Каталог сайтов Arahus.com
содержание

И. Пригожин. ЭЙНШТЕЙН: ТРИУМФЫ И КОЛЛИЗИИ*

Эйнштейновский сборник 1978-1979. М.: Наука, 1983. 109-123 C.

Я рассматриваю как большую честь возможность выступить на этой замечательной сессии, которую Королевская академия Бельгии посвящает памяти Альберта Эйнштейна. Этой чести я удостоен, возможно, потому, что первые работы Эйнштейна, выполненные в 1902—1903 гг., касаются термодинамики. Так или иначе, это трудная задача. К столетию со дня рождения Эйнштейна выпущено столько книг, проведено столько собраний, ему посвящено столько телевизионных передач: что еще остается сказать? Вне всякого сомнения, еще и сегодня Эйнштейн остается живым мифом; даже для непосвященных он самый знаменитый ученый нашего века.

Как объяснить эту необыкновенную известность? В конце концов, XX в. дал миру и других выдающихся ученых, труды которых имели длительное влияние; я упомяну лишь Резерфорда, Бора, Дирака в физике, Полинга, Крика и Уотсона в биологии. Ни один из них не завоевал такой популярности. Равно и в XIX в. мы не найдем ни одного столь же знаменитого физика. Лишь слава Дарвина может приблизиться к славе Эйнштейна. Но если говорить о Дарвине, то проблема биологической эволюции затрагивала каждого.

С Эйнштейном ситуация совершенно иная: широко распространено мнение, что его работы столь трудны, что лишь немногие физики могут понимать и обсуждать его заключения. Тогда откуда эта знаменитость? Пример ли это культа личности? Преходящей моды? Или существует какая-то более "глубокая причина? Чтобы ответить на эти вопросы, мы должны сначала восстановить историческую перспективу работ Эйнштейна.

Когда мы просматриваем учебники физики, вышедшие в начале века, трудно представить себе, что речь идет о той же науке, которой мы занимаемся сегодня. Описываем ли мы все тот же мир? Является ли нашей целью такое же познание? [1]. В своей лекции при вступлении в должность ректора в 1865 г. «О целях естественных наук» Кирхгоф утверждал, что конечной целью науки является сведение всех наблюдаемых явлений к законам движения, которые могут быть описаны с помощью теоретической механики. Таким образом, для него естественные науки нацелены на то, чтобы привести все, что они наблюдают, к законам, сформулированным Ньютоном и обобщенным такими выдающимися физиками и математиками, как Лагранж или Гамильтон. Мы не должны спрашивать, почему такие-то массы и такие-то силы фигурируют в уравнениях Ньютона, мы не можем понять, чтб они такое. Мы должны ограничиться описанием их различных проявлений через посредство законов динамики. Вопросы «почему», вопросы о природе масс и сил навсегда останутся без ответа. В знаменитой публичной лекции, прочитанной в ту же эпоху, Дюбуа Реймон повторил эту идею в лапидарной форме: ignoramus et ignorabimus. Наука не дает доступа к тайнам мироздания.

Тогда — что же такое наука? Процитируем здесь мнение влиятельного физика своего времени Эрнста Маха, идеи которого произвели большое впечатление на молодого Эйнштейна: наука помогает нам организовать наш опыт. Она является частью дарвиновской борьбы за существование, потому что она помогает нам определить способ описания наших реальных действий. Сам Мах пишет об этом следующим образом: «Биологическое предназначение науки в том, чтобы снабдить полностью развитого индивидуума, сколь это возможно, совершенными орудиями ориентации. Никакой другой идеал науки не может быть реализован, все другое будет лишено смысла».

Наука полезна, потому что она разрешает экономию мышления. Подобный вердикт содержит, без сомнения, элемент истины, но все ли это? Как далеки мы здесь от Ньютона. Лейбница, от всех тех, кто возвел само основание западноевропейской науки, движимых желанием открыть концептуальный план, с помощью которого физический мир станет познаваемым! Концепция, согласно которой наука должна быть лишь полезной, должна ограничиваться формулированием интересных взаимосвязей и ничего более,— это в основном то, что называют позитивистской концепцией науки. Позитивисты ли мы? Здесь я могу уже говорить на основании моего собственного опыта. Очень часто при научных встречах моменты высшего возбуждения — это те, когда начинают обсуждаться вопросы, не имеющие, казалось бы, никакого практического значения, которые никак не повышают нашу способность к выживанию; таковы возможные интерпретации квантовой механики или роль расширяющейся вселенной в нашем понимании времени. Именно здесь мы можем понять возвышенное, уникальное значение Эйнштейна. Это его работа об относительности в 1905 г. положила начало новой очевидности: наука — нечто большее, чем экономия мышления, она ведет к неожиданным результатам, она открывает путь, ведущий к скрытым структурам физического мира.

