Кто изобрел современную физику? От маятника Галилея до квантовой гравитации - Геннадий Горелик

Сам вопрос могла ему подсказать эволюционная теория Дарвина, тогда уже 15 лет горячо обсуждаемая. Теория эта объяснила массу биологических фактов, но один вопрос остался без ответа. «Никчемное дело — рассуждать сейчас о происхождении жизни; с тем же успехом можно рассуждать о происхождении материи», — писал Дарвин в 1871 году.

В лекции 1874 года Максвелл размышлял как раз о происхождении вещества. Он напомнил, что и в астрофизике некоторые важные факты объяснятся эволюцией. Например, Солнечная система сформировалась в ходе ее эволюции, расположение и размеры планет не следуют прямо из каких-то фундаментальных физических законов.

Размышляя же о свойствах атомов, Максвелл не мог себе представить их результатом какой-либо эволюции и не допускал также их вечного существования. Лишь первое выглядит логически обоснованным. А во втором легко заподозрить библейскую предвзятость. Во всяком случае, «признак сделанности по образцу» вовсе не убеждал атеиста девятнадцатого века. Тогда постулат о вечности Вселенной выглядел логичной и прогрессивной заменой библейского сотворения мира, тем более что теория Дарвина триумфально заменила картину библейского творения разных форм жизни.

Прогресс физики и астрофизики двадцатого века привел к рождению космологии, а в ней, в свою очередь, к идее рождения Вселенной, и тем самым отправил в архив постулат о ее вечности. Основанием для этого, однако, стало расширение Вселенной, о котором понятия не имели во времена Максвелла. Так что же, он лишь случайно угадал будущее? Ответить на этот вопрос можно будет, когда (и если) выяснится происхождение вещества в процессе рождения Вселенной. Пока же стоит заметить, что Максвелл, высказывая свое представление, ссылался не на авторитет Библии, а на фундаментальный факт атомной физики — тождественность атомов. Максвелл, как и Галилей, верил, что Библия осмысляет лишь дела человеческие, включая и свободу познания, но не диктует содержание Книги Природы.

Распространено мнение, что представление об эволюции жизни несовместимо с библейским мировосприятием. Однако сам Дарвин считал, что «человек может быть страстным теистом и вместе с тем эволюционистом». Один такой человек — А. Уоллес — высказал идею естественного отбора независимо от Дарвина и повлиял на развитие его теории. Другой — ботаник Э. Грей — помогал Дарвину и пропагандировал его теорию в Америке, третий — генетик Ф. Добжанский — уже в двадцатом веке соединил теорию Дарвина с генетикой, изложив свое понимание в статье «Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции». Ситуацию охарактеризовал в конце двадцатого века видный биолог С. Гулд: «Либо половина моих коллег невероятно глупы, либо наука дарвинизма вполне совместима с обычными религиозными верованиями — и столь же совместима с атеизмом».

Джеймс Клерк Максвелл

О себе Дарвин сообщил в конце жизни, что никогда не был атеистом, а свой итоговый взгляд назвал агностицизмом. Агностиком он был библейским не только потому, что в своей религиозной юности основательно изучил Библию и использовал библейские образы в своих трудах. Теория естественного отбора объяснила разнообразие живых организмов, исходя из некой начальной формы жизни, о происхождении которой Дарвин ничего не знал, но описал его библейским оборотом: «В начале жизнь была вдунута в одну или несколько форм». В письме другу он пояснил, что имел в виду лишь то, что жизнь «появилась в результате совершенно неизвестного процесса».

В сущности, то же самое говорил Максвелл о возникновении атомов.

За полтора века, прошедшие со времен Дарвина и Максвелла, биология и физика гораздо глубже узнали, чего они не знают о происхождении жизни и о происхождении вещества. Биологи открыли микроскопический механизм эволюции жизни и углубились в его изучение. Физики раскрыли внутреннюю структуру атома, научились разбирать его на части — элементарные частицы, и поняли, что тождественность атомов следует из неразличимости элементарных частиц.

Проблемы происхождения вещества Вселенной и возникновения жизни до сих пор не удается даже толком поставить, но само обнаружение этих проблем — важная ступень научного познания, на которую первыми ступили Дарвин и Максвелл.

Наверняка найдутся читатели, думающие, что, несмотря на все сказанное, даже единственное проявление библейской религиозности Максвелла в его научных текстах — слишком много и что, будь он атеистом, быть может, достиг бы большего. На этот случай в истории науки есть поучительный пример для размышлений.

