Заказчиков А.И.

Живая материя:
Фундаментальная физика с литературными вставками

Vvedenie

Vvedenie,

Okolo 200 let nazad R.Yungom bila sformulirovana gipoteza nepodvizhnogo efira, kotoraya odnovremenno, nadolgo vpered rasshirila i ukrepila nashe ustojchivoe ponimanie naibolee fundamental'nogo svojstva materii. Eto bilo predstavlenie o ee gluboko passivnoj suschnosti, sformirovannoe (kak i predstavleniya o Sozdatele vsego suschego) gde-to v glubine vekov. U Aristotelya passivnaya sut' materii proyavilas' v tom, chto telo dvigalos' do tekh por, poka ego tolkali. Posle Galileya telo nado bilo tolkat' ne dlya dvizheniya, a dlya izmeneniya skorosti ili napravleniya dvizheniya,

Vsyakaya material'naya tochka [telo] sokhranyaet sostoyanie pokoya ili ravnomernogo pryamolinejnogo dvizheniya do tekh por, poka vozdejstvie so storoni drugikh tel ne vivedet ee iz etogo sostoyaniya.

no passivnaya suschnost' materii ot etogo ne izmenilas'. Yungom zhe passivnaya suschnost' materii perenesena (rasprostranena) na efir. Rozhdenie "passivnoj idei" efira bilo podgotovleno zakonom vsemirnogo tyagoteniya, k tomu vremeni khorosho proverennogo, no podlinnij triumf kotorogo bil esche vperedi. Sam zakon vsemirnogo. tyagoteniya, porodivshij predstavleniya o tyazheloj i inertnoj massakh, odinakovo passivnikh, nichego ne skazal o svojstvakh efira, no privel k ponyatiyu nepodvizhnogo absolyutnogo prostranstva, v kotorom i razmestilsya nepodvizhnij efir Yunga.

Gipotezoj nepodvizhnogo efira bila zalozhena odna iz neizbezhnikh na puti poznaniya oshibok, opredelivshej na tselij vek razvitie fizicheskoj misli o materii, sbivshejsya zatem na "pustotnij" sled. Polnejshaya estestvennost' misli o passivnoj suti materii, v kotoroj, kazalos' bi, i obsuzhdat'-to nechego, obespechila dolgovremennuyu ustojchivost' etoj idei, provela cherez bogatij spektr efirnikh gipotez. Dolgozhivuschaya lozhnaya ideya, kak sledstvie, obespechila takoj nabor eksperimental'nogo i nablyudatel'nogo materiala, vladeya kotorim chelovek rano ili pozdno v polnoj mere otsenit tupiki svoej pereotsenennoj pronitsatel'nosti ili prozreet ot nedomisliya.

Ideya passivnoj suti efira rokovim obrazom skazalas' pri popitke ponyat' opit Majkel'sona. Uroven' mirovozzrencheskogo krugozora nauki togo vremeni (esli k takoj formulirovke mozhno svesti nepreodolennij tupik) uzhe pozvolyal fizike pojti drugim putem, nezheli tem, po kotoromu ee napravil Lorents. No neobkhodimee okazalis' predstavleniya o nepodvizhnom prostranstve, voskhodyaschie k N'yutonu, esli ne k Biblii. Posleduyuschij khod sobitij vse bolee opredelyalsya fizikami, sil'noj storonoj kotorikh yavlyalas' matematicheskaya podgotovka, filosofskaya pozitsiya zhe pozvolyala im obkhodit'sya bez materii. Ideal'nij tvorcheskij pocherk blagosklonno, dazhe s voodushevleniem pozvolil v nachale XX v. vinesti zdravij smisl za predeli samoj fiziki. Posledstviya etogo nauchnogo shaga v nastoyaschee vremya mozhno nablyudat' v vide progressiruyuschej bolezni, uzhe privedshej k potere ratsional'nogo videniya mira i grozyaschej nauke vosstanovleniem pervichnosti voli Sozdatelya.

