Всё ещё неизвестная Вселенная. Мысли о физике, искусстве и кризисе науке

Расширение нашего опыта на сверхкороткие временны́е интервалы оказалось еще более драматичным. В результате наблюдения за дифракцией, которая связана с волновой природой света, еще в начале XIX в. стало известно, что характерная длина волны видимого света составляет примерно 3 стотысячных сантиметра. К тому моменту люди уже знали, что скорость света около 300 000 км/с, таким образом, период световой волны, то есть время, необходимое на преодоление расстояния, равного длине волны, составляет 10^–15 с (одна квадриллионная секунды). Это примерно соответствует времени, за которое электроны в атомах совершают один полный оборот на своих орбитах (если рассматривать процесс в рамках классического описания).

Современная физика элементарных частиц имеет дело с временными интервалами, которые во много раз короче. Время жизни W-частицы (тяжелой заряженной частицы, отвечающей за слабое взаимодействие, которое позволяет нейтронам превращаться в протоны в радиоактивных ядрах) равно 3,16·10^–25

с, то есть за это время W-частица, двигающаяся с околосветовой скоростью, даже не успеет преодолеть расстояние, равное диаметру атомного яра.

Меня впечатляет не только тот факт, что теперь ученые сталкиваются со столь длинными или столь короткими интервалами времени. Более удивительным мне кажется то, что наши эксперименты и теории стали достаточно надежными и позволяют получать точные числа вроде 13,8 млрд лет и 3,16·10^–25 с с некоторой уверенностью в том, что мы понимаем, о чем говорим.

7. С оглядкой на современность: виговская история науки

Активно интересоваться историей науки я начал в 1972 г., когда написал свою первую книгу — учебник по общей теории относительности для студентов старших курсов[42]. Чтобы описать предпосылки теории Эйнштейна понятнее, я начал книгу с исторического введения, в котором осветил историю основополагающих идей, то есть неевклидовой геометрии, теории гравитации и принципа относительности.

Изложение истории в этой книге было почти полностью построено на вторичных источниках и опубликованных исследовательских статьях, но к своей второй книге о современной космологии, адресованной более широкой аудитории читателей[43]

, я подошел более основательно. При работе над книгой, написанной в 1977 г., я, кроме прочего, поговорил с физиками и астрономами, которые имели прямое отношение к совершенному в 1965 г. открытию реликтового излучения, сохранившегося со времен ранней Вселенной. Я хотел лучше понять сложности, которые стояли перед учеными.

Затем я решил предпринять попытку преподавать историю физики студентам. В начале 1980-х гг. сначала в Гарварде, а потом в Техасе я читал учебный курс об открытии внутриатомных частиц — электрона, протона и нейтрона. Материал курса лег в основу новой книги[44]. Увлекшись историей, я начинал свои поздние труды по квантовой теории поля и квантовой механике с исторических обзоров. Я хотел не только объяснить, откуда пришли эти идеи, но еще и дать студентам, которые будут применять эти теории, ощущение сопричастности великой традиции.

Большая часть моих текстов касалась только новейшей истории физики и астрономии, охватывавшей период с конца XIX в. до настоящего времени. Однако я чувствовал растущую потребность погрузиться вглубь веков и больше узнать о ранних этапах истории науки, когда задачи и стандарты научных знаний еще не обрели современную форму. Чтобы лучше познакомиться с древней историей, я вызвался читать учебные курсы по истории физики и астрономии студентам Техасского университета. Из лекционных конспектов к этим курсам выросла еще одна книга, изданная в 2005 г.[45]

Несмотря на то что в этой книге я уделял повышенное внимание ошибкам, неудачным гипотезам и даже подлым поступкам в истории науки, в целом у меня все же получился рассказ о прогрессе, идущем от первых неумелых шагов классической Греции к ранней науке эллинистических астрономов, математиков, физиков через драматичное развитие средневековых ислама и христианства к расцвету современной науки и научной революции. Я знаю, что такой подход к истории уже не в моде, и преднамеренно адаптировал то, что зачастую осуждается как «виг-интерпретация»[46] истории науки. Поэтому я не был удивлен, когда некоторым историкам не понравилась тематика книги, несмотря на отсутствие в ней явных ошибок.

В завершение всей этой суматохи в марте 2016 г. на одном из своих заседаний в Балтиморе Американское физическое общество провело специальную сессию, названную «Диалог с автором: о книге Стивена Вайнберга “Объясняя мир”». Я написал текст для своего выступления заранее и в декабре 2015 г. опубликовал его в виде статьи в журнале The New York Review of Books. Эта работа сейчас перед вами.