«Великий фундаментальный закон прогресса»?

Во времена Максвелла наряду с голосом защитников «великих истин Библии» уже звучали голоса отвергателей всякой религии. Маркс уже определил религию как «опиум народа» и был не первым ее разоблачителем. На роль антипода религии выдвигалась обычно наука или «научная философия».

За создание такой философии первым взялся французский философ Огюст Конт. В 1830-х годах он опубликовал многотомный «Курс позитивной философии», который начал со своего открытия:

Изучение развития человеческого познания приводит к открытию великого фундаментального закона прогресса: каждая ветвь нашего знания последовательно проходит через три различные теоретические состояния: Религиозное, или основанное на вымысле; Метафизическое, или абстрактное; и Научное, или позитивное. Отсюда возникают три философии, каждая из которых исключает другие. На последней — позитивной — стадии разум, оставляя тщетные поиски абсолютных понятий, поиски происхождения и цели вселенной и поиски причин явлений, изучает законы явлений, т. е. неизменяемые отношения их последовательности и сходства. <…> Прогресс индивидуального разума — не только иллюстрация, но и косвенное свидетельство прогресса общего разума. Отправная точка личности и народа одна и та же, фазы разума человека соответствуют эпохам разума народа. Каждый из нас знает, оглядываясь на свою собственную историю, что он был теологом в детстве, метафизиком в юности и естествоиспытателем в зрелости.

Ясно, что сам философ считал себя прошедшим все три фазы. Но не счел нужным пояснить, как он обобщил свой личный опыт — или мнение о своем опыте — на все человечество и почему каждого взрослого записал в естествоиспытатели. Для историка науки исследовательский талант — не менее особый, чем талант художника или музыканта. Признать естествоиспытателем самого О. Конта трудно из-за отсутствия хотя бы малого его вклада в естествознание.

Историки знают, что в его «великий закон прогресса» не укладываются Галилей, Кеплер и Ньютон, которые не видели противоречия между своими религиозными взглядами и своими научными исследованиями. Можно предположить, что французский философ, изучая их достижения по учебникам, попросту не знал о религиозности великого итальянца, великого немца и великого англичанина. Труднее думать, что философ не знал о взглядах своих соотечественников Декарта и Паскаля, сделавших важные вклады в новую физику и вместе с тем недвусмысленно выразивших свою религиозность.

Похоже, философ не изучал биографий физиков и не знал, что дар естествоиспытателя проявляется обычно уже в детстве — и безо всякой теологии. Когда О. Конт излагал свою позитивистскую философию, в не столь уж далекой Шотландии один такой естествоиспытатель вступил на путь познания в свои неполные три года. Вот что его мама писала своей сестре:

У него масса дел с дверями, замками, ключами и т. п., а с языка не сходит: «Покажи мне, как это делается». Он исследует скрытые маршруты проволок к колокольчикам [для вызова слуг в разные комнаты], путь, которым вода течет из пруда через забор, мимо кузницы, к морю, где плавают корабли. Колокольчики наши не заржавеют: он караулит на кухне, а Мэгги бегает по дому и звонит во все по очереди, или звонит он сам и посылает Бесси наблюдать и кричать ему о результате.

Этому мальчику предстояло стать великим физиком и глубоко религиозным человеком, вопреки «великому фундаментальному закону прогресса». Но философ О. Конт об этом уже не узнает. Не узнает о великих научных достижениях повзрослевшего мальчика — Джеймса Максвелла, который верил в Бога и в то, что мир познаваем. Не узнает философ и о том, что всего через несколько лет после его смерти рухнет его смелый философский прогноз о границах познания: «Мы никогда не сможем ничего узнать о химическом или минералогическом составе планет», «людям никогда не охватить своими понятиями весь звездный мир», «при любом прогрессе наших знаний мы навсегда останемся на неизмеримом расстоянии от понимания вселенной».

Почему философ О. Конт так уверен? Потому что он не просто философ, а создатель «окончательной» философии — позитивно научной. В его «Курсе позитивной философии» наибольшую часть составляет описание всех наук, начиная с точных: математики, астрономии, физики, химии. Он уверенно рассуждает о научных материях, о заслугах и недоработках людей науки, вводит собственные термины, как, например, «барология», «термология», «электрология». При этом обходится без формул. Изучив все науки, он понял, что именно движет научным познанием: