Меж мудрых и дурных
[EN]

Меж мудрых и дурных

Философы испокон веков умели досаждать ученым идиотскими вопросами. Почему-то их никогда не устраивают простые ответы, вроде: "А, но это ведь тривиальное свойство квази-голоморфных сверток пучков алгебр Кэли над фильтрами остаточных катастроф в байесовском пределе!" Нет же, они норовят спросить еще что-нибудь: "А почему, собственно, Вы полагаете, что тут потребуются именно алгебры Кэли?" — "Да потому что оболочки соответствующих категорий октонионзначны, это же общеизвестно!"

Ученые — народ прагматичный и ответственный. Им столько всего предстоит открыть — и еще больше предсказать! Ученые придумали много полезных инструментов, благодаря которым фундаментальные исследования продвигаются вперед семимильными шагами: теперь не надо каждый раз начинать с нуля, а можно опереться на все те же, давным-давно установленные принципы, основное внимание приберегая для практически важных частностей в результатах наблюдений. Стремительное развитие и впечатляющие успехи науки во многом связаны с этой способностью аккумулировать опыт по экспоненте.

В философии — ничего подобного. Вместо того, чтобы принять вещи такими как они есть и понемногу расширять круг уже освоенного, философы упорно доискиваются до скрытого смысла и задумываются о последствиях. Вместо того, чтобы полагаться на уже понятое и переходить к более сложным задачам, они предпочитают даже хорошо знакомое обсуждать от первых оснований, вплоть до полной переработки философской системы — как будто раньше ничего не умели! Вместо прямых и однозначных суждений — расплывчатые иносказания. Философы избегают ответов — они заняты исключительно спрашиванием. Вот и приходится серьезным людям отвлекаться от обсуждения антропных ландшафтов в 13-мерной бране, чтобы, при помощи отчаянной жестикуляции, донести сколько-нибудь общую мысль до тех, кто ни грана не смыслит в основах супергравитации и не может отличить цис-вариацию от транс-мутации.

Всякий курс теоретической физики начинается с краткого изложения вариационных принципов, из которых выводятся уравнения движения и общие свойства динамики. Это прочно укоренившаяся практика — и нет ни малейшего повода усомниться в универсальной применимости и плодотворности такого подхода. Физики работают с этим уже несколько столетий. Для невежественного философа — вариационные технологии в физике навсегда останутся непостижимой тайной, техническим трюком, недоступным разумному осмыслению. Почему, дескать, мы должны верить в устойчивость действия по отношению к бесконечно малым вариациям? Примитивные, почти анимистические пояснения отцов-основателей аналитической механики уже не удовлетворяют современного человека (если это, конечно, не физик). Тупое постулирование фундаментальных принципов даже в математике выглядит некрасиво — поэтому математики вновь и вновь пытаются ковырять основания их науки в поисках вкусных неожиданностей. Так почему? Есть ли в вариационной методике собственно физический смысл? Только тогда можно было бы считать это научным подходом, а не околонаучным предрассудком. Что если нам надо уйти от стационарной картины движения к чему-то эволюционирующему? Существует ли динамика более высокого уровня в переходах между различными стационарными мирами?

Частный вопрос о применимости вариационных принципов тянет за собой проблему допустимых вариаций. Традиционно, движение в физике понимается пространственным образом (хотя бы и в многомерном конфигурационном пространстве); мы варьируем положения, скорости и ускорения движущихся "точек". Однако описание всякой физической системы предполагает набор физических параметров, которые из общей вариационной схемы исключены — хотя их изменение может существенно изменить характер движения. Например, классическая механика оставляет неприкосновенными массы частиц; мы также не говорим о варьировании фундаментальных констант связи (которые в свете бесчисленных ренормализаций выглядят не такими уж и фундаментальными). Но природа вовсе не обязана, ради нашего удобства, блюсти неизменность структур. Буквально все физические величины могут меняться в реальном движении — и потому допустимо включить их в число варьируемых характеристик теоретической модели. Мы можем дойти до предела наглости и допустить возможность варьирования "вечных" математических констант, вроде π или e. Почему бы и нет? Математика абстрактным образом выражает нашу привычку вести себя в мире некоторым определенным образом; когда дело дойдет до пока неведомых сторон действительности, придется приноровить свои действия к этому новому миру, и в частности, наши представления о математике могут стать другими.

