Знание-сила, 2008 № 01 (967)

Подобные полемичные мнения, естественно, вызывают резкий отпор у тех, кто удивленно вопрошает: «Что можно сконструировать при помощи теории относительности или уравнения Шредингера? И разве планеты движутся вокруг Солнца только ради того, чтобы мы юстировали по ним наши телескопы и совершенствовали их конструкцию?»

На этом фоне куда более практичными выглядят соображения «реалистов». Ведь, с их точки зрения, можно объяснить, почему одни научные теории являются истинными, а другие — ложными. Природа — вот безжалостный, неподкупный судья, решающий, верна теория или нет. Не бывает нескольких отличных друг от друга, но одинаково истинных теорий, описывающих некий феномен. Непременно одна из них берет верх, а другие, несмотря на всю свою убедительность, оказываются ложными. Мы тянемся к истине, мы ищем ее. Но как выглядит истина в нашем толковании?

Как придумать закон?

Простейшие законы природы — такие, как «зависимость силы тяготения от квадрата расстояния», — мы еще можем представить себе чисто геометрически. Но что прикажете делать с общей теорией относительности или квантовой физикой? С какой стати Матушке-Природе ведомы столь сложные конструкции, что они недоступны разумению большинства людей? Что если мы заблуждаемся, считая, что природа следует каким-то формулам? Закономерности ведь можно разглядеть в любом нагромождении случайных фактов.

Возможно, многие закономерности, принимаемые нами за неумолимые законы, являются лишь следствием нашей способности отыскивать определенные схемы в любых наблюдаемых процессах. Она укоренилась в нас еще в каменном веке. Чтобы выжить в ту эпоху, человеку приходилось выказывать недюжинную наблюдательность. От его взгляда не должна была уклониться ни одна подозрительная деталь — ни сломанная ветка, ни примятая трава. Иначе легко было стать жертвой хищника. У страха глаза велики, и наши далекие предки порой замечали опасность там, где ее вообще не было. Отыскивали знак зверя там, где не ступала его нога.

Вот и мы часто видим то, чего нет. Быть может, квантовая физика и астрология имеют больше общего, чем полагают многие. В том и другом случае — глядя в гороскоп или взирая на уравнение — мы хотим видеть то, что эти формулы обещают нам. И мы это видим.

Возможно, читатели не знают, что уравнение Шредингера, важнейшее уравнение квантовой физики, весьма вольно трактует реальность. Вот что сказано о нем в «Берклеевском курсе физики» Э. Вихмана:

«Теория уравнения Шредингера... основана на нескольких сильных допущениях, из которых мы отметим главные:

1) частицы не рождаются и не исчезают: в любом физическом процессе число частиц данного типа остается постоянным;

2) скорость частиц достаточно мала; лишь в этом случае возможно нерелятивистское приближение.

Мы считаем перечисленные допущения сильными, так как, во-первых, из опыта известно, что процессы рождения и аннигиляции частиц действительно происходят, а во-вторых, любая фундаментальная теория должна принимать во внимание принципы специальной теории относительности».

Так что, было бы поспешно заявлять, что законы квантовой физики идеально отражают действительность. Можно лишь отметить, вновь процитировав Э. Вихмана, «что применение теории Шредингера к атомным и молекулярным явлениям оказалось чрезвычайно успешным. В этой области ее следует считать, несмотря на ограниченность, хорошим приближением». Она достаточно верно предсказывает поведение элементарных частиц.

Итак, законы физики, равно как и гороскопы, имеют обыкновение «предсказывать» — нужно лишь правильно сформулировать их, сделав определенные допущения. На практике мы вынуждены пренебрегать многими факторами, мешающими проявлению этих законов. Так что, они определенно идеализируют природу и зачастую следуют особенностям нашего мышления. Порой мы готовы скорее придумать законы, чем их открыть.

Возьмем, к примеру, «закон сохранения энергии». Что будет, если он перестанет вдруг соблюдаться — в Микромире ли, в Макромире? Нас это не смутит. В его незыблемости мы уверены. Мы тут же, походя, выдумаем новую форму энергии — какую- нибудь энергию вакуума, — избавляющую нас от любых сомнений. И вот уже энергетический баланс восстановлен.

Так, например, когда масса видимой Вселенной оказалась недостаточной, чтобы соблюдались известные нам законы, пришлось «открывать на кончике пера» темное вещество, а затем и темную энергию. Логика рассуждений заставила нас признать, что мироздание на 95% состоит из материи, которая почти никак не заявляет о своем присутствии. Подобные открытия побуждают некоторых заявлять, что вся физика — фикция.

Когда время течет из будущего в прошлое