Сергей Анатольевич ПЕГОВ

Доктор технических наук, зав. отделом Института системного анализа РАН.

355. « … в настоящее время природная система Земли находится в точке бифуркации: меняется структура климата и вслед за этим – природные условия во многих регионах планеты… В соответствии с теорией катастроф в точках бифуркации любая сложная система проходит так называемый адаптационный период, когда формируются параметры, обеспечивающие новое стабильное (устойчивое) состояние для этой системы. Сложность адаптационного периода в том, что резко сокращаются все характерные времена изменения параметров системы (в обычных условиях эти изменения достаточно монотонные и длительные». [99, 1073].

 

Макс Карл Эрнст Людвиг ПЛАНК

(1858 – 1947)

Выдающийся немецкий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1918 г.). Научные работы относятся к термодинамике, теории теплового излучения, теории относительности, квантовой теории, истории и методологии физики, философии. В 1900 г. ввел квант действия, чем положил начало квантовой теории, вывел закон распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Постоянная Планка является одной из универсальных постоянных в физике. Вывел уравнения релятивистской динамики, получив выражения для энергии и импульса электрона, провел обобщение термодинамики в рамках специальной теории относительности.

 

356.«Существенно важно … то, что внешний мир представляет собой нечто независимое от нас, абсолютное, чему противостоим мы, а поиски закона, относящегося к этому абсолютному, представляются мне самой прекрасной задачей жизни ученого». [101, 3].

357. «… самое относительное предполагает существование чего-то абсолютного; оно только тогда имеет смысл, когда ему противостоит нечто абсолютное. Часто произносимая фраза: «Все относительно» также вводит в заблуждение, потому что она бессмысленна. В основе так называемой теории относительности заложено нечто абсолютное; таковым является определение меры пространственно-временного континуума, и как раз особенно привлекательная задача состоит в том, чтобы разыскать то абсолютное, что придает относительному его подлинный смысл.

Мы можем исходить всегда только из относительного. Все наши измерения имеют относительный характер… Речь идет о том, чтобы во всех этих данных обнаружить то абсолютное, общезначимое, инвариантное, что в них заложено.

Такое же положение есть и в теории относительности… Прежде всего теория относительности придает абсолютный смысл такой величине, которая в классической теории имела лишь относительный характер, а именно, скорости света. Как квант действия в квантовой теории, так и скорость света в теории относительности являются абсолютными центральными пунктами. В связи с этим оказывается, что такой общий принцип классической теории, как принцип наименьшего действия, остается инвариантным и в теории относительности и соответственно этому в ней сохраняет свою значимость такая величина, как действие. Это имеет место, в частности, и для одной материальной точки и для излучения в пустом пространстве. При этом, между прочим, получается, что излучение обладает инерцией и что энтропия инвариантна по отношению к скорости системы отсчета». [101, 20-21].

358. «Если мы присмотримся ближе, то старую картину физики можно сравнить не с одной картиной, а скорее с целой коллекцией картин, поскольку для каждого класса явлений природы имеется свой образ. И все эти различные картины не были связаны между собой; можно было удалить любую из них, нисколько не повлияв на все остальные. Это окажется уже невозможным по отношению к будущей картине физического мира. В ней нельзя будет пренебречь ни одним штрихом. Каждый штрих представится необходимой составной частью целого и будет иметь определенное значение для наблюдаемой природы. С другой стороны, каждое наблюдаемое физическое явление найдет свое место в общей картине». [101, 44].

359. «Масштаб для оценки новой физической теории состоит не в ее наглядности, а в ее плодотворности. Если гипотеза оказалась плодотворной, то к ней привыкают, а затем она мало-помалу приобретает известную наглядность». [101, 66].

