А Китайгородский - Что такое научный поиск

А. МИЦКЕВИЧ, кандидат физико-математических наук, научный обозреватель журнала

АЗБУЧНЫЕ ИСТИНЫ - ВЧЕРАШНИЕ БЕЗУМНЫЕ ИДЕИ

Статья профессора Китайгородского производит странное впечатление. Известный ученый изо всех сил силится доказать одну-единственную азбучную истину: законы природы непогрешимы. Трудно сейчас найти даже среди так называемых "третьесортных" популяризаторов науки таких, которые не знали бы этого еще со школьной скамьи. Но в отличие от профессора эти популяризаторы прекрасно знают, что слова "фундаментальные законы природы" нуждаются в глубоком осмыслении. Ученым типа профессора Китайгородского не правится почему-то слово "сенсация", особенно когда дело касается новых научных открытий. Нильс Бор, видите ли, из вежливости назвал теорию поля Гейзенберга "недостаточно безумной". А ведь история науки учит, что все поистине великие открытия состоят именно из "безумных" идей, из идей, лежащих далеко в стороне от официальных, проторенных путей. Средневековая инквизиция, обожествив учение Аристотеля и геоцентрическую систему вселенной, задержала развитие науки на триста лет. И понадобились "безумные идеи" Коперника, Джордано Бруно и Галилея, чтобы проломить ту "плотину", за которую ратует А. Китайгородский. Специальная теория относительности Эйнштейна - это сгусток "безумных" идей. Лоренц, который впервые ввел в электродинамику свои знаменитые преобразования, отдал должное Эйнштейну именно за нелепое с точки зрения классической физики утверждение: скорость света не зависит от скорости источника или наблюдателя. Сергей Иванович Вавилов потратил немало труда, чтобы ниспровергнуть закон, гласивший: коэффициент поглощения света веществом не зависит от интенсивности света. В те годы закон Бугера считался "незыблемым", "фундаментальным". Вавилову не довелось дожить до появления лазеров, подтвердивших его взгляды. Но, поставив эту проблему, он оказался прав, хотя и в его время находились скептики, в меру своего природного остроумия хихикавшие над опытами ученого. "Безумная" идея - это прежде всего переосмысление известных фактов. Считается: "Факты говорят сами за себя". Ничего подобного. О фактах говорят люди, думающие люди, труд которых заключается в том, чтобы снова и снова переосмыслить то, что кажется хорошо известным. Миллионы лет считалось фактом: Солнце восходит на востоке, делает пол-оборота вокруг Земли и заходит на западе. Факт до неприличия тривиальный. И понадобились "безумцы", вывернувшие все эти представления наизнанку. Профессор Китайгородский неоднократно противоречит самому себе. Отвергая "безумные" идеи, он пишет: "Уравнение Шредингера - основное уравнение квантовой механики - позволяет безупречно предсказать явления, протекающие в мире электронов. С помощью этого уравнения можно с поразительной точностью предсказать расположение в спектре поглощения, объяснить сверхпроводимость, найти законы, по которым нейтроны движутся в кристалле". Здесь, по крайней мере, две неточности. Вопервых, уравнение Шредингера не позволяет предсказать безупречно явления, протекающие в мире электронов. Это линейное уравнение, и такие ученые, как Паули, Дирак, Ландау, немало потрудились, чтобы ввести в уравнение нелинейные члены, способные приблизить теоретические результаты к наблюдаемым на опыте. Скажем, уравнение Шредингера ни в какой степени не освобождает квантовую механику от "сумасшедших" бесконечностей, которые возникают при решении уравнения "в лоб", для точечного электрона. Во-вторых, и это самое существенное, Шредингер ниоткуда не вывел свое уравнение. На основе идей де Бройля (кстати, тоже достаточно "безумных") он просто написал волновое уравнение по аналогии с классическим уравнением распространения волн и, как он сам как-то заявил, "не ожидал из этого ничего путного". А вот как пишет об уравнении Шредингера американский теоретик Фейнман (его имя хорошо известно в нашей стране по его блестящим лекциям по физике): "Откуда это (то есть уравнение Шредингера) получается? Это невозможно вывести из чего-либо нам уже известного. Это рождено в голове Шредингера, это выдумано им в битве за понимание экспериментальных наблюдений реального мира" (Фейнман, т. 9, стр. 95). Трудно себе лучше сформулировать процесс рождения "глупых идей"! А. Китайгородский трижды повторил фразу известного чеховского "ученого соседа": "Не может быть потому, что этого не может быть никогда". Я думаю, что такое пристрастие к этой глубокомысленной формуле не случайно. Автор чувствует слабость своей аргументации, сводящейся к трем положениям: 1. Безумные идеи - глупые идеи. 2. Наука развивается по цепочке формальной логики. 3. Законы природы незыблемы. Первые два положения просто неверны. Третье свидетельствует о том, что автор статьи никогда не предложит ничего нового в науке, он никогда не продвинется к пониманию фундаментальных законов природы ближе, чем это можно сделать, читая курс классической физики или химии. Что касается его интерпретации слова "сенсация", то он просто в плену тех газетчиков и журналистов, которые любят писать о скандальных историях, называя их "сенсациями". В словаре иностранных слов есть точное определение, что такое "сенсация": а) Сильное впечатление, произведенное на общество каким-либо событием, известием; б) Событие, сообщение, вызывающее шум, возбуждение, широкий интерес; в) Шумиха; в капиталистических странах буржуазная печать намеренно возбуждает сенсацию как средство увеличения тиража газет и журналов... Как видно, А. Китайгородский понимает "сенсацию" в последнем смысле, совершенно не свойственном советской печати вообще и научно-популярной в частности.

