Уставы небес, 16 глав о науке и вере

Кацнельсон Михаил Иосифович

Кому вы страшны?
– сказала Алиса. (Она уже выросла до своего обычного роста.) - Вы ведь всего-навсего колода карт (Л. Кэрролл, Алиса в стране чудес).

Проблемы, связанные с атомизмом, также напряженно дискутировали арабские ученые, которые продолжали традиции греков. Некоторые их мысли также весьма напоминают идеи современной физики элементарных частиц.

Люди держались четырнадцати мнений в вопросе о теле: может ли оно соединиться и истребить всю соединенность, в нем имеющуюся, так что станет одна неделимая частица, или не может, а также о том, что внедряется в тело... Ан-Наззам передает, что некоторые говорили: частица имеет [только] одну сторону - так, вещи обращенные к нам одной стороной - и это та сторона, с которой мы к ним подходим...

Некоторые говорили: частица имеет шесть сторон, причем они - ее акциденции и иное, нежели она, что она неделима... Другие говорили: частица имеется, но существует не благодаря себе самой, а благодаря не менее чем восьми неделимым частицам (кварки?!). Тот, кто спрашивает об одной из таких частиц, спрашивает о ее отдельном [существовании], тогда как ее отдельно не бывает. Однако она познается... Другие говорили: частицы делятся, пока не останется две частицы, которые, если ты задумаешь их разделить, делением будут погублены... Дирар, Хафс ал-Фард и ал-Хусейн ан Наджар говорили, что частицы - это цвет, вкус, жар, холод, жесткость и мягкость, что все эти вещи, собранные вместе - тело и что "частицы" не имеют иного смысла, кроме перечисленных вещей. Наименьшее число существующих частей - десять... Муаммар говорил, что человек - это неделимая частица (ал-Ашари, О чем говорили люди ислама и в чем разошлись творившие молитву, IX-X в.).

Как обычно, приведем менее серьезный комментарий.

Микроб так мал, что по рассказам невидим человечьим глазом, Хотя иные утверждали, что в микроскопе наблюдали Все шесть его больших хвостов неописуемых цветов (Причем на каждом из которых по десять хохолков в узорах), Язык, прозрачный как слюда, и зубы в сорок два (!, вариант переводчика) ряда, И брови в шахматном порядке. Но, впрочем, это все догадки, Хоть весь ученый мир, к примеру, их склонен принимать на веру (Х.Беллок).

Анатомия и физиология электрона подробно описана в повести А. Платонова "Эфирный тракт"; отметим такую интересную деталь как "зубы с винтовой нарезкой" (наглядный образ спина?!).

Следует подчеркнуть еще раз, что кварки внутри протонов и нейтронов в определенном смысле видны непосредственно (как партоны). Долгое время в качестве альтернативы кварковой гипотезе рассматривалась концепция так называемого "бутстрапа" (зашнуровки), согласно которой все элементарные частицы в определенном смысле являются "равно фундаментальными" и "состоят друг из друга". Аргументом здесь служит возможность взаимных превращений: если приложить достаточно энергии, на ускорителе из данной частицы можно "выбить", как молотком, любую другую частицу (при выполнении определенных законов сохранения). Мировоззренческий смысл концепции бутстрапа и особенно ее близость к даосским, индуистстким и буддийским концепциям подробно рассмотрены в популярной книге Ф. Капры "Дао физики". Однако, насколько можно судить, эта идея сейчас кажется "неконкурентоспособной" по сравнению с теорией кварков. Последняя же, как мы видим, скорее вызывает более традиционные для европейского мышления ассоциации.

Перейдем теперь к другому кругу вопросов, связанных с атомизмом, а именно, к диалектике дискретного и непрерывного. Серьезные логические трудности, связанные с демокритовской концепцией неизменных материальных атомов, отмечал, в частности, А.Ф. Лосев:

Но что такое атом? Если он материален, то он имеет форму и объем, например, кубическую или круглую форму. Но куб имеет определенной длины сторону... Сторону... можно разделить, напр., пополам, и, следовательно, атом делим, и притом до бесконечности делим. Если же он неделим, то это значит, что он не имеет пространственной формы, а тогда я отказываюсь понимать, что такое этот атом материи, который не материален. Итак, никаких атомов нет как материальных частиц, или они делимы до бесконечности (Диалектика мифа).

