Ограниченность как надежда и радость

Posted on 16.12.2016

«Мне нравится эта огромная разница (между мирами физики классической и физики квантовой). И я всегда надеюсь, что они так и будут оставаться не объединенными»… – Фримен Дайсон.

В декабрьском, 2016 года, выпуске научно-популярного журнала Nautil.us опубликовано любопытное интервью с патриархом науки XX века, знаменитым физиком-теоретиком Фрименом Дайсоном («My Life with the Physics Dream Team», by Steve Paulson, illustrations by Julia Breckenreid, December 8, 2016).

Для проекта kniganews легендарный Дайсон – это совершенно особенный ученый, поскольку именно он (сам того не ведая), а точнее его публикации выступают своего рода проводником по главам и разделам аналитического цикла «Женщины, Эйнштейн и Голография».

Ну а в нынешнем интервью ученого – так уж само все получается – Фримен Дайсон даёт не то чтобы «опровержения» фактам и новейшим открытиям детективного цикла Sci-Myst, но, скажем так, высказывает существенно иную точку зрения на те же самые события истории и результаты науки физики.

Пересказывать в подробностях ответы ветерана, лично общавшегося со светилами вроде Оппенгеймера и Эйнштейна, Паули и Фейнмана, тут, впрочем, вряд ли целесообразно. Во-первых, потому что текст интервью свободно доступен для всех интересующихся в оригинале. А во-вторых, продвижению следствия Sci-Myst новая информация от Дайсона абсолютно ничем помочь не может – по причине принципиально иных взглядов ученого на общие перспективы развития науки.

Суть этих взглядов вполне адекватно передает вынесенная в эпиграф цитата – о том, что является источником радости и надежды для знаменитого теоретика, сохраняющего ясный ум и неиссякаемый оптимизм на 94-м году жизни (чему можно лишь восхищаться и всячески желать долгожителю здоровья-благополучия).

Суть же открытий в расследовании Sci-Myst такова, что наука физика – совместными усилиями теоретиков и экспериментаторов – на самом деле уже разбила надежды Дайсона. И таки нашла все необходимые ключи к объединению реальностей мира классического и мира квантового. Вот только заметить и зафиксировать этот выдающийся факт нашей истории ученым ни в какую не удается.

Причем вполне понятно даже то, почему так происходит. Более чем наглядную иллюстрацию этой странной ситуации предоставляют обложки трех новых, хороших и содержательных книг – появившихся буквально друг за другом на одном весьма известном «пиратском» веб-сайте.

Все три книги содержат массу интереснейшей и однозначно полезной для расследования информации, но очень важно присмотреться к их названиям. И вдуматься – что за послание эти названия в себе несут.

Два первых сборника, книги от издательства Шпрингер из популярной междисциплинарной серии «Фронтирная коллекция», где видные ученые-профессионалы самых разных направлений доходчиво рассказывают о наиболее сложных и открытых проблемах на стыках разных научных областей. Новые сборники озаглавлены так:

§ «Информация и взаимодействие. Эддингтон, Уилер и Пределы Знания» («Information and Interaction Eddington, Wheeler, and the Limits of Knowledge», Springer, 2017);

§ «Пространство, Время и Пределы человеческого понимания» («Space, Time and the Limits of Human Understanding», Springer, 2017).

Книга третья – это новое-дополненное издание весьма известной работы 20-летней давности:

§ «Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки» (John Horgan, «The End Of Science. Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age», 2015, Perseus Books. Имеется русский перевод первого издания, 2001, Амфора)

Суть послания, кратко закодированного в названиях всех трех книг – о «внутренне присущей» людям ограниченности их знаний и способностей к пониманию мира – в развернутой форме поясняет предисловие ученого, журналиста и популяризатора науки Джона Хоргана, открывающее новую версию его давней, но по сию пору часто цитируемой книги.

Наиболее содержательную часть этого предисловия можно перевести так:

Предисловие к изданию 2015 года
Перезагрузка «Конца Науки»

Начиная с 2005 года, я преподаю историю науки студентам Технологического Института Стивенса. Всякий раз, после того, как мы проходим «науку» древних греков, я задаю моим студентам такой вопрос для обдумывания: «А вот наши теории космоса и мира – будут ли и они выглядеть для наших потомков столь же неверными, какими теории Аристотеля выглядят сегодня для нас»?

