Текст книги "Дао физики. Исследование параллелей между современной физикой и восточной философией"

Глава 3. За пределами языка

Для простого человека существует парадоксальное противоречие: нам нужны слова, чтобы рассказать о своих внутренних ощущениях, которые по природе своей выходят за пределы языка.

ДАЙСЭЦУ СУДЗУКИ

Здесь проблемы, связанные с языком, действительно серьезны. Мы хотим как-то рассказать о строении атома… Но мы не можем описать его при помощи обычного языка.

ВЕРНЕР ГЕЙЗЕНБЕРГ

Когда в начале XX в. были сделаны неожиданные открытия, в научной среде уже были широко распространены представления о том, что все модели и теории приблизительны и их словесные описания всегда страдают от неточности нашего языка. Открытия в мире атомов заставили физиков признать: человеческий язык не годится для описания атомного и субатомного мира. Из квантовой теории и теории относительности, двух столпов современной физики, следует, что эта реальность выше законов обычной логики. Так, Гейзенберг пишет следующее.

Но самая трудная проблема в отношении применения языка возникает в квантовой теории. Здесь нет никаких простых направляющих принципов, которые бы нам позволили связать математические символы с понятиями обычного языка. Единственное, что прежде всего знают, это тот факт, что наши обычные понятия не могут быть применены к строению атома[32]32
  Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.


[Закрыть].

Исследования атома – самое интересное направление современной физики, которое к тому же схоже с восточной философией. Как отмечал Бертран Рассел, все, в том числе религиозные школы западной философии, формулировали свои идеи при помощи логики и анализа. На Востоке же всегда признавалось, что реальность превосходит возможности языка. Восточные мудрецы не боялись выходить за пределы логики и привычных понятий. Думаю, именно поэтому их модели стали для современной физики более подходящим обоснованием, чем модели западной философии.

Лингвистические барьеры, вставшие перед восточными мистиками, аналогичны тем, что встали перед современными физиками. В двух цитатах, приведенных в начале главы, Дайсэцу Судзуки говорит о буддизме[33]33
  Suzuki D. T. On Indian Mahayana Buddhism / E. Conze, ed. New York: Harper & Row, 1968. P. 239.


[Закрыть], а Вернер Гейзенберг – об атомной физике[34]34
  Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.


[Закрыть], но смысл их высказываний очень схож. И мистики, и физики хотят передать свои знания, но, когда они делают это словами, их высказывания кажутся парадоксальными и полными логических противоречий. Эти парадоксы характерны для всех мистиков, от Гераклита до дона Хуана, а с начала XX века – и для физиков.

Многие парадоксы атомной физики связаны с двойственной природой света, в общем случае – электромагнитного излучения. С одной стороны, очевидно, что излучение состоит из волн, поскольку порождает хорошо известное явление интерференции, связанное с ними. При наличии двух источников света его интенсивность в какой-то точке не обязательно равна сумме двух излучений: она может быть больше или меньше ее. Причина – в интерференции волн из разных источников: там, где их гребни совпадают, излучение сильнее; там, где гребень приходится на минимум, или впадину, оно слабее. Можно определить точную величину интерференции. Электромагнитные излучения всегда интерферируют, подводя нас тем самым к выводу о том, что они обладают свойствами волн (рис. 1).

Рис. 1. Интерференция двух волн

Электромагнитное излучение обладает фотоэлектрическим эффектом: ультрафиолетовый свет способен «выбивать» из поверхностного слоя некоторых металлов электроны и, следовательно, должен состоять из движущихся частиц. Схожая ситуация возникает при проведении эксперимента с рассеиванием рентгеновских лучей. Результаты можно правильно истолковать, только если описать их как столкновение «частиц света» с электронами. При этом обнаруживается явление интерференции, характерное для волн. На ранних этапах развития теории атома физики не могли понять, как электромагнитное излучение может одновременно состоять из частиц очень маленького размера и волн, способных распространяться на большие расстояния. Язык и воображение оказались тут бессильны.

