Повторы истории [52]

1800-е годы в истории науки положили начало чрезвычайно выдающемуся самоповтору событий. Когда случайные, казалось бы, совпадения дат в смертях и рождениях выдающихся ученых в 1879 и 1642 годах в конечном итоге вылились в крупномасштабный исторический параллелизм, длящийся, возможно, по сию пору. Поскольку внутренний механизм формирования подобных параллелей в истории человечества остается полнейший загадкой, наука предпочитает такие вещи не замечать. Но в принципе, ученым-историкам прекрасно известно множество случаев, когда события из далеко разнесенных во времени эпох удивительным образом складываются в очень похожие по структуре последовательности.

Типичный тому пример – великие революции во Франции 1789 года и в России 1917 года, где опостылевшее всем гнилое самодержавие под натиском народного недовольства рухнуло практически само и почти без жертв, но начавшаяся после этого борьба за власть привела к периоду жесточайшего террора, в море крови утопившего и массу сограждан, и практически всех вождей «победителей». Итогом же этих потрясений, сопровождавшихся громкой риторикой о «свободе и братстве», стало рождение новой империи с жесткими порядками, мощной военной машиной и отчетливыми претензиями на мировое господство. Причем даже «отцы нации» – узурпировавшие неограниченную личную власть Наполеон и Сталин – по ряду внешних признаков походили друг на друга: небольшого роста выходцы из глухой провинции, говорившие с заметным нездешним акцентом…

Параллелизмов, подобных этому или даже превосходящих в количестве совпадающих параметров, известно в истории сколько угодно, однако все они расцениваются как занятные, быть может, для кого-то, но совершенно случайные совпадения. А поиски некоего особого смысла и закономерностей в этих параллелизмах представляются, соответственно, занятием абсолютно пустым и зряшным. Возможно, так оно и есть. Но и при таком выводе самоподобные структуры в кажущемся хаосе событий человеческой истории никуда не исчезнут. А потому все же имеет смысл несколько пристальнее взглянуть хотя бы на некоторые из выдающихся параллелизмов – в частности, в истории науки.

Например, обратить внимание на примечательные совпадения в биографиях и, главное, в свершениях двух величайших гениев физики, Исаака Ньютона и Альберта Эйнштейна. Похожие траектории можно заметить и в последующей эволюции фундаментальных теорий, созданных этими учеными и успешно развитых другими после их смерти. Так что, кто знает, быть может этот игнорируемый всеми параллелизм длится и по сегодняшний день, скрывая в себе одну из важных причин кризиса в современной науке?

*

Исаак Ньютон родился в декабре 1642 – это год ухода из жизни Галилео Галилея, основателя физики как самостоятельной науки. Альберт Эйнштейн родился в марте 1879 – это год смерти другого великого ученого, Джеймса Клерка Максвелла, заложившего фундамент физики XX века. Вся последующая жизнь Ньютона и Эйнштейна похожим образом делится на три очень разных периода. Совершенно заурядные детство и юность, до 25 примерно лет, никак не отмечены печатью гениальности (в отличие от вундеркиндов вроде Блеза Паскаля или Вольфганга Паули). Второй период продолжительностью около двух десятков лет – это стремительное раскрытие научного гения и в высшей степени продуктивная работа, радикально преобразившая облик науки того времени. И, наконец, третий, весьма продолжительный период жизни вплоть до ее окончания, когда ученый заслуженно пожинает славу и плоды своих трудов, не внося при этом почти ничего сколь-нибудь существенного в науку.

