Никогда еще экспериментальное физическое изслѣдованіе не переживало столь бурнаго подъема, какъ на глазахъ нашего поколѣнія, и никогда еще сознаніе значенія нашей науки для человѣческой культуры не проникало въ широкіе круги въ такой мѣрѣ, какъ въ настоящее время. Нѣтъ человѣка, который не интересовался бы болѣе или менѣе, волнами безпроволочнаго телеграфа, электронами, рентгеновскими лучами, явленіями радіоактивности. Но если мы спросимъ, въ какой мѣрѣ эти новыя блестящія открытія вліяли и способствовали нашему пониманію природы и ея законовъ, то на первый взглядъ положеніе вещей покажется намъ здѣсь далеко не столь блестящимъ.
Предшествующая теоретическая эпоха отличалась такой ясностью, такой спокойной увѣренностью, что ее по справедливости называютъ классической. Совсѣмъ не то мы видимъ теперь. Если мы попробуемъ съ нѣкоторой высоты и отдаленія оцѣнить современное состояніе физическихъ теорій, то впечатлѣніе наше будетъ такое, что благодаря множеству новыхъ, отчасти совершенно неожиданныхъ, опытныхъ открытій современное изслѣдованіе какъ бы запуталось и точно ощупью ищетъ пути. Мы видимъ вездѣ, какъ старыя, прочно укоренившіяся представленія подвергаются нападкамъ, общепризнанныя предложенія опровергаются, и на ихъ мѣсто утверждаются новыя гипотезы, столь смѣлыя, что пониманіе ихъ иногда недоступно даже для людей науки. И ужъ менѣе всего, конечно, эти гипотезы могутъ намъ внушить увѣренность въ непрерывный и сознательно идущій къ цѣли прогрессъ науки. Такимъ образомъ, современная теоретическая физика напоминаетъ намъ древнее и чтимое зданіе, пришедшее уже въ ветхость: постепенно отваливается одинъ кусокъ за другимъ, и вотъ-вотъ начинаетъ уже колебаться самый фундаментъ.
Въ дѣйствительности, однако, такое впечатлѣніе совершенно обманчиво. Правда, въ строѣ физическихъ теорій въ настоящее время совершаются очень крупныя и глубокія измѣненія. Но ближайшее разсмотрѣніе показываетъ, что происходитъ отнюдь не разрушеніе, а наоборотъ, расширеніе и усовершенствованіе зданія; здѣсь и тамъ работники сдвигаютъ отдѣльныя плиты, чтобы заложить ихъ въ болѣе надежномъ и подходящемъ мѣстѣ, но самый фундаментъ никогда не обладалъ такой твердостью и прочностью, какъ въ настоящее время. Я постараюсь подробнѣе объяснить и обосновать это утвержденіе.
Но прежде всего замѣчаніе общаго характера. Первымъ толчкомъ къ пересмотру и преобразованію физической теоріи почти всегда служитъ открытіе одного или нѣсколькихъ фактовъ, которые не вмѣщаются въ рамкахъ теоріи въ ея современномъ видѣ. Эти факты и являются всегда той Архимедовой точкой, опираясь на которую можно ниспровергнуть самыя устойчивыя и тяжеловѣсныя теоріи. Вотъ почему для настоящаго теоретика нѣтъ ничего интереснѣе, чѣмъ фактъ, оказывающійся въ прямомъ противорѣчіи съ общепризнанной теоріей. И въ самомъ дѣлѣ, здѣсь-то собственно и начинается его задача.