В одной из своих автобиографических заметок Эйнштейн написал, что удивление — существенный элемент творчества в науке. Я думаю, что это верно для каждого из нас; труды Эйнштейна открыли нам неведомый мир, они открыли нам, что мы находимся на заре новой эпохи со всеми надеждами, но также с риском новых отступлений. Меня завораживает процесс трансформации самих трудов Эйнштейна, которую я пытаюсь наметить, чтобы видеть, как этот человек XIX в. был приведен к результатам и концепциям, некоторые из которых противоречили наиболее фундаментальным предположениям его собственных работ. Именно это сосуществование успехов и интеллектуальных напряжений побудило меня назвать мою лекцию «Триумфы и коллизии».

Рассмотрим, если угодно, некоторые заметные этапы развития мысли Эйнштейна.

В 1905 г. Эйнштейн публикует свою «Специальную теорию относительности». Точное название его работы было более технично: «Об электродинамике движущихся тел». Действительно, речь шла о точном вопросе: как удовлетворить принципу относительности Галилея, утверждающему, что любой наблюдатель в состоянии равномерного движения по отношению к другим наблюдателям опишет явления природы идентичными по форме уравнениями, если рассматриваются не только материальные тела, но и свет? Мы не будем здесь входить в детали. Важно другое; вместо того чтобы рассматривать эту проблему, которая объединила бы традиционные поля физики в рамках механики и электродинамики, Эйнштейн сосредоточил свой анализ на пересмотре представлений о пространстве и времени. Именно здесь мы обнаруживаем то, что делает столь специфически современным творческий труд Эйнштейна. В некотором смысле его подход аналогичен и современен подходам Сезанна к живописи и Шёнберга к музыке. Вместо того чтобы продолжать традиции западноевропейской живописи, Сезанн предпочел вернуться к основному вопросу: как передать существование предмета внутри пространства, в которое он погружен? Каждый предмет имеет собственное существование, определяемое его границами, но он также погружен в общее для других предметов пространство. Равно и Шёнберг не пытался улучшить «хорошо темперированную» гамму, которая со времен Баха была основным инструментом западной музыки: он создал новую систему, систему атональных серий.

Я хотел бы подчеркнуть два обстоятельства. Скорость света в пустоте с появляется в работе Эйнштейна не только как универсальная постоянная, но также как величина, ограничивающая скорость, с которой любая информация может быть передана из одной точки пространства в другую точку. Именно существование этого высшего предела приводит к преобразованию структуры пространства-времени и в конечном счете к локальному времени, связанному с каждым наблюдателем. С точки зрения логики такое заключение может показаться спорным. Почему мы должны заботиться о верхнем пределе скорости передачи информации? Достаточно вообразить «делокализованного» наблюдателя, который тем или иным способом будет одно временно «всюду». В XVII в. некоторые отождествляли бога с пространством; такой наблюдатель, как бог, не нуждался бы в передаче информации, он мог бы сформулировать законы физики в рамках галилеевой относительности, допускающей распространение информации с бесконечной скоростью и приводящей к единому универсальному времени. Выбор между галилеевым и эйнштейновым пространством-временем не может основываться на одной лишь логике. Следует обратиться к эксперименту, а эксперимент, как вы знаете, поныне решает этот вопрос в пользу идей Эйнштейна. Какой можно извлечь из этого урок? Сам Эйнштейн полагал, что невозможность передачи информации со скоростью выше скорости света позволила ему сделать утверждение, аналогичное содержащемуся в принципах термодинамики и состоящему в исключении perpetuum mobile, т. е. утверждению о невозможности сконструировать устройство, которое превращало бы, например, тепло в работу с помощью одного-единственного источника. Однако современники и в еще большей степени послеэйнштейновское поколение физиков извлекли из успеха относительности совсем другой урок. Для них относительность означала невозможность описания природы извне: физика делается людьми и для людей. Таков, например, урок, который Гейзенберг перенес на квантовую механику, и, если я могу внести элемент личного опыта, таков же урок, который я пытаюсь реализовать применительно к проблеме необратимости в ее связи с динамикой. Я вернусь к этому вопросу позже. Если мы вспомним глубокое убеждение Эйнштейна, что «физика — это попытка постичь реальность такой, какая она есть, безотносительно к тому факту, что ее наблюдают», мы уже можем понять и триумф Эйнштейна, и коллизии в интерпретациях, которые за ним последовали.

