Черные дыры, вокруг и около (3). Если нельзя, но очень хочется, то можно!
Итак, писать об этом нельзя. Сформулировав для себя эту мысль, я отложил текст в сторону и попытался [в очередной раз] забыть про эту проклятую теоретическую физику. На третий день выяснилось, что в каталоге "Сасскинд и черные дыры" лежит уже не пять файлов, как поначалу, а целых двадцать [сейчас их там 90], и если так пойдет дальше, туда постепенно переедет весь arXiv.org. Забыть не получалось, и с каждым днем становилось все понятнее, что единственный способ избавиться от этого наваждения - все-таки написать при эту злополучную теоретическую физику.
Но как это можно сделать, если словесные конструкции не работают?! Причем даже если я "стану физиком, борцом и патриотом", выучу математику, разберусь во всех статьях, напишу собственные, и т.д. и т.п. - все равно, метафоры останутся метафорами, и что-то понять с их помощью будет по-прежнему невозможно. Теоретики не мыслят метафорами, они мыслят... а погодите, как же они мыслят? Вот что пишет на эту тему Ли Смолин ("Неприятности с физикой):
Одна вещь, с которой кажется согласным всякий, кто заботится о фундаментальной физике, в том, что необходимы новые идеи... Ясно без обсуждения, что люди, которые могут хорошо задавать неподдельно новые, но существенные вопросы, редки, и что способность наблюдать за технической областью и видеть скрытые предположения или новые пути исследований является умением, совершенно отличным от повседневных умений, которые являются необходимым условием вхождения в физическое сообщество. Одна вещь быть ремесленником, высоко квалифицированным в практике одного умения. И совершенно другая вещь быть пророком.
Это различие не означает, что пророки не являются в высшей степени подготовленными учеными. Пророк должен знать предмет насквозь, быть в состоянии работать с профессиональным инструментарием и убедительно общаться на языке профессии. Хотя пророку нет необходимости быть самым технически сильным из физиков. История демонстрирует, что разновидность личности, которая становится пророком, временами заурядна, когда ее сравнивают с математически искусными учеными, которые выделяются в решении проблем. Лучшим примером является Эйнштейн, который, очевидно, не смог бы получить приличную работу как ученый, когда он был молод. Он был медлителен в обсуждении, легко путался; другие были намного лучше как математики. Сам Эйнштейн, говорят, заметил: «Не то, чтобы я был такой умный. Дело просто в том, что я дольше обращаю внимание на проблемы». Нильс Бор был даже более экстремальным случаем. Мара Беллер, историк, которая детально изучала его работу, отмечает, что в его исследовательской записной книжке не было ни единого расчета, а только словесные аргументы и картинки.
Как ни крути, а любая теория возникает в виде идеи, сформулированной на естественном языке и лишь потом проверяемой математикой. Вот как, к примеру [если верить Брайану Грину] на свет появилась теория струн:
В 60-е годы прошлого века один джентльмен, Габриэль Венециано, занимался изучением взаимодействия протонов - сейчас мы называем это сильным взаимодействием. Оказалось, что взаимодействие описывается некоторой математической функцией (почему именно такой, Вененциано, в общем-то, не знал). Когда на эту формулу посмотрели другие физики - Леонард Зюскинд, Хогар Нильсен и другие, они увидели, что уравнение, которое получилось у Венециано, на самом деле описывает вибрирующую в некотором пространстве струну. Поэтому возникла идея, что для описания того, как взаимодействуют частицы, можно представлять их связанными своего рода струнами. [Зюскинд - европеизированное, как у автора "Парфюмера", произношение хорошо известной нам фамилии Сасскинд; именно он и оказался в итоге первооткрывателем теории струн, а как именно, можно узнать здесь].
Оказывается, теоретики пользуются словесными формулировками, и вполне успешно! Сначала у них возникает идея, потом они [иногда многие годы] подбирают подходящую математику, потом проверяют свою идею, и если формализм начинает работать - правильность идеи подтверждена. Ну а уже на основе заработавшего формализма можно придумывать следующие идеи. Кроме того, можно рассказывать об этом формализме популярно, упрощая уже разработанное содержание до уровня метафор. Но совпадают ли такие метафоры с первоначальной идеей? Что если идея != метафора?
Мышление теоретика: идея -> формализм -> идея' (для себя), метафора (для популяризации) - это работает.
Мышление читателя: метафора -> метафора' - это не работает.
