В мире науки и философии существует давняя традиция разграничения этих двух областей знания. Считается, что наука имеет дело с проверяемыми гипотезами и экспериментальными данными, в то время как философия занимается абстрактными размышлениями, не поддающимися эмпирической проверке.
Однако в последние годы все больше исследователей приходят к выводу, что такое разделение является искусственным и даже вредным для развития нашего понимания реальности. На передовой этого нового подхода находится “экспериментальная метафизика” – область, объединяющая научные методы и философский анализ для изучения фундаментальных основ мироздания.
Одним из ведущих специалистов в этой области является Эрик Кавальканти, 46-летний физик родом из Бразилии, ныне работающий профессором в Университете Гриффита в Брисбене Австралия. Кавальканти и его коллеги недавно опубликовали революционные результаты, накладывающие строгие и неожиданные ограничения на природу реальности.
Но чтобы понять значимость этих открытий, нам нужно сначала разобраться, что же такое экспериментальная метафизика и почему она важна.
Метафизика – это раздел философии, изучающий фундаментальные основы реальности: природу пространства, времени, причинности и существования. Традиционно считалось, что метафизические вопросы находятся за пределами научного исследования, поскольку наши метафизические предположения лежат в основе всех наших попыток проводить эксперименты и интерпретировать их результаты. Эти предположения обычно остаются невысказанными и неосознанными.
В повседневной жизни это редко создает проблемы. Наши интуитивные представления о том, как устроен мир, обычно не противоречат нашему опыту.
При скоростях намного меньших скорости света и в масштабах намного превышающих квантовый уровень, мы можем предполагать, что объекты обладают определенными свойствами независимо от наших измерений, что мы все разделяем универсальное пространство и время, что факт для одного из нас является фактом для всех. Однако на границах нашего опыта – при очень высоких скоростях или в квантовых масштабах – эти интуитивные представления перестают работать. Здесь становится невозможным заниматься наукой, не сталкиваясь напрямую с нашими философскими предположениями.
Внезапно мы оказываемся в области, где науку и философию уже нельзя четко разграничить. Именно в этой области и работает экспериментальная метафизика. Она использует инструменты науки для проверки наших философских мировоззрений, которые, в свою очередь, можно использовать для лучшего понимания науки. Кавальканти утверждает, что знания, получаемые с помощью экспериментальной метафизики, в некотором смысле более надежны и научны, поскольку они проверяют не только наши научные гипотезы, но и предпосылки, обычно скрытые под ними.
Однако идея о том, что метафизику можно проверить экспериментально, не нова. Еще в начале XX века французский физик Пьер Дюгем показал, что невозможно опровергнуть отдельную гипотезу в изоляции. Каждый научный эксперимент связан с целым комплексом предположений – от фундаментальных физических законов до принципов работы конкретных измерительных приборов.
Если результат эксперимента, казалось бы, опровергает вашу гипотезу, вы всегда можете объяснить данные, изменив одно из ваших предположений, оставив гипотезу нетронутой. Эта идея была развита американским логиком Уиллардом Куайном, который утверждал, что единицей эмпирической значимости – то есть тем, что действительно поддается проверке, – является вся наука в целом.
Даже самое простое наблюдение (например, что небо голубое или что частица находится в определенном месте) заставляет нас ставить под сомнение все, что мы знаем об устройстве вселенной. Но на самом деле ситуация еще сложнее. Единицей эмпирической значимости является не просто вся наука, а сочетание науки и философии. Швейцарский математик Фердинанд Гонсет в XX веке ясно увидел, что наука и метафизика находятся в постоянном диалоге друг с другом. Метафизика предоставляет основы, на которых работает наука, а наука предоставляет доказательства, которые заставляют метафизику пересматривать эти основы. Вместе они адаптируются и меняются, как живой дышащий организм.
Как сказал Гонсет на симпозиуме в честь Эйнштейна: “Наука и философия образуют единое целое”. Это означает, что хотя мы не можем проверить научные утверждения, не затрагивая метафизические, верно и обратное: метафизика тоже поддается проверке.
Именно поэтому Кавальканти, работающий на самых границах квантового знания, называет себя не физиком и не философом, а “экспериментальным метафизиком”.
