Екзистенційна фізика: Посібник для науковців із найважливіших питань життя
Додано: Нед листопада 13, 2022 2:24 am
Sabine Hossenfelder.Existential Physics: A Scientist's Guide to Life's Biggest Questions. Viking, 2022. 272 pages.
Екзистенційна фізика: Посібник для науковців із найважливіших питань життя
Забіне Госенфельдер
Від відомого фізика та автора ютюб-серіалу «Наука без високохмарної балакани» книжка, у якій ґрунтовний підхід до найбільших питань життя і яка бореться з тим, що насправді говорить фізика про стан людини.
Ми не тільки тепер не можемо пояснити походження Всесвіту, але й сумнівно, що коли-небудь зможемо. Думка про те, що всередині частинок існують всесвіти або що частинки мають свідомість, ненаукова, так само як і гіпотеза про те, що наш Всесвіт – комп’ютерна імітація. З іншого боку, ідею про те, що сам Всесвіт свідомий, важко повністю відкинути.
За словами Забіне Госенфельдер, це не випадково, що квантова заплутаність і вакуумна енергія стали основними поясненнями альтернативних цілителів, або те, що люди вірять, що їхня померла бабуся все ще жива через квантову механіку. Наука та релігія мають однакові корені, і вони все ще розв’язують деякі з тих самих питань: Звідки ми? Куди ми йдемо? Скільки ми можемо знати? Галузь науки, найближча до відповіді на ці питання, — фізика. За останнє століття фізики багато чого дізналися про те, які духовні ідеї все ще сумісні із законами природи. Однак не завжди вони залишалися на науковому боці дискусії.
У цій жвавій книжці, що спонукає до роздумів, Госенфельдер береться до найбільших питань фізики: Чи існує минуле? Чи мислять частинки? Всесвіт створено для нас? Чи фізика відкинула можливість свобідної волі? Чи буде в нас колись теорія всього? Вона описує, як далеко зайшли фізики на шляху до відповідей на ці питання, де нинішні межі та які запитання цілком можуть залишатися без відповіді назавжди. Її книжка пропонує ґрунтовний, але цікавий погляд на деякі з найскладніших загадок, які існують, і дасть читачеві чітке уявлення про те, що ми знаємо — і чого ми не знаємо.
Відгуки
«Найдивовижніша та найцікавіша особливість цієї книжки – твердження про те, що багато її колег-фізиків винні у внесенні спекуляцій і переконань у своє наукове мислення так само, як теологи та містики Нью-ейджу... «Екзистенційна фізика» – це поінформований і цікавий провідник по тому, що наука може і що не може нам сказати. Якщо пані Госенфельдер часом надто самовпевнена, читач швидко пробачить їй. Будь-яка людина, здатна подолати тривоги людського світу та незрозумілу складність фізики, заслужила право на невелику поблажку». – «Вол-стріт джорнел»
«Ви, можливо, не очікували, що найцікавіша книжка цього місяця буде про науку. Госенфельдер, відомий фізик, не тільки добре пояснює свій предмет; вона також залучає широке коло читачів, з’єднуючи науку з духовністю... Прочитайте Госенфельдер разом із базовим посібником з фізики та залишайтеся відкритими до її висновків, але найголовніше – насолоджуйтеся прогулянкою». — «Лос-Анджелес таймз»
«Спонукальна... заохочує читачів відкидати усталені припущення […] і діставати від цього задоволення... Відокремлюючи анаукові погляди від наукових, вона допомагає окреслити межі науки у відповідях на важливі питання життя». — «Саєнс»
«Госенфельдер елегантно ілюструє складні ідеї простою, зрозумілою для нефахівців мовою... [Вона] веде читачів у захопливу мозкову подорож крізь напрочуд незрозумілі відмінності між науковим методом та оповіданням... На додаток до свого власного потужного голосу, Госенфельдер вносить повчальні інтерв’ю зі [...] світилами в цій галузі... «Екзистенційна фізика» разюча, її обов’язково потрібно прочитати всім, хто розмірковує про мету існування». — «Букліст»
«На відміну від багатьох інших наукових авторів, Госенфельдер не так зацікавлена в засудженні псевдонауки, як у виявленні того, що багато духовних ідей сумісні з сучасною фізикою... Широко розкидаючи сіті, вона досліджує Бога та духовність, свобідну волю, універсальну свідомість, дуалізм (чи розум відокремлений від тіла), теорію Великого вибуху про походження космосу, можливе існування паралельних всесвітів і чи ми живемо в комп'ютерній імітації... читачі, яким цікаво, як відрізнити хороше пояснення від поганого, тепер можуть звернутися до [«Екзистенційної фізики»]... Інтрижна книжка, повна вагомих і переконливих аргументів». — «Кіркус рів’ю»
«Чудова книжка з фізики для широкого кола читачів... Госенфельдер використовує поточні та історичні дослідження, щоб показати глибокий зв'язок між філософією та науковим методом... Рекомендовано для читачів, які цікавляться філософією науки та питаннями, на які сучасна наука може і не може відповісти». — «Лайбрері джорнел»
«Дотепна... [Госенфельдер] досліджує захопливі питання... хоча вона стверджує, що «фізики справді добре відповідають на запитання, але дуже погано пояснюють, чому комусь слід цікавитися», її цікавість і розумна проза доводять, що це не обов’язково так. Перспективні любителі фізики, візьміть на замітку». — «Паблішерз віклі»
«Почасти гонзо-журналіст, почасти цікава дитина, почасти вчитель і почасти відмінний дослідник, Забіне Госенфельдер — унікальний письменницький талант і унікальний популяризатор науки. Читаючи її прозу, неможливо не захопитися, адже вона вміє натискати на кнопки. Але вона також ненавидить нісенітниці, що змушує її братися до найглибших людських питань та того, що фізика може сказати про варте уваги, а також гарантує, що вона буде відрізнятися від тих інших фізичних книжок із великою багатослівністю про передову фізику. Ви можете погоджуватися з нею. Або ні. Але ви вийдете з цієї пригоди збагаченими і будете думати про світ інакше, ніж раніше». — Лоренц Краус, автор бестселерів «Фізика Зоряного Шляху», «Всесвіт із нічого» та «Фізика зміни клімату»
«Забіне Госенфельдер — рідкісна перлина. Є й інші фізики-теоретики, які можуть писати для широкої авдиторії, але дуже небагато з них здатні робити це таким серйозним способом. Тут немає пихи чи позерства, а пряме і потужне розбирання деяких модних ідей з краю сучасної науки. Результат не просто яскравий, але й приємний». — Чарлз Cайфе, автор «Розшифрування Всесвіту».
