Постулаты и предрассудки Библейской цивилизации

Эйнштейну легко было верить в существование фундаментальных законов — многие уже были открыть. В шестнадцатом веке не знали еще ни одного. Поэтому основатели новой физики нуждались в поддержке, которую получили от своих религиозных предрассудков. Их пред-физику можно назвать и более возвышенно: скажем, метафизикой или постулатом, но слово «предрассудок» точнее выражает суть дела. Речь идет об исходной позиции исследователя, пред-шествующей научным исследованиям его рассудка. Слово «предрассудок» в таком нейтральном смысле будем писать через дефис: «пред-рассудок».

Постулат — утверждение, принимаемое без доказательства. Евклид предложил набор постулатов, чтобы из набора этого следовали все остальные утверждения геометрии. Пример постулата: через две точки можно провести лишь одну прямую линию. Представив себе прямую в виде натянутой нити, утверждение это легко принять на основе собственного жизненного опыта.

Другой постулат не столь очевиден: на плоскости через точку вне данной прямой можно провести одну, и только одну, прямую, не пересекающуюся с первой. Веками математики пытались доказать этот постулат, сведя его к очевидным. Лобачевский понял, что это невозможно, когда заменил постулат его отрицанием и получил систему утверждений, логически безупречную. Подобные системы описывают геометрии не на плоскости, а на искривленной поверхности. Так что в математике неэквивалентные наборы постулатов определяют разные геометрические миры.

Совсем иной характер имеет постулат о фундаментальном устройстве реального мира и о его познаваемости. Он не следует логически из научных знаний или из житейского опыта. А чтобы постулат этот был крепкой опорой, в него нужно «свято» верить. Таким образом, речь идет о научном пред-рассудке, который для основателей новой науки следовал из их религиозных представлений. Пред-рассудки очевидны лишь для их носителя, поскольку усвоены незаметно, обычно в юном возрасте, из культурного окружения, подобно тому, как усваивают родной язык.

Взаимосвязь пред-рассудков религиозных и научных обнаружили миссионеры, которые принесли в Китай и Библию, и европейскую науку, а в 1737 году писали в своем отчете:

Абсурдно для тех, кто не верит в Создателя-Законодателя Вселенной. А без понятия «всеобщих законов» фундаментальная наука невозможна.

Когда в Китае составляли процитированный отчет, в России, на 12-м году существования ее Академии наук, 25-летний Михаил Ломоносов усердно осваивал европейскую ученость. Этот сын рыбака с дальнего Севера на пути к науке преодолел множество препятствий, но «китайского» барьера среди них не было. В России, при всех ее отличиях от Западной Европы, в науку точно так же шли люди из просвещенного, читающего меньшинства, которое опиралось на те же библейские пред-рассудки, что и просвещенное меньшинство в Западной Европе. Библия для Ломоносова была книгой столь же важной, как для Галилея и Ньютона, так же укрепляла его веру в закономерность мира и помогала критически воспринимать земные авторитеты, провозглашая высший авторитет Создателя-Законодателя Вселенной.

 

Влияние Библии началось, разумеется, задолго до шестнадцатого века, но резко усилилось, когда изобретение книгопечати позволило осуществить принцип Реформации Sola Scripture (только Писание), провозгласивший Библию единственным источником вероучения. Отсюда вытекала необходимость ее перевода на разговорные языки. Чтобы противостоять протестантам, появились и католические переводы Библии. А религиозные дебаты о смысле библейского текста побуждали верующих читать древнюю книгу. Это могло помочь развитию науки, например, таким образом.

Примем, что врожденные способности к исследованию (любознательность, интеллект, воображение, целеустремленность) встречаются в разных культурах одинаково часто, точнее — одинаково редко. Пред-рассудки данной культуры, однако, помогают или мешают выявлению таких людей. Библейские постулаты о незримом Творце-Законодателе, создавшем мир для человека, заражали познавательным оптимизмом.

Книгопечатание содействует развитию науки и другими путями — повышая уровень грамотности и распространяя научные знания, но определяющим было не это, типографии ни в Китае, ни в мире Ислама науке не помогли.

После того как физика Галилея — Ньютона оправдалась триумфально, верить в фундаментальное устройство мира и в его познаваемость стало возможно и без опоры на Библию. Убеждали сами триумфы. А «самоочевидный» ныне постулат фундаментальной науки вместе с другими установками библейского происхождения образовали инфраструктуру цивилизации, именуемой Западной, или Европейской, или Христианской. Точнее эту цивилизацию назвать Библейской, поскольку именно Библия, растворившись в национальных культурах от Италии до Скандинавии и от Англии до России, стала реальной основой их общности.