Если так, то можно описывать теоретические объекты с помощью идей теоретиков (того, что пришло им в голову перед конструированием формализма), а не с помощью их метафор (того, как они описывают уже созданный формализм). Цепочка идея -> идея', в отличие от цепочки метафора -> метафора' обладает связностью (хотя и скрытой от читателя)! Быть может, раздобыв идеи (вместо метафор), удастся наконец получить связное описание объектов теоретической физики?! По крайней мере, стоит попробовать!
Но как это можно сделать, если словесные конструкции не работают?! Причем даже если я "стану физиком, борцом и патриотом", выучу математику, разберусь во всех статьях, напишу собственные, и т.д. и т.п. - все равно, метафоры останутся метафорами, и что-то понять с их помощью будет по-прежнему невозможно. Теоретики не мыслят метафорами, они мыслят... а погодите, как же они мыслят? Вот что пишет на эту тему Ли Смолин ("Неприятности с физикой):
Одна вещь, с которой кажется согласным всякий, кто заботится о фундаментальной физике, в том, что необходимы новые идеи... Ясно без обсуждения, что люди, которые могут хорошо задавать неподдельно новые, но существенные вопросы, редки, и что способность наблюдать за технической областью и видеть скрытые предположения или новые пути исследований является умением, совершенно отличным от повседневных умений, которые являются необходимым условием вхождения в физическое сообщество. Одна вещь быть ремесленником, высоко квалифицированным в практике одного умения. И совершенно другая вещь быть пророком.
Это различие не означает, что пророки не являются в высшей степени подготовленными учеными. Пророк должен знать предмет насквозь, быть в состоянии работать с профессиональным инструментарием и убедительно общаться на языке профессии. Хотя пророку нет необходимости быть самым технически сильным из физиков. История демонстрирует, что разновидность личности, которая становится пророком, временами заурядна, когда ее сравнивают с математически искусными учеными, которые выделяются в решении проблем. Лучшим примером является Эйнштейн, который, очевидно, не смог бы получить приличную работу как ученый, когда он был молод. Он был медлителен в обсуждении, легко путался; другие были намного лучше как математики. Сам Эйнштейн, говорят, заметил: «Не то, чтобы я был такой умный. Дело просто в том, что я дольше обращаю внимание на проблемы». Нильс Бор был даже более экстремальным случаем. Мара Беллер, историк, которая детально изучала его работу, отмечает, что в его исследовательской записной книжке не было ни единого расчета, а только словесные аргументы и картинки.
Как ни крути, а любая теория возникает в виде идеи, сформулированной на естественном языке и лишь потом проверяемой математикой. Вот как, к примеру [если верить Брайану Грину] на свет появилась теория струн:
В 60-е годы прошлого века один джентльмен, Габриэль Венециано, занимался изучением взаимодействия протонов - сейчас мы называем это сильным взаимодействием. Оказалось, что взаимодействие описывается некоторой математической функцией (почему именно такой, Вененциано, в общем-то, не знал). Когда на эту формулу посмотрели другие физики - Леонард Зюскинд, Хогар Нильсен и другие, они увидели, что уравнение, которое получилось у Венециано, на самом деле описывает вибрирующую в некотором пространстве струну. Поэтому возникла идея, что для описания того, как взаимодействуют частицы, можно представлять их связанными своего рода струнами. [Зюскинд - европеизированное, как у автора "Парфюмера", произношение хорошо известной нам фамилии Сасскинд; именно он и оказался в итоге первооткрывателем теории струн, а как именно, можно узнать здесь].
Оказывается, теоретики пользуются словесными формулировками, и вполне успешно! Сначала у них возникает идея, потом они [иногда многие годы] подбирают подходящую математику, потом проверяют свою идею, и если формализм начинает работать - правильность идеи подтверждена. Ну а уже на основе заработавшего формализма можно придумывать следующие идеи. Кроме того, можно рассказывать об этом формализме популярно, упрощая уже разработанное содержание до уровня метафор. Но совпадают ли такие метафоры с первоначальной идеей? Что если идея != метафора?
Мышление теоретика: идея -> формализм -> идея' (для себя), метафора (для популяризации) - это работает.
Мышление читателя: метафора -> метафора' - это не работает.
Если так, то можно описывать теоретические объекты с помощью идей теоретиков (того, что пришло им в голову перед конструированием формализма), а не с помощью их метафор (того, как они описывают уже созданный формализм). Цепочка идея -> идея', в отличие от цепочки метафора -> метафора' обладает связностью (хотя и скрытой от читателя)! Быть может, раздобыв идеи (вместо метафор), удастся наконец получить связное описание объектов теоретической физики?! По крайней мере, стоит попробовать!