Какъ нужно поступить въ подобномъ случаѣ? Одно несомнѣнно: въ существующей теоріи нѣчто должно быть измѣнено такъ, чтобы она согласовалась съ новымъ фактомъ. Но часто не такъ-то легко бываетъ рѣшить, какая именно глава теоріи нуждается въ усовершенствованіи. Въ самомъ дѣлѣ, одинъ фактъ не даетъ еще теоріи. Обыкновенно теорія состоитъ изъ цѣлаго ряда связанныхъ между собой предложеній. Она подобна сложному организму, отдѣльныя части котораго находятся въ такой многообразной и тѣсной зависимости между собой, что всякое вторженіе въ одно какое-либо мѣсто чувствуется болѣе или менѣе сильно въ различныхъ другихъ, повидимому, весьма отдаленныхъ частяхъ. Поэтому каждое умозаключеніе данной теоріи вытекаетъ изъ совокупности нѣсколькихъ ея предложеній, такъ что за каждый промахъ теоріи обыкновенно должны отвѣчать нѣсколько предложеній, и спасительный выходъ почти всегда можетъ быть найденъ нѣсколькими различными путями. Обыкновенно вопросъ, въ концѣ концовъ, разростается въ конфликтъ между двумя или тремя предложеніями, которыя раньше мирно уживались въ теоріи, а теперь въ виду новаго факта по крайней мѣрѣ, одно изъ нихъ, непремѣнно должно отпасть. Нерѣдко борьба тянется годы и даже десятки лѣтъ. Исходъ ея знаменуется не только окончательнымъ исчезновеніемъ побѣжденнаго предложенія, но вмѣстѣ съ тѣмъ также, — на что мы здѣсь должны обратить особе вниманіе, — и естественнымъ укрѣпленіемъ и возвышеніемъ въ достоинствѣ другихъ, побѣдившихъ предложеній
Тутъ мы должны отмѣтить чрезвычайно важный и замѣчательный фактъ: во всѣхъ конфликтахъ подобнаго рода, разыгравшихся въ новѣйшее время, побѣдителями въ борьбѣ остались великіе общіе принципы физики; начало сохраненія энергіи, начало сохраненія количества движенія, начало наименьшаго дѣйствія, основныя начала термодинамики, и всѣ эти принципы сильно повысились въ своемъ значеніи. Побѣжденными же въ борьбѣ оказались такія предложенія, которыя до того, правда, служили, повидимому, надежной исходной точкой во всѣхъ теоретическихъ разсужденіяхъ, но только потому, что ихъ считали вполнѣ самоочевидными, и вслѣдствіи этого не находили нужнымъ или просто забывали даже упоминать о нихъ особо. Можно сказать, словомъ, что побѣда великихъ физическихъ принциповъ надъ нѣкоторыми только привычными намъ, хотя и глубоко укоренившимися допущеніями, и представленіями опредѣляетъ собой весь характеръ теоретической физики въ ея современномъ развитіи.
Для большей ясности я остановлюсь на нѣкоторыхъ изъ предложеній указаннаго рода: раньше ими обыкновенно пользовались безъ всякихъ колебаній, какъ самоочевидной основой всякой теоріи, но при свѣтѣ новыхъ фактовъ они оказались несовмѣстимыми съ общими принципами физики или, по меньшей мѣрѣ, весьма и весьма сомнительными. Я назову здѣсь три такихъ предложенія: неизмѣняемость химическихъ атомовъ, взаимная независимость между пространствомъ и временемъ, и, наконецъ, непрерывность всѣхъ динамическихъ процессовъ.
Само собой понятно, я здѣсь отнюдь не собираюсь излагать всѣхъ тѣхъ вѣскихъ основаній, которыя говорятъ противъ неизмѣняемости химическихъ атомовъ. Я укажу лишь одинъ единственный фактъ, который привелъ къ безвыходному столкновенію этого допущенія, которое раньше считалось самоочевиднымъ, съ однимъ общимъ физическимъ принципомъ. Этотъ фактъ есть постоянное выдѣленіе тепла всякимъ радіевымъ соединеніемъ, а физическій принципъ — начало сохраненія энергіи, и конфликтъ закончился, наконецъ, полной побѣдой этого начала, хотя вначалѣ нѣкоторые изслѣдователи начали было въ немъ сомнѣваться.