Я хотел бы подчеркнуть другое обстоятельство. После того как введено различие между множеством времен, используемых движущимися наблюдателями для сравнения длительности событий, может быть поставлен вопрос: как сделать это различие явным? [2]. Это возможно, если наблюдатели, синхронизовавшие свои часы, снова встретились в некий последующий момент. Такая ситуация, строго говоря, выходит за рамки специального принципа относительности, потому что такая встреча возможна лишь в том случае, если по меньшей мере одна из траекторий связана с ускорением. Проявив выдающуюся интуицию, Эйнштейн, однако, рассмотрел эту возможность уже в 1905 г. Время, протекшее между двумя встречами, различно для каждого из наблюдателей. Это знаменитый «парадокс близнецов». Подобное заключение, тогда совершенно неожиданное, явилось, предметом количественных экспериментальных подтверждений. Как интерпретировать в позитивистской манере: как простую экономию мышления или повышение шансов на выживание — науку, приводящую к столь неожиданным результатам, столь очевидным o6разом требующую, чтобы мы по-новому задумались об окружающей нас природе? Общая теория относительности еще более акцентирует это антипозитивистское направление, которое Эйнштейн придал физике.

Всем известно, что Эйнштейн отправлялся от наблюдений, согласно которым силы гравитации имеют весьма специфическое! значение. Если мы запишем уравнение Ньютона, масса х ускорение = сила, мы можем в принципе различить два типа масс — инерционную, входящую в левую часть уравнения вместе с ускорением, и гравитационную, фигурирующую вместе с силой. Известно, однако, и это было подтверждено весьма точными опытами Этвеша, что обе массы совпадают; как следствие массы сокращаются в уравнении, и гравитационное поле приобретает характер некой универсальной геометрической структуры. Уже Галилей установил, что все тела падают в пустоте с одинаковой скоростью. Это явилось для Эйнштейна отправной точкой, когда он сформулировал общую относительность, эту теорию, которую Ландау и Лифшиц назвали в их знаменитом курсе физики самой красивой из всех физических теорий. Как вы знаете, в основу общей теории относительности положена идея, что материя порождает искривление пространства-времени. Очень скоро Эйнштейном овладела идея распространить эту теорию на вселенную целиком; это было беспрецедентно дерзкое утверждение: вселенная как единое геометрическое тело. В своей знаменитой статье 1917 г. Эйнштейн предложил первую космологическую модель вселенной. Как вы можете угадать, приняв во внимание отправную точку теории, речь шла о статической вселенной, вневременном мире, реализации почти спинозианской идеи, перенесенной в область физики. И здесь произошло непредвиденное. Очень быстро выяснилось, что космологические уравнения Эйнштейна имеют и другие решения, зависящие от времени. Я назову имена русского астрофизика Фридмана и нашего соотечественника Жоржа Леметра, который был членом этой Академии. Тогда же Хаббл и его сотрудники, наблюдая за движением галактик, установили знаменитый «закон Хаббла», выявляющий пропорциональность между удаленностью и скоростью удаления галактик. Связь между этим законом и «взрывающейся» вселенной Фридмана и Леметра была очевидна. Однако большинство физиков долгое время безмолвствовало перед этим описанием вселенной в историческом развитии. Сам Эйнштейн не считал его достаточно серьезным. Леметр, которого я хорошо знал, сказал мне как-то, что, когда он попытался обсудить с Эйнштейном возможность более точно представить себе начальное состояние вселенной, чтобы понять, может быть, природу космических лучей, Эйнштейна это не заинтересовало: «Это слишком похоже на акт творения,— сказал он Леметру,— сразу видно, что Вы священник!»

Сегодня мы располагаем новыми данными о знаменитом остаточном излучении черного тела, омывающем нас тем же самым светом, которым оно осветило взрыв сверхплотного огненного шара, ознаменовавший начало нашей вселенной. В определенном смысле, Эйнштейн стал Дарвином физики. Дарвин дал нам понять, что человек принадлежит биологической эволюции, Эйнштейн объяснил нам, что мы принадлежим эволюционирующей вселенной. Идеи Эйнштейна привели его к новому континенту, столь же неожиданному для него, сколь Америка оказалась для Христофора Колумба.