«Забіне Госенфельдер пропонує радикальне та абсолютно нове дослідження меж і сили наукового пояснення, щоб братися до найактуальніших екзистенційних питань, які сягають серцевини тієї суттєвої цікавості, що насамперед робить нас людьми. Її книжка пропонує захопливий і надзвичайно оригінальний погляд, який звільняє місце для надії, переконання та віри в домі розуму та раціональності. Необхідно прочитати, щоб краще орієнтуватися в цьому хаотичному та складному нинішньому моменті». — Пріямвада Натараджан, автор книжки «Картографування небес: радикальні наукові ідеї, що розкривають космос»
«Я не завжди погоджуюся з Забіне Госенфельдер, але завжди хочу почути, що вона скаже. Вона один із наших найсміливіших молодих мислителів, і не лише у галузі фізики. Її нова книжка – чудова вітрина її іконоборчого світогляду». — Джон Горґан, автор книжки «Кінець науки» та директор Центру наукових творів Технологічного інституту Стівенза
«Якби мав змогу, я цій книжці дав би шість зірочок. Перша книжка Забіне Госенфельдер для широкого загалу «Загублені в математиці» показала, якою мірою деякі аспекти теоретичної фізики базуються на математичних спекуляціях. Ця, мабуть, була лише для любителів науки, але в «Екзистенційній фізиці» вона береться до питань, які дійсно важливі для всіх нас.
Багато з цих питань витає на межі між наукою та філософією, але це не повторення такої книжки, як неразючий «Великий задум» Гокінга та Млодінова, яка намагалася показати, що філософія чи релігія нам більше не потрібні, бо наука може все. Скоріше Госенфельдер вдається показати, де наука може сказати нам те, чого ми не очікували... а де вона не дає жодної корисної відповіді на запитання.
Приємно, але ці відповіді зовсім не такі, як ви могли б очікувати. Наприклад, Госенфельдер чітко пояснює, що різні теорії «як ми дійшли від Великого вибуху до сюди», такі як інфляція, насправді не корисні з наукового боку, бо з різними параметрами моделі можуть передбачити майже все, а деякі очевидно ненаукові ідеї насправді не відкидаються наукою, навіть якщо будь-яка розсудлива людина може вважати їх неправильними.
Найдивовижніший приклад цього – інтерв’ю, яке Госенфельдер дає кліматологові Тіму Палмеру. Кожен з них або атеїст, або агностик, але існує разючий аргумент, обумовлений тим, що ідея створення, яке відбулося кілька тисяч років тому, може бути сумісною з усією наявною наукою. Я підкреслюю, що жоден із них не вважає це правдою – немає абсолютно ніяких доказів на підтримку цієї ідеї, але наука також не може сказати, що це неправда. Інтерв’ю демонструє те, що ті, хто відкидає переконання інших людей широким висловом «наука доводить, що це не може бути правдою», не розуміють, що наука може справді довести чи спростувати. (Прочитайте книжку, якщо хочете дізнатися геніальний аргумент, який робить науково можливим створення 6000 років тому.)
По дорозі Госенфельдер досліджує цілу гаму великих питань – того, про що діти люблять запитувати нас, над чим розмірковуємо під час довгого темного чаювання душі, а філософи витрачають час на дослідження. Але все це зроблено, виходячи з твердого, основаного на фізиці погляду. Ви знайдете висвітлення різниці між минулим, теперішнім і майбутнім, початку і кінця Всесвіту, свідомості, мозку Больцмана, свобідної волі та багато іншого. Легкий, трохи цинічний голос Госенфельдера дає відчуття, що це дискусія в пабі, а не лекція.
Відповіді, що Госенфельдер дає на численні запитання, які вона розглядає в книжці, подані з такою переконаністю та переконливістю, що легко створитися відчуттю, що всі вони «правильні» відповіді. Важливо пам’ятати, що наука насправді так не працює – окрім усього іншого, нові докази завжди можуть вимагати зміни теорії. Але враховуючи, що вона не завжди погоджується з багатьма відомими фізиками, це нагадування про те, що іноді навіть експерти в цій галузі можуть помилятися. Як це сталося, я здебільшого погоджуюся з Госенфельдер щодо багатьох відомих імен, які вона згадує, але одна з приємних речей у подібній книжці полягає в тому, що ви можете подумати про власні переконання та або змінити їх, або бути готовим до суперечок.
Головне, що розуміє Госенфельдер, але не розуміє багато публічних науковців, полягає в тому, що не існує двох категорій теорії — наукова та ненаукова. Натомість є три: наукова, ненаукова і анаукова. (Можливо, існує четверта — донаукова, коли хтось підтримує теорію, для якої ще немає доказів, але докази для якої зрештою будуть знайдені.) Хоча деякі ідеї відверто ненаукові, бо є вагомі докази того, що вони не істинні, багато інших анаукові, бо немає доказів ні за, ні проти них. Де це так, говорить нам Госенфельдер, ми можемо дотримуватися таких переконань, і науковцям не варто суперечити їм. Особливо це стосується того, що існує багато переконань деяких науковців (наприклад, багатосвітня гіпотеза або космічна інфляція), які анаукові.
