Текст книги "Предчувствия и свершения. Книга 1. Великие ошибки"

Автор книги: Ирина Радунская

сообщить о нарушении

Текущая страница: 18 (всего у книги 19 страниц)

Так в физике родился замечательный метод – метод индукции, метод исследования, позволяющий делать умозаключения по поводу сложного, исходя из простого. Позволяющий познать то, что не может быть изучено прямым путём, но может быть осознано путём сравнения с другими аналогичными, но более доступными явлениями, поддающимися подробному опытному изучению.

Ньютоновы правила – не надуманные рецепты. Они – следствия тонкого понимания специфики научного творчества. Да и не только научного творчества. Правила индукции применяются в любом исследовании, независимо от конкретной цели. Неудивительно, что Конан Дойль поражал и пленял воображение читателей железной логикой своего знаменитого героя. Его Шерлок Холмс руководствовался индуктивным методом рассуждений.

И наконец, четвёртое правило, которое Ньютон добавил уже позднее, в третьем издании своих «Начал»: считать правильным всякий результат, полученный из опыта с помощью индукции, до тех пор, пока не будут обнаружены другие явления, которые уточняют этот результат или противоречат ему.

Этому правилу должно следовать, замечает Ньютон, чтобы доводы индукции не уничтожались гипотезами.

Эта программа «физики принципов» противопоставлялась «физике гипотез» Декарта.

«Математические начала натуральной философии» составляют основу того, что мы называем классической физикой со всей её огромной объединяющей мощью и её ограниченностью, выявленной лишь через два с половиной века Эйнштейном. Здесь сформулированы основные понятия физики: масса и сила, пространство и время, движение и покой, настолько вошедшие в плоть и кровь каждого из нас, что они кажутся врождёнными.

Ньютон пишет: «Эти понятия общеизвестны, однако необходимо заметить, что они относятся обыкновенно к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведённые понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные».

Ни один из великих предшественников: ни склонный к рациональному мышлению мастер эксперимента Галилей, ни последний из когорты натурфилософов Декарт, ни другие не понимали опасности, таящейся в нечётком определении основных положений, на которых строится наука.

Галилей, первым пришедший к пониманию относительности движения, не сумел продвинуться дальше. Его остановило отсутствие чёткого определения того, что мы теперь называем системой отсчёта.

Ньютона часто упрекают в том, что он ввёл в науку представление об абсолютном пространстве и абсолютном времени. Основанием для таких упреков стала теория относительности, показавшая, что понятия пространства и времени являются относительными. Но ведь это стало очевидным лишь из опытов, которые подсказал потомкам сам Ньютон. На осуществление этих опытов последователи Ньютона потратили следующие два с половиной столетия.

Только в экстремальных областях, открывшихся в нашем веке, например, при скоростях, близких к скорости света, при плотностях, существующих в ядрах, и элементарных частицах, нейтронных звёздах и чёрных дырах, при температурах, близких к абсолютному нулю, легко обнаруживаются отклонения от законов, установленных Ньютоном.

Ньютон между тем понимал различие между абсолютным и относительным и дал этому отличию исключительно чёткое определение.

Он пишет:

«Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью».

Казалось, почему не сказать проще – абсолютное время течёт равномерно. Но Ньютон хочет подчеркнуть, что это абсолютное время отлично от интуитивно ясного, общепонятного, обыденного представления о времени. Это «математическое» время, необходимое для математического описания природы. Поэтому оно нуждается в тщательном определении, не допускающем двусмысленности.

В отличие от этого: «Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то: час, день, месяц, год».

Очень скрупулёзно и громоздко, чтобы избежать недоразумений, объяснено, как – при помощи движений звёзд или стрелок часов, песка или воды – измерять продолжительность реальных событий.

Всё это сохраняет силу и по сей день повсюду, за исключением окрестностей звёзд или при наблюдении некоторых событий микромира.

Переходя к пространству, Ньютон пишет:

«Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остаётся всегда одинаковым и неподвижным.

Место есть часть пространства, занимаемая телом, и по отношению к пространству бывает или абсолютным или относительным».

