Юрий Чирков - Охота за кварками
Давайте, предлагает Г. Скоробогатов, просто подсчитаем, сколько времени и сколько бумаги (или машинной памяти) требуется, чтобы теоретически рассчитать полную картину движения некоторого набора взаимодействующих между собой частиц.
Г. Скоробогатов делает такие подсчеты и быстро приходит к выводу: если даже всю Вселенную превратить в электронно-счетную машину (ленинградец считает, что в видимой части Вселенной содержится не более 10^90 атомов), делающую одну операцию за 10^-17 секунды (столько времени требуется электрическому току, чтобы преодолеть расстояние," равное диаметру атома), то и тогда эта чудовищная ЭВМ могла бы за все время существования Вселенной (а оно также подсчитано: 10^18 секунд!) сделать не более 10^125 операций или имела бы не более 10^125 ячеек памяти. Но такой памяти, пишет Г. Скоробогатов, не хватит уже на то, чтобы записать с приемлемой точностью квантовомеханическую волновую функцию системы, состоящей из 1000 частиц. А биологические, социальные явления как раз и протекают в больших системах, содержащих уж подавно гораздо больше, чем 1000 атомов!
Следствие?
Затеи физиков вывести дедуктивно из квантовых законов все остальные законы природы обречены на провал.
Это и другие соображения говорят, по мнению Г. Скоробогатова, о том, что число еще не открытых фундаментальных законов бесконечно; что работы для ученых а будущем еще непочатый край, что физикам и через сто, и через двести лет безработица не грозит, даже если бы им удалось реализовать идею суперобъединения главных физических законов и вообще решить все свои проблемы. Ведь свое умение обобщать, сводить к главному, отшелушивая второстепенное, физики смогли бы тогда применить в биологии, кибернетике и в тысяче других областей знания.
Одно из нежелательных последствий необоснованной веры в "физический фундаментализм", считает Г. Скоробогатов, в том, что талантливая молодежь в основном устремляется в физику, особенно в микрофизику, являющуюся "передним краем" наступления на природу. В результате здесь наблюдается "давка" талантов, в то время как в психологии, истории и других областях способных и энергичных исследователей явно не хватает. Но эта ситуация плод неразумения. Не только в физике, но и в других науках бесчисленное множество еще не открытых фундаментальных законов ждет своих Ньютонов и Эйнштейнов, Дарвинов и Павловых, Менделей и Морганов, Гёделей и Винеров, Менделеевых и Семеновых. Молодежи, уверяет Г. Скоробогатов, всегда будет где проявить свои знания, научную дерзость и неиссякаемую энергию.
"Там - дальше - новый Круг"
Согласно древнекитайским воззрениям все в мире произошло в результате столкновения двух принципов - "Ян" (означает мужское начало) и "Инь" (женское начало), на единстве противоречий которых все и держится. С принципом "Ян" китайцы ассоциируют небо, Солнце, все активное и положительное, а с принципом "Инь" - Землю, тьму, все качества пассивные и отрицательные...
Похоже, что в какой-то мере и физики упорно доискиваются у природы своих физических "Ян" и "Инь".
Те принципы, которые пронизывали бы все формы действительности.
Но попробуем внимательнее приглядеться к конструкции мироздания. Быстро замечаешь, что Вселенная явно расслаивается на отдельные обособленные миры. Мы говорим о мире звезд, мире человека, мире бактерий, мире атомов.
А еще можно го-воритъ об уровнях Вселенной. И прыгать по ним, как по ступенькам гигантской лестницы:
уровни - биологический, клеточный, молекулярный, атомный, ядерный, кварковый...
Бросается в глаза обособленность, непересекаемость этих миров-уровней. Астрономы, не испытывая никакого страха за свою жизнь, наблюдают в звездных далях устрашающей силы взрывы. Физики, изучающие космические лучи, готовы ежесекундно регистрировать катастрофы, разражающиеся в микромире. Следы на фотопластинке бесстрастно поведают об этих ядерных "авариях".
Природа поступает явно мудро, отделив невидимыми, почти непроницаемыми границами одни уровни Вселенной от других. Так что обычно пертурбация в одном мире проходит в другом почти незамеченной. Там все попрежнему идет своим чередом.
Само собой, так бывает не всегда. По мнению оразильского геолога П. Арида - гпервые подобную мысль высказал советский астрофизик член-корреспондент АН СССР И. Шкловский, - динозавры вымерли потому, что в конце мелового периода неподалеку от нашей солнечной системы произошел взрыв сверхновой звезды.
