Перекрестный огонь критики
Рстинна ли теория струн? РњС‹ РЅРµ знаем этого. Если РІС‹ разделяете веру РІ то, что законы физики РЅРµ должны делиться РЅР° законы, управляющие макромиром, Рё законы, диктующие правила для РјРёРєСЂРѕРјРёСЂР°, Р° также верите, что РјС‹ РЅРµ должны останавливаться, РїРѕРєР° Сѓ нас РЅРµ будет теории СЃ неограниченной областью применимости, тогда теория струн — ваша единственная надежда. Конечно, РІС‹ можете возразить, что такое утверждение свидетельствует скорее Рѕ недостатке воображения Сѓ физиков, чем Рѕ какой-то уникальности теории струн. Р’РѕР·РјРѕР¶РЅРѕ. Р’С‹ можете также сказать, что РїРѕРґРѕР±РЅРѕ человеку, который ищет потерянные ключи РїРѕРґ уличным фонарем, физики столпились РІРѕРєСЂСѓРі теории струн просто потому, что РїРѕ какому-то капризу РІ развитии науки РІ этом направлении упал случайный луч прозрения. Может быть. Р’ конце концов, если РІС‹ РїРѕ натуре консерватор или любите СЃРїРѕСЂ ради СЃРїРѕСЂР°, РІС‹ даже можете сказать, что физики напрасно тратят время РЅР° теорию, которая постулирует новые свойства РїСЂРёСЂРѕРґС‹ РІ масштабе, РІ несколько СЃРѕС‚ миллионов миллиардов раз меньшем того, который доступен экспериментальному исследованию.
Если бы вы высказали эти упреки в середине 1980-х гг., когда возник первый всплеск интереса к теории струн, вы оказались бы в одной компании со многими самыми именитыми физиками того времени. Например, нобелевский лауреат Шелдон Глэшоу, работавший в Гарвардском университете, вместе с другим физиком Полом Гинспаргом, в то время также сотрудником Гарварда, публично обвинили теорию струн в невозможности экспериментальной проверки: «Вместо традиционного соревнования теории и эксперимента, специалисты по теории суперструн заняты поисками внутренней гармонии там, где критерием истинности являются элегантность, уникальность и красота. Само существование теории держится на магических совпадениях, чудесных сокращениях и связях между казавшихся несвязанными (и, возможно, еще и не открытыми) областями математики. Достаточно ли этих свойств, чтобы поверить в реальность суперструн? Могут ли математика и эстетика заменить и превзойти обычный эксперимент?»3)
В другом своем выступлении Глэшоу продолжил эту тему, сказав, что «...теория струн столь амбициозна, что она может быть либо целиком истинна, либо целиком ложна. Единственная проблема состоит в том, что ее математика настолько нова и сложна, что неизвестно, сколько десятилетий потребуется на ее окончательную разработку»4'.
Он даже задавался вопросом, должны ли специалисты по теории струн «получать зарплату от физических факультетов, и позволительно ли им совращать умы впечатлительных студентов», предупреждая, что теория струн подрывает основы науки, во многом так, как это делала теология в средние века5'.
Ричард Фейнман незадолго РґРѕ своей смерти дал СЏСЃРЅРѕ понять, что РѕРЅ РЅРµ верит РІ то, что теория струн является единственным средством для решения проблем, РІ частности, катастрофических бесконечностей, препятствующих гармоничному объединению гравитации Рё квантовой механики: «По РјРѕРёРј ощущениям — хотя СЏ РјРѕРіСѓ Рё ошибаться — существует РЅРµ РѕРґРёРЅ СЃРїРѕСЃРѕР± решения этой задачи. РЇ РЅРµ думаю, что есть только РѕРґРёРЅ СЃРїРѕСЃРѕР±, которым РјС‹ можем избавиться РѕС‚ бесконечностей. РўРѕС‚ факт, что теория позволяет избавиться РѕС‚ бесконечностей, РЅРµ является для меня достаточным основанием, чтобы поверить РІ ее уникальность»6'.
РГовард Джорджи, знаменитый коллега и сотрудник Глэшоу по Гарварду, в конце 1980-х гг. также был среди громогласных критиков теории струн: «Если мы позволим увлечь себя сладкоголосым сиренам.
Глава 9. Дымящееся СЂСѓР¶СЊРµ: экспериментальные свидетельстваВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВ 145
вешающим об „окончательном" объединении на расстояниях столь малых, что наши друзья-экспериментаторы не смогут помочь нам, мы попадем в беду, поскольку лишимся ключевого процесса отметания ошибочных идей, который выгодно отличает физику от многих других менее интересных видов человеческой деятельности»7).
Как и во многих других делах большой важности, на каждого скептика приходится энтузиаст. Виттен говорил, что когда он познакомился с тем, как теория струн объединяет гравитацию и квантовую механику, это стало «величайшим интеллектуальным потрясением» в его жизни8). Кумрун Вафа, ведущий специалист по теории струн из Гарвардского университета, утверждал, что «теория струн, несомненно, дает глубочайшее понимание мироздания, которого мы когда-либо достигали»9). А нобелевский лауреат Мюррей Гелл-Манн сказал, что теория струн — «фантастическая вещь», и что он полагает, что один из вариантов этой теории однажды станет теорией всего мироздания10).