Только Эйнштейн показал, что абсолютное пространство, по существу, не нужно для построения механики,

а поэтому является излишним в системе исходных постулатов. Но оно служило людям верой и правдой, не только не тормозя, но обеспечивая развитие науки в течение времени, прошедшего от Ньютона до Эйнштейна, от 1687 года – выхода «Начал» до 1905 года – выхода статьи Эйнштейна «Об электродинамике движущихся тел», где впервые изложена теория относительности, где впервые проведён полный анализ роли масштабов, часов и процессов измерения в построении физической теории.

Однако Ньютон был идейно очень близок к Эйнштейну. Он интуитивно чувствовал фундаментальную роль измерений: «Относительные количества не суть те самые количества, коих имена им обычно придаются, а суть лишь результаты измерений сказанных количеств… Геометрия основывается на механической практике и есть не что иное, как та часть общей механики, в которой излагается и доказывается искусство точного измерения».

Так думал Ньютон. Он далеко опередил своё время. Сформулированные им законы движения, написанные им уравнения дали людям гораздо больше, чем от них ожидал их творец. Этот творец был человеком, его труд, полученные им результаты кажутся сверхчеловеческими. Но и он не мог сделать всего. Таков закон развития науки. Это развитие безгранично. Поэтому даже такие гении, как Ньютон и Эйнштейн, освещают нам не только новые факты, но и бесконечные перспективы неведомого.

Интерес к «Началам» со временем не потух, как часто бывает с научными бестселлерами. В 1729 году этот труд Ньютона вышел на английском языке, а в 1759 году им заинтересовалась маркиза дю Шатле, друг Вольтера, и перевела книгу для французов.

И она, и Вольтер с большим напряжением следили за научной жизнью, за идеологической борьбой, в частности за перипетиями спора между ньютонианцами и картезианцами. Вольтер, побывавший в 1727 году в Англии, так писал о «разладе» между английскими и французскими учёными, защищавшими своих «лидеров» – англичанина Ньютона и француза Декарта: «У нас, картезианцев, всё происходит вследствие давления, чего мы, простые смертные, не можем взять хорошенько в толк; у ньютонианцев, напротив, всё вызывается тягой, что столь же непонятно. Наконец, в Париже Землю изображают удлинённой у полюсов, подобно яйцу, в Лондоне же, напротив, Земля уплощена, как дыня».

Вольтер хоть и в шутливой форме, но точно и с большим пониманием характеризует особенности учения Ньютона и Декарта, несколько утрируя последствия разногласий.

«В Париже Вселенную видят наполненной эфирными вихрями; здесь же (в Лондоне) в том же мировом пространстве ведут свою игру невидимые силы. В Париже приливы и отливы морей вызываются давлением Луны; в Англии, напротив, моря тяготеют к Луне так, что в то самое время, как парижане ждут от Луны высокого стояния воды, граждане Лондона ожидают отлива».

… Ньютон в зените славы. Но он по-прежнему небогат, зависим, несчастлив. Он не может не вспоминать,

с какой тревогой ожидал приближения 1675 года, когда кончался срок его членства в Тринити-колледже. По уставу он должен был принять духовный сан или покинуть колледж. Но Ньютон, много писавший на теологические темы, опасался и того и другого. Нарушить устав можно было лишь по королевскому указу, и, вслед за ходатайством Ньютона, последовало разрешение свыше оставить его членом колледжа до тех пор, пока он будет занимать кафедру. Это обеспечило Ньютону возможность работать, но он жалуется своему другу, философу Локку: «Вижу, что мое дело – сидеть смирно».

В 1695 году ученик Ньютона Чарлз Монтегю, впоследствии граф Галифакс, став канцлером казначейства, добился для Ньютона места хранителя Монетного двора. Да, гениальный учёный одновременно… хранитель Монетного двора, а затем его директор.

Начиная с 1703 года Королевское общество ежегодно избирает Ньютона своим президентом. В этом же году он оставляет кафедру и прекращает педагогическую деятельность. После «Начал» Ньютон не сделал значительных научных работ. Впрочем, он к этому времени уже совершил больше чем достаточно для самого выдающегося человека. Конец его жизни прошёл в заслуженном почёте.

Он погребён в Вестминстерском аббатстве. На его могиле строки поэта Попа:

Природа и её законы во тьме таились.