Ideya protivopolozhnoj, aktivnoj suschnosti materii bila viskazana avtorom ranee, no fizika esche ne nastol'ko vidokhlas' v issledovanii vakuuma, chtobi vernut'sya k skomprometirovannomu efiru, a zaodno i k primitivnim predstavleniyam o trekhmernom prostranstve. Poetomu vibor stilya napisaniya dannoj knigi predstavil dlya avtora (sostavivshego sebe predstavlenie o temakh, kotorie pridetsya obsuzhdat') odnu iz trudnejshikh zadach. Trudnost' sostoit v tom, chto nado sovmestit' dolzhnuyu otsenku nekotorikh trudov, baziruyuschikhsya na urovne isporchennikh vozzrenij o prostranstve i vremeni i pochti teologicheskogo ponimaniya materii, s glubokim uvazheniem ikh avtorov, sokhranyayuschim yasnoe, ratsional'noe mishlenie po ostal'nim nauchnim i bitovim voprosam.

Vsyu zhizn' ya lyubil khorosho obdumannie, trezvie frazi i lakonichnij stil'.

S odnoj storoni, soglasno traditsii,

V filosofskom mire prinyato uchtivo obkhodit'sya dazhe s ochevidnim vzdorom.

S drugoj storoni viderzhannaya v isklyuchitel'no uchtivoj forme otsenka nekotorikh nauchnikh trudov i otsenka ikh otsenok yavlyaetsya tschatel'nim sokritiem naibolee poleznogo mneniya o nikh.

Inogda vmesto togo, chtobi gromko kriknut': "chto zhe takoe oni nesut!", mi dumaem pro sebya: "chto zhe oni takoe nesut!".

To li delo -- svoboda tvorcheskogo stilya gumanitariya.

Na aerodromnoj polose stremitel'no sblizhayutsya krupnij samolet i avtomobil'. Vzriv, ogon' vo ves' televizionnij ekran. Iz mashini vivalivaetsya chelovek v voennoj forme. Sgoryacha on vskakivaet i s avtomatom v ruke bezhit v storonu. Na ekrane mel'kaet ego "okrovavlennoe" litso. Vidimo, zakhvativayuschij amerikanskij boevik. Chelovek prigaet v travu na obochine, krovi uzhe net.

-- Kak on tol'ko ostalsya zhiv? -- odna iz zritel'nits perezhivaet kak real'nost' vdokhnovennij zamisel pisatelya.

Proizvedeniya takogo tipa sozdayutsya v stremitel'nom tvorcheskom porive, poka pered odukhotvorennim vzorom pisatelya vitaet prelestnij obraz legkovernogo zritelya. Zdes' vse polezno, i pisatel' vizhimaet iz svoego voobrazheniya maksimum togo, chto po ego gumanitarnomu urovnyu obrazovaniya (esli ono s nim) privlechet vnimanie mnogomillionnoj auditorii. Emotsional'nie okraski geroev tol'ko ukrashayut proizvedenie, a o ego soderzhanii nikakoj kritik ne mozhet napisat' chto-nibud' vrode "tak ne bivaet!", ili esche pryamee -- "makulatura!". Inoe delo -- nauchnie raboti, chitatel' kotorikh predpolagaetsya bolee pronitsatel'nim, a svobodnij polet okolonauchnoj fantazii v tvorcheskom protsesse dolzhen zhestko prerivat'sya obdumivaniem faktov, sopostavleniem svedenij i istochnikov svedenij i opirat'sya na shirokij spektr znanij. Pri takom podkhode i nakoplennom ob'eme znanij nauka, kazalos' bi, ne dolzhna vikhodit' na uroven' kino-literaturnikh shedevrov.

