Эпоха крайностей. Короткий двадцатый век (1914–1991)

В этом заключался “кризис в физике”, если процитировать название книги молодого британского марксиста Кристофера Кодуэлла (1907–1937), самоучки и интеллектуала, погибшего во время Гражданской войны в Испании. И это был не только “кризис основ”, как назывался в математике период с 1900‐го по 1930‐й (см. главу 10), но и кризис общенаучной картины мира. Физики привычно пожимали плечами перед лицом философских вопросов и между тем все глубже проникали в открывшееся перед ними новое пространство. Тем временем второй кризис общенаучной картины мира становился все более очевидным. В 1930–1940‐е годы постоянно усложнялась структура атома. Ушел в прошлое простой дуализм положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Атом оказался населенным постоянно растущей флорой и фауной элементарных частиц, и некоторые из них и вправду вели себя достаточно странно. В 1932 году кембриджский исследователь Чедвик открыл первую из этих элементарных частиц – нейтрально заряженные нейтроны. К этому времени появились теоретические предположения о существовании других элементарных частиц, в частности обладающего нулевой массой и нейтрально заряженного нейтрино. Число этих субатомных частиц, как правило быстро распадающихся и нестабильных, постоянно росло, в частности из‐за появившегося после Второй мировой войны метода бомбардировки в высоковольтных ускорителях. К концу 1950‐х годов таких частиц насчитывалось уже более ста, и это был не предел. Ситуация еще больше осложнилась в начале 1930‐х годов, когда обнаружилось, что, помимо электрических сил, связывающих воедино ядро и электроны, в атоме действуют две новые и непонятные силы. Так называемое “сильное взаимодействие” связывало нейтрон и положительно заряженный протон в атомном ядре, а так называемое “слабое взаимодействие” вызывало определенные виды распада частиц.

Но в неразберихе естественно-научных концепций двадцатого века остался нетронутым один важный и преимущественно эстетический критерий. Хотя неопределенность поставила под вопрос все остальные критерии истинности, эстетический критерий приобретал все большее значение.

Подобно поэту Китсу, исследователи верили, что “в прекрасном – правда, в правде – красота”[201], хотя и несколько по‐иному, чем Китс. Красивая теория, которая уже сама по себе указывает на истинность, должна быть изящной, экономной и универсальной. Она должна объединять и упрощать, как это делали все великие теории прошлого. Научные революции Галилея и Ньютона показали, что небом и землей управляют одни и те же законы. Революция в химии свела бесконечное разнообразие материальных форм к девяноста двум системно связанным между собой элементам. Открытия физики девятнадцатого века продемонстрировали, что электричество, магнетизм и оптические явления имеют одну и ту же природу. И тем не менее новая революция в науке привела не к упрощению, а к усложнению. Великолепная теория относительности Эйнштейна, которая описывала гравитацию как проявление искривления времени и пространства, привнесла в наши представления о природе мучительный дуализм: “с одной стороны, существует сцена – искривленное пространство и время, гравитация; с другой стороны, существуют актеры – электроны, протоны и электромагнитные поля, и между ними нет никакой связи” (Weinberg, 1979, p. 43). Последние сорок лет своей жизни Эйнштейн, этот Ньютон двадцатого века, работал над созданием “единой теории поля”, которая бы объединила электромагнетизм с гравитацией, но безуспешно. А затем появилось еще два явно не связанных друг с другом вида сил в природе, не имевших явного отношения к электромагнетизму и гравитации. Увеличение числа элементарных частиц, каким бы многообещающим оно ни было, могло быть только временной, предварительной истиной. Ведь при всем изяществе деталей в новом атоме не было той красоты, какой отличался прежний. Даже самые убежденные прагматики той эпохи, для которой единственным критерием истинности гипотезы являлась ее объяснительная способность, иногда мечтали о благородной, прекрасной и универсальной “теории всего на свете”, если воспользоваться фразой кембриджского физика Стивена Хокинга. Но эта мечта становилась все более далекой, хотя начиная с 1960‐х годов у физиков в очередной раз появилась надежда на возможность подобного синтеза. И действительно, к началу 1990‐х многие физики были убеждены, что наконец‐то достигли некоего элементарного уровня и что все многообразие элементарных частиц можно свести к достаточно простой и связной совокупности.