Ртак, как РІС‹ могли видеть, дебаты подогревались отчасти физикой, Р° отчасти философскими рассуждениями Рѕ том, какой должна быть физика. «Традиционалисты» желали, чтобы теоретические работы имели тесную СЃРІСЏР·СЊ СЃ экспериментальными наблюдениями, РІ РґСѓС…Рµ успешной научной деятельности РІ течение нескольких последних столетий. Другие считали, что нам РїРѕ силам взяться Р·Р° проблемы, экспериментальное изучение которых находится Р·Р° пределами современных технических возможностей.
Несмотря на различия в философских подходах, волна критики теории струн за последнее десятилетие существенно пошла на убыль. Глэшоу связывает это с двумя моментами. Во-первых, он заметил, что в середине 1980-х гг. «специалисты по теории струн с энтузиазмом и бьющим через край оптимизмом объявляли, что они вот-вот ответят на все вопросы физики. Сейчас, когда они стали более благоразумными, многие мои критические замечания середины 1980-х гг. потеряли свою актуальность»11).
Р’Рѕ-вторых, РѕРЅ также указал, что «мы, исследователи, работы которых не связаны СЃ теорией струн, РЅРµ добились сколько-РЅРёР±СѓРґСЊ существенного прогресса Р·Р° последнее десятилетие. Поэтому аргумент, что теория струн является единственным РёРіСЂРѕРєРѕРј РЅР° этом поле, имеет РїРѕРґ СЃРѕР±РѕР№ очень серьезное основание. Есть РІРѕРїСЂРѕСЃС‹, РЅР° которые РІ рамках традиционной квантовой теории поля нельзя получить ответы. Рто должно быть СЏСЃРЅРѕ. Ответы РЅР° РЅРёС… может дать кто-то РґСЂСѓРіРѕР№, Рё единственный „другой", которого СЏ знаю — это теория струн»12'.
Джорджи вспоминал свои высказывания середины 1980-х гг. примерно в том же духе: «В разные времена на начальных этапах своего развития теория струн получала завышенные оценки. В последующие годы я обнаружил, что некоторые идеи теории струн ведут к интересным выводам, которые оказались полезны в моих собственных исследованиях. Теперь я с большей радостью наблюдаю, как люди посвящают свое время исследованиям в теории струн, поскольку вижу, что она способна дать нечто полезное»13).
Теоретик Дэвид Гросс, входящий РІ число лидеров как РІ традиционной физике, так Рё РІ теории струн, красноречиво подытожил ситуацию: «Обычно, РєРѕРіРґР° РјС‹ карабкались РЅР° РіРѕСЂСѓ РїСЂРёСЂРѕРґС‹, прокладыванием пути занимались экспериментаторы. РњС‹, ленивые теоретики, плелись РіРґРµ-то сзади. Время РѕС‚ времени РѕРЅРё сбрасывали РІРЅРёР· экспериментальный камень, который рикошетил РѕС‚ наших голов. РЎРѕ временем РјС‹ находили объяснение Рё могли продолжать наш путь, который нам перекрыли экспериментаторы. Догнав наших друзей, РјС‹ объясняли РёРј, СЃ чем РѕРЅРё столкнулись, Рё как РѕРЅРё туда попали. Таков был старый Рё легкий (РїРѕ крайней мере, для теоретиков) СЃРїРѕСЃРѕР± восхождения РЅР° РіРѕСЂС‹. Нам всем хотелось Р±С‹, чтобы эти РґРЅРё СЃРЅРѕРІР° вернулись. РќРѕ теперь РјС‹, теоретики, должны возглавить колонну. Рто будет гораздо более РѕРґРёРЅРѕРєРёР№ путь»14).
Теоретики, занимающиеся струнами, не хотят совершать одиночное восхождение на самые высокие вершины природы; они предпочли бы разделить трудности и радости со своими коллегами-экспериментаторами. Сегодняшняя ситуация вызвана отставанием технологии, историческим разрывом: теоретические канаты и крючья для последнего
146ВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВ Часть III. Космическая симфония
штурма вершины готовы (РїРѕ крайней мере, частично), Р° экспериментальные еще РЅРµ существуют. РќРѕ это РІРѕРІСЃРµ РЅРµ означает, что теория струн окончательно рассталась СЃ экспериментом. Напротив, теоретики полны надежд «спихнуть РІРЅРёР· теоретический камень» СЃ вершин ультравысокой энергии РЅР° головы экспериментаторов, работающих РІ базовом лагере. Рто основная цель современных исследований РІ теории струн. РџРѕРєР° РЅРµ удалось оторвать камня РѕС‚ вершины, чтобы запустить его РІРЅРёР·, РЅРѕ, как РјС‹ СѓРІРёРґРёРј РЅРёР¶Рµ, несколько дразнящих Рё многообещающих камешков определенно удалось найти.