Cover Моисеев Б.М. Теория относительности и физическая природа света
Id: 44333
14.9 EUR

Теория относительности и физическая природа света

URSS. 168 pp. (Russian). ISBN 5-484-00734-8.
  • Paperback
Серия: Relata Refero

Summary

В монографии на общефизическом уровне проанализирован экспериментальный и логический базис теории относительности и космологической модели Большого Взрыва. Обозначены физические, методологические и социальные аспекты применения теории относительности для решения научных проблем, а также особенности применения математики в современном естествознании. Дан анализ физической природы света и предложена новая общефизическая интерпретация некоторых оптических ...(More)явлений. Показана физическая природа единства волновой и корпускулярной моделей света. Проанализировано поведение фотона в гравитационном поле. Предложен эксперимент для подтверждения или опровержения предлагаемой физической модели света.

Книга ориентирована на научных работников, аспирантов, преподавателей и студентов, на всех, кто интересуется логическими и экспериментальными основами физики.


Oglavlenie
OT IZDATEL'STVA
PREDISLOVIE AVTORA
VVEDENIE
Glava 1.TEORIYa OTNOSITEL'NOSTI -- FAKTI I RAZMIShLENIYa
 1.1.ELEKTRODINAMIKA I OPTIKA DVIZhUSchIKhSYa SRED DO 1905 GODA
 1.2.ELEKTRODINAMIKA I OPTIKA DVIZhUSchIKhSYa SRED POSLE 1905 GODA
  1.2.1.Vklad Ejnshtejna v sozdanie spetsial'noj teorii otnositel'nosti
  1.2.2.Vivod Ejnshtejnom preobrazovanij Lorentsa
 1.3.EKSPERIMENTAL'NIJ BAZIS SPETsIAL'NOJ TEORII OTNOSITEL'NOSTI
  1.3.1.Podtverzhdaet li eksperiment Majkel'sona spetsial'nuyu teoriyu otnositel'nosti?
  1.3.2.Podtverzhdayut li drugie eksperimenti spetsial'nuyu teoriyu otnositel'nosti?
 1.4.LOGIChESKIJ BAZIS SPETsIAL'NOJ TEORII OTNOSITEL'NOSTI
  1.4.1.O vtorom postulate spetsial'noj teorii otnositel'nosti
  1.4.2.O fizicheskom smisle preobrazovanij Lorentsa
  1.4.3.O fizicheskom smisle relyativistskogo uvelicheniya energii
  1.4.4.O paradoksakh spetsial'noj teorii otnositel'nosti
 1.5.OBSchAYa TEORIYa OTNOSITEL'NOSTI I KOSMOLOGIYa
  1.5.1.Logicheskie osnovi obschej teorii otnositel'nosti
  1.5.2.Eksperimental'nie osnovi obschej teorii otnositel'nosti
  1.5.3.Kosmologiya kak relyativistskaya kontseptsiya
  1.5.4.Mesto kosmologii v sovremennoj nauke
 Vivodi po glave 1
Glava 2.METODOLOGIChESKIE I SOTsIAL'NIE ASPEKTI TEORII OTNOSITEL'NOSTI
 2.1.TEORIYa OTNOSITEL'NOSTI I METODOLOGIYa SOVREMENNOJ FIZIKI
  2.1.1.Teoriya otnositel'nosti i filosofiya
  2.1.2.Teoriya otnositel'nosti i kvantovaya teoriya
  2.1.3.Matematika i estestvoznanie
  2.1.4.O popitkakh modifikatsii teorii otnositel'nosti
  2.1.5.Rol' i znachenie teorii otnositel'nosti v sovremennoj fizike
 2.2.TEORIYa OTNOSITEL'NOSTI KAK SOTsIAL'NIJ FENOMEN
  2.2.1.Nauchnie i tekhnogennie mifi
  2.2.2.Mozhno li kritikovat' teoriyu otnositel'nosti?
 Vivodi po glave 2
Glava 3.FIZIChESKAYa PRIRODA SVETA
 3.1.MODEL' KVANTA ESTESTVENNOGO SVETA
  3.1.1.Fizicheskie osnovi modeli
  3.1.2.Ponyatie "dlina volni" i volnovie svojstva sveta
  3.1.3.Vnutrennyaya energiya fotona i klassicheskaya model' spina fotona
  3.1.4.Korpuskulyarnie svojstva sveta
 3.2.NOVAYa INTERPRETATsIYa NEKOTORIKh OPTIChESKIKh YaVLENIJ
  3.2.1.Svet v gravitatsionnom pole i reshenie paradoksa "Pionerov"
  3.2.2.O fizicheskoj prirode tekhnogennikh izluchenij
 3.3.PROEKT EKSPERIMENTA DLYa PODTVEZhDENIYa ILI OPROVERZhENIYa PREDLAGAEMOJ MODELI KVANTA SVETA
 Vivodi po glave 3
ZAKLYuChENIE
BIBLIOGRAFIChESKIJ SPISOK

Predislovie avtora
Shtudirujte trudi teoretikov, no ne obraschajte vnimaniya na ikh snobizm i nasmeshki. Pomnite, chto tot, kto ne sposoben predlozhit' novie fundamental'nie idei, obichno maskiruet svoe bessilie zachisleniem v razryad "patologov" tekh, kto vidvigaet takie idei. I ne zabivajte, chto khorosho smeetsya tot, kto smeetsya poslednim.
Pravilo Dajsona

Fizika -- fundament sovremennoj nauki i, sledovatel'no, tsivilizatsii v tselom. Zhelaem mi togo ili net, no razvitie fiziki opredelyaet i potentsial'nij uroven' blagosostoyaniya, i real'nij uroven' bezopasnosti obschestva. Tormozhenie razvitiyu nauki, i, v pervuyu ochered', -- fiziki, nezavisimo ot prichin, vedet k neizbezhnomu ekonomicheskomu oslableniyu obschestva i potere gosudarstvom, gde eto proiskhodit, ekonomicheskoj i politicheskoj nezavisimosti.