Бог рек: «Да будет Ньютон», и они озарились.

Самоотречение

О Ньютоне у физиков существует твёрдое и единодушное мнение: он дошёл до пределов познания природы в такой степени, в какой только мог дойти человек его времени. И в этом ключ к трагедии последних лет его жизни. В словах «человек его времени» и в словах «дошёл до предела».

Мы понимаем, почему он не понял и не мог объяснить ни природы света, ни природы тяготения. Мы знаем, как в расцвете сил Ньютон обходил вопрос о причинах, бесстрашно создавая вечное здание физики принципов. Но в старости его начинает тревожить и этот вопрос. Он констатирует: «До сих пор я объяснял движения небесных тел и движения океана силой тяжести, но нигде я не указывал на причину последней. Эта сила происходит от какой-то причины, проникающей без какого-либо ослабления своей мощи до самого центра Солнца и планет, и действие её распространяется во все стороны на неизмеримое расстояние. Мне ещё не удалось вывести из явлений основу этих свойств тяжести…»

Он, который всю жизнь боролся с беспочвенным фантазированием натурфилософов, он, высмеивавший утверждения без доказательств, верящий только опыту и математике, вдруг говорит о силе, которая невидимо управляет движением небесных тел без посредника и которую он не в состоянии назвать конкретно! Он ввёл в науку теорию, которая приписывает природе новое необъяснимое, загадочное свойство. К чему свелась борьба с натурфилософами, которые в бессилии вынуждены были ограничиваться констатацией того, что материи свойственны магнетизм, теплота, подвижность, и не могли пойти дальше? Свелась к тому, что он, Ньютон, приписал ей, материи, ещё одно, не менее, если не более загадочное свойство притягивать другую материю на расстоянии! Это было почти возвращение в мрак невежества… в область чудесного…

Ньютон борется с собой, стараясь остаться беспристрастным, стараясь остаться объективным – только математиком и физиком – и не заглядывать за пределы возможного. Он снова и снова отстаивает своё право не строить гипотез, не доискиваться причин, а только констатировать. Высчитывать, но не объяснять. Но ему это не удаётся.

«Под словом «притяжение» я разумею вообще стремление тел сблизиться, всё равно, является ли оно результатом самопроизвольного стремления тел друг к другу, или действия каких-либо духов, или действия эфира, воздуха или какой-либо иной среды, телесной или бестелесной, каким-либо образом направляющей друг к другу плавающие в ней тела».

Падение с вершины все стремительнее. Ньютон упоминает о духовной субстанции: «Силой и деятельностью этой духовной субстанции частицы тела взаимно притягиваются… Все чувства возбуждаются, и члены животных приводятся произвольно в движение её же колебаниями; последние распространяются от внешних органов чувств при посредстве твёрдых нервных нитей до головного мозга,

а отсюда передаются до самых мышц. Однако подобные вопросы не могут быть объяснены немногими словами; к тому же у нас нет ещё достаточного количества опытов для точного установления и доказательства закона, согласно которому действует всеобщая духовная субстанция».

Противоречивость, неуверенность, сомнения сопутствуют и самым выдающимся личностям. Казалось бы, Ньютон, который так здраво, так убедительно боролся с ошибками картезианского учения, никогда, никак, ни при каких обстоятельствах не может повторить их.

И что же? На старости лет он солидарен с картезианством в признании вездесущности бога.

Ньютон, как и Декарт, вводит бога в науку, в физическую теорию. Наверно, в молодости, восхищаясь безукоризненной логической позицией Декарта в одних вопросах, Ньютон со скептической улыбкой воспринимал те из декартовых страниц, где философ рассуждал о своём божественном происхождении, а следовательно, о своей заданной богом непогрешимости в познании природы. Он рассуждал логично, опираясь на свои знаменитые четыре правила: бог – олицетворение правды, я создан богом, значит, я создан для правды, следовательно, моё познание не может быть ложным, оно истинно. Истинно потому, что добыто разумом, которым наделил человека бог. (Как это похоже на мудреца древности Эмпедокла, который так верил в божественное происхождение своего разума и в то, что боги оберегают свое имущество, что не побоялся броситься в жерло вулкана! А ведь человечество стало старше и разумнее на двадцать столетий!)

