Спираль восхождения и Догмы СМ

Главной особенностью материалов вроде нынешнего является то, что они абсолютно никак не планируются. А приходят, что называется, сами по себе – по какому-то собственному неведомому расписанию.

spiralС одной стороны, речь здесь пойдет о совсем свежей, буквально на днях появившейся в интернете публикации от известнейшего физика-теоретика Фрэнка Вильчека («Power Over Nature», a conversation with Frank Wilczek, 4.20.16, Edge.org). То есть обозначился новый комплекс идей от одного из заметных и регулярных персонажей в сериале научно-мистического расследования Sci-Myst.

Но глядя со стороны другой, быстро выясняется, что абсолютно никакой пользы для продвижения собственно следствия ни одна из свежих идей Вильчека, к сожалению, не представляет. Более того (хотя читатели сериала этого знать пока не могут), данный комплекс идей вполне отчетливо «отвергает» целый ряд базовых нитей и зацепок, на основе которых именно сейчас формируется ткань очередного эпизода Sci-Myst #11-2 – про «Время как разум»…

Иначе говоря, большой ученый Фрэнк Вильчек – даже ничего не ведая о каком-то там сайте kniganews и его странных расследованиях, просто благодаря мощи своего интеллекта и по случайному совпадению – как бы заранее и с заметным упреждением выдвигает целый комплекс собственных контр-доводов против ценности выявленных в Sci-Myst «улик» (или скрытых причин кризиса в физике).

wilczek-at-edgeВсякий внимательный читатель на этом месте наверняка ощутит известный эффект дежавю. Потому что нечто весьма похожее – типа моментальной и даже упреждающей реакции-опровержения – уже отмечалось здесь в прошлом году с выступлением другого научного светила, Шона Кэррола. Причем именно через тот же самый веб-сайт Edge.org.

Понятно, что было бы совсем не мудро просто проигнорировать столь занятное сочетание «случайных совпадений». А потому – пусть и не для целей Sci-Myst – рассказ теоретика масштаба Фрэнка Вильчека о его текущих научных изысканиях все равно полезно выборочно процитировать. С краткими аналитическими комментариями. Как документ, представляющий самодостаточный интерес.

И очередное свидетельство о засадах и коварстве догм в науке, если угодно.

«Нам это все не требуется»

В своем полном виде новый текст от Вильчека представляет собой довольно длинное чтение (точнее говоря, это слегка отредактированная транскрипция большого видеоинтервью). Для всех, кто интересуется делами на передовых рубежах науки, наверняка должен быть интересен и весь материал целиком. Здесь же целесообразно затронуть лишь несколько из ключевых фрагментов.

Фрагмент первый – это вопрос о наиболее существенных делах и событиях в современной физике. С точки зрения Вильчека ситуация выглядит так:

Что происходит сейчас в физике? Ответ зависит от того, что вы подразумеваете под физикой. [В частности, моя основная область работы – ] Физика высоких энергий и фундаментальная физика, в смысле отыскания новых взаимодействий, вот уже некоторое время развиваются довольно медленно. Стандартная Модель (СМ) держится намного лучше, чем любой из нас предполагал. Выйти за пределы стандартной модели оказалось намного сложнее…

Говорится это, надо подчеркнуть, теоретиком не без гордости, потому что нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек имеет все основания и себя самого причислять к когорте создателей СМ. На редкость прочной, как выяснилось, Модели в виде набора математически согласованных теорий для  фундаментальной основы квантовой физики. Таких теорий взаимодействий, почти все предсказания которых с высочайшей точностью подтверждаются экспериментами в ускорителях на протяжении вот уже полувека.

При этом Вильчек, конечно же, не только признает давно известные слабые места СМ (где имеется, к примеру, множество констант, никак не выводимых, а просто вставленных в уравнения искусственно), но и активно работает над разработкой более стройной математики. Которая позволила бы существенно упрочить позиции СМ – в качестве «теории-ядра», как называет это Вильчек, для всех будущих теоретических конструкций в фундаментальных основах:

У нас имеется нечто под названием Стандартная Модель, но основания у нее – это какой-то скандал. Мы все еще так и не знаем, как задавать важные части модели в математически строгом виде. Но я думаю, однако, что придумал, как это сделать. И выглядит это очень привлекательно. Сейчас я на середине вычислений, чтобы все это дело проверить. <…>  В потенциале же это может стать прорывом в нашем понимании фундаментальных теорий физики.