Радіевая соль, заключенная въ достаточно толстой свинцовой оболочкѣ, безпрерывно выдѣляетъ теплоту, — каждый граммъ радія около 135 калорій въ часъ, — и потому она все время, подобно натопленной печи, остается болѣе теплой, чѣмъ окружающая среда. Но согласно принципу сохраненія энергіи наблюдаемая теплота не можетъ возникнуть изъ ничего, и гдѣ-нибудь должно происходить эквивалентное измѣненіе, являющееся причиной наблюдаемаго выдѣленія тепла. Въ печи эту роль играетъ непрерывный процессъ горѣнія. Въ соляхъ же радія, за отсутствіемъ всякаго другого химическаго процесса, необходимо допустить измѣненіе самихъ атомовъ радія. Эта гипотеза, которая съ точки зрѣнія прежней химіи кажется неслыханно смѣлой, подтвердилась, однако, во всѣхъ направленіяхъ.
Если стоять на строго формальной почвѣ, то въ понятіи перемѣннаго атома заключается извѣстное противорѣчіе, такъ какъ атомы по своему первоначальному опредѣленію являются неизмѣняемыми составными частями всѣхъ матеріальныхъ тѣлъ. Поэтому, чтобы быть точнымъ, слѣдовало бы названіе „атомъ“ оставить только за дѣйствительно неизмѣняемыми элементами, т. е. скажемъ, за электронами и водородомъ. Но такая перемѣна обозначеній вызвала бы въ научной литературѣ полнѣйшій хаосъ, не говоря уже о томъ, что врядъ ли даже когда-либо удастся вообще установить, существуютъ ли абсолютно неизмѣняемые элементы. Вѣдь атомы современной химіи давно уже перестали быть атомами Демокрита; они имѣютъ гораздо болѣе строгое опредѣленіе, на основѣ котораго производятся относящіяся къ нимъ вычисленія и измѣренія. Только объ этихъ атомахъ идетъ рѣчь, когда говорятъ о превращеніи атомовъ, такъ что недоразумѣніе въ указанномъ направленіи совершенно исключено.
Столь же самоочевидной, какъ неизмѣняемость атомовъ, до недавняго времени казалась и взаимная независимость между количествами, относящимися къ пространству, съ одной стороны, и ко времени — съ другой. Вопросъ, одновременны ли или нѣтъ два событія, происходящія въ двухъ различныхъ мѣстахъ, имѣлъ прежде опредѣленный физическій смыслъ безотносительно къ наблюдателю, производившему измѣреніе времени. Теперь же это не такъ. Благодаря факту, который до сихъ поръ постоянно подтверждается тончайшими оптическими и электродинамическими опытами и которыя носитъ краткое, хотя и не вполнѣ ясное, названіе относительности всѣхъ движеній, простое представленіе объ одновременности пришло въ конфликтъ съ такъ называемымъ принципомъ постоянства скорости свѣта, установленнымъ электродинамикой Максвелла-Лоренца; этотъ принципъ гласитъ, что скорость распространенія свѣта въ пустомъ пространствѣ не зависитъ отъ движенія источника свѣта. Такимъ образомъ, если считать относительность экспериментально доказанной, то приходится пожертвовать либо принципомъ постоянства скорости свѣта, либо же взаимной независимостью между пространствомъ и временемъ.
