Стрела времени ранила теорию Ньютона

Случайность играет великую роль в истории науки.
Филиппо Пеладжио Паладжи. Исаак Ньютон открывает рефракцию света. Пинакотека Tosio-Martinengo, Брешиа, Италия

Альтернативная история – популярный сегодня жанр. Не обошла эта тенденция и очень важную и интересную отрасль исторического знания – историю науки. Один из вариантов этой темы представляет в беседе с журналистом Артемом ПЕТРОВЫМ доктор физико-математических наук, действительный член Российской академии космонавтики, профессор Всеволод ЧУМЕНКОВ.

– Всеволод Петрович, насколько мне известно, вы работаете сейчас над книгой на тему истории науки. О какой именно стороне истории науки идет речь?

– Название моей монографии, состоящей из шести частей, – «Возникновение новой научной концепции и проникновение ее идей в некоторые области естественной, технической и гуманитарной науки».

– В вашем исследовании есть раздел, из которого следует, что мировая наука могла пойти по другому пути. Интересно, что имеется в виду?

– Видимо, речь идет о содержании небольшой главы – «Об одной возможной альтернативе развития мировой науки, ставшей известной три века спустя».

Известно, что в XVII и XVIII веках в мировом научном сообществе сложилась совокупность идей и взглядов, получивших общее название классической науки или ньютонианства. Это была эпоха крушения феодализма в Западной Европе, когда социальная система находилась, если можно так сказать, в сильно неравновесном состоянии.

Модель мироздания, предложенная Ньютоном и представителями классической науки того времени, нашла приложение в различных областях человеческой деятельности. Она успешно распространилась не только вследствие ее научных достоинств, но и потому, что возникавшее тогда индустриальное общество, основанное на революционных принципах, представляло необычайно благодатную почву для восприятия этой новой модели. Машинная цивилизация в попытке обосновать свое место в космическом порядке вещей с энтузиазмом восприняла ньютоновскую модель и щедро вознаграждала тех, кому удавалось продвинуться хотя бы на шаг в дальнейшем ее развитии.

– То есть возникло что-то вроде культа Ньютона?

– По крайней мере в глазах Англии XVIII века Ньютон был «новым Моисеем», которому Бог явил свои законы, начертанные на скрижалях. Став еще при жизни почти национальным героем, Ньютон примерно столетие спустя при могучей поддержке авторитета Лапласа превратился в символ научной революции в Европе. Ньютоновская система успешно преодолела все препятствия на своем пути. Более того, она проложила путь математическому методу, позволившему учесть все наблюдаемые отклонения в движении планет и даже использовать их для вывода о существовании еще неизвестной планеты. Предсказание существования планеты Нептун явилось своего рода освящением предсказательной силы, присущей ньютоновской картине мироздания.

К концу XIX века имя Ньютона стало нарицательным для обозначения всего образцового. Представители многих областей науки стремились использовать идеи и методы ньютоновской концепции для объяснения своих сложных проблем. Это был период, который казался золотым веком классической науки.

Ньютоновская наука и поныне занимает особое место. Некоторые из введенных ею основных понятий получили полное признание и сохранились до наших дней, выдержав все изменения, которые претерпевало естествознание со времен Ньютона...

– Судя по сказанному, далее должно последовать «но» или «однако»?

– Именно так. Основоположник новой научной концепции ученый и мыслитель, лауреат Нобелевской премии Илья Романович Пригожин отмечал, что золотой век классической науки миновал. Вместе с ним исчезла и уверенность в том, что ньютоновская рациональность, несмотря на значительно расходящиеся между собой интерпретации, может быть приемлемой основой для нашего диалога с природой. Ныне наступает, или, возможно, уже наступил, новый век науки, и, будет ли он золотым, нам неведомо.

– В чем же состоит главное отличие новой теории Пригожина, ее идей и подходов от ньютоновской концепции?

– Как известно, у Ньютона, если заданы начальные условия, то можно восстановить прошлое и предсказать будущее. В теории Ильи Пригожина время необратимо, существует «стрела времени». В основу рассмотрения эволюции сложной системы положена новая трактовка проблемы необратимости. Она состоит в том, что в процессе нелинейной эволюции системы и возникновения неустойчивостей в точках бифуркаций (ветвления решений) заданные начальные условия «забываются». Значит, теряется возможность восстановить прошлое и предсказать будущее. Новая трактовка проблемы необратимости содержит также новое отношение между случайностью и необходимостью.

В работах Ильи Пригожина было показано, что в отличие от искусственных явлений, которые могут быть детерминированными и обратимыми, естественные процессы непременно содержат элементы случайности и необходимости. Было также установлено, что материя во Вселенной не является пассивной субстанцией, описываемой в рамках механистической картины мира. Этой материи также свойственна спонтанная (самопроизвольная) активность. В связи с этим перед наукой возникла проблема дать такое описание самопроизвольной активности материи, которое бы объясняло процесс ее самосборки.