Uspeshnoe postupatel'noe razvitie fizicheskoj nauki trebuet bezukoriznennoj chistoti ee logicheskogo i eksperimental'nogo bazisa. K osnovam nauki vsegda dolzhno bit' pristal'noe vnimanie. Nashi predstavleniya o fizicheskoj real'nosti, govorya slovami Ejnshtejna, nikogda ne mogut bit' okonchatel'nimi, i uchenie vsegda dolzhni bit' gotovi izmenit' eti predstavleniya, to est' izmenit' aksiomaticheskuyu bazu fiziki, chtobi obosnovat' fakti vospriyatiya logicheski naibolee sovershennim obrazom. V dejstvitel'nosti tak i proiskhodit -- dazhe beglij vzglyad na razvitie fiziki pokazivaet, chto ee aksiomaticheskaya osnova s techeniem vremeni ispitivaet glubokie izmeneniya.

Logicheskie i eksperimental'nie osnovi fiziki -- osnovnoj nauchnij interes avtora s yunosheskikh let. Fizicheskaya priroda sveta -- odna iz takikh problem. Nekotorie razmishleniya na etu temu bili deponirovani v 1998--99 godakh [1--4] i opublikovani dvumya nebol'shimi knizhkami v 2001 i v 2004 godakh [5--6]. Na etu zhe temu bili prochitani dokladi na mezhdunarodnikh Kongressakh "Fundamental'nie problemi estestvoznaniya i tekhniki" (Sankt-Peterburg, 2002 i 2004) [7--11] i na mezhdunarodnikh konferentsiyakh "Prostranstvo, vremya, tyagotenie" (Sankt-Peterburg, 2002 i 2004) [12--17], a takzhe predstavlen stendovij doklad na mezhdunarodnoj konferentsii "Fizicheskie interpretatsii teorii otnositel'nosti" (Moskva, 2003).

Sovremennaya teoriya sveta -- relyativistskaya, poetomu priblizhenie k ponimaniyu fizicheskoj prirodi sveta tesno svyazano s osoznaniem roli i znacheniya teorii otnositel'nosti (TO) v sovremennoj fizike. Po etoj prichine pervaya glava knigi posvyaschena obschefizicheskomu analizu TO -- v osnovnom spetsial'noj teorii otnositel'nosti (STO). Fizicheskim aspektam obschej teorii otnositel'nosti (OTO), baziruyuschejsya na STO, a takzhe kosmologii, baziruyuschejsya na OTO, udeleno men'she vnimaniya. Eto ne populyarnoe izlozhenie i ne uchebnik po TO -- eto nauchnoe izdanie. Predpolagaetsya, chto chitatel' znakom i s TO, i s obsuzhdaemimi problemami. No avtor stremilsya napisat' knigu kak mozhno prosche, ne peregruzhaya matematikoj, chtobi ponyat' viskazannie idei smogli kak mozhno bol'she chitatelej.

Vo vtoroj glave kriticheski rassmatrivayutsya kak nekotorie iz obscheprinyatikh kontseptsij, tak i rasprostranennaya segodnya metodologiya postroeniya fizicheskoj teorii, poetomu sovershenno estestvenno, chto s pozitsij suschestvuyuschej fundamental'noj fiziko-matematicheskoj nauki v nej vse sporno. Po etoj prichine avtor ne prinimaet vozmozhnoe obvinenie v negramotnosti, kotoroe vstrechaetsya v akademicheskoj srede po otnosheniyu k otklonivshimsya ot obscheprinyatikh fundamental'nikh osnov, no gotov soglasit'sya s obvineniem v neposlushanii. Rukovodstvuyas' pravilom Dajsona, vinesennim v epigraf raboti, avtor schitaet ego osnovoj istinno nauchnoj strategii [18].

Teoreticheskie gipotezi v nauke vazhni kak vozmozhnost'yu predskazaniya novikh effektov, tak i sposobnost'yu usovershenstvovat' suschestvuyuschuyu teoriyu. Ustranenie protivorechij, uproschenie iskhodnikh polozhenij mozhet stat' klyuchevim momentom v protsesse poznaniya. V tret'ej glave predlagaemoj vnimaniyu chitatelej knigi predstavlena teoreticheskaya gipoteza o fizicheskoj prirode sveta. Avtor razvival svoyu ideyu, rukovodstvuyas' fizicheskoj intuitsiej i vnutrennej logikoj fizicheskogo protsessa, baziruyas' ne na matematicheskikh ideyakh, a na uzhe nakoplennom naukoj eksperimental'nom i nablyudatel'nom materiale.

