Охота за кварками - Чирков Юрий Георгиевич

Французский астроном и математик П. Лаплас (1749–1827) любил повторять: «Дайте мне все начальные условия, и я предскажу будущее мира». Таким образом, П. Лаплас считал: законов механики вполне достаточно для объяснений всех явлений не только физики, но и всего естествознания.

О подобном же характерном и поучительном эпизоде из своей жизни рассказал немецкий физик-теоретик М. Планк (1858–1947). В 17 лет, решив посвятить себя занятиям теоретической физикой, он пришел к другу отца, декану физического факультета, 70-летнему профессору Жоллп пробить совета. Юноша жаждал одобрения, благословения, теплых слов напутствия. К его удивлению, ответ маститого ученого был совсем иным. «Молодой человек, сказал Жоллп, — зачем вы хотите испортить себе жизнь, ведь теоретическая физика уже в основном закопчена? Стоит ли браться за такое бесперспективное дело?.. Конечно, — продолжал метр, — в том пли ином уголке можно еще заметить или удалить пылинку, но система как целое стоит прочно, и теоретическая физика заметно приближается к той степени совершенства, каким уже столетия обладает геометрия…»

К счастью, М. Планк не внял этим словам и позже стал одним из творцов квантовой механики, лауреатом Нобелевской премии, жизнью своей опровергнув прогноз своего наставника.

Увы, увы!.. Этот и ему подобные факты истории пауки, эти многочисленные заблуждения прошлого не стали уроком и для новейшей физики, которая взорвала классические догмы времен Лапласа и Кельвина.

Квантовая механика, созданная в основном в 1925–1927 годах, открыла совершенно новый, изумительный мир явлений природы. И один из ее создателей, В. Гейзенберг, вскоре после получения им Нобелевской премии самоуверенно и дерзко заявил: «В течение нескольких лет мы навели порядок в электродинамике. Теперь нам нужно еще несколько лет на атомные ядра, и с физикой будет покончено. Тогда мы сможем приступить к биологии…»

За этими не очень скромными словами скрывается следующее. Поклонник простоты В. Гейзенберг, как и другие большие физики его времени, мечтал доказать единство всех физических стихий. В последние годы жизни он попытался (к этому времени и сильные и слабые взаимодействия стали известны науке) объединить все четыре основные силы в одну. Дерзкий замысел!

В результате семи лет упорной работы им опубликована система из четырех нелинейных дифференциальных уравнений — ее называют «нелинейной спинорной теорией», или «формулой мира Гейзенберга».

Теория Гейзенберга обещала многое — объяснить все характерные особенности элементарных частиц, величины всех констант взаимодействий, словом, исчерпать физику как науку так же, как может быть исчерпана вода в иссякающем колодце. Увы! Поиск имеющих физический смысл решений предложенных В. Гейзенбергом уравнений, их математическая интерпретация оказались делом чрезвычайно сложным. Эти попытки не закончены и по сей день.

А вот совсем недавний пример подобных же прогнозов. Р. Фейнмана (родился в 1918 году), американского физика-теоретика, лауреата Нобелевской премии (1965), автора широко известных у нас «Фейнмановских лекций по физике», пожалуй, представлять не надо. Его мнение очень весомо и поддерживается многими ныне живущими физиками. Вот что он пишет в книге «Характер физических законов»: «Мы угадываем все новые и новые законы. Сколько же их будет, в конце концов, этих новых законов?..»

