Эпоха крайностей. Короткий двадцатый век (1914–1991)

Для самих ученых полный отрыв теоретических построений от данных чувственного опыта и здравого смысла означал прежде всего разрыв с привычной определенностью научного знания и его методологии. Последствия этого разрыва лучше всего проследить на примере физики – неоспоримой царицы наук первой половины двадцатого века. Объектом физических исследований являются как мельчайшие частицы материи (органические и неорганические), так и устройство и структура самых крупных материальных тел, например Вселенной. Поэтому физика оставалась столпом естественных наук даже в конце двадцатого века, несмотря на растущее соперничество наук о жизни, в которых начиная с 1950‐х произошли коренные изменения благодаря революции в молекулярной биологии.

Не было науки более незыблемой, последовательной и методологически завершенной, чем классическая физика. Но и ее основания оказались подорванными теориями Планка и Эйнштейна, а также радикальным переосмыслением теории атома, последовавшим за открытием радиоактивности в 90‐х годах девятнадцатого века. Классическая физика была объективной, т. е. описываемые ею явления поддавались наблюдению, пределом которого служили технические возможности приборов (например, оптического микроскопа или телескопа). Классическая физика не была двусмысленной: объект или феномен являлся либо чем‐то одним, либо другим, причем провести границу между двумя категориями было достаточно легко. Ее законы были универсальными: они одинаково работали на уровне космоса и на молекулярном уровне. Связывающие явления механизмы поддавались пониманию (иначе говоря, их можно было выразить через категории “причины” и “следствия”). В результате созданная физикой картина мира являлась детерминистской, а задачей лабораторных экспериментов было подтвердить этот детерминизм, исключив, насколько возможно, сложную путаницу обыденных явлений, скрывавших эту стройную картину. Только невежда или ребенок мог заявить, что полет птиц или бабочек не подчиняется законам тяготения. Ученые прекрасно понимали “ненаучный” характер подобных утверждений, и их как ученых это не касалось.

Но в 1885–1914 годах все эти характеристики классической физики были поставлены под сомнение. Является ли свет непрерывным движением волны или эмиссией дискретных частиц (фотонов), как полагал вслед за Планком Эйнштейн? В некоторых случаях удобнее было считать свет волнами, а в некоторых случаях – частицами, но какая связь существует между волнами и частицами? И что тогда представляет собой свет на самом деле? Вот что писал великий Эйнштейн через двадцать лет после появления этой загадки: “Теперь мы имеем две теории света, каждая из которых нам совершенно необходима; но приходится признать, что между этими теориями нет никакой логической связи, несмотря на двадцать лет колоссального труда физиков-теоретиков, пытающихся эту связь установить” (Holton, 1970, р. 1017). Что происходит внутри атома, который теперь считается не элементарной, следовательно, неделимой частицей материи (как это предполагается его греческим названием), а сложной системой, состоящей из ряда еще более элементарных частиц? Первое предположение возникло после того, как в 1911 году в Манчестере Резерфорд описал строение атомного ядра, что было триумфом экспериментального воображения, заложившим основу современной ядерной физики и так называемой “фундаментальной науки”). Это предположение заключалось в том, что электроны циркулируют по орбитам вокруг ядра, как планеты вокруг солнца. Но изучение структуры отдельных атомов (особенно структуры водорода Нильсом Бором, знавшим о “квантах” Макса Планка) опять‐таки продемонстрировало глубочайшие расхождения между поведением электрона и – цитируя самого Нильса Бора – “восхитительно стройным набором концепций, которые по праву называются классической теорией электродинамики” (Holton, 1970, р. 1028). Предложенная Бором модель “работала”, т. е. обладала блестящими объяснительными и прогностическими возможностями. Вот только с позиций классической механики она являлась “абсолютно иррациональной и абсурдной” и совершенно не объясняла, что точно происходит внутри атома, когда электрон “перепрыгивает” или каким‐то иным способом перемещается с одной орбиты на другую. И что происходит между тем моментом, когда электрон появляется в одном месте, а потом вдруг обнаруживается в другом?