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

Идея Мопертюи, однако, не только не получила признания, но и вызвала насмешки в интеллектуальных кругах Европы. Что еще хуже, некоторые ученые стали оспаривать его приоритет в формулировке принципа наименьшего действия, среди которых, к примеру, был немецкий математик Иоганн Самуэль Кёниг (1712–1757). За Кёнига вступился сам Вольтер. Когда Кёниг был вынужден оставить Берлинскую академию, что произошло не без вмешательства Мопертюи, Вольтер отреагировал на это памфлетом «Диатриба доктора Акакия, папского лекаря». Фридрих Великий встал на защиту президента своей академии и приказал сжечь сочинение Вольтера. Однако Мопертюи чувствовал себя униженным. Он подал прошение об отставке и вернулся в Париж, но не найдя там поддержки, переехал в швейцарский Базель, где и скончался в 1759 году.

Однако историческая справедливость восторжествовала. Сегодня Мопертюи считается первооткрывателем одного из основополагающих принципов науки – принципа наименьшего действия. Наряду с принципом инвариантности скорости света, согласно которому скорость света одинакова для всех наблюдателей, принцип наименьшего действия, существующий независимо от других, более фундаментальных законов, является опорой нашей Вселенной. В его основе лежит принцип бритвы Оккама, настойчиво утверждающий, что во Вселенной не следует множить действие без необходимости.

И тем не менее вопреки этому принципу Вселенная продолжает оставаться чрезвычайно сложной из-за появления новых данных об элементарных частицах, которые множатся без всякой на то необходимости. Например, нейтрино, существование которых предсказал в 1930 году Вольфганг Паули, а Энрико Ферми дал название этим частицам и в 1934 году разработал теорию β-распада с учетом гипотезы Паули. Они чрезвычайно многочисленны, однако почти не взаимодействуют с другими частицами, и поэтому триллионы их проходят через наше тело ежесекундно, не причиняя вреда. Разве наша Вселенная не была бы проще без них? Более того, как мы уже убедились, относительно простая стандартная модель, включающая 17 фундаментальных частиц, могла бы стать проще. Для чего нужны кварки и лептоны из калибровочных групп II и III, ведь они не вносят никакого вклада в обычную материю? Возможно, вы уже слышали о двух явлениях, возникших как сущности, которые не следует множить: темная материя[464] и темная энергия, из которых состоит почти вся наша Вселенная. Почему наша Вселенная не воспользовалась принципом наименьшего действия, чтобы свести к минимуму эту часть всей материи?

В подтверждение моих слов о том, что Вселенная близка к тому, чтобы открыться нам во всей простоте, мне придется начать с экскурса в историю и показать, какую роль сыграли некоторые сущности, в которых, как нам кажется, нет необходимости. Мы отправимся на поиски на место древнейшей катастрофы.

ЗИМА БЛИЗКО

Шестьдесят шесть миллионов лет назад, во времена позднемеловой эпохи (100–66 миллионов лет до настоящего времени[465]) климат и океаны были значительно теплее, чем сейчас, что способствовало появлению разнообразной и обильной фауны на суше и на море. В океанах обитали фораминиферы (панцирные амебы – амебы с раковинами), которые питались фотосинтезирующими микроорганизмами и водорослями, а после завершения жизненного цикла превращались в окаменелости, из которых образовались меловые взгорья и холмы Норт-Даунс в графстве Суррей, где, вполне вероятно, в детстве бродил Уильям Оккам. Фораминиферы служили пищей для членистоногих, моллюсков, червей, актиний, губок, медуз, иглокожих, белемнитов и их близких родственников из головоногих моллюсков, аммонитов со спирально закрученной раковиной. Раковины этих древних животных оседали на дне моря и за несколько миллионов лет превращались в окаменелости, те самые «фигурные камни», которые заставили ученых-натуралистов в XVIII веке задуматься над происхождением видов. Вверху пищевой цепочки океана находились рыбы и морские рептилии, такие как длинношеий плезиозавр и гигантские мозазавры, скелеты которых в скалах Дорсета обнаружила Мэри Эннинг. На суше обитали травоядные динозавры, такие как утконосый гадрозавр и рогатый трицератопс, бродившие по хвойным лесам или болотам, над которыми жужжали насекомые, опылявшие обильно цветущие растения. Где-то неподалеку был слышен рев настоящего короля динозавров – тираннозавра рекса, а в воздухе охотились гигантские летающие ящеры – птерозавры.