Остров неопытных физиков

Изучая физику, химию и биологию, мы, сами того не замечая, получаем как бы несколько противоречивые сведения о природе. С одной стороны, материалистическая философия учит нас постоянному развитию, изменчивости, взаимопревра-щаемости вещества и энергии. С другой — мы считаем, что, например, атомы, хотя и могут превращаться друг в друга, все же состоят из так называемых элементарных частиц — протонов, нейтронов, электронов, вечных и неизменных. Изучая закон тяготения Ньютона, мы узнаём, что в его выражение входит сомножителем некоторая величина — постоянная тяготения. В законе Кулона фигурирует вечно неизменный заряд электрона. В современной физике говорят про «постоянную» Планка и тому подобное.

Постоянны ли эти величины в действительности, или, может быть, они меняются, но так медленно, что мы пока это не замечаем?

Самый обычный повседневный опыт убеждает нас, что действительно все изменчиво. Но одно меняется быстро, другое медленно. Есть основания утверждать, что некоторые константы, входящие в законы физики, на самом деле не являются константами и могут очень медленно меняться. Однако это касается, по-видимому, не всех величин. Константы, связанные с законами сохранения материи — энергии (их всего три), безусловно, не могут меняться. Иначе теория приходит к абсурду, подобному тому, который автор «Острова неопытных физиков» попытался изобразить в конце книги, когда отменяется закон сохранения энергии.

Что же касается остальных констант, то мысль о возможном непостоянстве «постоянных» высказывали многие ученые. Крупнейший французский математик Анри Пуанкаре (1854- 1912) даже задумывался над тем, что будет, если сами законы природы начнут изменяться.

Однако причина кажущегося постоянства некоторых величин может скрываться и в другом.

Представим себе такой гипотетический (предположительный) случай: идеально гладкая планета — ни гор, ни впадин, идеально спокойная атмосфера. И жители этой планеты не могут ни подняться в воздух ни опуститься под землю.

Они измеряют температуру кипения воды и в каждом опыте получают сто градусов. Эту температуру они объявляют мировой константой.

Устанавливают закон: «Всегда и везде температура кипения воды постоянная и равна ста градусам». Они даже не подозревают, что температура кипения воды зависит от давления воздуха, потому что проводят свои опыты всегда в одних и тех же условиях.

Может быть, и мы вот так же измеряем мировые константы, не считаясь с возможностью изменения некоторых условий? Ни с физической, ни с философской точек зрения нет никаких оснований, которые не позволили бы допустить переменности «постоянных величин». Можно построить вполне строгую, внутренне непротиворечивую теорию, основанную на предположении о медленном изменении некоторых величин, некоторых мировых констант.

Подобным путем шел в прошлом веке великий русский математик Н. И. Лобачевский (1792-1856). Именно отсутствие внутренних противоречий позволило ему развить свою геометрию, отличающуюся от обычной, Евклидовой. Лишь много позже было установлено, что такая геометрия реально существует во Вселенной, а геометрия Евклида, которая изучается в средней шкапе,- это просто земной вариант ее, частный случай более общей закономерности.