Чтение онлайн

Я нахожу утешение в том, что не существует теории всего, окончательного ответа на каждый заданный вопрос. Теорий и путей может быть множество. Есть больше одного правильного способа высадиться на Марс, больше одного правильного способа составить эту книгу (как я постоянно себе говорю) или больше одной правильной стратегии масштабирования вашего бизнеса.

В поисках определенности Эйнштейн встал на собственный путь. Но его поиски теории всего, возможно, тоже опередили свое время. Сегодня многие ученые подхватили эстафету и продолжают идеи Эйнштейна в поисках центральной идеи, объединяющей наше понимание физических законов. Некоторые из этих усилий многообещающи, но пока не принесли никаких плодов. Любые будущие прорывы будут возможны, только когда ученые осознают неопределенность и уделят пристальное внимание одному из главных движущих факторов прогресса – аномалиям.

Уильям Гершель, немецкий композитор XVIII века, позже переехавший в Англию [79] , быстро зарекомендовал себя как разносторонний музыкант, умеющий играть на фортепиано, виолончели и скрипке, а затем он написал двадцать четыре симфонии. Но была и одна немузыкальная композиция, затмившая музыкальную карьеру Гершеля.

Гершель был очарован математикой. Не имея университетского образования, он обратился за ответами к книгам. Он поглощал тома по тригонометрии, оптике, механике и мой любимый, труд Джеймса Фергюсона «Астрономия, объясненная на основе принципов сэра Исаака Ньютона и облегченная для тех, кто не изучал математику». Это была «Астрономия для чайников» XVIII века.

Он изучал книги о том, как сооружать телескопы, и попросил местного мастера зеркал научить его этому искусству. Гершель начал делать телескопы, шлифовать зеркала по шестнадцать часов в день и делать формы из навоза и соломы.

13 марта 1781 года Гершель сидел на своем заднем дворе, глядя в самодельный телескоп и выискивая в небе двойные звезды, которые со стороны кажутся очень близкими друг к другу. Он заметил в созвездии Тельца, недалеко от его границы с Близнецами, странный объект, который показался ему неуместным. Заинтригованный этой аномалией, Гершель снова направил телескоп на объект несколькими ночами позже и заметил, что тот двигается на фоне звезд. «Это комета, – писал он, – потому что она поменяла местоположение» [80] .

Но первоначальная догадка Гершеля оказалась ошибочной. Этот объект не мог быть кометой, так как у него не было хвоста и он не следовал по типичной для кометы эллиптической орбите.

В то время считалось, что Сатурн был внешней границей планет Солнечной системы, и ученые считали, что за ним планет не существует. Но открытие Гершеля доказало, что это ошибочное убеждение. Это включило новый выключатель на границе известной Солнечной системы и удвоило ее в размерах. «Комета» Гершеля оказалась новой планетой, которую позже назвали Ураном, в честь бога неба.

Уран оказался непокорной планетой. Он беспорядочно ускорялся, а потом замедлялся. Он отказался опираться на законы тяготения Ньютона, которые точно предсказывали движение повсюду – от объектов на Земле до траекторий планет в космосе [81] .

Эта аномалия привела французского математика Урбена Леверье к предположению о существовании еще одной планеты, расположенной за Сатурном. Он полагал, что она может влиять на Уран и, в зависимости от их расположения, либо тянуть его вперед и ускорять, либо тянуть назад и замедлять. Леверье нашел другую планету, используя только математику – всего лишь «на кончике пера», как выразился его современник Франсуа Араго. Эта новая планета, Нептун, позже была замечена в пределах одного градуса от места, предсказанного Леверье [82] . Эта удивительная точность возникла благодаря законам, написанным Ньютоном почти за 160 лет до этого.

С открытием Нептуна оказалось, что законы Ньютона безраздельно господствуют даже на внешних границах Солнечной системы. И тем не менее была проблема и с планетой поближе к нашему дому, Меркурием. Он отказывался соответствовать ожиданиям, отклоняясь от орбиты, предсказанной законами Ньютона. Было бы легко отмахнуться от этого недостатка как от заблуждения или исключения, которое доказывает правило, особенно потому, что Меркурий казался единственной планетой, где не действовали законы Ньютона, даже если отклонение от них было небольшим.

