого мне доводилось встречать. Ученые, занимающиеся наивной иронической наукой, обладают удивительно сильной верой в свои научные рассуждения, несмотря на тот факт, что эти размышления не могут быть эмпирически подтверждены. Они верят, что не изобретают свои теории, а, скорее, открывают их: эти теории существуют независимо от любого культурного или исторического контекста и от любых конкретных усилий по их поиску.
Наивный иронический ученый — как техасец, который думает, что у всех, кроме техасцев, есть акцент, — не признает, что занял хоть какую-то философскую позицию (не говоря уже о том, что ее можно назвать иронической). Такой ученый — это просто канал, через который проходят истины из платонического королевства в мир плоти; прошлое и личность неважны для научной работы. Таким образом Виттен пытался отговорить меня писать о нем, когда я позвонил, чтобы попросить его дать интервью. Он заявил мне, что ненавидит, когда журналистика фокусируется на личностях ученых, и в любом случае масса других физиков и математиков гораздо более интересны, чем он. Виттена расстроила статья, опубликованная в 1987 году в «Нью-Йорк Таймс Мэгэзин», в которой подразумевалось, что он изобрел теорию суперструн. На самом деле, сообщил мне Виттен, он фактически не играл никакой роли в открытии теории суперструн; он просто помогал ее разрабатывать и представлять после того, как ее открыли.
Каждый писатель и журнал ист, — пишущий о науке, время от времени сталкивается с людьми, которые искренне не хотят внимания от средств массовой информации, желая, чтобы их оставили в покое и не мешали выполнять свою работу. Ученые часто не понимают, что подобная черта делает их еще более соблазнительными. Заинтригованный очевидно искренней робостью Виттена, я настаивал на интервью. Виттен попросил меня прислать ему что-нибудь из написанного мною. Я сглупил и вложил в пакет статью о Томасе Куне, опубликованную в «Сайентифик Америкен». В конце концов Виттен разрешил мне приехать, но заявил, что будет разговаривать со мной только два часа и ни минутой больше; я должен буду покинуть его ровно в полдень. Когда я приехал, он сразу же начал читать мне лекцию о моей низкопробной журналистской этике. Я сослужил плохую службу обществу, повторив точку зрения Томаса Куна о том, что наука — арациональный (не иррациональный) процесс, который не сводится к истине.
— Вам следует сконцентрировать свое внимание на серьезных и существенных вкладах в понимание науки, — сказал Виттен.
Философия Куна «не воспринимается серьезно, кроме как стандарт для дебатов, даже его сторонниками». Кун обращался к врачу, когда болел? У его машины круглые колеса? Пожав плечами, я сказал, что, наверное, да. Виттен кивнул с победным видом. Это подтверждает, объявил он, что Кун верит в науку, а не в собственную релятивистскую философию.
Я сказал, что независимо от того, соглашается человек со взглядами Куна или нет, они являются влиятельными и побудительными, а одна из моих целей как автора — не только информирование читателей, но и провоцирование их.
— Вы должны стремиться сообщить об одной из истин, которые открывают, а не стремиться провоцировать. Вот что должно быть целью автора, пишущего о науке, — сурово заявил Виттен.
— Я пытаюсь делать и то и другое, — ответил я.
— Это очень слабый ответ, — сказал Виттен. — Провоцирование людей или их интеллектуальная стимуляция должны быть побочным продуктом репортажа о некоторых истинах, которые открывают.
Вот еще один признак наивного иронического ученого: когда он говорит «истина», иронии нет, улыбки тоже нет; слово подразумевается с большой буквы. В качестве епитимьи за мои журналистские грехи мне следует написать подряд пять статей о математиках, предложил Виттен; если я не знаю, кто из математиков достоин такого внимания, он порекомендует нескольких. (Виттен не понимал, что льет воду на мельницу тех, кто заявляет, что он в меньшей степени физик, чем математик.)