No imenno nauchnie predstavleniya o mirozdanii, nachavshiesya s lozhnoj interpretatsii faktov fiziki, pererosli v stol' neobuzdannuyu fantaziyu, pered kotoroj khudozhestvennij vimisel smotritsya ubogo. Otnositel'nost' odnovremennosti, zavisimost' massi tela ot skorosti, iskrivlennost' prostranstva -- eto tol'ko nachalo -- priveli dalee k rasshireniyu Vselennoj (t.e. k rasshireniyu samogo prostranstva za schet prostranstva), Bol'shomu vzrivu, energosoderzhatel'nosti vremeni, chernim diram, krotovim noram, puteshestviyam vo vremeni, sledstviyu ranee prichini, parallel'nim Vselennim, chto dazhe na akademicheskom (po opredeleniyu -- predel'no korrektnom, viderzhannom) urovne sravnivayut, prostite, s "bredom sivoj kobili". Svobodnoj ubogosti khudozhestvennoj fantazii uzhe ne preodolet' sderzhannoj derznovennosti nauchnogo vimisla. Nauchnaya derzost' po dostoinstvu otsenena, chto po posledstviyam suschestvenno vazhnee, bolee konservativnimi teologami, polet fantazii kotorikh sderzhivaetsya kanonami Biblii, nu i, razumeetsya -- eta beda bolee obschaya -- nedostatochnost'yu matematicheskoj podgotovki.

Tvorcheskim istokom takogo razvitiya fiziki yavlyaetsya, bez somneniya, Teoriya otnositel'nosti (TO), spetsial'naya (STO) i obschaya (OTO), slomavshaya khrebet zdravomisliya v nauke. Imenno s nej vpolne zasluzhenno filosofiya svyazivaet vtoruyu (posle Kopernika) revolyutsiyu v estestvoznanii. Revolyutsiyu, uvedshuyu za soboj massi fizikov, poverivshikh svoemu suschestvovaniyu v mirozdanii bez material'nogo zapolneniya prostranstva, a, sledovatel'no, s teologicheskimi predstavleniyami o nem.

Chto zhe proizoshlo v teoreticheskoj fizike XX v? Otvet na etot vopros dal esche v XIX v. odin iz "klassikov materializma", dlya otsenki tvorcheskikh dostizhenii kotorikh nikogda ne zhaleli yarkikh slov, a nine ikh stalo modno pinat' nogami, ne podnesshimi esche studencheskoe telo k polke s ikh trudami.

Filosofiya mstit za sebya zadnim chislom estestvoznaniyu za to, chto poslednee pokinulo ee.

Filosofiya okazalas' nenuzhnoj v rukakh matematikov, razmishlyayuschikh ob ustrojstve nashego mira i pitayuschikhsya razreshit' vidyaschiesya im problemi sugubo professional'nimi sredstvami. V nashe obrazovannoe vremya voznikla postanovka "teorii vsego", i na etom poprische matematik zanimaet vigodnuyu pozitsiyu. V takikh usloviyakh logika razvitiya nauki pozvolit emu vlozhit' v opisanie mira matematicheskoe ponyatie ratsional'nosti. Esli on svobodno govorit o nashem 4-kh, 5-i, 8-mernom mire (razmernost' mozhet bit' i bol'shej), togda rokovie posledstviya neizbezhni.

Matematika... vkusila ot yabloka poznaniya, i eto otkrilo ej put' k gigantskim uspekham, no vmeste s tem i k zabluzhdeniyam.

Formalizovannaya teoriya ne vskroet prichin provala fiziki v mirovozzrencheskuyu propast', nazivaemuyu teoriej otnositel'nosti. Prichina eta skrita dlinnoj tsepochkoj eksperimental'nikh faktov, kotoraya budet zdes' proslezhena. Vryad li matematik v ramkakh svoikh sredstv mozhet najti prichinu takogo provala, no budet khorosho, esli on osoznaet, chto etot proval proizoshel. Skazannoe ne v koej mere ne sleduet rastsenivat' kak uprek matematike, shagayuschej vperedi i v napravlenii, kuda vedet ee abstraktnoe "chut'e". Esli, razumeetsya, sam matematik znaet, o chem govorit.