Роль Библии в рождении современной науки не более удивительна, чем ее вклад в развитие литературы. Культурный европеец, даже считая себя неверующим, знаком с библейскими сюжетами. Принципы Европейской цивилизации, кажущиеся самоочевидными, имеют библейское происхождение, хоть ныне звучат секулярно. Само представление об общечеловеческих ценностях не было общечеловеческим. Единство людского рода, выраженное в Библии единым происхождением от Адама и Евы, заповедь о еженедельном дне отдыха для «раба и рабыни» наравне с членами семьи, благожелательность к «пришельцам», равенство людей перед Богом и личная ответственность человека за свои действия — все это в Библейской цивилизации развилось в сегодняшние представления о человеческом достоинстве, о верховенстве закона и о равенстве людей перед ним. Крылатая фраза «Человек!.. Это звучит… гордо! » в пьесе Горького следует за словами: «Человек может верить и не верить… это его дело! Человек — свободен… он за все платит сам: за веру, за неверие, за любовь, за ум — человек за все платит сам, и потому он — свободен! »

На основе библейского мировоззрения сформировался западный секулярный гуманизм. Нынешние атеисты, свободно говоря о своих взглядах, едва ли осознают, что такая их свобода — свобода совести — плод библейской цивилизации. Первыми эту свободу провозгласили люди глубоко религиозные, которые, в стремлении к духовной свободе, переселились за океан. Чтобы гарантировать эту свободу, они впервые отделили Церковь от государства законодательно.

Библейское наследие принадлежит как верующим, так и неверующим, а культурная дистанция между библейским теистом и библейским атеистом много меньше расстояния между различными цивилизациями. Европейские атеисты, не принимающие всерьез религиозных постулатов Библии, несут в себе секулярное следствие этих постулатов — веру в познаваемость Мироздания. Такая вера предшествовала распространению науки Галилея — Ньютона по Европе. А необходимая для новой науки внутренняя свобода роднит глубоко верующих и глубоко неверующих. Пред-рассудок личной свободы отличает их от непросвещенных «мелко верующих» — признающих лишь то, что можно пощупать, независимо от того, посещают они церковь или нет.

 

Пред-рассудок свободы

Гипотеза о том, что ключевой предпосылкой Научной Революции была Библия, отвечает на вопрос Нидэма: библейские тексты объединяют страны, где наука легко укоренилась, а эпоха Научной Революции характеризуется стремительным распространением Библии.

Если так, то современная физика, а вместе с ней и вся современная наука, — результат соединения библейского культурного кода с научно-философской традицией, идущей из Древней Греции.

Уже греческие философы говорили о неких первичных элементах природы вроде апейрона и атомов. Пифагор, открывший зависимость звука струны от ее длины, провозгласил, что основа мира — числовые соотношения. Платон учил о первичности идеальных форм в понимании материального мира. Отсюда, казалось бы, один шаг до поиска фундаментальных законов Вселенной, но шага этого не сделал никто. Ни за оставшиеся семь веков античной цивилизации, ни и в Золотой век Ислама.

Учение Платона отверг даже его великий ученик Аристотель, которого занимал прежде всего сам реальный мир. Платон подкрепил свои идеи фигурой Демиурга — «божественного мастера», создавшего реальный мир в соответствии с идеальными формами. Материал, однако, был не идеальным, чем и объяснялись несовершенства мира. Некоторые христианские философы приписали Платону предвидение библейского Бога-Творца. Едва ли сам Платон согласился бы опознать Демиурга в боге, придуманном народом, не знающим геометрии. Достаточно сопоставить философские диалоги Платона и сказания Библии.

Мировосприятие Галилея основывалось на гораздо более надежных пред-рассудках, чем мнение какого-либо философа. Галилей не сомневался: Сотворивший Вселенную, сотворил и исходный материал, создал и человека, наделив его качествами, необходимыми для познания. В своих исследованиях Галилей применял достижения великих греков: и Архимеда, которого почти боготворил, и Аристотеля, с приверженцами которого сражался, но у которого учился дисциплине мышления. Он оттолкнулся от учения Аристотеля, чтобы шагнуть вперед, а значит, оперся и на этого великого грека.

