Лиза Рэндалл - Достучаться до небес - Научный взгляд на устройство Вселенной

Известно, что Томас Эдисон однажды заметил: «Гений — это один процент вдохновения и 99 процентов пота». А по словам Луи Пастера, «в области исследований счастье улыбается только натруженному уму». Именно поэтому увлеченные исследователи иногда находят ответ на свои вопросы. Но случается, что ответы эти находятся совсем не там, где предполагалось. Александр Флеминг не искал лекарство от инфекционных болезней. Он просто заметил, что грибок уничтожает колонии бактерий Staphylococci, изучением которых он в то время занимался, и распознал потенциальное терапевтическое значение этого факта, хотя понадобилось еще десять лет и труд множества других людей, прежде чем пенициллин стал мощным лекарством, по–своему изменившим мир.

Нередко при определенной широте базы рассматриваемых вопросов возникают и побочные достижения. Работая над суперсимметрией, мы с Раманом Сандрамом получили в конце концов свернутое дополнительное измерение, позволяющее решить проблему иерархии. Потом мы еще раз внимательно посмотрели на уравнения, перенесли их на более широкий контекст и обнаружили, что бесконечное свернутое пространственное измерение может существовать, не порождая никаких противоречий с известными наблюдаемыми фактами или законами природы. Мы занимались физикой элементарных частиц — совершенно другой темой. Но одновременно мы старались удерживать в сознании и общую картину мира. Мы не забывали про глобальные вопросы о природе пространства даже тогда, когда наше внимание было поглощено частными моментами, такими как иерархия масштабов масс в Стандартной модели.

Важно, что ни Раман, ни я не были специалистами по теории относительности, так что к своим исследованиям мы подошли без всякой предвзятости. Ни нам и никому другому в голову бы не пришло, что теория гравитации Эйнштейна допускает существование невидимого бесконечного измерения, пока уравнения не показали нам, что это возможно. Мы упрямо разбирались в следствиях наших уравнений, не зная, что в кругах ученых, занятых теорией относительности, бесконечное дополнительное измерение считалось невозможным.

Тем не менее мы далеко не сразу щерились в том, что правы. Ни Раман, ни я не собирались слепо хвататься за радикальную идею. Выходить за пределы привычных пространства и времени имело смысл только после того, как мы и многие другие физики убедились, что традиционные идеи здесь не годятся. Хотя дополнительное измерение — достаточно свежая гипотеза, теория относительности Эйнштейна продолжает действовать. Поэтому мы могли воспользоваться готовыми уравнениями и математическим аппаратом, чтобы понять, как поведет себя наша гипотетическая вселенная.

Позже другие использовали результаты этого исследования и приняли модель с дополнительными измерениями за отправной пункт в собственных поисках новых физических идей, которые, возможно, будут применимы в какой‑нибудь вселенной без дополнительных измерений. Подойдя к этой проблеме буквально, физики увидели в ней возможности, которых прежде никто не замечал. Такой подход помог ученым выйти за рамки трехмерности.

Всякому, кто вторгается на новые территории, приходится мириться с массой неопределенностей — от них невозможно избавиться, пока проблема не будет решена полностью. Даже если вы начинаете с прочного фундамента существующих знаний, то, изучая новые явления, вы рано или поздно столкнетесь с неизвестностью и неопределенностью, хотя, конечно, рискуете вы при этом куда меньше, чем канатоходец. Не только космонавты, но и ученые, и художники дерзко стремятся «туда, где никто еще не бывал». Но их дерзость не слепа и не случайна, и они не пренебрегают достижениями предшественников, даже если речь идет о совершенно новых идеях и безумных экспериментах, которые, кажется, и реализовать‑то невозможно. Исследователи стремятся быть готовыми ко всему. Именно для этого нужны правила, уравнения и представления о непротиворечивости. Это страховка, которая защищает нас во время путешествия по неизвестным землям.

По словам моего коллеги Марка Камионковски, «хорошо быть амбициозным и смотреть в будущее». Но главное все‑таки — ставить реалистичные цели. Один студент, достигший больших успехов в изучении бизнес–менеджмента, заметил, что базой недавнего успешного экономического роста, раздувшегося затем в экономический пузырь, в значительной мере была именно креативность. Но, заметил он также, недостаток сдерживающих факторов привел к тому, что пузырь лопнул.