А. ТЯПКИН, профессор доктор физико-математических наук

"Построение, которое не кажется на первый взгляд безумным,

не может иметь надежды на успех"

Прежде всего я хотел бы заметить, что слова Н. Бора о недостаточной "безумности" новой теории В. Гейзенберга и В. Паули вовсе не были сказаны в шутку. Это меткое и образное выражение не случайно было использовано и другими авторами, которых никак нельзя отнести к людям, далеким от науки. Нет спора, утверждения ученых о "безумной" идее в построении теории еще не объясненных явлений пришлись по душе и многочисленным лженоваторам, и жаждущим сенсаций журналистам. Однако борьбу с этими вульгарными искажениями смысла слов Н. Бора профессор Китайгородский решил вести без пощады, взяв на себя непосильный труд доказать, что "в науке нет сенсаций, нет безумных идей и нет романтики разрушения". И следовательно, миру науки чужды потрясения неожиданных открытий, крушения, казалось бы, очевидных надежд, коренные преобразования самых основных представлений. И нужно признать, профессор Китайгородский в какой-то мере сумел придать этим выводам видимость доказательности, тщательно смешав их с рядом бесспорно правильных утверждений. Например, он совершенно правильно утверждает, что "развитие науки никогда не приводит к ниспровержению закона" и "что безумные идеи, противоречащие законам природы, просто глупые идеи". Но вслед за этим вопреки всей истории развития науки автор доказывает, что "если же новая идея не противоречит закону природы, то никто из ученых и не воспримет ее как безумную". Будто бы у таких радикально новых научных теорий, как "воображаемая" геометрия Лобачевского или специальная теория относительности, никогда и не было периода борьбы за признание в научной среде. Известный американский теоретик Ф. Дайсон в своей статье "Новаторство в физике" (сб. "Элементарные частицы" из серии "Над чем думают физики", 1963) подробно проанализировал исторические примеры болезненного процесса восприятия и признания принципиально новых идей в физике. Но не будем тревожить далекое прошлое и ограничимся рассмотрением мотивов, побудивших ученых - наших современников - использовать меткое и образное выражение о "безумной" идее. Дайсон, используя выражение Н. Бора о "безумной" теории, объясняет: "Новый способ рассуждений и новые представления должны быть отысканы ощупью и в темноте. Это медленный и мучительный процесс... Великое открытие, когда оно только что появляется, почти наверняка возникает в эапутаяной, "неполной и бессвязной форме. Самому открывателю оно понятно только наполовину. Для всех остальных оно - полная тайна. Поэтому любое построение, которое не кажется на первый взгляд безумным, не может иметь надежды на успех". Желая исключить возможность неправильного истолкования термина "безумная" теория, Дайсон особо подчеркивает, что творения многочисленных ниспровергателей основ науки больше всего страдают недостаточной "безумностью" и "отклоняются редакцией не потому, что их нельзя понять, а именно потому, что их можно понять". Известный советский физик-теоретик Д. Блохинцев писал в "Комсомольской правде" (4 января 1964 г.) о рыцарях науки, ищущих "сумасшедшую" идею радикального решения фундаментальных проблем современной физики, поясняя: новая идея должна быть "сумасшедшей" с точки зрения установившихся понятий". Предвидя опасность неправильного понимания такого определения, Д. Блохинцев обратил особое внимание на тот факт, что обычно люди, далекие от современной науки, пытаются выдать за сверхоригинальные идеи примитивные построения, основанные на данных XVIII столетия, и что "безумность" ожидаемой теории вовсе не означает отрицания ею ранее установленных фактов: "достаточно противоречия с одним маленьким фактом и... надо иметь мужество отказаться