Пояснимъ сказанное простымъ примѣромъ. Представимъ себѣ, что изъ нѣкоторой центральной станціи, напримѣръ, съ Эйфелевой башни, безпроволочнымъ телеграфомъ посылается сигналъ времени, (какъ это, впрочемъ, нынѣ дѣйствительно дѣлается международнымъ бюро времени). Всѣ станціи, находящіяся на окружности на одинаковомъ разстояніи отъ центральной станціи, получатъ сигналъ въ одинъ и тотъ же моментъ и могутъ сообразно съ нимъ вывѣрить свои часы. Но этотъ способъ контролированія времени становится принципіально недопустимымъ, коль скоро мы, основываясь на относительности всѣхъ движеній, перенесемся мысленно съ земли на солнце и будемъ, слѣдовательно, разсматривать землю, какъ находящуюся въ движеніи. Въ самомъ дѣлѣ, согласно принципу постоянства скорости свѣта ясно, что тѣ станціи, которыя для наблюдателя съ центральной станціи находятся въ направленіи движенія земли, получатъ сигналъ позже, чѣмъ станціи, лежащія въ противоположномъ направленіи, такъ какъ первыя станціи движутся прочь отъ свѣтовыхъ волнъ сигнала, которымъ приходится поэтому ихъ догонять, тогда какъ противоположныя станціи, напротивъ, несутся навстрѣчу волнамъ. Такимъ образомъ принципъ постоянства скорости свѣта дѣлаетъ невозможнымъ абсолютное опредѣленіе времени, т. е. независимое отъ состоянія движенія наблюдателя: отъ одного изъ двухъ мы должны отказаться. До настоящаго времени рѣшительный перевѣсъ въ борьбѣ остается за принципомъ постоянства скорости свѣти, и, несмотря на нѣкоторыя возникшія въ послѣднее время сомнѣнія, весьма вѣроятно, что и впредь въ этомъ отношеніи ничто не измѣнится.
Третье изъ перечисленныхъ выше предложеній относится къ непрерывности всѣхъ динамическихъ дѣйствій; прежде оно являлось неоспоримой предпосылкой всѣхъ физическихъ теорій, которая въ связи съ видоизмѣненными слегка представленіями Аристотеля выкристаллизовалась въ извѣстный догматъ natura non facit saltus (природа не дѣлаетъ скачковъ). Но и въ этой издревле почитаемой твердынѣ физической науки современное изслѣдованіе пробило глубокую брешь. На почвѣ новѣйшихъ опытныхъ фактовъ этотъ догматъ пришелъ въ конфликтъ съ принципами термодинамики, и, судя по всѣмъ признакамъ, дни его сочтены. Какъ оказывается, природа въ дѣйствительности дѣлаетъ скачки, и притомъ весьма страннаго рода. Для большей ясности я позволю себѣ прибѣгнуть къ наглядному сравненію.
Представимъ себѣ водную поверхность, на которой сильный вѣтеръ вздымаетъ высокія волны. Когда вѣтеръ совершенно прекратится, волны будутъ тѣмъ не менѣе продолжаться еще долгое время, ударяя то объ одинъ берегъ, то о другой. Но при этомъ съ ними происходитъ характерное измѣненіе. Энергія движенія болѣе длинныхъ и болѣе грубыхъ волнъ превращается все больше и больше въ энергію движенія болѣе короткихъ и мелкихъ волнъ, въ особенности когда онѣ ударяютъ о берегъ или о другой неподвижный предметъ. Этотъ процессъ продолжается до тѣхъ поръ, пока, наконецъ, волны не сдѣлаются столь малыми, движенія столь ломкими, что станутъ совершенно невидимы для глазъ. Это — всѣмъ извѣстный переходъ видимаго движенія въ теплоту, молярнаго движенія въ молекулярное, правильнаго движенія въ безпорядочное: въ правильномъ движеніи множество сосѣднихъ молекулъ имѣетъ одну и ту же скорость, тогда какъ при безпорядочномъ движеніи каждая молекула имѣетъ свою особую скорость, отличную какъ по величинѣ, такъ и направленію.
Но нарисованный нами процессъ расщепленія не идетъ до безконечности, а находитъ себѣ естественную границу въ размѣрахъ атомовъ. Въ самомъ дѣлѣ, движеніе каждаго атома, взятаго отдѣльно самъ по себѣ, всегда правильное, такъ какъ отдѣльныя части атома всѣ движутся съ одной и той же общей всѣмъ имъ скоростью. Чѣмъ крупнѣе атомъ, тѣмъ меньше расщепляется совокупность его энергіи движенія[1]. До сихъ поръ все ясно, и классическая теорія прекрасно согласуется съ опытомъ.