360. «Каковы же те неизменные элементы, из которых построено физическое здание мира? На это можно ответить следующее. Неизменными элементами системы физики, основанной на принципе относительности, служат так называемые мировые постоянные (универсальные константы): прежде всего скорость света в пустоте, электрический заряд и масса неподвижного электрона, «элементарное количество действия» (Wirkungsquantum), которое получено из теплового излучения, но, вероятно, играет существенную роль и в химических явлениях, постоянная тяготения и еще некоторые другие. Эти величины имеют реальное значение постольку, поскольку они не зависят численно от свойств, точки зрения и скорости движения наблюдателя». [101, 70].

361. «… принцип относительности вовсе не является исключительно разрушающим и разлагающим. Он отбрасывает старую оболочку, которая и без того была бы разрушена неудержимым развитием науки, но в то же время вносит высокий порядок и создает новое. Он воздвигает вместо старого здания, ставшего слишком тесным, новое, более обширное и прочное, которое сохраняет в себе все сокровища старого, … группируя их иначе и лучше, и в то же время оставляет определенное место для новых ожидаемых сокровищ. Он удаляет из физического мировоззрения несущественные составные части, зависящие от случайных особенностей человеческих представлений и привычек, и очищает, таким образом, физику от антропоморфных элементов, привнесенных личностью физиков …». [101, 70].

362. «Первый повод к пересмотру или изменению какой-нибудь физической теории почти всегда вызывается установлением одного или нескольких фактов, которые не укладываются в рамки прежней теории. Факт является той архимедовой точкой опоры, при помощи которой сдвигаются с места даже самые солидные теории. Поэтому для настоящего теоретика ничто не может быть интереснее, чем такой факт, который находится в прямом противоречии с общепризнанной теорией: ведь здесь, собственно, начинается его работа». [101, 73].

 

363. «Ее (теорию. – Прим. сост.) можно сравнить со сложным организмом, органы которого соединены между собой такими разнообразными и глубокими связями, что нарушение, произведенное в одном месте, чувствуется во многих других, часто, на первый взгляд, очень отдаленных местах». [101, 74].

364. «… нужно отметить чрезвычайно важное и интересное обстоятельство, что в результате всех возникавших в последнее время конфликтов великие общие физические принципы, а именно принцип сохранения энергии, принцип сохранения количества движения, принцип наименьшего действия, основные законы термодинамики, ─ все без исключения сохранили за собой поле битвы, и значение их поэтому возросло еще больше». [101, 74].

365. «С тех пор как существует физическая наука, высшей целью ее достижений было установление такого единого принципа, который охватывал бы все наблюдаемые и доступные наблюдению явления природы и дал бы возможность вычислить на основании известных фактов прошедшие и в особенности будущие события. Природа вещей такова, что эта цель не была достигнута до настоящего времени и никогда не может быть осуществлена в полной мере. Однако возможно все более приближаться к ней, и история теоретической физики показывает, что на этом пути было достигнуто немало значительных успехов». [101, 85].

 

366. «Наука представляет собой внутренне единое целое. Ее разделение на отдельные области обусловлено не столько природой вещей, сколько ограниченностью способности человеческого познания. В действительности существует непрерывная цепь от физики и химии через биологию и антропологию к социальным наукам, цепь, которая ни в одном месте не может быть разорвана, разве лишь по произволу». [101, 183].

 

367. «… любая научная идея, возникающая в мозгу человека, относится к конкретному переживанию, открытию, установлению факта какого-либо рода, независимо от того, имеют ли дело с физическим или астрономическим измерением, химическим или биологическим наблюдением, с архивной находкой или памятником культуры ранней цивилизации. Содержанием идеи является приведение в связь или сравнение нового переживания с определенными, уже имеющимися переживаниями подобного рода. Идея как бы перебрасывает мост от одного переживания к другому и благодаря этому тесно связывает факты, прежде только сосуществовавшие. Плодотворность идеи и ее значение для науки основаны на обобщении установленных таким образом связей и на ряде других родственных фактов. Связь создает порядок и, следовательно, упрощение и усовершенствование научной картины мира. Но важнее всего то, что задача полного применения новой идеи порождает новые вопросы и тем самым ведет к новым исследованиям и новым успехам. Это относится в равной мере к образованию гипотез в физике и к искусству интерпретации в филологии». [101, 184].