Историк, даже не веря ни в какого бога, но желая понять ход мыслей религиозного физика вроде Галилея и Ньютона, должен понимать, во что именно те верили, в чем состояли их религиозные пред-рассудки. Уникальный библейский пред-рассудок, важнейший для исследователя, — взгляд на человека как на венец творения и подобие самого Творца. Первый библейский сюжет, где человек принимает решение сам, — рассказ о Древе познания — учит свободе выбора и ответственности за свой выбор. Стремление к познанию проявилось в самом первом поступке Евы, а значит, стремлением этим ее наделил сам Создатель.

 

 

Библейское определение человека (в разных переводах) и первый опыт познания (фрагмент скульптуры в соборе Парижской Богоматери и иллюстрации из «Библии для бедных», XV в.).

 

Именно библейский образ человека, божественно свободного, окрылил античную рациональную традицию и привел к рождению новой — современной — науки.

 

Среди нынешних физиков есть и верующие и неверующие, в США их примерно поровну. Более детальную картину дал опрос британского журнала «Physics World». Пятая часть его читателей считают себя атеистами и уверены, что религия несовместима с наукой. Более половины считают, что религия и наука мирно сосуществуют, имея дело с разными сторонами реальности, и эти миролюбивые физики назвали себя верующими и неверующими примерно поровну. И, наконец, еще одна пятая часть, называя себя верующими, утверждают, что вера обогащает их восприятие науки.

Тем, кто думает, что религия несовместима с наукой, стоит иметь в виду мнения двух физиков, не считавших себя рабами Божьими.

Советский физик Сергей Вавилов серьезно занимался историей науки, в частности, переводил Ньютона и написал его биографию. И вот что он записал в дневнике: «…ХХ век. Прошли и Галилей и Ньютон и Ломоносов. Такие вещи возможны только на религиозной почве. Естествознание?! » При этом сам Вавилов религиозную веру давно утратил, о чем писал в дневнике, но, внимательно читая Галилея, Ньютона и Ломоносова, видел, что из истории их высших достижений религию не изъять.

Так думал и Эйнштейн: «Наши моральные наклонности и вкусы, наше чувство прекрасного и религиозные инстинкты помогают нашей мыслительной способности прийти к ее наивысшим достижениям».

Где место гуманитарных сил среди измерений и формул? Вспомним эйнштейновскую схему, в которой стрела интуиции взлетает вверх, а пунктирные стрелки, тоже с участием интуиции, приземляют высоко парящие мысли. Интуиция как свободное непосредственное усмотрение истины не сводится к логике, не гарантирует подтверждение «усмотренной истины», но позволяет взлетать и парить на такой высоте, откуда легче разглядеть скрытые связи эмпирических фактов. Подъемную силу при этом могут дать и упомянутые Эйнштейном «религиозные инстинкты», включая пред-рассудок свободы. Продвигаются в неведомое, опираясь не только на землю под ногами, но и на воздух под крыльями, чтобы преодолеть непроходимый участок.

Великое изобретение в науке — всегда чудо, то есть нечто непредсказуемое, не вытекающее логически из уже известного, нечто иррациональное. И такая иррациональность — важнейшая сила развития рациональной и реалистической науки.

 

Если библейский ответ на вопрос Нидэма и на загадку рождения современной физики не кажется читателю убедительным, он свободен искать иной либо же присоединиться к Эйнштейну, считавшему чудо фундаментальной физики необъяснимым:

Для физиков в двадцатом веке чудо познаваемости стало еще большим, когда обнаружилось, что чудесная упорядоченность мира, открытая Ньютоном в законе всемирного тяготения, оказалась лишь приближенной. Эйнштейн, перестроив фундамент, создал новую теорию тяготения — глубоко родственную прежней, хоть внешне на нее и не похожую, а, главное, точнее соответствующую опыту. В двадцатом веке физика пережила еще несколько подобных перестроек и ожидает следующую.

Успешность таких перестроек фундамента означает, что Вселенная устроена весьма дружелюбно по отношению к человеку. Она устроена проще, чем радиоприемник. Попади он в руки Ньютону, тот ничего не понял бы в его устройстве, даже приближенно, до появления электродинамики. А в устройстве Вселенной очень важные закономерности удалось понять уже в семнадцатом веке с помощью простых экспериментов и простой математики — очень простых по сравнению с веком двадцатым.

Как понимать такую дружелюбность Вселенной, зависит от мировосприятия человека. Библейский теист увидит в этом подтверждение любви Создателя Вселенной к своему главному творению — Человеку. Атеист может принять на веру так называемый антропный принцип, согласно которому Вселенная такова, как она есть, потому что в иначе устроенной Вселенной человек не мог бы появиться. Остается и подход Эйнштейна: просто признать чудом познаваемость мира, в котором мы живем, и участвовать в его познании.