Но представимъ себѣ теперь другой, совершенно аналогичный процессъ, не съ водяными волнами, а со свѣтовымъ или тепловымъ излученіемъ. Предположимъ, напримѣръ, что лучи, испускаемые сильно охлажденнымъ тѣломъ, посредствомъ зеркалъ собираются въ замкнутомъ поломъ пространствѣ, между стѣнками котораго они испытываютъ постоянное отраженіе отъ одной стороны въ другую. Здѣсь тоже совершается постепенное превращеніе лучистой энергіи длинныхъ волнъ, энергіи „правильнаго“ движенія въ энергію болѣе короткихъ волнъ, энергію безпорядочнаго движенія; болѣе длиннымъ, грубымъ волнамъ соотвѣтствуютъ ультра-красные лучи, а болѣе короткимъ, тонкимъ — ультра-фіолетовые лучи спектра. Согласно классической теоріи мы должны, слѣдовательно, ожидать, что вся лучистая энергія сведется, наконецъ, къ ультра-фіолетовой части спектра, или, другими словами, что постепенно ультра-красные, а также видимые лучи исчезнутъ и превратятся въ невидимые ультра-фіолетовые лучи, имѣющіе, главнымъ образомъ, химическое дѣйствіе.
Оказалось, однако, что въ природѣ нельзя найти ни малѣйшаго намека на подобное явленіе. Превращеніе, напротивъ, раньше или позже достигаетъ своего совершенно опредѣленнаго завершенія которое можно констатировать съ точностью, и тогда состояніе излученія остается во всѣхъ отношеніяхъ устойчивымъ. Были сдѣланы самыя разнообразныя попытки примирить этотъ фактъ съ классической теоріей, но до сихъ поръ постоянно оказывалось, что противорѣчіе коренится слишкомъ глубоко; вслѣдствіе этого возникла необходимость подвергнуть пересмотру самые корни теоріи, — ея основы. Снова приходится констатировать, что принципы термодинамики оказались совершенно непоколебимыми. Дѣйствительно, единственный найденный до сихъ поръ путь, обѣщающій, повидимому, полное рѣшеніе загадки, исходитъ какъ разъ отъ двухъ главныхъ началъ термодинамики, но онъ соединяетъ ихъ съ новой своеобразной гипотезой, содержаніе которой можно при помощи двухъ приведенныхъ выше образовъ передать приблизительно такъ.
Въ водяныхъ волнахъ расщепленіе энергіи движенія достигаетъ своего конца благодаря тому, что атомы въ извѣстной мѣрѣ препятствуютъ безпредѣльному расщепленію, такъ какъ каждый атомъ представляетъ собою опредѣленное, конечное количество (кванту) матеріи, которое можетъ двигаться только какъ цѣлое. Аналогичнымъ образомъ также при свѣтовомъ и тепловомъ излученіи, которыя сами по себѣ, правда, имѣютъ совершенно нематеріальную природу, должны все-таки дѣйствовать извѣстные процессы, которые сдерживаютъ лучистую энергію въ опредѣленныхъ конечныхъ количествахъ-квантахъ, и сдерживаютъ тѣмъ крѣпче, чѣмъ короче волны, т. е. чѣмъ быстрѣе совершаются колебанія[2].
Какъ намъ опредѣленно представить себѣ возникновеніе подобныхъ квантъ чисто динамическаго рода, объ этомъ пока еще ничего нельзя сказать съ достовѣрностью. Можно было бы представить себѣ возникновеніе квантъ примѣрно такимъ образомъ, что всякій источникъ излученія можетъ испускать энергію лишь при условіи, когда ея количество будетъ не меньше нѣкоторой минимальной величины, подобно тому, напримѣръ, какъ резиновый пузырь, въ который постепенно накачиваютъ воздухъ, лопается и сразу отдаетъ свое содержимое, лишь когда масса воздуха въ немъ достигнетъ опредѣленнаго количества (кванты).