Восточному мистицизму присущи несколько способов обращения с парадоксами окружающего мира. Индуизм обходит их с помощью языка мифов, а буддизм и даосизм предпочитают акцентировать загадки природы, а не замалчивать их. Основной текст даосизма «Дао дэ цзин», созданный Лао-цзы, написан очень загадочным и даже нелогичным языком. Он состоит из противоречивых утверждений, а его емкий, проникновенный и поэтичный язык старается захватить разум читателя, не позволяя ему вернуться на привычные пути логического мышления.

Китайские и японские буддисты вслед за даосами восприняли эту традицию, научившись рассказывать о мистическом опыте путем констатации его загадочности. Когда дзенский наставник Дайто увидел императора Годайго, изучавшего философию дзен, он сказал следующее.

Мы расстались тысячу кальп[35]35
  Кальпа – единица измерения времени в индуизме, равная 4,32 млрд лет. Прим. перев.


[Закрыть] назад, и в то же время мы не разлучались ни на мгновение. Всё время мы смотрим друг на друга, однако мы никогда не встречались[36]36
  См. Судзуки Д. Т. Основы дзен-буддизма. М., 1932.


[Закрыть].

Дзен-буддисты обладают особым умением использовать несовершенство вербальной коммуникации. Их система коанов[37]37
  Коан (ко: ан, японская калька кит. 公案, гунъань) – короткое повествование, вопрос, диалог, обычно не имеющие логической подоплеки, зачастую содержащие алогизмы и парадоксы, доступные скорее интуитивному пониманию. Коан – явление, специфическое для дзен-буддизма (особенно для школы Риндзай). Прим. перев.


[Закрыть] способна передавать учение их авторов невербально. Коаны – продуманные парадоксальные задачи, помогающие заставить изучающего дзен осознать ограниченность логики. Эти загадки-алогизмы нельзя решить путем размышлений из-за их иррациональной формулировки и противоречивого содержания. Они должны остановить процесс мышления и тем самым подготовить ученика к невербальному восприятию реальности. Современный наставник дзен Ясутани познакомил западного ученика с одним из самых известных коанов так.

Один из лучших, то есть самых простых, коанов – МУ. Его происхождение таково. Однажды, сотни лет назад, в Китае некий монах пришел к Дзёсю – прославленному учителю дзен – и спросил: «Обладает ли собака природой Будды?» Дзёсю ответил: «МУ-И!» Буквально это выражение значит «нет», но Дзёсю вкладывал в него иной смысл. «МУ» – обозначение живой, активной, развивающейся природы Будды. Нужно постичь его суть, разыскивая ответ в себе, а не в размышлениях. Затем надо конкретно и живо продемонстрировать мне, что понимаешь «МУ» как живую истину, не прибегая к помощи идей, теорий и абстрактных рассуждений. Помни: нельзя понять «МУ» умом; его можно постичь только непосредственно всем своим существом[38]38
  Kapleau P. Three Pillars of Zen. Boston: Beacon Press, 1967. P. 135.


[Закрыть].

Наставник дзен обычно предлагает новичку или коан «МУ», или один из следующих двух.

Каким было твое настоящее лицо до твоего рождения?

Хлопок – звук от двух ладоней. Каков же звук от одной?

Все эти коаны имеют более или менее уникальные решения, приближение к которым опытный учитель может сразу распознать в поведении ученика. Как только ответ найден, коан тут же перестает быть алогичным и превращается в глубокое, осмысленное утверждение, созданное на том уровне сознания, который помог пробудить учитель.

В школе Риндзай ученик должен решать множество коанов, каждый из которых относится к одному из аспектов дзен. Это единственный способ обучения в школе. В ней не используется никаких утверждений, а ученику дается возможность самостоятельно постигать истину, через коаны.

Сразу вспоминаются парадоксальные ситуации, возникшие после рождения атомной физики. Как и в дзен, вставшие перед учеными загадки природы трудно было решить в рамках логического анализа. Потребовался абсолютно новый метод познания, новый подход к атомной реальности. Природа ничего не объясняла. Она только давала загадки.