Поскольку полдень приближался, я попытался повернуть интервью к карьере Виттена. Он отказался отвечать на такие «личные» вопросы, как, например, на каком предмете он специализировался во время учебы в колледже и рассматривал ли он возможность какой-либо другой карьеры перед тем, как стать физиком: его биография неважна. Я знал из прочитанных заранее материалов, что хотя Виттен сын физика и всегда интересовался этим предметом, он в 1971 году закончил исторический факультет Брандейсского колледжа и планировал стать журналистом, специализирующимся на политике. Он опубликовал статьи в «Нью Репаблик» и «Нейшн». Тем не менее вскоре он решил, что для журналистики ему не хватает «здравого смысла» (или он так сказал какому-то репортеру); он поступил в Принстон, чтобы изучать физику, и в 1976 году получил докторскую степень.
С этого момента Виттен стал рассказывать о себе. Говоря мне о своей работе в области физики, он переходил на очень абстрактный, безличностный тип повествования. Он декламировал, а не говорил, представляя мне историю суперструн, подчеркивая не собственную роль, а роль других. Он говорил очень тихо, и я опасался, что из-за работающего кондиционера мой диктофон не сумеет записать слова. Он часто делал паузы (в одном случае на 51 секунду), опуская глаза вниз и поджимая губы, как робкий подросток. Казалось, что он стремится к той же точности и абстракции в речи, которой он добился в своих трактатах о суперструнах. То и дело — по неясным для меня причинам — он начинал икающе смеяться, вероятно, в его мозгу проносилась какая-то понятная только ему шутка.
Виттен сделал себе имя в середине семидесятых при помощи острых, но достаточно традиционных статей по квантовой хромодинамике и слабым электрическим взаимодействиям. О теории суперструн он узнал в 1975 году, но его первоначальные усилия ее понять были загнаны в угол «непонятной» литературой. (Да, даже самый умный человек в мире с трудом понял теорию суперструн.) Однако в 1982 году обзор Джона Шварца (John Schwarz), одного из пионеров этой теории, помог Виттену понять имеющий критическое значение факт: теория суперструн не просто учитывает возможность силы тяжести; она утверждает, что сила тяжести существует. Виттен назвал это осознание «самой великой интеллектуальной победой в своей жизни». Через несколько лет все сомнения, которые имелись у Виттена относительно потенциала теории, исчезли.
— Было ясно, что если я не потрачу жизнь, сконцентрировавшись на струнной теории, то я просто откажусь от своего призвания, — сказал он.
Затем он публично провозгласил теорию чудом и предрек, что она «будет доминировать в физике следующие 50 лет». Он также написал массу работ на эту тему. Девяносто шесть статей, написанные Виттеном с 1981 по 1990 год, цитировались другими физиками 12105 раз; ни один другой физик в мире не приблизился к такому уровню влияния.
В своих ранних работах Виттен концентрировался на создании модели суперструн, которая была бы разумным факсимиле реального мира. Но он все больше убеждался, что лучший способ достичь цели — это открыть «основные геометрические принципы» теории. Эти принципы, сказал он, могут быть аналогами неевклидовой геометрии, которую использовал Эйнштейн для создания своей теории относительности. Разработка этих идей Виттеном завела его глубоко в топологию, изучающую фундаментальные геометрические свойства предметов, несмотря на их частную форму или размер. В глазах тополога пончик и кофейная чашка с одной ручкой — эквиваленты, потому что у каждого только одна дырка; один предмет может быть трансформирован в другой без разрыва. Пончик и банан не являются эквивалентами, потому что для того, чтобы превратить пончик в предмет, подобный банану, его потребуется разорвать. Топологи особенно увлекаются, определяя, могут ли кажущиеся неодинаковыми узлы быть трансформированы друг в друга без разрезов. В конце восьмидесятых Виттен создал технологию — заимствованную из топологии и теории квантового поля, — которая позволяет математикам открывать глубокие симметрии между жутко запутанными узлами высоких мерностей. За эту находку Виттен получил в 1990 году Филдсовскую медаль, самую престижную награду в математике. Виттен назвал это достижение своим «единичным, принесшим самое большое удовлетворение трудом».
Я спросил Виттена, как он отвечает на заявления критиков, утверждающих, что теория суперструн не поддается тестированию и поэтому на самом деле не является физикой. Виттен ответил, что эта теория предсказала силу тяжести.
— Хотя она и является, если быть абсолютно точным, постпредсказанием, в том смысле, что эксперимент был проведен до теории, тот факт, что сила тяжести — следствие теории суперструн, для меня — один из великих теоретических примеров проницательности за все времена.