Такъ или иначе, гипотеза квантъ привела къ представленію, что въ природѣ бываютъ измѣненія, которыя совершаются не непрерывно, но на подобіе взрывовъ. Какъ всѣмъ, вѣроятно, извѣстно, это представленіе значительно выиграло въ наглядности, благодаря открытію и подробному изслѣдованію радіоактивныхъ явленій. Вообще же всѣ затрудненія, встрѣчаемыя на пути къ точному выясненію вопроса, пока стушевываются передъ тѣтъ обстоятельствомъ, что гипотеза квантъ успѣла уже дать результаты, которые лучше всѣхъ прежнихъ теорій согласуются съ произведенными до сихъ поръ измѣреніями излученія.
Но больше того. Весьма счастливымъ предзнаменованіемъ для гипотезы кванта, какъ и вообще для всякой новой гипотезы, является то обстоятельство, что она подтверждается и въ тѣхъ областяхъ, которыхъ она первоначально вовсе не имѣла въ виду. Здѣсь я приведу только одинъ весьма замѣчательный примѣръ. Съ тѣхъ поръ какъ удалось получить въ жидкомъ состояніи воздухъ, водородъ и гелій, для опытнаго изслѣдованія низкихъ температуръ открылось новое обширное поле, и за короткое время здѣсь удалось уже получить рядъ новыхъ весьма поразительныхъ результатовъ. Чтобы нагрѣть кусокъ мѣди отъ −250° до −249°, т. е. на 1°, нужно затратить не такое же количество теплоты, какъ для нагрѣванія мѣди отъ 0° до 1°, но примѣрно въ 30 разъ меньшее. Если же начальная температура мѣди была бы еще ниже, чѣмъ −250°, то и соотвѣтственное количество теплоты было бы еще во много разъ меньше, и нельзя указать границы этому уменьшенію. Этотъ фактъ рѣзко противорѣчитъ не только всѣмъ обычнымъ представленіямъ, но также и требованіямъ классической теоріи. Въ самомъ дѣлѣ, хотя мы уже больше ста лѣтъ тому назадъ научились точно различать температуру отъ количества теплоты, однако, кинетическая теорія матеріи привела къ заключенію, что эти двѣ величины, если и не точно пропорціональны, то, по крайней мѣрѣ, измѣняются до извѣстной степени параллельно.
Гипотеза квантъ вполнѣ выяснила этотъ трудный вопросъ и, кромѣ того, она при этомъ случаѣ привела еще и къ другому весьма важному результату, а именно, что силы, которыми вызываются тепловыя колебанія въ твердомъ тѣлѣ, совершенно такого же рода, какъ и силы, производящіе упругія колебанія. Такимъ образомъ, теперь мы съ помощью гипотезы квантъ имѣемъ возможность по упругимъ свойствамъ одноатомнаго тѣла опредѣлить количественно его тепловую энергію для различныхъ температуръ, — т. е. рѣшена задача, которая классической теоріи была совершенно не по плечу. Отсюда возникъ далѣе цѣлый рядъ другихъ, на первый взглядъ весьма странныхъ вопросовъ, напримѣръ, о томъ, не совершаются ли и колебанія звучащаго камертона не абсолютно непрерывно, но квантами. Конечно, при акустическихъ колебаніяхъ, вслѣдствіе ихъ сравнительно малой частоты, кванты энергіи чрезвычайно малы; напримѣръ, при тонѣ „la“ онѣ составляютъ лишь около трехъ квадрилліонныхъ частей единицы работы въ абсолютныхъ механическихъ мѣрахъ. Практически гипотеза квантъ оставляетъ поэтому безъ измѣненія обыкновенную теорію упругости; вѣдь мирится же эта послѣдняя съ вполнѣ аналогичнымъ обстоятельствомъ, — а именно, съ тѣмъ, что она разсматриваетъ матерію, какъ вполнѣ непрерывную, тогда какъ, точно говоря, она имѣетъ атомистическое строеніе, т. е. состоитъ изъ квантъ. Но съ принципіальной точки зрѣнія эта новая гипотеза знаменуетъ собой очевидный для всякаго переворотъ. И хотя природа динамическихъ квантъ пока еще представляется довольно загадочной, но извѣстные уже нынѣ факты почти не позволяютъ сомнѣваться въ ихъ существованіи въ той или иной формѣ. Въ самомъ дѣлѣ, не можетъ не существовать то, что можетъ быть измѣрено.
