Философия оптимизма

В середине нашего столетия исследование космических лучей и потоков частиц высокой энергии, которую они приобрели в ускорителях, привело к значительному расширению сведений об элементарных частицах. Дело не только в том, что увеличилось число известных нам типов элементарных частиц. Это увеличение ставит перед наукой весьма фундаментальные вопросы. Они еще далеко не решены, и современный физик с двойственным чувством воспринимает быстрое расширение таблицы элементарных частиц, даже с более сложным, чем двойственное. С одной стороны, налицо почти непрерывное расширение представлений о кирпичах мироздания, т. е. фундаментальных знаний. Открытия в этой области, которые когда-то были поворотными вехами, открывавшими новые эпохи в науке или во всяком случае длительные периоды (таким было открытие первых ставших известными элементарных частиц — электрона, протона, фотона), следуют сейчас с большой частотой. Отчасти обнадеживающей и вместе с тем (в этом состоит вторая сторона дела) пугающей. Потому что чем больше различных по типу элементарных частиц, тем, по-видимому, дальше не только классический идеал — объяснение мироздания движением частиц гомогенной материи, но вообще объяснение мироздания движением его элементарных «кирпичей».

Но в данном случае есть и третья сторона дела, третья компонента того ощущения, которое индуцируется потоком все новых типов элементарных частиц. Скажем в скобках, что эти «компоненты ощущения» являются по существу прогнозами дальнейшего развития теории элементарных частиц. Так вот, третья компонента состоит в подозрении, что образ кирпичей не подходит, что мироздание не состоит из «кирпичей».

Задача настоящей главы — проиллюстрировать некоторыми условными гипотезами эту компоненту, этот прогноз дальнейшего развития науки. Речь идет не столько о физических гипотезах, сколько об историкофизических; они относятся не к предполагаемой структуре мира, а к предполагаемому появлению и развитию физических концепций. Разумеется, эти концепции в какой-то мере описывают реальную структуру мира, но все же высказанная только что оговорка имеет некоторый смысл: конкретная, историко-физическая гипотеза может быть весьма условной и тем не менее иллюстрировать действительную, уже наметившуюся тенденцию научной мысли. Здесь мы попытаемся выяснить, возможна ли такая дальнейшая эволюция фундаментальных исследований, которая не только увеличит или уменьшит число кирпичей мироздания, но и откажется от этого понятия как исходного.

Именно таким исходным понятием были кирпичи мироздания, постулировавшиеся классической наукой, включая и ее античные атомистические прообразы, и те классические конструкции, которые фигурируют в современной науке. Атомы Демокрита и их позднейшие модификации, принадлежащие Гассенди и другим мыслителям нового времени, непроницаемые тела картезианской физики, динамические центры Бошковича, заряды, фигурирующие в картине электромагнитного поля, элементарные частицы, если игнорировать их аннигиляции и порождения, — все эти конструкции отвечали на вопрос о поведении элементов бытия, а не об их существовании.

Есть основания думать, что весьма общей тенденцией дальнейшего развития науки будет уже наметившаяся тенденция, направленная к объяснению существования эмпирически наблюдаемых типов элементарных частиц, к объяснению, почему они обладают именно такими, а не иными массами и зарядами — свойствами, отличающими один тип частиц от другого.

Мы подойдем к проблеме существования частиц, обратив внимание прежде всего на массу и заряд частицы каждого типа. Игнорируя эти свойства, мы не можем отличить частицу от точки, в которой она находится в данный момент. Изменения заряда и массы — это трансмутация частицы, превращение частицы одного типа в частицу другого типа. Превращения электронно-позитронных пар в фотоны или фотонов в электронно-позитронные пары не сводятся к переходу из одной мировой точки в другую, эти процессы выпадают из картины движущихся тождественных себе частиц. Трансмутации выпадают из стиля классической физики, которая мыслила о природе с помощью пространственно-временных моделей поведения неуничтожаемых частиц. Наука возвращается к эпикурейскому представлению, изложенному Александром Афродизийским: в очень малых областях нет движения, а только «результат движения», смещение как результат аннигиляций и порождений частицы данного типа. Но слово «возвращение» не нужно понимать как повторение. Науке не нужны ни модернизация старого, ни архаизация нового. Возвращаясь назад, наука подбирает не ответы, а вопросы и отвечает на старые вопросы по-новому.

Новые возможности, позволяющие ответить на вопрос, заданный два с лишним тысячелетия назад, состоят в наблюдении сильных взаимодействий и манипулировании этими сильными взаимодействиями.