Пуанкаре - Алексей Тяпкин

«Изучая историю науки, — отмечает Пуанкаре, — мы встречаемся постоянно с двумя противоположными ситуациями: то простота скрывается за кажущейся сложностью, то, наоборот, кажущаяся простота скрывает за собой чрезвычайно сложные вещи». Но независимо от того, какая из этих ситуаций реализуется на самом деле, в науке, по мнению докладчика, в любом случае следует предпочесть сначала простейшее обобщение. В дальнейшем более точные и совершенные опыты либо подтвердят истинность этой простоты, либо вынудят ученых пойти на усложнение и выбрать другое, более истинное обобщение. Иначе говоря, докладчик утверждает, что во всех случаях надо исходить из гипотезы простоты природы. Этот принцип построения физических теорий, который впоследствии стали называть «принципом простоты», особенно важно было уяснить в период глубокого кризиса физики, когда перед учеными встала проблема обобщения совершенно новых экспериментальных фактов и построения новых физических теорий.

Вслед за этим Пуанкаре рассмотрел различные типы гипотез, используемых в физике. Говоря о физических гипотезах, допускающих непосредственно экспериментальную проверку, он особо подчеркнул принципиальную важность того случая, когда гипотеза ученого оказывается опровергнутой опытом. «В самом деле, — говорит Пуанкаре, — физик, открывший явление, несогласное с его гипотезой, должен бы радоваться, что ему удалось напасть на нечто новое и неожиданное. Он серьезно обдумал свою гипотезу, принял во внимание все известные ему факторы, входящие, по его мнению, в данную группу явлений; и вдруг гипотеза не подтверждается; естественно заключить отсюда, что мы напали на нечто совсем новое, нашли новый путь открытий». Присутствующие на этом пленарном заседании французские физики, быть может, вспомнили совсем недавний пример такой гипотезы, выдвинутой самим докладчиком, пытавшимся объяснить происхождение рентгеновских лучей. К особо опасным гипотезам Пуанкаре отнес те из них, которые принимаются неосознанно и незамеченными проникают в систему научных знаний. «Уже одно то, что они приняты бессознательно, — подчеркнул он, — мешает нам избавиться от них».

Некоторые гипотезы докладчик назвал безразличными. Они никак не влияют на результат теоретического предсказания, а привлекаются либо из-за слабости человеческого разума, испытывающего затруднения в толковании некоторых явлений без вспомогательных представлений, либо для того, чтобы облегчить математическое решение задачи. «Подобные безразличные гипотезы совсем неопасны для нас, если только, конечно, мы не заблуждаемся относительно их истинного характера. Они могут быть полезны или как упрощающие вычисления, или как дающие нам картинные представления о предмете; нет, следовательно, надобности избегать их». К таким гипотезам Пуанкаре причислил предположение о непрерывности материи или противоположную ему гипотезу об атомарном ее строении, а также все предположения о физических свойствах «тонких субстанций, которые под именем эфира или под каким-либо другим именем во все времена играли столь значительную роль в физических теориях». Эфир, наделяемый механическими свойствами, он уподобляет некогда принятому в науке «теплороду» и ставит под сомнение его истинное существование.[44] «Гипотезам этого рода свойствен лишь метафорический смысл… — утверждает Пуанкаре. — Они могут быть полезны как средство достигнуть умственного удовлетворения».

Такой подход к проблеме эфира был в то время далеко не общепринятым. Например, в докладе знаменитого лорда Кельвина, сделанном на том же пленарном заседании, проповедовались прямо противоположные взгляды. Глава английских физиков рассказал участникам конгресса о том, как в течение 55 лет он упорно трудился над созданием механической теории эфира, так и не завершив ее. Будучи уверен в правильности выбранного им пути и не надеясь довести до конца дело своей жизни (ему шел уже 77-й год), лорд Кельвин как бы призывал своим докладом молодое поколение физиков продолжить развитие и обоснование его гидростатической теории эфира. Великий ученый сохранял верность прежним физическим представлениям, не замечая грозных событий последнего десятилетия, приведших физику к глубокому кризису. Оставаясь в плену механистического мировоззрения, он, как самый верный «рыцарь классической физики», продолжал следовать своему принципу научного познания: «Объяснить явление — значит построить его механическую модель».

Обратившись затем к наиболее остро стоявшему в то время вопросу о смене одной физической теории другой, Пуанкаре осуждает совершенно необоснованный скептицизм, видящий в постоянно происходящем обновлении научных теорий «нагромождение все новых руин» и «банкротство науки». Так могут считать люди, которые «не отдают себе никакого отчета в том, что составляет цель и назначение научных теорий, иначе они поняли бы, что при каждом падении теории наука делает шаг вперед». Старые теории вовсе не оказываются бесполезными для новых, и «некоторые теории, считавшиеся брошенными и бесповоротно осужденными опытом, вдруг возрождаются к новой жизни». «Причина здесь та, — объясняет он, — что они выражали реальные соотношения и не утратили этого свойства даже после того, как мы по тем или иным основаниям сочли нужным выражать те же соотношения другим языком. Таким образом, они сохранили скрытую жизнеспособность».

И конечно же, Пуанкаре не мог обойти молчанием все удивительные открытия последних лет — открытие лучей Рентгена, лучей, испускаемых ураном и радием. «Тут целый мир, о котором никто не догадывался. Всех этих неожиданных гостей надо пристроить! Еще никто не может предвидеть, какое место они займут. Но я думаю, что они не разрушат единства, а скорее дополнят его собой», — уверенно заключает он.

В этом обзорном докладе крупнейший теоретик и глубокий мыслитель поднимал важнейшие для того времени проблемы научного познания, в общих чертах намечая пути решения труднейших физических проблем. И это не были советы приверженца старых концепций. Пуанкаре в самом широком смысле рассматривал теоретическое обобщение опытных данных, не связывая его с механистическим представлением. От будущих теорий он требовал лишь выполнения основных физических принципов, в которых усматривал самое общее проявление единства природы и которым посвятил основную часть доклада на одном из следующих международных конгрессов.

Физика в пророчествах

Врывающиеся в окно порывы ветра вздували легкие занавески, открывая непривычные глазу француза бескрайние просторы американских равнин с убегающим вдаль горизонтом. Экспресс набирал скорость на очередном перегоне. Приятно было после шумной суеты грандиозной Всемирной выставки в Сент-Луисе предаться свободному течению мыслей и неторопливой беседе с попутчиком. Неуверенно вглядываясь в своего собеседника, молодой французский физик-теоретик Поль Ланжевен порой готов оборвать свою мысль на полуслове. Рассеянно-отсутствующее выражение лица Пуанкаре вводит его в заблуждение, впрочем, как и многих других. И только изредка появляющаяся на этом лице улыбка удовлетворения, когда Пуанкаре слышит рассуждения, созвучные его собственным мыслям, свидетельствует о том, что речь Ланжевена не проходит мимо его сознания. «Удивительная способность — жить одновременно сразу в двух мирах», — думает молодой физик.