Возникновение в связи с этим направления исследований образования структур и возникновение хаотических движений в открытых системах в условиях сильной неравновесности в настоящее время претерпевает становление, бурно развивается, все более приобретая междисциплинарный характер.

– А не могла ли возникнуть эта приемлемая основа для нашего, нынешнего времени, диалога человека с природой три века назад?

– Известно, что сам Ньютон никогда не вторгался в область морали и этики, он не сомневался в универсальном характере законов, изложенных в его «Математических началах натуральной философии». «Природа весьма согласна и подобна в себе самой», – утверждал Ньютон в вопросе 31 другой своей знаменитой книги «Оптика».

Не так много книг, повлиявших на ход истории. «Математические начала натуральной философии» Исаака Ньютона – из этого перечня. Экземпляр «Начал» с собственноручными пометками Ньютона.

Однако, как выяснилось в последнее время, у Ньютона были и другие мысли, не согласующиеся с его убеждениями, изложенными в его фундаментальном труде. Эти его представления оказались весьма неожиданными...

– Что может быть неожиданного в трудах сэра Исаака Ньютона?

– Неожиданной оказалось находка – довольно объемная рукопись Ньютона, обнаруженная в конце прошлого века в Иерусалимской библиотеке. Там она пролежала в «черном ящике» триста лет, и никто не знал о ее существовании. Как считает английский исследователь Мануэль, издавший в Оксфорде в 1974 году книгу «Религия Исаака Ньютона», найденный текст однозначно доказывает: вне контура своих классических «Начал», пожалуй, даже в противовес им, сэр Исаак Ньютон допускал гораздо большее многообразие форм бытия, нежели это признавали физики-позитивисты и приверженцы англосаксонского христианства.

Если говорить конкретно, то позиция Ньютона состояла в том, что вся природа «заполнена живыми существами и в нас самих, и в телах и в крови всех животных, обитают бесчисленные существа, незримые без «волшебного стекла». Точно также и космос может быть заполнен существами неведомой нам природы, способными двигаться куда захотят, а через своих вестников или ангелов управлять Землей, равно как и всеми небесами».

Мануэль рассуждает и спрашивает: почему общепризнанный гений, президент Лондонского королевского общества не только не обнародовал свои сокровенные мысли, но, напротив, надежно упрятал записи на долгие времена? Не рискнул? Или сам в себе усомнился? Но ведь все-таки не сжег! Да еще снабдил рукопись набросками рисунков. Значит, ценил?! Может, даже выше своих «Начал»?!

Не будем спешить с выводами. Как убежденный эмпирик, как строгий ученый муж – математик, астроном, физик, философ, – он строил свои эпохальные научные законы на тонко выверяемых фундаментальных расчетах, его лозунгом было знаменитое Hypotheses non fingo – «Гипотез не делаю». Создав недвусмысленную физическую картину мира, он не мог не утаить от публики многомерную панораму биологического космоса, ведь она ничем не подтверждена и являет собой лишь плод его интуиции. «Плод, вызревший в просторах пусть творческой, но все же фантазии. Похоже?» – так думает Мануэль.

Сейчас мы уже знаем, что грандиозный храм науки, возведенный Ньютоном и несколько столетий служивший цитаделью человеческого знания, ныне кое в чем ставится под сомнение; а тот «апокриф», который триста лет назад мог смутить светские умы и подточить церковные устои, вроде бы начинает пролагать себе перспективное русло. А ведь если бы рукопись увидела свет при жизни автора, многие мировые процессы могли получить бы иное развитие.

– Кто-нибудь из корифеев современной науки отзывался об этом апокрифе?

– Например, Фримен Дайсон, именитый физик-теоретик, член Национальной академии наук США, считает: выпусти Ньютон «птичку в свет», поставь свой непререкаемый авторитет на службу поэтическому видению мира – не исключено, что век Просвещения сумел бы уберечь европейскую культуру от раскола. Раскола между плоским рационализмом (опиравшимся на узаконенные ньютоновские стереотипы) и неумеренным иррационализмом (основанном на буквальном понимании библейских текстов). Возник бы союз науки и религии, тогда как в реальной истории их конфликт буквально истерзал и истощил культуру, философию, мораль Запада. Кроме того, пишет Дайсон, мог быть сглажен политический излом между «наполеоновским» централизмом и национал-безумием.

– Теперь понятно, почему вы начали с теории Пригожина...

– Да, отражая общие представления об эволюции сложной системы с точки зрения теории сложного поведения систем, следует заметить, что произведенный Ньютоном переворот в науке не следует рассматривать как результат линейного развития более ранних идей. Этот переворот можно рассматривать как переходное явление в развитии науки, имеющей нелинейный характер, как точку бифуркации в этом процессе. В этой точке после ее прохождения системой возможно несколько альтернативных путей.