Avtor pisal o fizike i dlya fizikov v pervuyu ochered', odnako vnutrennyaya logika raboti privela k tomu, chto zatronuti i filosofskie, i sotsial'nie problemi. Est' osnovanie schitat', chto mnogoe iz togo, chto viskazano v dannoj rabote v bolee shirokom plane, s vikhodom za ramki fizicheskoj nauki, imeet dostatochno bol'shoe chislo kak storonnikov, tak i prosto interesuyuschikhsya, poetomu zatronutie problemi imeyut pravo na obsuzhdenie. Dlya obosnovaniya i podtverzhdeniya etogo tezisa v rabote privoditsya mnozhestvo tsitat, no bul'shaya chast' publikatsij po zatronutoj probleme ne voshla v bibliograficheskij spisok. Tol'ko obzor sovremennikh publikatsij previsil bi ob'em etoj knigi. Poetomu avtor uveren v aktual'nosti zatronutikh problem, a takzhe v tom, chto on ne odinok v svoej kontseptsii. Isklyuchitel'naya i paradoksal'naya rol' TO v sovremennoj nauke trebuet pristal'nogo vnimaniya i vsestoronnego analiza -- ne tol'ko fizikov, no takzhe filosofov, istorikov nauki i dazhe politikov.

Teoreticheskie i eksperimental'nie osnovi fiziki -- ochen' neblagodarnaya oblast' issledovaniya. Kak pravilo, teoreticheskie razmishleniya po klyuchevim problemam ne prinosyat avtoru nauchnie dividenti, esli vipolnyayutsya vne ramok kakoj-libo nauchnoj shkoli. Issledovatelej-odinochek ne zaschischaet nikto, a napadayut na nikh vse. Krome togo, u bol'shinstva uchenikh, osobenno v vozraste, nablyudaetsya boleznennoe otnoshenie k izmeneniyu osnov. Vsegda prosche peredelat' krishu, chem fundament ili steni -- eto yasno dazhe ne stroitelyu. Fundament zhe prosche ne peredelivat', a latat' -- kleyami, rastvorami, mastikami. Po etoj prichine avtor ne ozhidaet togo, chto rabota budet prinyata vostorzhenno, no budet blagodaren vsem, kto smozhet prislat' argumentirovannie zamechaniya po suschestvu raboti. Vozrazheniya, baziruyuschiesya na vere v lyubimuyu teoriyu, a takzhe osnovannie na komfortnoj pozitsii "nikogo ne trogat' i nichego ne menyat'", pereubedit' avtora ne smogut.

K naibolee vazhnim, klyuchevim aspektam obsuzhdaemoj problemi avtor vozvraschaetsya mnogokratno, v raznikh mestakh knigi, poetomu delenie materiala na glavi i paragrafi ves'ma uslovno. Avtor osoznaet, chto argumentatsiya po kazhdoj iz obsuzhdaemikh problem, rasseyannaya po vsej knige, neudobna dlya chitatelya, zhelayuschego poznakomit'sya ne so vsej rabotoj, a vsego lish' s nekotorim materialom. No te iz chitatelej, kto pozhelaet prochitat' rabotu tselikom, blagodarya takomu "literaturnomu" priemu smogut uvidet' zatronutie problemi v toj vzaimosvyazi, kotoraya obichno ne uchitivaetsya pri formalizatsii fizicheskikh zadach.

Zhanr knigi, po mneniyu avtora, otnositsya k nesuschestvuyuschemu, no neobkhodimomu v fizicheskoj nauke metodu obschefizicheskogo analiza (OFA). OFA blizok filosofii, zanimayuschejsya analizom znakovikh sistem, tak kak OFA ispol'zuet estestvennij yazik s prisuschimi emu ogranicheniyami pri formirovanii novikh idej s ispol'zovaniem starikh ponyatij. OFA blizok teoreticheskoj fizike, v osnove kotoroj -- kolichestvennij analiz, tak kak fizika -- nauka uslovno tochnaya, i kolichestvennie sootnosheniya pronizivayut fizicheskoe mishlenie. No eto ne filosofiya, tak kak ne ispol'zuetsya prinyataya v filosofii terminologiya, i eto ne teoreticheskaya fizika, tak kak matematicheskij apparat ne v tsentre vnimaniya. Eto analiz fizicheskikh yavlenij i opisanie fizicheskikh zakonov s tochki zreniya fizicheskogo smisla -- zdravogo smisla, zalozhennogo v cheloveka geneticheski i sformirovannogo pri vzaimodejstvii ego s okruzhayuschej fizicheskoj sredoj.

Primeri v tekste knigi pokazivayut, chto segodnya pod fizikoj teoretiki ponimayut nechto drugoe -- ne to, chto ponimaet pod terminom "fizika" ostal'naya chast' chelovechestva segodnya, i chto real'no sostavlyalo soderzhanie fizicheskoj nauki vchera. OFA neobkhodim dlya ustraneniya togo perekosa, kotorij sovershilsya iz-za total'noj matematizatsii fizicheskoj nauki. OFA -- eto prosto drugoe naimenovanie normal'noj klassicheskoj fiziki, no vozvrat k terminu "klassicheskaya fizika" zatrudnen tem, chto klassicheskaya fizika v predstavlenii matematikov protivopostavlena kvantovoj fizike, a stereotipi mishleniya preodolet' trudno. Matematiki, rabotayuschie v fizike, schitayut, chto drugoe uravnenie -- eto uzhe drugaya fizika. Kogda v tsentre vnimaniya matematicheskij apparat, drugogo i bit' ne mozhet. Dlya fizika zhe perekhod k drugim uravneniyam -- eto prosto izmenenie kolichestvennikh sootnoshenij, a fizicheskij smisl i v klassicheskoj fizike, i v kvantovoj fizike -- ne izmenyaetsya. Nekotoroe isklyuchenie sostavlyaet relyativistskaya fizika, v kotoroj predprinyata popitka izmenit' fizicheskuyu logiku. Unikal'nost' i ekzotichnost' takogo podkhoda i stimulirovala poyavlenie na svet etoj knigi.