Загалом, спонукає до роздумів дослідження питань, важливих для більшості людей з фізичного погляду, і корисна протидія науковцям, які витрачають надто багато часу на спекулятивні теорії, не маючи жодної надії мати докази для їх підтвердження. Дуже рекомендую». – Браян Клеґ
Про авторку
Тепер Забіне Госенфельдер – науковець Франкфуртського інституту передових досліджень, Німеччина, вона опублікувала понад вісімдесят наукових статтей про основи фізики, зокрема квантову гравітацію, фізику за межами стандартної моделі, темну матерію та квантові основи. Вона писала про фізику для широкої авдиторії протягом п’ятнадцяти років і творець популярного ютюб-каналу «Science without the Gobbledygook/Наука без високохмарної балакани». Її статті були опубліковані в «Нью саєнтіст», «Саєнтіфік Амерікен», «Нью-Йорк таймз» і «Гардіан» (Лондон). Її перша книжка «Загублені в математиці: як краса вводить фізиків в оману» вийшла у світ 2018 року.
Стефанові
Набагато краще розуміти Всесвіт таким, який він насправді, ніж наполегливо залишатися в омані, хоч якою б вона була задовільною та обнадійливою.
— Карл Саґан
ЗМІСТ
Передмова
Попередження
Один. ЧИ ІСНУЄ ЩЕ МИНУЛЕ?
Два. ЯК ПОЧИНАВСЯ ВСЕСВІТ? ЧИМ ЦЕ ЗАКІНЧИТЬСЯ?
Інші голоси № 1. ЧИ ВСЕ Є МАТЕМАТИКА?
Інтерв'ю з Тімом Палмером
Три. ЧОМУ НІХТО НІКОЛИ НЕ МОЛОДІЄ?
Чотири. ТИ ПРОСТО МІШОК АТОМІВ?
Інші голоси № 2. ЧИ ЗНАННЯ ПЕРЕДБАЧНІ?
Інтерв'ю з Дейвідом Дойчем
П'ять. ЧИ ІСНУЮТЬ НАШІ КОПІЇ?
Шість. ЧИ УНЕМОЖЛИВИЛА ФІЗИКА СВОБІДНУ ВОЛЮ?
Інші голоси № 3. ЧИ ОБЧИСЛЕННА СВІДОМІСТЬ?
Інтерв'ю з Роджером Пенроузом
Сім. ЧИ ВСЕСВІТ СТВОРЕНО ДЛЯ НАС?
Вісім. ЧИ МИСЛИТЬ ВСЕСВІТ?
Інші голоси № 4. ЧИ МОЖЕМО МИ СТВОРИТИ ВСЕСВІТ?
Інтерв'ю із Зеєю Мералі
Дев'ять. ЛЮДИ ПЕРЕДБАЧНІ?
Епілог: ЯКА ВЗАГАЛІ МЕТА ВСЬОГО?
Подяки
Глосарій
Примітки
Індекс
Передмова
«Чи можна у вас дещо запитати? — звернувся до мене молодий чоловік, дізнавшись, що я фізик. — Про квантову механіку», — сором’язливо додав він. Я була готова обговорювати постулат вимірювання та підводні камені багаточастинної заплутаності, але не була готова до запитання: «Шаман сказав мені, що моя бабуся все ще жива. Через квантову механіку. Вона просто не жива тут і тепер. Чи так це?"
Як ви можете сказати, я все ще думаю про це. Коротка відповідь: це не зовсім неправильно. Довга відповідь буде дана в першому розділі, але перш ніж я перейду до квантової механіки померлих бабусь, я хочу розповісти вам, чому я пишу цю книжку.
Протягом понад десяти років роботи з громадськістю я помітила, що фізики справді добре відповідають на питання, але дуже погано пояснюють, чому комусь слід цікавитися їхніми відповідями. У деяких дослідницьких сферах мета дослідження зрештою виявляється в ходовому продукті. Але в основах фізики, де я роблю більшість своїх досліджень, основний продукт – знання. І надто часто ми з колегами подаємо ці знання так абстрактно, що ніхто не розуміє, чому ми їх шукали.
Не те щоб це було специфічно для фізики. Розрив між експертами та неекспертами такий поширений, що соціолог Стів Фулер стверджує, що науковці використовують незрозумілу термінологію, щоб зберегти розуміння рідкісним і, отже, ціннішим. Як поскаржився американський журналіст і лавреат Пулітцерівської премії Ніколас Крістоф, науковці кодують «осяння в пишномовну прозу» і «як подвійний захист від публічного споживання, ця пишномовність іноді ховається в незрозумілих журналах».
Приклад: людей не хвилює, чи квантова механіка передбачна; вони хочуть знати, чи їхня власна поведінка передбачна. Їм байдуже, чи чорні діри знищують інформацію; вони хочуть знати, що станеться із зібраною інформацією людської цивілізації. Їх не хвилює, чи схожі галактичні нитки на нейронні мережі; вони хочуть знати, чи може Всесвіт мислити. Люди є люди. Хто б міг подумати?
Звісно, я теж хочу знати ці речі. Але десь на своєму науковому шляху я навчилася уникати таких запитань, не кажучи вже про те, щоб відповідати на них. Зрештою, я просто фізик. Я не компетентна говорити про свідомість і людську поведінку тощо.
Однак запитання молодого чоловіка привело мене до думки, що фізики знають дещо, якщо не про саму свідомість, то про фізичні закони, які має поважати все у Всесвіті — разом із тобою, мною та твоєю бабусею. Не всі уявлення про життя, і смерть, і походження людського існування сумісні з основами фізики. Це знання, яке ми не повинні ховати в незрозумілих журналах, які використовують незрозумілу прозу.
Річ не тільки в тому, що цими знаннями варто поділитися; тримання цього при собі має наслідки. Якщо фізики не виступають і не пояснюють, що фізика говорить про стан людини, інші скористаються нагодою та зловживатимуть нашою загадковою термінологією для пропаганди псевдонауки. Невипадково квантова заплутаність і вакуумна енергія – основні пояснення альтернативних цілителів, духовних медіумів та продавців зміїної олії. Якщо у вас немає ступеня доктора філософії з фізики, важко відрізнити нашу пишномовність від будь-якої іншої.
