Текст книги "Знание-сила, 2005 № 11 (941)"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 11 страниц)

«Наш мозг будет жить и после смерти в суперкомпьютере»

В 2050 году появится возможность «скачать» все содержимое человеческого мозга в один суперкомпьютер, что позволит сознанию пережить смерть тела: «Смерть больше не будет проблемой», – утверждает Ян Пирсон, глава департамента футурологии British Telecom. В интервью газете Observer ученый говорит, что мощность новой Playstation 3 составляет 1 процент человеческого мозга, и можно предположить, что Playstation 5, вероятно, будет обладать мощностью человеческого мозга.

Пирсон в течение 20 лет работает в сфере оптических волокон, кибернетики и развития сети широкого диапазона в лабораториях British Telecom. Согласно его прогнозам, приблизительно к 2020 году можно будет создавать суперумные компьютеры, снабженные «сознанием» и способные проявлять эмоции.

В период между 2020 и 2030 годами, продолжает ученый, человек будет много времени проводить в работе, общении и развлечениях в «виртуальной реальности» и с 2050 года может достичь своего рода кибернетического бессмертия: «Такое будущее приводит в возбуждение, но и пугает», – говорит в заключение Пирсон.

Мобильный телефон может вызвать старость

Египетские ученые из университета Каира по результатам 15-летнего исследования пришли к выводу, что слишком частое использование мобильного телефона может стать причиной преждевременного старения. Группа под руководством профессора биофизики и радиофизики Фадхила Мохаммеда Али обнаружила, что электромагнитное излучение вредит человеческим клеткам. Красным клеткам крови, в частности. Также страдают ферменты печени, гланды, мускулы, гормональный баланс, сердце и костный мозг – в основном все это проблемы, связанные со старостью.

Рискуют, впрочем, не только владельцы мобильников, но и люди, живущие вблизи высоковольтных линий, заводов, радиовещательных башен и других подобных сооружений, безопасное расстояние от них – минимум 20 метров, а в некоторых случаях – один километр. Ученые предлагают по возможности использовать «обычные» телефоны. Конечно же, данное исследование не поставит точку в этой спорной теме, о которой мы неоднократно писали.

К ЮБИЛЕЮ «ЗНАНИЕ – СИЛА»

Квантовая гравитация: судьбы теории и практика судеб

«Здание современной физики опирается на краеугольные камни – фундаментальные теории: квантовую теорию, теории электромагнитного, слабого и сильного взНо здание мира – мироздание – едино, и фундамент у него тоже должен быть един. Отдельные краеугольные камни должны объединиться в целое – в настоящий, надежный фундамент. Обособленность этих краеугольных камней – не свойство природы, а характеристика современного состояния науки.

Вера в единство теоретического фундамента родилась не в двадцатом веке. Она существует давно и явственно ощущается уже в идеях первых теоретиков -Демокрита, Пифагора, Платона.

Вера эта вела многих исследователей природы и принесла замечательные плоды.

Еще в прошлом веке не только фундамент, но и само здание физики не было единым. Электричество, Магнетизм, Оптика, Теплота – все это были отдельные строения. Шаг за шагом они объединялись в здание физики, в котором можно из зала «Электромагнитная теория света» пройти в зал «Тепловое действие тока», не выходя на улицу (а уличному взгляду на мир, как известно, свойственны скороспелые мнения и логические прыжки в ширину и глубину).

В наше время вера в единство позволяет физикам надеяться на объединение краеугольных камней в цельный теоретический фундамент. И в этом процессе важнейшую роль отводят объединению квантовой физики и гравитационной.

Путь к единству будет, по-видимому, очень нелегким. Но в науке легкие пути ведут обычно в никуда. Удача ждет только тех, кто ищет верный путь, который, впрочем, покажется легким и естественным для потомков, изучающих этот путь в школе.»

Этими словами начиналась статья о квантовой теории гравитации, опубликованная в нашем журнале почти восемнадцать лет назад (№ 2 за 1988 год). В то время – время перестройки – впервые были открыты многие «неразрезанные страницы истории». Заключали они не только замалчиваемые факты и секретные материалы, касающиеся социально-политического прошлого нашей страны, но, и казалось бы, канувшие в небытие перипетии научного поиска, в том числе и гравитационного.