Поскольку большая работа еще не закончена, ученый рассказывает о ней в крайне обобщенных и размытых выражениях. Типа таких, к примеру фраз: «Когда мы размышляем о следующих шагах в физике, то для начала мы должны поставить диагноз: что тут не так, прежде всего. К знанию того, что в теории неверно, нас направляет решение известных проблем»…

Сам же Вильчек, в частности, особое внимание обращает на такую проблему:

[В СМ] Имеется забавная ситуация. Там, где теория электрослабых или слабых взаимодействий оказывается успешной лишь в ситуациях, когда делаются вычисления до определенного уровня приближений. Если же вы пытаетесь повысить точность и продвинуть теорию слишком далеко – она разваливается.

Именно в этом месте, полагает ученый, ему удалось отыскать весьма элегантное математическое решение. Причем отнюдь не через какие-то революционные (и сомнительные) нововведения, а путем тонкой подстройки уже имеющейся надежной математики:

Некоторые люди считают, что для преодоления проблемы потребовались бы фундаментальные изменения теории. Поэтому они пытаются модифицировать теорию, чтобы удалить очевидные затруднения. Я же продемонстрировал, что эти сложности – затруднение только лишь поверхностного свойства. Если делать математику правильно, организовать ее умным образом, то проблема исчезает…

И вот на этом волнующем месте мы подходим к самому главному – ради чего, собственно, данный фрагмент тут и цитируется с подробностями. Фрэнк Вильчек уверен, что его новые результаты делают совершенно ненужной концепцию параллельной вселенной – как идею, набирающую ныне среди физиков все больше сторонников:

Это опровергает спекулятивные теории, пытающиеся  вылечить проблему, которой не существует. Речь идет о вещах вроде своеобразных моделей мира-на-бране, где люди устраивают параллельные вселенные. И где причиной для ввода этой параллельной вселенной становится нейтрализация сложностей теории для вселенной нашей. Так вот, нам это все не требуется.

Ну и в завершение анонса-рассказа о своем новом открытии Вильчек находит еще несколько напутственных слов для тех исследователей, которые заняты поисками революционно новых путей для вывода физики из затянувшегося кризиса:

[Речь идет про] Известного рода спекуляции о том, будто основы нынешней теории могут быть гнилыми, а потому надо делать нечто крайне радикальное. Конечно же, люди имеют право рассматривать радикальные улучшения теории – но не для того, чтобы лечить конкретно данную проблему [c СМ]…

(Дабы поместить эти слова светила в подобающий сихронный контекст Sci-Myst, тут уместно сделать еще один анонс – о готовящемся именно сейчас эпизоде #11-2, где собраны сразу несколько свежих публикаций в одном и том же ключе. Независимо друг от друга об очевидно назревшей ныне в науке идее «раздвоения» – как о привлечении в основы физики еще одной вселенной, параллельной нашей – говорят сразу несколько известнейших теоретиков. Включая и лауреатов нобелевской премии, если  вдруг для кого-то именно это представляется  наиболее существенным в споре фактором…)

«Червяк внутри розы»

Откровенно зыбкие концептуальные основы Стандартной Модели, которая сконструирована, по сути дела, путем подгона удачно нащупанных уравнений под известные результаты экспериментов, беспокоят Фрэнка Вильчека до такой степени, что в ходе большого интервью он возвращается к этой же теме еще раз. Но теперь уже под несколько иным углом зрения:

Я много и с волнением думаю о том, как сделать более прочными основания Стандартной Модели. Та проблема, о которой мы говорим – это червяк внутри розы, и это беспокоит людей на протяжении десятилетий.  Большинство людей, правда, думать об этом вообще не хочет, полагая, что каким-то образом это рассосется само собой. Это выглядит техническими нюансами, но оно все равно здесь присутствует. И это раздражает тех из нас, кого волнует логическая согласованность теории. Это сидит у меня в уме постоянно. Но одно дело когда оно сидит, и совсем другое – иметь хорошую идею о том, что с этой проблемой делать…

Особо интересными в этом фрагменте являются три вещи. Во-первых, существенно иной контекст, в котором опять всплыли беды и дефекты СМ.  На этот раз речь в интервью зашла об энионах – как об очень необычных гипотетических частицах квантовой теории, занимающих промежуточное положение между фермионами и бозонами. Когда-то давно Вильчек непосредственно участвовал в открытии энионов, именно он дал им это название (ANY-on – «любая частица»), а сейчас у теоретика есть мощное интуитивное предчувствие огромной и до сих пор не реализованной важности этого открытия. В силу же приверженности догмам, похоже, Вильчек полагает, что именно энионы могли бы помочь ему в решении проблем Стандартной Модели, в укреплении ее основ и их согласованности.