Termin "obschefizicheskij analiz" ne dolzhen rassmatrivat'sya kak pretenziya avtora na novij razdel nauki. Eto nejtral'nij termin, eto prosto sinonim normal'noj fiziki, i ego naznachenie -- ob'edinit' klassicheskuyu i kvantovuyu fiziku. Tem, kto zanimaetsya prikladnimi fizicheskimi problemami, eto zamechanie, mozhet bit', i neponyatno, tak kak oni zanimayutsya i vsegda zanimalis' normal'noj fizikoj. Tsentr obsuzhdeniya v dannoj rabote -- problemi i idei fundamental'noj nauki, otorvannoj, pri poverkhnostnom vzglyade, ot prikladnikh zadach. Fakticheski zhe zabluzhdeniya fundamental'noj nauki imeyut ogromnie posledstviya dlya nauki v tselom i dlya prikladnikh problem v chastnosti.

Sleduet otmetit', chto kollegi i organizatsiya, v kotoroj avtor rabotaet, ne nesut otvetstvennosti za soderzhanie knigi i nauchnuyu pozitsiyu avtora, kotoraya, v svoyu ochered', ne vliyaet negativno na vipolnenie im sluzhebnikh obyazannostej. V etikh usloviyakh tem bolee priyatno virazit' iskrennyuyu blagodarnost' tem nemnogim iz kolleg, kto svoim interesom k rabote stimuliroval ee prodolzhenie.


Vvedenie

Nesmotrya na gigantskie uspekhi v prikladnikh issledovaniyakh, na fundamental'nikh napravleniyakh sovremennoj nauki nakopilos' bol'shoe kolichestvo musora, desyatiletiyami zametaemogo pod kover. Esli Vselennaya rasshiryaetsya, okhlazhdayas', to pochemu rozhdayutsya novie zvezdi? Kogda prekratitsya ikh rozhdenie? Otkuda dlya etogo beretsya materiya? Esli krasnoe smeschenie vizvano dopler-effektom, to pochemu svet ot nekotorikh udalennikh galaktik imeet ne krasnoe, a fioletovoe smeschenie? Chto takoe svetovaya volna i pochemu tochechnij foton mozhet imet' dlinu volni, izmeryaemuyu kilometrami? Esli mezhzvezdnaya sreda (efir, fizicheskij vakuum i t.p.) suschestvuet, i svet rasprostranyaetsya v etoj srede, to kak skorost' sveta mozhet bit' chislenno odinakovoj dlya vsekh nablyudatelej, dvizhuschikhsya s raznimi skorostyami otnositel'no etoj sredi?

Podobnie problemi, na pervij vzglyad -- nerazreshimie, v fizike suschestvovali vsegda. V Srednie veka oni reshalis' privlecheniem idei Boga. V sovremennom mire naibolee trudnie iz nikh reshayutsya formal'no-matematicheski, pri etom chasto edinstvennim kriteriem istinnosti yavlyaetsya matematicheskoe sovershenstvo i krasota [19]. Mi ne znaem tochno, chto proiskhodit pod zemlej na glubine neskol'kikh desyatkov kilometrov, no rassuzhdaem o zhizni Vselennoj po minutam i dazhe sekundam. Matematika, ne izuchayuschaya prirodu protsessa, a lish' dayuschaya kolichestvennie sootnosheniya, pozvolyaet ob'edinit' printsipial'no protivopolozhnoe, naprimer -- tochechnuyu chastitsu i protyazhennuyu volnu, STO i kvantovuyu model' -- to, chto printsipial'no razlichno v svoikh iskhodnikh polozheniyakh [20]. Tol'ko v poslednee desyatiletie nachali poyavlyat'sya raboti, posvyaschennie ob'ektivnomu analizu roli matematiki v sovremennom estestvoznanii [21, 22].

Chtobi avtor ne bil ponyat iskazhenno, rassmotrim neskol'ko zamechanij, proyasnyayuschikh ego otnoshenie k zatronutoj probleme -- rol' matematiki v estestvoznanii. Nachnem s bitovogo primera. Otnoshenie cheloveka k lyubomu faktu ili sobitiyu imeet svoyu tonkuyu strukturu. Nam nravitsya to, ne nravitsya eto, nravitsya ili ne nravitsya sochetanie togo s etim i t.d. Mi obsuzhdaem, osuzhdaem, analiziruem, razlichayas' v detalyakh, no po otnosheniyu k lyubomu faktu ili sobitiyu vsegda prinadlezhim k odnoj iz dvukh partij -- nam chto-nibud' ili v tselom nravitsya, ili v tselom ne nravitsya. Mi poroj ne osoznaem, pochemu, no odno prinimaem i togda govorim, chto eto nasha tochka zreniya, a drugoe ne prinimaem i pitaemsya dokazat', chto eto oshibochnaya tochka zreniya.