Для начала, на всякий случай, я признаю, конечно, что корректного ответа для такого вопроса на самом деле быть не может. Но затем говорю им, что вообще-то ответ здесь «НЕТ». Потому что теории Аристотеля были неверными, а наши теории верные. Земля вращается вокруг солнца, а не наоборот, мир же наш сделан не из земли, воды, огня и воздуха, а из водорода, углерода и других элементов. Которые в свою очередь сделаны из кварков и электронов.

Потомки наши, конечно же, узнают о природе намного больше. А еще они изобретут всяческие гаджеты – еще более крутые, чем смартфоны. Но их научная версия реальности все равно будет напоминать нашу. И главных причин тому две:

Во-первых, потому что наша версия – как это обрисовано, к примеру, Нилом ДеГрасс-Тайсоном в его замечательном перезапуске сериала Cosmos – во многих отношениях является истинной. Большинство новых знаний будет просто расширять и заполнять наши нынешние карты реальности, а не вынуждать к радикальным пересмотрам науки.

Ну а во-вторых, некоторые из главных остающихся загадок, типа – Откуда произошла вселенная? Как началась жизнь? Как, конкретно, в этом куске мяса порождается разум? – все эти вопросы могут так и остаться навсегда неразрешимыми…

Это, собственно, и есть мой аргумент «конца науки» в его самом сжатом изложении. И я верю в него сегодня точно так же сильно, как это было и двадцать лет назад, когда я заканчивал писать эту мою книгу.

И именно поэтому я пишу об этом же и сейчас…

#

Сказано все, как видим, чрезвычайно доходчиво. И поскольку складно изложенные идеи Хоргана цитируются весьма часто (даже при очевидном понимании у цитирующих, что такие же по сути взгляды были весьма популярны среди людей культурных-образованных и на рубеже XIX-XX веков – накануне открытия квантовой физики), есть веские основания считать эту точку зрения прочно укоренившейся в сознании множества современных ученых.

И хотя для кого-то это может казаться странным, столь пессимистический взгляд на перспективы новых великих открытий ничуть не мешает людям науки очень позитивно относится к жизни в целом. Более того, конкретно для Фримена Дайсона, с которого начинался нынешний рассказ, такая ситуация даже служит источником радости и неиссякаемого жизненного оптимизма.

На данный счет уместно процитировать соответствующий фрагмент интервью с ученым:

Вопрос: У нас все еще нет единой теории физики. Есть классический мир звезд и планет, а также есть квантовый мир атомов и электронов. Вас беспокоит, что никто не может собрать эти две реальности в одну теоретическую модель?

Дайсон: Для некоторых людей это действительно беспокойство. Для меня же – это нечто такое, чему надо радоваться. Мне больше нравится иметь две вселенные, а не одну. Я считаю и классический мир реальным – и квантовый мир реальным тоже. Прекрасная вещь в том, как замечательно они подходят друг другу, хотя и являются столь разительно отличающимися. Мне нравится эта разница. Я всегда надеюсь, что они так и будут оставаться не объединенными. Но в конце концов, конечно же, решать это будет природа…

Одна из характерных особенностей Фримена Дайсона – это его чувстов юмора и любовь к «шуткам природы» в физике, как он это называет (некоторые подробности на данный счет можно найти в тексте «Цюрихская ересь»).

Здесь же этот занятный момент вспоминается по той причине, что Природа на самом деле уже приняла решение – причем явно не оправдав надежд и ожиданий Дайсона. То есть уже сегодня теоретики на самом деле оснащены всем необходимым для эффективного объединения мира классического и мира квантового. Со всеми вытекающими из такого объединения великими последствиями.

А самое забавное, что все это обставлено как еще одна шутка природы – и на этот раз, конкретно в адрес именинника Фримена Дайсона (вчера у него был день рождения). Но чтобы шутку понять, надо хотя бы в общих чертах представлять роль и место этого выдающегося ученого в современной физике.

