Войти в систему
Войти с помощью соц. сетей:
Николас Хамфри
Почетный профессор Лондонской школы экономики; автор книги Soul Dust: The Magic of Consciousness («Сознание. Пыльца души». М., Карьера Пресс, 2014)
Прочитав в 1859 году «Происхождение видов», Эразм Дарвин написал своему брату Чарлзу: «Доказательство настолько совершенно удовлетворительно для меня a priori, что если факты не будут ему соответствовать, то тем хуже для фактов». Некоторые факты – такие как подсчет возраста Земли, сделанный Кельвином, – выглядели в то время труднопреодолимыми для Дарвина. Но теория естественного отбора представлялась слишком красивой, чтобы оказаться ложной. Брат Дарвина был уверен, что неудобные факты неизбежно подвергнутся переоценке. Так оно и вышло.
Но так получается не всегда. Элегантность может ввести в заблуждение. Рассмотрим простой математический пример. Какому правилу подчиняется последовательность 2; 4; 6; 8? Существует несколько возможных ответов. Простейшее правило таково: возьмите предыдущее число x и вычислите величину x + 2. Но в равной степени верным для этого ряда чисел будет и более сложное правило: возьмите предыдущее число x и вычислите величину −1/44x³ + 3/11x² + 34/11.
Для последовательности, представленной в данном виде, первое правило, очевидно, более элегантно. И если кто-либо, назовем ее Трейси, станет утверждать, что раз оба правила одинаково хорошо работают, то она лично предпочитает второе, мы наверняка сочтем, что она нарочно нам противоречит и не ценит элегантности. (Трейси Эмин, не Микеланджело.)
Но представим себе, что Трейси говорит: «Уверена, что если мы заглянем дальше, то увидим, что я была права». И предположим, сделав это, мы, к нашему удивлению, обнаружим, что следующее число последовательности не 10, а 8,91, а за ним – не 12, а 8,67. Оказывается, мы исследуем последовательность 2; 4; 6; 8; 8,91; 8,67. Таким образом, правило, которое раньше казалось наилучшим, теперь вообще не соответствует имеющимся данным. Тем не менее – сюрприз! – второе правило все еще прекрасно работает. В этом случае мы вынуждены будем признать, что анти-элегантность Трейси одержала победу.
Как часто реальный мир дразнит нас, представляясь проще, чем он есть на самом деле? Известный пример – теория Френсиса Крика 1957 года о том, как ДНК передает информацию для синтеза белка посредством «кода без запятой». Сам Крик признавался спустя много лет: «Естественно, [мы] были воодушевлены идеей кода без запятой. Она казалась очень привлекательной, почти элегантной. Нас завораживали магические числа 4 (4 основания) и 3 (триплетный код) и из них получалось магическое число 20 (количество аминокислот)». Но, увы, эта красивая теория не согласовывалась с экспериментальными данными. Правда в конечном счете оказалась менее элегантной.
Конечно, я не предполагаю, что природа сознательно дразнила Крика. Как сказал Эйнштейн, «Бог изощрен, но не злонамерен». В данном случае то, что наиболее элегантное объяснение оказалось ложным, – просто невезение. И, учитывая, что такое случается редко, возможно, мы в целом можем рассчитывать, что правда и красота сопутствуют друг другу (как, несомненно, докажут другие ответы на этот вопрос Edge).
Однако существует ряд случаев, при которых элегантность ложной теории не зависит от удачи, – когда сложное явление на самом деле маскируется под простое, или, во всяком случае, представляется таковым. Подобные ситуации возникают в ходе эволюции, когда простой взгляд на некоторые вещи дает эволюционное преимущество. Создатель такой псевдо-элегантности – не Бог и не естественный отбор. Вот мой любимый пример. Нам представляется, что другие человеческие существа управляются замечательным устройством, которое мы называем разумом. Но самое удивительное в человеческом сознании то, что мы легко можем прочитать мысли других людей. Мы делаем это с детского возраста, используя бытовую психологию, известную психологам как «теория сознания». Теория сознания проста, элегантна и понятна двухлетнему ребенку. Она успешно объясняет, почему люди ведут себя так или иначе. И этот навык чтения мыслей необходим для выживания людей в социальных группах. Тем не менее теория сознания не смогла бы работать так хорошо, если бы естественный отбор не придал человеческому мозгу способность читать мысли других людей и быть прочитанным самому. Вот в чем состоит уловка. Потому что о том, как работает человеческий мозг, теория сознания не дает никакого представления. Это созданный с практической целью, упрощенный до предела, глубокий и элегантный миф, неадекватность которого незаметна, пока не возникают непредвиденные обстоятельства – повреждение мозга или сумасшествие – на которые селекция не рассчитывала.