Приведем последний пример. В 1900 г. Макс Планк ввел новую универсальную постоянную h в своем фундаментальном исследовании равновесия между веществом и светом. Общая значимость этого открытия, однако, не была очевидна; оно казалось, наоборот, четко ограниченной «технической» природы — всего лишь интерполяционная формула для описания экспериментальных данных. Именно Эйнштейн угадал, что в этой формуле заключено нечто совсем иное, неизмеримо более важное. По традиции принималось, что электромагнитное излучение имеет волновую природу. Эйнштейн понял, что существование h позволяет ввести световые корпускулы, «фотоны». В самом деле, каждому значению энергии мы можем с помощью h приписать частоту, а каждой длине волны — количество движения. Таким образом, электромагнитное излучение имеет одновременно волновую и корпускулярную природу. Эта смелая дуалистическая концепция оказалась великолепно подтверждена таким экспериментальным эффектом, как фотоэлектрический. Это было датой начала второй великой революции в физике нашего века, рождением квантовой механики. Около 20 лет спустя Луи де Бройль перевернул посылку Эйнштейна: он связал с веществом, по традиции трактуемым как корпускулярное, новый тип волн, волны вещества. Позже работы Гейзенберга, Шредингера и Дирака дали этим идеям новое математическое обрамление. Однако корпускулярно-волновой дуализм материи ставил под вопрос концепцию физической причинности. Материальной точке можно приписать вполне определенную скорость и положение; но волна делокализована, как приписать ей положение и скорость? Пришлось обратиться к статистической механике, и соответственно в игру были введены элементы статистического описания. Именно в результате дискуссий, которые Эйнштейн имел с Бором во время Сольвеевских конгрессов в Брюсселе, Эйнштейн признал, что квантовая механика позволяет описать природу непротиворечивым образом. Но до конца своей жизни он отрицал, что эта идея может рассматриваться как окончательное решение квантовой проблемы. Процитируем хорошо известное письмо Эйнштейна Борну [3]: «Вы верите в бога, играющего в кости, а я — в законы и абсолютный порядок в мире, существующем объективно и который я пытаюсь себе представить в откровенно умозрительной манере. Я твердо верю в него, но я надеюсь, что кто-нибудь откроет эти законы в результате более реалистического подхода или, точнее, выдвинув более осязаемые основания, нежели позволил мне сделать мой жребий. Даже огромный начальный успех квантовой теории не заставляет меня верить в первичную игру в кости, хотя я полностью отдаю себе отчет в том, что наши молодые коллеги интерпретируют это убеждение как признак старчества».

Почему Эйнштейн занял столь непримиримую позицию по отношению к времени и случаю? Почему предпочел он любому компромиссу интеллектуальную изоляцию?

Одним из наиболее волнующих документов об Эйнштейне является коллекция писем, которыми он обменивался со своим старым другом Мишелем Бессо [4]. В отношении всего, что касалось лично его, Эйнштейн был очень сдержан, но взаимоотношения его с Бессо были очень своеобразны. Они познакомились, когда Эйнштейну было семнадцать, а Бессо двадцать три года. Бессо взял на себя заботы о первой жене Эйнштейна и их детях, когда Эйнштейн работал в Берлине, а его семья оставалась в Цюрихе. Бессо и Эйнштейна объединяла большая взаимная привязанность, несмотря на то что с течением лет их интересы стали расходиться. Бессо все больше и больше занимался литературой, философией, самим смыслом человеческого существования. Он знал — чтобы получить от Эйнштейна ответ, нужно ограничивать вопросы научными проблемами, но все больше и больше собственные исследования уводили его в другом направлении. Дружба Бессо с Эйнштейном продолжалась всю его жизнь; Бессо умер в 1955 г., всего лишь несколькими месяцами раньше Эйнштейна. Нас будет здесь интересовать в основном заключительная часть их переписки, между 1940 и 1955 гг.