Ученик должен напрячь все свои силы и максимально сосредоточиться для решения коана. Книги о философии дзен утверждают, что коан сковывает волю и мышление ученика, ставя его в мысленный тупик, состояние постоянного напряжения, в котором весь мир кажется загадочным и сомнительным. Ощущения создателей квантовой теории были очень похожими. Вот как описывает это Гейзенберг.

Я вспоминаю многие дискуссии с Бором, длившиеся до ночи и приводившие нас почти в отчаяние. И когда я после таких обсуждений предпринимал прогулку в соседний парк, передо мною снова и снова возникал вопрос, действительно ли природа может быть такой абсурдной, какой она предстает перед нами в этих атомных экспериментах[39]39
  Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.


[Закрыть].

Глубинная сущность бытия всегда кажется парадоксальной и абсурдной, если стремиться постичь ее только силой интеллекта. Мистики всегда признавали это, а наука столкнулась с такой проблемой недавно. На протяжении столетий ученые исследовали «фундаментальные законы», лежащие в основе всех природных явлений. Те происходили в окружающей макросреде и могли восприниматься при помощи органов чувств. Поскольку образы и понятия человеческого языка берут начало именно в чувственном восприятии, они вполне адекватно описывали явления природы.

В классической физике на вопросы о сути вещей отвечала ньютоновская механическая модель Вселенной, которая, во многом повторяя демокритовскую, объясняла все явления движением и взаимодействиями твердых неделимых атомов. Представления об атомах происходили из чувственного восприятия человеком окружающего мира. Атомы уподоблялись бильярдным шарам. Никто не задумывался, действительно ли применима такая аналогия к миру атомов. Ведь экспериментально подтвердить это было тогда невозможно.

Но в XX в. физики смогли подойти к вопросу о природе материи, имея экспериментальную базу. Сложное по тем временам оборудование позволяло им всё глубже проникать в строение материи в поисках мельчайших универсальных «строительных блоков». Так было доказано существование атомов и открыто их строение: составляющие их ядра и электроны и, наконец, компоненты ядра – протоны, нейтроны и много других субатомных частиц.

Сложные и точные приборы современной экспериментальной физики проникают в глубины микромира, области, далекие от макроскопической среды, и делают их доступными нашим органам чувств. И всё же мы можем судить о них только по последнему звену в цепочке реакций: щелчку счетчика Гейгера, темному пятнышку на фотопластине. Мы видим и слышим не сами изучаемые нами явления, а только их следы. А мир атомов и субатомный мир недоступны нашим органам чувств.

Современная аппаратура позволяет только косвенно «наблюдать» свойства атомов и других частиц, а следовательно, отчасти «познавать» субатомный мир. Но эти знания в корне отличаются от явлений повседневной жизни. Они уже не определяются непосредственным чувственным восприятием. Поэтому обычный язык, заимствующий свои образы из мира чувств, уже не годится для описания исследуемых явлений.

В путешествии в мир бесконечно малого самым важным шагом с философской точки зрения был первый: шаг в мир атомов. Проникнув внутрь атома и изучив его внутреннее устройство, наука вышла за пределы чувственного воображения. Она уже не может уверенно полагаться только на интуицию и здравый смысл. Атомная физика дала ученым возможность получить первые картины базовой природы вещей. Подобно мистикам, физики теперь имеют дело с интуитивным восприятием реальности и сталкиваются с ее парадоксами и противоречиями. Именно с этого момента модели и подходы современной физики стали походить на те, что приняты в восточных философских учениях.

Глава 4. Новая физика

По мнению восточных мистиков, прямое прозрение наступает мгновенно и потрясает основы взглядов человека на мир. Дайсэцу Судзуки назвал это ощущение мгновенным актом: «оно мгновенно в связи с тем, что оно не знает никаких градаций, никакого продолжительного откровения», – и привел в подтверждение высказывание одного из дзенских наставников, сравнившего подобное явление с тем, как у ведра выпадает дно[40]40
  Судзуки Д. Т. Основы дзен-буддизма. М., 1932.


