Неприятности с физикой: взлёт теории струн, упадок науки и что за этим следует - Смолин Ли (книги онлайн полностью .TXT) 📗
В предыдущих главах я предположил, что то, что потерпело неудачу, не столько особая теория, сколько особый стиль исследований. Если кто-то проводит время как в сообществе струнных теоретиков, так и в сообществе людей, работающих над независимыми от фона подходами к квантовой гравитации, он не может помочь, но будет поражён огромной разницей в стиле и в ценностях, выражаемых двумя сообществами. Эта разница отражает раскол в теоретической физике, который восходит более чем на полвека назад.
Стиль мира квантовой гравитации унаследован от того, что использовалось так называемым релятивистским сообществом. Он проводился студентами и партнёрами Эйнштейна, и, в свою очередь, их студентами — такими людьми как Петер Бергман, Джошуа Голдберг и Джон Арчибальд Уилер. Стержневыми ценностями этого сообщества были уважение к индивидуальным идеям и исследовательским программам, подозрение к моде, доверие к математически ясным аргументам и убеждение, что ключевые проблемы тесно связаны с основополагающими вопросами о природе пространства, времени и квантов.
С другой стороны, стиль сообщества теории струн является продолжением культуры теории элементарных частиц. Это всегда было более дерзкой, агрессивной и состязательной атмосферой, в которой теоретики соперничают, чтобы быстро откликнуться на новые разработки (до 1980 года они были обычно экспериментальными), и подозрительно относятся к философским проблемам. Этот стиль вытеснил более склонный к размышлениям, философский стиль, который характеризовал Эйнштейна и изобретателей квантовой теории, и он восторжествовал, когда центр науки переместился в Америку, а интеллектуальный фокус сместился от исследования фундаментальных новых теорий к их применениям.
Наука нуждается в различных стилях, чтобы обращаться к различным видам проблем. Моя гипотеза в том, что ошибкой с теорией струн является факт, что она развивалась с использованием стиля исследований физики элементарных частиц, который с трудом применим к открытию новых теоретических схем. Стиль, который привёл к успеху стандартной модели, также тяжело поддерживать, когда разрывается связь с экспериментом. Этот соревновательный, ведомый модой стиль работал, когда он подпитывался экспериментальными открытиями, но потерпел неудачу, когда не оказалось никаких ведущих способов действий, кроме взглядов и вкусов нескольких выдающихся индивидуальностей.
Когда я начинал моё изучение физики в середине 1970-х, оба этих исследовательских стиля процветали. Имелось намного больше физиков, занимающихся элементарными частицами, чем релятивистов, но имелось достаточно места для тех и других. Не было много мест для людей, которые хотели разрабатывать свои собственные решения глубоких фундаментальных проблем по поводу пространства, времени и квантов, но имелась достаточная поддержка тех немногих, кто имел хорошие идеи. С тех пор, хотя необходимость в релятивистском стиле возрастала, их место в академии сокращалось из-за доминирования теории струн и других больших исследовательских программ. За исключением одной исследовательской группы в Университете штата Пенсильвания, примерно с 1990 года исследовательскими университетами США не был приглашён на работу ни один доцент, работающий над подходами к квантовой теории гравитации, не основанными на теории струн или высших измерениях.
Почему стиль, менее пригодный для решения находящихся под рукой проблем, стал доминирующим в физике, как в Штатах, так и в Европе? Это социологический вопрос, но мы должны на него ответить, если мы хотим сделать конструктивные предложения для восстановления нашей дисциплины до её былой живости.
Чтобы вникнуть в суть проблемы, мы должны взглянуть на некоторые распространившиеся изменения в академическом ландшафте, которые молодая персона должна преодолеть, чтобы совершить карьеру в науке.
Наиболее замечательное изменение в том, что имеется намного большее давление на молодую персону, чтобы конкурировать за расположение более старых влиятельных учёных. Великое поколение, которое сделало науку Америки, теперь подошедшее к выходу в отставку, могло бы посоревноваться за высшие позиции в элите университетов и институтов, но от него не было много давления, если всё, что вы хотели, это профессорство где-нибудь, которое давало бы свободу заниматься вашей работой. С 1940-х по 1970-е рост университетов был экспоненциальным, и для молодых учёных было нормальным иметь после окончания высшей школы несколько предложений профессорско-преподавательских позиций в университетах. Я встречал многих более старых коллег, которые никогда на самом деле не должны были обращаться с просьбой о работе.
Сегодня вещи иные. Университеты прекратили рост в начале 1970-х; несмотря на это, профессора, приглашённые на работу в предыдущую эру, продолжали готовить аспирантов с неизменным темпом, что означало существенное перепроизводство новых докторов философии в физике и других науках. В результате имеется свирепая конкуренция за места в исследовательских университетах и колледжах на всех уровнях академической иерархии. Имеется также намного больший акцент на наёмное профессорство, которое фондируют исследовательские агентства. Это великое сужение альтернатив для людей, которые хотели бы вести свои собственные исследовательские программы, но вместо этого следуют программам, инициированным вышестоящими учёными. Так что имеется всё меньше углов, в которых творческая личность может спрятаться, охраняемая некоторым видом академической работы, и развивать рискованные и оригинальные идеи.
Связан с этим и факт, что университеты сегодня являются намного более профессионализированными, чем это было поколение или два назад. Хотя профессорско-преподавательский состав университетов прекратил рост, было заметное увеличение числа и мощи администраторов. Так что при найме имеется меньше надежды на решение индивидуальных профессоров и больше на статистические меры достижений, такие как уровни фондирования или цитирования. Это также затруднило молодым учёным сопротивление генеральному потоку и посвящение себя изобретению новых исследовательских программ.
В наших попытках сделать беспристрастные оценки нашей работе среди равных мы, профессора, почти рефлекторно стремимся наградить тех, кто согласен с нами, и оштрафовать тех, кто не согласен. Даже когда мы возвышаемся над академической политикой, мы часто попадаем в ловушку оценки равных по положению учёных на основании одномерной характеристики. На собраниях профессорско-преподавательского состава и в неформальных дискуссиях мы говорим о тех, кто «хороший», и тех, кто нет, как если бы мы на самом деле знали, что это означает. Может ли работа жизни личности быть сведена к «Анжела не так хороша, как Крис»? Часто кажется, будто достижения, не требующие ничего, кроме таланта и тяжёлого труда, оцениваются более высоко, чем тщательные размышления или воображение. Интеллектуальные увлечения слишком важны, и люди, которые их игнорируют, имеют ненадёжную академическую карьеру.
Как-то раз я работал над проектом с отставным генералом, который возглавлял колледж военных офицеров, а затем стал консультантом в бизнесе. Он говорил о его разочаровании в попытках работать с университетами. Я спросил его, как он понимает, в чём проблема. Он сказал:
«Имеется простая, но существенная вещь, которую мы преподаём каждому морскому офицеру, и которую ни один университетский администратор, с кем я общался, кажется, не знает: имеется большое различие между управлением и лидерством. Управлять вы можете снабжением ресурсами, но как лидер вы должны вести солдат в бой».
Я согласен с ним. В моё время в университетах я видел гораздо больше менеджмента, чем лидерства.
Проблема, конечно, не ограничивается наукой. Темп инноваций в планировании курса обучения и методах преподавания положительно средневековый. Любые предложения по изменению должны быть одобрены профессорско-преподавательским составом, а в целом большинство профессоров не видит ничего ошибочного в том, как они преподавали в течение десятилетий. Я рано выучил, насколько университеты сопротивляются изменениям. Мне посчастливилось посещать колледж, где курсом физики первого года обучения была квантовая физика. Это редкость. Несмотря на факт, что квантовая физика заменила ньютоновскую механику восемьдесят лет назад, большинство колледжей и университетов в Северной Америке всё ещё откладывают квантовую механику до третьего года обучения, и даже тогда она предлагается только специализирующимся в физических науках. Поскольку я знал, как преподавать курс квантовой механики первокурсникам, я предложил сделать это как аспирант в Гарварде. Я заручился согласием молодого члена профессорского состава Говарда Джорджи преподавать это со мной, но на курс было наложено вето деканом искусств и наук. Джорджи сказал мне, что это не имело никакого отношения к нашему предложению, а было связано с фактом, что оно не прошло бы через требуемые комитеты. Он сказал: «Если бы мы позволили каждому профессору преподавать то, что он хочет, мы получили бы образовательный хаос». Я не уверен, что образовательный хаос является такой уж плохой идеей; в любом случае Гарвард всё ещё не имеет курса квантовой механики для первокурсников.
