сэром Исааком Ньютоном в его «Математических началах натуральной философии». В этом историко-научном шедевре Ньютон доказал, что движением небесных тел и падением объектов на землю управляет одна и та же сила, известная сегодня под названием гравитации. В 1860-х годах Джеймс Клерк Максвелл смог объединить разрозненные ранее силы электричества и магнетизма, установив далее, что световые и электромагнитные взаимодействия происходят с одинаковой скоростью, и не без оснований предположил, что свет есть просто еще одно проявление той же самой силы. В начале XX века квантовая теория объединила различные явления тепла, света и движения атомов, объяснив, что они происходят в форме дискретных скачков, а не непрерывного увеличения или уменьшения. В конечном итоге были признаны четыре силы природы: гравитация, электромагнетизм, сильное ядерное взаимодействие (то, что удерживает атомы вместе) и слабое ядерное взаимодействие (то, что управляет радиоактивным распадом). В 1979 году Нобелевская премия по физике отправилась к Шелдону Ли Глэшоу, Абдусу Саламу и Стивену Вайнбергу за их объединенную теорию «электрослабого» взаимодействия, тогда как сильные взаимодействия примерно в то же время были объяснены в рамках КХД, или квантовой хромодинамики. К середине 1970-х наука обрела стандартную модель физики элементарных частиц, получившую относительное завершение в 2012 году вместе с предполагаемым открытием бозона Хиггса в женевской CERN. Одной из остающихся проблем стандартной модели является ее неспособность объединить гравитацию с электромагнетизмом, а также с сильным и слабым взаимодействием. Поиск работающей теории «квантовой гравитации» продолжается и по сей день, и наряду с открытием астрономами до сих пор необъяснимых темной материи и темной энергии, поиск квантовой гравитации является одним из наиболее вероятных триггеров следующей революции в физике.
Тема единых теорий столь захватывающа, что физики даже создали небольшую индустрию популярных, легко читающихся книг, к числу наиболее выдающихся принадлежит и «Элегантная Вселенная» Грина. В данный момент я, несомненно, согласен с ним в том, что «мы не должны останавливаться до тех пор, пока у нас не будет теории с неограниченной областью применения». Пункт, относительно которого я не согласен с ним, прозвучит удивительно в нынешнем интеллектуальном климате: я не считаю, что физика, или даже естественные науки в целом, есть то место, в котором мы сможем найти такую объединенную теорию. Мне кажется, что «теория с неограниченной областью применения» может быть обнаружена в философии, а особенно в той ее разновидности, что называется объектно-ориентированной онтологией (ООО). Поскольку я не могу быть уверен в том, что Грин буквально думает о том, что объединенная теория физики могла бы автоматически стать теорией всего на свете, — я придумаю вымышленного ученого по имени «Брайана Брауни», которая без околичностей полагает, что физика в принципе может объяснить все. Хотя быстрое развитие современной физики стало одной из самых обнадеживающих глав в истории человечества, я считаю, что данная область исключает слишком многое, чтобы после этого дать нам теорию всего. Рассмотрим различные предположения, лежащие в основе утверждения «Брауни» о том, что физика (и, в частности, теория струн) имеет неограниченную область применения.
Теория струн является далеко не единственным кандидатом на роль «теории всего», однако остается самым популярным из них, а для многих и самым многообещающим. В той или иной форме эта теория существует с 1960-х годов, но особенно актуальной она стала два десятилетия спустя; я до сих пор помню появившиеся в 1984 году первые газетные статьи о «суперструнах», которые я читал, будучи еще восхищенным старшеклассником. Теория струн полагает, что вещество состоит из вибрирующих одномерных струн, скручивающихся в десяти измерениях, а не в четырех измерениях пространства-времени эйнштейновской физики. В так называемой «М-теории», модификации струнного ландшафта, разработанной Эдвардом Виттеном в 1995 году, общее число измерений выросло до одиннадцати. Из теории можно получить массу прекрасных математических и физических результатов, включая возможное объяснение вечно ускользающей квантовой гравитации, означающей теорию силы тяжести, которую можно бы объяснить с точки зрения квантовой механики, как это уже было проделано с электромагнетизмом, а также сильным и слабым взаимодействиями. Тем не менее в XXI веке возникла негативная реакция на теорию струн, что видно на примере широко читаемых критических книг, написанных физиками Ли Смолиным и Ричардом Войтом [17]. Вероятно, наиболее частое обвинение, выдвигаемое скептиками в адрес теории струн, состоит в том, что она не может быть экспериментально проверена и поэтому считается не более чем математическим упражнением, не имеющим прямого отношения к физике. Другая проблема заключается в том, что математически возможны тысячи различных струнных теорий. Это значит, что не существует довода в пользу выбора какой-то одной из них, кроме как на том шатком основании, что мы должны, видимо, выбрать ту, что соответствует известной нам структуре Вселенной: ведь иначе мы бы ее сегодня здесь не обсуждали. Эта линия рассуждений известна как «антропный принцип», на который одни ученые взирают с презрением, а другие считают его ключевым интеллектуальным инструментом. Наконец, Смолин особенно встревожен практически полной монополией теории струн в ведущих физических аспирантурах, а это означает, по его мнению, что профессия сложила все яйца в одну, не обоснованную никакими экспериментами, корзину.
Почему наука не может создать теорию всего
Давайте, однако, оставим в стороне все эти возражения и предположим, что теория струн каким-то образом сможет их преодолеть. Представьте себе, что в конце концов появляются веские доводы предпочесть один вариант теории струн другим и кто-то даже выдумывает блестящую экспериментальную схему, подтверждающую истинность теории. В этом случае наша вымышленная ученая Брауни не только могла бы с полным основанием назвать теорию струн «наилучшим вариантом», поскольку последняя была бы теперь чем-то бо́льшим, чем просто еще одним решением среди прочих. Теория струн стала бы наукой из учебников, повсеместно изучаемой студентами в качестве главного факта нашего мира, как, например, Эйнштейнова теория гравитации или периодическая таблица химических элементов. Я утверждаю, что даже при таком оптимальном сценарии максимального научного триумфа теория струн все равно не была бы «теорией всего». Чтобы понять причину этого, давайте рассмотрим то, что я считаю четырьмя ложными предположениями, лежащими в основе утверждения Брауни о том, что область применимости теории струн безгранична.
Первое Ложное Предположение: всё существующее должно быть материальным. Успешная теория струн могла бы свести воедино все, что мы знаем о строении и поведении физической материи. Но это делает ее «теорией всего» только при условии, что все является материальным. Конечно, многие так не считают. Религия в Европе сейчас гораздо слабее, чем раньше, хотя она по-прежнему весьма влиятельна в Соединенных Штатах и еще очень сильна в некоторых других частях света. Среди приверженцев всех