Проте моя мета тут не просто викрити псевдонауку такою, яка вона є. Я також хочу донести, що одні духовні ідеї цілком сумісні із сучасною фізикою, а інші, дійсно, вона підтримує. А чому ні? Те, що фізика має щось сказати про наш зв’язок із Всесвітом, не так уже й дивно. Наука та релігія мають однакові корені, і сьогодні вони розв’язують деякі з тих самих питань: Звідки ми походимо? Куди ми йдемо? Скільки ми можемо знати?
Коли справа доходить до цих питань, фізики багато чого навчилися за минуле століття. Їхній прогрес показує, що межі науки не фіксовані; вони рухаються, коли ми дізнаємося більше про світ. Відповідно, ми знаємо, що деякі пояснення, засновані на переконаннях, які колись допомагали надавати сенс та забезпечували комфорт, просто помилкові. Ідея, наприклад, про те, що певні об’єкти живі, тому що вони наділені особливою субстанцією (“élan vital” Анрі Берґсона), була цілком сумісною з науковими фактами двісті років тому. Але це вже не так.
Сьогодні в основах фізики ми маємо справу із законами природи, які діють на найфундаментальнішому рівні. Тут також знання, які ми здобули за останні сто років, тепер замінюють старі, основані на переконаннях пояснення. Одне з цих старих пояснень полягає в тому, що свідомість потребує чогось більшого, ніж взаємодія багатьох частинок, якогось чарівного казкового пилу, який наділяє певні об’єкти особливими властивостями. Як і élan vital, це застаріла та марна ідея, яка нічого не пояснює. Я перейду до цього в розділі 4, а в розділі 6 я обговорю наслідки, які це має для існування свобідної волі. Ще одна ідея, готова до виходу на пенсію, — це віра в те, що наш Всесвіт особливо підходить для наявності життя, про що йдеться в розділі 7.
Однак демаркація нинішніх меж науки не тільки руйнує ілюзії; це також допомагає нам розпізнати, які переконання все ще сумісні з науковими фактами. Такі переконання, мабуть, слід називати не ненауковими, а швидше анауковими, як влучно зауважив Тім Палмер (з яким ми познайомимося пізніше): наука про них нічого не говорить. Одне з таких переконань – походження нашого Всесвіту. Ми не тільки не можемо пояснити це тепер, але й сумнівно, чи зможемо хоч колись пояснити. Це може бути одним із шляхів фундаментального обмеження науки. Принаймні я тепер так вірю. На власний подив я виявила, що ідею про те, що Всесвіт сам по собі свідомий, важко повністю відкинути (розділ 8). І досі не з’ясовано, чи людська поведінка передбачна (розділ 9).
Коротше кажучи, це книжка про великі питання, які ставить сучасна фізика, від питання, чи відрізняється теперішній момент від минулого, до ідеї, що кожна елементарна частинка може містити Всесвіт, до занепокоєння, що закони природи визначають наші рішення. Я, звісно, не можу дати остаточної відповіді. Але я хочу розповісти вам, скільки науковці тепер знають, а також те, де наука переходить у звичайні спекуляції.
Я здебільшого дотримуватимусь усталених теорій природи, які підтверджені доказами. Отже, усе, що я збираюся сказати, має супроводжуватися преамбулою «скільки ми знаємо», тобто подальший науковий прогрес може привести до перегляду. У деяких випадках відповідь на запитання залежить від властивостей природних законів, які ми ще не повністю розуміємо, як-от квантові вимірювання або природа просторочасових сингулярностей. Якщо так, я вкажу, як майбутні дослідження можуть допомогти відповісти на це питання. А що я не хочу, щоб ви чули лише мою власну думку, то додала кілька інтерв’ю. А в кінці книжки ви знайдете короткий глосарій з означеннями найважливіших технічних термінів. Терміни в глосарії виділяються грубим шрифтом, коли вони вперше з’являються в тексті нижче.
«Екзистенційна фізика» для тих, хто не забув поставити великі питання і не боїться відповідей.
ПОПЕРЕДЖЕННЯ
Я хочу, щоб ви знали, у що ви втягуєтеся, тож дозвольте мені відкрити свої карти. Я і агностик, і язичник. Я ніколи не була членом організованої релігії і ніколи не відчував бажання приєднатися до неї. Проте я не проти релігійних переконань. Наука має межі, і все ж людство завжди шукало сенс за цими межами. Хтось це робить, вивчаючи священне письмо, хтось медитує, хтось займається філософією, хтось курить підозрілі речі. Це все добре для мене насправді. За умови, що — і ось суть — ваш пошук сенсу поважає науковий факт.
Якщо ваші переконання суперечать емпірично підтвердженим знанням, тоді ви не шукаєте сенсу; ви марите. Можливо, ви віддасте перевагу зберегти свої ілюзії. Повірте мені; я з розумінням ставлюся до цього, але ця книжка не для вас. У дальших розділах ми поговоримо про свобідну волю, загробне життя та остаточний пошук сенсу. Це не завжди буде легко. Я сама боролася з деякими наслідками того, що, як я знаю, добре підтверджено природними законами, і підозрюю, що декому з вас буде так само важко.
Ви можете подумати, що я перебільшую, щоб суха фізика звучала захопливіше. Слухайте, ми всі знаємо, що я хочу, щоб цю книжку продали, тож навіщо прикидатися інакшою? Але головна причина, чому роблю це попередження, полягає в тому, що я щиро стурбована тим, що ця книжка може негативно вплинути на психічне здоров’я деяких читачів. Час від часу хтось звертається до мене, пише, що натрапив на одне з моїх есе, і тепер не знає, як жити далі. Здається, вони щиро стурбовані. Який сенс має життя без свобідної волі? Який сенс людського існування, якщо це лише безладна щаслива випадковість? Як можна не злякатися, знаючи, що Всесвіт може згаснути будь-якої миті?
Дійсно, деякі наукові факти важко сприймати, і, що ще гірше, немає психолога, який міг би допомогти. Я знаю це, бо пробувала. Але почекайте. Якщо подумати, наука дає більше, ніж бере. Зрештою, я сподіваюся, що ви знайдете розраду, знаючи, що вам не потрібно замовчувати раціональну думку, щоб звільнити місце для надії, переконання та віри.