Для начала следует напомнить общеизвестные факты из истории квантовой электродинамики. Как очень важного раздела физики, сосредоточенного на взаимодействиях света и материи. То есть мощной теории, не только лежащей в основе наших научных представлений о реальности, но также и в основе Стандартной Модели, описывающей все фундаментальные «силы природы» за исключением гравитации.

Так вот, главными отцами современной квантовой электродинамики по праву считаются четыре человека: Синъитиро Томонага (1906 г.р.), Ричард Фейнман (1918 г.р.), Джулиан Швингер (1918 г.р.) и Фримен Дайсон (1923 г.р.). За создание теории КЭД, появившейся вскоре после окончания второй мировой войны, в 1965 году ее разработчикам была присуждена Нобелевская премия.

Но премию эту по давней традиции могут получить не более 3 человек. Так что нобелевскими лауреатами стали первые трое – Томонага, Фейнман, Швингер – а самый молодой среди них Дайсон остался, увы, без столь почетной награды…

Подобные истории, как известно, случаются в науке довольно часто. Но далеко не часто бывает так, когда через много-много лет после смерти практически всех участников истории – за исключением единственного – их давние разработки получают вдруг ярчайшую новую жизнь. О чем сами создатели наверняка даже не мечтали.

Совсем новая теория SYK или «модель Сачдева-Йе-Китаева», которая находится в фокусе расследования Sci-Myst, прямо сейчас на глазах всего научного сообщества начинает объединять квантовую физику и теорию гравитации в существенно иную картину мира. В эту картину, что важно, естественным образом и в качестве неотъемлемого компонента встраивается «память материи» или Mind-Stuff, т.е. «материя разума». Но также здесь с необходимостью содержатся и несколько других, более традиционных компонентов принципиальной важности. И будет совсем нелишним назвать их в явном виде – просто для понимания «шутки природы».

Компоненты эти такие (следите за фамилиями): уравнение Швингера-Дайсона, квантовая жидкость Томонаги, шахматная модель Фейнмана…

Иначе говоря, те же самые люди, кто 70 лет назад подарил миру теорию КЭД, на самом деле придумали ключевые элементы модели еще и для куда более грандиозной теории объединения. Которую наука начинает постигать только лишь сейчас.

И что самое забавное, один из этих древних отцов-основателей жив по сию пору – изо всех сил продолжая надеяться, что единой теории для физики мира у человечества не будет никогда…

Воистину замысловаты шутки природы.

# # #

Дополнительное чтение:

Нетривиальные сюжеты из жизни и богатейшего творчества Фримена Дайсона открывают каждую главу (с 1-й по 7-ю) в цикле «Женщины, Эйнштейн и Голография»

 

Наши люди есть везде…

Posted on 28.12.2016

Процесс подготовки очередного эпизода Sci-Myst вывел следствие на пару занятных материалов сугубо национальной российской специфики. Для продвижения по научно-детективной линии они никакой роли в общем-то не играют, но вот для внесения интриги, космического юмора и напряженности действия – сюжеты как на заказ.

#

Замысловатые в своей логике траектории расследования – со стороны похожие на рассеянные блуждания где придется – в поисках дополнительной информации о модели SYK привели в подмосковный городок Черноголовка. Где находится, как известно, один из важнейших мозговых центров российской академической науки – Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау.

Когда-то давно – в прошлом веке – здесь работал главный автор SYK, Алексей Ю. Китаев. Ну а летом прошедшего года, как удалось выяснить, он не только приезжал из США на историческую родину, но и выступал в черноголовском ИТФ на «Международном научном семинаре» Localization, Interactions and Superconductivity.

                   
На первый взгляд, выступление хедлайнера Китаева на семинаре, судя по витиеватому для непосвященных названию доклада «Эмерджентная симметрия SL(2,R) в системе фермионов», а также судя по названиям других докладов и собственно теме мероприятия «о сверхпроводимости», прямых указаний на связь с темой SYK вроде бы не имеет.