Pervie prorivi v videnii mirozdaniya bili vo mnogom obyazani matematike. Strojnost', kotoraya obnaruzhilas' v geliotsentricheskoj sisteme mira Kopernika v ee sravnenii s drevnimi kartinkami, opredelila dal'nejshuyu sud'bu etogo sversheniya. Cherti pravil'nosti teorii po suschestvu, skrivavshie ee nekotorie oshibki, privlekli k nej goryachee vnimanie uzhe tekh, kto zhil s N.Kopernikom v odno vremya. Dazhe tserkov' s zapozdaniem osoznala razrushitel'nuyu dlya "vechnikh istin" silu ucheniya pol'skogo astronoma. Odnako strojnost' sistemi mira Kopernika ne oznachaet ee zavershennosti. Sozdana i utverdilas' vsego lish' kinematicheskaya kartina planetnogo mekhanizma, o dvizhuschej sile kotorogo poka mozhno bilo skazat' tol'ko nechto bozhestvennoe. Lish' cherez sto let Dekart, pitayas' ob'yasnit' dejstvie nebesnoj kinematiki, vvel v nauchnij oborot ponyatie efira i tem vdokhnul v kinematicheskij mekhanizm pervoe material'noe soderzhanie. Uvi, ne viderzhavshee proverku vremenem. Esche cherez polveka poyavilis' zakoni N'yutona, formal'no ob'yasnivshie dejstvie etogo mekhanizma, vplot' do tonkikh detalej ego utochnennoj kinematiki. N'yuton ne smog operet'sya na efir, svojstva kotorogo emu ne udalos' "naschupat'" v derzkikh po zamislu, no naivnikh v ispolnenii eksperimentakh s mayatnikami. Vmeste s opitami Galileya po opredeleniyu skorosti sveta eto bili poka dalekie podkhodi k proschupivaniyu distantsii, kotoruyu predstoyalo preodolet'. V XIX v. fizika mnogo sdelala dlya ponimaniya (v istoricheskoj perspektive) svojstv efira, no ideya nepodvizhnogo efira Yunga, somknuvshayasya s absolyutnim prostranstvom N'yutona, privela k krakhu teorii efira. Otkaz ot Ptolemeevskoj kinematiki okolozvezdnogo mekhanizma potreboval pochti poltori tisyachi let, no okazalsya bolee legkim delom, chem priznanie ochevidnoj neobkhodimosti postoyanno dejstvuyuschej dvizhuschej sili etogo mekhanizma i material'nogo ispolneniya ee. Nado bilo esche chetire s lishnim veka, chtobi uznat' ves'ma mnogo o strukture i vzaimodejstvii material'nikh obrazovanij, razvit' tekhniku eksperimenta, stolknut'sya s tak i ne ponyatimi elektromagnitnimi, yadernimi, nakonets -- "vakuumnimi " proyavleniyami materii, i vibrat'sya poka na uroven' dovol'no putanikh predstavlenij o ee suschestve.

Teper' neimoverno virosshie v svoem obrazovanii zemlyane ne zamechayut prisutstvie materii v okruzhayuschem nas prostranstve, gde bez nee ne obojtis', i ischut priznaki materii tam, gde ee net (v samikh ponyatiyakh prostranstva i vremeni). V vek elektrichestva i kosmicheskikh poletov mi ne znaem prirodi priznannikh elektricheskikh, magnitnikh, gravitatsionnikh vzaimodejstvii, i ne mozhem argumentirovanno podtverdit' ili oprovergnut' teoreticheskie dogadki, a mozhet bit' neobosnovannie domisli, o neobichnikh svojstvakh mnozhestva deklariruemikh (osobikh, k primeru -- torsionnikh) polej (vkladivaya, kstati, v ponyatie "polya" nekoe osoboe material'noe soderzhanie, a ne opisanie sostoyaniya materii). I ne to chto vo mnogikh sluchayakh, a v tselom segodnya stal "dostatochnim" uroven' formalizovannogo ob'yasneniya mnogikh yavlenij, dostatochnim dlya togo, chtobi obschitivat' effekti, ne ponimaya ikh sut'.