Одним из ярких примеров того, как метафизические предположения влияют на наше понимание реальности, является геометрия пространства-времени. В XVIII веке философ Иммануил Кант утверждал, что свойства пространства и времени не являются эмпирическими вопросами. Он считал, что геометрия пространства обязательно должна быть евклидовой (то есть сумма углов треугольника должна равняться 180 градусам) и что этот факт должен быть “основой любой будущей метафизики”.
Однако в 1919 году астрономы, измерив путь далекого звездного света, огибающего гравитационное влияние Солнца, обнаружили, что геометрия пространства вовсе не евклидова. она искривлена гравитацией, как недавно предсказал Альберт Эйнштейн.
Но действительно ли это опровергло утверждение Канта? Французский ученый Анри Пуанкаре предложил интересный мысленный эксперимент. Представьте, что Вселенная- это гигантский диск с евклидовой геометрией. Но физические законы в нем включают следующее: диск самый горячий в центре и самый холодный по краям. Причем температура падает пропорционально квадрату расстояния от центра. Более того, в этой вселенной показатель преломления (мера того, как преломляются световые лучи) обратно пропорционален температуре.
В такой вселенной линейки и рулетки никогда не были бы прямыми (твердые объекты расширялись бы и сжимались в зависимости от температуры) а показатель преломления заставлял бы световые лучи казаться кривыми, а не прямыми. В результате любая попытка измерить геометрию пространства, например, сложив углы треугольника, привела бы к выводу, что пространство неевклидово.
Любая проверка геометрии требует от вас предположения определенных законов физики, в то время как любая проверка этих законов физики требует от вас предположения геометрии. Конечно, физические законы Мира-диска кажутся искусственными, но такими же являются и аксиомы Евклида.
Эйнштейн согласился с Пуанкаре, заявив в лекции 1921 года: “Только сумма геометрии и физических законов подлежит экспериментальной проверке”.
Эта идея о неразрывной связи между наукой и философией лежит в основе работы Кавальканти и других экспериментальных метафизиков. Они разрабатывают хитроумные, хотя и спорные эксперименты для проверки наших предположений не только о физике, но и о сознании.
Один из самых известных экспериментов в этой области – “парадокс друга Вигнера” предложенный физиком Юджином Вигнером в 1961 году. Этот мысленный эксперимент исследует роль наблюдателя в квантовой механике и ставит вопрос о том, существует ли объективная реальность независимо от наблюдения.
В эксперименте Вигнера его друг проводит квантовое измерение в закрытой лаборатории. Согласно копенгагенской интерпретации квантовой механики, результат измерения определяется только в момент наблюдения. Но что происходит, когда Вигнер спрашивает своего друга о результате? С точки зрения Вигнера, его друг и лаборатория находятся в состоянии квантовой суперпозиции до тех пор, пока он не получит ответ. Но с точки зрения друга результат уже определен.
Этот парадокс поднимает глубокие вопросы о природе реальности и сознания. Существует ли единая объективная реальность? Или каждый наблюдатель создает свою собственную версию реальности?
Кавальканти и его коллеги разработали вариант этого эксперимента, который можно провести в реальном мире. Они использовали запутанные фотоны и сложную систему измерений, чтобы создать ситуацию, аналогичную парадоксу друга Вигнера. Результаты их экспериментов, опубликованные в 2019 году, показали, что стандартная квантовая механика не может полностью описать ситуацию. Это означает, что либо квантовая механика неполна, либо наши представления о природе реальности и наблюдения нуждаются в серьезном пересмотре.
Эти эксперименты демонстрируют, как экспериментальная метафизика может помочь нам исследовать самые глубокие вопросы о природе реальности. Объединяя инструменты науки с философским анализом, мы можем проникнуть в области, которые раньше считались недоступными для эмпирического исследования.
Однако работа экспериментальных метафизиков не ограничивается только квантовой механикой. Они также исследуют вопросы о природе времени, причинности и даже сознания. Например, некоторые исследователи разрабатывают эксперименты для проверки различных теорий сознания, таких как интегрированная информационная теория или теория глобального рабочего пространства.
Критики могут возразить, что внедрение философии в науку может сделать ее менее строгой. Однако Кавальканти утверждает обратное. По его словам, знания, полученные с помощью экспериментальной метафизики, в некотором смысле более надежны и научны, потому что они проверяют не только наши научные гипотезы, но и предпосылки, которые обычно скрыты под ними.