Тема эта, выясняется, вовсе себя не исчерпала, а интерес к ней подогрели два события: юбилей научный и юбилей известного ученого. В непосредственном отношении к обеим датам оказался автор той давней уже статьи Г. Горелик, поскольку и судьба квантовой гравитации, и судьба связанных с ней ученых тесно переплелись с его научной и писательской жизнью. Неразделенности этих судеб и посвящается наша «Главная тема».

ГЛАВНАЯ ТЕМА

Геннадий Горелик

с·G·h = ? 70 лет – решения нет. И не будет?

Покушение на чисто английское убийство

В прошлом году человечество проворонило сенсацию.

Если такого не может быть – просто по смыслу слова «сенсация», – готов уточнить: научное человечество не заметило научно-криминальную сенсацию – покушение на убийство, или даже действительное убийство. Впрочем, человечество можно понять: это случилось в малоподходящем месте – в «Нью-йоркском книжном обозрении». Журнал этот, конечно, возвышается в книжном мире, но в мире науки он мало заметен. Зато все остальные элементы сенсации – высшего научного уровня.

Покушение совершил знаменитый физик-теоретик Фримен Дайсон, а его жертва – знаменитая теория квантовой гравитации. То есть теории пока нет, – ее ишут не первый год и не первое десятилетие, и уже поэтому она заслуживает звание самого проклятого вопроса современной физики. Но Дайсон заявил, что на самом деле и вопроса нет. точнее, вопрос неправильный, потому что «квантовая гравитация физически бессмысленна». А значит, многолетние поиски следует прекратить, за отсутствием предмета поисков. И теория квантовой гравитации мертва, или, на сдержанном английском, – скорее мертва, чем жива. Обосновал он свое мнение следующим образом:

«Любая теория квантовой гравитации предполагает частицу «гравитон» – квант гравитации, точно так же как фотон – квант света. Наличие фотонов легко обнаружить, как показал Эйнштейн, по электронам, выбитым с поверхности металла под действием света. Но гравитационное взаимодействие неимоверно слабее электромагнитного, и, чтобы обнаружить гравитон по электрону, выбитому с поверхности металла под действием гравитационных волн, пришлось бы ждать дольше, чем позволяет возраст Вселенной. Но если отдельные гравитоны невозможно наблюдать в эксперименте, значит они не имеют никакой физической реальности. Можно считать их несуществующими, подобно эфиру XIX века. И тогда гравитационное поле, описываемое теорией Эйнштейна, – это чисто классическое поле безо всякого квантового поведения».

Две убийственные аналогии как два кинжальных удара.

Весь XIX век физики верили, что все сушес погружено в вездесуший эфир, и мучились над все более проклятым вопросом, каким законам подчиняется эта универсальная, но неуловимая среда, в одних отношениях похожая на твердое тело, в других – на сверхразряженный газ. Мучения прекратил Эйнштейн, сказав, что неуловимость эфира означает, что ловить просто нечего, и объяснив коллегам, что без понятия эфира можно прекрасно обойтись. Дайсон предложил последовать примеру Эйнштейна.

Есть, правда, важное отличие. Неуловимый эфир был просто пережитком древнегреческих времен, пусть даже и воспетым Пушкиным: «Ночной зефир струит эфир» (зефиру в этом смысле повезло больше, – каждый человек знает его вкус). А гравитон – это, скорее, «недожиток». И причину неуловимости гравитона вполне может уловить даже школьник, если у него по физике больше тройки.

Такой школьник в упомянутом «выбивании электронов с поверхности металла под действием света» легко узнает фотоэффект. Ведь этот эффект не только принес Нобелевскую премию Эйнштейну, но и прочно вошел в обыденную жизнь. Каждый пассажир метро, проходя через турникет, участвует в этом явлении, точнее – в прерывании его. Поэтому школьник легко поверит, что обнаружить фотон – минутное дело. Он может сам подсчитать во сколько раз гравитационные силы в микромире слабее электрических, если вспомнит закон Кулона и ньютоновский закон всемирного тяготения. А подсчитав, сможет убедиться, что гравитону не найти применения в народном хозяйстве просто потому, что самого гравитона не найти, даже если его искать днем с огнем.

Использованные в упомянутых законах физические константы знали сше до того, как слова «гравитация» и «квант» соединились в одном предложении. И соединил их впервые сам Эйнштейн, в 1916 году, через несколько месяцев после создания своей теории гравитации и спустя 11 лет после того, как ввел в физику понятие фотона. Предложение его звучало так: «квантовая теория должна модифицировать не только максвелловскую электродинамику, но также и новую теорию гравитации».