 

Глава 5

Первая и единая теория поля

Атомы, физика и этика

Самая первая перестройка фундамента физики произошла после двух веков царствования порядка, открытого Ньютоном. Главную роль в той перестройке сыграл Джеймс Максвелл, и эту роль трудно переоценить именно потому, что он ввел первое новое фундаментальное понятие после Ньютона. Чтобы представить себе смелость Максвелла, надо знать, какой ореол окружал имя Ньютона на его родине.

В центре Лондона — в Вестминстерском аббатстве — стоит надгробный памятник с надписью:

Гораздо короче надпись на статуе Ньютона в Колледже Св. Троицы, в Кембридже, где он учился и работал:

Это за 17 веков до Ньютона сказал римский поэт-философ Лукреций Кар о греческом философе Эпикуре, жившем еще тремя веками раньше.

Какое отношение такие древности имеют к новой физике? Они говорят о свободе мысли в Британии, а значит, и о свободе научной мысли. Ведь Эпикур знаменит своим атеистическим мировоззрением, и то, что в Кембриджском университете процитировали хвалебное слово одного атеиста о другом, говорит об интеллектуальном просторе для студентов, одним из которых — двумя веками позже Ньютона — стал 19-летний Джеймс Максвелл. Простор для свободы мысли в Великой Британии можно ощутить еще яснее, вспомнив, что сам выпускник Колледжа Св. Троицы, удостоенный статуи, отверг общепринятый догмат Троицы, а его коллега и друг Хэли (Галлей) был назначен королевским астрономом, несмотря на свой атеизм.

Что думал о Троице Максвелл, неизвестно, но ему, как и Ньютону, интереснее всего в жизни были две великие книги, о которых говорил Галилей, — Книга Природы и Библия. Родители Максвелла принадлежали к разным ветвям протестантизма, в детстве он бывал в обеих церквах, а совершеннолетним в Кембридже — без отрыва от учебы и науки — заново продумывал свое мировоззрение. Об этом 21-летний Джеймс писал своему другу:

Среди бумаг Максвелла нашли молитву:

Как Максвелл, с подобным отношением к науке, принимал слова атеиста об атеисте на статуе Ньютона? Максвелл знал, что Эпикур связывал этику с физикой, а в понимании «природы вещей» исходил из идеи атомов — одной из самых загадочных по происхождению в истории науки. Идею эту высказал Демокрит за сотню лет до Эпикура и за два тысячелетия до первых ее экспериментальных подтверждений. Согласно Демокриту, все «вещи» состоят из мельчайших частиц — атомов (по-гречески «неделимые»), а их движение, соединение и разъединение дают все наблюдаемые явления. И не только тело человека, но и душа его состоит из особых атомов. Так что жизнь и смерть — лишь разные состояния атомных образований. Поэтому, учил Эпикур, смерти бояться не следует: когда я есть, ее нет, а когда она есть, нет меня.

Греческие атомисты не сумели доказать атомизм всего сущего, но Лукреций в своей научно-философской поэме «О природе вещей» привел наглядные доводы в пользу атомной гипотезы, показав заодно, что познание освобождает от страхов. Поэма Лукреция — это гимн разуму и познанию, что вполне соответствовало устремлениям Ньютона и Максвелла.

К тому же они знали, что античные атомисты жили в мире многобожия: в поэме Лукреция слово «бог» употребляется лишь во множественном числе. Античный атеизм отрицал именно многобожие, и можно понять почему: олимпийским богам нечего делать в мире атомов, закономерно движущихся в пустоте. Само понятие закономерности несовместимо с прихотями олимпийцев. Аполлон велит атому лететь направо, Артемида — налево, так кого слушать? Библейское же представление о едином Боге-законодателе в античный мир еще не проникло.

Атомная гипотеза привлекала и Галилея и Ньютона, хоть и не привела их к осязаемым достижениям. Но к середине двадцатого века достижений было уже столько, что физик Ричард Фейнман подытожил:

Первые физические доводы в пользу атомов появились в семнадцатом веке, когда возникла идея о том, что давление газа на стенку сосуда — это результат ударов атомов, составляющих газ и движущихся беспорядочно во всех направлениях. Такое движение атомов рождает также ощущение тепла: чем быстрее атомы движутся, тем горячее. Из этой идеи, однако, не удалось извлечь измеримых следствий, и верх взяла идея попроще: тепло — это невидимая жидкость, перетекающая от горячего тела к холодному при их контакте.