 

368. «Великая научная идея редко внедряется путем постепенного убеждения и обращения своих противников, редко бывает, что «Саул становится Павлом». В действительности дело происходит так, что оппоненты постепенно вымирают, а растущее поколение с самого начала осваивается с новой идеей – пример того, что будущее принадлежит молодежи. Поэтому правильное планирование школьного обучения является одним из важнейших условий научного прогресса…». [101, 188 – 189].

369. «Нет большего заблуждения, чем бессмысленное выражение «Все относительно». Оно неправильно уже внутри самой физики. Все так называемые универсальные константы, как масса или заряд электрона или протона, или элементарный квант действия являются абсолютными величинами: они представляют собой устойчивые неизменные строительные камни для атомистики. Конечно, часто бывало, что величина, вначале рассматриваемая как абсолютная, позже оказывалась относительной; но при этом она всегда сводилась к другим, более глубоко лежащим абсолютным величинам. Без предпосылки существования абсолютных величин вообще не может быть определено ни одно понятие, не может быть построена ни одна теория». [101, 196].

370. «Мы никогда не должны забывать, что как раз часто бывало так, что идея без ясного смысла дала сильнейший толчок развитию науки. Из идеи жизненного элексира и превращения различных веществ в золото возникла наука химия; из идеи «перпетуум мобиле» выросло понимание того, что такое энергия; идея абсолютной скорости Земли дала толчок к установлению теории относительности; из идеи движения электронов, подобного движению планет, возникла атомная физика. Это те факты, которые нельзя недооценивать и над которыми надо задуматься; они ясно показывают, что и в науке большое значение имеет правило – только смелые побеждают. Общим местом является положение о том, что для достижения успеха надо ставить цели несколько выше, чем те, которые сейчас могут быть достигнуты». [101, 197].

371. «Наука находит понятия, с которыми она работает, не готовыми; она впервые их искусственно создает и только постепенно совершенствует. Наука возникает из жизни и возвращается обратно в жизнь. И она получает стимул, единство и развитие из идей, которые в ней господствуют. Эти идеи являются тем источником, из которого исследователь черпает проблемы; последние непрерывно побуждают его к работе и открывают ему глаза на правильное объяснение найденных результатов. Без идей исследование было бы бесплановым, и энергия растрачивалась бы попусту. Лишь идеи делают экспериментатора - физиком, хронолога – историком, исследователя рукописей - филологом». [101, 199].

372. «Первый шаг – создание из обыденной жизни картины мира – дело чистой науки. Второй шаг – использование картины мира в практических целях – дело техники. Обе эти задачи одинаково важны, и каждая из них целиком поглощает человека, поэтому отдельный исследователь, если он действительно хочет продвинуть вперед свое дело, вынужден сосредоточить свои силы на одном-единственном вопросе и оставить на время мысли о всех других связях и интересах. Вот почему не следует осуждать ученого за его отчужденность от жизни, за его индифферентность к важным вопросам общественной жизни. Без такой односторонней установки Герц никогда не открыл бы беспроволочные волны, а Кох – туберкулезную бациллу».

373. «Реальный мир в абсолютном смысле не зависит от отдельных личностей и даже от всего человеческого мышления, и поэтому любое открытие, сделанное отдельным человеком, приобретает всеобщее значение. Это дает исследователю, работающему в тихом уединении над своей проблемой, уверенность в том, что каждый найденный им результат получит прямое признание у всех компетентных людей. Сознание значимости своей работы является счастьем для исследователя. Оно является полноценной наградой за те различные жертвы, которые он постоянно приносит в повседневной жизни».

374. «Мы должны признать, что существует реальный мир, не зависящий от нашего сознания. Законы природы не выдуманы человеком, он их чувствует, природа дает о себе знать. Они являются отражением присущего ей порядка».