Наконец, всякий вариационный принцип (хоть в дифференциальной, хоть в интегральной формулировке) существенно нелокален. Сама возможность сопоставить единовременно взятые траектории (сколь угодно инфинитезимальные) предполагает, что они присутствуют как целое в некоторой системе отсчета. Можно лишь удивляться, как мы умудряемся выводить локальные физические теории из подобных нелокальных рассуждений. Возможно, это возражение не очень заботит классическую механику (где понятие одновременности ничем не ограничено). Точно так же, квантовые теории нелокальны по самой своей сути, ибо их конфигурационное пространство целиком присутствует в каждом акте взаимодействия. Однако релятивистская физика заставляет сильно сомневаться в правомерности сопоставления точек пространства-времени, разделенных пространственноподобным интервалом. Что-то тут не так с логикой. С этим связан (может быть, не столь болезненный) вопрос о возможности релятивистской термодинамики. Всякая статистическая теория зиждется на (хотя бы принципиальной) сопоставимости частей целого, независимо от их пространственно-временного размежевания. Последовательно релятивистская статистика должна, следовательно, заниматься лишь сравнительно компактными системами, где любые изменения происходят достаточно медленно по сравнению со временем релаксации; в противном случае локальные движения нарушили бы целостность системы и нельзя было бы говорить о сколько-нибудь устойчивой статистике. Но это условие, по-видимому, совпадает с требованием медленного, нерелятивистского характера внутренних движений. То есть, придется комбинировать разные уровни движения: либо релятивизм "вложенный" в классическую систему, — либо, наоборот, релятивистское движение внутренне классического целого.

Добавим к этому охапку глупых вопросов о системах отсчета в теории относительности. Например: какова природа системы отсчета? Соотносится ли система отсчета с наблюдаемой физической реальностью? Или это чистейший артефакт, условное выражение того, как мы обходимся с миром в нашей повседневной жизни? Другими словами, принадлежит оно физической системе — или наблюдателю? От решения этого вопроса зависит возможность устроить систему отсчета тем или иным образом. Например, в последнем случае все системы отсчета возможно поместить в одну-единственную, и тогда они оказываются заведомо сопоставимыми. Обратно, нет никаких доводов в пользу сходства строения систем отсчета, ассоциированных с различными физическими системами, хотя бы и одного вида. Разумеется, промежуточные варианты тоже не исключены.

В частности: обязательно ли предполагать ортогональность пространственных осей во всех системах отсчета? Если считать системы отсчета личным делом наблюдателя, способом организации его наблюдений, — универсальная ортогональность (или хотя бы принципиальная приводимость к ней) кажется вполне разумным выбором, характеристикой наблюдателя (по сути, элементом культуры), безотносительно к объективному (физическому) процессу. Правда, тогда придется задуматься о содержательности понятия относительного движения: в самом деле, индивидуальные системы отсчета скрыты внутри каждого наблюдателя и напрямую не сопоставимы: один наблюдатель не может знать, что творится в душе другого. И наоборот, если оси координатной системы возникают естественным образом (например, как результат движения наблюдателя или какой-либо иной физической системы), их положение может меняться в зависимости от взаимного движения (и взаимодействия) систем отсчета. Пусть, например, наблюдатель (система отсчета) S' движется по отношению к наблюдателю S вдоль оси X (общей для обоих наблюдателей — с точностью до произвольного смещения начала отсчета) с некоторой скоростью V; далее, пусть наблюдатель S' выстраивает свою ось Z' как траекторию распространения стандартного (пробного) сигнала, распространяющегося с некоторой скоростью c' перпендикулярно оси X'. Для неподвижного наблюдателя S распространение пробного сигнала (возможно, с какой-то другой скоростью c), вообще говоря, не будет перпендикулярно его оси X — как показано на рисунке:

Когда пробный сигнал прибывает в точку z (через τ секунд или миллиардов лет), положение движущегося наблюдателя на оси X в системе S будет зависеть от соотношения скоростей c и V. В традиционной теории относительности подразумевается, что начало отсчета системы S' в системе отсчета S окажется в точке 0 прямо под точкой назначения — так что наблюдаемое направление оси Z' всегда остается перпендикулярным наблюдаемому направлению оси X'. Однако почему бы не допустить, что видимое положение наблюдателя S' отстает от пробного сигнала, и попадает в точку (–), — или наоборот, опережает сигнал и попадает в точку (+)? Тогда, очевидно, оси координат движущегося наблюдателя уже не будут ортогональны друг другу в неподвижной системе отсчета.

Разумеется, эти пустые спекуляции не имеют ничего общего с физикой, поскольку справедливость теории относительности подтверждена немеряным количеством экспериментов, так что и обсуждать тут нечего. Но философ все равно спросит: а почему?

Еще один философский идиотизм ставит под вопрос корректность хорошо известного преобразования Лоренца. Казалось бы, есть непоколебимый экспериментальный факт — независимость скорости света от движения источника. Из этого все железно следует. Что тут непонятного? Но философ, присмотревшись к процедуре сопоставления движущейся и неподвижной систем отсчета, начинает недоумевать: каким образом предположительно гладкое преобразование от одной системы к другой вдруг оказывается сингулярным и эффективно делит все пространство-время на взаимно изолированные области? Мы, ведь, исходно предполагали, что в каждой из систем пространство-время дано целиком, и никакие его точки из рассмотрения не исключены. А если запереть наблюдателя в световой конус, каким образом он вообще может судить о существовании чего-то вне его пределов? Да еще приписывать этому какие-то координаты. Даже если мы считаем, что полное пространство-время спрятано в каждой точке физического пространства-времени (то есть, внутри наблюдателя), нам все же придется озаботиться приклеиванием этого внутреннего уровня ко всем точкам физического пространства (многообразия); но столь глобальная конструкция, даже в сугубо локальной интерпретации (внутри каждой точки), никак не вяжется с релятивистской ковариантностью. Само существование трех пространственных измерений при таком раскладе оказывается крайне проблематичным.

