Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям68

Как физики от реальности отказались.

Физика отличается от математики тем, что описыва-ет не голые цифровые абстракции, а конкретный мир, хотя и с помощью математики. За математиче-скими формулами в физике всегда стоит какая-то реальность, и если формулы эту реальность описы-вают неправильно, значит теория не верна, нужно подобрать другие формулы. Или даже не подобрать, а вывести, построив у себя в голове некую нагляд-ную модель того, как происходят физические про-цессы – течет вода, летит тело под действием силы тяжести, нагревается тело, преломляется луч. Если выведенная формула соответствует результатам экспериментов, значит, наглядная модель, возник-шая в голове теоретика, соответствует действитель-ности – по крайне мере до определенных пределов.

Однако все было так только до начала ХХ века, поскольку ранее физика занималась изучением

в основном макромира, а потом перешла к изуче-нию микромира. И вот в физике микромира на-глядность начала пропадать. Представить себе ча-стицу в виде маленького шарика – легко. Предста-вить себе волну – тоже не сложно. А вот как представить себе волно-частицу? Как представить, что один электрон прошел одновременно через две щели? Как представить себе виртуальный квант или возбужденный вакуум?..

В нашем макромире подобных объектов нет. В этом и состоит проблема современной физики: человек есть животное, приспособленное к жизни в мире твердых тел, то есть в макромире. То, к чему мы при-выкаем с детства, живя в этом мире твердых тел, мы и считаем наглядным, то есть понятным. Нагляд-ность есть функция привычки, не более. А проникно-вение силою ума в микромир лишило физиков на-глядных картинок, оставив в их инструментарии только абстрактное мышление и чистую математику. У нас нет и не может быть представлений о микроми-ре: наше тело заточено под выживание в макромире.

Но так больно было расставаться с наглядностью! Так трудно было расставаться с привычным

и естественным! Например, для нас совершенно естественно, что параллельные линии не пересека-ются. Однако для нас это естественно только пото-му, что мы привыкли жить в так называемом эв-клидовом пространстве, где работает привычная школьная геометрия. Однако физики уже опериру-ют и другими геометриями – геометриями искрив-ленных пространств, в которых параллельные вполне себе пересекаются.

– Физика изучает мир и потому не может обойтись без наглядности, – считали физики старой шко-

лы. – Ведь за формулами всегда стоит какая-то ре-альность! Нужно просто придумать такие модели, которые бы реальность адекватно описывали и да-вали возможность ее понять не только на уровне формул. Вот мы же может формулами описать сжа-тие пружины или полет пули, и можем эти процес-сы наглядно себе представить. Давайте же найдем такие наглядные модели, которые бы давали на-глядное представление о событиях в микромире.

– А это невозможно, – жестко возражало новое, молодое поколение физиков. – Как можно пред-ставить себе «вектор состояния» или «волновую функцию»? Придется вам теперь обходиться толь-ко формулами! Хе-хе.

– Какие же вы все-таки мерзкие! – обижались ста-рички. – Ведь быть такого не может, чтобы природа сама о себе чего-то не знала. Скорее всего это мы

о ней чего-то еще не успели узнать, раскрыть каких-то ее секретов, поэтому нам и кажется, что в приро-де микромира царят случайность и неопределен-ность и что летящий электрон находится одновре-менно во всех точках пространства. А на самом деле – он где-то в одном месте. Просто нужно даль-ше изучать мир и постичь наконец скрытую пока еще от нас реальность. Потому как то, что получа-ется из формул, просто противоречит интуиции!

– Да нет никакой скрытой реальности, дедки! – цинично смеялось над физиками старого поколе-ния поколение молодое. И называло стремление стариков к наглядности «наивным реализмом». – А что касается интуиции, то она всего лишь по-рождение макромира и наших чувств, завязанных на макромир, забудьте про нее.

И вы уже знаете, что среди обиженных дедков были такие зубры, такие столпы физики, как Планк, де Бройль и Эйнштейн, которые сами стояли у истоков мировоззренческой катастрофы. Эти люди растерян-но пытались найти хоть какие-то наглядные модели, чтобы описать корпускулярно-волновой дуализм

и прочие чудеса микромира. А новое поколение только рукой махало, даже не пытаясь найти каких-то картинок, довольствуясь только формулами.

Об этом драматичном споре один из физиков новой волны – Макс Борн высказался так: «Нашу поле-мику нельзя назвать чисто научной дискуссией. Скорее, она напоминала религиозные споры времен Реформации. Так что надежд на примирение мало». И в общем, был прав. Мировоззренческая катастро-фа была такой, что кое-кто из физиков на этой по-чве даже увлекся древнеиндийской философией, как это сделал, например, Эрвин Шредингер.

Усугубило катастрофу и то обстоятельство, что фи-зике пришлось отказаться не только от концепции физической реальности, но и от концепции объек-тивности! Раньше считалось, что есть объективный мир и есть субъект, то есть человек, который этот мир изучает. Объективность же мира в том и за-ключается, что он от субъекта никак не зависит. Он просто существует, вне зависимости от того, изуча-ем мы его или нет и кто этим занимается – Иванов, Петров или Сидорчук. Законы природы от нас не зависят, мы их просто познаем...

Но законы микромира оказались столь странны-ми, что в них наблюдение субъекта за реальностью очень даже влияло на реальность! Объективная реальность оказалась зависящей от субъекта!

Скачано с www.znanio.ru