Вторая важная вещь – имеющая отношение не столько к физике, сколько к аналитической психологии, можно сказать. Характерный сигнал, указывающий на некие скрытые подсознательные процессы в мыслительном аппарате ученого. Среди теоретиков этого круга очень нечасто встречается в речи метафора «червяк внутри розы» или в оригинале «a worm in the rose». Для всех, кто вырос на классике англоязычной литературы, этот образ неразрывно связан со знаменитым, очень коротким и загадочным стихотворением «Больная роза» из творчества мистика-художника-поэта Уильяма Блейка.

Однако для всех физиков-теоретиков слово «червяк» вот уже более полувека связано еще и со специфическим научным термином «wormhole» – «нора червяка» или «кротовая нора» в общепринятом русском переводе. Термин, как известно, был запущенным в оборот Арчибальдом Уилером для обозначения гипотетических межпространственных туннелей, соединяющих космологические черные дыры.

Анонсированный чуть выше новый эпизод Sci-Myst активно разрабатывает историю весьма древней концепции «частица как микро-wormhole» в виде трубки-перемычки, соединяющей два параллельных листа пространства вселенной. Причем важная промежуточная фаза в осцилляциях этой перемычки, как выясняется ныне, действительно имеет характеристики вильчековых энионов.

Однако в умопостроениях самого Фрэнка Вильчека, как можно видеть, созвучный образ-архетип фигурирует лишь как гнусный и неистребимый «червяк», пожирающий и уродующий прекрасную розу-теорию СМ (которой в её чистом виде совершенно не требуются никакие отверстия-перемычки)…

Наконец, третий важный момент в совсем коротком фрагменте «про энионы» – это прямой выход на еще одну интересную теоретическую разработку ученого. На открытие, имеющее самое непосредственное отношение к теме «Время как Разум» (правда, сам Вильчек пока об этом не знает):

Я по-прежнему интересуюсь возможностями необычных квантовых статистик – энионов, как их называют. С тех пор, как я их ввел, они стали очень плодородным источником для многих разработок и уже твердо закрепились в весьма успешных теориях. Однако по сию пору все еще так и нет никаких прямых экспериментальных свидетельств для изначальной концепции энионов.

Я продолжаю к ним возвращаться, размышляя о том, как можно было бы устроить эксперименты, которые реально покажут эти феномены. Феномены эти наверняка есть, но они крайне неуловимы и их очень трудно обнаружить. Данная ситуация наводит меня на мысли о новых типах микроскопии. Такой микроскопии, которая по самой сути своей чувствительна именно к квантовым эффектам, к эффектам сцепленности. Именно так я пришел к идее о сцепленных историях…

 

«Блестящий студент Джордан Котлер»

Случилось так, что тема «квантовой сцепленности во времени» или «сцепленные истории» (entangled histories) в новейшей истории физики оказалась неразрывно связана с двумя именами – знаменитого Фрэнка Вильчека и совсем еще молодого, но чрезвычайно шустрого и головастого ученого-иллюзиониста по имени Джордан Котлер.

Развернутый рассказ об этом примечательном тандеме можно найти в эпизоде Sci-Myst #3 «Обман трудящихся», ну а здесь будет к месту уточнить, что происходило за прошедшие с той поры год с лишним. И почему это существенно для нынешних событий в физике. Особенно с учетом того, что тема квантовой сцепленности во времени так и осталась полностью проигнорированной в средствах массовой информации. Да и коллеги-ученые, судя по публикациям, пока что не реагируют.

Для начала надо хотя бы совсем вкратце пояснить, о чем тут вообще идет речь. Вильчек и Котлер показали, что для знаменитого и самого загадочного квантового феномена – сцепленности частиц (неведомо как связанных друг с другом в пространстве на любых расстояниях) – имеется такой же аналог взаимосвязей и по оси времени тоже. Причем взаимосвязей именно квантовой природы, с явлениями интерференции, суперпозиции и прочих волновых особенностей квантовых состояний – но только теперь для «исторических состояний» частицы. Вильчек комментирует суть так:

Я люблю идею сцепленных историй, где различные возможности того, что за вещи могли происходить, демонстрируют интерференцию друг с другом, а в результате сама идея о том, что представляет собой прошлое, оказывается как бы перемешана. Прошлое обретает такую же причудливость, которая характерна для эффекта Эйнштейна-Подольского-Розена и парадокса Белла. Все эти эффекты не только затрагивают частицы в разных местах, но также могут влиять на вещи, которые развиваются во времени.