Екзистенційна фізика: Посібник для науковців із найважливіших питань життя
Забіне Госенфельдер
Від відомого фізика та автора ютюб-серіалу «Наука без високохмарної балакани» книжка, у якій ґрунтовний підхід до найбільших питань життя і яка бореться з тим, що насправді говорить фізика про стан людини.
Ми не тільки тепер не можемо пояснити походження Всесвіту, але й сумнівно, що коли-небудь зможемо. Думка про те, що всередині частинок існують всесвіти або що частинки мають свідомість, ненаукова, так само як і гіпотеза про те, що наш Всесвіт – комп’ютерна імітація. З іншого боку, ідею про те, що сам Всесвіт свідомий, важко повністю відкинути.
За словами Забіне Госенфельдер, це не випадково, що квантова заплутаність і вакуумна енергія стали основними поясненнями альтернативних цілителів, або те, що люди вірять, що їхня померла бабуся все ще жива через квантову механіку. Наука та релігія мають однакові корені, і вони все ще розв’язують деякі з тих самих питань: Звідки ми? Куди ми йдемо? Скільки ми можемо знати? Галузь науки, найближча до відповіді на ці питання, — фізика. За останнє століття фізики багато чого дізналися про те, які духовні ідеї все ще сумісні із законами природи. Однак не завжди вони залишалися на науковому боці дискусії.
У цій жвавій книжці, що спонукає до роздумів, Госенфельдер береться до найбільших питань фізики: Чи існує минуле? Чи мислять частинки? Всесвіт створено для нас? Чи фізика відкинула можливість свобідної волі? Чи буде в нас колись теорія всього? Вона описує, як далеко зайшли фізики на шляху до відповідей на ці питання, де нинішні межі та які запитання цілком можуть залишатися без відповіді назавжди. Її книжка пропонує ґрунтовний, але цікавий погляд на деякі з найскладніших загадок, які існують, і дасть читачеві чітке уявлення про те, що ми знаємо — і чого ми не знаємо.
Відгуки
«Найдивовижніша та найцікавіша особливість цієї книжки – твердження про те, що багато її колег-фізиків винні у внесенні спекуляцій і переконань у своє наукове мислення так само, як теологи та містики Нью-ейджу... «Екзистенційна фізика» – це поінформований і цікавий провідник по тому, що наука може і що не може нам сказати. Якщо пані Госенфельдер часом надто самовпевнена, читач швидко пробачить їй. Будь-яка людина, здатна подолати тривоги людського світу та незрозумілу складність фізики, заслужила право на невелику поблажку». – «Вол-стріт джорнел»
«Ви, можливо, не очікували, що найцікавіша книжка цього місяця буде про науку. Госенфельдер, відомий фізик, не тільки добре пояснює свій предмет; вона також залучає широке коло читачів, з’єднуючи науку з духовністю... Прочитайте Госенфельдер разом із базовим посібником з фізики та залишайтеся відкритими до її висновків, але найголовніше – насолоджуйтеся прогулянкою». — «Лос-Анджелес таймз»
«Спонукальна... заохочує читачів відкидати усталені припущення […] і діставати від цього задоволення... Відокремлюючи анаукові погляди від наукових, вона допомагає окреслити межі науки у відповідях на важливі питання життя». — «Саєнс»
«Госенфельдер елегантно ілюструє складні ідеї простою, зрозумілою для нефахівців мовою... [Вона] веде читачів у захопливу мозкову подорож крізь напрочуд незрозумілі відмінності між науковим методом та оповіданням... На додаток до свого власного потужного голосу, Госенфельдер вносить повчальні інтерв’ю зі [...] світилами в цій галузі... «Екзистенційна фізика» разюча, її обов’язково потрібно прочитати всім, хто розмірковує про мету існування». — «Букліст»
«На відміну від багатьох інших наукових авторів, Госенфельдер не так зацікавлена в засудженні псевдонауки, як у виявленні того, що багато духовних ідей сумісні з сучасною фізикою... Широко розкидаючи сіті, вона досліджує Бога та духовність, свобідну волю, універсальну свідомість, дуалізм (чи розум відокремлений від тіла), теорію Великого вибуху про походження космосу, можливе існування паралельних всесвітів і чи ми живемо в комп'ютерній імітації... читачі, яким цікаво, як відрізнити хороше пояснення від поганого, тепер можуть звернутися до [«Екзистенційної фізики»]... Інтрижна книжка, повна вагомих і переконливих аргументів». — «Кіркус рів’ю»
«Чудова книжка з фізики для широкого кола читачів... Госенфельдер використовує поточні та історичні дослідження, щоб показати глибокий зв'язок між філософією та науковим методом... Рекомендовано для читачів, які цікавляться філософією науки та питаннями, на які сучасна наука може і не може відповісти». — «Лайбрері джорнел»
«Дотепна... [Госенфельдер] досліджує захопливі питання... хоча вона стверджує, що «фізики справді добре відповідають на запитання, але дуже погано пояснюють, чому комусь слід цікавитися», її цікавість і розумна проза доводять, що це не обов’язково так. Перспективні любителі фізики, візьміть на замітку». — «Паблішерз віклі»
«Почасти гонзо-журналіст, почасти цікава дитина, почасти вчитель і почасти відмінний дослідник, Забіне Госенфельдер — унікальний письменницький талант і унікальний популяризатор науки. Читаючи її прозу, неможливо не захопитися, адже вона вміє натискати на кнопки. Але вона також ненавидить нісенітниці, що змушує її братися до найглибших людських питань та того, що фізика може сказати про варте уваги, а також гарантує, що вона буде відрізнятися від тих інших фізичних книжок із великою багатослівністю про передову фізику. Ви можете погоджуватися з нею. Або ні. Але ви вийдете з цієї пригоди збагаченими і будете думати про світ інакше, ніж раніше». — Лоренц Краус, автор бестселерів «Фізика Зоряного Шляху», «Всесвіт із нічого» та «Фізика зміни клімату»
«Забіне Госенфельдер — рідкісна перлина. Є й інші фізики-теоретики, які можуть писати для широкої авдиторії, але дуже небагато з них здатні робити це таким серйозним способом. Тут немає пихи чи позерства, а пряме і потужне розбирання деяких модних ідей з краю сучасної науки. Результат не просто яскравий, але й приємний». — Чарлз Cайфе, автор «Розшифрування Всесвіту».