375. «Законы природы не возникают внезапно в бедном человеческом мозгу, они существовали до того, как возникла на Земле жизнь, и они будут существовать, когда исчезнет последний из физиков. Эти мысли, которые есть не что иное, как логические заключения, обязывают нас признать существование реального мира в основе мира наших ощущений, мира, существование которого независимо от человека». – Цит. по: [56, 95].

 

376.«В настоящее время научное исследование, оплодотворенное теорией относительности и квантовой теорией, готово достичь более высокой ступени развития и создать новую картину мира. Реальными элементами этой картины мира являются уже не химические элементы, но электроны и протоны, взаимодействия которых обусловлены скоростью света и элементарным квантом действия. Следовательно, с современной точки зрения мы должны признать наивным реализм классической картины мира». [102, 106].

 

377.«Экспериментатор – это тот, кто стоит на переднем крае, кто осуществляет решающие опыты и измерения. Опыт означает постановку вопроса, обращенного к природе, измерение означает принятие ответа, который дала природа. Но прежде чем поставить опыт, его нужно продумать, это значит надо сформулировать вопрос, обращенный к природе; прежде чем оценить измерение, его нужно истолковать, т.е. надо понять ответ, который дала природа. Этими двумя задачами занимается теоретик». [102, 109].

378. «Было время, когда казалось не исключенной возможность даже полного крушения классической физики. Однако потом выяснилось… что речь и здесь идет в конце концов не о разрушении, но о весьма глубоком преобразовании, которое сводится к обобщению. Ибо если мы положим, что квант действия бесконечно мал, то квантовая физика переходит в классическую физику. Но даже и в общем случае основные устои здания классической физики оказались не только не расшатанными, но благодаря внедрению новых идей они даже выиграли в прочности и солидности». [103, 416].

379. «Шаг за шагом вера в чудеса природы должна отступить перед твердо и неуклонно развивающейся наукой, и мы не можем сомневаться в том, что рано или поздно она сойдет на нет». [104, 27].

380. «Самая важная и в то же время самая трудная для физика-теоретика задача при математической формулировке какой-либо проблемы заключается в том, чтобы ввести именно те упрощающие допущения, которые имеют существенное значение для интересующих его особенностей исследуемого физического явления, и в то же время пренебречь всеми влияниями меньшего порядка величин, которые ничего существенного не изменили бы в основных результатах и вошли бы в рассуждения лишь в качестве математического балласта. Важно и необходимо лишь требование, чтобы различные гипотезы, вводимые для различных проблем, были совместимы между собою. Иначе физическая картина мира потеряла бы свое единство, и мы имели бы, в зависимости от обстоятельств, различные противоречащие друг другу ответы на один и тот же вопрос». [105, 10].

 

381. «Среди более или менее общих законов, которые характеризуют достижения физической науки в ее развитии за последние столетия, принцип наименьшего действия в настоящее время является как раз таким, который по форме и по содержанию может претендовать на то, что он ближе всего подошел к упомянутой выше идеальной конечной цели физического исследования. Значение принципа, если его выразить с необходимой общностью, распространяется не только на механические, но также и на термические и электродинамические явления; во всех областях его применения он не только дает представление о некоторых свойствах встречающихся процессов, но совершенно отчетливо определяет ход физических процессов в пространстве и времени, отвечая на все относящиеся к этому вопросы, если известны необходимые постоянные и произвольно определяемые внешние условия». [30, 433].

381а.«Факты являются той архимедовой точкой опоры, пр помощи которой сдвигаются с места даже самые солидные теории». – Цит. по [130а,112].

381б. «Постоянная h – это таинственный посол из реального мира, который вновь и вновь появляется на сцене при различнейших измерениях, который при этом все более и более настойчиво требовал себе места в физической картине мира, но вместе с тем так мало подходил к этой картине, что в конце концов сломал оказавшиеся слишком тесными рамки этой картины». – Цит. по [130а,134].