Файл: Кузнецов, Б. Г. Этюды об Эйнштейне.pdf

Столько из все возраставших собственно математике' ских трудностей, сколько из сознания, что единая теория поля не может получить экспериментальной проверки. В 1950 г. в письме к Соловину Эйнштейн говорит:

«Единая теория поля теперь уже закончена. Но к ней трудно подойти метафизически, и, несмотря на весь затраченный труд, я не могу ее проверить ка­ ким-либо способом. Такое положение сохранится на долгие годы, тем более, что физики не восприни­ мают логических и философских аргументов» '.

Но и для самого Эйнштейна возможность экспе­ риментальной проверки теории была весьма сущест­ венным критерием для ее выбора.

Отсутствие эмпирической основы для единой тео­ рии поля было связано с характером развития фи­ зики в 30— 50-е годы. В 1961 г. в статье «Замечания к эйнштейновскому наброску единой теории поля» Гейзенберг писал:

«Эта великолепная в своей основе попытка сна­ чала, как будто, потерпела крах. В то самое время, когда Эйнштейн занимался проблемой единой теории поля, непрерывно открывались новые элементарные частицы, а с ними — сопоставленные им новые поля. Вследствие этого, для проведения эйнштейнов­ ской программы еще не существовало твердой эм­ пирической основы, и попытка Эйнштейна не приве­ ла к каким-либо убедительным результатам»2.

Сейчас положение изменилось. Никто в настоящее

76

возможности единой теории элементарных частиц, как и против утверждения о том, что такая теория будет единой теорией полей, которым соответствуют частицы различных типов. Взаимодействие этих ча­ стиц и соответственно полей, превращения частиц, ультрарелятивистские эффекты становятся исход­ ными понятиями научной картины мира. Но нас здесь интересуют выявившиеся в связи с таким пре­ образованием картины мира новые стороны теории относительности Эйнштейна, новый смысл его физи­ ческих воззрений.

Первоначально теория относительности представ­ лялась обобщением классической механики, очище­ нием «классического идеала» от противоречащих ему понятий мгновенного дальнодействия (специаль­ ная теория) и выделения инерциальных систем (об­ щая теория). В генезисе общей теории относитель­ ности существенную роль играл принцип Маха: все процессы объясняются движением частиц, которое в свою очередь объясняется их взаимодействием. По­ следовательное проведение полевой точки зрения вывело теорию относительности за пределы этого представления и заставило Эйнштейна лишить прин­ цип Маха его универсального характера. В автобио­ графии 1949 г. Эйнштейн писал:

«По мнению Маха, в действительно рациональной теории инертность должна, подобно другим ньюто­ новским силам, происходить от взаимодействия масс. Это мнение я долгое время считал в принципе пра­ вильным. Оно неявным образом предполагает, одна­ ко, что теория, на которой все основано, должна принадлежать тому же общему типу, как и ньютоно­ ва механика: основными понятиями в ней должны служить массы и взаимодействия между ними.

77

Между тем нетрудно видеть, что такая попытка ре­ шения не вяжется с духом теории поля» >.

Выход теории относительности за пределы прин­ ципа Маха и, более того, за пределы «классического идеала» был результатом как внутренней логики развития теории, так и развития квантовой физики, учения о квантованных полях и их взаимодействиях, т. е. линии, которая до определенного этапа шла па­ раллельно «классической» теории относительности.

В заключение хотелось бы подчеркнуть еще раз, что мировоззрение Эйнштейна указывает путь к еди­ ной теории как синтезу релятивистских и квантовых идей.

