НЕВЕРОЯТНО - НЕ ФАКТ

ВЗРЫВ СТРАСТЕЙ В ГОРОДЕ ЛЮБЕКЕ

Как это ни кажется сейчас странным, защищать ато­мы и молекулы в конце XIX века было не простой за­дачей.

Под влиянием натурфилософов типа Эрнеста Маха из науки тщательно изгонялись всякого рода предполо­жения, которые не могли быть проверены опытом. Пря­мых доказательств существования атомов в то время не было, поэтому атомные воззрения подравнивались к ме­тафизике и рассматривались большинством естествоис - пытателей-европейцев как разновидность веры в загроб­ную жизнь и общение с духами. Напротив, большим ува­жением пользовались взгляды так называемых энерге­тиков, которые предлагали в основу физики положить понятие энергии и изгнать из науки всякого рода сооб­ражения о строении вещества.

Вполне понятно, что работы Людвига Больцмана, строившего статистическую физику с помощью простых и ясных представлений о мире частиц, взаимодействую­щих по законам механики, встречались этой группой ученых в штыки. Больцман не только оборонялся, но и переходил зачастую в атаку, нападая на энергетиков на их территории.

На страницах печати шли ожесточенные споры. Про­тивники иногда встречались и публично.

Одну из таких дискуссий по поводу энергетики, про­исходившую в австрийском городе Любеке в 1895 году, известный физик Арнольд Зоммерфельд вспоминал та­кими словами: «Реферат об энергетике был прочитан доктором Хельмом. Его поддерживал Вильгельм Ост­вальд. За ними обоими стояла натурфилософия Эрнеста Маха, отсутствовавшего на этом заседании. Борьба меж­ду Оствальдом и Больцманом походила как внешне, так и внутренне на сражение тореро с быком. Но, не­смотря на все искусство владения шпагой, тореро на этот раз был побежден быком. Аргументы Больцмана были неотразимыми. Мы, молодые теоретики, были все за­воеваны Больцманом».

Стенограммы заседания не сохранилось, и, я думаю, историки науки не рассердятся на меня, если я, поль­зуясь опубликованными статьями спорящих сторон, по своему усмотрению распоряжусь некоторыми деталями обстановки и поведением действующих лиц.

Итак, город Любек. Ранний вечер. Оживленно разго­варивая, к широким дверям большой аудитории направ­ляются профессора, доценты, студенты. Дискуссия ин­тересует всех. Аудитория заполняется не только физика­ми, но и химиками, математиками, биологами... Обсуж­даются проблемы, интересные для любого естествоиспы­тателя.

Реферат Хельма — все это превосходно понимают — лишь скучная затравка. Самое интересное начнется позже. В первых рядах Больцман и Оствальд — оба великолепные, остроумные полемисты. Их борьба, без сомнения, будет захватывающей.

Хельм заканчивает свой реферат:

— Итак, дамы и господа, я думаю, сумел наглядно показать вам, что энергетика, примененная к любой об­ласти знания, никогда не будет разрушена дальней­шим развитием науки. Энергетика стабильна ничуть не меньше, чем геометрия.

Все, что может случиться с законами, касающимися энергии, это то, что эти законы могут быть расширены и уточнены. Здание, образованное этими законами, мо­жет быть украшено, но оно никогда не будет разрушено и реконструировано. Что же касается механических ги­потез, то их судьба иная. Они без конца разрушаются и реконструируются. Достаточно вспомнить бесчислен­ные гипотезы и теории, которые бйли созданы для объ­яснения явления света.

Реально и содержательно лишь одно понятие — по­нятие энергии. Разрешите мне закончить мое выступле­ние словами глубокоуважаемого профессора Вильгель­ма Оствальда. «Если бы поэт пожаловался, что он не находит больших идей, которые охватывают мир в еди­ном объятии, то я посоветовал бы ему обратиться к по­нятию энергии, наиболее грандиозному из всея, которые волновали умы нашего века. Если бы поэт сумел вос­петь энергию должным образом, то он создал бы эпи­ческую поэму, которую можно было бы рассматривать как поэму человечества».

Последовали вежливые аплодисменты, и председа­тельствующий предложил желающим поделиться со слу­шателями своими взглядами. Больцман сразу ринулся в атаку:

— Я с огромным интересом прослушал доклад мно­гоуважаемого господина доктора. Я не могу не согла­ситься с ним, что законы, устанавливающие связь меж­ду непосредственно измеряемыми величинами, незыбле­мы и будущее развитие науки может лишь расширить их, но не изменить. Так же как господин Хельм, я став­лю весьма высоко все теоремы, касающиеся энергии, и уверен, что понятие энергии приносит науке большую пользу. Правда, я не стал бы восхвалять энергию в стихах, приберегая мой мизерный поэтический талант для лирических излияний. Но тем не менее я желаю гос­подам Оствальду и Хельму найти нового Гёте, который бы вдохновился этой темой.