[Закрыть]. В начале XX в. физики испытали нечто подобное при знакомстве с реальностью атомного мира, и их высказывания чем-то напоминают слова дзенского учителя. Так, Гейзенберг писал следующее.

Эту бурную реакцию на новейшее развитие современной физики можно понять, только признав, что это развитие привело в движение сами основы физики и, возможно, естествознания вообще и что это движение вызвало ощущение, будто вся почва, на которую опирается естествознание, уходит из-под наших ног[41]41
  Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.


[Закрыть].

Эйнштейн тоже был потрясен, впервые столкнувшись с миром атома. Вот что он писал в своей автобиографии.

Все мои попытки применить теоретические основы физики к этому (новому) знанию оказались безуспешными. Это напоминало ситуацию, когда почва уходит из-под ног и тебе не на что опереться[42]42
  Schilpp P. A., ed. Albert Einstein: Philosopher-Scientist. Evanston, Illinois: The Library of Living Philosophers, 1949. P. 45.


[Закрыть].

Открытия современной физики обусловили необходимость глубокого пересмотра таких понятий, как пространство, время, материя, объект, причина и следствие и т. д. А поскольку это основы познания мира, неудивительно, что ученые испытали шок. И вознило новое мировоззрение, формирование которого продолжается.

И восточные мистики, и западные физики столкнулись с новым революционным опытом, заставляющим взглянуть на мир по-новому. Европейский физик Нильс Бор и индийский мистик Шри Ауробиндо[43]43
  Шри Ауробиндо (1872–1950) – индийский философ, поэт, революционер и организатор национально-освободительного движения Индии, йогин, гуру и основоположник интегральной йоги. Прим. перев.


[Закрыть] подчеркивают глубину и радикальность этого опыта.

Грандиозное расширение наших знаний в последние годы выявило недостаточность наших простых механистических концепций и, как следствие, пошатнуло основания общепринятого истолкования[44]44
  Бор Н. Теория атома и принципы описания природы // Бор Н. Избранные научные труды в 2 т. Т. 2. М.: Наука, 1971.


[Закрыть].

Нильс Бор

На самом деле, все вещи начинают изменять свою сущность и внешний вид; мировосприятие каждого человека в корне изменяется… Появляется новый широкий и глубокий путь восприятия, видения, познания, сопоставления вещей[45]45
  Ауробиндо Ш. Основы йоги. Пенза: Алмазное сердце, 2007.


[Закрыть].

Шри Ауробиндо

В этой главе приводится описание новой концепции мира в противовес классической физике. (Если материал покажется слишком сжатым и сложным, не беспокойтесь: все понятия, приведенные в этой главе, будут подробнее рассмотрены дальше.) Я расскажу, как в начале XX в. классические механистические взгляды на мир были отвергнуты, а появившиеся в тот период две основные теории современной физики – квантовая и теория относительности – заставили ученых избрать гораздо более тонкий, комплексный и «органический» взгляд на природу.

Классическая физика

Мировоззрение, опровергнутое открытиями современной физики, основывалось на ньютоновской механистической модели Вселенной. Она служила каркасом классической физики и основой всех наук и натурфилософии на протяжении почти трех столетий.

По Ньютону, все физические явления происходят в трехмерном пространстве, описываемом евклидовой геометрией. Это абсолютное пространство, всегда находящееся в состоянии покоя и неизменное. Как утверждал сам Ньютон: «Само абсолютное пространство, без учета внешних факторов, всегда остается неизменным и неподвижным»[46]46
  Цит. по: Capek M. The Philosophical Impact of Contemporary Physics. Princeton, New Jersey: D. Van Nostrand, 1961. P. 7.


[Закрыть]. Все перемены в физическом мире описывались в терминах отдельного измерения, именуемого временем: абсолютного, не имеющего связи с материальным миром и равномерно текущего через прошлое, настоящее и будущее. «Абсолютное, истинное математическое время, по своей сущности, течет с постоянной скоростью, не подвергаясь внешним воздействиям», – утверждал Ньютон[47]47
  Capek M. The Philosophical Impact of Contemporary Physics. Princeton, New Jersey: D. Van Nostrand, 1961. с. 36.


