Юрий Чирков - Охота за кварками
Мир Аристотеля до отказа заполнен, набит веществом. В нем нет ни одной даже самой ничтожной щелочки.
Поэтому-то у Аристотеля нет ни пустоты-вакуума, ни мельчайших неделимых частиц-атомов, которые бесконечно падают, снуют, мчатся в этой пустоте.
Кто же прав? Демокрит? Аристотель? Этот спор, начатый великими греками, проходит сквозь всю двухтысячелетнюю историю естествознания. Не закончен он (мы убедимся в этом позднее, когда разговор пойдет о свойствах вакуума) и по сей день. И непохоже, чтобы он был разрешен в ближайшем будущем.
Диспут в Париже
Учению Аристотеля ы повезло, и нет. Его подняла на щит, сохранила для потомков, пригладила, отшлифовала, канонизировала церковь. Но она же и выхолостила это учение, убила в Аристотеле все живое и ценное, увековечив мертвое, догматическое. В. И. Ленин в одной из своих философских работ писал, что из Аристотеля в дальнейшем «сделали мертвую схоластику, выбросив все поиски, колебания, приемы постановки вопросов».
Имя Аристотеля, как и святое распятие, душило все новое, прогрессивное, живое. Наука смогла возродиться после тысячелетнего застоя лишь в XV–XVI веках в тяжелой борьбе со средневековой схоластикой церкви, поддержанной авторитетом Аристотеля.
Возродить взгляды Демокрита, дать им достойное место в науке пытался яркий представитель науки Возрождения английский философ Ф. Бэкон (1561–1626). Барон Веруламский, виконт Сент-Олбанский, лорд — хранитель печати, лорд-канцлер, занимавший важные посты, Ф. Бэкон основной целью своей жизни ставил работу над планом «Великого восстановления наук», освобождения их от схоластических пут церковной догматики.
В многочисленных трудах (главный из них — «Новый органон») Ф. Бэкон выковывал истинно научный метод исследований. Эмпириков, ограничивающихся только опытом, он сравнивал с муравьями, суетливо переносящими тяжести; догматиков, строящих системы силой одного только разума, уподоблял паукам, ткущим из себя паутину; настоящий ученый, считал Ф. Бэкон, должен быть подобен пчеле, собирающей сок из растений (эксперимент) и затем перерабатывающей его в мед своими силами (интеллект).
(Сейчас подобные взгляды могут показаться тривиальными и наивными. Но не следует забывать, что высказывались они в темные годы средневековой схоластики, когда в публичных диспутах в Сорбонне решался, скажем, вопрос о том, сколько же чертей может уместиться на острие иглы!)
Анализируя причины заблуждения разума, Ф. Бэкон указывал на четыре ложные идеи-«призрака», или «идола»: «призрак рода» — очеловечивание природы; «призрак пещеры» — ошибки, связанные с индивидуальными особенностями и недостатками человека-исследователя; «призрак рынка» — некритичное отношение к широко распространенным в обществе мнениям; «призрак театра» слепая вера в авторитеты и традиционные догматические системы.
Понятно, что Ф. Бэкон пытался всячески восстановить, оживить все здоровые идеи прошлого, все ценные мнения древних мыслителей, придавленные авторитетом оскопленного церковью Аристотеля. Поэтому он открыто противопоставляет Демокрита «говорунам» Платону и Аристотелю и ставит своей задачей воскресить атомистику Демокрита, преданную незаслуженному забвению.
В «Новом органоне» Ф. Бэкон пишет: «Варвары обрушились на Римскую империю, как наводнение, причем корабль науки был разбит в щепы. Философия Аристотеля и Платона, подобно обломкам из более легкого и пустого материала, была волнами времени сохранена до нас… Но что касается более древних из греческих ученых — Эмпедокла, Анаксагора, Левкиппа, Демокрита… то их произведения… были уничтожены в потоке времени. Ведь время как река: более легкое и пустое внутри оно донесло до нашего времени, более тяжелое, веское погрузило на дно».
Увы! До полной реабилитации атомистики Демокрита должны были пройти еще долгие годы. Церковь зорко следила за инакомыслящими и жестоко карала их. Свидетельством этому служат многие факты истории. Один из них приводит в своих работах о Демокрите советский историк С. Лурье.