На помощь атомной физике пришли химики, которые в начале девятнадцатого века заметили, что вещества вступают в химические реакции в целочисленных пропорциях типа 1: 1, 1: 2, 1: 3, 2: 3 и тому подобные. Это дало основание предположить, что суть химических реакций — соединение атомов, которые почему-то соединяются лишь с определенным числом других атомов. Такие соединения атомов — минимальные количества химических веществ — назвали молекулами. В простейшем случае молекулой может быть и один атом. Но это все пока — молекулярная химия.

А молекулярная физика создавалась на глазах Максвелла и при активном его участии. В картине атомно-молекулярного движения особенно озадачивала беспорядочность. Ведь наука занимается как раз упорядоченностью мироустройства?! Максвелл сумел обнаружить упорядоченность в беспорядке, когда он максимален, и нашел подходящий математический язык, чтобы описать эту упорядоченность, — теорию вероятностей, или, как говорили раньше, исчисление вероятностей. До Максвелла это исчисление применяли лишь к азартным играм и к скучной статистике. Хотя понятие вероятности, быть может, самое нужное в жизни, которая, как известно, — игра.

В любой порядочной игре не известен следующий ход соперника или судьбы. Но если, как советовал Фейнман, «приложить немного воображения и подумать», то в некоторых случаях можно оценить вероятности разных событий. К примеру, если в коробку с черными шарами в количестве Ч бросить Б белых шаров и хорошо перемешать, то вероятность вытащить из коробки наугад белый шар равна Б/(Ч+Б).

Если же вместо коробки с шарами взять емкость с газом, то движущиеся молекулы сами себя перемешивают, и поэтому можно спросить, какова вероятность того, что наугад выбранная молекула имеет такую-то скорость. Ответ Максвелла, или максвелловское распределение молекул газа по скоростям, — это первый физический закон, основанный на понятии вероятности.

Можно сомневаться, назвать ли этот результат новым законом природы, если Максвелл его получил, опираясь на законы механики Ньютона, «просто» применив их к молекулам. Однако то было совершенно новое применение и совершенно новый тип закона. Прежде законы механики определяли движение объекта, исходя из знания его начального положения, то есть описывали историю этого объекта. При огромном числе молекул газа такой — исторический — подход теряет смысл. И возникает новый — статистический, определяющий свойства данного газа: его давление на стенки сосуда, вязкость (или внутреннее трение), скорости распространения в этом газе тепла, запаха и так далее.

Некоторые из газовых законов были открыты экспериментально еще во времена Ньютона, начиная с закона Бойля (и Мариотта), согласно которому давление газа обратно пропорционально его объему. Молекулярная гипотеза позволила объяснить все эти законы и связать внешне столь разные явления, как диффузия, теплопроводность и вязкость.

Особенно драматичным стало объяснение вязкости. Из теории следовало, что вязкость газа не зависит от его плотности, что казалось странным, если не сказать абсурдным. Максвелл взялся за измерения, готовый опровергнуть собственный теоретический вывод. Он построил экспериментальную установку и обнаружил, что вязкость воздуха действительно постоянна в диапазоне 60-кратных плотностей. Это был триумф атомной гипотезы и, заодно, Максвелла.

Измерение наблюдаемых свойств газов позволило вычислить характеристики молекул — размеры, скорости и массы НЕНАБЛЮДАЕМЫХ, невообразимо малых молекул. Представить себе размер атома можно, мысленно увеличив яблоко до размера Земли, — тогда атомы яблока станут размером с яблоко, то есть яблоко так относится к Земле, как атом к яблоку.

 

 

Во времена Максвелла физики понятия не имели, что собой представляет атом и как именно атомы соединяются в молекулы. Незнание это, однако, не помешало понять молекулярную физику газов, поскольку основная жизнь молекулы газа проходит в свободном полете, и лишь малая ее часть тратится на столкновения. Поэтому свойства газа и определяются самыми простыми свойствами его молекул — массой и размером. Другое дело — жидкость и твердое тело, где молекулы расположены вплотную друг к другу.

К счастью физиков, они могли исследовать газы — не столь простые объекты, как маятники Галилея, но за два с лишним века экспериментаторы научились делать гораздо более тонкие и точные опыты. Искусство физика состоит в том, чтобы найти простой объект для изучения новых явлений, придумать простые опыты и… открыть законы этих явлений.

Главная награда за хорошо придуманные, сделанные и обдуманные опыты — открытие новой упорядоченности мироздания и расширение горизонта познания. Об этом в лекции «Теория молекул» Максвелл рассказал в 1874 году на собрании Британского общества содействия развитию науки.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: