Пока идет небыстрая (оттого что вдумчивая :) подготовка очередных глав для параллельных проектов ЖЭГ и Sci-Myst, имеет смысл обозначить на сайте признаки жизнедеятельности. И дать очень краткий обзор майских 2015 года публикаций, имеющих непосредственное отношение к исследованиям и ключевым сюжетам «книги новостей».

Воеводский и унивалентные основания математики

Сразу две большие и практически синхронные публикации посвящены «нашему человеку в Принстоне» Владимиру Воеводскому. Точнее, не столько примечательным аспектам его личности и биографии, сколько запущенному им процессу по перестройке фундаментальных основ математической науки. О причинах и важности этой большой работы рассказывалось – по-русски – в недавнем тексте «Додекаэдрон … Лохотрон«.

Теперь же на языке английском появились дополнительные материалы на ту же тему – изложенные в лучших традициях научно-популярной публицистики. То есть содержательно, доступно для неспециалистов и с большим количеством интересных подробностей.

Хронологически первая статья, появившаяся в начале месяца, является составной частью спецвыпуска журнала Nautil.us, целиком посвященного «Ошибкам науки» вообще и ошибкам в математике, в частности: «In Mathematics, Mistakes Aren’t What They Used To Be«,  by Siobhan Roberts, Nautilus Issue 024 (Error), May 7, 2015.

Материал второй опубликован на сайте онлайнового журнала Quanta Magazine в середине мая: «Will Computers Redefine the Roots of Math?» by Kevin Hartnett, Quanta Magazine, May 19, 2015. Эта статья может показаться несколько более тяжелой для восприятия (поскольку автор регулярно привлекает в рассказе термины типа homotopy, groupoid и simplicial set, напрягающие, мягко говоря, читателя-нематематика). Но зато эта статья значительно отчетливее сконцентрирована на собственно сути работы Воеводского и его коллег.

То есть здесь в фокусе рассмотрения лежит не столько «компьютерный помощник для проверки доказательств», сколько разработка существенно иного фундамента для математической науки с опорой на совершенно новые идеи и технические средства.

Фундаментальный кризис физики

Мимоходом упомянутый спецвыпуск Nautil.us, посвященный «неприятной» теме ERRORS, имеет множество содержательных статей со свежими взглядами на то, сколь огромную роль играют ошибки и ошибочные методологии, прочно закрепившиеся фактически во всех областях науки – от геологии до лингвистики, от археологии до фармакологии, от архитектуры до психологии.

Как своего рода обобщение, о дефективной методологической основе научных исследований в целом (с точки зрения психологии) рассказывает материал «Scientific Method: The Trouble With Scientists«.

Есть в этом выпуске, конечно же, и тексты про большие проблемы у физиков. Но куда более обширный и обстоятельный обзор этих проблем можно найти в двух других исследованиях, также появившихся почти синхронно в конце весны 2015. Обе работы очень полезно читать совместно, потому что они наглядно демонстрируют тотальный размах кризиса, охватившего физику на всех масштабах – от недоступного для экспериментов микромира теории струн до космологических построений теоретиков для всего космоса.

Летний выпуск сборника Perspectives on Science или «Перспективы науки«, издаваемого Массачусетским технологическим институтом, поместил на своих страницах глубокое-интересное исследование австралийских ученых под названием «Спорные границы: Дебаты вокруг струнной теории и научные идеологии» («Contested Boundaries: The String Theory Debates and Ideologies of Science» – by Sophie Ritson and Kristian Camilleri, Perspectives on Science, Volume 23, Number 2, Summer 2015, pp. 192-227).

Интересен не только размах исследования, затрагивающего самые разные аспекты проблем вокруг струнной теории и ее доминирующей роли в современной теоретической физике – ибо тут важны и исторические, и философские, и социологические моменты. Интересно также и то, что авторам определенно удается оставаться вне схватки, не принимая как свою ни одну из остро конфликтующих сторон и не выдавая суждений, кто тут прав, а кто нет. Но при этом тщательно изучаются узловые точки конфликта и основные пути, которые избирают люди, чтобы доказать свою правоту.

В широко развернувшихся ныне стычках вокруг струнной теории один из наиболее любопытных моментов заключается в том, что конкретно на этом поле обычные роли «настоящих ученых» изменяются на прямо противоположные во всем, что касается трактовки важнейшего вопроса: «Что является наукой, а что нет».

Цитируя наблюдения авторов дословно:

В большинстве научных конфликтов и споров там, где мы видим ученых, занимающихся пограничными задачами, свара по преимуществу затевается вокруг того, как надлежит расценивать взгляды и подходы неортодоксального меньшинства – как науку, как псевдо-науку или же вообще как патологическое извращение науки. Такие направления, как уфология, парапсихология, разумное творение мира и холодный синтез – все это типичные случаи подобного сорта.