Дайсон прекрасно знал, на что поднял руку. Ведь сделал он это в рецензии на книгу, автор которой Б. Грин, профессионально занимаясь квантованием гравитации как физик и литератор, своей книгой побил кассовые рекорды научной популярности. И на ниве квантовой гравитации, кроме Грина, трудятся еще многие и многие профессионалы. Чтобы как-то оценить их число, я воспользовался интернетным каталогом Гарвардской библиотеки. Оказалось, что за последние тридцать лет издано более 90 книг, в аннотациях которых фигурирует выражение «квантовая гравитация», а у шести десятков книг оно входит прямо в название. В прошлом году, прямо для нас, итог подвели две солидные монографии с одинаковым лаконичным названием «Quantum Gravity», изданные крупнейшими научными издательствами. Там много чего написано о струнах, клавишах и прочих физико– математических инструментах, но общий итог всей этой музыки таков: проблема квантовой гравитации остается широко открытой.

Не слишком ли много книг для теории, которой пока еще нет? Так, видно, подумал Дайсон. А вслух смиренно признал, что перестал следить за неустанными усилиями своих молодых коллег. Он допускает, что кажется им старой вешалкой, отставшей от скоростного поезда научного прогресса. Но это его не очень беспокоит, ему самому когда-то такими вешалками казались пожилые Эйнштейн и Дирак. И он не ставит под вопрос хитроумные формулы в тех многочисленных книгах. А ставит свой простой вопрос, в котором гравитон зажат между фотоном и эфиром. И сам же дает простой ответ.

Откуда у него такая смелая независимость от столь внушительного общественного мнения?

Одна из причин в том, что о фотоне он знает больше многих других. Ведь фотон от рождения до смерти подчиняется квантовой электродинамике, а Дайсон – один из создателей этой теории, вместе с Р. Фейнманом, Ю. Швингером и С. Томонагой. Прихоть Альфреда Нобеля, решившего, что одной премией можно награждать не больше трех человек, сделала Дайсона четвертым лишним на нобелевской церемонии 1965 года, но, не беспокойтесь, – он получил многие другие награды, включая российскую премию им. И.Я. Померанчука.

Вторую причину смелой независимости Дайсона можно усмотреть в его анкетной особенности, которую в советские времена называли пятым пунктом. Дайсон живет в Америке, но он не американец. Он – англичанин. Учиться в американскую аспирантуру он приехал из страны, в которой родилась идея прав личности. Великая Хартия вольностей и Билль о правах способствовали развитию независимого национального характера британцев. Во всяком случае – Дайсона, которому к тому же родители дали еще и имя Freeman (что означает «свободный человек»). С таким именем, с такой национальностью, и, наконец, с такой научной биографией он и решился на чисто английское убийство. В данном случае речь идет о бескровном убийстве в сфере самой что ни на есть чистой науки. Из квантовой гравитации не то что бомбу, даже и мухобойку не сделаешь, то есть и муху не обидишь.

Обидеться могут лишь узкие специалисты в области квантовой гравитации. Но это их дело. Истина дороже.

Означает ли это призыв ко всем присоединиться к мнению Дайсона, что «квантовая гравитация физически бессмысленна»? Ни в коем случае.

Кто старое забудет, с того талер

Но что нового можно сказать наперекор Дайсону?

Не буду банальничать, что «новое – это хорошо забытое старое». Во– первых, потому, что забывать старое нехорошо. А во-вторых, я-то лично не забыл, а Дайсон, подозреваю, и не знал, – по молодости и по отдаленности от российской физики.

Дайсон пришел в науку и наводил порядок в квантовой электродинамике в конце сороковых годов. А я говорю об истории, начавшейся на рубеже 20-30 годов, когда состояние квантовой электродинамики внушало глубокую озабоченность. В то время квантовая теория электромагнитного поля считалась составляющей «релятивистской теории квант», или ch-теории, в которой надлежало соединить специальную теорию относительности с ее фундаментальной константой с (скоростью света) и квантовую механику с ее фундаментальной постоянной Планка h. Тогда не было и намека на какие-то иные, кроме электромагнетизма, силы микромира, а все, что знали об электромагнетизме, не могло объяснить, как удерживается положительный заряд ядра. В ту донейтронную пору ядра предполагались составленными из протонов и «внутриядерных» электронов, которые должны были двигаться с большими скоростями – близкими КС.