В августе (24 и 25) 1624 года французскими учеными в Париже был назначен публичный диспут с целью опровергнуть Аристотеля. Четырнадцатый тезис программы провозглашал атомистическую концепцию. В программе говорилось также, что Аристотель по невежеству или, что еще вероятнее, по недобросовестности высмеял учение, по которому материя состоит из атомов… Руководители диспута обещали защищать этот тезис с крайней решимостью и неустрашимостью. Слово «неустрашимость» не было пустой риторикой или научным кокетством: в момент открытия диспута один из его устроителей, де Клав, был арестован, а другому, Виллону, удалось скрыться. Карающая десница действовала.
Парламент постановил: запретить диспут; торжественно и публично изорвать объявленные тезисы; всех зачинщиков этого дела выслать в 24 часа из Парижа с запрещением въезда в Парижский округ; запретить преподавание изложенных в тезисах взглядов, содержащих полемику со старыми и общепризнанными авторитетами, во всех французских университетах. Конец указа был крайне суров: всякому, кто устнс или печатно осмелился бы выступить с такой полемикой, грозила смертная казнь.
Так, авторитет Аристотеля (а ведь его можно по праву считать одним из отцов науки!) был приравнен к авторитету Евангелия!
Дальтон
Истинное возрождение атомистики началось в начале XIX века. В 1802 году английский физик (изучая газовые смеси, он открыл закон парциального давления газов, 1801 год) и химик Д. Дальтон (1766–1844) нашел, что основные факты химии получили бы лучшее объяснение, если считать, что каждый химический элемент можно представить себе в виде мельчайших, далее неделимых частиц. Каждому элементу, полагал Д. Дальтон, соответствует свой тип частиц, а их всевозможные комбинации и образуют все изучаемые химией вещества.
Повторяя Демокрита, Д. Дальтон назвал эти частицы атомами.
Многие факты научной карьеры и научных достижений Д. Дальтона, несомненно, обусловлены особенностями его биографии и его личными свойствами.
Сын бедного ткача, он вынужден был ограничиться самообразованием, хотя и стал в 1822 году членом Лондонского королевского общества, а средства к жизни находил, давая частные уроки по химии и математике. Все это не могло не способствовать самостоятельности и независимости научных суждений Д. Дальтона.
Играло здесь, видно, роль и то, что был он из семьи квакеров. Эта религиозная секта трясунов (английское слово quakers буквально означает «трясущиеся») отвергала официальную церковь и ее каноны. Челсвек, считали къакеры, без посторонней помощи и посредников сам может вступить в непосредственный контакт с всевышним.
Особенностью Д. Дальтона было еще и то, что он первым описал цветовую слепоту (дальтонизм, дефект зрения у людей, заключающийся ь смешении красных цветов с зелеными и синих — с фиолетовыми и пурпурными). И одновременно сам же страдал этим недостатком.
Злые языки утверждали по этому поводу, что цветовая слепота Д. Дальтона очень мешала ему при проведении химических опытов: ведь химик должен быть способен следить за цветовыми изменениями в ходе химических реакций. Злословили: это-де и является одной из причин, почему Д. Дальтон был довольно неуклюжим и неряшливым экспериментатором.
Однако оставим эти замечания на совести дотошных биографов. Вопреки своим недостаткам — а может быть, благодаря им — этот учитель из Манчестера в 1808 году стал автором первого тома капитальнейшего труда «Новая система химической философии» (третий том вышел в 1827 году), где был всесторонне обоснован атомизм химических превращений.
В этом труде Д. Дальтон ввел и свою систему химических обозначений.
Химики древнего мира и средних веков для обозначения веществ использовали в основном символы. Так, когда-то семь главных металлов изображали астрономическими знаками семи небесных светил: Солнце (золото), Луна (серебро), Юпитер (олово) и так далее.
Д. Дальтон предложил обозначать атомы химических элементов кружками, внутри которых помещались точки, черточки, начальные буквы английских названий металлов. К примеру, водород был обозначен как кружок с точкой внутри — 0, кислород — пустой кружок О азот — (+, углерод — ф… Эта нотация в дальнейшем не прижилась, позднее атомы элементов стали обозначать начальными буквами их латинских и греческих названий.
Атомистические взгляды позволили Д. Дальтону рассчитать атомные веса различных элементов (за единицу он взял легчайший атом водорода). Однако ученый при этом ошибочно руководствовался «законом наибольшей простоты»: атомы элементов, полагал Д. Дальтон, должны вступать в соединения между собой в простейших отношениях. Поэтому известная школьникам химическая формула молекулы воды Н2О по Д. Дальтону имела вид О Т — Молекула аммиака — QO (вместо верной формулы КН3). (Хотя Д. Дальтон уже умел отличить окись углерода СО, он обозначал ее Оф, от углекислого газа СО2-ООФ).