«Забіне Госенфельдер пропонує радикальне та абсолютно нове дослідження меж і сили наукового пояснення, щоб братися до найактуальніших екзистенційних питань, які сягають серцевини тієї суттєвої цікавості, що насамперед робить нас людьми. Її книжка пропонує захопливий і надзвичайно оригінальний погляд, який звільняє місце для надії, переконання та віри в домі розуму та раціональності. Необхідно прочитати, щоб краще орієнтуватися в цьому хаотичному та складному нинішньому моменті». — Пріямвада Натараджан, автор книжки «Картографування небес: радикальні наукові ідеї, що розкривають космос»
«Я не завжди погоджуюся з Забіне Госенфельдер, але завжди хочу почути, що вона скаже. Вона один із наших найсміливіших молодих мислителів, і не лише у галузі фізики. Її нова книжка – чудова вітрина її іконоборчого світогляду». — Джон Горґан, автор книжки «Кінець науки» та директор Центру наукових творів Технологічного інституту Стівенза
«Якби мав змогу, я цій книжці дав би шість зірочок. Перша книжка Забіне Госенфельдер для широкого загалу «Загублені в математиці» показала, якою мірою деякі аспекти теоретичної фізики базуються на математичних спекуляціях. Ця, мабуть, була лише для любителів науки, але в «Екзистенційній фізиці» вона береться до питань, які дійсно важливі для всіх нас.
Багато з цих питань витає на межі між наукою та філософією, але це не повторення такої книжки, як неразючий «Великий задум» Гокінга та Млодінова, яка намагалася показати, що філософія чи релігія нам більше не потрібні, бо наука може все. Скоріше Госенфельдер вдається показати, де наука може сказати нам те, чого ми не очікували... а де вона не дає жодної корисної відповіді на запитання.
Приємно, але ці відповіді зовсім не такі, як ви могли б очікувати. Наприклад, Госенфельдер чітко пояснює, що різні теорії «як ми дійшли від Великого вибуху до сюди», такі як інфляція, насправді не корисні з наукового боку, бо з різними параметрами моделі можуть передбачити майже все, а деякі очевидно ненаукові ідеї насправді не відкидаються наукою, навіть якщо будь-яка розсудлива людина може вважати їх неправильними.
Найдивовижніший приклад цього – інтерв’ю, яке Госенфельдер дає кліматологові Тіму Палмеру. Кожен з них або атеїст, або агностик, але існує разючий аргумент, обумовлений тим, що ідея створення, яке відбулося кілька тисяч років тому, може бути сумісною з усією наявною наукою. Я підкреслюю, що жоден із них не вважає це правдою – немає абсолютно ніяких доказів на підтримку цієї ідеї, але наука також не може сказати, що це неправда. Інтерв’ю демонструє те, що ті, хто відкидає переконання інших людей широким висловом «наука доводить, що це не може бути правдою», не розуміють, що наука може справді довести чи спростувати. (Прочитайте книжку, якщо хочете дізнатися геніальний аргумент, який робить науково можливим створення 6000 років тому.)
По дорозі Госенфельдер досліджує цілу гаму великих питань – того, про що діти люблять запитувати нас, над чим розмірковуємо під час довгого темного чаювання душі, а філософи витрачають час на дослідження. Але все це зроблено, виходячи з твердого, основаного на фізиці погляду. Ви знайдете висвітлення різниці між минулим, теперішнім і майбутнім, початку і кінця Всесвіту, свідомості, мозку Больцмана, свобідної волі та багато іншого. Легкий, трохи цинічний голос Госенфельдера дає відчуття, що це дискусія в пабі, а не лекція.
Відповіді, що Госенфельдер дає на численні запитання, які вона розглядає в книжці, подані з такою переконаністю та переконливістю, що легко створитися відчуттю, що всі вони «правильні» відповіді. Важливо пам’ятати, що наука насправді так не працює – окрім усього іншого, нові докази завжди можуть вимагати зміни теорії. Але враховуючи, що вона не завжди погоджується з багатьма відомими фізиками, це нагадування про те, що іноді навіть експерти в цій галузі можуть помилятися. Як це сталося, я здебільшого погоджуюся з Госенфельдер щодо багатьох відомих імен, які вона згадує, але одна з приємних речей у подібній книжці полягає в тому, що ви можете подумати про власні переконання та або змінити їх, або бути готовим до суперечок.
Головне, що розуміє Госенфельдер, але не розуміє багато публічних науковців, полягає в тому, що не існує двох категорій теорії — наукова та ненаукова. Натомість є три: наукова, ненаукова і анаукова. (Можливо, існує четверта — донаукова, коли хтось підтримує теорію, для якої ще немає доказів, але докази для якої зрештою будуть знайдені.) Хоча деякі ідеї відверто ненаукові, бо є вагомі докази того, що вони не істинні, багато інших анаукові, бо немає доказів ні за, ні проти них. Де це так, говорить нам Госенфельдер, ми можемо дотримуватися таких переконань, і науковцям не варто суперечити їм. Особливо це стосується того, що існує багато переконань деяких науковців (наприклад, багатосвітня гіпотеза або космічна інфляція), які анаукові.
