Ю Данилов - Физик читает Кэрролла

То, что представляется мелкой ошибкой, на поверку может оказаться глубокой и тонкой идеей, оценить которую сразу не так-то просто! К тому же "поиск ошибок" Кэрролла - занятие отнюдь "не безопасное": Кэрролл - автор далеко не "ручной" и вполне способен умышленно ввести читателя в заблуждение - в надежде, что "_радость открытия ошибок и испытанное при этом чувство интеллектуального превосходства над автором в какой-то мере вознаградят счастливца за потерю времени и беспокойство_" {Предисловие к "Полуночным задачам, придуманным в часы бессонницы". - В кн.: Льюис Кэрролл. История с узелками. М., 1973, с. 92.}.

Убедительным примером "коварства" (и нетривиальности физического мышления) Кэрролла может служить знаменитая задача "Обезьяна и груз", придуманная Кэрроллом в конце 1893 г.: "_Через блок, прикрепленный к потолку, переброшен канат. На одном конце каната висит обезьяна, к другому прикреплен груз, вес которого в точности равен весу обезьяны. Предположим, что обезьяна начала взбираться вверх по канату. Что произойдет при этом с грузом_?"

Как и многие другие творения Кэрролла, его "обезьянья" задача породила многочисленные дискуссии и споры. Ей посвящена обширная литература. Потешаясь над своими учеными коллегами - профессорами физики Клифтоном и Прайсом, профессором химии Верной Харкортом и лектором колледжа Христовой церкви Оксфордского университета Сэмпсоном, Кэрролл сделал в своем дневнике следующую запись: "_21 декабря, четверг (1893 г.). Получил ответ профессора Клифтона к задаче "Обезьяна и груз". Весьма любопытно, сколь различных мнений придерживаются хорошие математики. Прайс утверждает, что груз будет подниматься с возрастающей скоростью, Клифтон (и Харкорт) считают, что груз будет подниматься с такой же скоростью, как обезьяна, а Сэмпсон полагает, что груз будет опускаться_". Нашлись и такие, кто считал, что груз останется на месте.

Споры по поводу того, какое решение "обезьяньей" задачи Кэрролла следует считать _единственно правильным_, время от времени возникают и поныне. (В действительности условия задачи _недоопределены_ и ответ зависит от дополнительных предположений, вводимых при решении задачи.) Задача "Обезьяна и груз" вошла в число 400 лучших задач, отобранных авторитетным жюри и составивших содержание специального выпуска журнала "The American Mathematical Monthly" {The Otto Dunkel Memorial Problem Book, ed. by H. Evans and E. P. Stark. - "The American Mathematical Monthly", 64.7 (Part II), 1957. Русский перевод см. в кн.: Избранные задачи. М., "Мир", 1977 (задача Э 8).}. Такой успех редко выпадает на долю автора физической задачи, тем более автора не профессионала, а любителя. Не один преподаватель физики мог бы присоединиться mutatis mutandis к словам В. Сибрука, написанным по поводу обратной ситуации - успеху выдающегося американского физика Роберта Вуда, выступившего в качестве любителя на литературном поприще: "Будь я проклят, если я стану сочувствовать автору-любителю, стихи которого выдержали девятнадцать изданий, а псевдонаучные сенсации были опубликованы в крупнейших журналах Америки" {Вильям Сибрук. Роберт Вуд. М., Физматгиз, 1960, с. 176.}.

Столь же отчетливо звучит "физическая тема" и в задаче о двух ведерках из "Истории с узелками" (Узелок IX). Суть ее сводится к следующему. Маленькое ведерко плавает в другом ведерке чуть больших размеров. Воды в большем ведерке - едва на донышке.

Ведерко плавает, подчиняясь, конечно, закону Архимеда, который в старых учебниках сформулирован так: "Тело, погруженное в жидкость, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость". Но откуда взять столько жидкости, если она едва покрывала дно большего ведерка?

И все же сколь ни интересны физические задачи Кэрролла, его произведения обладают неотразимой привлекательностью в глазах физической аудитории прежде всего потому, что "сумасшедшая" логика Кэрролла близка и созвучна логике современной физической теории, долженствующей сочетать в себе "_безумные_" идеи (по Бору) и _математическое изящество_ (по Дираку).

Желая лишить изучающего логику ориентиров, подсказываемых здравым смыслом, Кэрролл придумал логические задачи {"Символическая логика". - В кн. Льюис Кэрролл. История с узелками.}, в которых посылки находились в вопиющем противоречии с повседневным опытом. Но правила вывода, подобно улыбке Чеширского Кота, оставались и после того, как угасала надежда на помощь здравого смысла. Именно эти правила и позволяли найти решение задачи. Физику не приходится измышлять логические задачи с "безумными" посылками: их ставит перед ним сама природа.

Читать дальше