Даже своим путём в науке Декарт считал себя обязанным богу. Однажды ночью, с 10 на 11 ноября 1619 года, ему приснился «вещий» сон. «Каким путём я пойду?» – вопрошал он. И ответ свыше гласил: «Путём энциклопедической науки». В эту зиму вдохновлённый Декарт написал труд о том, как избавиться от ошибок и овладеть истиной…

По Декарту, причина движения всякой материи в мировом пространстве – бог. Так как бог неизменен, то и количество движения, содержащееся во Вселенной, неизменно – уникальная формулировка закона сохранения энергии!

Декарт придумывает свой мир, о котором говорит: «Чтобы иметь возможность выражать свои мнения свободно, не следуя воззрениям, господствующим между учёными, и не опровергая их, я решил предоставить им земной мир для всяких препирательств и рассуждать только о том, что могло бы происходить в совершенно ином и новом мире, если бы бог в каком-либо другом месте пространства сотворил новые количества материи, достаточные для образования мира, и сообщил различным частям этого вещества разнообразные движения. Затем богу оставалось бы только распространить свою обычную помощь на эту новую природу и позволить ей развиваться по её собственным законам».

По мысли Декарта, вначале бог равномерно наполнил мир материей. Этот океан материи был разделён на множество вихрей, вращающихся вокруг своей оси. Каждый вихрь – это частица или Солнечная система с планетами и звёздами. И таких солнечных систем во Вселенной множество.

Удивительное сочетание правильной интуиции, новаторства, нигилизма и веры в божественное предопределение. Смесь, достойная науки XVII века. Смесь, из которой потомкам предстояло выудить немало истинного, отбросить много ложного.

Ньютон со здоровым чутьём молодости безошибочно выловил из мешанины декартовых мыслей самые ценные: логические правила мышления. Их утратил угасающий разум стареющего Ньютона.

Не правда ли, удивительны зигзаги эволюции человеческого интеллекта?

Декарт начал с сомнения относительно истинности данных, добытых его предшественниками. И это понятно. Молодой свежий ум не любит авторитетов, не верит им. Непонятно другое: если Декарт верил в божественное происхождение разума, он не имел права усомниться в научном наследии других учёных. Не только он создан богом для правды. Предшественники Декарта тоже божьи создания. Как же можно усомниться в истинности их теорий, ведь они также внушены богом? Противоречия, противоречия, ещё раз противоречия. Зрелый Декарт идёт против молодого Декарта. Старый Ньютон идёт против молодого Ньютона; по следам Декарта.

Каков же итог?

В последние годы жизни Ньютон писал сочинения о пророке Данииле и толковал Апокалипсис. Он, раньше решительно возражавший против дальнодействия, теперь приписывает его богу: «… бог пребывает всюду, также и в вещах». «Это он является посредником между телами, он соединяет воедино составляющие мир тела…»

Современник Ньютона, Давид Грегори, записал 21 декабря 1703 года в своём дневнике: «Полная истина в том, что он верит в вездесущее божество в буквальном смысле. Так же как мы чувствуем предметы, когда изображения их доходят до мозга, так и бог должен чувствовать всякую вещь, всегда присутствуя в ней. Он полагает, что бог присутствует в пространстве, как свободном от тел, так и там, где тела присутствуют».

Человек, который на многие века утвердил в физике царство точного эксперимента и бескомпромиссность формул, конец жизни отдал самой голословной, самой ненаучной науке – теологии.

Так угас великий разум.

ОТ АВТОРА

Книга подошла к концу. Её объем не способен вместить всего, что могло бы непринуждённо объединиться под одной обложкой. Думаю, читатель вспомнит и о других примерах, которые расширяют наши представления о таких понятиях, как «прозрения», «заблуждения», «гениальный», «ошибочный»…

Действительно, кого из мыслителей следует отнести к великим, что нужно считать заблуждением? Бесспорно, ранжировка людей и событий весьма условна и в значительной мере произвольна. Если в книге встречаются прилагательные «великий», «знаменитый» или «известный», то они, по существу, определяются традицией. Ибо один велик объёмом своих трудов, другой – единственным достижением, определившим дальнейший ход развития науки. Ученый, имя и труды которого долго оставались в безвестности, иногда становится популярным после того, как развитие науки по-новому освещает место и значение полученных им результатов.