Виттен признал, даже подчеркнул, что никто по-настоящему не вник в теорию и могут пройти десятилетия до того, как она даст точное описание природы. Он не желал предсказывать, как другие, что теория суперструн может привести к концу физики. Тем не менее он был уверен, что в конце концов она приведет к существенно новому пониманию реальности.
— Хорошие неправильные идеи очень редки, — сказал он, — и хороших неправильных идей, которые хотя бы отдаленно могут соперничать с величием струнной теории, никто никогда не видел.
Я продолжал задавать Виттену вопросы о невозможности тестирования, и он пришел в отчаяние.
— Кажется, мне не удалось показать вам, насколько она изумительна, как невероятно последовательна, удивительно элегантна и красива.
Другими словами, теория суперструн слишком красива, чтобы быть неправильной.
Затем Виттен открыл, насколько сильна его вера.
— В общем и целом, все по-настоящему великие идеи физики на самом деле являются побочными результатами струнной теории, — начал Виттен. — Некоторые из них обнаружили раньше, но я считаю это просто случайностью развития на планете Земля. На планете Земля их обнаруживали в таком порядке.
Отойдя к доске, он написал: теория относительности, теория квантового поля, суперструны, суперсимметрия (концепция, играющая жизненно важную роль в теории суперструн).
— Но если во Вселенной много цивилизаций, то я не верю, что эти идеи были открыты в таком порядке в каждой из них. — Он помедлил. — Кстати, я верю, что эти идеи открыты в любой развитой цивилизации.
Я не мог поверить, что мне так повезло. Кто теперь провоцирует? Я спросил.
— Я не провоцирую, — ответил Виттен. — Я провоцирую в той же мере, в какой кто-то провоцирует, говоря, что небо голубое, если где-то есть писатель, сказавший, что небо в розовый горошек.
В начале девяностых годов, когда теория суперструн была относительно нова, некоторые физики писали популярные книги о ее последствиях. В «Теориях всего» (Theories of Everything) британский физик Джон Барроу (John Barrow) доказывает, что теоремы о неполноте Геделя подрывают само понятие полной теории природы. Гедель установил, что любая сравнительно комплексная система аксиом неизбежно порождает вопросы, на которые аксиомы ответить не могут. Подразумевается, что у любой теории найдутся несошедшиеся друг с другом концы. Барроу также указал, что унифицированная теория физики частиц на самом деле не будет теорией, объясняющей всё, а только теорией всех частиц и всех сил. Этой теории будет нечего сказать о явлениях, которые придают смысл нашей жизни, таких, как любовь или красота, или же она сможет сказать о них совсем немного.
Но Барроу и другие аналитики, по крайней мере, допускали, что физики могут достичь унифицированной теории. Этому предположению был брошен вызов в книге «Конец физики» (The End of Physics), написанной Дэвидом Линдли (David Lindley), физиком, ставшим журналистом. Физики, работающие над теорией суперструн, заявил Линдли, больше не занимаются физикой, потому что их теории никогда не могут быть подкреплены экспериментами, а только субъективными критериями, такими, как элегантность и красота. Физике частиц, пришел к выводу Линдли, грозит стать ветвью эстетики.
История физики подтверждает прогноз Линдли. Однако предшествующие теории, на вид причудливые, получили признание среди физиков и даже в массах не потому, что имели смысл, а скорее потому, что их предсказания рождались — часто драматичным путем — из наблюдений. В конце концов, даже ньютоновская версия силы тяжести находится вне здравого смысла. Как одна вещь может тянуть другую через огромное пространство? Джон Мэддокс (John Maddox), редактор «Нейчур», однажды заявил, что если бы Ньютон представил свою силу тяжести в журнал в наши дни, то ее, почти наверняка, отвергли бы, как слишком нелепую, чтобы в нее поверить. Тем не менее формализм Ньютона обеспечил удивительно точные средства расчета планетных орбит; теория была слишком эффективной, чтобы ее отрицать.