[Закрыть].

Ньютон считал, что в абсолютном пространстве и абсолютном времени движутся материальные частицы. В своих математических уравнениях он рассматривал их как «точечные массы» и считал маленькими, твердыми и неделимыми объектами, из которых состоит материя. Эта модель очень похожа на модель греческих атомистов. Обе различают полное и пустое, материю и пространство, обе исходят из того, что форма и масса частиц неизменны. Материя вечна и изначально пассивна. Важное отличие ньютоновской модели от демокритовой в том, что первая точно описывает силу взаимодействия между материальными частицами. Последняя очень проста и зависит только от масс и расстояний между частицами. Это сила притяжения. По мнению Ньютона, она тесно связана с телами, на которые действует, причем постоянно и на любом расстоянии. Подобные представления сегодня кажутся странными, но в те времена никто не пытался исследовать их глубже. Считалось, что частицы и силы созданы Богом и не подлежат анализу. В своем трактате «Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света» Ньютон выдвигает следующее представление о том, как Бог создал материальный мир.

Мне кажется вероятным, что Бог вначале сотворил материю в виде твердых, обладающих массой, цельных, непроницаемых и подвижных частиц с такими размерами, пропорциями, формами и другими качествами, которые наилучшим образом отвечают той цели сотворения. И эти частицы, будучи цельными, несравненно плотнее, чем любое пористое тело, из них составленное. Они настолько плотны, что никогда не изнашиваются и не разбиваются; ни одна сила не может разделить то, что Бог сотворил единым при своем первотворении[48]48
  M. P. Crosland, ed. The Science of Matter. Harmondsworth: History of Science Readings, Penguin Books, 1971. P. 76.


[Закрыть].

Согласно ньютоновской механике, все физические явления сводятся к движению материальных точек в пространстве, вызванному их взаимным притяжением (силой тяжести, гравитацией). Чтобы дать строгое математическое описание этой силы, Ньютону пришлось использовать абсолютно новые понятия и математические операции дифференциального исчисления. Это был гигантский интеллектуальный прорыв. Эйнштейн высоко оценивал значение трудов Ньютона, называя их «величайшим достижением мысли, которым мир обязан одному человеку».

Основа классической механики – ньютоновские уравнения движения. Считалось, что они отражают незыблемые законы, управляющие перемещениями материальных точек, а значит, и всеми природными явлениями. По мнению Ньютона, Бог создал материальные частицы, силы между ними и фундаментальные законы движения. Вся Вселенная была запущена в движение и движется до сих пор, как хорошо отлаженный механизм, подчиняющийся неизменным законам.

Механистический взгляд на природу был тесно связан со строгим детерминизмом. Огромный космический механизм подчинялся определенным законам. Всё происходящее имело причину и следствие. В принципе, досконально зная состояние системы в текущий момент, можно было с уверенностью предсказывать ее будущее. Эта уверенность выразилась в высказывании французского математика Пьера Лапласа.

Разум, располагающий точными и подробными сведениями о местонахождении всех вещей, из которых состоит мир, при условии, что он способен подвергнуть анализу столь огромное количество данных, смог бы объединить в одной формуле движение самых больших тел Вселенной и мельчайших атомов. Для него не оставалось бы неясностей, и будущее, как и прошлое, показалось бы ему настоящим[49]49
  Цит. по: Capek, с. 122.


[Закрыть].

Философской основой строгого детерминизма было фундаментальное разграничение между миром и человеческим «Я», введенное Декартом. Как следствие, возникла уверенность в возможности объективного описания мира, лишенного даже упоминаний о личности наблюдателя-человека. Наука видела в таком объективном описании мира свой идеал.

