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

Нейт Силвер, создатель блога FiveThirtyEight, лучше всего предсказавшего итоги президентских выборов 2008 г., в 2009 г. взял у меня интервью для книги о прогнозировании, над которой работал. В тот момент мы стояли перед лицом экономического кризиса, войны в Афганистане, ростом затрат на здравоохранение, потенциально необратимых изменений климата и других неотвратимых угроз. Я согласилась встретиться с ним отчасти из собственного интереса, потому что меня интересовали взгляды Нейта на то, когда и почему сбываются прогнозы.

Тем не менее меня несколько озадачил тот факт, что Нейт выбрал для интервью меня. Я предсказывала только результаты столкновений элементарных частиц, а гости Лас–Вегаса, не говоря уже о правительстве, вряд ли заключают об этом пари. Подумалось, что Нейт, возможно, будет спрашивать про черные дыры в БАКе. Но, несмотря на отвергнутый к тому моменту судебный иск, мне не верилось, что Нейта интересует этот сценарий. Ведь настоящих‑то опасностей — взять хотя бы перечисленные выше — вокруг гораздо больше!

Нейта и, правда, не интересовала эта тема. Он задавал мне гораздо более тонкие вопросы о том, как физики рассуждают и откуда берут предсказания относительно БАКа и других экспериментов. Он всерьез интересуется прогнозированием, а ученые постоянно занимаются этим. Нейт хотел больше узнать о том, как мы выбираем вопросы, которые затем ставим перед собой, и какие методы используем в прогнозах. Эти же вопросы мы с вами вскоре рассмотрим более подробно.

Но, прежде чем говорить об экспериментах, которые ставятся на БАКе, и рассуждать о том, что мы можем там обнаружить, мы еще немного поговорим о рисках. Странное сегодняшнее отношение к рискам и путаница в вопросе о том, когда и как следует их предсказывать, безусловно, заслуживают нашего внимания. Новости каждый день сообщают о многочисленных трагедиях, причиной которых стали непредвиденные или не принятые во внимание проблемы. Возможно, физика элементарных частиц и представление о масштабных различиях помогут нам внести некоторую ясность в этот запутанный вопрос. Судебный иск по поводу черных дыр в БАКе был, разумеется, глупостью, но и он сам, и другие, по–настоящему насущные проблемы сегодняшнего дня поневоле заставляют задуматься о том, как важно заранее предусмотреть возможные риски.

Предсказания в физике элементарных частиц сильно отличаются от оценки рисков в реальном мире, и мы с вами в одной-единственной главе можем лишь очень поверхностно затронуть вопросы оценки и снижения рисков. Более того, пример с черными дырами не стоит обобщать, поскольку в данном случае риска как такового практически не существует. Тем не менее он может оказаться полезным при рассмотрении вопросов оценки и учета рисков. Мы увидим, что, хотя черные дыры в БАКе никогда никому не угрожали, некорректный прогноз часто бывает очень опасен.

Рассматривая предположения о черных дырах в БАКе, физики экстраполировали существующие научные теории на еще не исследованные энергетические масштабы. Обоснованные научные рассуждения и четкие экспериментальные данные позволили нам сделать вывод, что ничего катастрофического произойти не может, хотя мы и не знали на тот момент, что покажут реальные эксперименты. Ученые пришли к единому мнению о том, что опасность от черных дыр в коллайдере пренебрежимо мала и никак не может представлять проблемы, даже на промежутках времени, сравнимых со временем жизни Вселенной.

Такой подход в корне отличается оттого, как оценивают другие потенциальные риски. Я до сих пор не понимаю, как экономисты и финансисты несколько лет назад могли не заметить надвигающегося финансового кризиса и почему после того, как кризис удалось купировать, похоже, начали готовить почву для следующего. Экономисты и финансисты в своих прогнозах не высказывали единого мнения о том, что все будет в порядке, и все же никто не вмешался, пока экономика не оказалась на грани полного краха.

Осенью 2008 г. я принимала участие в одной междисциплинарной конференции, во время которой мне не в первый и не в последний раз задали вопрос о черных дырах. Вице–президент Goldman Sachs International, сидевший справа от меня, тихонько пошутил, что настоящая черная дыра, с которой нам придется иметь дело, — это экономика. Аналогия оказалась чрезвычайно удачной.

Черные дыры захватывают все, что оказывается поблизости, и преобразуют при помощи сильных внутренних сил. Черную дыру полностью характеризуют ее масса, заряд и величина, известная как угловой момент импульса, поэтому дыра не отслеживает, что именно и как попадает внутрь; захваченная информация, судя по всему, теряется. Черные дыры делятся этой информацией, но очень медленно, через тонкие корреляции в излучении, которое просачивается наружу. Мало того, крупные черные дыры испаряются медленно, тогда как мелкие исчезают почти мгновенно. Это означает, что если мелкие черные дыры не могут протянуть слишком долго, то крупные, по существу, слишком велики, чтобы погибнуть[36]. Это вам ничего не напоминает? Информация, а также долги и деривативы, попавшие в банки, оказались в ловушке и превратились в не поддающиеся расшифровке сложные активы.

Сегодня вокруг слишком много глобальных явлений, и мы, по существу, проводим крупномасштабные неуправляемые эксперименты. Однажды в радиошоу Coast to Coast меня спросили, буду ли я продолжать эксперимент — каким бы потенциально интересным он ни был, — если существует вероятность подвергнуть опасности весь мир. К неудовольствию консервативной аудитории радиоканала я ответила, что мы уже проводим такой эксперимент с выбросами углерода в атмосферу. Почему это тревожит лишь немногих?

Как и в случае с открытиями в научном мире, резкие изменения редко происходят без всяких предварительных признаков. Мы не знаем наверняка, что климат изменится катастрофически, но мы уже видим признаки перемен — тающие ледники и т. д. Возможно, в 2008 г. экономика рухнула внезапно, но многие финансисты знали достаточно и успели покинуть рынки до катастрофы. Новые финансовые инструменты и высокое содержание углерода потенциально способны подтолкнуть грядущие радикальные перемены. В подобных ситуациях вопрос заключается не в том, существует ли риск. Здесь нам нужно определить, какие следует принять меры предосторожности, чтобы устранить возможные опасности, и решить, какой уровень рисков считать приемлемым.

В идеале одним из первых шагов должен быть расчет рисков. Иногда мы, люди, просто неверно оцениваем вероятности. Когда журналист Джон Оливер расспрашивал Уолтера Вагнера, одного из истцов в деле против БАКа, о черных дырах, то Вагнер полностью потерял доверие, которое к нему, может быть, кто‑то испытывал; он оценил вероятность того, что БАК уничтожит Землю, в 50%, потому что это событие либо произойдет, либо нет. Джон Оливер недоверчиво отозвался на это: «Не уверен, что вероятность работает так, как вы говорите». К счастью, Оливер прав, и мы способны оценивать вероятности лучше, чем Вагнер.