Анатолий Сухотин - Парадоксы науки

Не менее парадоксально поведение электрона. Возьмем явление интерференции, то есть нл тожения волн с одинаковыми периодами. Вследствие этого наблюдается усиление или ослабление амплитуды колебания результирующей, складывающейся волны. Наложение световых волн вызывает интерференционную картину в виде чередования темных и светлых полос.

Проводя эксперимент по интерференции электрона, на его пут устанавливают препятствие с двумя отверстиями. Проходя через них, электрон попадает на мишень и дает типичную интерференционную картину. Попытаемся установить, через какую именно из этих двух щелей проходит электрон. Но стоит нам закрыть одно из отверстий, любое, как интерференционная картина исчезает. Откроем оба отверстия, интерференционная картина налицо.

Таким образом, эксперимент свидетельствует, что электрон проходит через оба отверстия одновременно.

То есть он находится в одном месте и в то же самое время в другом месте, следовательно, находится в некотором объеме пространства. Для описания подобной парадоксальной ситуации привлекается специальный, вероятностный язык. Квантовая механика, использующая этот язык, не говорит, через какую же конкретно щеть проходит электрон, она гарантирует лишь, что он пройдет через одно отверстие с вероятностью большей (или меньшей), чем через другое отверстие.

Парадоксы возникают, когда обнаруживаются такие опытные данные, которые вступают в противоречие с утвердившимися в науке взглядами. Конечно, может оказаться, что «не прав» эксперимент. Обычно же это свидетельство неблагополучия в господствующей точке зрения, указание на то, что ее надо менять. Однако убеждаются в этом, как правило, не сразу. И вот парадокс: почитаемая, солидная теория бессильна справиться всего лишь с одним фактом. Верно, один факт еще не столь волнует ученое сообщество. Но со временем накапливается все больше данных, подрывающих теорию, и это уже серьезно.

Подобная обстановка сложилась, например, в эпоху обнаружения явлений радиоактивного распада. В самом конце прошлого столетия французский ученый, потомственный физик четвертого поколения А. Беккерель занялся поисками излучения, аналогичного только что открытым рентгеновским лучам. Он исследовал люминесиирующие вещества. Эти вещества, поглотив определенную энергию (например, световую), приходят в возбужденное состояние, а затем отдают избыток энергии и за счет этого светятся.

А. Беккерель испытывал действие люминесцирующих веществ на фотографическую пластинку через непрозрачное для видимого света препятствие. Однажды, работая с солями урана, он случайно оставил на пластинке кусок урановой руды. И тут обнаружилось интересное.

На фотопластинке были видны следы, явно свидетельствующие о воздействии света. Между тем кусок руды не освещался предварительно рентгеновскими лучами, что исключало влияние на пластинку люминесцирующего излучения. Контрольные опыты подтвердили это.

Загадочное явление не укладывалось ни в одну теорию. Более того, его объяснение потребовало таких нововведений, против которых восставала не только физика, но и весь укоренившийся строй мысли. Речь шла о допущении распада атома. Между тем с атомом была связана идея неделимости материи, идея, на которой покоились все представления о природе. Атом по-гречески и означает «неделимый», а тут предполагалось его разъять растащить по частям, тем самым низвергнуть как основу мироздания.

Мы осмотрели парадокс в различных проявлениях.

Но всем его видам характерно одно: обнаруживается серьезное противоречие в нашем знании, трещина, которую не заделать быстро. Потому выявить парадокс — только половина (может быть, даже лишь начало) дела. Весь вопрос, как решить его.

Совершенно ясно следующее. Насколько глубоким, неожиданным и странным является парадокс, настолько же глубоких, странных и т. п. идей для его преодоления он требует. Иначе говоря, новая теория, призванная спасти науку от парадокса, сама должна быть парадоксальной.

Это обнаруживается прежде всего в том, что она ломает, отбрасывает обычные представления. «Принцип отказа» — обязательное сопровождение каждой великой идеи. По-настоящему творческий ум есть всегда отрицающий ум, или, как говорят немцы, есть «Leist der stets verneint» («Дух, который отршиет все»). А. Эйнштейна спросили однажды, как он пришел к открытию теории относительности. Ответ был лаконичен: «Отвергнув аксиому». То есть отвергнув ту непреложную истину, по которой из двух данных моментов времени один предшествует другому. Аналогично Н. Коперник решительно отказался от аксиомы, что Солнце движется вокруг Земли, а И. Лобачевский — от постулата о параллельных, имеющего тысячелетний «стаж».

Отрицающая акция необходима. Ведь если не грешить против всеми почитаемых и уважаемых истин, то как мы придем к новому? По существу, гений обязательно нарушает какие-то правила, и в этом отношении он всегда «безграмотен». По он «бе-я рамотен» в высшем смысле, в смысле понимания им более совершенной грамматики. И то сказать, правила, когда они усвоены, скучны, интересны исключении. К поискам последних и устремлен творческий дух, ибо исключения напоминают об иных возможностях, по предусмотренных принятыми наукой положениями.

В силу эюго отрицающего характера нового знания вес значительные завоевания науки кажутся — с точки зрения господствующих воззрений — противоестественными, нелепыми, иначе говоря, парадоксальными. Такова, например, судьба революционной идеи о вращении Земли. Отстаивающий ее великий шальипекнй ученый XVI-XVII веков Г. Галилей был не только осмеян, но и подвергся гонениям. О;шако…

Парадоксальность революционной идеи проявляется и в том, что она фактически всегда алогична, то есть невыводнма по правилам логики из принципов, положений, законов, принятых современной наукой. Как говорится, гений не предъявляет доводов. Просто он совершает «логическое преступление». Поэтому выдвигаемые новые, смелые решения объявляются обычно невероятными, невыполнимыми. Так обошлись со многими ныне бесспорными законами, которые в свое время посчитали невозможными. Вот некоторые из них:

«Тяжелые предметы падают не быстрее легких»;

«Тепло есть движение»;

«Малярия вызывается комарами».

Все это бывшие парадоксы. Теперь даже странно слышать, что когда-то их не признавали.