Елен Черскі - Буря в склянці води. Захоплива фізика повсякденного життя

Космічний телескоп «Габбл» – око, що рухається орбітою навколо нашої планети з 1990 року і зробило багато тисяч вражаючих зображень космосу. Від нього ми отримали зображення Марса, кілець Урана, найстарших зір Чумацького Шляху, галактики під чудовою назвою Сомбреро, а також велетенської туманності Краба. Але коли телескоп отак вільно плаває в космосі, то як йому вдається перебувати в одному положенні й розглядати такі крихітні цятки світла? Звідки він знає, куди обернений? Телескоп «Габбл» має шість гіроскопів, кожен з яких – це колесо, що обертається зі швидкістю 19 200 обертів за секунду. Збереження моменту імпульсу руху означає, що ті колеса продовжуватимуть обертатися з такою швидкістю, бо їх ніщо не сповільнює. А вісь обертання залишатиметься спрямованою виключно в одному напрямку, бо причини для зміни її спрямування нема. Гіроскопи надають телескопові опорний напрямок, і його оптика може залишатися націленою на віддалений об’єкт так довго, скільки потрібно. Цей принцип фізики, який застосовується для спрямування одного з чудес техніки, виробленого нашою цивілізацією, можна продемонструвати в кухні за допомогою яйця.

Ось чому я люблю фізику. Отримані знання рано чи пізно все ж таки знайдуть своє застосування, але то – велика пригода, бо ніколи не вгадаєш, до якого відкриття з ними прийдеш буквально вже наступного разу. Наскільки нам відомо, закони фізики, які ми спостерігаємо на Землі, діють у цілому всесвіті. Багато коліщат і гвинтиків нашого всесвіту є загальнодоступними. Ви можете самостійно перевірити їхню дію. З того, що довідуємося про яйце, вилуплюється принцип повсюдної дії. Коли виходиш із дому з отаким щойно вилупленим пташеням, то світ набуває цілком іншого вигляду.

У давнину інформація цінувалася більше, ніж нині. Кожен її самородок був тяжко зароблений і вважався дуже коштовним. Нині ми живемо на березі океану знань, з якого раз за разом здіймається цунамі загрожує нашій розсудливості. Якщо нам вдалося дожити дотепер, то навіщо шукати ще більше знань, а значить, і більше ускладнень? Космічний телескоп «Габбл» – дуже навіть гарна річ, але якщо час від часу він не зиркне донизу, щоб допомогти знайти ваші ключі, коли ви квапитеся на зустріч, то яке це має значення?

Людей цікавить світ, і ми отримуємо багато радості, задовольняючи свою цікавість. Цей процес навіть ще приємніший, якщо ми дізнаємося про щось самостійно або якщо доходимо до розуміння чогось разом, мандруючи до відкриття з кимось. Фізичні принципи, про які дізнаємося за посередництвом гри, також застосовуються в нових медичних технологіях, метеорології, стільникових телефонах, самоочисному одязі та термоядерних реакторах. Сучасне життя вимагає ухвалення складних рішень: а чи варто платити більше за лампочки денного світла? А чи безпечно спати з телефоном біля голови? Чи варто мені покладатися на прогноз погоди? Яка буде різниця, якщо мої сонячні окуляри матимуть поляризаційні фільтри? Деякі основні принципи часто не дають конкретних відповідей, але вони дають контекст, потрібний для постановки правильних запитань. А якщо ми навчимося самостійно доходити до розв’язки завдань, то не почуватимемося безпорадними, коли за першої спроби не отримаємо чіткої відповіді. Ми знатимемо, що, трохи подумавши, зможемо щось таки з’ясувати і чимось собі зарадити. Критичне мислення – невід’ємна частина наших намагань зрозуміти світ, особливо з усіма тими рекламодавцями та політиками, які так гучно розповідають нам про свою всеосяжну обізнаність. Нам потрібно вміти придивлятися до фактів, а тоді доходити свого висновку про те, що вони нам кажуть. На кону щось значно більше, ніж наше щоденне життя. Бо саме ми відповідаємо за цивілізацію. Ми голосуємо, вибираємо, що купувати і як жити, а тоді разом з усім людством ідемо далі. Ніхто не в змозі зрозуміти всіх деталей нашого складного світу, але основні принципи – це безцінні знаряддя, які варто захопити із собою в дорогу.

Беручи все це до уваги, думаю, що бавитися фізичними іграшками з навколишнього світу – це щось більше, ніж «розвага», попри те, що особисто я – велика прихильниця забави заради самої забави. Наука – це не тільки збирання та накопичення фактів – це логічний процес віднаходження розв’язків. Завдання науки полягає в тому, що кожен може поглянути на певні дані та на їхній основі дійти обґрунтованого висновку. Спочатку такі висновки можуть відрізнятися один від одного, але тоді ви йдете далі й збираєте ще більше даних, які допомагають вибрати між двома різними описами світу, і, врешті, висновки таки починають збігатися. Ось саме цим наука й відрізняється від ненаукових дисциплін, бо наукова гіпотеза дає конкретні прогнози, які можна потім перевірити. А це означає, якщо хтось має певну ідею щодо того, як, на його погляд, щось працює, то наступним кроком має стати обмірковування, які будуть наслідки запропонованої ідеї. Особливо наполегливо треба дошукуватися наслідків, які можна перевірити, зокрема тих, чию хибність можна довести. Якщо ваша гіпотеза підтверджується, пройшовши всілякі випробування, то ми обережно починаємо погоджуватися, що це, мабуть, хороша модель розуміння того, як влаштований світ. Наука завжди прагне вказувати на помилки, бо це найкоротший шлях до знання того, що насправді відбувається.