Знание – сила 2000 04

Решение проблемы дуализма – а фактически, плюрализма – Нильс Бор нашел в Принципе дополнительности: различные способы наблюдения дают хотя и не сводимые друг к другу, но равно правильные, дополняющие друг друга описания. В такой форме принцип дополнительности скорее похож на договор о мирном сосуществовании принципиально разных описаний, чем на выявление новой части абсолютного знания.

Фок предложил свою философскую интерпретацию проблемы наблюдателя и объекта наблюдений в квантовой физике – принцип относительности к средствам наблюдения. При этом он обобщил ситуацию теории относительности: понятие инерциальной системы отсчета обобщил до экспериментальной установки, в которой наблюдается физическое явление. Тем самым Фок выявил родство новой части освоенной «абсолютной истины» со старыми, при всем ее принципиально новом характере.

Подчеркнем здесь, что важность подобных философских интерпретаций естественнонаучного знания сама по себе относительна. Они важны только для тех физиков, угол зрения которых включает в себя и философский взгляд. Для иных более подходящий термин – «интерТРЕПация».

Но даже если физик и может себе позволить столь ограниченный угол зрения, то для историка, желающего понять физиков, это непозволительно.

Чтобы научиться извлекать уроки из истории физики, историку полезно учиться у самой физики XX века.

В 1971 году в небольшой статье «Принцип относительности к средствам наблюдения в современной физике», подытоживая опыт теории относительности и квантовой механики, опыт обращения с неабсолютными истинами, Фок высказал такую мысль: «Как показывает история развития науки, общие принципы, установленные для одной области знания, могут оказаться применимыми и в другой области. Думается, что таким общим характером обладает и принцип относительности к средствам наблюдения. В этом его философское значение».

Поверим в философскую проницательность Фока, чтобы применить его принцип «в другой области» – в истории науки. Применим его к ситуации, в которой оказался сам Фок в его «беспросветной» дискуссии с коллегами по поводу теории гравитации.

Истории науки известны и другие дискуссии, в которых с обеих сторон участвовали специалисты высшего уровня, но им так и не удавалось прийти к удовлетворяющему всех согласию. Самые знаменитые примеры – дискуссия Ньютона-Лейбница об абсолютной/относительной природе пространства и дискуссия Эйнштейна-Бора о природе вероятностного языка квантовой физики.

Противостоящие участники дискуссий, пользуясь каждый своими «средствами наблюдения», сидя каждый в своей «системе отсчета», видели разные картины.

Не будем говорить, насколько велика была общая часть их картин, по поводу которой они соглашались, и насколько полезно для развития науки было обсуждение различий в этих картинах. Сосредоточим внимание на самом различии научных картин мира у выдающихся деятелей науки, а лучше сказать – делателей науки.

Установить «систему отсчета», «средства наблюдения» выдающегося ученого в истории науки сложнее, чем в Частной теории относительности или даже в квантовой механике.

И все же понять научную биографию можно, только установив «направляющие векторы» мировосприятия ученого, векторы, связанные воедино не безличной точкой начала координат, а его уникальной личностью.

Если в двух словах охарактеризовать особенность фоковской системы отсчета, то это – математичность и трезвомыслие. Ему совершенно не был свойствен романтизм, отличавший выдающихся математиков, неравнодушных к физике. Такой математико-физический романтизм предполагает, что природа подчинена физике, но физика подчинена математике.

Фок редким образом сочетал в себе подходы математика и физика-экспериментатора. Для него математика самоценна независимо от физики, но она также инструмент и материал для построения физических теорий. Любая физическая теория дает лишь приближенное описание эмпирической реальности, но «правильная математическая постановка физической задачи всегда должна обеспечивать единственность решения».

Если не учитывать системы отсчета Фока, то комичной выглядит его критика промежуточных рассуждений Эйнштейна, приведших к теории гравитации. При этом Фок напоминает признание Эйнштейна в своей недостаточно сильной математической интуиции. Эйнштейн, как известно, говорил о математике, что это лучший способ водить самого себя за нос. Фок мог бы к этому добавить: «Если математику знаешь недостаточно хорошо».

Действительно, Эйнштейн, гениально угадав в римановой геометрии язык релятивистской теории гравитации, овладевал римановой геометрией только в процессе создания новой физической теории.

Фок располагал «средствами наблюдения», чтобы оценить гениальность результата, полученного Эйнштейном, но он видел и то, что пришел к этому результату Эйнштейн, пользуясь «неправильными» понятиями и соображениями.

Пройти мысленно по этому неправильному пути было для фока выше его математических сил. Ему было совершенно ясно, что никакой большей относительности, чем имеется в ЧТО, быть просто не может. Ему было ясно, что принцип эквивалентности внутри ОТО невозможно даже сформулировать, потому что для произвольно искривленного пространства-времен и нет понятия равномерно ускоренной системы отсчета, а гравитационное поле, описываемое кривизной геометрии, невозможно устранить, не «устраняя» саму геометрию. Поэтому Фок недоумевал: если математические структуры теории вполне определены, для чего нужны логически уязвимые, не имеюшие точного математического смысла словесные построения, какими бы ни были их исторические заслуги?

А физик, скорее, вспомнил бы слова Эйнштейна: «Если не согрешить против логики, то вообще нельзя ни к чему прийти. Иначе говоря, нельзя построить ни дом, ни мост, не используя при этом леса, которые не являются частью всей конструкции».

Конечно, когда дом построен, можно убрать леса и забыть о них. Но что делать, если строитель за годы напряженного труда привык осматривать свое здание со своих строительных лесов? И к тому же питает надежду воспользоваться этими лесами для следующего – квантово-релятивистского – этапа строительства? В таком случае широкая мраморная лестница или даже лифт внутри уже построенного здания не столь уж и привлекательны.

Фок не верил в пригодность бывших в употреблении лесов для по- – строения квантово-релятивистской теории. И это были не его леса. Он слишком ясно видел непрочность материала, из которого они были сделаны. Но это нисколько не мешало ему любоваться эйнштейновским зданием и обживать его: «То обстоятельство, что изумительная по своей глубине, изяществу и убедительности теория тяготения не была правильно понята ее автором, не должно нас удивлять. Не должны нас также удивлять логические пробелы или даже ошибки, допущенные Эйнштейном при выводе основных уравнений теории. Мы имеем в истории физики много примеров, когда подлинный смысл принципиально новой физической теории был осознан не ее автором, а кем-нибудь другим, и когда предложенный автором вывод основных уравнений теории оказывался логически несостоятельным. Достаточно указать на теорию электромагнитного поля Максвелла. Эта теория фактически покончила с представлением о механике как основе физики, между тем как ее автор, а также 1ерц, так много сделавший для ее проверки, целиком придерживались механического представления 1 1 об эфире ».