В этот период Бессо не перестает возвращаться к проблеме времени. Что такое необратимость? Как она связана с законами физики? И Эйнштейн не устает терпеливо отвечать, что необратимость — это иллюзия, впечатление, внушение исключительными начальными условиями. Бессо остается неудовлетворенным. Его последняя публикация — статья в «Annalen der Physik» в Женеве. В 80 лет он попытался примирить общую теорию относительности и необратимость времени. Эйнштейн не одобрил этой попытки. «Ты на зыбком фундаменте,— писал он,— необратимость не существует в фундаментальных законах физики. Ты должен принять идею, что субъективное время, с его неотделимостью от «сейчас», не имеет объективного значения». Когда Бессо умер, Эйнштейн написал его жене и сыну: «Мишель немного опередил меня, покидая этот странный мир. Это не имеет значения. Для нас, верующих физиков, различие между прошлым, настоящим и будущим имеет только ценность иллюзии, как бы цепко за нее ни держались».

Эйнштейн верил в бога Спинозы, бога, отождествленного с природой, рационального бога. В этой концепции нет места ни случайности, ни свободе. То, что нам кажется случайностью,— лишь видимость случайности; мы воспринимаем наши действия как свободные лишь потому, что ничего не знаем об их истинных причинах.

Можно поэтому сказать, что Эйнштейн принадлежит к западной традиции, которая со времен Платона не переставала подчеркивать различие между чувственным миром, миром видимости, который освещен для нас лучами Солнца, и другим миром, который, следуя красивому выражению Платона, освещен солнцем Непостижимого. Для Платона философия была путем, который вел из одного мира в другой, для Эйнштейна этим путем была наука. Эйнштейн был одиночкой. Он писал Бессо: «Меня восхищает в тебе, что ты со своей женой отлично понимаете друг друга, а мне это не удалось ни с одной из моих двух жен». Его отношения с двумя сыновьями от первого брака были натянутыми, но — что важнее всего — он жил в темный период истории, сначала со скрытым, а потом явным антисемитизмом, с двумя мировыми войнами. Нет ничего удивительного в том, что для него, как прежде для Демокрита и Эпикура, сознание, наука были способом освободиться от мятежного мира, чтобы достичь мира разума, красоты и покоя.

Вопросы, которые ставил Эйнштейн, всегда остаются с нами. Я упоминал о знаменитой дискуссии между Эйнштейном и Бором по поводу основ квантовой механики. Эйнштейну не удалось выявить противоречия в квантовой механике, и в этом смысле Бор оказался победителем, но в не меньшей степени правда и то, что все возрастающее число физиков не удовлетворено тем, что называют «копенгагенской интерпретацией». Бор хотел, некоторым образом, принять квантовую механику такой, какая она была, показать бесплодность поисков «более глубокой» интерпретации ее формализма. С этой точки зрения победителем оказался Эйнштейн. Сегодня, более чем 50 лет спустя, многочисленные научные журналы публикуют статьи, в которых обсуждаются скрытые переменные, проблема измерения в квантовой механике, значение необратимости. Этот поток статей, уже кажущийся нескончаемым, стал бы, вероятно, еще интенсивнее, если бы журналы с серьезной репутацией не пытались ограничить свой тираж. Сомнения Эйнштейна, его вопросы о случайности и времени по-прежнему остаются главными темами нашей эпохи.

Можем ли мы хотя бы понять, в каком направлении мы движемся? Тут я могу лишь высказать собственное мнение. Я думаю, что мы все более и более отдаляемся от классического идеала с его концепцией причинности, выражаемой детерминистическими законами, в рамках которого не может быть различия между прошлым и будущим. Мое убеждение основывается прежде всего на современных работах по классической механике. Прототипом объекта, полностью подчиненного детерминистическому закону, является, бесспорно, траектория в классической механике. Как только заданы начальные условия, можно двигаться вдоль этой траектории в равной мере в будущее и прошлое, можно рассчитать положение и скорость движущегося тела в любой момент, в прошлом или будущем. Однако недавние исследования показали, что, за исключением предельно простых случаев, ситуация значительно менее ясна. В том или ином смысле подавляющее число представляющих интерес динамических систем нестабильно, а это означает, что произвольно близкие в начальный момент точки могут принадлежать расходящимся траекториям, или, точнее, траекториям различных типов. Тогда уместен вопрос: какой смысл сохраняет концепции траектории, если ни одно наблюдение, сколь точным бы оно ни было, не может дать нам информации о типе траектории, которой следует динамический объект? Не следует ли здесь воспользоваться уроком Эйнштейна и исключить из физики любую концепцию, если ей не может быть придано содержание с помощью понятного опыта? Как я уже отмечал, это правило означает, что человек принадлежит природе, которую он описывает. Исключение концепции траектории позволяет построить статистический формализм даже в рамках классической динамики. Короче говоря, мы можем заключить, что дистанция между детерминистическими и вероятностными описаниями меньше, чем это считало большинство современников Эйнштейна. Если обратиться к Пуанкаре, то он уже подчеркивал, что когда кто-нибудь бросает игральную кость, он основывается не на идее о неприменимости концепции траектории, а на идее, что в этом типе систем, в каждом интервале начальных условий, сколь бы узким он ни был, имеется набор траекторий, ведущих к каждой из граней кости. Это упрощенная версия проблемы устойчивости, которой я в последнее время занимался.