Чтобы конкретнее иллюстрировать это, по-види­ мому, бесспорное, но крайне общее положение, нуж­ но перейти к менее достоверным оценкам; в области прогнозов существует своеобразное соотношение до­ полнительности между достоверностью и конкрет­ ностью: чем определеннее прогноз, тем он менее до­ стоверен по своему содержанию. Можно, например, предположить, что в микроскопических масштабах пространство-время дискретно. Такое предположение позволило бы устранить весьма тяжелые затрудне­ ния современной физики. Но его трудно согласовать с теорией относительности: в клетках дискретного пространства-времени трудно представить себе про­ цессы, подчиненные релятивистской причинности, трудно говорить о событиях, связанных взаимодей­ ствиями, распространяющимися со скоростью, не превышающей скорости света. Между тем теория ультрамикроскопических процессов должна с перехо-

' А . Э й н ш т е й н . Собр. научных трудов, т. IV,

стр. 267—268.

78

дом к большим масштабам приводить к релятивист­ ской причинности, к соотношениям теории относи­ тельности Эйнштейна. И тут вспоминается замечание Эйнштейна, приведенное в начале этого очерка: тео­ рию относительности нельзя считать завершенной, пока поведение масштабов и часов, т. е. метрика че­ тырехмерного мира, не выведено из более общих за­ кономерностей бытия. Весьма перспективными ка­ жутся направления современной физической мысли, которые стремятся вывести релятивистскую причин­ ность из дискретной структуры пространства-вре­ мени и, таким образом, получить картину мира, обладающую и «внешним оправданием» и «внутрен­ ним совершенством». Во всяком случае, нельзя не согласиться со словами И. Е. Тамма:

«Никто не может, конечно, предсказать, каким бу­ дет дальнейшее развитие физики, но одно, мне ка­ жется, можно утверждать с несомненностью — идеи Эйнштейна, его анализ понятий пространства и вре­ мени и взаимосвязи пространственно-временных со­ отношений с находящейся в пространстве и времени материей могут претерпеть в дальнейшем глубокие изменения, но именно они несомненно послужат от­ правной точкой целой исторической эпохи дальней­ шего развития физики» *.

Эта эпоха более радикального, чем в первой поло­ вине столетия, отхода от классической физики моди­ фицирует, быть может, идеи Эйнштейна (сохранив их полностью для определенных масштабов и обла­ стей), но она не сойдет с пути, на который теорети­ ческая мысль встала после Эйнштейна: она не отка­

1 И. Е. Та мм. Эйнштейн и современная физика. «Ус­ пехи физических наук», 1956, 59, вып. 1, стр. 10.

79

1

Если бы поэзия передавала науке свои умоза­ ключения, она бы лишила науку достоверности; если бы наука отдавала поэзии свое позитивное

содержание, свои выводы, поэзия теряла бы при этом свою проникающую силу, трансформирующую стиль интеллектуальной и эмоциональной жизни че­ ловечества. В действительности поэзия дает науке не элементы знания, а импульсы, зависящие не столько от представлений поэта о мире, сколько от особенностей его художественного творчества. Не­ посредственный эффект влияния поэзии (она здесь представляет искусство в целом) на науку — не науч­ ные концепции, а подход ученого к миру, не содер­ жание научной теории, а черты научного темперамен­ та. Наука соответственно служит для поэзии не скла­ дом тем для дидактического изложения, а источни­ ком импульсов, причем таким источником служат не столько позитивные результаты, сколько стихия по­ исков, апорий, нерешенных проблем — драматиче­ ская и наиболее эмоциональная сторона науки. Тако­ го рода взаимодействие не может быть явным; в нем существенную роль играет интуиция. Поэтому и ана­ лиз подобного взаимодействия не может претендо­ вать на исчерпывающую однозначность.

Существует классический во многих смыслах при­ мер связи между наукой и поэзией, который говорит на первый взгляд о другом.

82

Поэма Лукреция «О природе вещей» многим ка­ залась, да и сейчас кажется, каноческим изложением позитивных концепций Эпикура. В свою очередь ее влияние на науку иллюстрируется множеством за­ имствований из текста поэмы, вышедших непосредст­ венно или через опосредствующие звенья в содер­ жание научных трактатов средневековья и Возрож­ дения. Можно показать, однако, что поэма Лукреция была не столько рифмованным изложением резуль­ татов Эпикура, сколько поэтическим обобщением жи­ вых апорий античной атомистики. Можно также по­ казать, что для наиболее близких по духу мыслите­ лей поэма Лукреция была источником не сведений

оприроде, а импульсов для поисков новых сведений. Остановимся сначала на идеях Эникура, а потом

перейдем к Лукрецию.

