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 |
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.
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.
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).