Nauka, v chastnosti, fizika -- chast' nashej zhizni. Uchenie glubzhe i detal'nee analiziruyut fakti i sobitiya, -- spektr mnenij uchenikh po lyubim problemam bogache. Tem ne menee, vospriyatie lyubogo nauchnogo fakta ili teorii polyarizuet nauchnoe soobschestvo takzhe na dve gruppi. Odni schitayut, chto nevidimij neposredstvenno mikromir i neokhvativaemij vzorom megamir mogut izuchat'sya tol'ko matematicheski. Takie uchenie vosprinimayut i priznayut tol'ko matematicheskie teorii. Landau, naprimer, videl velichie sovremennoj teoreticheskoj fiziki v tom, chto mozhno pravil'no opisat' yavlenie bez ego mislennogo obraza; ne tol'ko opisat', no i predskazat' rezul'tat izmerenij s bol'shoj tochnost'yu. Shiroko izvestno stavshee krilatim viskazivanie Vignera o nepostizhimoj effektivnosti matematiki v estestvennikh naukakh.

Drugie schitayut, chto istinnoe poznanie prirodi nevozmozhno bez logicheskoj rekonstruktsii fizicheskogo mekhanizma yavleniya. Dlya takikh uchenikh matematicheskij etap poznaniya -- sostoyanie vremennogo kompromissa, i podlinnuyu tsennost' mozhet imet' lish' ta teoriya, kotoraya ne tol'ko opisivaet, no i mozhet ob'yasnit' vnutrennyuyu logiku togo, chto nam yavlyaetsya v nablyudeniyakh i eksperimentakh.

Po nashemu mneniyu, prinadlezhnost' uchenogo k toj ili inoj partii predopredelena ot rozhdeniya i, po-vidimomu, ne mozhet bit' izmenena. V 1972 godu vrach Ornstajn (SShA) ustanovil, chto polushariya mozga cheloveka spetsializirovani [23]. U pravshej (a takikh lyudej bol'she) levoe polusharie otvetstvenno za formirovanie ponyatij, v tom chisle abstraktnikh, za konkretno-situatsionnij analiz priznakov etikh ponyatij. Mishlenie lyudej s bolee razvitim levim polushariem -- eto mishlenie kategorial'noe, pragmatichnoe, verbal'noe. V pravom polusharii formiruyutsya chuvstvennie obrazi real'nogo mira, naglyadnie obrazi, analogii, assotsiatsii. Mishlenie lyudej s bolee razvitim pravim polushariem slabo verbalizovano -- preobladayut intuitsiya, dogadka, chuvstvennie i naglyadnie obrazi.

V nauke polezni kak te, tak i drugie kachestva. I matematicheskij (abstraktnij), i fizicheskij (soderzhatel'no-obraznij) sposobi poznaniya imeyut svoi preimuschestva i dostoinstva. Kogda-to tak i bilo; bol'shie rezul'tati bili polucheni ne tol'ko levopolusharnikami, no i pravopolusharnikami. Faradej, naprimer, v svoikh nauchnikh publikatsiyakh prakticheski ne ispol'zoval formul. Tseloe matematicheskoe napravlenie -- intuitsionizm, mogli razvivat' tol'ko pravopolusharniki.

Khotya Ejnshtejn schital, chto ni odin uchenij ne mislit formulami, po otnosheniyu k sovremennoj teoreticheskoj fizike etogo skazat' nel'zya. Segodnya monopol'naya vlast' v nauke prinadlezhit levopolusharnikam. Sovremennie teoretiki takzhe otritsayut fizicheskie obrazi, kak Platon otvergal fizicheskie soobrazheniya Evdoksa i Arkhita dlya dokazatel'stva matematicheskikh istin; Platon schital, chto dokazatel'stvo, postroennoe na chuvstvennikh vospriyatiyakh i obrazakh, a ne na chistikh rassuzhdeniyakh, podrivaet osnovi geometrii [24].

Nel'zya otritsat' to, chto matematika -- ne tol'ko yazik i kolichestvennij apparat nauki, no i katalizator nauchnogo poiska. V istorii nauki nemalo primerov matematicheskogo predskazaniya buduschikh fizicheskikh otkritij, naprimer, matematicheskoe "otkritie" planeti Neptun astronomom Lever'e. No priznanie roli matematicheskoj evristiki ne isklyuchaet neobkhodimosti vvedeniya estestvennogo ogranichitelya. Matematicheskie resheniya mogut operezhat' ponimanie fizicheskoj prirodi yavleniya, no ne mogut zamenit' eto ponimanie, ne mogut ob'yasnit', kakovo sootnoshenie mezhdu real'no suschestvuyuschim i logicheski vozmozhnim [25]. Vsem izvestno, chto 100 koshek + 100 koshek = 200 koshek. A skol'ko budet: 100 koshek + 100 kotov? Matematik eto rassmatrivat' ne budet. Kak zametil Rassel, matematika mozhet bit' opredelena kak doktrina, v kotoroj mi nikogda ne znaem ni o chem govorim, ni togo, verno li to, chto mi govorim [26].