Особый интерес, однако, представляет не внешняя канва биографий, а внутренняя суть трудов Ньютона и Эйнштейна, ибо именно там заключены наиболее существенные параллелизмы. Важнейшие достижения Ньютона – три закона механики и закон всемирного тяготения – были радикально обобщены главными работами Эйнштейна, специальной и общей теориями относительности. В XVIII веке математик Лагранж имел все основания называть Ньютона «величайшим гением и самым счастливым из всех, потому что система мира только одна и открыть ее можно было лишь однажды». Однако век XX продемонстрировал, что даже если система мира одна, открывать ее глубины можно неоднократно, каждый раз узнавая нечто принципиально новое. Физика Ньютона, таким образом, стала частным случаем теории Эйнштейна, но и последняя раскрыла далеко не все загадки «системы мира». Особо остро, наверняка, это должны были ощущать сами открыватели системы, поскольку и Ньютон, и Эйнштейн потратили массу усилий для сведения в ней, что называется, концов с концами.

Первое важное открытие Ньютона было сделано в оптике – разложение белого света в спектр. Представляя луч как поток световых частиц-корпускул, Ньютон решительно отверг доминировавшую в то время теорию о свете как о волнах в светоносном эфире и при этом добился очевидного успеха. Открытый им позднее закон тяготения масс оказался намного убедительнее декартовой теории эфирных вихрей, а значит, тоже способствовал идеям заменить неуловимый и загадочный в своих свойствах эфир на нечто попроще – пустоту пространства. Но важно, что при этом сам Ньютон явно ощущал потребность в сохранении эфира в физической картине мира, дабы снять проблему непостижимых «взаимодействий на расстоянии». В одном из писем 1693 г. он пишет: «То, что одно тело может воздействовать на другое, находящееся от него на некотором расстоянии, через вакуум без каких либо посредников – это для меня настолько абсурдно, что по-моему ни один человек, обладающий хотя бы малейшим представлением о философских материях, не может в это верить. Гравитация должна иметь причиной некоего посредника».

Однако последователи Ньютона не захотели придерживаться осторожных философских построений своего учителя. В их распоряжении была строгая математика ньютоновых формул, которые давали множество эффектных подтверждений своей правильности. В пылу борьбы с картезианством молодые и горячие ньютониацы отвергли не только декартову идею о вихрях, но вообще всю его систему воззрений, включая эфир. Математический аппарат ньютоновой физики, мощно развитый множеством ученых на протяжении XVIII века, в практическом применении оказался настолько убедительнее умозрительных гипотез Декарта, что вопрос о победителе среди конкурирующих теорий отпал по сути дела сам собой. Вполне естественно, что при этом в физике стали доминировать и другие идеи «ньютонова учения» – о вакууме и о корпускулярной теории света. Физикам XIX века пришлось приложить массу усилий, чтобы вернуться к волновым представлениям о природе света, а затем и к эфиру, как среде передачи электромагнитных колебаний. После чего в науку пришел Эйнштейн и вся история повторилась, но уже на новом витке.

**

Механические свойства гипотетического, так и не обнаруженного в экспериментах эфира, стали еще более загадочными. Он должен был демонстрировать свойства жидкости, чтобы заполнять собой все пространство. Но при этом обладал и характеристиками очень твердого тела, поскольку поддерживал высокие частоты световых волн. Также у него не было массы и не отмечалось вязкости, иначе это должно было бы отражаться на орбитах планет. Плюс к этому эфир должен был быть абсолютно прозрачным, нерассеивающим свет, несжимаемым и непрерывным вплоть до очень мелких масштабов.

Уже в одной из самых первых своих работ 1905 года о фотоэлектрическом эффекте (впоследствии удостоенной Нобелевской премии) Альберт Эйнштейн вернулся к «ньютоновой» идее о корпускулярной природе света. Он постулировал существование фотона и по сути дела дал сильнейший импульс к развитию квантовой механики. В другой статье того же года, положившей начало специальной теории относительности, Эйнштейн отказался «за ненадобностью» от всепроникающего эфира как неподвижной системы отсчета и, фактически, вернул в физику ньютонову идею вакуума. Эти и последующие работы никому неизвестного дотоле ученого по своему масштабу оказались вполне соразмерны великим ньютоновым открытиям, одновременно почему-то продемонстрировав сходство Ньютона и Эйнштейна в ином, менее героическом аспекте. Оба гиганта очень не любили ссылаться в своих трудах на результаты предшественников и коллег, словно предвидя, кому потомки впоследствии припишут всю славу великих открытий.