Идеал Эпикура — жизнь, свободная от страданий. Главная причина страданий — вера в богов. Счастье достигается освобождением от религии. Такому осво­ бождению служит атомистическая система мира. Эпи­ кур утверждал, что сам он достиг спокойной и радо­ стной гармонии духа. Накануне смерти, уже чувствуя ее приближение, он начал письмо Идоменею словами: «В этот счастливый и, вместе с тем, последний день моей жизни пишу вам следующее...» Затем речь идет о болезни и тяжелых физических страданиях. «Но всему этому противоборствует душевная радость при воспоминании бывших у нас рассуждений» *.

Существует легенда о Демокрите, который осле­ пил себя, чтобы чувственные впечатления не мешали абстрактному мышлению. Маркс в своей юношеской

83

диссертации о натурфилософии Демокрита и Эпику­ ра говорит: «В то время, наконец, как Демокрит, от­ чаявшись в знаниях, лишает себя зрения, Эпикур, чувствуя приближение смерти, садится в теплую ван­ ну, требует чистого вина и рекомендует своим друзь­ ям остаться верными философии»

Демокрит разработал весьма цельную концепцию природы, пользуясь понятиями «бытия» — гомоген­ ного вещества и «небытия» — пустоты. Многокрасоч­ ность чувственного мира должна была стать феноме­ нологическим занавесом, через который просвечива­ ют движения частиц, отличающихся лишь величиной и формой. Вместе с тем Демокрит чувствовал за­ труднения и противоречия замкнутой системы миро­ здания. Как и другие мыслители древней Греции, Демокрит включал в свои натурфилософские пост­ роения то динамическое, обращенное в будущее ощу­ щение незаконченности своей системы, то гениальное предвосхищение принципиально иных закономерно­ стей, которое так характерно для подлинной, не высушенной последующей канонизацией античной мысли.

Для Эпикура антидогматическое предвосхище­ ние границ данных закономерностей и возможности иных закономерностей было необходимой основой моральных выводов философии, т. е. главной цели его учения. Для Эпикура счастье человека невоз­ можно без свободы. Но полная обусловленность дви­ жений частиц привела бы к естественнонаучному

84

«кисметом» восточных религий'. Фаталистическая детерминированность природы кажется Эпикуру худ­ шей модификацией традиционной религии. «В самом деле, — говорит Эпикур в письме к Менекию, — луч­ ше было бы следовать мифу о богах, чем быть рабом физиков (естествоиспытателей), миф дает намек на надежду умилостивления богов посредством почита­ ния их, а судьба заключает в себе неумолимую необ­ ходимость» 2.

И вот на сцене появляются знаменитые clinamen — микроскопические спонтанные отклонения частиц от прямолинейных траекторий. Эта идея про­ бивает оболочку механического фатализма, и в обра­ зовавшуюся брешь входят понятия и образы, дале­ кие от цельной и замкнутой механической картины мира. Далекие во времени. Тому, что отличало Эпи­ кура от универсального механического понимания природы, предстояло в течение двух десятков веков дожидаться собственно физических эквивалентов.

Атомы Эпикура сталкиваются, и в краткие проме­ жутки между столкновениями они обладают одной и той же постоянной скоростью. Такая концепция вы­ сказана в письме Эпикура Геродоту. Постоянная скорость имеет конечную, но очень большую величи­ ну. Эпикур приравнивает ее скорости мысли («...атом будет иметь движение с быстротой мыс­ ли...»). С подобной скоростью атомы движутся вниз под влиянием собственной тяжести и с той же ско­ ростью — в стороны под влиянием толчков.

Таким образом, толчки изменяют не абсолютную

85