Лев Ландау и Нильс Бор обсуждают измеримость электро-магнитного поля. Увидено глазами Георгия Гамова и нарисовано его рукой. Копенгаген. 1931 год

От «релятивистской теории квант» ожидали разгадку целой грозди загадок околоядерной физики (бесконечность собственной энергии, ядерные спины, спектр бета– распада). Ожидалась революционная перестройка, сравнимая с релятивистской и квантовой. Лидер таких настроений Нильс Бор за успех перестройки готов был пожертвовать законом сохранения энергии. Так же думал и Ландау, в то самое время познакомившийся с Бором и на всю жизнь «записавший себя» в его ученики.

Одно дело – обшие ожидания, другое – конкретный революционный результат, который в 1931 году получил Ландау совместно с Рудольфом Пайерлсом: квантовая теория электромагнитного поля невозможна из-за ущербности основного понятия «поля в точке».

Квантовая механика с ее принципом неопределенности уже приучила к ограниченной применимости понятий, унаследованных от классической физики. Эти «h-ограничения» касались совместной измеримости некоторых величин, например, координат и импульса, но оставалась возможность говорить о сколь угодно точном значении каждой величины в отдельности, что обосновывало их применение в h-теории.

Ландау и Пайерлс свою статью 1931 года назвали «Распространение принципа неопределенности на релятивистскую теорию». Анализируя мысленные эксперименты в ch-области, они пришли к выводу, что там неизбежны уже не только парные, но и индивидуальные неопределенности. Физика нового ограничения связана с тем, что при измерении «поля в точке» надо как можно точнее измерить положение пробного заряда, что возможно лишь при достаточно большом импульсе измеряющей частицы, но тогда большой импульс отдачи пробного заряда порождает дополнительное поле, искажая само измеряемое поле. Отсюда следовал вывод – понятие «поле в точке» неопределимо. На этом основании авторы предсказали, что «в правильной релятивистской квантовой теории, которая пока не существует, не будет ни физических величин, ни измерений в смысле волновой механики».

И. Вор и Л. Ландау на празднике Архимеда в МГУ. Москва. 1961 год

Авторы статьи явно считали, что развивают идеи Бора и, в частности, обосновывают его гипотезу о несохранении энергии в ch-физике: «Следуя красивой идее профессора Нильса Бора, можно думать, что излучение звезд обязано просто нарушению закона сохранения энергии, который, как впервые указал Бор, не справедлив в релятивистской квантовой теории...» Однако вместо благодарности своим последователям Бор принял их результат в штыки. Жаркое обсуждение запечатлел шарж Г. 1амова и воспоминание тогдашнего ассистента Бора – Леона Розенфельда:

«Я прибыл в Институт в последний день февраля 1931 года, и первым, кого я увидел, был Гамов. Когда я спросил, что новенького, он в ответ протянул рисунок. Там был изображен Ландау, привязанным к стулу и с кляпом во рту. Перед ним стоял Бор и говорил: «Ландау, ну, пожалуйста! Дайте же мне хоть слово сказать!» Оказалось, что Ландау и Пайерлс приехали за несколько дней до того и привезли с собой какую-то статью, которую хотели показать Бору. «Но», – добавил Гамов весело, – «похоже, он не согласен с их доводами – и такие вот дебаты идут все время».

Ландау, однако, остался при своем мнении, и статью опубликовал.

Около двух лет Бор работал (совместно с Розенфельдом) над тем, чтобы его устные возражения превратились в статью, устрашающую и своим объемом (более 60 страниц) и обилием немыслимой лабораторной техники в проведении мысленных экспериментов: пробные тела, способные вдвигаться одно в другое, бесчисленные маленькие зеркала у каждой части пробного тела, жесткие крепления к твердому каркасу, гибкие магнитные нити и тому подобное.

Но исходная идея Бора была физически ясной. Он увидел слабое место в рассуждениях Ландау-Пайерлса: для измерения поля они использовали точечный электрон, который нельзя считать вполне законным понятием классической теории. А по мнению Бора, измерительный прибор должен быть принципиально макроскопическим – как и сам физик-измеритель, и измерять следует среднее поле в какой-то конечной области пространства. Если это можно делать с любой наперед заданной точностью, значит, все в порядке. И Бор показал, что так оно и есть, если для измерения поля с заданной точностью брать заряженное пробное тело с достаточно большой массой, чтобы импульс отдачи не порождал слишком большого поля.

