Почему наука не отрицает существование Бога? О науке, хаосе и пределах человеческого знания
Шрифт:
Зи затем соглашается с Фейнманом в том, что эксперимент с двумя прорезями можно расширить и сделать в экране бесчисленное множество таких прорезей. Далее Зи добавляет: «Несомненно, вы поняли, куда клонил этот умный мальчик Фейнман. Особенно мне нравится его замечание о том, что если добавить третий экран и просверлить в нем бесконечное число отверстий, то экран просто перестанет существовать. Это же настоящий дзен!» Фейнману удалось показать, что даже если между источником и детектором будет пустота (не будет никакого барьера с прорезями), то частица все равно пройдет от источника к детектору «всеми возможными путями». Проведенные расчеты подтвердили экспериментальные данные, но важно при этом отметить, что самые «экзотические» пути имеют очень низкую вероятность осуществления. Тем не менее это очень странный взгляд на реальность, и, возможно, правы те, кто утверждает, что квантовая механика не дает действительного
Знаменитый французский философ и специалист по квантовой теории Бернар д‘Эспанья приходит к выводу о том, что квантовая теория ввиду ее малопонятности не является «реальной» теорией. Д’Эспанья называет ее теорией завуалированной реальности. Таким образом, то, что мы видим в квантовом мире, является «завуалированной» версией того, что в действительности происходит «внутри» черного ящика реальности на микроскопическом уровне. Д’Эспанья поясняет:
Концепция завуалированной реальности… предполагает, что наши великие математические законы являются сильно искаженными отражениями (контурами, которые невозможно точно расшифровать) великих структур «Реального».
В связи с тем что существуют огромные концептуальные трудности в достижении глубокого, фундаментального понимания реальности, скрытой за квантовыми наблюдениями и расчетами, д’Эспанья попытался решить проблему, используя интересную аналогию, перифразировав труды французского физика Эрве Звирна:
Согласно всем объективным данным, наша способность к образованию понятий превосходит таковую у собак, обезьян и других животных. Он [Звирн] задумался над интересным вопросом: можно ли представить себе способность к концептуализации, превышающую нашу так же, как наше мышление превосходит таковое у собак и обезьян. Звирн считает, что с ходу отвечать «нет» было бы с нашей стороны величайшей самонадеянностью… Таким образом, мы остаемся с другой альтернативой и вынуждены признать, что, в конечном счете, нет ничего абсурдного в идее о том, что есть «нечто», не поддающееся понятийному определению.
По мнению д’Эспанья, даже «космическое время» нельзя назвать абсолютным в каком бы то ни было смысле. Он утверждает, что физик может следующим образом интерпретировать идею бессмертия:
Термин «бессмертие»… стал чем-то загадочным, так как неявно постулирует существование абсолютного времени, концептуально предшествующего человеческому разуму. Следовательно, вопрос заключается в том, что не следует ли нам понимать этот термин (в наглядном стиле, к которому вынуждены прибегать религии) как обозначение другой идеи, также принадлежащей к религиозной сфере, – идеи «вечности», каковую следует понимать как уход от времени. По этим же причинам мы должны (а это еще большая дерзость!) разобраться, возможно ли, сосредоточившись на одном Высшем Существе, сделать идею «творения», «акта творения» независимой от времени – по крайней мере от времени, переживаемого человеком, от времени эмпирической реальности.
Д’Эспанья, размышляя, подобно многим другим ученым и философам, о квантовой странности Вселенной, пришел к совершенно иному выводу – он склонен верить в творение и вечность. Возможно, размышления о загадках квантовой механики привели д’Эспанья к мысли повенчать веру с наукой.
Странности квантовой теории вынудили не только д’Эспанья, но и некоторых других ее первопроходцев, например Джона Белла, прийти к заключению, что она не может сказать, что есть, но способна лишь показать нам тень реальности, до сути которой человеку не дано добраться. Физик-теоретик Белл объяснил и истолковал концепцию дальнего взаимодействия – «сверхъестественного действия на расстоянии» Эйнштейна, которое он сам считал невозможным и существование которого Белл тем не менее смог доказать.