И сам несколько позднее отвечает: «Не может быть, чтобы это движение вперед продолжалось вечно… Мне кажется, что в будущем произойдет одно из двух. Либо мы узнаем все законы, то есть мы будем знать достаточно законов для того, чтобы делать все необходимые выводы, а они всегда будут согласовываться с экспериментом, на чем наше движение вперед закончится. Либо окажется, что проводить новые эксперименты все труднее и труднее, и все дороже и дороже, так что мы будем знать 99,9 процента всех явлений, но всегда будут такие явления, которые только что открыты, которые очень труды) наблюдать и которые расходятся с существующими теориями, а как только вам удалось объяснить одно из них, возникает новое, и весь этот процесс становится все более медленным и все менее интересным. Так выглядит другой вариант конца. Но мне кажется, что так или иначе, но конец должен быть…»

Может показаться, что Р. Фейнман говорит лишь о будущем физики? Отнюдь. И другим областям знания он предрекает ту же судьбу: «Наступит время вырождения идей, вырождение того же сорта, которое знакомо географу-первооткрывателю, узнавшему, что по его следам двинулись полчища туристов».

Перекличка поэтов

Незримыми путями, окольными тропами, исподволь, неприметно научные истины просачиваются за стены профессорских кабинетов, сбрасывают с себя академические мантии, и вот они уже стали предметом трамвайных разговоров, пробрались на страницы газет, их начинают зубрить школьники.

Однако прежде всего научные истины становятся добычей философов. Часто философами, так сказать, по совместительству оказываются сами ученые.

Последние лет десять жизни знаменитого французского математика А. Пуанкаре (1854–1912) протекали в атмосфере начавшейся революции в естествознании.

Это во многом определило интерес ученого к философским проблемам науки. А. Пуанкаре, возможно, был одним из первых науковедов. Он оставил потомкам ряд любопытных трудов: «Ценность науки», «Наука и гипотеза», «Наука и метод». Занимался ученый и многими вопросами теоретической физики. Так, к примеру, он автор сочинения «Динамика электрона» (1905), где, как считают отдельные историки науки, одновременно и независимо от А. Эйнштейна построил то, что позднее было названо «Специальной теорией относительности». (Добавим, что соперником А. Эйнштейна выступает еще и X. Лоренц.)

Понятно, что при такой широте интересов А. Пуанкаре не раз высказывался о будущем наук.

В 1904 году на Международном конгрессе искусства и науки в Сент-Луисе (США) он сделал доклад. В нем он пытался очертить перспективы теоретической физики.

(Правда, называл он ее иначе — математической физикой.) В отличие от Кельвина и других пророков, предвещавших неизбежный и скорый закат физики, А. Пуанкаре крайне осторожен в выборе выражений. «Нужно только представить себе, — говорил он на конгрессе, обрисовывая современное состояние науки, — каких глупостей наговорили бы великие ученые, жившие сто лет назад, если бы их спросили, что будет представлять собой физика XIX века».

А. Пуанкаре не хочет казаться смешным. Он уверен, что дальнейшее развитие физики опровергнет все прогнозы и они покажутся тогда или слишком робкими, или, слишком дикими. Свое нежелание казаться крайне категоричным ученый прячет в неопределенности тона и шутливых оборотах. Он пишет: «Но хотя, как всякий благоразумный врач, я уклоняюсь от прогноза, я все же не могу не попробовать поставить диагноз; да, действительно, видны симптомы серьезного кризиса: похоже, что мы стоим на пороге перемен. Но не надо слишком беспокоиться, мы уверены, что болезнь не смертельна…»

Подобное благоразумие мало кто проявлял в те годы.

Удивительные научные новости будоражили умы. Дискуссии вокруг них вовлекали все большие массы людей.

Споры проникали в искусство, находили отражение даже в такой его предельно эмоциональной, предельно далекой от рефлексии области, какой является поэзия.

Примеров проникновения наук в поэзию можно было бы привести немало.

В 1611 году выдающийся английский поэт Д. Донн (у нас его, к сожалению, мало знают) написал поэму «Анатомия мира». В ней, в частности, были и такие строки:

И в сфере звезд, и в облике планет На атомы вселенная крошится, Все связи рвутся, все в куски дробится. Основы расшатались, и сейчас Все стало относительным для нас.

Не верится, что эти строчки написаны не в наши дни стремительного развития наук, а добрых три с половиной столетия назад.