Matematicheskoe reshenie -- potentsial'no vozmozhnoe, rezul'tat eksperimenta -- real'no suschestvuyuschee, a mostik mezhdu nimi -- interpretatsiya rezul'tatov eksperimenta. Interpretatsiya mozhet bit' abstraktno-matematicheskoj ili predmetno-obraznoj; chislennoe bol'shinstvo tekh ili drugikh uchenikh i opredelyaet nauchnij kharakter epokhi. Segodnya na fundamental'nikh napravleniyakh fiziki prinyata abstraktno-matematicheskaya interpretatsiya, i eto, kak spravedlivo zametil Agafonov [27], otchuzhdaet ot fiziki ogromnuyu armiyu inzhenerno-tekhnicheskikh rabotnikov. Kvantovij idealizm [28], matematicheskaya ekzotika abstraktnikh pyati- ili odinnadtsatimernikh kruchenij ili "vezhlivaya forma religioznosti" [29] daleki ot togo real'nogo fizicheskogo mira, v kotorom prizvan tvorit' inzhener.

Dlya razvitiya fizicheskoj nauki, sbalansirovannogo po intellektual'nim zatratam i garmonichnogo po sootnosheniyu mezhdu dostignutim i ponyatim, v metodakh issledovaniya dolzhni konkurirovat' i vzaimno dopolnyat' drug druga konkretnoe i abstraktnoe, soderzhanie i forma, suschnost' i yavlenie. Kogda nauka ne bila massovim sotsial'nim yavleniem, v nauku prikhodili ne v rezul'tate spetsializirovannogo otbora, a isklyuchitel'no po zhelaniyu i ekonomicheskim vozmozhnostyam. Pri etom balans sil bil garantirovan otsutstviem kriteriev tselevogo otbora, to est' ravnoj veroyatnost'yu prikhoda v nauku pravo- i levopolusharnikov. No v kontse XIX -- nachale XX vv. proizoshla gigantskaya po svoej znachimosti i posledstviyam fluktuatsiya (vliyanie sotsial'nikh faktorov na formirovanie teorij v etot period razvitiya nauki detal'no analiziruet Nizovtsev [30]). Primerno v eto vremya v fizike poyavlyaetsya spetsializatsiya -- razdelenie na teoretikov i eksperimentatorov. Teoretiki okazalis' lyud'mi s preimuschestvenno abstraktnim, levostoronnim stilem mishleniya. Oni zhe okazalis' sotsial'no aktivnee. Kogda vskore fizika stala prevraschat'sya vse v bolee i bolee massovuyu professiyu, opredelilsya kharakter otbora -- v osnovnom po matematicheskim sposobnostyam. Eto, v svoyu ochered', opredelilo kharakter vosproizvodstva kadrov v fizike na dolgie godi, i takov kharakter otbora do sikh por.

Porazitel'nij fakt -- v strane s razvitoj fizicheskoj naukoj formal'no net nauki fiziki. Po krajnej mere, ee net v nomenklature VAK -- est' lish' "fiziko-matematika", ili fizmatika. Poetomu ne stoit udivlyat'sya tomu, chto na fizicheskij fakul'tet trudnee vsego sdat' vstupitel'nij ekzamen po matematike, chto studentov-fizikov mladshikh kursov chasche vsego otchislyayut za neuspekhi po matematike, chto prepodavanie kursa obschej fiziki vse bolee i bolee matematiziruetsya [31], a laboratornij praktikum fizikov vse chasche zamenyaetsya virtual'nim komp'yuternim. Sama fizicheskaya nauka ne tol'ko izlagaetsya na matematicheskom yazike, no v svoikh visshikh razdelakh predstavlyaet soboj kompleks matematicheskikh kontseptsij. Na konferentsiyakh po fizike chasto obsuzhdayutsya problemi sugubo matematicheskie; ispol'zuya fizicheskuyu terminologiyu, teoretik zachastuyu ne tol'ko ne privodit chislennikh otsenok, no dazhe ne pitaetsya svyazat' rezul'tati s real'nim mirom, s eksperimentom. Kak bilo zamecheno na konferentsii po kvantovoj teorii polya (Boston, 1996), fizika stala yazikom, na kotorom razgovarivaet matematika [32].

Segodnya trudno skazat', kakoj protsent uchenikh, schitayuschikhsya fizikami, rabotaet nad resheniem fizicheskikh problem, a skol'ko iz nikh razvivaet matematicheskij apparat. Suschestvuyuschaya v VAK struktura spetsializatsij ne otrazhaet istinnoj kartini, tak kak vnutri sugubo fizicheskoj spetsializatsii mozhet razvivat'sya sovershenno abstraktnaya matematika, lish' kosvenno svyazannaya s fizikoj v vide interpretatsii matematicheskikh simvolov s ispol'zovaniem fizicheskoj terminologii.

Predmetno-orientirovannaya klassifikatsiya nauk, naprimer -- biologiya, khimiya -- v sluchae s fizikoj, v vide logicheski neobosnovannogo pretsedenta, zamenena metodo-orientirovannoj klassifikatsiej. Metod v fizicheskoj nauke stal vazhnee soderzhaniya. Primer tomu -- publikatsiya ekonomiko-matematicheskikh statej v tsentral'nom fizicheskom zhurnale, v razdele "Matematicheskaya obrabotka dannikh fizicheskogo eksperimenta" [33, 34].