Теория относительности Эйнштейна, с деформируемыми пространством и временем, еще более эксцентрична. Но ее признали истинной после наблюдений, подтвердивших его предсказания насчет того, как сила тяжести будет искривлять свет, проходящий вблизи Солнца. Точно так же физики верят квантовой механике не потому, что она объясняет мир, а потому, что она предсказывает результат экспериментов с почти чудесной точностью. Теоретики продолжали предрекать новые частицы и другие явления, а эксперименты продолжали подкреплять эти предсказания.
Теория суперструн очень уязвима, если ей приходится основываться на эстетических суждениях. Самый важный эстетический принцип в науке был представлен английским философом XIV века Уильямом Оккамом. Он доказывал, что лучшее объяснение какого-либо явления обычно самое простое, с наименьшим числом предположений. Этот принцип, названный «бритва Оккама», способствовал падению модели Солнечной системы Птолемея в Средние века. Чтобы показать, что Земля является центром Солнечной системы, астроном Птолемей был вынужден доказывать, что планеты идут по очень сложным спиральным эпициклам вокруг Земли. Предположив, что Солнце, а не Земля является центром Солнечной системы, астрономы более позднего времени в конце концов смогли избавиться от эпициклов и заменить их более простыми эллиптическими орбитами.
Эпициклы Птолемея кажутся вполне приемлемыми в сравнении с неопределенными — и неопределимыми — дополнительными измерениями, необходимыми для теории суперструн. Независимо от того, сколько теоретики суперструн убеждают нас в математической элегантности теории, метафизический багаж, который она несет в себе, не даст ей получить такое признание — ни у физиков, ни у обычных людей, — какое получили теория относительности и стандартная модель физики частиц.
Давайте хотя бы на момент примем на веру то, что говорят сторонники теории суперструн. Давайте предположим, что какой-нибудь будущий Виттен или даже сам Виттен найдет бесконечно гибкую геометрию, которая точно описывает поведение всех известных сил и частиц. В каком смысле такая теория объяснит мир? Я говорил о суперструнах со многими физиками, но ни один не помог мне понять, что такое суперструна. Насколько я могу судить, это не материя и не энергия; это некая древняя математическая штука, генерирующая материю, энергию, пространство и время, но в нашем мире ничему не соответствующая.
Хорошие авторы, пишущие о науке, без сомнения, пытаются убедить читателя, что они понимают эту теорию. Деннис Овербай в «Одиноких сердцах космоса» (Dennis Overbye, Lonely Hearts of the Cosmos), одной из лучших книг, когда-либо написанных о космологии, представляет Бога как космического рокера, который дает толчок к созданию Вселенной, ударяя по своей гитаре с десятимерными суперструнами. (Задумываешься, Бог импровизирует или играет по нотам?) Настоящее знание теории суперструн, конечно, заключено в строгой математике, поддерживающей теорию. Один раз я слышал, как профессор литературы сравнил книгу Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану», полную языкотворчества, с горгульями[65]на соборе Парижской Богоматери, созданными только для развлечения Бога. Я подозреваю, что если Виттен когда-нибудь найдет теорию, которую так страстно желает найти, только он — и, возможно, Бог — смогут оценить ее красоту.
У Стивена Вайнберга (Steven Weinberg) щеки-яблочки, азиатский разрез глаз, седые волосы отдают рыжиной. Он похож на большого, держащегося с достоинством эльфа. У него бы хорошо получилось сыграть Оберона, короля эльфов из «Сна в летнюю ночь». Как и король эльфов, Вайнберг продемонстрировал сильное влечение к тайнам природы, способность различать неуловимые образцы среди потока данных, льющегося из ускорителей. В книге «Мечты об окончательной теории» (Dreams of a Final Theory, 1993) он попытался сделать так, чтобы редукционизм, философия сведения высшего к низшему, звучал романтично. Физика частиц — это высшая точка эпического поиска, «древнего поиска принципов, которые не могут быть объяснены терминами более глубоких принципов». Есть сила, движущая науку, указывает он, и это — простой вопрос «почему?». Этот вопрос заставлял физиков все глубже и глубже погружаться в сердце природы. В конце концов, утверждает он, сведение объяснений до все более и более простых принципов приведет к окончательной теории. Вайнберг предполагал, что суперструны могут привести к этому высшему объяснению.