от идеи, как бы она ни тешила душу". Таким образом, говоря о "безумной" идее, ученые полностью исключали противоречивость ее хотя бы одному факту, а не только ранее установленному закону, объясняющему целый ряд фактов. Казалось бы, совершенно ясно, речь идет о противоречии с установившимися основными понятиями и фундаментальными представлениями, но как раз эти понятия, составляющие основу всякого научного познания окружающих нас явлений, профессор Китайгородский для упрощения всего дела предлагает причислить к малосущественному, постоянно изменяющемуся "обрамлению закона природы", характеризующему "языковую схему, манеру говорить, принятый способ использования слов". Приходится удивляться, как мог автор в угоду высказанному в начале статьи мнению об отсутствии в науке "безумных" идей пойти на такое вопиющее искажение самого существа процесса научного познания, публикация которого в популярной литературе, я уверен, может принести еще больший вред, чем появление в печати ошибочных взглядов по ниспровержению отдельных закономерностей. Ведь если читатель поверит профессору Китайгородскому, то он должен будет заключить: никакой революции в физике на рубеже XIX и XX веков, собственно, и не было, а происходила лишь замена "обрамления" законов природы, простая смена языковой схемы и манеры изъясняться. Становится также непонятным, почему В. И. Ленин считал этот процесс весьма болезненным и порождающим в среде естествоиспытателей философский кризис, брожения и сомнения в основных представлениях о природе и закономерностях процесса ее познания. Доказывая, что в подлинной науке нет сенсаций и нет романтики каких бы то ни было разрушений, А. Китайгородский, сам того не замечая, выводит читателя на перекресток совершенно различных идеологических взглядов на проблему объективного содержания научных понятий и представлений, лишь косвенно связанных с непосредственно наблюдаемыми на опыте фактами. Весь этот круг вопросов давно решен в марксистсколенинской теории познания, и я возьму на себя лишь труд помочь читателю уяснить, насколько несостоятельны прежде всего с точки зрения физики многократно повторявшиеся уже попытки представить научные понятия только условными символами легко изменяющейся языковой схемы. Попытаемся уяснить фундаментальное значение физических понятий, связанных с непосредственно не измеряемыми величинами, на том же примере закона Ома, открытого как эмпирический закон задолго до появления правильных представлений о носителях электрического тока в металлах-электронах. Но, несмотря на широкое применение этой зависимости в практике, понадобились годы, прежде чем закону Ома удалось дать теоретическое обоснование, совместимое с другими наблюдаемыми явлениями. В электронной теории электропроводности, призванной дать обоснование закона Ома, в свое время возникли непреодолимые трудности, которые удалось разрешить только после создания квантовой механики. Для разрешения всех этих трудностей пришлось ввести такие физические величины, как средняя длина свободного пробега электронов, средняя скорость их беспорядочного движения и плотность "свободных" электронов в металлах, то есть величин, о которых нет даже упоминания как в самой формулировке закона Ома, так и в подробном разъяснении процедуры измерения. Такие величины и соответствующие им понятия, так же как и само понятие электрона, по определению А. Китайгородского, должны целиком относиться к часто изменяющемуся языковому обрамлению законов природы. С этой точки зрения вся проблема обоснования закона Ома выглядит от начала до конца надуманной физиками-теоретиками, пытающимися дать объяснение опытной закономерности с помощью величин, не имеющих, казалось бы, непосредственного отношения к измеряемым отклонениям стрелок вольтметра и амперметра.