Однако, если знать, что «симметрия SL(2,R)» фигурирует в качестве интересного решения для уравнений модели SYK, и обратить внимание, что на доклад Китаева в плане семинара выделено времени в два раза больше, нежели всем остальным, то следующим шагом для исследователя – конечно же – должно стать более близкое знакомство с этим посланием. Благо на сайте выложены видеозапись выступления и PDF-файл презентации (http://intgroup.itp.ac.ru/talks/kitaev.pdf).

Качество звука у видеодокумента, правда, совершенно никудышное. Но понять, что весь доклад на самом деле посвящен модели SYK, можно и без звука. А кроме того, об этом же свидетельствуют и PDF-слайды, от начала до конца описывающие «The SYK model». Если принять во внимание, что на всех мировых просторах интернета больше нигде нет мест с документом от лично Китаева, описывающим его модель SYK, то вся эта скрытность на взгляд постороннего вызывает, мягко говоря, недоумение.

Не то чтобы недоумение, а так, ощутимое чувство досады (ибо здесь как раз все понятно), вызывает и тот факт, что русский человек приезжает в Россию сделать доклад о своей интересной, однозначно важной работе – и рассказывает о ней исключительно на английском… Да-да, конечно, это «международный семинар», об этом прямо заявлено в программе, но все же… Все же должен быть тут по-любому и доклад на русском. Потому что иначе получается полнейшая абсурдная чепуха.

Просто забейте в Гугл – Яндекс – или в какой угодно еще поисковик набор слов «модель Сачдева-Йе-Китаева» и вам все и сразу станет предельно ясно. Мировое сообщество физиков с интересом обсуждает эту модель скоро уже два года как, а на русском языке об этом рассказывает лишь только один-единственный сайт. Несложно догадаться какой…

# #

На том же самом «Международном семинаре» в Черноголовке, причем в тот же самый день, что и Китаев, делал свой научный доклад также Михаил Фейгельман, заместитель директора Института Ландау. Делал – как и все прочие русскоязычные участники – на английском языке, естественно. А может и противоестественно, тут как посмотреть.

Но как бы там ни было, в материалы расследования Sci-Myst Фейгельман попал вовсе не из-за этих лингвистических пустяков, а по причине его интересного интервью в ноябрьском, 2016 года, выпуске научной газеты «Троицкий вариант» (Михаил Фейгельман, Борис Штерн. «Физфак ВШЭ: что это будет такое», № 217, 15.11.2016). Газета не международная, к счастью, так что интервью полностью на русском.

Обсуждается же в этой беседе весьма любопытный поворот событий в жизни российской науки – создание собственного физического факультета в составе Высшей Школы Экономики. К чему самым непосредственным образом причастны как Институт теорфизики Ландау, так и еще несколько ведущих научных центров РАН. Поскольку раньше все эти авторитетные заведения были базами подготовки кадров прославленного Физтеха, то несложно понять, что в деле выращивания-ориентирования нового поколения отечественных и особо талантливых ученых-физиков ныне обозначились заметные перемены.

Что там и как происходит, впрочем, лучше узнавать из первых рук. Здесь же – ради синхронизации с событиями и сюжетами Sci-Myst – будет к месту привести лишь единственный фрагмент данного интервью. Где в характерных выражениях рассказывается вот о чем:

М.Ф.: Есть еще одно существенное новшество. На втором году магистратуры студент отправляется на стажировку в какую-нибудь зарубежную продвинутую лабораторию по теме своей работы в рамках межуниверситетского обмена. Эта система работает во ВШЭ. Наше дело — инициировать такой обмен для факультета физики. Уже есть первый кандидат в контрагенты — Технический университет в городе Делфт в Голландии. Есть также предварительная договоренность с одним американским университетом.

— Там, небось, есть наши люди?

М.Ф.: Наши люди, в смысле связанные с нами научными интересами и общим миропониманием, есть везде. Кроме того, есть еще такие «наши», которые, в общем-то, тамошние, не знают русского языка, но очень хорошо понимают наши реалии и кто здесь чего стоит в науке. Таким образом, где-то с десяток мест для стажировки найдем…

# # #

Чтобы проникнуться значением разговора про «наших людей», полезно ознакомиться с несколькими текстами, ссылки на которые приведены чуть ниже, в Дополнительном чтении. А дабы стало понятнее, почему упоминание Делфтского университета – это существенно, достаточно ознакомиться с текстом «Сюрпризы квантовой топологии».

