Жизнь проста. Как бритва Оккама освободила науку и стала ключом к познанию тайн Вселенной

Представьте себе каток на замерзшем озере. Там много катающихся, которые стремительно вращаются на льду при сильном северном ветре. Вращаясь с высокой скоростью, эквивалентной высокой температуре или энергии, они как бы находятся в едином движении, которое характеризуется симметрией вращения. Однако, как только катающиеся начнут замедляться и терять энергию, а ветер тем временем будет усиливаться, они постепенно станут останавливаться, поворачиваясь боком, чтобы уменьшить сопротивление воздуха. Когда они полностью остановятся, мы увидим, что примерно половина из них обращена лицом к востоку, а половина к западу. Симметрия вращения нарушена. Катающиеся, которые раньше казались одинаковыми, теперь воспринимаются как два разных, перемешанных между собой типа. Примерно так же сторонники ТВО объясняют то, что произошло со Вселенной после Большого взрыва: в процессе охлаждения имело место событие, нарушившее симметрию, в результате чего из единой кварк-лептонной частицы выделились кварки и лептоны. Несмотря на внешние различия, эти частицы объединяет простой принцип – способность воссоединяться при воздействии сверхвысоких энергий.

А МОЖНО ЕЩЕ ПРОЩЕ?

Итак, наше путешествие по следам бритвы Оккама от Средневековья до наших дней близится к завершению. До сих пор мы принимали важность этого принципа на веру. Однако эта вера никогда нас не подводила. На примере великих ученых, таких как Коперник, Кеплер, Галилей, Бойль, Ньютон, Дарвин, Уоллес, Мендель, Эйнштейн, Нётер, Вейль и многих других, мы видели, как их вера в простые решения всякий раз вознаграждалась потрясающими новыми открытиями, достижениями и прорывами, при этом картина мира становилась проще и яснее. Впрочем, сам по себе принцип бритвы не гарантирует таких результатов.

Как я неоднократно отмечал, мир может представать перед нами каким угодно сложным, и случай применить бритву всегда найдется. Непременное условие «не следует множить сущности без необходимости» дает нам право добавлять сколько угодно уровней сложности, если при этом мы остаемся в разумных пределах. Однако в открытиях великих ученых мир неизменно предстает простым. Вероятно, можно было и не исходить из того, что на земле и на небе действуют одни законы, не объединять электричество и магнетизм и не утверждать, что свет имеет электромагнитную природу. Простота никогда не была данностью, но всегда находкой и открытием.

Принцип бритвы никогда не гарантировал, что мир станет проще, однако почти всегда выходило именно так. Почему?

В 1960 году была опубликована авторитетная научная статья «Непостижимая эффективность математики в естественных науках»[438] Юджина Вигнера (1902–1995), американского физика-теоретика венгерского происхождения, лауреата Нобелевской премии по физике. В ней автор пишет о том, что для него всегда была непостижимой загадкой поразительная способность математики объяснять законы природы. То же можно сказать о поиске простых решений в науке в целом, назвав эффективность принципа бритвы Оккама поистине непостижимой. Эта мысль читается в его словах о том, что математики всегда стремятся найти решения, «чтобы над ними можно было производить хитроумные логические операции, которые импонируют нашему чувству прекрасного сами по себе и по получаемым с их помощью результатам, обладающим большой простотой и общностью»[439]. Таким образом, удивление Вигнера по поводу «непостижимой эффективности математики» можно в принципе считать размышлением о непостижимой эффективности простоты. В чем причины этой эффективности?

Вигнер не дает прямого объяснения, однако делает следующий вывод: «Математический язык удивительно хорошо приспособлен для формулировки физических законов. Это чудесный дар, который мы не понимаем и которого не заслуживаем». Как мы уже знаем, математика предлагает нам инструмент, с помощью которого мы можем открывать простоту, что позволяет мне утверждать, что истинный источник «чудесного дара», о котором говорит Вигнер, и есть сама простота.

В заключительной главе этой книги нам предстоит познакомиться еще с одной удивительной теорией, которая, возможно, откроет нам причину «непостижимой эффективности» бритвы Оккама. Однако прежде нам нужно разобраться, как она работает, и с этой целью мы перенесемся на несколько столетий назад, чтобы познакомиться с одним протестантским священником, которого заинтересовали правила игры в кости.

18 Как действует бритва

Принцип, вдохновляющий всю научную философию… [это] «бритва Оккама»: не следует множить сущности без необходимости.

Бертран Рассел (1914)[440]