Читать интересную книгу Рассказывают ученые - неизвестен Автор

Познание мира - дорога без конца

На вопросы отвечает

действительный член АН

Эстонской ССР

Г. И. Наан

В настоящее время многие ученые заняты разработкой теоретических моделей различных объектов природы. Как следует относиться к подобным моделям и в какой степени, на ваш взгляд, может отвечать реальному положению вещей модель, например, однородной, изотропной Вселенной?

Построение теоретических моделей - реальный способ исследования природы. Каждая такая модель, если она построена на фактах и внутренне непротиворечива, отражает определенные стороны реального мира. Не следует только забывать, что модель еще не сам объект природы, а лишь его более или менее точное, но теоретическое построение.

Что же касается модели изотропной Вселенной, то данные современных астрономических наблюдений пока недостаточно определенны. Это не позволяет достаточно достоверно сравнивать более сложные модели с природными объектами и, следовательно, вьь носить окончательное суждение, в какой степени они реальны. При современном состоянии наших астрономических знаний простая однородная, изотропная модель представляется наилучшей. Но было бы слишком хорошо, если бы такое положение сохранялось всегда. Вряд ли можно сомневаться в том, что в действительности мир устроен гораздо сложнее. Ведь наши знания о нем всегда относительны. И поэтому можно не сомневаться, что со временем нам придется переходить ко все более сложным моделям, даже к таким, в которых рядом друг с другом могут сосуществовать различные миры, с разными свойствами.

Что представляют собой, с вашей точки зрения, законы природы и могут ли они количественно и качественно меняться со временем?

Объективные законы - это определенные правила, по которым природа движется, изменяется. Возможны ли их изменения? Если исходить из относительности наших знаний, то следует признать, что правы те физики, которые говорят: со временем в нашей области Вселенной происходит изменение констант - постоянных величин, входящих в формулы фундаментальных физических законов, например постоянной тяготения. Но это чисто количественные изменения.

А как все же быть с качественными? Можно ли в принципе допустить такую возмож-ность, чтобы с течением времени изменился, скажем, сам характер, сама форма закона тяготения, а следовательно, и отображающая его математическая формула?

Тут на современном уровне познания возможны лишь весьма общие соображения. Если в природе, например, действительно существует сверхплотное состояние вещества - а после открытия реликтового радиоизлучения это представляется весьма правдоподобным, - то очевидно, что Метагалактика в отдаленные времена находилась в состоянии, к которому известные нам сейчас законы физики неприменимы.

Для современной физики это пока еще "темный лес". Но одно почти совершенно ясно: то было качественно совершенно особое состояние материи, иное, чем все известные нам сегодня. Поэтому есть основания предполагать, что и физические законы там могли иметь несколько иной или даже существенно иной характер. А если Метагалактика представляет собой пульсирующую систему и со временем теперешнее ее расширение сменится сжатием, то плотность вещества в ней вновь может возрасти настолько, что характер законов опять изменится.

Ну а что касается возможности изменения характера физических законов в нашей, так сказать, обычной Вселенной, вне каких-либо критических состояний, то пока в науке нет никаких фактов, которые бы ее подтверждали. Впрочем, и тут говорить с полной уверенностью, что известные нам законы природы не испытывают никаких изменений, тоже нельзя. Это уже было бы метафизикой. Слишком еще недостаточны наши знания о Вселенной.

Поскольку речь идет об объективных законах, возникает еще один вопрос: можно ли считать, что природе присущ некий "принцип экономии", что она "решает" свои задачи кратчайшим путем?

Я бы, скорее, сказал, что природа не терпит однообразия. Что же касается простоты, то в окружающем нас мире можно найти примеры и удивительно экономного "решения" задач и поразительной расточительности. Возьмем хотя бы генетический отбор, при котором прогресс достигается за счет перебора огромного количества возможностей и множества проб, реализуется лишь ничтожная их часть.

Но вообще-то, что значит "просто"? Может быть, тот или иной процесс представляется нам чрезвычайно сложным только потому, что мы не можем до сих пор понять какого-то принципа, лежащего в его основе. А когда поймем, все будет выглядеть весьма просто. И другое: "простое" и "сложное" понятия относительные. Скажем, уравнения общей теории относительности А. Эйнштейна можно считать, с одной стороны, необычайно простыми, а с другой весьма сложными: принцип, положенный в их основу, прост, а решение - очень сложное. Настолько сложное, что мы и до сих пор еще не осмыслили полностью всего богатства его содержания.