Tak est', no tak ne dolzhno bit'. Fizmatika v nomenklature VAK dolzhna bit' razdelena na fiziku i matematiku. V fizike dolzhni zaschischat'sya fizicheskie rezul'tati, nezavisimo ot metoda iz polucheniya. V matematike dolzhni zaschischat'sya matematicheskie modeli i metodi, nezavisimo ot oblasti ikh primeneniya. Fizicheskie idei na stadii issledovaniya do polucheniya rezul'tatov dolzhni zaschischat'sya kak filosofskie, ibo filosofiya igraet rol' prednauki i sverkhnauki odnovremenno.

Neskol'ko zamechanij o sotsial'nikh usloviyakh, v kotorikh protekaet nauchnoe tvorchestvo. V srede dalekikh ot nauki sovremennikov suschestvuet mnenie, chto uchenie -- eto lyudi so smelim, raskovannim mishleniem, chto nauka -- eto tsarstvo logiki i svobodi mnenij, chto novie nauchnie idei -- dolgozhdannoe i radostnoe dlya vsekh sobitie, i chto nositeli novikh idej -- uvazhaemi i pochitaemi blagodarnimi kollegami.

Takie predstavleniya -- mif. Nauka ne bila bi sotsial'nim institutom, esli bi v nej ne soblyudalis' zhestkie pravila i ogranicheniya. V nauke nel'zya bit' svobodnim khudozhnikom. Chtobi zayavit' o sebe, nado v nachale puti, kak pravilo, porabotat' na kogo-to, na ch'yu-to fizicheskuyu ideyu. V ozhidanii prava na sobstvennoe mnenie prokhodyat godi, ukhodyat bessledno molodost' i sili. Imenno poetomu i v osnovnom poetomu "nauka trebuet zhertv", khotya obichno schitaetsya, chto eta krilataya fraza podrazumevaet material'nie zhertvi (vprochem, takoe mnenie tozhe nedaleko ot istini). Ot uchenogo trebuetsya bezuslovnoe vipolnenie prinyatikh bol'shinstvom pravil igri. Nesoblyudenie vseobschego "konkordansa" [35], naprimer, neprinyatie vtorogo postulata STO ili idei Bol'shogo Vzriva Vselennoj (BVV), bezzhalostno podavlyaetsya. Zaschita dissertatsij prevratilas' v strogo vipolnyaemij ritual, v kotorom podtverzhdaetsya kvalifikatsionnij uroven', to est' umenie reshat' zadachi vnutrennie (voprosi reshayutsya v ramkakh suschestvuyuschej teorii) ili empiricheskie (voprosi reshayutsya eksperimental'no i ne trebuyut obrascheniya k teorii). Znachitel'no rezhe v dissertatsiyakh reshayutsya zadachi emerzhentnie -- nepredvidimie, kachestvenno novie, stavyaschie novie problemi. Prakticheski ne reshayutsya v ramkakh dissertatsij metavoprosi -- te voprosi, kotorie ne mogut bit' resheni v kontekste teorii. Po Gleshou, nauchnaya distsiplina bez metavoprosov (naprimer, est' li vnutrennyaya struktura u elektrona?), ne yavlyaetsya fundamental'noj [32]. Po nashemu mneniyu, dissertatsiya, v kotoroj sdelana popitka printsipial'no po-novomu reshit' fundamental'nie fizicheskie problemi, ne smozhet projti protseduru zaschiti.

Sistema pozhiznennikh zvanij i dogmat o nepogreshimosti nositelej etikh zvanij, anonimnost' retsenzentov veduschikh nauchnikh zhurnalov, a takzhe nekompetentnost' obschestvennosti okhranyayut ustoi nauchnogo mira ot potryasenij. Total'naya matematizatsiya fundamental'noj fiziki ne pozvolyaet ponyat' sut' nauchnikh problem i poluchennie rezul'tati ne tol'ko shirokim krugam intelligentsii, no dazhe filosofam i inzheneram -- to est' tem, ch'ya professional'naya deyatel'nost' granichit s fundamental'noj naukoj. Matematicheskij apparat sovremennoj fiziki dazhe dlya fizikov, zanimayuschikhsya real'nimi problemami -- kak frantsuzskij yazik dvoryan dlya gornichnikh ili latin' vrachej dlya bol'nikh.

Polozhenie usugublyaetsya tem, chto nauka, kak sotsial'nij institut, nesvobodna ot porokov obschestva v tselom. Sistema nauki porazhena bezimyannim virusom, kotorij pozvolyaet energichnomu khischniku, dazhe pri otsutstvii talanta, delat' kar'eru bistree, chem original'nomu i glubokomu, no nespeshnomu i krotkomu mislitelyu. Mi znaem mnogo zasluzhennikh avtorov otkritij i izobretenij, no net i ne mozhet bit' uverennosti, chto eto istinnie avtori. V sootvetstvii s printsipom Arnol'da [36], esli kakoj-nibud' predmet imeet personal'noe naimenovanie (naprimer, teorema Pifagora, ili Amerika), to eto nikogda ne bivaet imya pervootkrivatelya. Eto vsegda imya kakogo-to drugogo cheloveka. Amerika, naprimer, ne nazivaetsya Kolumbiej, khotya otkril ee Kolumb.