Ну и наконец, если кто-то пока не улавливает космический юмор ситуации (что без глубокого погружения в тему вполне естественно), то суть здесь вкратце вот в чем.

Официальная российская наука с её мощным, но сильно потрепанным фундаментом советских времен, ныне очень хотела бы вернуть себе передовые позиции на мировой арене. Ну а весьма специфическая ситуация с глубочайшим кризисом, поразившим ныне фундаментальную теоретическую физику, предоставляет россиянам уникальную возможность стремительно вырваться в мировые лидеры.

Ибо прямой и кратчайший путь для выхода к новым сияющим рубежам уже не только известен и отчетливо обозначен, но и изложен исключительно на русском языке. Не самом, ясное дело, распространенном языке в мировом научном сообществе, но дающем ощутимую фору всем русскоязычным ученым.

Единственная же неприятность в том, что для вступления на путь чудесных и великих новых открытий с неизбежностью придется ссылаться на очень странный первоисточник – наполненный мистикой, инопланетянами, незримыми потусторонними силами и прочей антинаучной чепухой…

Иначе говоря, светилам современной отечественной физики поневоле придется вспомнить известные слова великого Льва Ландау, которыми тот со страниц бухаринских «Известий» в 1935 году клеймил дремучую примитивность буржуазных обывателей:

Мне приходилось спрашивать у средних английских обывателей: кто лучший физик Англии? В ответ назывались не всемирно-известные имена Резерфорда и Дирака, а с удивлением я узнал, что величайшим физиком Англии является сэр Оливер Лодж.

Очень немногие физики за пределами Англии слышали это имя. С трудом удается установить, что лет 50 тому назад Оливер Лодж действительно занимался физикой, но ничем особенно не прославился. Разгадка такой популярности заключается в том, что хотя Оливер Лодж и мало знает физику, но зато с успехом вызывает духов и даже ухитрился их сфотографировать.

То, что этот, как можно прочесть в любой английской газете, «гениальный» физик одновременно занимается спиритизмом, должно служить доказательством отсутствия противоречия между физикой и таким вздором, как потусторонний мир…

Ныне же к этой тираде неизбежно придется вернуться для того, чтобы честно признать: между физикой и потусторонним миром действительно нет абсолютно никакого противоречия. Если заниматься физикой правильно. И увы-увы, на самом деле это юный и горячий 27-летний Ландау с комсомольским задором нес полнейший вздор о том, чего совершенно не знал и не понимал. Ни тогда, ни вплоть до своей преждевременной кончины из-за грустных и трагических обстоятельств в 60-летнем возрасте…

С другой стороны, впрочем, можно об этой странице истории как бы позабыть. И более того, продолжать не замечать тексты вроде «Книги новостей», «Там за облаками» или расследования Sci-Myst. Но тогда ученым нашим придется все время ходить вокруг да около, не решаясь сделать самые главные шаги к новой, существенно иной физике. И упуская, что особенно критично, то драгоценное время, которое отпущено россиянам для обретения приоритета лингвистическими особенностями источника.

Если же время упустить, то далее последует очевидное. «Наши люди есть везде», как известно: и в Женеве, и в Стэнфорде-Принстоне, и в Сингапуре, и в сотнях других интересных мест на планете. Так что часики уже тикают…

Ну а наступающий новый 2017 год, судя по всему, окажется еще интереснее, чем год уходящий.

С чем всех и хочется поздравить.
Счастья вам – и удачи!

# # # #

Дополнительное чтение

§ «Наши люди в Калифорнии», плюс еще один очень важный текст с тем же героем: «Недостающая идея»

§ «Наш человек в Стэнфорде»

§ «Наш человек в Женеве»

§ «Додекаэдрон, Синхрон и Лохотрон» (или Наш человек в Принстоне)

 

SYK: картинки с выставки (Sci-Myst #11.3b)

Posted on 16.01.2017