Продолжение. Начало здесь.
Абсолютная уверенность никогда не является критерием для научной модели. Чтобы считаться научной, модель должна делать предсказание, которое впоследствии может быть подтверждено экспериментом. Чтобы эксперимент был успешным, он должен подтвердить это предсказание. Только тогда ученый доверяет модели – но никогда полностью. По этому поводу Поппер пишет: “Игра в науку, в принципе, не имеет конца. Тот, кто однажды решит, что научные утверждения не требуют дальнейшей проверки и что их можно считать окончательно проверенными, выйдет из игры”.
Поппер считал, что научными являются только проверяемые модели. Если не может быть сделано проверяемое утверждение, то модель не опровергаема – и не является наукой. Покойный британский философ Бертран Рассел проиллюстрировал этот тезис в 1952 году, с юмором заявив, что “между Землей и Марсом находится фарфоровый чайник, вращающийся вокруг Солнца по эллиптической орбите”. Чайник слишком мал, чтобы его можно было увидеть с помощью телескопов, поэтому ни существование, ни отсутствие такого чайника не может быть проверено никаким возможным экспериментом, утверждает Рассел:
“Но если бы я сказал, что, поскольку моё утверждение невозможно опровергнуть, а значит в нем нельзя сомневаться, то меня бы с полным правом сочли говорящим глупости”.
Как показывает чайник Рассела, неопровергаемые утверждения или модели все-таки нельзя воспринимать всерьез. Они не являются наукой. В противном случае можно говорить о чем угодно – о чайниках, о вывернутых наизнанку Землях, о чем угодно. Вывод Рассела иллюстрирует “бритву Хитченса”, изречение покойного писателя Кристофера Хитченса:
“То, что можно утверждать без доказательств, то можно и отвергнуть без доказательств”.
Бритва Хитченса, конечно, входит в тот же набор инструментов, что и бритва Оккама, утверждающая, что самая простая, наиболее упрощенная модель является критерием для определения истины. И лезвие этой бритвы режет загроможденные идеи Тида. Более простые модели легче опровергнуть, и поэтому они более приемлемы для науки. Простая модель требует меньше данных для ее опровержения, в то время как сложная модель требует больше.
Хотя теорию Хохлвельта нельзя опровергнуть или доказать, большинство серьезных мыслителей отвергают ее, потому что она излишне сложна (бритва Оккама), не имеет доказательств (бритва Хитченса) и не поддается опровержению (назовем ли мы это лезвие бритвой Поппера?).
Но не все наши бритвы – совершенные инструменты. Когда количество или конкретность утверждений, сделанных моделью, неясны, бритва Оккама кажется субъективной. Является ли простота одного ученого гордиевым узлом другого ученого? Например, сам Абделькадер мог бы найти простоту в теории Хольвельта. “Отменив” миллиарды световых лет безжизненной межгалактической пустоты, Абделькадер избавляет нас от необходимости верить в фантастическую необъятность Вселенной и “последующее уменьшение Земли до бесконечно малого”.
Хотя бритва Оккама не является точным алгоритмом, произвольный фокус теории Хохлвельта на Земле действительно может быть оценен количественно. Почему именно Земля является вместилищем Вселенной? Почему не какая-нибудь другая бесчисленных планет во Вселенной? Почему именно планета, если уж на то пошло – разве луна или звезда не могут быть подвержены той же математике инверсии сферы, которую использовал Абделькадер?
Поскольку математическая инверсия, использованная Абделькадером, может быть применена к любой сфере, Земля является подмножеством всех сферических объектов во Вселенной, и только одна перевернутая сфера может логически содержать Вселенную и все другие сферы, то конкретное утверждение, что Земля является вместилищем Вселенной (а не Луна, или Марс, или любая ваша любимая звезда), еще менее вероятно, чем общая предпосылка, что Вселенная содержится внутри сферы. Когда мы подсчитываем число n всех подобных тел, которые могут существовать во Вселенной, вероятность того, что Земля является вместилищем Вселенной, равна 1/n.
Бритва Оккама говорит нам, что теория Хохлвельта – плохая модель, потому что есть более простые альтернативы, которые объясняют данные не хуже. Но, возможно, мы слишком хорошо думаем. Не является ли атака на теорию Хохлвельта с помощью такого сложного инструмента мышления похожей на отмахивание от комара кувалдой? Если мы можем отвергнуть теорию Холвельта с помощью одной лишь интуиции, то зачем нам научный инструментарий?
Хотя бы потому, что интуиция – это плохой фильтр для науки. За много десятилетий до Абделькадера другой ученый также предположил, что фундаментальная геометрия Вселенной была неправильно понята и что путешествие через пространство изменяет размер объекта. Теория относительности Эйнштейна, вероятно, звучала почти так же смехотворно, как теория Хохлвельта, когда была впервые представлена. С его новыми моделями времени, пространства и гравитации человечество вышло из эпохи интуиции.