Вайнберг, как и Виттен и почти все остальные его коллеги, глубоко верит в способность физики постичь абсолютную истину. Но одна черта делает Вайнберга очень интересным оратором, выступающим от своего племени: в отличие от Виттена он четко понимает, что его вера — это только вера; Вайнберг знает, что говорит он с философским акцентом. Если Эдвард Виттен — философски наивный ученый, то Вайнберг совершенно лишен наивности и простоты, что, возможно, пошло на благо его области.
Впервые я встретился с Вайнбергом в Нью-Йорке в марте 1993 года — во время затишья, до того как убили суперколлайдер, — на ужине, устроенном в честь публикации книги «Мечты об окончательной теории». Он был в прекрасном настроении, сыпал шутками и анекдотами об известных коллегах и размышлял вслух, как пройдет интервью с известным телеведущим Чарли Роузом, намеченное на поздний вечер того же дня. Желая произвести впечатление на Нобелевского лауреата, я стал сыпать именами. Я упомянул, что Фримэн Дайсон (Freeman Dyson) недавно сказал мне, что идея об окончательной теории — самообман.
Вайнберг улыбнулся. Большинство его коллег, сказал он, верят в окончательную теорию, хотя многие из них предпочитают не делиться этой верой. Я упомянул еще одно имя, Джека Гиббонса (Jack Gibbons), которого недавно избранный Билл Клинтон назначил советником по научным вопросам. Я сказал, что недавно брал интервью у Гиббонса, и тот намекнул, что Соединенные Штаты в одиночку не смогут позволить себе суперколлайдер. Вайнберг нахмурился и покачал головой, пробормотав что-то о вызывающем тревогу отсутствии понимания обществом интеллектуальных преимуществ фундаментальных исследований.
Ирония заключается в том, что сам Вайнберг в книге «Мечты об окончательной теории» привел слишком мало аргументов в пользу того, почему обществу следует поддерживать дальнейшие исследования в физике частиц. Он осторожно признал, что ни сверхпроводимый суперколлайдер, ни какой-либо другой земной ускоритель частиц не смогут предоставить прямое подтверждение окончательной теории; физикам в конце концов придется полагаться на математические ясность и последовательность как направляющие. Более того, окончательная теория может не иметь никакой практической ценности. Самым удивительным признанием Вайнберга было то, что окончательная теория может не открыть, что Вселенная имеет смысл в человеческих терминах. Как раз наоборот. Он повторил печально известное заключение из более ранней книги: «Чем более Вселенная кажется понятной, тем более она кажется бессмысленной»[66]. И хотя этот комментарий «преследовал его с тех пор», Вайнберг не собирался от него отказываться. Вместо того он подробно рассуждал на эту тему: «По мере обнаружения все большего и большего количества физических принципов кажется, что они имеют к нам все меньшее и меньшее отношение»[67]. Казалось, что Вайнберг признает, что все наши «почему» в конце концов превратятся в «потому». Его версия окончательной теории вызывала в памяти книгу Дугласа Адамса «Путеводитель путешественника по Галактике» (Douglas Adams, The Hitchhiker's Guide to Galaxy). В этой научно-фантастической комедии, опубликованной в 1980 году, ученые наконец находят ответ к загадке Вселенной, и этот ответ… 42. (Адамc занимался философией науки в открыто литературной манере.) Когда я снова встретился с Вайнбергом в марте 1995 года в Техасском университете в Остине, сверх-проводимый суперколлайдер был уже мертв и похоронен. Просторный кабинет Вайнберга был завален периодическими изданиями, свидетельствовавшими о широте его интересов: международные отношения, история, я также заметил множество журналов по физике. На одной стене висела доска, украшенная обязательными математическими каракулями. Вайнберг говорил так, словно для этого ему приходилось прилагать значительные усилия. Он постоянно вздыхал, его лицо искажала гримаса, он зажмуривал глаза, тер их, даже когда его глубокий, монотонный голос продолжал звучать. Он только что пообедал и, вероятно, чувствовал послеобеденную сонливость. Но я предпочитал думать, что он размышляет над трагической дилеммой физиков частиц: они будут прокляты, если выведут окончательную теорию, и прокляты, если этого не сделают.
Сейчас «ужасное время для физики частиц», признал Вайнберг.