История физики

Хотя М. Лауэ посвящает философским сочинениям Маха и Пуанкаре всего лишь несколько строк, его приговор совершенно ясен: учиться по части философии у этих авторов нечему.

Резко отрицательно М. Лауэ оценивает и «энергетику» Оствальда. Он прямо относит ее к числу тех заблуждений в науке, которые неизбежно должны исчезнуть, и считает ее исчезнувшей (стр. 104). К сожалению, Лауэ не видит, что «энергетику» ныне пытаются возродить в новой форме, искажая закон взаимосвязи массы и энергии: Е = тс².

Одним из важнейших выводов, к которым приходит Лауэ, прослеживая развитие физики вплоть до наших дней, является вывод о фундаментальном значении закона сохранения и превращения энергии для познания природы. Этот закон М. Лауэ считает универсальным, не знающим нигде и никаких исключений. Он справедливо называет его «краеугольным камнем всего естествознания» (стр. 103). Эта твердая, ясная, научно обоснованная позиция Лауэ прямо противоположна взглядам некоторых известных зарубежных физиков, не раз в последние десятилетия пытавшихся - и, конечно, безуспешно! - опровергнуть указанный закон, не замечая, что они пытаются разрушить фундамент всей науки о природе. Лауэ же, напротив, прекрасно видит тесную связь основ естествознания с законом сохранения и превращения энергии.

Известно, что сохраняющейся является не только энергия, но и ряд других физических величин, в частности электрический заряд. Основываясь на опыте истории физики, Лауэ подчеркивает важность отыскания величин, подчиняющихся тем или иным законам сохранения: «Поиски постоянных количеств являются не только правомерным, но в высшей степени важным направлением исследования. Это направление постоянно защищалось в физике» (стр. 101). Существование в науке таких законов сохранения и сохраняющихся величин не случайно. Они не являются произвольной конструкцией ума. В них отражаются законы сохранения материи и движения. Именно потому на основании их становится возможным делать определенные, подтверждаемые опытом заключения о закономерностях отдельных явлений.

На примере развития физики М. Лауэ стремится показать необходимость соблюдения правильных соотношений между опытом и теорией, необходимость глубокого уяснения роли каждого из них в прогрессе научного знания. Его книга обильно оснащена экспериментальными фактами, показывает решающую роль эксперимента для создания теорий. Но вместе с тем

М. Лауэ стремится показать, что к опыту, эксперименту нельзя подходить односторонне; что в науке эксперимент и теория органически взаимосвязаны, и в отрыве от правильной теории исследователь может даже оказаться лишенным возможности собрать нужный экспериментальный материал. При различных теориях один и тот же экспериментальный материал приобретает различное значение и смысл.

Так, указывает Лауэ, без системы Коперника «не были бы установлены законы Кеплера» (стр. 77), т. е. не были бы собраны исходные эмпирические материалы, послужившие в дальнейшем опорой для теории тяготения. Более подробно Лауэ останавливается на истории опыта Физо, в котором исследовалось распространение света в движущейся среде. Долгое время этот опыт рассматривался с точки зрения волновой теории света как доказательство существования эфира, проникающего во все тела, но не участвующего в их движении. С созданием теории относительности дело изменилось самым решительным образом: он стал рассматриваться как свидетельство существования нового закона сложения скоростей и отсутствия неподвижного эфира. Кстати говоря, именно Лауэ своими работами способствовал уяснению этого обстоятельства и включению опыта Физо в круг фактов, обосновывающих не старые, а новые представления о пространстве и времени. «Таким образом, - резюмирует М. Лауэ, - история опыта Физо является поучительным примером того, какую большую роль в объяснении каждого опыта играют элементы теории; их нельзя даже отделить от него. И если потом теории меняются, то опыт превращается из поразительного доказательства для одной теории в такой же сильный аргумент для противоположной теории» (стр. 83).

Невольно здесь вспоминаются указания В. И. Ленина на необходимость подходить к критерию практики диалектически. Ленин подчеркивал, что критерий практики совершенно определенен для того, чтобы в каждый данный момент отличить химеру от подлинной реальности,

вымысел - от научного положения. Но он не настолько определенен, чтобы раз навсегда, окончательно, полностью подтвердить или опровергнуть то или иное положение науки. Лауэ здесь подходит к этой глубокой мысли Ленина, высказанной в «Материализме и эмпириокритицизме».

В других работах М. Лауэ снова так или иначе возвращается к вопросу о связи между экспериментом и теорией. В своей автобиографии он специально подчеркивает ценность научной гипотезы для познания природы на примере обнаружения интерференции рентгеновских лучей. Это - очень хороший и наглядный пример! Опыты Фридриха и Книппинга были решающими для доказательства способности рентгеновских лучей к интерференции, т. е. для доказательства наличия у них волновых свойств. Но по сути дела подобные опыты проделывали многие физики уже задолго до этих ученых. Однако, не руководствуясь гипотезой о возможности интерференции рентгеновских лучей, не используя гипотезу пространственной решетки кристалла, физики сосредоточивали свое внимание только на центральном пучке лучей, прямо проходившем через кристалл. Никто не замечал во много раз менее интенсивных отклоненных лучей или не придавал им значения. Только гипотеза о пространственной решетке кристалла и гипотеза о наличии у рентгеновских лучей волновых свойств позволили сконцентрировать внимание исследователей на таком, казалось бы второстепенном, эффекте. Именно благодаря этому и совершилось открытие весьма существенного, принципиального значения.

Хочется отметить еще одно положение, содержащееся в книге Лауэ. Оно касается роли рядовых ученых в развитии физической науки. Рисуя картину развития физики, историк неизбежно вынужден говорить только о наиболее выдающихся открытиях, о наиболее важных теориях и идеях, сыгравших самую существенную роль в продвижении физической науки от одного этапа к другому. Он вспоминает только о вершинах

научного исследования и только о тех, кто их достиг. В тени остаются тысячи скромных исследователей, самоотверженно служивших науке. Была ли их работа лишней, напрасной? Никоим образом! Лауэ отмечает, что их труд был необходимым условием успешного развития физики, без которого она не смогла бы достигнуть нынешнего высокого уровня. Он правильно заявляет, что физику нельзя считать результатом деятельности только отдельных выдающихся ученых, она есть плод коллективной работы всех ученых, посвятивших физике свои силы. «Только совместная работа многих ученых, •- пишет Лауэ, - обеспечила необходимую полноту наблюдений и вычислений и непрерывность прогресса; только разнообразие интересов и дарований помешало тому, чтобы исследование протекало в немногих определенных направлениях; их деятельность была и остается необходимой предпосылкой для появления выдающихся или даже гениальных открытий. Физика, по крайней мере с конца XVII столетия, является плодом коллективной работы. Это также исторический факт» (стр. 12).

Мы говорили о достоинствах книги М. Лауэ. К сказанному можно было бы добавить меткую оценку им роли некоторых физических идей, завоевавших в конце концов всеобщее признание; такова, например, идея интерференции, принадлежащая, по словам Лауэ, «к числу ценнейших вкладов в физику» (стр. 46); идея Л. Больцмана о связи между энтропией и вероятностью - «одна из глубочайших мыслей всей физики» (стр. 117). В книге правильно показывается неизбежность крушения механистического воззрения на природу и т. д.

Но необходимо сказать и о некоторых недостатках «Истории физики» М. Лауэ. Автор построил свою книгу как совокупность отдельных очерков по истории различных разделов современной физики - механики, теории тяготения, оптики, электродинамики, термодинамики, атомистики, кристаллофизики и т. п. Фактически он отказался от попытки показать историю