Во что мы верим, но не можем доказать. Интеллектуалы XXI века о современной науке

2. Благодаря этому непостижимому продукту эволюции мы в итоге сможем узнать все, что можно знать о физическом мире, — конечно, при условии, что наш биологический вид не исчезнет с лица земли в связи с какой-нибудь катастрофой.

3. Наука предлагает лучшие средства для достижения этой окончательной цели.

Если рассматривать научные исследования с точки зрения очевидных ограничений человеческого мозга, то знания, накопленные нами во всех научных сферах, просто поразительны. Рассмотрим неопровержимо доказанную вариабельность функциональных характеристик нейронов. Наблюдение за реакциями отдельных нейронов — например, реакцией зрительной зоны коры головного мозга на вспышку света — демонстрирует поразительные вариации. В одном случае этот простой стимул (вспышка света) может вызвать настоящий взрыв реакций, а при следующем опыте реакции может почти не быть. Те же самые феномены проявляются в данных электроэнцефалограммы: частота и амплитуда волн мозга меняются совершенно непредсказуемо, даже если испытуемый спокойно лежит и нет никаких изменений в его поведении или в окружающей среде. Подобная изменчивость наблюдается и при магнитно-резонансной томографии; красочные фотографии состояний мозга, которые можно увидеть в печати, — это просто «среднее арифметическое» множества исследований, выведенное компьютером.

Как же мозг делает это? Как он может функционировать настолько эффективно, как ему это удается, если учесть неизбежные искажения, свойственные его системе? У меня нет хорошего ответа на этот вопрос, и ни у кого другого его тоже нет, несмотря на все научные труды в этой области. Но в соответствии со вторым из трех убеждений, приведенных выше, я уверен, что в один прекрасный день мы найдем ответ.

Маргарет Вертхейм

МАРГАРЕТ ВЕРТХЕЙМ — популярный автор и комментатор. Много пишет о проблемах пауки и общества для журналов, телевидения и радио. Автор книг «Пифагоровы штаны» и «Жемчужные врата киберпространства». Сейчас работает над книгой, посвященной роли воображения в теоретической физике.

Мы все во что-то верим, и наука сама по себе исходит из целого ряда верований. Прежде всего, наука строится на представлении, что вещи поддаются пониманию и что благодаря нашему изобретательному разуму и все более тонким инструментам в конце концов мы будем знать Все.

Но познаваемо ли Все? Я верю, хотя и не могу этого доказать, что всегда будут явления, которых мы не знаем, — большие, маленькие, интересные и важные.

Если теоретическая физика может служить для нас ориентиром, можно предположить, что наука приближается к своей окончательной цели. В последние несколько десятилетий физики-теоретики находятся в поисках так называемой Теории Всего, которую лауреат Нобелевской премии Стивен Вайнберг окрестил «окончательной теорией». Предполагается, что это будет окончательный набор уравнений, способный объединить все фундаментальные силы, известные сегодня физикам: гравитацию, электромагнетизм и ядерные силы, действующие в ядрах атомов. Но такая теория, если нам повезет извлечь ее из всей массы конкурирующих концепций, ничего нам не скажет о том, как формируются протеины или как возникла ДНК. Тем более она не сможет пролить свет на химию живой клетки или на действие человеческого разума. Теория Всего даже не поможет понять, как возникают снежинки.

Мы уже выяснили, как произошла Вселенная, и смогли наблюдать искривления пространства и времени. Поэтому трудно поверить, что ученые до сих пор не понимают чего-то, на первый взгляд, настолько простого, как формирование кристаллов льда. Но это действительно так. Физик из Калифорнийского технологического института Кеннет Либбрехт — всемирно известный эксперт по формированию кристаллов льда. Этот неформальный проект он начал более двадцати лет назад. Как он говорит, «на этой планете живет шесть миллиардов человек, и мне кажется, хотя бы один из них должен понимать, как формируются снежные кристаллы». После двух десятков лет тщательных экспериментов в специально сконструированных герметичных камерах Либбрехт пришел к выводу, что несколько продвинулся в понимании процесса кристаллизации льда по краям псевдожид-кого слоя, окружающего ледяные структуры. Он называет свою теорию «зависимой от структуры кинетикой связывания», но сразу же делает оговорку, что ее нельзя считать окончательной. Превращение воды в лед — удивительно сложный процесс, всегда занимавший великие умы, например, Иоганна Кеплера и Майкла Фарадея. Либбрехт надеется, что сможет еще немного увеличить наши знания об этой чудесной субстанции, без которой невозможна жизнь.