Загалом, спонукає до роздумів дослідження питань, важливих для більшості людей з фізичного погляду, і корисна протидія науковцям, які витрачають надто багато часу на спекулятивні теорії, не маючи жодної надії мати докази для їх підтвердження. Дуже рекомендую». – Браян Клеґ
Про авторку
Тепер Забіне Госенфельдер – науковець Франкфуртського інституту передових досліджень, Німеччина, вона опублікувала понад вісімдесят наукових статтей про основи фізики, зокрема квантову гравітацію, фізику за межами стандартної моделі, темну матерію та квантові основи. Вона писала про фізику для широкої авдиторії протягом п’ятнадцяти років і творець популярного ютюб-каналу «Science without the Gobbledygook/Наука без високохмарної балакани». Її статті були опубліковані в «Нью саєнтіст», «Саєнтіфік Амерікен», «Нью-Йорк таймз» і «Гардіан» (Лондон). Її перша книжка «Загублені в математиці: як краса вводить фізиків в оману» вийшла у світ 2018 року.
Стефанові
Набагато краще розуміти Всесвіт таким, який він насправді, ніж наполегливо залишатися в омані, хоч якою б вона була задовільною та обнадійливою.
— Карл Саґан
ЗМІСТ
Передмова
Попередження
Один. ЧИ ІСНУЄ ЩЕ МИНУЛЕ?
Два. ЯК ПОЧИНАВСЯ ВСЕСВІТ? ЧИМ ЦЕ ЗАКІНЧИТЬСЯ?
Інші голоси № 1. ЧИ ВСЕ Є МАТЕМАТИКА?
Інтерв'ю з Тімом Палмером
Три. ЧОМУ НІХТО НІКОЛИ НЕ МОЛОДІЄ?
Чотири. ТИ ПРОСТО МІШОК АТОМІВ?
Інші голоси № 2. ЧИ ЗНАННЯ ПЕРЕДБАЧНІ?
Інтерв'ю з Дейвідом Дойчем
П'ять. ЧИ ІСНУЮТЬ НАШІ КОПІЇ?
Шість. ЧИ УНЕМОЖЛИВИЛА ФІЗИКА СВОБІДНУ ВОЛЮ?
Інші голоси № 3. ЧИ ОБЧИСЛЕННА СВІДОМІСТЬ?
Інтерв'ю з Роджером Пенроузом
Сім. ЧИ ВСЕСВІТ СТВОРЕНО ДЛЯ НАС?
Вісім. ЧИ МИСЛИТЬ ВСЕСВІТ?
Інші голоси № 4. ЧИ МОЖЕМО МИ СТВОРИТИ ВСЕСВІТ?
Інтерв'ю із Зеєю Мералі
Дев'ять. ЛЮДИ ПЕРЕДБАЧНІ?
Епілог: ЯКА ВЗАГАЛІ МЕТА ВСЬОГО?
Подяки
Глосарій
Примітки
Індекс
Передмова
«Чи можна у вас дещо запитати? — звернувся до мене молодий чоловік, дізнавшись, що я фізик. — Про квантову механіку», — сором’язливо додав він. Я була готова обговорювати постулат вимірювання та підводні камені багаточастинної заплутаності, але не була готова до запитання: «Шаман сказав мені, що моя бабуся все ще жива. Через квантову механіку. Вона просто не жива тут і тепер. Чи так це?"
Як ви можете сказати, я все ще думаю про це. Коротка відповідь: це не зовсім неправильно. Довга відповідь буде дана в першому розділі, але перш ніж я перейду до квантової механіки померлих бабусь, я хочу розповісти вам, чому я пишу цю книжку.
Протягом понад десяти років роботи з громадськістю я помітила, що фізики справді добре відповідають на питання, але дуже погано пояснюють, чому комусь слід цікавитися їхніми відповідями. У деяких дослідницьких сферах мета дослідження зрештою виявляється в ходовому продукті. Але в основах фізики, де я роблю більшість своїх досліджень, основний продукт – знання. І надто часто ми з колегами подаємо ці знання так абстрактно, що ніхто не розуміє, чому ми їх шукали.
Не те щоб це було специфічно для фізики. Розрив між експертами та неекспертами такий поширений, що соціолог Стів Фулер стверджує, що науковці використовують незрозумілу термінологію, щоб зберегти розуміння рідкісним і, отже, ціннішим. Як поскаржився американський журналіст і лавреат Пулітцерівської премії Ніколас Крістоф, науковці кодують «осяння в пишномовну прозу» і «як подвійний захист від публічного споживання, ця пишномовність іноді ховається в незрозумілих журналах».
Приклад: людей не хвилює, чи квантова механіка передбачна; вони хочуть знати, чи їхня власна поведінка передбачна. Їм байдуже, чи чорні діри знищують інформацію; вони хочуть знати, що станеться із зібраною інформацією людської цивілізації. Їх не хвилює, чи схожі галактичні нитки на нейронні мережі; вони хочуть знати, чи може Всесвіт мислити. Люди є люди. Хто б міг подумати?
Звісно, я теж хочу знати ці речі. Але десь на своєму науковому шляху я навчилася уникати таких запитань, не кажучи вже про те, щоб відповідати на них. Зрештою, я просто фізик. Я не компетентна говорити про свідомість і людську поведінку тощо.
Однак запитання молодого чоловіка привело мене до думки, що фізики знають дещо, якщо не про саму свідомість, то про фізичні закони, які має поважати все у Всесвіті — разом із тобою, мною та твоєю бабусею. Не всі уявлення про життя, і смерть, і походження людського існування сумісні з основами фізики. Це знання, яке ми не повинні ховати в незрозумілих журналах, які використовують незрозумілу прозу.
Річ не тільки в тому, що цими знаннями варто поділитися; тримання цього при собі має наслідки. Якщо фізики не виступають і не пояснюють, що фізика говорить про стан людини, інші скористаються нагодою та зловживатимуть нашою загадковою термінологією для пропаганди псевдонауки. Невипадково квантова заплутаність і вакуумна енергія – основні пояснення альтернативних цілителів, духовних медіумів та продавців зміїної олії. Якщо у вас немає ступеня доктора філософії з фізики, важко відрізнити нашу пишномовність від будь-якої іншої.