Экспериментальная метафизика напоминает нам, что наука и философия не являются отдельными областями, а скорее двумя сторонами одной медали. Наши научные теории всегда основаны на философских предположениях, а наши философские идеи всегда должны учитывать научные данные.
В мире, где наука становится все более специализированной, а философия часто воспринимается как оторванная от реальности, экспериментальная метафизика предлагает захватывающий путь вперед. Она напоминает нам, что самые глубокие вопросы о природе реальности требуют как строгого эмпирического подхода, так и глубокого философского анализа.
Работа Кавальканти и других экспериментальных метафизиков открывает новые горизонты в нашем понимании Вселенной. Она показывает, что даже самые абстрактные философские вопросы могут иметь эмпирические последствия и что наши научные теории всегда несут в себе скрытые философские предположения.
По мере того, как мы продолжаем исследовать границы нашего знания – от квантового мира до природы сознания, экспериментальная метафизика будет играть все более важную роль. Она предлагает нам уникальный инструмент для проверки наших самых фундаментальных представлений о реальности и может привести к революционным открытиям, которые изменят наше понимание мира и нашего места в нем.
В конечном счете, экспериментальная метафизика напоминает нам, что поиск истины – это не просто научное или философское предприятие, а глубоко человеческое стремление понять нашу реальность во всей ее сложности и красоте. И, возможно, объединив силы науки и философии, мы сможем приблизиться к этому пониманию быстрее, чем когда-либо прежде.
Важно отметить, что экспериментальная метафизика – это не просто академическое упражнение. Ее результаты могут иметь глубокие практические последствия. Например, лучшее понимание природы, реальности и сознания может привести к развитию новых технологий в области искусственного интеллекта, квантовых вычислений и даже медицины.
Кроме того, экспериментальная метафизика может помочь нам решить некоторые из самых сложных философских проблем, которые веками озадачивали мыслителей. Вопросы о свободе воли, природе времени, существовании объективной реальности – все это может быть исследовано с новой точки зрения, сочетающей философский анализ с эмпирическими данными.
Однако путь экспериментальной метафизики не лишен проблем. Одна из основных трудностей заключается в разработке экспериментов, которые действительно могут проверить метафизические утверждения. Как мы видели на примере парадокса друга Вигнера, даже, казалось бы, простые мысленные эксперименты могут быть чрезвычайно сложны для реализации в реальном мире.
Еще одна проблема связана с интерпретацией результатов таких экспериментов. Поскольку они затрагивают фундаментальные вопросы о природе реальности, их результаты часто могут быть интерпретированы по-разному, в зависимости от исходных философских предположений. Это может привести к ситуации, когда разные исследователи приходят к разным выводам на основе одних и тех же данных.
Несмотря на эти трудности, потенциальные выгоды от экспериментальной метафизики огромны. Она предлагает нам уникальную возможность объединить строгость научного метода с глубиной философского анализа, открывая новые пути к пониманию нашего мира.
В заключение стоит отметить, что работа Кавальканти и других экспериментальных метафизиков представляет собой захватывающее направление в современной науке и философии. Она напоминает нам, что границы между различными областями знания часто размыты и что самые интересные открытия часто происходят именно на стыке дисциплин.
Экспериментальная метафизика показывает нам, что наука и философия не являются противниками, а скорее партнерами в нашем стремлении понять реальность. Она предлагает нам новый взгляд на старые проблемы и открывает новые горизонты для исследований.
По мере того, как мы продвигаемся вперед в XXI веке, экспериментальная метафизика, вероятно, будет играть все более важную роль в нашем понимании мира. Она может помочь нам преодолеть ограничения традиционных подходов и привести к революционным открытиям, которые изменят наше представление о реальности.
В конечном счете экспериментальная метафизика напоминает нам, что поиск истины – это непрерывный процесс, требующий как строгого анализа, так и творческого мышления. Она призывает нас быть открытыми для новых идей и готовыми пересмотреть даже наши самые фундаментальные убеждения перед лицом новых доказательств.
Таким образом, экспериментальная метафизика не только открывает новые пути для научных исследований, но и обогащает наше философское понимание мира. Она напоминает нам, что в нашем стремлении к знаниям мы должны быть готовы исследовать самые глубокие и фундаментальные вопросы о природе реальности, даже если это означает выход за пределы традиционных границ науки и философии.
Читайте также: Удивительное сходство между мозгом и Вселенной
