Философия оптимизма

Как только что было сказано, частица не может двигаться быстрее света. Если частица получает все новые импульсы одной и той же интенсивности, эффект их становится все меньше по мере приближения скорости частицы к скорости света. Это можно выразить и так: по мере приближения скорости частицы к скорости света и соответственного возрастания энергии частицы ее масса растет и стремится к бесконечности, когда скорость стремится к скорости света. Масса тела пропорциональна его энергии. Эйнштейн распространил эту пропорциональность и на покоящуюся частицу. В.уже известном нам уравнении, связывающем энергию и массу, содержалась в зародыше релятивистская цивилизация — атомная энергетика и ее энергетические, технологические, культурные, экономические и научные резонансы.

Пора, однако, попросить у читателя прощения. Вместо прогнозов мы надолго занялись популярным изложением теории относительности — теории, появившейся в начале столетия, конец которого является объектом прогнозов. Однако определение XX столетия в целом невозможно без знакомства с идеями Эйнштейна — они остаются важнейшей опорой научных прогнозов не только на конец XX в., но и на XXI век. Но если речь идет об идеях Эйнштейна, то неизбежно хотя бы самое беглое знакомство с теорией относительности: давно известно, что, отправившись на спектакль «Гамлет», не следует удивляться, увидев на сцене датского принца.

Все сказанное о теории относительности следует еще дополнить следующим замечанием.

Каждая физическая теория не может быть исчерпывающим описанием природы и в этом смысле полной. Но теория относительности была одной из первых теорий, заведомо указавших на свою незавершенность и, мало того, на пункты, где следует искать пути дальнейшего, более полного (но опять-таки не исчерпывающего) объяснения. Таков стиль неклассической физики. По поводу теории относительности Эйнштейн говорил, что в ней существует явный пробел. Это сказано в автобиографическом очерке, написанном в 1949 г., — в очерке, который стал научным завещанием Эйнштейна. Здесь определяется понятие системы отсчета: тело, которое может быть неограниченно продолжено во все стороны и состоит из перекрещивающихся линеек, так что каждое тело, движение которого мы изучаем, может соприкоснуться с линейками. Такое соприкосновение определяет пространственное положение тела. Система четырехмерного пространственно-временного отсчета содержит, кроме того, часы — какой-то периодически повторяющийся процесс, необходимый для отсчета времени. Часы могут быть помещены возле каждого скрещивания трех линеек, и тогда можно определить не только пространственное положение, но и положение во времени — четырехмерную, пространственно-временную локализацию описываемого тела.

Пространственно-временная система отсчитывает различные пространственно-временные интервалы, т. е. отрезки мировых линий, в зависимости от того, как движутся в пространстве тела, из которых состоит мир. Структура мира распадается на мировые линии составляющих его частиц. Но само тело отсчета оказывается в этом мире государством в государстве. Оно как бы не состоит из частиц; внутри тела отсчета, внутри линеек и часов не проходят мировые линии, во всяком случае теория относительности ничего не говорит о них, она закрывает глаза на дискретную структуру линеек и часов. В своих автобиографических заметках Эйнштейн писал о теории относительности, что она вводит два рода физических предметов: 1) масштабы и часы и 2) все остальное. «Это в известном смысле нелогично, — говорил Эйнштейн, — собственно говоря, теорию масштабов и часов следовало бы выводить из решений основных уравнений (учитывая, что эти предметы имеют атомистическую структуру и движутся), а не считать ее независимой от них»[30]. Об этом же говорил впоследствии Гейзенберг. По его мнению, масштабы и часы «построены, вообще говоря, из многих элементарных частиц, на них сложным образом воздействуют различные силовые поля, и поэтому непонятно, почему именно их поведение должно описываться особенно простыми законами» [31].

Связать поведение масштабов и часов с их дискретной структурой — значит вывести макроскопические законы движения тел, как их рисует теория относительности, из существования и поведения мельчайших частиц.

Такова весьма широкая научная задача, которую поставила физика первой половины XX в. перед следующим периодом. Об этом — дальше. Сейчас следует только сказать, что теория относительности сама указывала на свои границы, рассматривая их не как абсолютные границы познания, а как выходы к новой, более общей теории. Критика теории относительности в автобиографии Эйнштейна была по существу прогнозом будущего развития теории. Она указывала на незамкнутую сторону теории и тем самым определяла некоторые абрисы новой, будущей теории, обладающей большим «внутренним совершенством» и большим «внешним оправданием». Поэтому приведенное замечание так важно для научного прогноза в наши дни.