Тогда что означают слова Эйнштейна «бог не играет в кости»? Нужно ли понимать их в том смысле, что он рассчитывает траектории? Но это не повлияет на результат игры, которая с одинаковой частотой будет завершаться различными конечными состояниями. Название, данное моим другом, математиком М. Каном, одной из его публичных лекций «Как случайное случайно?», отлично показывает, сколь трудно стало различать между детерминистическими и вероятностными описаниями. Что касается эйнштейновского бога, то чтобы знать нечто большее, чем частоты, он должен был бы зафиксировать начальное условие точным образом, подобно единственной точке на линии. Но подобный способ действия доступен только богу: любое человеческое наблюдение имеет конечную точность, как бы велика она ни была. Мы возвращаемся к уроку специальной теории относительности: можем ли мы воспользоваться концепциями, описывающими физику извне? Ответ был «нет», и нам трудно вернуться на старую позицию.

Разумеется, Эйнштейн думал о квантовой механике. И здесь ситуация менее проста. Я думаю, однако, что использование вероятностных подходов требует, как хотел того Эйнштейн, дополнительных объяснений, которые выходили бы за пределы того, чем нас снабдила копенгагенская школа. В самом деле, то, что нам здесь требуется,— это лучшее понимание роли константы Планка в динамике. В некотором смысле, как мы недавно показали, h вводит коллективное движение, вынуждает соседние траектории в течение некоторого времени оставаться когерентными.

В общем плане речь в этих работах шла о попытках сравнить описание в терминах классических траекторий с описанием квантовых волн, о методе, который оказывается чрезвычайно трудным из-за совершенно различного поведения траекторий и волн. Но именно поэтому может оказаться интересным сравнение классической теории ансамблей с квантовой механикой, чтобы понять, как наличие h мешает нам осуществить предельный переход от ансамбля к единичной траектории. После того как это сделано, становится понятным, что квантовая теория занимает «промежуточный уровень». Она «более» детерминистична, чем классическая теория ансамблей, и «менее» детерминистична, чем классическая теория траекторий. Квантовую механику можно определять как «сверхопределенную» классическую теорию, из которой можно изъять половину переменных. Это естественным путем приводит нас к идее когерентности и в конце концов к дуализму частица-волна.

Возможно, такое направление поиска не вызвало бы у Эйнштейна протеста, потому что оно исключает любые обращения к субъективистским интерпретациям (роль наблюдателя, неконтролируемые возмущения. . .).

Что представляется сегодня решающим,— это то, что переход от детерминистического к вероятностному описанию не включает обязательным образом приближенные процедуры типа «грубого зернения» (coarse graining) или «обрезанного описания» (truncated description), которые неминуемо влекут за собой потерю информации и вводят в описание элемент субъективности. С другой стороны, представляется, что существует более одного пути, ведущего от детерминистического к вероятностному описанию,— мы описали два таких пути: неустойчивость движения в классической статистической механике и когерентность, введенную через h в квантовую механику

Каковы бы ни были точные ответы, которые предстоит еще дать, мы присутствуем при возрастании роли случая и необратимости в сфере физических наук, и мы все более отдаляемся от статического и чисто детерминистического видения классической физики.

В начало века физика, и в особенности теоретическая физика, казалась грандиозным зданием, монолитной конструкцией, не имеющей себе подобной ни в одной другой области знания. Однако тяга к неведомому, чувство удивления исчезли. «Без цвета, без запаха, глупая штука»,— таков комментарий Уайтхеда по поводу природы, описываемой классической физикой. Сегодня ситуация радикальным образом изменилась, и Эйнштейн сделал больше, чем кто-либо другой, для этого превращения. Отнюдь не случайно его труд концентрировался вокруг универсальных постоянных — скорости света с, константы Больцмана k, константы Планка h и гравитационной постоянной. Вторжение этих констант в монолит универсальных формулировок классической физики явилось потрясением, не имеющим параллели в истории науки. Законы Ньютона были универсальны, поскольку они не различали медленное и быстрое, легкое и тяжелое; но универсальные постоянные порождают такие различия: с позволяет нам отличать медленное от быстрого, h — тяжелое от легкого. Вместо единой структуры всех физических объектов мы обнаруживаем теперь множественность структуры.