В своей книге «Выразимое и невыразимое в квантовой механике» (1987) [14] Белл рассуждает о ее глубоких истинах и об их отношении к чувственно воспринимаемой нами реальности. Ученый рассматривает различные категории сущностей, играющих важную роль в квантовой теории: наблюдаемые объекты, экспериментальный аппарат, который мы используем в квантовых опытах, переменные величины – управляемые человеком и неуправляемые и т. д. Исходя из этого, Белл предлагает концепцию «бытийности». Бытийным он считает любой реальный элемент теории, отличный от тех элементов, реальное существование которых не поддается доказательству. Исследователь называет реальные для нас вещи «бытийными» (в отличие от вещей нереальных, представляющих собой одни лишь математические артефакты). Согласно
14
Белл Д. Выразимое и невыразимое в квантовой механике. – М.: НИЦ, 1993.
Одной из очевидных не– локальностей квантовой механики является мгновенное в любом, сколь угодно большом пространстве «уничтожение волновой функции» при «измерении». Но это уничтожение не будет нас волновать, если мы лишим волновую функцию статуса бытийности. Мы можем рассматривать волновую функцию как удобный, но несущественный математический инструмент, созданный для обозначения корреляций между процедурой эксперимента и его результатами, то есть между двумя наборами бытийностей.
Как Белл, так и д’Эспанья проводят разграничительную линию между тем, что мы можем понять, имея дело с квантовым миром, и тем, чего мы понять не в состоянии. Оба считают, что «реальность», лежащая в основе квантовой механики, недоступна нашему пониманию. Вполне возможно, что квантовая теория – это одна из тех вещей, постичь которую может лишь сверхчеловеческое существо, которое в сравнении с нами выглядит так же, как мы сами выглядим в сравнении с собаками и обезьянами.
Мы просто не понимаем, что происходит в микроскопическом наномире. Герард’т Хоофт, голландский физик, лауреат Нобелевской премии, решивший одну из самых сложных теоретических задач квантовой теории поля, недавно сказал мне, что в своих новых исследованиях он решил вернуться к основам, чтобы попытаться достичь «лучшего понимания сути квантовой механики». Это еще раз подтверждает: мы до сих пор не понимаем, что на самом деле происходит в микромире. Все, что мы видим, возможно, является лишь тенями на стене пещеры, отбрасываемыми «завуалированной реальностью».
Следовательно, утверждения о том, что квантовая механика каким-то образом «говорит нам», что Вселенная возникла из ничего, не нуждаясь в сотворении (как утверждает, например, Краусс), представляются совершенно безосновательными. Эти утверждения отчасти основаны на неверной интерпретации научных взглядов на то, как во Вселенной образовались частицы. Этот вопрос мы обсудим в следующей главе.
Глава 7
Иллюзия «Вселенной из ничего»
В 1928 году Поль Дирак повенчал квантовую механику с частной теорией относительности Эйнштейна, создав нечто, названное релятивистской квантовой теорией поля. Уравнение Дирака привело его к заключению о существовании антиматерии, которая действительно спустя несколько лет была обнаружена экспериментально. Идея об антиматерии позволяет показать, как частицы могут создаваться парами из чистой энергии. Экспериментально доказано, что пустое пространство пронизано энергией, которая непрерывно превращается в «виртуальные пары частиц». Пустого пространства в чистом виде не существует, ибо оно в любом месте занято полями различных видов; пространство изобилует парами электронов и антиэлектронов (называемых позитронами). Эти пары то появляются, то исчезают, когда энергия превращается в пары частиц, а затем эти пары аннигилируют с образованием гамма-лучей – формы чистой энергии.
Предсказание Дираком антиматерии и ее экспериментальное обнаружение стали монументальным достижением физики. Существование антиматерии выявляется в контексте знаменитой формулы Эйнштейна E = mc2, которая уравнивает понятия массы и энергии. Теория антиматерии Дирака создает реальный механизм «творения».
Каким образом? Эйнштейн учил, что масса является энергией, а энергия – массой. Согласно теории относительности, энергия и масса едины и тождественны друг другу. Однако до Дирака мы не знали, как превратить одну сущность в другую – массу в энергию, а энергию в массу. Если, как говорит Эйнштейн, энергия и масса – одно и то же, то они должны быть взаимозаменяемы. Знаменитое уравнение Дирака, включающее в себя условия частной теории относительности Эйнштейна, дает нам реальный механизм, с помощью которого масса становится энергией, а энергия – массой. Такой механизм называют рождением пар. Этот термин означает, что из данного количества энергии природа может творить пары соответствующих друг другу частиц.