В последние годы в развитии естественных наук заметно возросла роль материалистической философии. Могут ли ее выводы играть роль естественнонаучных критериев?

Заменить естественнонаучные критерии философскими, разумеется, нельзя. Но среди самых разнообразных факторов, влияющих на осуществление научных открытий, диалекти-ко-материалистические философские положения, бесспорно, играют немалую роль (хотя нередко сами авторы открытий об этом даже и не догадываются).

В науке можно найти немало примеров, подтверждающих это. Взять хотя бы историю открытия нестационарных объектов во Вселенной, В свое время исследователи были твердо убеждены, что все космические объекты в общем стационарны: какие-либо существенные изменения могут с ними происходить лишь чрезвычайно медленно. Это была скорее философская традиция, чем конкретно научный вывод из каких-то наблюдений. Более того, когда были открыты так называемые цефеиды - звезды, периодически изменяющие свой блеск за короткие промежутки времени, то астрономы и подумать даже не могли, что причиной таких явлений могут быть какие-то физические процессы в самих звездах. Очень долгое время считалось, что цефеиды - затменно-переменные звезды, и исследователи безуспешно занимались поисками второй компоненты звезды, которая периодически затмевает первую. Лишь после того как А. Белопольский исследовал цефеиды с помощью спектрального анализа, стало ясно, что это пульсирующие звезды.

Академик В. А. Амбарцумян, впервые выдвинувший идею о важности нестационарных процессов в эволюции материи во Вселенной, исходил из диалектико-материалистического взгляда о наличии в природе не только плавных эволюционных процессов, но и качественных скачков. Нередко именно общий материалистический подход - философские соображения помогают ученым осуществлять выбор между различными возможностями, отсекать бесперспективные йаправления при решении естественнонаучных задач.

Дают ли наши современные знания о Вселенной повод для идеалистических и теологических выводов?

Если говорить о современном положении вещей и самом ближайшем будущем, то мне кажется, что основная причина, делающая возможными всякого рода идеалистические спекуляции, заключена в трудностях гносеологического моделирования неисчерпаемого, сложного, диалектически противоречивого материального мира и даже любой его части. Ученые, опираясь на реальные данные опытов и теоретические возможности, строят определенную теорию какого-то явления, создают математическую или иную его модель. В чем-то она соответствует конкретному объекту (вещи, явлению и т. п.), отражает его. Но именно в чем-то... Поэтому для любого объекта в принципе можно построить несколько, даже бесконечно много, вероятностных моделей. Если бы модель полностью совпадала с объектом, то это была бы уже не модель, а.сам объект.

Другими словами, любому отдельно взятому явлению можно дать сколько угодно различных толкований. Например, движение планет в Солнечной системе можно объяснить и тем, что их толкают ангелы; и тем, что природа избирает наиболее совершенные - круговые - движения (система Птолемея); можно объяснить на основе законов Ньютона (плюс "первичный толчок" в каком-то теологическом или материалистическом смысле); можно объяснить на основе теории тяготения Эйнштейна или на основе некоторых других теорий тяготения, не прибегающих к концепции искривленного пространства - времени (такие теории тоже существуют). В принципе можно придумать и другие интерпретации. Однако в науке принимаются лишь те теории (модели), которые способны объяснить очень широкую группу разнородных явлений на единой основе и предсказать новые.

Возможность теологической интерпретации отдельных явлений в естественнонаучной сфере не должна поэтому вызывать удивления. Иногда теологи пытаются толковать физическую картину мира в целом, рисуя бога-творца в виде этакой капризной дамочки, вся логика которой заключена в трех словах: "Я так хо-чу". Это дает им возможность "объяснять" любое явление тем, что такова божья воля (которая неисповедима). Но современные богословы сравнительно редко прибегают к подобным примитивным объяснениям. Чаще они выступают во всеоружии данных современной науки и успевают своевременно приветствовать крупное научное открытие.