Ньютоновская механика переживала колоссальный успех в XVIII–XIX вв. Сам Ньютон при помощи своей теории объяснил движение планет и основные свойства Солнечной системы. Но его модель была сильно упрощенной и не учитывала, например, гравитационное воздействие планет друг на друга. Из-за этого Ньютон обнаружил в ней несообразности, которые сам не мог объяснить. Он решил проблему, предположив, что Бог всегда присутствует во Вселенной, чтобы исправлять нестыковки.

Великий математик Лаплас поставил перед собой амбициозную задачу уточнить и усовершенствовать вычисления Ньютона «и предложить окончательное решение проблемы механики Солнечной системы и настолько приблизить теорию к наблюдениям, чтобы в астрономических таблицах не осталось места эмпирическим вычислениям»[50]50
  Цит. по: Jeans J. The Growth of Physical Science. London: Cambridge University Press, 1951. P. 237.


[Закрыть]. Результатом стала большая работа в пяти томах, «Небесная механика». Лаплас в мельчайших деталях описал движение планет, их спутников и комет, причины приливов и других гравитационных явлений. Он показал, что из ньютоновских законов движения следует стабильность Солнечной системы, а Вселенная – саморегулирующийся механизм. Когда Лаплас продемонстрировал Наполеону первое издание своей книги, тот, по рассказам очевидцев, заметил: «Мсье Лаплас, мне сказали, что этот грандиозный труд об устройстве Вселенной не содержит ни одного упоминания о Творце». На что Лаплас резко ответил: «Я не нуждался в этой гипотезе».

Вдохновленные успехом ньютоновской механики в астрономии, физики использовали ее для описания непрерывного течения жидкостей и колебаний упругих тел и вновь добились хороших результатов. Даже кинетическая теория теплоты получила механистическое обоснование: теплота – энергия, порожденная сложным хаотическим движением молекул вещества. Так, при повышении температуры воды подвижность молекул растет, пока они не преодолевают сил взаимного притяжения и не разделяются. При этом вода превращается в пар. А при охлаждении движение молекул замедляется, между ними возникает более тесная связь, они соединяются в новую, более жесткую и неподвижную структуру, и образуется лед. Так же чисто механически можно объяснить множество других тепловых явлений (рис. 2).

Рис. 2. Три состояния воды

Триумф механистической модели Ньютона в начале XIX в. убедил физиков в том, что ее законы управляют движением всей Вселенной и лежат в основе законов природы, а явления природы не могут иметь другого объяснения. Но по прошествии менее 100 лет стало очевидно, что ньютоновская модель не может объяснить новые физические открытия, а ее законы не всегда верны.

Это понимание пришло к ученым не внезапно, а было подготовлено открытиями, состоявшимися еще в XIX в. и создавшими почву для недавней научной революции. Всё началось с открытия и исследования явлений электричества и магнетизма, которые не допускали механического толкования, свидетельствуя о существовании новых, неизвестных до того сил. Важный шаг сделали Майкл Фарадей и Клерк Максвелл – первый был одним из величайших экспериментаторов в истории науки, а второй – блестящим теоретиком. Когда Фарадей поднес к медной катушке магнит и вызвал в ней электрический ток, преобразовав тем самым механическую работу в электрическую энергию, он создал великий поворотный момент в истории науки. Этот фундаментальный эксперимент, с одной стороны, дал рождение электротехнике, а с другой – стал основой для теоретических размышлений Фарадея и Максвелла, плодом которых стала теория электромагнетизма. Фарадей и Максвелл не только исследовали действие сил электричества и магнетизма. Прежде всего они занялись самой их природой. Они заменяли понятие «силы» понятием «силового поля» и первыми вышли за пределы физики Ньютона.

Фарадей и Максвелл отрицали, что положительный и отрицательный заряды притягиваются друг к другу точно так же, как два тела в ньютоновской механике. Они утверждали, что каждый заряд создает вокруг себя особое «возбуждение», или «состояние», и противоположный заряд, находящийся поблизости, испытывает их воздействие. Состояние пространства, способное порождать силу, было названо полем. Поле создается каждым зарядом независимо от присутствия иного заряда, способного испытать его воздействие.