В приведенном отрывке непрерывность пространства является для Лосева самоочевидной. При этом

формулируется вопрос о том, из чего состоит само пространство, который в действительности неразрешим в рамках атомистических представлений (хотя и связан с ними):

Необходимо отметить, конечно, что введение пространственно-временного континуума может считаться противоестественным, если иметь в виде молекулярную структуру всего происходящего в микромире (А. Эйнштейн, Собр. научн. трудов, т. 4, с. 223).

В современной физике атомизм дополняется понятием поля, которое детально рассматривается в главе 11. Однако сама по себе антиномия дискретного и непрерывного является неустранимой:

Вообще кажется сомнительным, может ли теория поля объяснить атомистическую структуру вещества и излучения... Большинство физиков, несомненно, ответят убежденным "нет", ибо они считают, что квантовая проблема должна решаться принципиально иным путем. Как бы то ни было, нам остаются в утешение слова Лессинга: "Стремление к истине ценнее, дороже уверенного обладания ей" (А. Эйнштейн, Собр. научн. трудов, т.4, с.356).

В теории элементарных частиц понятия непрерывности и дискретности оказываются взаимно дополнительными (корпускулярно-волновой дуализм, подробно рассматриваемый ниже в гл.10). Так, сам по себе электрон дискретен, т.е. наблюдается всегда целиком, как и квант света - фотон (например, в виде вспышки на экране, покрытом необходимым составом). С другой стороны, вероятность нахождения микрочастицы в данной точке пространства описывается непрерывной "волновой функцией".

Спор между концепциями непрерывности и дискретности материи шел на протяжении всей истории европейской науки. В средние века, когда доминировала философия Аристотеля, атомистическое учение считалось в Западной Европе "эпикурейской ересью". На это были серьезные теологические причины, связанные с таинством причастия и догматом пресуществления (принят Тридентским собором), согласно которому в сколь угодно малом количестве хлеба после пресуществления его субстанции присутствует все тело Христа. Как говорилось в гл.4, именно эта проблема стояла в центре борьбы инквизиции с неортодоксально мыслящими философами Нового времени, в частности, привела к преследованиям Дж. Бруно и Г. Галилея.

Ньютон, внесший важный (даже, возможно, решающий) вклад в математику непрерывности - математический анализ, в то же время писал в своей ранней работе "Некоторые философские вопросы":

Существует наименьшее расстояние, наименьшая степень движения и наименьшая длительность... Наименьшая степень движения совершается в неделимый момент времени (цит. по Л.М. Косаревой).

Впрочем, Ньютон заведомо не был сторонником взглядов Демокрита, признавая, в частности, возможность взаимных превращений атомов:

Каждое тело может преобразовываться в тело другого какого-либо рода, проходя все промежуточные ступени качеств (И. Ньютон, Начала, первое издание, Гипотеза III).

Это убеждение было тесно связано с его практическим усилиями по превращению "неблагородных" металлов в золото (об алхимических интересах Ньютона см. также гл. 4). При этом С.И. Вавилов отмечает (см. написанную им биографию Ньютона), что трудности в решении этой проблемы привели Ньютона к гениальной догадке о существовании в атомах некоторой "твердой" структуры, не изменяемой традиционными химическими средствами, и относительно рыхлой оболочки, которую можно перестроить нагреванием, выпариванием, и т.д.

Для объяснения прохождения световых лучей через тела Ньютон предполагает, что основная часть тел - это поры... Предположение Ньютона о крайне пористости тел, как известно, вполне подтверждается современными сведениями о строении вещества. Схема Ньютона конкретизовалась в виде молекулярных связей, электронных оболочек и атомных ядер. Возвращаясь к приведенному "размышлению" о ртути и золоте, мысль Ньютона на современный язык можно перевести так: для разрушения атомов золота надо найти способ разделения наиболее тесно сближенных частиц, из которых атом составлен. Эта мысль вполне правильна: для разрушения атомов золота надо разрушить его ядро, т.е. то, что Ньютон называл "первым соединением".