ИСТОРИЯ ФИЗИКИ - Макс Лауэ

Таков один цикл работ М. Лауэ. Другой связан с теорией относительности. Теория относительности возникла в 1905 г. Уже шесть лет спустя, когда было еще очень далеко до ее признания широкими кругами ученых, М. Лауэ дал первое обобщенное изложение этой теории. Превосходно написанная книга Лауэ по теории относительности сыграла важную роль в укреплении новых представлений о пространстве и времени, о законах материального движения, совершающегося со скоростями, сравнимыми со скоростью света. Она и сейчас воспринимается как живой участник борьбы за

новые физические представления в пору революционных преобразований физической науки в начале XX века. М. Лауэ выполнил также ряд более специальных исследований по вопросам теории относительности.

Как образно выразился Лауэ в своей «Истории физики», к началу XX века термодинамика и оптика стали настолько обширными и значительными ветвями физической науки, «что от их брака могло родиться дитя, предназначенное совершить величайшую революцию в физике». Это дитя - квантовая теория излучения - родилось, и революция действительно совершилась. Макс Лауэ своими работами способствовал объединению термодинамики и оптики, принесшему ценнейшие плоды для познания природы. В 1906 г. он применил законы термодинамики и понятие энтропии к когерентным пучкам света, полученным из одного и того же луча путем его разделения с помощью процессов отражения и преломления. При этом Лауэ доказал обратимый характер такого разделения: полная энтропия когерентных лучей равна энтропии первоначального пучка, из которого они образовались.

Это была сложная и весьма важная проблема. В то время казалось, что здесь физики столкнулись с неустранимым противоречием, из которого можно выйти только ценой какого-то очень далеко идущего пересмотра фундаментальных положений физической науки. С одной стороны, на основании второго начала термодинамики получалось, что разделение пучка света с помощью процессов преломления и отражения на два пучка должно быть связано с увеличением энтропии, т. е. должно являться процессом необратимым. С другой стороны, законы оптики показывали, что путем тех же процессов отражения и преломления разделенные пучки света можно вновь соединить в один пучок, не отличающийся от первоначального, с тем же значением энтропии; следовательно, весь этот процесс можно рассматривать как обратимый. Ввиду наличия такого противоречия возникало даже подозрение насчет того,

можно ли применять второе начало термодинамики к оптическим явлениям. •

Исследования М. Лауэ внесли в этот вопрос полную ясность. Решение было найдено на основе закона Л. Больцмана о связи между энтропией и вероятностью. Как установил Лауэ, к выводу о возрастании энтропии при разделении пучка света пришли потому, что не учитывали того обстоятельства, что пучки света, образовавшиеся в результате разделения первоначального пучка, являются в силу их когерентности статистически зависимыми. Внутренняя корреляция, существующая между обоими пучками, приводит к тому, что их общая энтропия остается равной энтропии первоначального пучка.

Таков третий цикл работ М. Лауэ, оставивших след в истории науки. Можно было бы еще указать на его работы, посвященные изучению сверхпроводимости, а также некоторым общим проблемам современной теоретической физики.

В 1947 г. появилась книга М. Лауэ «История физики». В течение трех лет она выдержала три издания на немецком языке, затем была опубликована в Америке и Голландии; в 1953 г. она вышла в Париже с предисловием Мориса де Бройля, брата Луи де Бройля, одного из основоположников квантовой механики.

Вполне понятен интерес читателей к этой книге. Прежде всего привлекает имя самого автора, который, как мы указывали, активно участвовал в развитии физической науки в течение последнего полустолетия. Подкупают также краткость и вместе с тем обилие фактического материала, ясность и простота изложения, делаюшие ее доступной широким кругам интересующихся историей науки. Привлекает и то, что книга, в противоположность многим другим сочинениям, посвящена главным образом истории современной физики. Хотя в своем изложении Лауэ и обращается к древности, к творчеству Аристотеля, Архимеда и других ученых далекого прошлого, основное внимание он уделяет последнему столетию в развитии физической

науки. Книга, таким образом, подводит непосредственно к тому состоянию физики, в котором мы застаем ее в наши дни.

