Семь экспериментов, которые изменят мир

Я согласен с этим анализом. Своей книгой я хочу поддержать идею более демократичных и многообразных по форме научных исследований, не скованных теми «условными соглашениями», которые навязаны практической науке из-за исполняемой ею роли своего рода «светской церкви». Однако, независимо от формы, содержание науки в любом случае определяется экспериментом.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

До сих пор речь шла о том, что основные проблемы в науке вызваны иллюзией объективности. В следующих двух главах я опишу эксперименты, помогающие прояснить природу самого экспериментального исследования. В главе 6 я рассматриваю доктрину единообразия, которая настраивает ученых против неожиданных результатов и нарушений единообразия в природе. Даже неизменность «фундаментальных констант» оказывается вопросом веры. Как показывают реальные измерения, действительные значения этих констант непостоянны. При обработке результатов допускается поправка на случайную ошибку, что позволяет замаскировать изменения в количественных данных, скрывая имеющиеся расхождения. Я предлагаю способ, позволяющий эмпирически исследовать наблюдаемые колебания в значениях констант.

В главе 7 я рассматриваю влияние ожидаемого результата на проведение эксперимента. Ожидания исследователя могут оказывать на исследуемую систему едва ощутимое воздействие, которое, возможно, основано на каких-то паранормальных явлениях. В какой мере эксперимент сообщает нам объективные данные о природе, а в какой мере — отражает ожидания экспериментатора?

ГЛАВА 6 НЕПОСТОЯНСТВО «ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ КОНСТАНТ»

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ И ИЗМЕРЕНИЯ ИХ ЗНАЧЕНИЙ

«Физические константы» представляют собой числа, которые ученые используют в своих вычислениях. В отличие от математических констант вроде числа π, значения констант различных природных явлений не могут быть вычислены чисто математически, а зависят от лабораторных измерений.

Как следует из самого их названия, так называемые физические константы должны иметь постоянное значение. Считается, что они отражают неизменность законов природы. В этой главе я намерен проследить, каким образом значения фундаментальных физических констант на практике изменялись в течение последних десятилетий, и высказать некоторые предположения по поводу исследования природы таких изменений.

В справочниках по физике и химии перечисляется множество различных постоянных — к примеру, точки плавления и кипения тысяч различных химических соединений, списки которых занимают сотни страниц. В частности, точка кипения этилового спирта в обычных условиях составляет плюс 78,5 °C, а точка перехода в твердое состояние — минус 117,3 °C. Но некоторые константы лежат в основе физических вычислений. Приведем список семи констант, которые считаются основными (таблица I).[227]

Таблица 1

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ КОНСТАНТЫ

Фундаментальная константаСимвол

Скорость света в вакууме c

Элементарный электрический заряд e

Масса электрона mc

Масса протона mp

Число Авогадро NA

Постоянная Планка h

Гравитационная постоянная G

Постоянная Больцмана k

Все перечисленные константы выражаются в определенных единицах измерения. Например, скорость света в вакууме выражается в метрах в секунду. Если изменяется единица измерения, меняется и значение константы. Но единицы измерения вводятся человеком и зависят от конкретного содержания, заложенного в определение этой единицы. Это содержание может время от времени изменяться. В частности, в 1790 г. декретом Французской национальной ассамблеи метр был определен как одна десятимиллионная доля дуги земного меридиана, проходящего через Париж. На этой величине основывалась вся метрическая система, утвержденная особым законом. Позднее выяснилось, что первоначальные измерения длины меридиана оказались неточными. В 1799 г. было введено новое определение метра. За точку отсчета была принята длина эталонного стержня, который хранился во Франции под официальным надзором. В 1960 г. вводится очередное определение метра. Ему соответствовало определенное число длин волн, испускаемых атомами одного из изотопов криптона. Наконец, в 1983 г. метр был определен как расстояние, которое свет проходит в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды.