Поиск тайн вселенной: утрата универсальных законов
От безликих частиц фундаментальной физики до болот, гор и тропических лесов, блох, моржей и пробок в дорожной сети, нам всем предполагается жить в мире, управляемом вечными всеобъемлющими законами, открытыми благодаря экспериментам физики и закодированными в ее математических уравнениях. Однако это 400-летнее представление об управлении природой сегодня подвергается подрыву захватывающими новыми способами понимания в различных научных дисциплинах, включая физику и биологию, а также, возможно, менее ожидаемо, в изучении общества. Порядок виден в мире, и невидим. Но, если мы доверимся этим новым способам понимания, это не обязательно должен быть порядок универсального закона. Это может быть местным, кусочным и контекстуальным - очень похожим на мир, с которым мы сталкиваемся.
Мы живем нашу повседневную жизнь в пестром мире, отличном от мира фундаментальных частиц, организованных по типам, каждый из которых точно такой же, как соседний, бессознательно движется так, как ему было предначертано. В будний мир будущее открыто, мало что известно наверняка, неожиданность проникает в самые лучшие планы, все отличается от всего другого, вещи меняются и развиваются, и разные системы, созданные разными способами, приводят к разным образцам. В течение веков этот повседневный мир был в разрыве с научным миром, полностью управляемым неизменными законами. Но многие из способов, которыми мы занимаемся наукой сегодня, приносят научное представление в большее согласие с тем, что мы видим каждый день: большая часть современной науки понимает и манипулирует миром без прибегания к универсальным законам.
Рассмотрим биологию, где наши знания с момента Второй мировой войны сделали огромные скачки вперед и с ними нашу способность использовать эти знания. Как закодированы эти знания? Тщательное изучение используемых методологий, особенно в эволюционной биологии, предполагает, что вместо старомодных "правильных законов" биология предлагает вместо этого законы, которые возникают исторически, законы, которые зависят и законы, которые признают исключения. Различные виды исследований, такие как в молекулярной биологии или нейробиологии, предполагают не законы, описывающие регулярное, неизбежное поведение, а механизмы, которые, функционируя правильно, в правильных местах, генерируют регулярное поведение. Один из таких примеров - взаимодействие структур нерибонуклеиновых цепочек с молекулами тРНК и рибосомами для обеспечения синтеза белка. Все отрасли биологии - так же, как и другие науки - буквально переполнены законами "ceteris paribus": законами, действующими только в особых обстоятельствах.
Физика не является исключением. Её достоинства могут вызвать трудности. Терминология физики строго контролируется, что выделяет её среди дисциплин, которые трудно назвать наукой вообще (те, которые используют термины вроде "глобализация" или "бессознательное желание" без жёстких критериев для их применения). В физике существуют правила использования языка, например, как описать квантовое поле или классическую силу, такие как F = GMm/r2, когда две массы на расстоянии r взаимодействуют. В большинстве ситуаций есть множество факторов, влияющих на результат, которые мы не умеем описать с помощью упорядоченных описаний, и, возможно, их вовсе нельзя так описать. Это не ситуации, в которых законы физики проявляют себя наилучшим образом.
Рассмотрим Эксперимент Стэнфордского университета по изучению гравитационных воздействий, в котором были размещены четыре гироскопа в космосе, чтобы проверить предсказание общей теории относительности о том, что гироскопы должны прецессировать из-за взаимодействия с кривизной пространства-времени. Прогноз Эксперимента Стэнфордского университета по его гироскопам был настолько свободен от условий, каким может быть утверждение в физике о реальном мире. Это потому, что исследователи потратили огромное количество времени - более двадцати лет - и использовали огромное количество знаний из физики и инженерии. Они пытались исключить все другие причины прецессии; следовательно, все другие причины должны были быть описуемы языком физики. К тому же, если бы они не смогли добиться успеха и другие причины проявились, то любая из них, которую они не смогли бы описать, сделала бы невозможным точное предсказание. Если вы не можете описать это, вы не можете включить это в ваши уравнения.
Таким образом, неудивительно, что хорошие подтверждения законов физики происходят в специальных ситуациях, где мы можем описать все причины с помощью соответствующих концепций физики. Это и есть истинное содержание клаузулы "ceteris paribus": этот закон действует до тех пор, пока все факторы, влияющие на изучаемое поведение, можно описать соответствующими концепциями физики, которые имеют строгие правила для их применения, такие, как требования хорошей и строгой науки; он действует в таких специально структурированных средах - это единственные среды, в которых мы можем производить точные предсказания. Независимо от того, существует ли (или нет) систематичность за пределами таких структурированных сред, это спекуляция, выходящая далеко за рамки строгого тестирования, благодаря которому физика получает свои похвалы. То же самое можно сказать и о предположении, что все среды тайно структурированы правильным образом, даже если мы ещё не открыли это.
Лаборатории имеют правильную структуру, а также лазеры, батареи и велосипеды. Также множество природных ситуаций имеют правильную структуру. Планетная система настолько структурирована и кажется, что мало какое воздействие не может быть охвачено подходящими концепциями физики. Однако большинство ситуаций, по всей видимости, не имеют правильной структуры. Физика прежде всего является точной наукой. Её концепции должны быть точными, измеримыми и соответствовать точным математическим законам. Таким образом, они даже в принципе могут быть не в состоянии описать каждую ситуацию. Таким образом, законы физики являются "ceteris paribus", и, возможно, даже неисправимо таковыми.
Что же насчет понятия вечного, универсального закона? Чтобы соответствовать тому, что происходит в современной физике, биологии и социальных науках, как предлагает философ Сандра Митчелл, старая дихотомия "закон против незакона" или то, что является универсальным, бесисключительным, неизменным, против всего остального, должно уступить место плавной шкале в различных измерениях. Рассматривая, как успешно создаются научные результаты в различных областях, можно сказать, что это истины различных форм с разными степенями универсальности и бесисключительности, описывающие разные степени и виды порядка, придают наукам их способность предсказывать и контролировать.
Адаптировано из: "Свержение законов в науке" Нэнси Картрайт, опубликовано в "Переосмысление порядка: После законов природы", ред. Нэнси Картрайт и Кит Уорд, 2016, Лондон: Bloomsbury Press.
Подписывайтесь на наш канал! Тут много интересного!
Источник новости : https://iai.tv/articles/unnatural-laws-auid-564