Идеологические попытки определить, что такое есть наука, главным образом мотивированы желанием обосновать и защитить позиции научных авторитетов и властей – предлагая принципиальные границы отмежевания от всяких там жуликов и самозванцев. Однако, в случае струнной теории мы имеем дело с прямо противоположным – когда доминирующая исследовательская программа в прочно утвердившейся области науки вынуждена постоянно защищать свои полномочия на то, чтобы именоваться «научной».

Такая ситуация представляет собой любопытный отход от общеизвестных эпизодов науки, связанных с работой на пограничных рубежах. Струнная теория в настоящее время пользуется привилегированным статусом – как доминирующая парадигма в сфере теоретической физики. Но при этом струнные теоретики все чаще вынуждены защищать научную легитимность своих исследований – отбиваясь от обвинений в том, что они выродились в некую форму «метафизики», «дурной науки» и «вообще не науки». При этом, занимаясь подобной обороной, именно струнные теоретики ныне пытаются «ослабить» методологическое определение науки, в то время как их критики пытаются настаивать на более строгих определениях…

Тема активной модификации устоявшихся, казалось бы, представлений о том, для чего нужна наука, как она работает и как доказывает свою правоту – это тема намного более широкая, чем теория струн. На сайте «книги новостей» ранее достаточно много и конкретно об этом рассказывалось, в частности, в тексте «Бунт ученого (раздел Философия Стандартных Моделей)«. Ну а ныне появился довольно большой материал, где на свежем примере демонстрируется глубина кризиса конкретно в стандартной космологической модели.

Статья опубликована онлайн—журналом Aeon («In the beginning: Is cosmology having a creative crisis?« – by Ross Andersen, Aeon, 12 May 2015), и рассказывает о текущем состоянии дел на передовых рубежах космологии, где в прошлом году едва не произошло «величайшее открытие». Однако после более тщательной проверки в данных наблюдений была найдена систематическая ошибка и открытие пришлось закрыть обратно – что попутно обнажило весьма странную ситуацию и в этой области «точных наук».

Для более резкого взгляда на проблему, статья сфокусирована на позиции Пола Стейнхардта – когда-то давно одного из отцов теории инфляции, а ныне ее энергичного противника. Постигнув ошибочность концепции, Стейнхардт настаивает, что прочно утвердившийся в космологии и весьма популярный среди теоретиков сценарий «мультиверса и вечной инфляции» не объясняет того, для чего был сконструирован. Но при этом манипуляции математикой позволяют делать его совместимым практически с любыми экспериментальными результатами.

Большая научная сомнительность такого подхода предельно ярко проявилась в 2014, в «фиаско с экспериментом BICEP2», когда адепты теории мультиверса поначалу бурно провозглашали, что получили в данных BICEP2 неопровержимое свидетельство своей правоты. А затем, когда все свидетельства из этих данных исчезли после перепроверок, эти люди столь же уверенно заявили, что и новые результаты точно так же подтверждают их теорию, как и прежние:

Поначалу Стейнхардт удивлялся, наблюдая, как инфляционные теоретики стали чокаться бокалами шампанского, когда команда BICEP2 объявила о подходящих для них цифрах в наблюдениях. Они провозгласили победу. Якобы, это было именно то, что надо. Именно то, что ожидалось в теории!

Но затем прошло несколько месяцев, данные BICEP2 начали выглядеть все более и более сомнительными. И тогда лидеры инфляции, Линде и Гут, стали давать интервью с заявлениями о том, что результаты BICEP2 просто не следует увязывать с инфляцией. Раз данные не подтвердились, для теории становится в общем-то неважным, что показали результаты эксперимента BICEP2.

Стейнхардта такие перевороты приводят в ярость: «Ну как это можно, сначала говорить, что если не видно гравитационных волн – это прекрасно, а затем, когда их вроде как зафиксировали – это стало убедительным подтверждением теории, ну а теперь, когда их опять не увидели – все снова стало прекрасно?»…

Стейнхардт убежден и готов доказывать, что в основе очевидных проблем нынешней космологии лежит непроверяемая экспериментами парадигма, совместимая с чем угодно. И он уверен, что это отчетливый признак глубочайшего кризиса. Но ученый отнюдь не считает, что это плохо:

«Нам следовало бы ощущать сильную взволнованность от того, что теория инфляции ныне в такой беде. Обычно такие вещи означают, что мы на пороге большого открытия. Это означает, что мы упускаем какую-то идею, действительно важную идею… Нечто такое, что просто накроет нас, когда дойдет. Неужели люди не хотят в этом поучаствовать?»…

Васцилляция как скрытая угроза

На десерт, для привнесения мистического аромата – и для гладкого перехода к грядущей главе Sci-Myst об инопланетянах на Земле – осталось упомянуть весьма необычную публикацию в майском номере британского журнала Physics World. Обозревающего, вообще говоря, события и новости из «мира физики» (на что тонко намекает и дословный перевод его названия).