Короче говоря, позитивная программа господина

Хельма не вызывает у меня возражений. Но мне трудно согласиться с докладчиком там, где он призывает нас отказаться от тех методов, без которых, по-моему, наука не может жить и развиваться. Я имею в виду атомную теорию, которая делает столь наглядными картины химических явлений, кристаллизации, тепловых яв­лений.

Оствальд. Атомы — наивная выдумка древнегре­ческих мудрецов. Почему мы выражаем уверенность, что все атомные и молекулярные гипотезы должны быть изгнаны? Почему мы убеждены, чти через пятьдесят лет сведения об атомах и молекулах можно будет найти лишь в пыли библиотек? Г1о простой причине — эти ги­потезы не содержат ничего дополнительного по отноше­нию к факту, который они призваны объяснить. Тело горячее — значит, атомы движутся быстрее. А почему атомы движутся быстрее? Вместо того чтобы облегчить задачу объяснения природы, я ее только осложняю, увеличивая число положений, которые надо истол­ковать.

Больцман. Если бы дело обстояло так, как вы го­ворите, то вы были бы правы. Но ведь атомная гипоте­за охватывает самый различный круг явлений. Как мож­но не чувствовать, что, используя представление об ато­мах и молекулах, мы подводим общее основание под все естествознание? Факты, которые казались разрозненными, начинают складываться в единое целое.

Оствальд. Такое единство превосходно достигает­ся составлением феноменологических уравнений.

Голос из публики. Господа, среди слушателей есть малограмотные люди. Пожалуйста, объясните, что значит феноменологическое уравнение.

Оствальд (снисходительно, с улыбкой). Пожалуй­ста. Это уравнение, которое связывает лишь непосред­ственно измеряемые величины. Например, уравнение Ньютона: сила равна произведению массы на ускоре­ние. Все трн величины могут быть непосредственно из­мерены. «Я гипотез не измышляю!» — сказал великий Ньютон. Энергетика следует этому завету: никаких ги­потез, никаких наглядных картин!

Больцман. Чистейшая фикция. Когда мы размыш­ляем о явлениях, мы всегда пользуемся теми или ины­ми картинами. Мысленно нельзя себе представить толь­ко господа бога. Вы говорите, что надо ограничиться дифференциальными уравнениями, записанными для не­посредственно измеряемых величин. Но возьмите такие уравнения, как уравнения теплопроводности, или вязко­сти, или теории упругости. В этих уравнениях обязатель­но фигурируют величины, отнесенные к малым областям. Тело мысленно разбивается на материальные точки. Все равно вам не удается избавиться от моделей яв­ления.

Оствальд. Это не модели. Это просто вспомога­тельные представления, право на которые мы получаем по той причине, что записанные уравнения оправдывают­ся на опыте. Что же касается атомных гипотез, то вы, господин Больцман, не указали нам пока что способ увидеть атомы.

Больцман. Не сомневаюсь, что это случится до­статочно скоро!.

Оствальд. Ну что же, мы согласны подождать. Но пока что на месте господина Больцмана я не при­бегал бы на лекциях ко всяким игрушкам, изображаю­щим атомы и молекулы. Насколько мне известно, ко­гда господин профессор читает лекции по теории упру­гости, то он пользуется атомами, сделанными из папье - маше, к этим «атомам» прикреплены дюжины крючков, которыми атомы сцеплены. Учебная аудитория все-таки не детская комната.

Смех части аудитории.

Больцман. Да, я за наглядность. Большую часть своего жизненного опыта человек набирает глазами. Стремление наглядно представить себе физические яв­ления законно, и там, где можно, надо прибегать к зри­мым моделям. Работа с такими моделями наталкивает на новые идеи, приводит нас к необходимости поставить те или иные новые эксперименты, позволяет прочувство­вать совершенство или недостатки той или иной гипо­тезы. Господин Оствальд ошибается, если думает, что я ставлю знак равенства между моделями, изготовленны­ми из бумаги и дерева, и атомным миром. Сторонники атомной гипотезы прекрасно понимают условность мо­дели. Всякая модель призвана показать лишь какую-то группу явлении. Разумеется, атомы не то же самое, что деревянные шарики, но в каких-то отношениях ато­мы ведут себя как шарики. Разъяснение поведения атомов при помощи моделей — это совсем не детская забава!

Переругиваться таким образом в течение 10— 15 лет — это совсем не весело. Слышать насмешки над собой и обвинения в ретроградстве, когда знаешь, что ты открываешь новые пути в науке,—это совсем не лег­ко. Чтобы спокойно работать при всем при этом, надо иметь хорошую нервную систему. А у Людвига Больц­мана она была скверная.