Но эта незначительная аномалия таила главный изъян законов Ньютона, и Эйнштейн ухватился за этот сбой, чтобы придумать новую теорию, которая бы точно предсказала орбиту Меркурия. Описывая гравитацию, Ньютон опирался на грубую модель, гласившую, что «тела притягиваются друг к другу» [83] . Модель Эйнштейна была намного сложнее: «Вещество искривляет пространство-время» [84] . Чтобы понять, что имел в виду Эйнштейн, представьте себе, что вы кладете на батут несколько бильярдных шаров и один шар для боулинга [85] . Тяжелый шар искривляет ткань батута, заставляя более легкие двигаться к нему. Согласно Эйнштейну, гравитация действует точно так же: она деформирует структуру пространства и времени. Чем ближе вы к огромному шару для боулинга, который является Солнцем (а Меркурий является ближайшей к Солнцу планетой), тем сильнее искривление пространства и времени и тем значительнее отклонение от законов Ньютона.

Как показывают эти примеры, путь к включению света начинается с выключателя, который срабатывает в вашем собственном сознании, когда вы замечаете аномалию. Но мы не созданы для того, чтобы замечать аномалии. В детстве нас учили разделять вещи на две стороны: хорошую и плохую. Чистить зубы и мыть руки – это хорошо. Незнакомые люди, предлагающие нам прокатиться в пугающем белом фургоне, – это плохо. Как пишет Т. К. Чемберлен: «От хорошего ребенок не ждет ничего, кроме хорошего; от плохого – ничего, кроме плохого. Ожидать хорошего от плохого или плохого от хорошего – значит радикально расходиться с детскими ментальными методами» [86] . Как сказал Азимов, мы считаем, что «все, что не является идеально и безупречно правильным, является полностью ошибочным» [87] .

В детстве это чрезмерное упрощение помогает нам осмыслить мир. Но и с возрастом нам не удается перерасти эту обманчивую теорию. Мы пытаемся вставить кубик в круглое отверстие и разложить вещи (и людей) по аккуратным категориям, чтобы создать удовлетворительную, но обманчивую иллюзию восстановления порядка в беспорядочном мире.

Аномалии искажают эту чистую картину хорошего и плохого, правильного и неправильного. Жизнь достаточно утомительна и без неопределенности, поэтому мы устраняем ее, игнорируя аномалии. Мы убеждаем себя, что аномалия должна сильно выделяться или же являться ошибкой измерения, а потому притворяемся, что ее не существует.

За такое отношение приходится дорого платить. «Открытие начинается с осознания аномалии, то есть с установления того факта, что природа каким-то образом нарушила навеянные парадигмой ожидания, направляющие развитие нормальной науки», – объясняет физик и философ Томас Кун [88] [89] . Азимов утверждал, что «Эврика!» – это самая захватывающая фраза в науке. Вернее, заметил он, научное развитие часто начинается с того, что кто-то видит аномалию и говорит: «Забавно…» [90] Открытие квантовой механики, рентгеновских лучей, ДНК, кислорода, пенициллина и многого другого – все это произошло тогда, когда ученые приняли аномалии, а не проигнорировали их [91] .

Младший сын Эйнштейна, Эдуард, однажды спросил отца, чем он так знаменит. Отвечая, Эйнштейн упомянул свою способность замечать аномалии, которые упускают другие: «Когда слепой жук ползет по изогнутой ветке, он не замечает, что в действительности движется по искривленной поверхности, – объяснил он, косвенно ссылаясь на свою теорию относительности. – Мне повезло заметить то, чего не заметил жук» [92] .

Но, перефразируя Луи Пастера, удача благоволит подготовленным. Только когда мы обращаем внимание на скрытые подсказки – что с данными что-то не так, объяснение кажется поверхностным или притянутым, наблюдение не совсем соответствует теории, и старая парадигма может уступить место новой.