Такъ физическая картина міра въ свѣтѣ новѣйшаго изслѣдованія постепенно открываетъ намъ все болѣе тѣсную связь своихъ отдѣльныхъ чертъ и вмѣстѣ своеобразное ихъ строеніе, тогда какъ прежде тонкія детали были недоступны и оставались скрытыми для нашихъ глазъ, недостаточно еще изощренныхъ. Однако, можно все-таки спросить, даютъ ли эти успѣхи что-нибудь существенное для удовлетворенія нашего стремленія къ знанію? Приближаетъ ли насъ утонченная картина міра хотя бы на одинъ шагъ къ пониманію самой природы? Этотъ принципіальный вопросъ относится къ тѣмъ, которые были передуманы человѣчествомъ безчисленное множество разъ, и если мы здѣсь остановимся на немъ, то не для того, чтобы сказать что-нибудь существенно новое, а просто потому, что еще и теперь взгляды по этому вопросу рѣзко расходятся, а съ другой стороны, опредѣлить свое отношеніе къ нему необходимо для всякаго, кто глубже интересуется цѣлями науки.
Тридцать пять дѣтъ тому назадъ Германъ фонъ-Гельмгольцъ доказывалъ, что наши воспріятія никогда не могутъ намъ дать изображенія внѣшняго міра, а самое большее — лишь указанія для его воспроизведенія въ нашемъ сознаніи. Дѣйствительно, нѣтъ никакого основанія допускать какое-нибудь сходство между своеобразнымъ внѣшнимъ дѣйствіемъ и вызваннымъ черезъ него своеобразнымъ ощущеніемъ: всѣ вырабатываемыя нами представленія о внѣшнемъ мірѣ, въ сущности, являются лишь какъ бы отраженіемъ нашихъ собственныхъ ощущеній. Спрашивается, имѣетъ ли какой-нибудь смыслъ противоставить нашему самосознанію отличную отъ него „вещь въ себѣ“? Не представляютъ ли собой, напротивъ, всѣ такъ называемые законы природы, въ сущности, лишь болѣе или менѣе цѣлесообразныя правила, посредствомъ которыхъ мы охватываемъ и выражаемъ потокъ нашихъ ощущеній во времени возможно точнѣе и удобнѣе? — Если бы это было такъ, то оказалось бы, что не только обыкновенный здравый смыслъ, но и точное изслѣдованіе природы вѣчно находились въ коренномъ заблужденіи. Нельзя, въ самомъ дѣлѣ, отрицать, что весь ходъ развитія физическаго познанія до настоящаго времени стремился въ дѣйствительности къ возможно болѣе глубокому и принципіальному раздѣленію процессовъ во внѣшней природѣ отъ процессовъ въ человѣческомъ мірѣ ощущеній.
Чтобы найти выходъ изъ этого затруднительнаго положенія, нужно сдѣлать еще только одинъ шагъ дальше въ томъ же направленіи. Предположимъ, что найдена физическая картина міра, которая удовлетворяетъ всѣмъ предъявляемымъ требованіямъ и которая можетъ, слѣдовательно, представить вполнѣ точно всѣ эмпирически найденные законы природы. Конечно, никоимъ образомъ невозможно доказать, что такая картина имѣетъ хотя бы нѣкоторое сходство съ „дѣйствительной“ природой. Но съ другой стороны, и это обыкновенно упускаютъ изъ виду, столь же невозможно опровергнуть несравненно болѣе смѣлое утвержденіе, — что найденная картина міра во всѣхъ безъ исключенія пунктахъ абсолютно вѣрно передаетъ дѣйствительную природу. Въ самомъ дѣлѣ, для того чтобы только приступить къ такому опроверженію, необходимо вѣдь хотя бы что нибудь достовѣрно знать о природѣ, а такое допущеніе заранѣе исключается, какъ совершенно невозможное.
