В середине XVII века, в самый разгар Первой научной революции, два французских богослова-католика, Антуан Арно и Пьер Николь, опубликовали весьма острый памфлет «Логика, или искусство мышления» [1]. Главным средоточием мудрости и учености тогда считалась церковь, а в католическом мире самой заметной структурой, претендовавшей на обладание истинным знанием, были иезуиты – по тем временам еще довольно молодой, но быстро набиравший силу и влиятельность монашеский орден. Против иезуитской схоластики и были направлены острые стрелы темпераментной богословской работы Арно и Николя.

Хотя французские теологи преследовали сугубо клерикальные цели и явно не намеревались выступать в поддержку картезианского учения, их анти-иезуитские аргументы оказались очень созвучны идеям Рене Декарта. По крайней мере в том, что касалось постижения тайн природы и критики так называемых «скрытых свойств», унаследованных в церковной схоластике от аристотелевской философской школы перипатетиков. Об этом весьма распространенном в средневековье методе объяснения вещей Арно и Николь с ядовитым сарказмом писали в своей работе буквально следующее.

«Мы предпочитаем измышлять воображаемые причины подлежащих объяснению вещей вместо того, чтобы признаться, что их причины нам неизвестны. И манера, с помощью которой мы уклоняемся от этого признания, весьма забавна. Видя какое-либо действие, причина которого нам неизвестна, мы воображаем, будто открыли ее, присоединив к этому действию общее слово «сила» или «способность», которое не образует в нашем уме никакой иной идеи, кроме той, что это действие имеет некую причину, что нам было хорошо известно и до того, как мы прибегли к этому слову.

Так, например, все знают, что наши артерии пульсируют, что железо, находясь вблизи магнита, соединяется с ним, что кассия слабит, что опий усыпляет. Тот, кто не является ученым по профессии и не стыдится незнания, откровенно признается, что ему известны эти явления, но неведома их причина. Ученые же, которые не могут без краски стыда заявить об этом, выходят из положения иным образом и претендуют на открытие истинной причины этих действий, заключающееся будто бы в том, что артериям присуща сила пульсирования, магниту – магнетическая сила, кассии – сила слабительная, а опию – сила снотворная»…

*

Все учение Декарта, можно сказать, было попыткой создать в корне иную философию, объясняющую мир на основе интуитивно понятных элементарных причин, а не загадочных и непостижимых «скрытых свойств» и «сил». Которые к тому же все время приходится плодить по мере освоения человеком новых сфер деятельности в период активного развития науки и техники.

Устройство мира, правда, оказалось намного сложнее, чем представлялось Декарту. А тут еще вслед за ним в науку пришел Исаак Ньютон, давший «силам» строгое математическое описание и выстроивший на основе «законов о силах» чрезвычайно солидное и крепкое – на века – здание механики.

Ньютоновская «сила тяготения» с ее непостижимой природой действия, конечно же, вызвала справедливые упреки картезианцев в попытках возврата к гнилой церковной схоластике. Однако выведенные Ньютоном формулы работали, причем работали прекрасно, а для науки это куда важнее, нежели плохо понимаемая суть явления.

Постепенно, к сожалению, владение математическими уравнениями, позволяющее делать предсказания для хода природных процессов и результатов экспериментов, стало восприниматься как «истинное знание причины». Наиболее ярко эта тенденция расцвела в XX веке вместе с появлением квантовой механики, а затем и ее главного потомка – Стандартной Модели современной физики.

**

Согласованный комплекс теорий, примерно к концу 1970-х годов выстроенный физиками в рамках единой структуры и получивший название Стандартная Модель, описывает три из четырех фундаментальных взаимодействий – электромагнитную, слабую и сильную ядерные силы. Иначе говоря, все силы природы, исключая гравитацию.

Никто не может сказать, почему эти силы такие разные: электромагнетизм действует лишь на частицы с электрическим зарядом; для сильного взаимодействия электрический заряд не важен; слабое же взаимодействие вообще отвечает не за притягивание-отталкивание, а за преобразование одних частиц в другие. Но зато все теории Стандартной Модели описывают эти взаимодействия между частицами в рамках единой картины, где частицы материи (фермионы) не вступают друг с другом в непосредственный контакт, а обмениваются частицами-посредниками (бозонами), иначе именуемыми переносчиками взаимодействий. Столь единообразная схема позволяет надеяться на объединение всех трех сил в одну для области высокоэнергетических взаимодействий, как это уже удалось сделать при объединении электромагнитных и слабых сил.

Вычислительная мощь уравнений Стандартной Модели столь велика, что в физике частиц они на протяжении всех последних десятилетий с высочайшей точностью предсказывают исходы экспериментов как в атмосфере, с высокоэнергетическими космическими излучениями, так и в ускорителях – при все более нарастающих энергиях взаимодействий, доступных физикам для изучения.

При этом никто не видит Стандартную Модель в качестве окончательной теории, поскольку она хороша лишь как промежуточный вспомогательный инструмент и не способна дать ученым ответы на множество очень серьезных вопросов относительно количества и свойств фундаментальных частиц природы. Ибо многие из этих свойств установлены чисто экспериментально, но абсолютно никак не следуют из теории.

***

Вспоминая ядовитые стрелы Арно и Николя в адрес иезуитов, в каком-то смысле можно говорить (разве что без всякого сарказма), что и сегодня физика поневоле вынуждена прибегать к приемам средневековых схоластов, оперируя «скрытыми свойствами» материи. Основу главного успеха современной физической науки – Стандартной Модели – составляют тщательно описанные фундаментальные «силы», природа которых остается неизвестной.

В силу исторических причин сложилось так, что физика частиц стала практически синонимом физики высоких энергий. Ибо главным «микроскопом», с помощью которого ученые проникают в тайны устройства материи при самых мелких ее масштабах, являются ускорители частиц. И повышение разрешающей способности такого микроскопа оказывается напрямую увязано с наращиванием мощности ускорителей, обеспечивающих все более высокие энергии взаимодействия для сталкиваемых частиц. Именно поэтому развитие физики за рамки столь успешной, но явно не окончательной Стандартной Модели, как правило связывают с вводом в строй новых, наиболее мощных ускорителей. В надежде, что недоступные прежде энергии столкновений дадут новые результаты и творческий импульс для дальнейшего развития теории к более совершенному виду.

Но есть в этой истории один очень существенный нюанс, о котором все знают, но вспоминать обычно не любят. Физика частиц с точки зрения методологии экспериментов имеет серьезнейший изъян. Опыты в ускорителях высокой энергии можно уподобить крайне своеобразным попыткам разобраться в устройстве очень тонко сработанных, точнейших швейцарских часов – когда их изо всей силы пытаются разбить, используя для этого все более и более тяжелую кувалду, а затем тщательно изучают остатки того, что размазано по наковальне и разлетелось в разные стороны.

Иначе говоря, может оказаться, что в действительности ученые исследуют и предсказывают не столько «устройство часов», сколько плоды своих собственных напряженных усилий. Косвенным свидетельством тому могут быть известные физические явления и эксперименты, которые либо вообще никак не вписываются в Стандартную Модель, либо объясняются ею с чрезвычайно большими натяжками.

[1] A. Arnault, P. Nicole. “La logique ou l’art de penser”. Paris, 1664, ch. XIX, § 3.