Однако в данном случае речь идет о достаточно нетипичной статье – рецензии на новый научно-фантастический роман под названием «Задача трех тел» («An interstellar culture clash«, — by Jennifer Ouellette, May 2015 issue of Physics World, если родная ссылка не сработает, то текст можно найти здесь).

Строго говоря, для читателей Китая роман-трилогия «Три тела» известен уже давно и весьма широко, поскольку автором его является популярнейший в этой стране писатель Лю Цысинь, которого нередко именуют лицом китайской фантастики (статус, примерно сопоставимый с репутацией братьев Стругацких среди советских читателей). В прошлом году первый роман трилогии, вышедший на родине автора в 2007, перевели на английский язык, ну а теперь, соответственно, появилась и примечательная на него рецензия в научном англоязычном журнале.

Сюжет закручен вокруг того, что некоего ученого по имени Мяо Ванг, специалиста по нано-материалам, вербуют военные спецслужбы страны и дают задание проникнуть в элитную организацию-клуб ученых «Рубежи науки». Задание Ванга – это часть суперсекретной правительственной программы по подготовке планеты к межзвездной войне. В процессе же своих научных расследований Ванг погружается в довольно странную и затягивающую онлайновую игру под названием «Три тела».

Название отсылает к известнейшей в физике задаче, над которой начал ломать голову еще Исаак Ньютон: предсказать движение трех небесных тел, принимая во внимание их взаимное гравитационное притяжение. На первый взгляд не такая уж хитрая, проблема в действительности прославилась своей неподъемной сложностью.

Ну а участники игры «Три тела» пытаются решить примерно ту же задачу, но в условиях, когда надо предугадать странные и непредсказуемые скачки климата и погоды в необычном виртуальном мире, имеющем три солнца.

Этот мир постоянно пребывает в состоянии васцилляции – то есть качания – между хаотически-непредсказуемой и стабильно-детерминированной эрами. А цивилизация этого мира может развиваться и процветать только во времена эры стабильного климата.

Участники игры предлагают свои решения, а затем в процессе моделирования могут увидеть, как будет разворачиваться ситуация в этом мире при работе их гипотезы. Или иначе, насколько долго еще сможет выживать виртуальная цивилизация?

Вся же фишка игры в том, что на самом деле изощренная видеосимуляция для научной элиты – это часть весьма хитроумной программы коварных инопланетян, реально обитающих на такой планете в звездной системе с тремя солнцами. То есть козни инопланетян-агрессоров, которые задумали вторжение в наш более благоприятный для жизни мир. А через свою игру они заранее подыскивают-отбирают для себя подходящих агентов среди наиболее головастых представителей человечества…

Здесь, ясное дело, совершенно не место для пересказа содержания большущего романа. Но несколько важных моментов вокруг ключевых тем сюжета и рецензии отметить не помешает. Для поддержания «мистического духа синхроний», так сказать.

То, что более продвинутые в знаниях и технологиях инопланетяне задумали против землян недоброе, ясно практически сразу. И реализуют они свою нехорошую затею с помощью какой-то мутной околонаучной игры вокруг феномена «васцилляции».

Сайт «книга новостей» (о чем прямо написано в инфо-разделе «о проекте«) реализован как своего рода научно-популярная игра с расследованиями событий «в виртуальном мире, который очень похож на наш». А одним из важнейших феноменов в физике этого мира объявлен малоизвестный среди неспециалистов гидродинамический эффект «васцилляции Хайда» – качание системы между состояниями хаоса и порядка.

Рецензия на китайский роман написана довольно известной в научно-популярной журналистике дамой из США по имени Дженнифер Уэлетт, которая имеет свой персональный, посвященный физике блог на сайте журнала «Scientific American». А кроме того, является женой и соратницей видного профессора-теоретика Калтеха по имени Шон Кэррол (Sean Carroll) – об активной социально-научно-скептической позиции которого можно прочесть много чего интересного в интернетах.

Здесь же – в свете грядущей главы Sci-Myst о делах инопланетян на Земле – особо интересно звучат последние строки Дженнифер Уэлетт, завершающие ее рецензию в абсолютно серьезном не-фантастическом журнале Physics World:

Действие романа «Задача трех тел» происходит в Китае. Но его центральная тема – это предупреждение, к которому следует прислушаться всем нам. Однажды такая наука нам может понадобиться – чтобы отразить вторжение инопланетных орд…

Интересно было бы узнать, каким именно образом в творчестве «научных скептиков» порождаются такого вот рода перлы.

(Продолжение следует)