Проте моя мета тут не просто викрити псевдонауку такою, яка вона є. Я також хочу донести, що одні духовні ідеї цілком сумісні із сучасною фізикою, а інші, дійсно, вона підтримує. А чому ні? Те, що фізика має щось сказати про наш зв’язок із Всесвітом, не так уже й дивно. Наука та релігія мають однакові корені, і сьогодні вони розв’язують деякі з тих самих питань: Звідки ми походимо? Куди ми йдемо? Скільки ми можемо знати?
Коли справа доходить до цих питань, фізики багато чого навчилися за минуле століття. Їхній прогрес показує, що межі науки не фіксовані; вони рухаються, коли ми дізнаємося більше про світ. Відповідно, ми знаємо, що деякі пояснення, засновані на переконаннях, які колись допомагали надавати сенс та забезпечували комфорт, просто помилкові. Ідея, наприклад, про те, що певні об’єкти живі, тому що вони наділені особливою субстанцією (“élan vital” Анрі Берґсона), була цілком сумісною з науковими фактами двісті років тому. Але це вже не так.
Сьогодні в основах фізики ми маємо справу із законами природи, які діють на найфундаментальнішому рівні. Тут також знання, які ми здобули за останні сто років, тепер замінюють старі, основані на переконаннях пояснення. Одне з цих старих пояснень полягає в тому, що свідомість потребує чогось більшого, ніж взаємодія багатьох частинок, якогось чарівного казкового пилу, який наділяє певні об’єкти особливими властивостями. Як і élan vital, це застаріла та марна ідея, яка нічого не пояснює. Я перейду до цього в розділі 4, а в розділі 6 я обговорю наслідки, які це має для існування свобідної волі. Ще одна ідея, готова до виходу на пенсію, — це віра в те, що наш Всесвіт особливо підходить для наявності життя, про що йдеться в розділі 7.
Однак демаркація нинішніх меж науки не тільки руйнує ілюзії; це також допомагає нам розпізнати, які переконання все ще сумісні з науковими фактами. Такі переконання, мабуть, слід називати не ненауковими, а швидше анауковими, як влучно зауважив Тім Палмер (з яким ми познайомимося пізніше): наука про них нічого не говорить. Одне з таких переконань – походження нашого Всесвіту. Ми не тільки не можемо пояснити це тепер, але й сумнівно, чи зможемо хоч колись пояснити. Це може бути одним із шляхів фундаментального обмеження науки. Принаймні я тепер так вірю. На власний подив я виявила, що ідею про те, що Всесвіт сам по собі свідомий, важко повністю відкинути (розділ 8). І досі не з’ясовано, чи людська поведінка передбачна (розділ 9).
Коротше кажучи, це книжка про великі питання, які ставить сучасна фізика, від питання, чи відрізняється теперішній момент від минулого, до ідеї, що кожна елементарна частинка може містити Всесвіт, до занепокоєння, що закони природи визначають наші рішення. Я, звісно, не можу дати остаточної відповіді. Але я хочу розповісти вам, скільки науковці тепер знають, а також те, де наука переходить у звичайні спекуляції.
Я здебільшого дотримуватимусь усталених теорій природи, які підтверджені доказами. Отже, усе, що я збираюся сказати, має супроводжуватися преамбулою «скільки ми знаємо», тобто подальший науковий прогрес може привести до перегляду. У деяких випадках відповідь на запитання залежить від властивостей природних законів, які ми ще не повністю розуміємо, як-от квантові вимірювання або природа просторочасових сингулярностей. Якщо так, я вкажу, як майбутні дослідження можуть допомогти відповісти на це питання. А що я не хочу, щоб ви чули лише мою власну думку, то додала кілька інтерв’ю. А в кінці книжки ви знайдете короткий глосарій з означеннями найважливіших технічних термінів. Терміни в глосарії виділяються грубим шрифтом, коли вони вперше з’являються в тексті нижче.
«Екзистенційна фізика» для тих, хто не забув поставити великі питання і не боїться відповідей.
ПОПЕРЕДЖЕННЯ
Я хочу, щоб ви знали, у що ви втягуєтеся, тож дозвольте мені відкрити свої карти. Я і агностик, і язичник. Я ніколи не була членом організованої релігії і ніколи не відчував бажання приєднатися до неї. Проте я не проти релігійних переконань. Наука має межі, і все ж людство завжди шукало сенс за цими межами. Хтось це робить, вивчаючи священне письмо, хтось медитує, хтось займається філософією, хтось курить підозрілі речі. Це все добре для мене насправді. За умови, що — і ось суть — ваш пошук сенсу поважає науковий факт.
Якщо ваші переконання суперечать емпірично підтвердженим знанням, тоді ви не шукаєте сенсу; ви марите. Можливо, ви віддасте перевагу зберегти свої ілюзії. Повірте мені; я з розумінням ставлюся до цього, але ця книжка не для вас. У дальших розділах ми поговоримо про свобідну волю, загробне життя та остаточний пошук сенсу. Це не завжди буде легко. Я сама боролася з деякими наслідками того, що, як я знаю, добре підтверджено природними законами, і підозрюю, що декому з вас буде так само важко.
Ви можете подумати, що я перебільшую, щоб суха фізика звучала захопливіше. Слухайте, ми всі знаємо, що я хочу, щоб цю книжку продали, тож навіщо прикидатися інакшою? Але головна причина, чому роблю це попередження, полягає в тому, що я щиро стурбована тим, що ця книжка може негативно вплинути на психічне здоров’я деяких читачів. Час від часу хтось звертається до мене, пише, що натрапив на одне з моїх есе, і тепер не знає, як жити далі. Здається, вони щиро стурбовані. Який сенс має життя без свобідної волі? Який сенс людського існування, якщо це лише безладна щаслива випадковість? Як можна не злякатися, знаючи, що Всесвіт може згаснути будь-якої миті?
Дійсно, деякі наукові факти важко сприймати, і, що ще гірше, немає психолога, який міг би допомогти. Я знаю це, бо пробувала. Але почекайте. Якщо подумати, наука дає більше, ніж бере. Зрештою, я сподіваюся, що ви знайдете розраду, знаючи, що вам не потрібно замовчувати раціональну думку, щоб звільнити місце для надії, переконання та віри.