Сейчас мы лишь у начала новой эры в физике. У нас нет ни малейших понятий, как объяснить численные значения универсальных постоянных, в то время как эти постоянные определяют важнейшие свойства мира. Так, устойчивость атома водорода определяется комбинацией me4/h2 из трех констант — массы электрона m, его заряда е и константы Планка. В «более классическом» мире, где h было бы меньше, атомы и молекулы были бы устойчивее; трудно представить себе, как в таком мире сложные молекулы типа белков или нуклеиновых кислот, необходимых для жизни, могли бы быть синтезированы. В равной мере соотношение масс фотонов и нейтронов играет существенную роль в первые моменты существования вселенной [5], и очень малые изменения этого соотношения могли бы изменить содержание водорода во вселенной. Или, например, водород является главным горючим в термоядерных реакциях внутри звезд. Снова, жизнь была бы невозможна без этих реакций, которые обеспечивают непрерывный приток необходимой энергии в нашу биосферу.

Так мы начинаем понимать, какую связующую роль играют в мироздании универсальные константы, и саму вселенную начинаем понимать в манере, сходной с пониманием современного общества: оно состоит из дифференцированных экономических и социальных секторов и все же является единым целым. Но пришло время для заключения.

Я хотел подчеркнуть, что мы очень удалились от монолитного видения мира классической физики. Перед нами Вселенная, в которой мы только начинаем различать новые структуры. Мы открываем для себя волшебный мир, такой же удивительный и новый, как в откровениях детства. Эйнштейн настаивал на творческой силе человеческого разума. Он писал [2]: «Вся наша мысль имеет природу свободной игры с концепциями; оправданием этой игры служит та помощь, которую она оказывает в понимании нашего чувственного опыта». Но Эйнштейн сделал гораздо больше. Дарвин дал понять людям их солидарность с жизнью, с Эйнштейном мы начинаем понимать наше единство с космосом, эволюция которого включает условия, делающие саму жизнь возможной. Наши творческие возможности, подчеркивал Эйнштейн, не противопоставляют нас природе, но мы чувствуем, что они принадлежат нам, ибо мы принадлежим природе.

Альберт Эйнштейн заслуживает нашей глубокой признательности. Он довел нас до рубежа, откуда мы можем наблюдать этот новый мир. Возможно, реальность, которую он так хотел подчинить разуму, не является ни миром кажущихся сущностей, который он стремился преодолеть, ни вневременным спинозианским миром, который он был готов принять. Действительность, возможно, более сложна и включает одновременно закон и игру, время и вечность. Наш век — это век поисков, новых форм в искусстве — живописи, музыке или литературе — ив науке. Рост населения Земли, новые социальные ,и экономические условия требуют от нас пересмотра положения людей, их сообществ, их взаимоотношений с природой. В науке этот пересмотр начат Эйнштейном. Сегодня, почти в конце века, мы по-прежнему неспособны предвидеть, куда нас приведет эта новая глава человеческой истории, но мы можем быть твердо уверены, что она открывает новый диалог человека с природой.


Литература и примечание

1. По вопросу о ситуации в науке XIX в. и в связи с цитируемыми в тексте источниками см.: Mandelbaum М. History, man and reason. Baltimore: John Hopkins Press, 1971.
2. Albert Einstein: Philosopher — scientist/Ed. P. A. Schilpp. N. Y., 1949.
3. См.: Clark R. W. Einstein, the life and times. Avon Books, 1971.
4. Albert Einstein, Michele Besso. Correspondance 1903—1955. P.: Hermann, 1972.
5. Weinberg S. The first three minutes. N. Y.: Basic Books, 1979.

*Текст доклада на юбилейном заседании Бельгийской Королевской академии, посвященном столетию со дня рождения А. Эйнштейна. Пер. С. Я. Френкеля.


Эйнштейновский сборник 1978-1979. М.: Наука, 1983.-392 с.


содержание
Используются технологии uCoz