“Правильная” история науки: такая же, но без крыльев

Три утверждения об истории науки, редко формулируемые явно, но часто принимаемые по умолчанию:
1. “Незаменимых у нас нет”. Наука развивается эргодически, если изобрести машину времени и <элиминировать>, по списку, всех признанных гениев за последние двести лет (а чего еще с ней делать-то?), наука, по ответу, будет выглядеть так же – те же открытия сделают другие люди.
2. Ученые не выносят ни малейших противоречий. Если есть экспериментальный факт, не укладывающийся в рамки существующих теорий – люди ночами не спят, все думают, как его объяснить, согласовать с другими, и т.д., и т.п.
3. (Продолжение и развитие 2). Наука основана на эксперименте. Накапливаются факты, не укладывающиеся в рамки существующих представлений… и т.п.
Все три утверждения мне кажутся абсолютно misleading, а первое – не только неверным, но и крайне неприятным.
Прежде всего, “эргодичность” надо правильно понимать. Для достижения равновесного состояния часто надо преодолевать очень высокие энергетические барьеры, и времена, за которые они преодолеваются, могут быть чудовищно велики. Простейший пример: алмаз, как правило, не превращается самопроизвольно в графит. Более провоцирующий: реакции ядерного синтеза не идут самопроизвольно в земных условиях, хотя абсолютно энергетически выгодны. И так далее. Рельеф, по которому мы движемся в процессе познания, очень сложный, изрезанный, и совершенно не факт, что, пропустив случайно перевал, ведущий в залитую солнцем и поросшую цветами долину, мы, за разумное время, найдем обходный путь туда же.
Что касается второго и третьего утверждений, пример, который немедленно приходит в голову (мне) – магнитобиология. Фактов, свидетельствующих о различных биологических эффектах сильных, и, что удивительнее, слабых магнитных полей – вагон и маленькая тележка. Сделать с ними ничего нельзя, т.к. не выработан язык, на котором эти факты следует интерпретировать. Поэтому, что считать фактом, а что нет, есть целиком и полностью вопрос личной веры. (Конечно, этот пример не из самых ярких, но тут я, хотя бы отчасти, могу опереться на личный опыт).
Вернемся к пункту 1. Поиграем в альтернативную историю. Эйнштейна не существует, а наука развивается “правильно” (эксперимент мотивирует теорию, и т.п.). Ограничимся обсуждением лишь теории относительности, которая, к слову сказать, не есть главный вклад Эйнштейна в науку – гипотеза световых квантов важнее и радикальнее. Итак. СТО (специальная теория относительности) создана Пуанкаре, как раздел электродинамики, и сводится к утверждению, что “преобразования Лоренца образуют группу”. Мне кажется абсолютно невероятным, чтобы кто-то еще пошел бы той же дорогой, что Эйнштейн – через “принцип Маха”, мысленный эксперимент Ньютона с вращающимся ведром, требование общей ковариантности и так далее. ОТО в десятые-двадцатые годы XX века не появляется. (Замечание: я в курсе, что уравнения гравитационного поля были, в конце концов, получены не только Эйнштейном, но и Гильбертом; но я очень сомневаюсь, чтобы Гильберт, или любой другой математик, смог бы пройти весь десятилетний путь, который привел к этим уравнениям). Вопрос: когда и как была бы создана ОТО “нормальными средствами”? В качестве первой попытки ответа, в голову приходит работа Утияма 1955 года (ОТО было сформулировано на самом деле в 1915), где ОТО возникла как неабелева калибровочная теория на группе Лоренца. Значит, сорок лет? Не уверен. Ведь само по себе понятие калибровочной инвариантности было введено Вейлем именно при попытках обобщить ОТО, включив туда электромагнетизм. Конечно, уравнения Максвелла имеют такое свойство, но кто и когда его заметил бы, а, самое главное, счел бы важным – неведомо. Возможно, вся эта линия на “геометризацию физики” ждала бы еще лет сто.
Что совершенно точно, никто не стал бы городить огород из-за смещения перигелия Меркурия. Эффект крайне мал, продолжались бы попытки найти другую планету, близкую к Солнцу, и т.п. Конечно, после создания СТО кто-то стал бы продумывать следствия утверждения, что гравитация распространяется с конечной скоростью и допер бы, думаю, до (неправильной) скалярной теории. Сдвиг перигелия это бы не объяснило, но разбираться в этом можно было бы еще очень и очень долго. Скорее всего, проблема просто всем бы быстро надоела и перешла в разряд неинтересных, тех, о которых не принято говорить в приличном обществе.
Не появилась бы космология. Хаббл наблюл бы в положенное время свой закон (точность измерения расстояний до галактик, кстати сказать, крайне низкая), но без линии Эйнштейн – Фридман – Леметр – я совершенно не представляю, как можно было бы интерпретировать эти данные как свидетельство расширения Вселенной. Скорее всего, вышло бы как с магнитобиологией – жопа есть, а слова нет.
27.02.2007
(с) Professor Mikhail Katsnelson