Segodnyashnee mirozdanie vistroeno bez osoznaniya kakikh-to vazhnikh svojstv ee velichestva materii, i dazhe bez samogo stroitel'nogo materiala. I esli ranee priznaniyu real'nosti materii meshali zamshelie religioznie predstavleniya o nej, to segodnya esli ne tormozom, to zatemnyayuschim ostrotu problemi faktorom stal visokij uroven' obrazovaniya, zamenivshij materiyu polem.

V povsednevnoj zhizni chelovek stalkivaetsya s inertnoj, passivnoi sut'yu materii, kotoruyu nuzhno podnimat', taschit', perenosit', gnut', kopat', pilit' -- vse eto s bol'shoj ili maloj zatratoj sil, prisuschikh zhivotnomu miru. "Materiyu" (gruz) mozhno sbrosit', no i togda ona ostanetsya lezhat', "molcha" vikazivaya vse tu zhe svoyu passivnuyu sut'. Suschestvovanie takikh yavlenij, kak veter, ili poyavlenie vodyanikh, vetryanikh i dazhe teplovikh dvigatelej ne izmenilo ponimaniya passivnoj suschnosti materii, ibo ob'yasnenie etikh dvizhuschikh sil prekrasno vpisalos' v inertnie predstavleniya o materii. Obnaruzhenie u materii neobiknovennikh magnitnikh, zatem ne menee chudesnikh elektricheskikh svojstv takzhe ne izmenilo etogo glavnogo predstavleniya, no uzhe po drugoj prichine. Praktika esche ne sozdala podskazok dlya ponimaniya stol' neobichnikh proyavlenij prirodi, i pronitsatel'nij um cheloveka v usloviyakh uzhe rozhdayuschegosya ponyatiya edinstva material'noj osnovi mira izobrel, chto mog -- ponyatie "osoboj materii". Misl' cheloveka mozhet bit' tol'ko sejchas podoshla k osoznaniyu suschnosti materii. Podoshla ne potomu, chto tekhnika eksperimenta podgotovilas' k "vilavlivaniyu" iz prostranstva i issledovaniyu "zhivogo" efira, no uzhe pozvolyaet otmechat' ego proyavleniya. Nakopilis' fakti dlya sootvetstvuyuschego osmisleniya. Da i teoriya vicherpala iz passivnogo efira vse, chto mozhno bilo iz nego vicherpat', i vibrosila ego iz svoego polya zreniya. No bezmaterial'nie predstavleniya o mirozdanii ischerpali sebya esche bistree. Izlozhenie novikh predstavlenij o materii budet nespeshnim, nachat' nado izdaleka, ibo sovremennaya nauchnaya misl' sumela isportit' samie fundamental'nie, kazalos' bi neziblemie konturi mirozdaniya, iskriviv samo prostranstvo, v kotorom nechemu gnut'sya, i zastaviv tech' s peremennoj skorost'yu ne napolnennoe plot'yu vremya. Dannaya kniga dobavit k rabotam avtora neskol'ko novikh faktov. Putevodnoj nit'yu etoj knigi budet popitka privlech' vnimanie k aktivnomu efiru, no neizbezhnaya ee antirelyativistskaya napravlennost' sigraet, vozmozhno, dvojnuyu rol'. Dlya shirokogo klassa lyubitelej fiziki, vospitannikov tekhnicheskikh VUZov, naprimer, i nekotorikh prepodavatelej VUZov -- eto nakonets-to nametivsheesya vozvraschenie zdravogo smisla. Dlya tekh, kto vospitan na "Teoreticheskoj fizike" (no ne otgorodilsya ot efira), khorosho, esli kniga posluzhit "materialom k razmishleniyu". Chto kasaetsya akademicheskoj nauki, to na ee vnimanie rasschitivat' rano. Antirelyativistskie vipadi ona vstrechaet, v luchshem sluchae, s ponimaniem slabosti teoreticheskoj podgotovki kritikov TO, esli voobsche zamechaet. Pokazatel'no v etom smisle otnoshenie k sborniku statej "Efirnij veter" pod redaktsiej V.Atsyukovskogo. Ponyatno, chto kontseptsiya "ego efira" uyazvima (vozmozhni i bolee surovie otsenki), i imeyuschayasya kritika vpolne umestna, no chtobi uzhe bolee 10 let ne zamechat', chto "absolyutno nulevoj rezul'tat" opita Majkel'sona (po men'shej mere -- v ispolnenii D.Millera) yavlyaetsya nauchnoj legendoj -- eto slishkom. Segodnya mozhno bit' uverennim, chto kazhdij rossijskij fizik znaet ob etoj rabote, no, tem ne menee, na nauchnikh konferentsiyakh zvuchat utverzhdeniya o vernosti STO. Porazitel'noe otritsanie prostikh, legkodostupnikh dlya ponimaniya yavlenij, otritsanie faktov, pokhozhe na porazhenie visokoj nauki dogmatom o nepogreshimosti. Porazitel'noe, kak i v teologicheskom sluchae, zatyanuvshejsya zaschitoj nevinosimogo v svoej yasnosti absurda. Eto zhe yavlenie soderzhit priznaki ottorzheniya "ser'eznoj" naukoj mneniya uchenikh-prikladnikov (v tselom menee sklonnikh k mistifikatsii dejstvitel'nosti, khotya tozhe ne bez isklyuchenij).