Полное замешательство было характерно для физики конца XIX века. Свет от далеких звезд имеет одинаковую скорость относительно Земли, независимо от того, движется ли Земля к конкретной звезде или от нее. Как такое может быть? Надо было спасать физику, и Эйнштейн предложил считать, что скорость света одинакова везде для всех наблюдателей. Двигаетесь ли вы к лазерному лучу или удаляетесь от него, его свет приближается к вам с одинаковой относительной скоростью.
И это еще не все: время для наблюдателя течет тем медленнее, чем быстрее он движется. При приближении к лазерному лучу наши часы замедляются, ограничивая относительную скорость между нами и светом. Да, именно так – неподвижные часы на Земле тикают быстрее, чем движущиеся часы на космическом корабле.
Молоток поднят, и этим первым ударом Эйнштейн разрушает интуицию. По мере того как мы следим за историей самого знаменитого физика в истории, все становится еще более странным. Поскольку время и расстояние связаны скоростью, объекты уменьшаются в длине по мере того, как они движутся быстрее.Копье, брошенное почти со скоростью света, уменьшится до короткого стержня. Так гласит теория специальной относительности Эйнштейна, модель, которая объясняет, почему скорость света постоянна во всех системах отсчета.
И специальная теория относительности, и теория Хольвельта разрушают основные человеческие предположения: одна успешно, другая – нет. Специальная относительность говорит нам, что время и пространство относительны. Теория Хольвельта говорит нам, что мы живем внутри Земли. Веревка, которая спасла специальную относительность, также является веревкой, которая повесила теорию Хольвельта: критерий опровергаемости Поппера. Специальная относительность предлагает множество возможных опровергаемостей, и все они до сих пор выдерживали экспериментальные проверки.
В качестве примера: возьмите двое синхронизированных атомных часов с наносекундной точностью; держите одни на земле, а другие на реактивном самолете дважды облетите вокруг света. Специальная относительность говорит, что их время будет расходиться – и эксперимент показал, что да, действительно расходится. Любой другой результат был бы для Эйнштейна концом игры. Такая доступность экспериментов – это именно то, что поддерживает специальную относительность на плаву.
Используя интуицию в качестве инструмента, можно взглянуть на модель Эйнштейна и увидеть безумие. Используя науку, можно увидеть разум.
Если Эйнштейн и Абделькадер и сходятся во мнениях, то только в использовании геометрии для разрушения мира, каким мы его знаем. Специальная теория относительности Эйнштейна использует простой инструмент, известный как сокращение Лоренца, для описания того, как объекты уменьшаются в длине по мере приближения к скорости света. Разработанный голландским физиком Хендриком Лоренцем в 1892 году, этот инструмент вычисляет сокращение быстрых объектов, используя не более чем обычную алгебру для младших классов средней школы.
Абделькадер мог бы вдохновиться сокращением Лоренца при разработке своей математической основы для теории Хохлвельта. Подобно тому, как Эйнштейн предположил, что объекты сжимаются по мере приближения к скорости света, Абделькадер предположил, что объекты становятся меньше по мере приближения к центру Вселенной внутри полой Земли. Красота математики сияет в обеих моделях. Однако свет науки не освещает модель Абделькадера.
Эйнштейн предоставляет возможность доказать, что его модель может быть или ошибочна или верна. Но такое нельзя сказать о теории Хольвельта. В то время как Абделькадер стремился спасти Землю от бескрайней пустоты космоса, Эйнштейн пытался объяснить данные, показывающие, что свет движется с постоянной скоростью во всех системах отсчета. И если мотивация Абделькадера была антропоцентричной, то мотивацию Эйнштейна мог бы принять марсианин или любое другое разумное существо. Абделькадер, конечно же, не сделал никаких проверяемых предсказаний, в то время как Эйнштейн сделал множество.
Теории и физические законы – это не просто уравнения. Они действительно что-то значат для материального мира, в котором мы живем. Разница между Эйнштейном и его предшественником, Ньютоном, является наглядным примером. Ньютон описывал гравитацию как силу, а Эйнштейн – как кривизну. Общая теория относительности Эйнштейна утверждает, что пространство и время находятся в четырехмерном континууме, известном как пространственное время. Масса деформирует саму ткань пространства-времени, как баскетбольный мяч деформирует резиновый коврик. Это и есть гравитация – искривление пространства-времени. Как сказал покойный американский физик-теоретик Джон Арчибальд Уилер в 1990 году: “Пространство-время говорит материи, как двигаться, а материя говорит пространству-времени, как искривляться”.
Таким образом, гравитация – это не тот знакомый зверь, о котором вы думаете. Поскольку пространство-время искривлено (или искажено) массой, объекты не падают в том смысле, как мы обычно думаем. Вопреки Ньютону, гравитация даже не является силой. Ничто не “тянет” падающий объект вниз к Земле. Падающий объект движется по прямой линии в искривленном пространстве-времени.
Окончание здесь.
Читайте также: Гораздо проще объяснить отсутствие Луны, чем ее существование