Takova surovaya dejstvitel'nost'. Tem ne menee, printsipial'no novoe mozhet poyavlyat'sya, i poyavlyaetsya -- esli ne blagodarya, to vopreki. Evolyutsiya dopuskaet fluktuatsii sotsial'nikh uslovij. Obschestvennie reformi poslednikh 15--20 let dali vozmozhnost' uvidet', chto v srede uchenikh po otnosheniyu k fundamental'nim problemam fiziki net ni blagodushiya, ni edinodushiya.

Po Dekartu, istinnaya nauka nachinaetsya s togo, chto chelovek otbrasivaet prinyatoe na veru i stroit vse zanovo na osnove logiki i opita. Kak pravilo, takaya praktika porozhdaet zhiznennie problemi i lisheniya; naprimer, gluboko veruyuschij chelovek -- Lev Tolstoj, bil za vol'nodumstvo otluchen ot Tserkvi. Ne isklyuchenie i sfera nauki, v kotoroj i segodnya ochen' legko stat' "lzheuchenim".

V fundamental'noj nauke predostatochno protivorechij na urovne aksiom. Pochemu zhe oni mirno uzhivayutsya s eksperimental'noj po proiskhozhdeniyu i suti naukoj -- fizikoj? Otvet prost -- prinyatie odnazhdi i vosproizvodimie do sikh por pravila igri, svoeobraznij religioznij kul't -- kul't matematiki. U matematicheskogo kul'ta moschnie korni -- gnoseologicheskie, istoricheskie, psikhologicheskie, sotsial'no-politicheskie i dazhe geneticheskie; kogda-nibud' i kem-nibud' budet vipolnen ob'ektivnij i ischerpivayuschij analiz istinnoj roli matematiki v estestvoznanii.

Est' moschnij plast nauchnikh zadach, pri reshenii kotorikh matematika absolyutno neobkhodima. Est' zadachi, reshaemie intuitivno ili empiricheski, no dlya ukrasheniya i obosnovaniya prinyato privlekat' standartnij matematicheskij ritual. Ginzburg po etomu povodu zametil: "...Bol'shinstvo novikh fizicheskikh rezul'tatov bilo polucheno sravnitel'no prostimi sposobami, a "matematizatsiya" osuschestvlyalas' lish' na posleduyuschikh etapakh" [37]. No est' v fundamental'noj nauke problemi, pri razreshenii kotorikh matematika bessil'na. Imenno takie zadachi v nastoyaschee vremya chasche vsego pitayutsya reshat' matematicheski.

Istoriya uchit: za periodom rastsveta nauki mogut sledovat' veka zastoya. Nesmotrya na obil'nie plodi nauchnogo znaniya, XX vek sil'no priblizilsya k vozmozhnomu nachalu global'nogo nauchnogo zastoya. Esli ekonomika, podaviv initsiativu i izgnav konkurentsiyu, stremitsya k upadku, to nauka, podaviv somneniya i izgnav al'ternativu, sovershaet samoubijstvo.

Protivorechiya i paradoksi fundamental'nikh teorij -- eto ne zlonamerennie kozni ili oshibki otdel'nikh lichnostej. Vsya sovokupnost' sovremennikh nauchnikh teorij -- eto porozhdenie togo metoda mishleniya, k kotoromu prishlo chelovechestvo v rezul'tate evolyutsii. Khrustal'nij kupol nebes, teplorod, teoriya otnositel'nosti -- eto etapi postizheniya mira chelovekom, eto kak detskie bolezni, kotorimi nado perebolet'. Chtobi prodvinut'sya vpered v ponimanii okruzhayuschego nas mira, nuzhno analizirovat' ne tol'ko eksperimenti i teoreticheskie kontseptsii, no i metod mishleniya. Vozvraschenie k ratsional'nomu i materialisticheskomu metodu mishleniya, po mneniyu avtora -- klyuch k resheniyu mnogikh nauchnikh problem. Nuzhno li eto segodnya chelovecheskomu soobschestvu -- vopros, vikhodyaschij za ramki dannoj knigi.


About the author
Moiseev Boris Mikhajlovich
Fizik, kandidat tekhnicheskikh nauk, dotsent kafedri obschej i teoreticheskoj fiziki Kostromskogo gosudarstvennogo universiteta. Pochetnij rabotnik visshego professional'nogo obrazovaniya Rossijskoj Federatsii. Sfera nauchnikh interesov vklyuchaet prezhde vsego spetsial'nuyu teoriyu otnositel'nosti, s kotoroj avtor poznakomilsya esche v studencheskie godi. Ee matematicheskaya osnova ne vizivala zatrudnenij, soglasovannost' teorii s eksperimentom ne podvergalas' somneniyu, no bil neponyaten ispolnitel'nij mekhanizm vtorogo postulata STO. Imenno zhelanie ponyat' yavlenie na fizicheskom urovne opredelilo dal'nejshij obraz zhizni i kharakter nauchnikh i zhiznennikh ustremlenij. B. M. Moiseev — avtor bolee 140 nauchnikh i nauchno-metodicheskikh publikatsij, v tom chisle 6 monografij, sredi kotorikh: «Teoriya otnositel'nosti i fizicheskaya priroda sveta» (M.: URSS), «Fizicheskaya model' svetovogo kvanta» (M.: URSS), «Krizis fiziki i problemi metodologii» (M.: URSS).