Особо примечательным в данной разработке является вот что. Новаторская идея была выдвинута и теоретически обсчитана в начале 2015 года, а уже в начале 2016 от тех же авторов (плюс помощь китайских товарищей) уже  появилась публикация (arxiv.org:1601.02943) с отчетом о том, что теория сцепленных историй протестирована и наглядно подтверждена экспериментами. Опять цитируя интервью:

Не так давно, вместе с блестящим студентом по имени Джордан Котлер, я работал над вариантом такого эксперимента, где вместо изучения трех [сцепленных] фотонов в одно и то же время, вы смотрите на один и тот же фотон, но в три разных момента времени. Так вот, действительно оказывается так, что наиболее странные особенности квантовой механики для сцепленности между разными частицами, также могут быть и свойством сцепленных историй у одной-единственной частицы…

Ну а самое же важное во всем этом сюжете то (с точки зрения kniganews, естественно), что абсолютно нигде во множестве – а их уже не менее пяти – совместных работ Вильчека и блестящего студента (точнее, уже аспиранта) Котлера ни единым словом не упоминается одна интереснейшая идея под названием «кристалл во времени». То есть еще одно недавнее и весьма неординарное теоретическое открытие Фрэнка Вильчека, непосредственным образом взаимосвязанное с темой «сцепленных историй».

Почему этих взаимосвязей в упор не видит сам Вильчек, обе эти вещи и открывший, рационально объяснить довольно затруднительно. Однако имеется определенный набор признаков, свидетельствующих, что идея «одномерных кристаллов времени» по некоторым причинам очень не нравится Джордану Котлеру (в Sci-Myst#3 эта неприязнь анализируется с подробностями). В итоге же мощный дуэт Вильчек-Котлер не только не тестирует модель «сцепленных историй для кристаллов времени», но и вообще никак ее не рассматривает.

Более того, в нынешнем предлинном интервью с Фрэнком Вильчеком именно тема кристаллов во времени почему-то даже не упоминалась – будто ее среди нынешних интересов ученого вообще не существует. Хотя на самом деле имеются документы, свидетельствующие, что и в этом направлении разработки теоретика продолжаются. И коль скоро «кристаллы времени» напрямую сопрягаются с темой «время как разум», а тема загадок сознания определенно Вильчека тоже интересует очень давно, все эти умолчания выглядят на посторонний взгляд довольно странно.

Хотя, с другой стороны, если прислушаться к тому, что именно Фрэнк Вильчек говорит о нейробиологии, об исследованиях мозга и проблемах искусственного интеллекта, то очевидная слепота ученого к взаимосвязям между собственными открытиями оказывается скорее естественным следствием мировосприятия, нежели чем-то странным.

«Все эти идеи обречены»

Дабы не заниматься пересказами и интерпретациями существенных нюансов в особенностях мировоззрения ученого, лучше еще раз дать прямое цитирование из интервью Вильчека:

Мои исследования идут главным образом в довольно абстрактных областях –  в продвинутой квантовой теории поля, физике высоких энергий, космологии, физике низких температур. Это области довольно эзотерические, если угодно. Но кроме того, на протяжении многих лет я сохраняю живой интерес к проблемам искусственного интеллекта и к тому, что происходит в областях нейробиологии и компьютерных наук. Я стал почти профессионалом в этих областях, когда был студентом. Если бы вещи сложились несколько иначе, я мог бы пойти и другим путем в науке. <…>

Есть одна область, где очень много всякой чепухи – это вся область исследований вокруг сознания. Где у людей полно очень путанных и неясных идей относительно того, что именно они называют сознанием. [Если поставить вопрос:] Что же это вообще такое, сознание, то никто из них не подразумевает под этим ту же самую вещь, что остальные.

Еще там имеется то, что они называют «трудной проблемой», и суть её такова. В сознании, говорят они, есть нечто такое, что не может быть объяснено в терминах физического субстрата [той органической ткани, которую называют мозгом]… Все эти идеи обречены, не говоря уже о том, что они слишком поверхностны и неглубоки.

Иными словами, авторитетный физик-теоретик – как и все прочие в науке – понятия не имеет, что это такое, сознание. Но он абсолютно убежден, что объяснение загадки должно быть отыскано только в устройстве физического субстрата мозга. На чем выстроена такая уверенность? Да ни на чем, в общем-то… Кроме догм.

