Вардан Торосян - Концепции современного естествознания

Неслучайно огромную известность приобрела книга нобелевского лауреата С. Вайнберга «Первые три минуты» (после взрыва). Не менее характерно, что когда Дж. Гамова (1904–1968), одного из авторов «расширяющейся вселенной», спросили, а что же было до большого взрыва, он напомнил ответ Св. Августина на вопрос, чем же занимался Бог до шести дней творения – готовил ад для тех, кто осмелится задать такой вопрос. Современная наука все более задается такими адскими вопросами, и именно поиски ответов на них составляют ее прогресс. Так, в своей нобелевской речи биолог Ф. Крик, открывший структуру РНК и ДНК – молекул генетического кода, сообщил, что этого успеха он достиг потому, что еще в ранней молодости отделил вопрос об их структуре от вопроса, почему она именно такая. Читатель догадался, что такой вопрос задали уже ученики Ф. Крика!

Современное естествознание имеет дело с ветвящимися мирами, гиперскоростями, исчезающе малыми величинами, виртуальными частицами. Хотя наука ориентирована на предметное и объективное исследование реальности (включая в это исследование объекты, которые могут стать предметом практического освоения только в будущем), в ней приходится иметь дело с объектами, не сводимыми к наглядным предметам обыденного опыта.

Целый ряд объектов исследования естественных наук является теоретическими конструктами, не имеющими реальных прототипов и даже аналогов. Подобная ситуация издавна знакома естествознанию, но при введении, скажем, понятий идеального газа, абсолютно упругого удара или абсолютно черного тела предполагалось, что, хотя таковых не существует в природе, но эти идеализации отталкиваются от реальных аналогов, идеализируя, выделяя те или иные их особенности для разностороннего исследования. В эпоху классического естествознания ученый был убежден в реальном существовании теплорода, флогистона, эфира, хотя и сознавал, что, скажем, теплород не обязательно должен быть жидкостью с приписываемыми ей свойствами, обеспечивающими перенос тепла. Именно поэтому буквально трагедией оказался для ученых классической формации вывод опыта Майкелсона-Морли (1881 г.) о том, что эфир попросту не существует (после того, как он прослужил в течение нескольких веков в качестве исключительно полезного теоретического конструкта).

Даже после поучительных уроков, связанных с крахом механико-математических представлений, ученые, приученные к соответствующему стилю мышления, продолжали стремиться к наглядным моделям (так, яркий пример – планетарная модель атома Резерфорда, сменившаяся затем моделью Зоммерфельда – Бора, где электроны, вращаясь по орбитам вокруг ядра, могли уже перескакивать с одной орбиты на другую, испуская или поглощая квант энергии). Признания же, что они вовсе не вращаются по орбитам, а лишь меняют свой энергетический уровень, и по сей день не встретить в учебниках физики (во всяком случае, школьных). Опять же к этому надо относиться с пониманием, оправдывая естественностью стремления к наглядности. Но что сказать о виртуальных частицах, появившихся в физике уже в первой половине века (задолго до модной сейчас виртуальной реальности) – вопрос о реальности или нереальности их существования покажется современному физику столь же неуместным и невежественным, как пресловутый вопрос о конях спереди или сзади локомотива. Получается так, что сам вопрос о реальности шаг за шагом сменяется, замещается вопросом о допустимости или недопустимости тех или иных конструктов в той или иной теории.

Особенности объектов естественнонаучных теорий делают недостаточными те средства, которые применяются в обыденном познании. Прежде всего сказанное относится к языку науки, все более специализирующемуся по мере ее развития. Становится неизбежным особый понятийный аппарат, включающий такие понятия, как «странность» или «очарование» – со строгим научным статусом и вполне конкретным содержанием, в них вкладываемым. Наряду со специализированным языком естествознание все более нуждается в развитии особых средств и методов исследования, как теоретических, так и экспериментальных. Развитие естественных наук неоднократно приводило к созданию специального математического аппарата (логарифмы в эпоху Кеплера, дифференциальное и интегральное исчисление у Декарта и Лейбница, тензорный анализ – новый раздел математики, который потребовался Эйнштейну для создания общей теории относительности и был создан по его просьбе коллегой – математиком).