Голландец Хендрик Лоренц (наряду с Анри Пуанкаре заложивший ключевые основы теории относительности еще до прихода в науку Эйнштейна) в одной из своих лекций, примерно в 1911, так объяснял свою приверженность идее эфира: «В независимости от того, существует эфир или нет, электромагнитные поля существуют наверняка, также как и энергия электрических колебаний. [Поэтому,] если нам не нравится само слово ‘эфир’, то нам придется использовать какое-то другое слово – как подпорку, на которую должны опираться все эти вещи». Иначе говоря, отрицать существование носителя для взаимодействий и переноса энергии было немыслимо.

Последователи Эйнштейна, как известно, решили данную проблему весьма своеобразно. Если начиная с Фарадея и Максвелла «полем» называли возбужденное, или напряженное, состояние эфира, то теперь поле стало «само себе подпоркой». То есть особой материальной средой, переносящей электромагнитные взаимодействия и удовлетворяющей математике уравнений, но при этом не обязанной иметь мудреные механические свойства физической материи. Вполне естественно, что эту же идею – в виде гравитационного поля – распространили и на взаимодействие масс в вакууме.

***

Однако, для самого создателя новой теории гравитации – общей теории относительности – идея о возможности существования «пустого» пространства была так же неприемлема, как и для Ньютона. В своей лекции 1920 года, посвященной месту эфира в теории относительности, Альберт Эйнштейн сказал следующее: «Подводя итог, мы можем говорить, что согласно общей теории относительности само пространство наделено физическими свойствами. Следовательно, в этом смысле эфир существует. Согласно общей теории относительности пространство без эфира немыслимо… Но этот эфир может не обладать качественными характеристиками весомой материи».

В параллелизмах жизни и трудов Ньютона и Эйнштейна имеется еще одна весьма примечательная деталь. Попытки отклонения Исаака Ньютона от идеи вакуума в сторону эфира по времени (1693) совпали с заметным для окружающих психическим заболеванием и последующим отходом ученого от активной научной работы. Альберт Эйнштейн в соответствующем возрасте (конец 1920-х годов) не ушел от научной работы, однако и для него возврат к идее эфира совпал с тяжелым жизненным кризисом и фактически идейным разрывом с физическим сообществом, прежде почитавшим его в качестве одного из главных лидеров.

Влияние революционных идей ТО на физиков молодого поколения было гигантским. Решительный разрыв со старыми воззрениями, продемонстрированный в первых работах Эйнштейна, был воспринят как одна из отличительных особенностей новой науки XX века. Особенно это было характерно для квантовой физики. Например, Гейзенберг при создании своей теории систематически удалял из картины микромира частиц все, что нельзя было непосредственно наблюдать (подобно тому, как Эйнштейн «отменил» в 1905 эфир). Результатом череды этих удалений стала ситуация, когда в физической картине мира не осталось практически ничего и называть это «картиной» в смысле традиционной физики стало просто невозможно. Впоследствии Гейзенберг вспоминал, как в ходе одного из серьезных споров с Эйнштейном о науке, он стал вполне обоснованно настаивать, что квантовая механика в логике своего развития идет по пути, проторенному теорией относительности.

И как поражен был Гейзенберг, когда услышал от вдохновившего их учителя такой ответ: «Возможно, я использовал такую философию раньше и тоже писал подобные вещи, однако это все равно чушь»… Все последующие годы своей жизни Эйнштейн пытался свести электромагнетизм и гравитацию в единую теорию, которая давала бы связную картину устройства мира, а не набор абстрактных формул, обеспечивающих верные предсказания, но не поддающихся осмысленной интерпретации. Однако результат этой работы по сути дела оказался никаким. То есть примерно тем же, что и у Ньютона в последнюю треть его жизни.

←Ранее

↑На уровень вверх↑

Далее→