«Восходящая спираль»

Во всей западной науке практически с самого начала – еще со времен Галилея и Фрэнсиса Бэкона – и по сию пору отчетливо присутствует идея «о человеке как повелителе природы». Для освобождения средневекового мышления от религиозных догм и давления церкви, спору нет, концепция власти над природой оказалась не только очень полезной, но и в высшей степени плодотворной.

И наш герой Фрэнк Вильчек, что абсолютно бесспорно, также является преданным адептом данной идеи. Опять процитируем ученого:

Великая история науки в XX и XXI веках заключается в том, что мы учимся управлять миром все лучше и лучше. Вместе с развитием квантовой механики, мы понимаем фундаментальные принципы того, что представляет собой материя и как она себя ведет. Для всех инженерных целей это вполне адекватное знание…

На этом пассаже имеет смысл прервать цитирование и напомнить, что в точности такую же мысль уже внушало читателям с того же самого сайта Edge.org и другое светило, Шон Кэррол – о том, что на уровне повседневной жизни и инженерных задач все законы природы уже человеком постигнуты. Это, можно сказать, одна из фундаментальных догм нынешней науки как религии. А также одна из главных причин кризиса. Научные светила, впрочем, с этим тезисом вряд ли согласятся. Ибо они уверены, что научный прогресс продолжается – цитируя Вильчека дальше:

Ограничениями [для дальнейшего продвижения] здесь являются только наше воображение и наши возможности вычислять последствия уже открытых законов. И мы становимся все лучше во всех этих делах, по мере того как обретаем опыт. Мы обретаем все больше воображения.

По мере же того, как развивается компьютинг, мы учимся вычислять последствия законов все лучше и лучше. А также имеется тут и цикл обратной связи: когда вы понимаете материю лучше, вы можете сконструировать и еще более лучшие компьютеры, которые позволяют вам делать еще более лучшие вычисления. Это своего рода восходящая спираль…

Лично для меня это выглядит великой историей. Мы понимаем вещи все лучше, и это дает нам все больше и больше власти над природой.

Расхожий образ «восходящей спирали», использованный в финальном монологе Вильчека для обозначения научного прогресса, особенно примечателен по той причине, что именно он же был использован и в финале эпизода Sci-Myst#3, рассказывавшем о совместной работе Фрэнка Вильчека и Джордана Котлера. А также о том, почему их новое открытие никем и никак не склеивается с исследованиями «сознания материи». То есть речь шла не о прогрессе инженерных приложений науки, а о кризисе в фундаментальных основах (самоцитата, пардон):

Иначе говоря, наиболее передовая научная мысль человечества вот уже столетие совершенно отчетливо ходит по кругу, но абсолютно никто как будто этого не замечает…  Ведь великий Эйнштейн давно отменил эфир – значит, эфира нет.

Но для того, чтобы круговое движение превратилось в спираль восхождения, раньше или позже все равно придется признать – и написать об этом во всех учебниках, – что отказ от концепции эфира был фатальной ошибкой науки XX века.
<…>
Ну а самое главное, постижение подобных вещей столь же естественным образом выводит науку и к концепции неразрывного «материально-разумного континуума», в единое целое связывающего материю и сознание вселенной. Но для подобных новаций в науке, ясное дело, придется уже в корне пересматривать ее основы.

# # #

Подводя итог всей этой странноватой истории, есть очень веские причины провозгласить Фрэнка Вильчека одним из величайших ученых-теоретиков современности. Который не только снискал почет и славу в области ортодоксальных наук, абсолютно заслуженно получив высшую среди физиков награду – Нобелевскую премию. Но и открыл целый ряд новых, революционного масштаба феноменов – которым суждено в недалеком будущем по сути дела разрушить ортодоксальную науку до основания. И трансформировать её в нечто совершенно иное, куда более прекрасное и вдохновляющее. Наполняющее смыслом все, что происходит во вселенной…

Вот только сам Вильчек об этом пока не подозревает, похоже.

staircase-n-heaven

Дополнительное чтение:

Sci-Myst #3: Обман трудящихся, или Следим за руками (Вильчек о квантовой сцепленности во времени + история юного мага и физика Джордана Котлера)

Sci-Myst #6: Знают все – кроме нас… (Шон Кэррол про полностью постигнутую физику)

Sci-Myst #7: Новые горизонты (про книгу Фрэнка Вильчека – как об упорно ускользающей от науки красоте)

Sci-Myst #9-sync: Не просто синхронизация (про кристаллы времени в небесах)

Sci-Myst #5: НИЧЕГО – как основа веры (про нутряное чутье и предрассудки ученых)