Столь же условным оказывается во многих случаях понятие «заблуждение». Многочисленные примеры показывают относительность наших знаний.

Развитие человеческой мысли выявляет и, хочется надеяться, эта книга в какой-то мере иллюстрирует, как неразрывно связаны труды безвестных солдат и блистательных маршалов науки. Без мужества и трудолюбия первых невозможны успехи вторых. И как в любой армии, каждое наступление складывается из ряда удачных и неудачных атак, возглавляемых офицерами, смелость и талант которых определяют общий темп. Но никогда нельзя забывать, что без прорывов, осуществляемых отдельными смельчаками, продвижение армии замедлится или надолго затормозится.

Преемственность в науке сочетается с противоборством. Новое развивается, занимая место старого, а чаще – дополняя его.

Прозрения, обеспечивающие рывок вперёд, выход из тупика, далеко не всегда оказываются долговечными. Не многие из них навсегда остаются в сокровищнице науки. Большинство уступает место новым находкам или видоизменяется до неузнаваемости.

Истинные заблуждения в науке крайне редки. В великих заблуждениях есть зёрна истины, которые синтезируются в последующей теории, более полно описывающей мир.

… Каждый из нас, склонившись над учебником, невольно восхищался величием и стройностью науки. Но лишь тот, кто приучается отыскивать в учебнике не только факты и объяснения, но и неясности или положения, оставшиеся недоказанными, может рассчитывать стать первооткрывателем.

Большинству людей, в том числе крупным учёным,

в конце прошлого века думалось, что физика достигла предела, что в главных направлениях её развитие закончено и осталось лишь уточнить некоторые детали.

Однако это благополучие длилось недолго. Как всегда, нашлись молодые головы, сумевшие увидеть слабые места под фундаментом многовекового, казалось, неколебимого здания науки. Они не усомнились в своём праве перестроить это здание.

Конечно, не следует думать, что революцию делают только юноши. Первый удар по тому, что получило наименование «классической физики», что долго было освящено авторитетом Ньютона, нанёс в канун XX столетия отнюдь не молодой, давно добившийся известности и придерживающийся весьма консервативных взглядов Макс Планк. Он сам был растерян, когда перед ним открылись лишь некоторые последствия сделанного им шага. В течение нескольких лет никто не решался ступить на новый путь.

Только после того как Альберт Эйнштейн, скромный сотрудник патентного ведомства, в течение одного года опубликовал несколько статей, каждая из которых потрясла различные бастионы классической физики, начался процесс, который вскоре назвали кризисом физики.

От былого совершенства и ясности, казалось, не осталось и следа. Всё стало зыбким и ненадёжным. Малодушные опустили руки, некоторые искали опору в догматах религии.

Истинные творцы продолжали работу. Они правильно уловили сущность кризиса науки и в неисчерпаемости природы нашли опору для оптимистического прогноза. Предвидение сбылось.

Армия учёных после короткого замешательства двинулась к новым победам.

Они шли разными путями. Каждый выбирал тропу по своему вкусу. Ведь эпоха универсалов закончилась. Одни дневали и ночевали в лабораториях. Другие проводили долгие часы за письменным столом, стремясь осмыслить тайны природы и расшифровать их при помощи математики. Учёные без устали задавали природе всё новые вопросы.

И природа становилась им всё яснее.

Почти всё из достигнутого ранее осталось в фундаменте сегодняшней науки. Её величественное здание снова разрослось ввысь и вширь. И будет расти вечно. Расти и развиваться, хотя и наши современники, и учёные будущих поколений не застрахованы от ошибок и заблуждений. И конечно, эти заблуждения будут не менее притягательными, зовущими к преодолению, чем допущенные предшественниками.

Заблуждения столь же неотвратимые элементы творческого процесса, как и прозрения. «Если бы физики перестали ошибаться, узнав всё о Вселенной, исследования могли бы закончиться, перестав возбуждать умы» – пусть эти слова Эйнштейна и Инфельда ободряют нас в дальнейшей борьбе с могучими стихиями Вселенной.