Kontseptsiej aktivnogo efira avtor ne pretenduet na ob'yasnenie vsekh nakoplennikh naukoj yavlenij, no klyuchevie fakti, dovedshie segodnyashnyuyu fizicheskuyu misl' do isstupleniya, zdes' ne obojdeni. Ob'yasneniem opita Majkel'sona, formalizovannim dokazatel'stvom irrafizichnosti preobrazovanij Lorentsa, pokazom lyubopitnikh vzaimosvyazej fizicheskikh konstant, i interpretatsiej shirokogo spektra faktov zdes' pokazivaetsya, chto net prepyatstvij vozvrata k tomu, chto nazivalos' klassicheskoj fizikoj. STO okazalas' bez teoreticheskoj bazi i bez eksperimental'nogo obosnovaniya, dazhe bez svoego osnovopolagayuschego opita. Takim obrazom, mozhno govorit' o tselostnom oproverzhenii relyativistskoj ideologii. A eto shirokoe priglashenie materii v mir fiziki.

Chitatel' mozhet ne bespokoit'sya, chto rodilsya slishkom pozdno, chtobi sovershat' otkritiya v fizike.

Nastoyaschaya kniga dolzhna predstavit' interes dlya fizikov, filosofov, a takzhe dlya lits, zanyatikh osmisleniem miroustrojstva.

Po vipusku knigi "Vozvraschenie efira" dostatochno mnogie chitateli stali moimi dobrovol'nimi informatorami po "efirnim i okoloefirnim" publikatsiyam v razlichnikh izdaniyakh, peredavali ili prisilali sobstvennie stat'i, broshyuri, knigi, v razlichnoj mere okazavshiesya poleznimi pri napisanii dannoj knigi. Avtor gluboko blagodaren vsem takovim dobrovol'nim pomoschnikam, sredi kotorikh khotel bi nazvat' Ivanova M.Ya.Zubkova V.A.Kirpichnikova A.P.Kolesnikova B.E.Korsuna N.N.Moryushko P.G.Otchenashenko S.M.Parfenova A.I.Peschevitskogo B.I.Rogal'skogo E.I.Svistova V.M.Uchaeva Yu.F.Fedulaeva L.E.Chabanova V.K.Chikina P.S. za priznanie po faktu poleznosti prodelannoj raboti, za soputstvuyuschuyu moral'nuyu podderzhku i za konkretnuyu pomosch'.