Николай Векшин - Миллениум-мифы (сборник)

Вторая причина тоже существенна. Межзвездная пыль имеет низкую плотность, но за счет гигантских расстояний на ней происходит квантованное «дробление» энергии фотонов: каждая молекула холодной пыли способна забирать на себя не менее одного кванта колебательной энергии, что делает пролетающий фотон более «красным». Этот процесс известен в спектроскопии как комбинационное рамановское рассеяние света. Релятивисты, оппонируя этой точке зрения, утверждали, что при рассеянии свет должен был бы отклоняться, но этого не наблюдается. Да, отклонение не наблюдается. Но не потому, что нет рассеяния, а потому что релятивисты перепутали рамановское рассеяние (на отдельных атомах или молекулах, с изменением длины волны, но без отклонения в сторону) с релеевским (оно происходит на частицах, без изменения длины волны, но с отклонением). Нужно подчеркнуть, что межзвездная «пыль» состоит не столько из частиц, сколько из отдельных атомов и молекул. Поэтому световая волна сильно подвергается рамановскому рассеянию, но мало – релеевскому.

Третья причина тоже возможна. Вселенная вся пронизана электромагнитными волнами в диапазоне от метров и сантиметров до микрометров. При взаимодействии оптической волны с радиоизлучением, реликтовым излучением и инфракрасным излучением есть вероятность перераспределения энергии между ними.

Количество разнообразных элементарных частиц (бозоны, фермионы, лептоны, кварки, нейтрино и т. д. и т. п.) предсказанных теоретиками и обнаруженных (или пока не обнаруженных) экспериментаторами исчисляется нынче великим множеством. При этом ученые относятся к ним как к реальным объектам, исходно существующим в природе.

Но тут уместно вспомнить поучительное мнение выдающегося немецкого физика Вернера Гейзенберга, одного из основателей квантовой механики. Когда студенты стали спрашивать его про внутреннее устройство элементарных частиц, Гейзенберг попросил их взглянуть в окно, смотрящее на здание бассейна, и ответить на вопрос: люди, выходящие из здания одетыми в пальто, в самом бассейне плавают тоже в пальто? Гейзенберг правильно понимал, что элементарные частицы как таковые не существуют. Они возникают лишь в результате взаимодействия. Если перенести его точку зрения с элементарных частиц на атом, то можно сказать, что никаких электронов, протонов и нейтронов в атоме нет. Он из них не состоит. Они возникают лишь в момент взаимодействия атомов с электромагнитным полем или иным излучением, которое исследователь направляет на них. Такой взгляд позволяет обойтись без гипотезы Бора о фиксированных внутриатомных орбитах, по которым вращаются электроны. Бору пришлось постулировать, что отрицательно заряженный электрон может вращаться вокруг положительно заряженного ядра. Этот парадокс, противоречащий закону Кулона о притягивании разноименных зарядов, невозможно преодолеть ни моделью электрона в виде частицы, крутящейся по орбите вокруг ядра, ни моделью о размытой траектории в виде электронного облака. Но, если стать на позицию Гейзенберга, парадокс исчезает. Хотя Гейзенберг по сути прав, но модель Бора более наглядна и удобна для применения.

Глядя на формулу E = mc 2, почти любой скажет, что это – великая формула Эйнштейна о связи между энергией и массой. Но на самом-то деле кое-что тут не совсем так.

Во-первых, эту формулу придумал вовсе не Эйнштейн, а Пуанкаре. На это указал В. И. Арнольд в статье «Недооцененный Пуанкаре» (Успехи математических наук, 2006, т.61, № 1, с. 3–24). Причем, Эйнштейн, тщательно изучивший (по совету Минковского) теорию Пуанкаре, никогда не ссылался на первоисточник и только в 1945 году признался в этом. Кстати, знаменитые «преобразования Лоренца» в эйнштейновской специальной теории относительности тоже принадлежат не Эйнштейну и даже не Лоренцу, а всё тому же самому Пуанкаре.

Во-вторых, ничего особенно «великого» в выше приведенной формуле нет. Основываясь на правиле сохранения размерности физических величин, эту формулу легко мог бы вывести любой старшеклассник, причем, ad initio – без каких-либо предварительных сложных математических преобразований. Действительно, если левую часть выразить, к примеру, в джоулях, а массу в правой части в граммах, то коэффициент пропорциональности между ними неизбежно будет иметь размерность квадрата скорости. Это азбука физики. То, что это не просто скорость, а именно скорость света, легко получается путём подстановки численных значений Eи m.

Пуанкаре, получив эту формулу в ходе сложных математических преобразований, отнёсся к ней как чистый теоретик, увлеченный лишь математическими изысками. Несомненной заслугой Эйнштейна является то, что он обратил на эту формулу пристальное внимание и осознал, как физик, что из массы можно черпать огромную энергию. Не случайно именно Эйнштейн впоследствии стал одним из создателей ядерной бомбы.

В заключение уместно заметить, что многие «великие» формулы физики довольно тривиальны. Действительно, если какая-либо формула имеет вид функции Y = Z X, то коэффициент пропорциональности Z (размерность и её величина), устанавливающий связь между физическими параметрами X и Y, получается автоматически – путем деления Y на X. К примеру, в знаменитой формуле E = hν энергия E и частота ν связаны через постоянную Планка h, которая тривиальным образом просто выравнивает размерность правой и левой части формулы.

Еще каких-нибудь три десятка лет назад теория Дарвина была общепринятой и фигурировала в учебниках как закон природы. В наше время стало модным не только критиковать дарвинизм, но и говорить о его полной несостоятельности.

Отсутствие переходных видов при палеонтологических раскопках обычно выдвигается как один из сильнейших аргументов против эволюционной теории Дарвина (кстати, он сам прекрасно понимал «загвоздку» и писал об этом). Но фокус в том, что указанный аргумент исходит из предположения, кажущегося очевидным, что полезные признаки должны постепенно накапливаться и постепенно подвергаться естественному отбору.

Но давайте задумаемся. Мутация, согласно генетике, представляет собой мгновенное изменение в генотипе. Это может быть небольшое изменение или большое. Если изменение небольшое, то никаких особых преимуществ ни данная особь, ни её потомство не получают (по сравнению с другими особями популяции). Более того, эта особь, в которой произошла мутация, согласно законам статистики, в дикой природе погибнет, причем, скорее всего, до того, как обзаведется потомством. Но вот если вдруг изменение в генотипе очень сильное и при этом радикально полезное, то вероятность выживания резко возрастает. Такая мутация представляет собой резкий скачок. Но в этом случае должен возникать принципиально новый вид, а вовсе не переходный вид.