Но фото (слева направо): Л. Ландау, Н. Бор, Л. Розенфельд и М. Бронштейн

Можно пояснить и на школьноматематическом языке. Если существует некий минимальный пространственный масштаб, на котором измерение поля уже невозможно, то величина этого масштаба должна определяться фундаментальными константами электродинамики. Таких констант всего две: с и h, и школьнику под силу убедиться, что как бы эти константы ни перемножать или делить, длину не получишь.

Бор был доволен. Даже узнав из письма, что Ландау опроверг его гипотезу несохранения энергии с помощью теории гравитации, он не особенно огорчился и постарался смягчить свою новость о спасении квантовой электродинамики: «Надеюсь, некоторым утешением для Ландау и Пайерлса будет то, что глупости, которые они совершили в этом отношении, не хуже тех, в которых повинны все мы, включая Гейзенберга и Паули, по этому противоречивому вопросу».

Историк физики может сказать, что в матче Бор-Ландау счет стал 1:1 в пользу науки, после того как Бор обезвредил радикализм вывода Ландау относительно ch-теории, а Ландау обезвредил радикальную гипотезу Бора о несохранении энергии с помощью cG-теории, или неквантовой теории гравитации.

Сам Ландау, похоже, думал, что счет 1,5:0,5 в его пользу, – он так и не признал свою работу глупой. Он не опровергал рассуждения Бора, но, вероятно, считал его мысленные измерения слишком мысленными, не реализуемыми.

Если историю физики перевести на юридический язык, то можно сказать, что Ландау приговорил квантовую электродинамику к смерти, а Бор ее оправдал. Такой поворот в ch-истории стал бы гораздо большей сенсацией, если бы как раз в те голы, 1932– 1933, на физику не сваливались сенсационные открытия обычных (а не мысленных) экспериментаторов. За считанные месяцы в физической картине мира появились нейтрон, позитрон и нейтрино. В результате гордиев узел ядерных проблем не пришлось разрубать. Многие нити развязались почти сами собой, превратив вчерашние проблемы в триумфы.

М. П. Бронштейн во время лекции по квантовой теории

Но проблема квантовой электродинамики оставалась. И оставался вопрос, где поставить запятую во фразе: «Казнить нельзя помиловать!»

Это взялся сделать Матвей Бронштейн. Он дружил с Ландау с университетских лет, высоко его ценил, но в данном случае стал не на его сторону. Бронштейн не просто понял результат Бора-Розенфельда, он понял его лучше самих авторов. Весной 1934 года в «Докладах Академии наук» он опубликовал заметку, в которой усовершенствовал логику мысленных экспериментов Бора-Розенфельда, изложив ее на трех страницах вместо шестидесяти. Бронштейн прояснил физическую природу боровского вывода, – мысленный экспериментатор должен с неограниченной свободой выбирать заряд и массу пробного тела.

История дала возможность подсмотреть, как, вскоре после этой заметки, встретились за круглым столом все заинтересованные в ch-теории лица. Это произошло в Харькове, куда в мае 1934 году они съехались на конференцию по теоретической физике. На газетном фото – слева направо – Ландау, Бор, Розенфельд и Бронштейн.

Неограниченная свобода в выборе заряда и массы..? Такой недосказанный вопрос, вероятно, и привел Бронштейна к его докторской диссертации 1935 года и двум статьям 1936 года о квантовой гравитации и к важнейшему до сего дня физическому результату в этой области. Он был из очень немногих физиков, кто чувствовал себя как дома и в микрофизике, где квантовая теория играет первую скрипку, и в астрофизике, где на первой виолончели играет гравитация. И потому он вполне мог заметить, что в гравитации подобной неограниченной свободы быть не может. Во-первых, гравитационный заряд и масса – это одно и то же, а, во-вторых, произвольно увеличивая массу пробного тела, непроизвольно натыкаешься на гравитационный радиус, когда образуется черная дыра, и пробное тело, можно сказать, теряется из виду. А, значит, в квантовой гравитации не сработает логика Бора-Розенфельда?