«История физики» Макса Лауэ обладает и другими достоинствами, которые делают эту книгу незаурядным явлением в зарубежной литературе по истории науки и о которых необходимо сказать более подробно.

Общим фундаментом, на котором Макс Лауэ строит все свое понимание истории физики, является его глубокое убеждение в объективной реальности внешнего мира, всех тел и явлений, которые изучает физическая наука.

Хорошо известно, что среди многих видных зарубежных физиков распространен ложный взгляд, будто атомы и элементарные частицы «не вполне реальны» или даже совсем «не реальны»; будто они представляют собой создания человеческого духа, «условные математические символы», вводимые нами для систематизации данных опыта. В противоположность этому М. Лауэ ясно и определенно признает полную и безусловную реальность и атомов, и элементарных частиц. В смысле реальности он ничем не отличает их от всех других тел материального мира. Он подчеркивает, что «не только атомы, которые являются уже довольно сложными образованиями, но также элементарные частицы имеют полную реальность, как и другие вещи внешнего мира» (стр. 125).

Последовательное признание объективной реальности внешнего мира имеет своим неизбежным следствием признание объективной истины, даваемой наукой. И Макс Лауэ приходит к признанию объективной истины, объективной ценности научного знания. Более того, он не только их признает, не только на всем протяжении своей «Истории физики» часто возвращается к мысли о существовании объективной истины, но и упорно стремится найти доказательства справедливости этого взгляда. По его мнению идеалом для истории физики как раз и должен быть показ объективной истинности научного знания (стр. 13).

М. Лауэ прекрасно видит, что представление об объективной истинности научного знания вызывает возражение со стороны некоторых «теоретико-познавательных течений». Он правильно указывает, на что пытаются опереться эти течения, обосновывая неприемлемую для него точку зрения, согласно которой научное знание целиком и полностью «конвенционально», условно, субъективно. Свои доказательства представители таких течений усматривают в том, что физические теории часто сменяют друг друга. М. Лауэ отвергает эти аргументы как несостоятельные, подчеркивая, что смена физических теорий не исключает того, что в них содержится «значительное ядро объективной, свободной от человеческих прибавлений истины» (стр. 13).

«Теоретико-познавательные течения», отрицающие объективную истину, существовали прежде, существуют они и теперь. Но, указывает Лауэ, в последнее время они получили особенно широкое распространение. Почему же это случилось? Лауэ дает ответ, свидетельствующий о его проницательности, умении рассматривать теоретические вопросы науки в связи с социальными. Причину усиленного распространения идеалистической теории познания он видит в «политической пропаганде».

Идеализм в своей основе противоречит объективному содержанию науки. Наука полностью отвергает идеалистическую точку зрения. Отрыв сознания от материи и превращение сознания в «самостоятельную сущность», характерные для всех идеалистических концепций, происходят под решающим воздействием социальных причин. Такой отрыв неизбежно ведет к отрицанию объективной ценности науки. В противоположность этому материалистическая теория познания полностью согласуется с наукой, подтверждается и укрепляется всеми ее достижениями. Характерное для материализма представление об объективной истинности науки М. Лауэ совершенно правильно выводит из самого существа данных науки, из истории познания объективного внешнего мира. Это представление

не навязывается науке извне, а вытекает из нее самой, отвечает всему ее духу и содержанию.

В истории физической науки, указывает Лауэ, неоднократно повторяется следующее явление: совершенно различные теории, развивавшиеся до того различными школами и относящиеся к разным областям явлений, всеми рассматривавшиеся как ничего общего не имеющие друг с другом, в одно прекрасное время вдруг сближаются и сливаются друг с другом, образуя нечто единое и цельное. Почему это происходит? Потому, отвечает Лауэ, что в этих теориях, несмотря на различные субъективные мнения людей, есть нечто общее им - ядро объективной истины, которое не зависит от людей, их воли, желаний и устремлений. Если бы в них не было этого ядра объективной истины, то, подчеркивает Лауэ, «надо было бы рассматривать соединение этих теорий, как чудо» (стр. 13).