Уровень радиации на Земле резко возрос. Это-де и погубило многих животных. Доказательства? П. Арида провел лабораторные анализы: в окаменевших костях динозавра было обнаружено повышенное содержание радиоактивных веществ.
Круги природы - им должны соответствовать круги, уровни наук, "не пересекающиеся", как миры Вселенной.
Было бы странно, полагает Г. Скоробогатов, если бы, скажем, социология базировалась на законах, ну, допустим, физики твердого тела. Не может быть и речи, чтобы химия тех материалов, из которых люди делают свои товары, определяла бы еще и законы экономики - оттого-то в том или ином обществе роль денег может играть и золото, и серебро, и соль, и даже (у отсталых племен)
зубы акул!
Возьмем теперь мыслящий мозг. Кто доказал, что электронные схемы соответствующей сложности не могут заменить мозг млекопитающего? Нет таких доказательств! И скорее всего такой электронный мозг будет вскоре создан ("питаться" он будет не глюкозой, а электроэнергией) и сможет мыслить в миллионы, миллиарды раз быстрее человеческого мозга.
А если так, то, видно, - новый круг природы! - существует нечто общее (пусть в одном случае работают нейроны, в другом - транзисторы) между этими типами мозга. Какие-то глубокие, епде не познанные закономерности мышления. И настоятельно нужен новый И. Павлов (отчего бы ему не быть еще и физиком?), чтобы эти законы открыть.
Еще один пример неизбежности "расслоения" наук дает нам биофизика. Есть немало ученых, которые полагают, что для познания живой материи одной физики недостаточно. Имеются, считают они, еще и особые биотонические фундаментальные законы, применимые к биосистемам, но не действующие в мире физическом.
Все эти примеры свидетельствуют: стричь мир, так сказать, под одну гребенку не стоит. И вряд ли нужно настаивать на том, что Вселенной управляют лишь несколько избранных начал.
Природа познает себя человеческим мозгом. А человек стоит на перекрестке бесконечно большого - мир галактик - и бесконечно малого кварковые глубины.
Он невольно бросает свою человеческую "тень" на всю не сопоставимую с ним масштабами остальную часть природы. Не тут ли корни унификаторства, "физического фундаментализма"? Срабатывает инерция человеческого разума, человек орудует в любом из миров с помощью привычных и удобных для него представлений.
Он говорит: атом похож на солнечную систему, человек - на тепловую машину, световые волны - на морские. И в атомный и в звездный миры просачиваются знакомые человеку образчики и мерки. И здесь загадкой остается то, что как раз в самых трудных, казалось бы, науках, наиболее далеких от человека - в физике элементарных частиц и в космологии, - мы добились наибольших успехов. Но, может, мир одного человека отличается от мира другого человека сильнее, чем от мира атомов?
Через тысячи лет...
Однажды Пифагор, беседуя со своими учениками, взял палку и начертил ею на песке окружность.
- Внутренняя часть круга, - сказал он, - это то, что знает человек, а снаружи расстилается область нашего невежества. Но мы. как правило, о нем даже не догадываемся. Лишь то, что находится на окружности, на границе между знанием и незнанием, ощущаем мы как загадку, как неведомое, как будущую добычу нашего разума.
- Но, выходит, - заметил самый бойкий из его учеников, - с ростом наук наше незнание может только возрастать? Взгляните, - он начертил на песке еще больший круг, - чем больше мы познаем, тем длиннее становится "окружность незнания".
- Верно, - усмехнулся Пифагор, - но так будет, если рисовать круги на плоскости. А что, если наш мир больше похож на сферу? На ней круги незнания будут сначала увеличиваться, а после достижения "экватора"
сферы начнут уменьшаться. И тогда, выходит, все законы будут когда-нибудь исчерпаны...
- А где же истина? - прервал наступившее молчание тот же ученик. - Как же мир и с ним наши знания устроены на самом деле?
- Кто знает! - развел руками учитель. - Если мир похож не на шар, а на расходящийся конус, то здесь, очевидно, и наше знание, и его границы, очерчивающие область еще не изведанного, как и на плоскости, будут бесконечно расти. Истина? Вряд ли ее постигнут наши внуки, на это уйдут, возможно, долгие тысячи лет...
Подумать только! Еще древние греки ставили и обсуждали подобные проблемы. Бьются над ними философы и ученые и в наши дни. А через тысячелетия будет ли найдено решение?