Я нахожу такое объяснение элегантности теории сознания красивым.
Кевин П. Хэнд
Планетолог и астробиолог, заместитель научного руководителя исследований Солнечной системы NASA (Лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института)
Признаться, я ненавижу зоны безопасности аэропортов, но пока стою там, раздетый и лишенный металлических предметов, и ожидаю прохождения через рамку металлодетектора, я, как это ни странно, отправляюсь в воображаемое путешествие по океанам, которые, возможно, существуют в отдаленных мирах нашей Солнечной системы.
Эти океаны укрыты под оболочкой льда, которая покрывает Европу, Ганимед и Каллисто (спутники Юпитера), Энцелад и Титан (спутники Сатурна). Океаны этих миров похожи на те, что мы знаем и любим на Земле, – они состоят из воды и существуют, вероятно, столько же, сколько и Солнечная система (около 4,6 миллиардов лет). Общий объем содержащийся в них воды, по меньшей мере, в двадцать раз больше, чем на Земле. С точки зрения поиска жизни за пределами Земли, эти океаны – первые кандидаты на происхождение другой жизни и эволюцию внеземных экосистем.
Но откуда мы знаем, что они существуют? Спутники покрыты льдом, и мы не можем просто посмотреть вниз с космического корабля, чтобы увидеть воду. Вот где стоит вспомнить службу безопасности аэропорта. Когда вы проходите через рамку металлодетектора, вы перемещаетесь через быстро меняющееся магнитное поле. Согласно законам физики, если вы поместите проводящий металл в меняющееся магнитное поле, появятся электрические потоки, которые, в свою очередь, создадут вторичное магнитное поле. Это вторичное поле часто называют индуцированным магнитным полем, потому что оно индуцировано магнитным полем рамки. Внутри нее находятся детекторы, которые улавливают появление индуцированного поля. Если это происходит – звучит сигнал тревоги, и вас отправляют в специальное помещение для досмотра.
Фундаментальной физике мы обязаны также своими знаниями об океанах в некоторых из этих удаленных миров. Европа – показательный пример. В конце 1990‑х годов космический аппарат NASA «Галилео» сделал несколько облетов Европы, и его приборы обнаружили, что у спутника нет собственного сильного магнитного поля. Вместо этого имеется индуцированное поле, созданное под действием мощного магнитного поля Юпитера. Проще говоря, прозвучал сигнал тревоги.
Но для того, чтобы он прозвучал, должен быть проводник. Исследования показали, что у Европы проводящий слой находится рядом с поверхностью. По другим сведениям, примерно 150 км внешней оболочки Европы составляет вода, но полученные данные не позволяли отличить жидкую воду от твердого льда. Изучение магнитного поля, однако, свидетельствовало не в пользу льда – он слишком плохой проводник, в отличие от воды с растворенными в ней солями, как в наших океанах. Наиболее точное соответствие результатам предполагало, что у Европы имеется ледяная оболочка толщиной 10 км, под которой находится мировой океан глубиной около 100 км. Под ним – океаническое дно, где могут располагаться гидротермальные источники и обитать загадочные внеземные организмы.
Поэтому, когда в следующий раз в службе безопасности аэропорта перед вами окажется неорганизованный пассажир, не способный взять в толк, что его пояс, бумажник и часы включат сигнал тревоги, сделайте глубокий вдох и подумайте о далеких и, возможно, обитаемых океанах. Представления о них мы получили благодаря той же самой красивой физике, которая выводит вас из себя, когда вы опаздываете на самолет.
Войти с помощью соц. сетей: