Превратности научных идей

Прежде всего она необходима на стадии первичной обработки новоявленной наблюдательной эмпирии, той, что, не укладываясь в прежние объяснения, требует иного с собой обращения. Исследователь прорубает путь в лабиринте фактов, распределяя их вокруг выдвинутого гипотетического стержня, нередко сознательно поставленного нести службу всего лишь рабочей гипотезы. И пусть она, работница, наивна, спекулятивна, даже ошибочна, но в сутолоке еще не прибранного к рукам знания, в неразберихе фактологических нагромождений — это все же некий ориентир, дозволяющий проделать первые шаги по необжитой земле. В сходных обстоятельствах, делится Д. Менделеев, лучше придерживаться гипотезы, которая может оказаться неверной, чем не иметь никакой. Она помогает отыскать дорогу к истине подобно тому, как плуг земледельца прокладывает борозды на пути к выращиванию полезных плодов.

Но на гипотезу ложатся и более сильные ответственности, ибо она — предтеча теории, превратиться в которую ей мешает лишь дефицит подтверждений со стороны фактов. Скажем, дерзкое предсказание П. Дираком существования антиэлектрона (позитрона) оставалось «беспочвенным» всего несколько лет. Бывает и так — ищут по предсказаниям одно, а находят…

Японский физик X. Юкава, наш иностранный почетный гость, то есть член Академии наук СССР, в 1935 году чисто гипотетически «арендовал» у природы на роль переносчика ядерных сил π-мезон. Стали искать. Через год обнаружили. Познакомились. Оказалось, что это не π-, а μ-мезон, то есть не то, что искали, но столь же нужное. Позднее обнаружили и самого виновника, другие мезоны. Недаром про те годы интенсивных находок кто-то из наших физиков, кажется, С. Вавилов, пошутил: «Каждый сезон — новый мезон». Для нынешнего разговора важно отметить, что вначале мезоны открывала гипотеза и уж потом занаряженный ею эксперимент.

Тем же гипотетическим поворотом, чисто умозрительно, не имея опытного подспорья, был заявлен нейтрино. Он понадобился для спасения закона сохранения энергии в пору, когда физики столкнулись с его нарушением, то есть с проявлениями его «несостоятельности» в ядерных взаимодействиях: без видимых причин куда-то уходила часть энергии. Над законом зависла угроза. Чтобы восстановить его репутацию, пошли на «приписки», объявив в 1931 году о существовании ненаблюдаемой частицы — нейтрино. Его пришлось наделить довольно искусственными обязанностями, именно теми, которых недостает, чтобы спасти закон.

«Отец» нейтрино, немецкий физик В. Паули, напутствовал свое дитя не вступать ни в какие контакты, избегать знакомств, стараться проходить напролом любые преграды, не удостаивая их ни малейшим вниманием. Гипотетически пришедшая в научный обиход частица была настолько странной, что сам В. Паули сокрушался: «Я сделал что-то ужасное: физику-теоретику никогда не следует этого делать». И далее: «Я предложил нечто, что нельзя будет проверить экспериментально».

Первоначально так и считалось, что, обладая столь угрюмо-необщительным характером, нейтрино неуловим. Вскоре, однако, удалось разработать метод регистрации солнечных нейтрино. Его предложил известный итальянский физик Бруно Понтекорво, впоследствии переехавший в Советский Союз, где стал академиком, лауреатом Государственной и Ленинской премий. С помощью этого метода нейтрино и был уличен: его «взяли» вблизи атомного реактора.

Ясное дело: не имея на руках такого инструмента, как гипотеза о нейтрино, поиск пропадавшей энергии оказался бы затруднен, равно как и в попытках обнаружения другой элементарной частицы — позитрона, и во многих аналогичных и вовсе не аналогичных случаях.

Однако это все частные события, эпизоды в истории науки. Нам хотелось бы сказать о роли гипотез в более широком контексте. Именно о гипотезах, выступающих элементом культуры, формирующих и пронизывающих стиль мышления на отрезке веков, определяющих, если угодно, глобальные составляющие познавательной активности. В частности, одной из подобных гипотез стало предположение об атомном строении вещества.

Явившись еще в IV веке до рождества Христова Демокриту, эта мысль вплоть до конца XIX столетия оставалась гипотезой, поскольку в обычный микроскоп атом ненаблюдаем, а рассчитывать его свойства на основе сопутствующих наблюдаемых эффектов не умели. Однако, несмотря на явную умозрительность, неясность, идея остроумного эллина легла основой многих великолепных теорий, открытий, разработок.

Атомы материи были переосмыслены И. Ньютоном в неделимые исходные частички света, составив начала его корпускулярного учения. Спустя два столетия М. Планк не без подсказки «спекулятивного» Демокрита рассекает излучение, считавшееся доселе непрерывным, на кванты — порции. Кванты — те же атомы, только не вещества, а энергии. Недаром Э. Шредингер назвал Демокрита основоположником квантовой механики. Конечно, в те дни идея атомарности материи уже перестала быть гипотезой, но ее не перестали примерять к новым гипотетическим ситуациям, демонстрируя то, как надлежит вести поиск.