Это открытие в корне изменило наше представление о физическом мире. В ньютоновской модели силы непосредственно связаны с телами, на которые они воздействуют. Теперь же место понятия «силы» заняло более сложное понятие «поля», которое существует само по себе и не имеет отношения к материальным телам. Кульминацией этой теории, получившей название электродинамики, было понимание того, что сам свет – переменное электромагнитное поле высокой частоты, движущееся в пространстве в виде волн. Мы теперь знаем, что и радиоволны, и волны видимого света, и рентгеновские лучи – электромагнитные волны, колеблющиеся магнитное и электрическое поля, различающиеся только частотой колебаний, а видимый свет – незначительная часть электромагнитного спектра (рис. 3).

Рис. 3. Спектр электромагнитного излучения

Несмотря на эти эпохальные открытия, в основе физики всё еще лежала механика Ньютона. Сам Максвелл пробовал объяснить результаты своих исследований механистически, считая поле механически напряженным состоянием эфира – очень легкой среды, заполняющей всё пространство; а электромагнитные волны – ее упругими колебаниями. Это было естественно, поскольку в волнах обычно видели колебания какой-либо среды: на поверхности воды – водной, в звуковых волнах – воздушной и т. д. Максвелл одновременно использовал несколько механистических объяснений своих открытий, явно не принимая ни одного всерьез. Видимо, он интуитивно чувствовал, хотя и не говорил прямо, что главное в его теории – понятие поля, а не механистические модели. И только Эйнштейн четко признал этот факт через 50 лет, заявив, что никакого эфира не существует, а электромагнитные поля – отдельные физические явления, которые могут перемещаться в пустом пространстве и не могут быть объяснены механистически.

Итак, в начале XX в. физика располагала двумя признанными теориями, каждая из которых относилась к своим природным явлениям: механикой Ньютона и электродинамикой Максвелла. Но ньютоновская модель уже не была единственной основой физики.

Физика конца XX столетия

Первые три десятилетия XX в. радикально изменили ситуацию в физике. Одновременное появление теории относительности и теории атома потрясли представление ньютоновской механики об абсолютном характере времени и пространства, твердых элементарных частицах, строгой причинной обусловленности всех физических явлений и абсолютной объективности познания природы. Эти старые идеи не могли быть распространены на новые территории, которые осваивала физика.

У истоков современной физики находится великое свершение одного человека, Альберта Эйнштейна. В двух своих статьях, опубликованных в 1905 г., он изложил две революционные концепции. Первая стала основой специальной теории относительности; вторая заставила по-новому взглянуть на электромагнитное излучение и легла в основу квантовой теории, имевшей дело с атомами. Последняя в окончательном виде сформировалась спустя 20 лет благодаря совместным усилиям группы физиков. А теорию относительности практически полностью разработал сам Эйнштейн. Его научные труды увековечили грандиозные достижения человеческого разума, став своего рода пирамидами современной цивилизации.

Эйнштейн был твердо уверен, что природе изначально присуща гармония, и в своей работе на протяжении всей жизни руководствовался желанием найти универсальную основу физики. Первым шагом было объединение двух самостоятельных теорий классической физики – электродинамики и механики. Эйнштейн сделал это в рамках специальной теории относительности. Она дополнила систему классической физики, но одновременно потребовала решительного пересмотра традиционных представлений о пространстве и времени и разрушила одно из оснований ньютоновского мировоззрения.

Согласно теории относительности, пространство не трехмерно, а время не существует отдельно от него. Одно тесно связано с другим, и вместе они образуют четырехмерный пространственно-временной континуум. В теории относительности мы никогда не можем говорить о пространстве отдельно от времени и наоборот. Более того, в отличие от ньютоновской модели, здесь нет единого течения времени. Разные наблюдатели, двигаясь с различными скоростями относительно наблюдаемых ими явлений, указывают на разную их последовательность. В этом случае два события, одновременные для одного наблюдателя, для другого будут протекать в определенной последовательности. И все измерения, включающие пространство и время, становятся относительными. И время, и пространство оказываются элементами языка, который использует человек для описания наблюдаемых явлений.