Здѣсь передъ нами открываетси зіяющая пропасть, въ которую наука не можетъ проникнуть: перешагнуть черезъ эту бездну — дѣло не чистаго, а практическаго разума, задача здраваго міровоззрѣнія.
Міровоззрѣніе, правда, не можетъ быть доказано наукой, но, поскольку оно не содержатъ въ себѣ внутреннихъ противорѣчій и согласуется съ фактами опыта, оно съ непоколебимой стойкостью выдерживаетъ всѣ нападенія. Но ошибочно было бы думать, что хотя бы въ самой точной изъ всѣхъ естественныхъ наукъ можно подвигаться впередъ безъ всякаго міровоззрѣнія, т. е. безъ помощи недоказуемыхъ гипотезъ. Безъ вѣры нельзя спасаться и въ физикѣ: необходимо, вѣрить, по меньшей мѣрѣ, въ существованіе нѣкоторой реальности внѣ насъ. Эта твердая вѣра указываетъ путь творческимъ силамъ, неудержимо стремящимся впередъ, только она одна даетъ необходимую точку опоры ощупью пробирающейся фантазіи, и только она постоянно вливаетъ бодрость въ утомленный неудачами духъ, даетъ ему силы для новой борьбы. Тотъ изслѣдователь, который въ своей работѣ не руководится никакой гипотезой, хотя бы лишь временно и съ большой осторожностью, этимъ самымъ заранѣе отказывается отъ углубленнаго пониманія своихъ собственныхъ результатовъ. Кто отвергаетъ вѣру въ реальность атомовъ и электроновъ, или въ электромагнитную теорію свѣтовыхъ волнъ, или въ тождественность теплоты тѣлъ съ движеніемъ, тотъ, конечно, гарантированъ отъ многихъ логическихъ и эмпирическихъ противорѣчій. Но было бы очень любопытно видѣть, какъ съ такой точки зрѣнія можно было бы хоть на одинъ шагъ подвинуть физическое познаніе!
Одной вѣры, конечно, недостаточно, и, какъ показываетъ исторія всякой науки, она легко можетъ вводить въ заблужденія, можетъ выродиться въ ограниченность и фанатизмъ. Чтобы быть надежнымъ руководителемъ, она постоянно должна быть контролируема законами логики и опытомъ, что достигается, въ концѣ концовъ, лишь посредствомъ добросовѣстной детальной работы, часто тяжелой и самоотверженной. Тотъ никогда не будетъ королемъ отъ науки, кто не въ состояніи или не хочетъ, когда необходимо, выполнять роль чернорабочаго, будь то въ лабораторіи или въ архивѣ, подъ открытымъ небомъ или за письменнымъ столомъ. Только въ этой упорной борьбѣ съ препятствіями зрѣетъ и очищается міросозерцаніе. Только тотъ, кто самъ непосредственно былъ въ этой передѣлкѣ, въ состояніи вполнѣ оцѣнить ея смыслъ и значеніе.
Примѣчанія
[править]- ↑ Такъ какъ атомъ представляетъ собой цѣлое, части котораго могутъ совершать лишь согласованныя движенія, то, чѣмъ крупнѣе атомъ, тѣмъ большая часть кинетической энергіи принадлежитъ согласованнымъ движеніямъ, тѣмъ меньше „распыленіе“ энергіи на несогласованныя, безпорядочныя движенія отдѣльныхъ частицъ. Прим. ред.
- ↑ Иными словами, возникаетъ представленіе о наименьшемъ недѣлимомъ количествѣ энергіи, „квантѣ“ энергіи, аналогичное наименьшему количеству, „квантѣ“ вещества. Прим. ред.