К 1935 году, надо сказать, квантовая гравитация находилась в состоянии весенней спячки. Считалось, что гравитацию можно проквантовать тем же макаром, что электродинамику, просто сам этот «макар» надо довести до ума. Но если квантовая электродинамика была совершенно необходима для понимания реальных явлений атомной и ядерной физики, то причинами для квантования гравитации были лишь возвышенные «общие соображения».

Бронштейн прекрасно понимал (и был первым в этом понимании), что главные физические задачи, которые требовали квантовой гравитации, не меньше требовали сильного поля – конец жизни звезды и начало жизни Вселенной. Но прежде всего он построил квантовую теорию слабого гравитационного поля, когда искривление пространства-времени очень мало. В этом приближении он получил два первых физических результата – не удивительные, но совершенно необходимые для здоровой теории и требуемые принципом соответствия. Представляя гравитационное взаимодействие материальных тел посредством «промежуточного агента – гравитационных квантов», он из cGh-теории слабого поля получил в неквантовом пределе эйнштейновский cG-закон гравитационного излучения, а в классическом пределе – ньютоновский G-закон всемирного тяготения.

Дружеский шарж выражает отношение К.П. Бронштейна к научно-социалистическому планированию науки (когда на эту тему проводились Всесоюзные конференции): «Всякий план есть предсказание». Однако предсказание о теории квантовой гравитации он сделал без помощи гадальных карт; лишь силой научной логики.

Единственным способом пощупать сильно-квантовый случай был анализ измеримости в cGh-теории.

Именно проводя этот анализ, Бронштейн обнаружил «принципиальное различие между квантовой электродинамикой и квантовой теорией гравитационного поля». Различие это коренится в физическом свойстве гравигации, открытом еще Галилеем и ставшим основой эйнштейновской теории гравитации: движение тела в гравитационном поле не зависит от его массы, движение брошенного камня зависит только от его начальной скорости. Другими словами, гравитационный заряд и масса тела в сущности одно и то же. Поэтому в гравитации и неприменим метод, указанный Бором для электродинамики.

В результате этого различия, как показал Бронштейн, гравитация измерима лишь с ограниченной точностью, рубеж измеримости определяют константы с, G и h, из которых уже можно составить длину Ipi = (hG/C³)1/2 = 10^-33 сантиметра, – знаменитую планковскую длину. Но поскольку, благодаря Эйнштейну, гравитация – это геометрия пространства-времени, то значит, включение в игру квантов делает и саму геометрию неопределимой. На этом основании, семьдесят лет назад, ленинградской осенью 1935 года, Бронштейн сделал такое предсказание:

«Устранение связанных с этим логических противоречий требует радикальной перестройки теории и, в частности, отказа от римановой геометрии, оперирующей, как мы здесь видим, принципиально не наблюдаемыми величинами – а может быть, и отказа от обычных представлений о пространстве и времени и замены их какими-то гораздо более глубокими и лишенными наглядности понятиями. Wers nicht glaubt, bezahlt einen Thaler».

Вывод сформулирован решительно и с полным пониманием его радикальности. Об этом говорит и немецкая фраза, заменяющая восклицательный знак и означающая – «Кто этому не верит, с того талер». Этой фразой завершается – после невероятных приключений – сказка братьев Гримм «О находчивом портняжке». В 1936 году, когда статья Бронштейна была опубликована, радикальное предсказание слишком напоминало приговор Ландау пятилетней давности, отмененный Бором, и поэтому пафос предсказания просто необходимо было смягчить – и одновременно подчеркнуть.

А в 1937 году Матвея Петровича Бронштейна арестовали. Ему было 30 лет. При аресте от него потребовали сдать оружие и отравляющие вещества, – он рассмеялся... Спустя полгода его казнили в Ленинградской тюрьме.

Внутреннее совершенство без внешнего оправдания?!

Эйнштейн говорил о двух критериях в оценке физической теории: ее «внешнее оправдание» – соответствие с опытом, и «внутреннее совершенство» – логическая простота теории. Критерии эти естественны, и даже тривиальны, для всей истории физики... за исключением проблемы квантовой гравитации.

«Внешнему оправданию» не дает работать астрономическое число 1039 – во столько раз гравитационные силы в микромире слабее электрических. Теоретически справиться с таким числом можно было бы, переходя от физического опыта к астрономическим наблюдениям, но практического пути к cGh-объектам наблюдения не известно.

