Пошук остаточних законів природи
Цей сайт присвячений великій інтелектуальній пригоді - пошуку остаточних законів природи. Мрія про остаточну теорію багато в чому надихає роботи в області фізики високих енергій. Хоча ми й не знаємо, як можуть виглядати остаточні закони або скільки років пройде, перш ніж вони будуть відкриті, все-таки ми думаємо, що вже в сучасних теоріях уловлюються проблиски контурів остаточної теорії.
Сама ідея остаточної теорії суперечлива і є в наші дні предметом інтенсивних суперечок. Це протиріччя вже досягло комітетських кабінетів конгресу США: фізика високих енергій стає усе більше дорогою наукою й обіг учених за суспільною підтримкою частково обґрунтовується історичною місією відкриття остаточних законів
Із самого початку в наміри входив виклад тих питань, які виникають у зв'язку із самою ідеєю остаточної теорії як частини інтелектуальної історії нашого часу, розраховане на людей без спеціальної підготовки по фізиці й вищій математиці. Мова йде про ключові ідеї, що лежать в основі сучасних фундаментальних досліджень по фізиці. Але це не підручник по фізиці, і Ви не зустрінете окремих глав, повністю присвячених часткам, взаємодіям, симетріям і струнам. Навпроти, тут уплетені поняття сучасної фізики в обговорення того, що таке остаточна теорія і як ми збираємося неї шукатися
Остаточна теорія
тел однакові. Очевидним прикладом є куб. Стародавні греки довели, що існує всього п'ять таких платоновских
тел: трикутна піраміда (тетраедр), куб, восьмигранний октаэдр, дванадцятигранний додекаэдр і двадцятигранний
икосаэдр. (Своя назва ці тіла одержали тому, що Платон у Тимее запропонував взаємо-однозначну відповідність
між цими п'ятьма тілами й передбачуваними п'ятьма основними элемен-
129
тами. Таку точку зору потім критикував Аристотель.) Існування платоновских тіл - приклад надзвичайної
математичної краси; вона те саме що краса картановского списку всіх можливих безперервних принципів симетрії.
У своєму творі Mysterium cosmographicum Кеплер припустив, що існування рівно п'яти платоновских тіл
пояснює, чому існує рівно п'ять (не вважаючи Землі) планет: Меркурій, Венера, Марс, Юпітер і Сатурн (у ті
часи Уран, Нептун і Плутон ще не були відкриті). Кожної із цих п'яти планет Кеплер зіставив одне з
платоновских тіл, після чого він припустив, що радіуси орбіт кожної із планет пропорційні радіусам
відповідних платоновских тіл, якщо їх вписати одне в інше в потрібному порядку. Кеплер писав, що він виправляв
нерегулярності в русі планет «доти, поки вони не стали відповідати законам природи»124.
Сучасному фізикові може здатися дивовижним, що один з основоположників сучасної картини миру міг
пропонувати настільки сміховинну модель Сонячної системи. І справа не тільки в тім, що кеплеровская схема не
відповідає спостереженням планет Сонячної системи (а це насправді так), але насамперед у тім, що ми знаємо, що
подібні спекуляції не мають відносини до щирих законів, що управляють рухами планет. Але Кеплер не був
дурнем. Той спосіб спекулятивного мислення, що він використовував для пояснення структури Сонячної системи,
дуже нагадує спосіб теоретизування сучасних фізиків, що займаються елементарними частками: ми не
асоціюємо щось із платоновскими тілами, але віримо в те, що існує, наприклад, відповідність між різними
можливими силами в природі й різних симетріях з картановского списку всіх можливих симетрій. Кеплер
помилявся не тоді, коли використовував подібний спосіб угадування істини, а тоді, коли вважав (як і багато філософів
до нього), що рух планет являє собою важливе явище.
Звичайно, у якихось відносинах планети важливі. На одній з них ми живемо. Але існування планет не входить на
фундаментальному рівні в число законів природи. Ми сьогодні знаємо, що планети і їхні орбіти є результат
сукупності історичних випадків, і, хоча фізична теорія може пророчити, які орбіти стабільні, а які
ні, немає ніяких причин припускати наявність спеціальних співвідношень між радіусами цих орбіт, які
відрізнялися б особливою математичною простотою й красою.
Очікувати гарних відповідей ми можемо тільки тоді, коли вивчаємо воістину фундаментальні проблеми. Ми віримо, що
коли запитуємо, чому мир такий, який є, а потім запитуємо, чому попередня відповідь такий, а не інший, те в
кінці цього ланцюжка пояснень ми виявимо кілька простих принципів разючої краси. Ми думаємо так
почасти тому, що наш історичний досвід
130
учить, що чим глибше ми проникаємо в суть речей, тим більше краси знаходимо. Платон і неоплатоники вчили, що
краса в природі є відбиття краси вищого миру ідей. Ми також уважаємо, що краса сучасних теорій є
прояв і провісник краси остаточної теорії. У кожному разі ми не визнаємо ні одну теорію за
остаточну, якщо вона не буде гарною.
Хоча дотепер ми не можемо точно відчути, коли необхідно в роботі звертатися до почуття прекрасного, все-таки
у фізику елементарних часток эстетические судження, очевидно, працюють усе краще й краще. Я вважаю це
свідченням того, що ми рухаємося в правильному напрямку й, може бути, перебуваємо не так вуж далеко від нашої
мети.
[...]
Початок
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127]