В начале было ничто. Про время, пространство, скорость и другие константы физики

Теория – это полностью сформировавшаяся гипотеза, основания которой могут корениться в других источниках знания, и сформулированная таким образом, что может быть протестирована сравнением с дальнейшими наблюдениями. Во многих случаях теория включает в себя предсказания, которые затем подлежат проверке. Часто теория находит математическое выражение, и из нее выводятся следствия – методом логической дедукции и манипуляции символами (определенным образом интерпретируемыми). Если на любой стадии своего развития гипотеза или теория вступает в конфликт с наблюдениями, она возвращается на доработку, – появляется новая гипотеза, которая развивается в новую теорию.

Хоть я и описал эту процедуру, – за циклом наблюдений следует гипотеза, созревающая в теорию, а теория затем проверяется опытом, – как некий алгоритм, которому следуют ученые, на практике все несколько иначе. Научный метод – царство свободного творчества, и на ранних этапах постижения неизвестного важную роль играет интуиция, «нутро». Ученые вынюхивают истину, делают непредсказуемые интеллектуальные прыжки в сторону, конечно, ошибаются, выхватывают идеи друг у друга из рук, кое-как выкарабкиваются из трясины непонимания и наконец как бы случайно видят впереди свет. Это и есть реальный научный метод, как бы его ни идеализировали философы науки.

Такая идеализация похожа на «предельный закон» – она представляет суть научного метода очищенной от человеческой «грязи», как человеческую деятельность, осуществляемую в идеальном предельном случае отсутствия самих людей вместе со всеми их недостатками и слабостями. Но при всей важности и сложности устройства плавильного тигля научной процедуры главным критерием приемлемости теории почти неизменно остается сравнение ожидаемых ее результатов с экспериментальными наблюдениями. Как однажды сказал Макс Планк, «единственным средством познания для нас остается опыт: все остальное – спекуляции».

В некоторых случаях происходят резкие отклонения от идеального пути рождения теории. Одна из самых мощных научных теорий – теория эволюции Дарвина, построенная на идее естественного отбора. В формулировках этой выдающейся теории нет математики, но ее влияние было усилено позднейшей математической разработкой. Я не уверен, что эта теория основана на законе природы. Она, без сомнения, построена на наблюдениях – исследованиях ископаемых окаменелостей и разнообразия видов, но эти наблюдения, возможно, сами по себе слишком разнородны, чтобы их можно было обобщить в сжатой формулировке закона, более отчетливой, чем афоризм Герберта Спенсера «выживает самый приспособленный» (в его Principles of biology, 1864), или, напротив, менее запутанно и косноязычно, чем «распространяются те организмы, которые достигают репродуктивного успеха во временно доступных им нишах». Этот закон, конечно, по нашей классификации следовало бы отнести к категории могучих внутренних законов.

* * *

Теперь у нас есть фон для того, что должно последовать далее. Я показал, что существуют внутренние и внешние законы: законы огромной важности и менее важные. Моей первой задачей будет привести примеры законов каждого вида, исследовать их и разобраться, откуда они происходят. Я заявляю, что буду искать их корни в бездействии, том самом, из-за которого при сотворении мира ничего особенного не произошло; а там, где это сделать не удастся, – в анархии, которая за этим последовала. В некоторый момент повествования вам придется отправиться со мной в умозрительный полет, целью которого будет открытие источника способности математики объяснять физическую сущность реального мира, – но до этого момента еще далеко.

2 Много шума из ничего

Как из ничего возникают законы

Ничто необычайно плодотворно. В его бесконечном охвате потенциально находится все, но «все» таится там полностью нереализованным. Такие рассуждения выглядят загадочными не случайно: на этой стадии повествования я хочу привлечь ваше внимание и возбудить любопытство. Это, возможно, напоминает заимствованное из индийской философии столь же бесспорное, сколь и неудовлетворительное определение бытия как отсутствие небытия. Чтобы меня не постригли под эту гребенку, я должен развить свое высказывание и проиллюстрировать плодоносную потенцию «ничего», показать, что рассматривать ничто – не упражнение в пустословии, схожее больше с теологией, чем с физикой, дать понять, что в рамках научного метода из ничего могут быть получены проверяемые выводы, и заставить вас поверить, что его загадку можно раскрыть, а ее содержание представить вполне значимым. Я хочу показать, что ничто есть центральная идея, основа возможности понимания законов природы, и поэтому оно есть все существующее и все действующее. Короче, я хочу показать, что ничто есть фундамент всего.