Стівен Вайнберг - Пояснюючи світ

центральна влада. Падіння в 1453 році Константинополя змусило грецьких учених тікати на Захід до Італії й далі. Епоха Відродження посилила інтерес до світу природи та встановила вищі стандарти точності давніх текстів і їхнього перекладу. Винайдення друкарського верстата з набірним шрифтом зробило наукове спілкування значно швидшим та дешевшим. Відкриття й дослідження Америки зміцнило впевненість, що в давнину люди багато чого не знали. Крім того, згідно з так званою тезою Мертона, протестантська Реформація початку XVI століття підготувала сцену для великих наукових успіхів в Англії XVII століття. Соціолог Роберт Мертон припускав, що протестантизм створив сприятливі для науки соціальні відносини й запропонував своєрідну комбінацію раціоналізму, емпіризму та віри у зрозумілий порядок природи – відносини та переконання, які він знаходив у роботі учених-протестантів24.

Важко сказати, наскільки важливими були ці різноманітні зовнішні впливи на наукову революцію. Але хоча я не можу сказати, чому саме Ісаак Ньютон наприкінці XVII століття в Англії відкрив класичні закони руху й тяжіння, гадаю, мені відомо, чому ці закони набули своєї форми. Усе дуже просто: з дуже хорошим наближенням світ справді підкоряється законам Ньютона.

Дослідивши історію фізичної науки від Фалеса до Ньютона, я хотів би тепер запропонувати гіпотетичні роздуми про те, що привело нас до сучасного поняття науки, представленого досягненнями Ньютона та його наступників. Нічого з того, що визначає сучасну науку, не планували науковці стародавнього або середньовічного світу. Фактично, навіть якби наші попередники й могли уявити собі науку в її нинішньому вигляді, цілком можливо, що вона їм не надто сподобалася б. Адже сучасна наука безособова, у ній немає місця надприродним втручанням або (поза біхевіористськими науками) людським цінностям, немає відчуття мети, а ще вона не дає жодної надії на повну визначеність. То як же ми дійшли до неї?

Стикаючись із незрозумілими явищами, люди всіх культур шукали пояснень. Навіть коли вони відмовлялися від міфології, більшість спроб пояснення не давала задовільних результатів. Фалес намагався зрозуміти матерію, гадаючи, що вся вона містить воду, але чого він досяг із цією ідеєю? Яку нову інформацію вона йому принесла? Ніхто в Мілеті чи ще десь не зумів побудувати чогось на положенні, що все навколо складається з води.

Але час від часу хтось таки знаходить спосіб пояснити якесь явище, який так добре підходить та прояснює так багато, що приносить досліднику неабияке задоволення, особливо коли це нове розуміння кількісне, а спостереження докладно його підтверджує. Уявімо, що відчував Птолемей, коли зрозумів, що, додавши до епіциклів та ексцентрів Аполлонія та Гіппарха еквант, він отримав теорію планетних рухів, завдяки якій міг передбачати з великою точністю, де можна буде знайти в небі будь-яку планету в будь-який час. Відчути його радість можна з рядків, які я вже цитував раніше: «Відстежуючи численні рухи зірок по колу, я більше не торкаюся ногами Землі, а поруч із самим Зевесом смакую амброзією – їжею богів».

Ця радість мала свої недоліки – так завжди буває. Не треба бути послідовником Арістотеля, щоб вас збентежив доволі дивний петлеподібний рух планет, що рухаються по епіциклах у теорії Птолемея. Крім того, його теорія містила просто огидне припасування: обертання центрів епіциклів Меркурія й Венери навколо Землі, а Марса, Юпітера та Сатурна навколо їхніх епіциклів мало тривати чітко один рік. Понад тисячу років філософи сперечалися про те, яку роль зіграли такі астрономи, як Птолемей, і чого вони прагнули: справді зрозуміти природу небес чи просто припасувати дані?

Тож яке задоволення мав відчути Коперник, коли зумів пояснити, що припасування та петлеподібні орбіти з’явилися в теорії Птолемея лише тому, що ми дивимося на Сонячну систему із Землі, що рухається. Усе ще недосконала, теорія Коперника не зовсім відповідала даним спостереження без потворних додаткових ускладнень. Як же сильно тоді математично обдарований Кеплер мав радіти, замінивши безлад Коперника впорядкованим рухом по еліпсах, що підкоряється трьом його законам.

Так світ працює на нас як навчальний механізм, підкріплюючи наші хороші ідеї моментами задоволення. За багато століть ми засвоїли, які підходи до пізнання можливі. Ми навчилися не хвилюватись через мету, бо такі хвилювання ніколи не приводять до того задоволення, якого ми прагнемо. Ми навчилися відмовлятись від пошуку цілковитої визначеності, бо пояснення, що роблять нас щасливими, ніколи не є стовідсотково точними. Ми навчилися проводити експерименти, не переймаючись штучністю наших висновків. Ми виробили естетичне відчуття, що дає нам підказку, які теорії працюватимуть, і це додає нам задоволення, коли вони таки працюють. Наші поняття про світ нагромаджуються. Усе це відбувається незаплановано й непередбачувано, але веде до достовірних знань і водночас приносить нам радість.

15. Епілог. Велике спрощення

Велике досягнення Ньютона залишило ще багато того, що потребувало пояснень. Природа матерії, властивості інших сил, окрім тяжіння, що діють на матерію, а також дивовижні можливості життя все ще були загадками. За роки після Ньютона досягнуто величезного прогресу1, завеликого, щоб описати його в одній книжці, не кажучи вже про один-єдиний розділ. Метою цього епілогу є наголосити лише на тій думці, що в міру розвитку науки дедалі чіткіше вимальовувалася дивовижна картина: виявилося, що світом керують природні закони, значно простіші й уніфікованіші, ніж це уявляли за часів Ньютона.

Сам Ньютон у Книзі III своєї «Оптики» накидав обриси теорії матерії, яка мала охопити принаймні оптику та хімію:

Тепер найменші частинки матерії зможуть зв’язуватися найсильнішими тяжіннями й утворювати більші частинки зі слабшою дією; а багато з них зможуть зв’язуватися та утворювати ще більші частинки, дія яких буде ще слабша, і так далі для різних послідовностей, поки прогресія не закінчиться найбільшими частинками, від яких залежать хімічні процеси та кольори природних тіл і які внаслідок зв’язування утворюють тіла відчутної величини2.

Він також говорив про сили, що діють на ці частинки:

Бо ми маємо зрозуміти з природних явищ, які тіла притягуються і які закони та властивості тяжіння, перш ніж вивчати причину, з якої це тяжіння відбувається. Притягнення сил тяжіння, магнетизму та електрики поширюються на дуже відчутні відстані, а тому їх спостерігають просто очима, а можуть бути й інші, поширені на такі малі відстані, що їх не вдається спостерігати3.

Як видно з цих висловлювань, Ньютон добре знав, що у природі є й інші сили, крім тяжіння. Про статичну електрику знали давно. Ще Платон у своєму «Тімеї» згадував, що коли потерти шматочок бурштину (давньогрецькою мовою – електрон), то він може підіймати легкі предмети. Магнетизм був відомий із властивостей природних магнітних руд, які використовували китайці для геомантії й докладно вивчав придворний лікар