Говорить же о «внутреннем совершенстве» применительно к попыткам квантования гравитации неловко, когда просматриваешь накопленные за десятилетия безуспешные теоретические конструкции и видишь авторский пыл, так и не воплотившийся во что-то нетленное. Кладбище этих физико-математических конструкций напоминает о заброшенных проектах вечного двигателя. А приливы пионерского оптимизма легче объяснить «полу-критерием внешней привлекательности» – внешней привлекательности очередной кандидатки в теорию. И к этому добавим популярную у студентов-физиков уверенность, что «математика умнее человека»: надо аккуратно проводить выкладки, а там, глядишь, и физический результат сам собой прояснится. О первом полукритерии Эйнштейн, правда, не говорил, но тут и говорить особенно нечего, поскольку «мятеж никогда не кончался удачей, иначе бы он назывался иначе». А по поводу второго сказал когда-то, что математика – лучший способ водить самого себя за нос.

Анализ измеримости поля, которым занимались в тридцатые годы, можно – в добавление к критериям Эйнштейна – назвать «внутренним оправданием» теории. Это в сущности был анализ границ применимости теории, проводимый изнутри самой теории. до создания более обшей теории. Разумеется, такой анализ не может быть абсолютно строгим и не ведет к непосредственно проверяемым в опыте физическим следствиям. Следствия есть лишь историко-физические, отдаленные многими годами и не столь убедительные, как прямой эксперимент. Но все же анализ измеримости поля – это анализ физический, а не формально-математический.

Несогласие инициатора анализа – Ландау – с результатами его расширенно-углубленной версии – факт хотя и странный, но имевший свои резоны. Та мысленно экспериментальная свобода, которую Бор считал допустимой, поскольку она не запрещена известными законами природы, для Ландау была немыслимой, вероятно потому, что он не видел средств эту свободу реализовать в опыте. Как можно в микрофизике рассматривать пробное тело с произвольной величиной массы и заряда, когда реально известных пробных тел – элементарных частиц – раз-два и обчелся?!

М. fl. Бронштейн на Всесоюзной ядерной конференции в Ленинграде. Лягушка на нарукавной повязке Бронштейна, секретаря конференции, взялась скорей всего из немецкой присказки, популярной тогда у физиков: «...wo der Frosch ins wasser springt» – «и тут лягушка прыгает в воду» – в соответствии с настроением физиков на решительные перемены. Художник И. А. Мамонтов. 1933 год

И тем не менее гарантия, которую дали в 1933 году Бор и Розенфельд строителям квантовой электродинамики, оправдалась пятнадцать лет спустя, когда при участии Дайсона была создана эта самая точная из физических теорий.

Предсказание Бронштейна 1935 года относительно квантовой гравитации имело характер не разрешения, а запрета – запрета на решение проблемы «малой кровью», с сохранением римановой геометрии эйнштейновской теории гравитации. Само по себе это нисколько не принижает его. Великие законы физики имеют такой характер – запрет на существование вечных двигателей первого и второго рода. И теорию относительности можно основать на невозможности определить скорость источника света по измерению скорости света.

В 1935 году Бронштейн не решил проблему квантовой гравитации, но он впервые осознал ее во всей глубине. И спустя 70 лет его осознание помогает защитить квантовую гравитацию от одного из создателей квантовой электродинамики, помогает увидеть слабый пункт в самом начале рассуждения Дайсона. Как бы ни была привычна аналогия между фотоном и гравитоном, как бы ни рифмовались эти два слова и как бы ни был похож закон Кулона на закон всемирного тяготения, между двумя взаимодействиями имеется «принципиальное различие», подчеркнутое Бронштейном и разрушающее статус понятия «гравитон», как самостоятельного и равноправного с понятием «фотон». Бронштейн в сущности обнаружил, что обычное понятие «квант поля», в применении к гравитации, является принципиально приближенным, как приближенны, ограничены в своей применимости, другие важные и работоспособные понятия физики: одновременность, луч света, температура, и так далее. Можно сказать, что Бор оправдал понятие фотона в пределах электродинамики, а Бронштейн обнаружил ущербность понятия гравитона уже в пределах теории гравитации (он не пользовался термином «гравитон», хотя само слово уже употреблялось). И это принципиальное различие основано на опытном факте, который иногда называют первым великим открытием современной науки и который стал основой одной из самых великих теорий – эйнштейновской теории гравитации: равенство инертной массы и гравитационной.