Мир, полный демонов: Наука — как свеча во тьме - Карл Саган (1996)

Вот один из множества примеров: выведенные Исааком Ньютоном законы движения и закон всемирного тяготения справедливо причисляются к высшим достижениям человечества. Прошло триста лет, а мы все еще объясняем затмения с точки зрения ньютоновской динамики. С Земли отправляется космический корабль, и спустя годы полета, преодолев миллиарды километров, он выходит на заданную орбиту, безошибочно учтены все движения светил, понадобилось внести лишь небольшие коррективы, предложенные Эйнштейном. Поразительная точность. Ньютон, похоже, в своем деле разбирался.

Но ученые никогда не удовлетворяются тем, что теория «достаточно хороша». Они все время выискивают щелочки в блестящих доспехах сэра Исаака. На предельных скоростях, при сильной гравитации его законы дают сбой. Это осознал и сформулировал Альберт Эйнштейн в общей и специальной теории относительности и в противостоянии Ньютону стяжал бессмертную славу. Законы Ньютона верны применительно к огромному большинству явлений – к тем, что мы наблюдаем вокруг себя в повседневной жизни. Но в определенных обстоятельствах, для нормального человека непредставимых, – мы как-то редко летаем на скорости света, – эта система перестает давать верный ответ, соответствовать тому, что происходит в реальном мире. Общая и специальная теория относительности никак не отделаются от законов Ньютона в той обширной сфере, где эти законы верны, однако при особых условиях, т. е. при высокой скорости и зашкаливающем притяжении, эти теории предполагают иные результаты, и их предсказания идеально совпадают с данными наблюдений. Значит, физика Ньютона была лишь приближением к истине, она работала в тех условиях, которые нам привычны, а в новых условиях оказалась непригодна. Открытия Ньютона – великое, по заслугам восхваляемое достижение человеческого ума, но и они несовершенны.

Мало того, сознавая несовершенство человеческого разума, помня, что мы стремимся к истине, однако, двигаясь по асимптоте, никогда не сумеем полностью с истиной совпасть, наука взялась уже и за поиски условий, при которых неверной окажется общая теория относительности. К примеру, эта теория предсказывает существование удивительного явления – гравитационных волн. Обнаружить их пока что не удалось, и если выяснится, что таких волн вовсе не существует, вся общая теория относительности окажется под вопросом. Существуют пульсары – быстро вращающиеся нейтронные звезды, чью частоту мерцания современными инструментами удается замерить с точностью до 15 знаков после запятой. Два пульсара высокой плотности, вращающиеся друг вокруг друга, должны испускать гравитационные волны в большом количестве, и из-за этого орбиты и скорость вращения обеих звезд будут постепенно меняться. Джозеф Тейлор и Рассел Халс из Принстонского университета воспользовались этим для того, чтобы проверить предсказания общей теории относительности принципиально новым способом. Они допускали, что результаты не уложатся в эту теорию, и в таком случае один из главных столпов современной физики будет ниспровергнут. Ученые были вполне готовы бросить вызов общей теории относительности, и все сообщество усердно их к этому поощряло. В итоге наблюдения за двойными пульсарами в точности подтвердили предсказания общей теории относительности, а Тейлор и Халс получили в 1993 г. Нобелевскую премию по физике. Другие физики проверяют общую теорию относительности иными способами: например, пытаются зафиксировать злостно ускользающие от наблюдения гравитационные волны. Нужно попробовать теорию на излом, выяснить, существуют ли в природе такие условия, при которых великие и много объяснившие открытия Эйнштейна в свою очередь окажутся недостаточными.

Подобные задачи наука будет решать всегда, пока живы на свете ученые. Общая теория относительности вполне очевидно не годится применительно к квантовой физике, но даже если бы она и тут работала, если бы подтверждалась везде и повсюду, разве не наилучший способ проверить надежность теории – изо всех сил искать ее недостатки и изъяны?