Чтобы еще больше всех запутать, философ возражает и против того, чтобы постоянство явно нековариантной конструкции (трехмерная скорость) закладывать в основание полностью ковариантной (релятивистской) теории. Ему кажется, что фундаментальные параметры теории следовало бы определить в соответствии со строением этой теории. А величина, которой не свойственно сохраняться при переходе от одной системы отсчета к другой, недостаточна физична, чтобы играть роль фундаментальной константы. Хотя мы всегда можем подкрутить закон сложения скоростей так, чтобы сделать именно такое значение скорости инвариантным, выглядит это как решение ad hoc, оставляя в глубине души место для сомнений: а вдруг есть более последовательные возможности?

С логической (философской) точки зрения, сингулярность преобразования Лоренца никоим образом не означает невозможности двигаться быстрее света. Да, мы (пока) не можем преодолеть световой барьер; но почему некто (или нечто) не может перемещаться быстрее света по отношению к земному наблюдателю? В его собственной системе отсчета оно покоится, и ничто не мешает ему жить полноценной физической жизнью. Для такого гипотетического наблюдателя человечество не существует (поскольку движется быстрее света); но есть много других вещей, которые относительно него движутся с нормальными (досветовыми) скоростями, так что возможно говорить и о наборе движущихся относительно друг друга наблюдателей, наподобие того, как мы представляем себе строение нашего, человекообразного мира. Тогда мир в целом превращается в некую ячеечную структуру, где каждая ячейка изолирована от других световым барьером, но во всем остальном (во внутреннем движении) это заурядная физическая реальность. Поскольку основной вопрос философии — о единстве мира, единство такой ячеечной Вселенной по логике должно устанавливаться посредством некоторого особого взаимодействия, которое обеспечивает представленность всех ячеек в физике каждой из них; с релятивистской точки зрения, это взаимодействие оказывается существенно нелокальным. Очевидный кандидат — обменные эффекты квантовой физики. Так, если все электроны физически эквивалентны, и каждый можно заменить любым другим, все электроны разделенного на ячейки мира должны объединиться в едином антисимметричном коллективном состоянии; так обменные эффекты связывают один ячеечный мир с другим. В этой картине световой барьер вполне подобен любому иному квантовому барьеру, и любая частица может проникнуть сквозь него с некоторой вероятностью. Ничто не мешает нам предвосхищать и другие кросс-барьерные взаимодействия.

Природа пространства и времени интриговала философов тысячи лет. Чего только не изобрели они, чтобы вывести общеизвестные факты из голых абстракций! Так, например, размерность пространства оставалась среди их излюбленных "заковыристых" тем — пока физики не положили конец дальнейшим спекуляциям, заявив, что никакой определенной размерности вовсе нет, и что можно подбирать количество пространственных измерений на свой вкус, чтобы очередная теория всего приводила к минимально правдоподобным результатам. Если мы сейчас живем в трехмерной вселенной — это не более чем стечение обстоятельств, один из возможных способов нарушения симметрии. Можно задаваться вопросом, какие варианты этого нарушения не противоречат существованию человечества — но глупо спрашивать почему. Так оно есть — и надо принять это как состоявшуюся возможность.

Однако геометрическая тема практически неисчерпаема, и желающие блуждать в сомнениях всегда отыщут, к чему прицепиться. Скажем, можно нападать на аналитический метод как таковой, удивляясь обычной векторности пространства. В самом деле, почему везде считается, что расстояние следует представлять квадратичной формой? В математике куча разных метрик — и приверженность физиков лишь одной из них выглядит как-то странно. Для сравнения: в экономике мы просто суммируем стоимости совершенно разного происхождения, и никакое векторное сложение тут не требуется. Похоже, что традиционная физика справедлива только в малой окрестности некоторого равновесного состояния: если координаты точки задают лишь отклонение от равновесия, линейные члены естественно зануляются, и остается только квадратичный вклад.

Даже понятие пространственного положения — сплошь головная боль. В физике все осмысленные величины конечны: в физическом мире нет ни точек, ни бесконечностей. Это позволяет описывать в рамках единой теории явления самых разных масштабов. Например, то, что на одном уровне выглядит точкой, — на другом запросто может оказаться пространством. Что не мешает точкам этого "внутреннего" пространства, в свою очередь, оказаться свернутой формой пространства более высокого уровня. В качестве общеизвестного примера, вспомним о дуальности канонических переменных в классической и квантовой механике. В каждой точке многообразия задано касательное пространство; но каждая точка касательного пространства есть класс траекторий в базе. Собственно философия начинается там, где заходит разговор о возможной глубине подобных иерархий. Если существование составных систем, которые ведут себя как целое по отношению к каким-то типам взаимодействий, принять за основополагающую метафору, можно задуматься, не окажутся ли точки пространства как раз такими коллективными эффектами, а вовсе не элементарными понятиями теории. Разумеется, все то же самое можно сказать и о параметризации времени.

Впрочем, у времени хватает и собственной загадочности. Его одномерность, отношение к пространству и отсутствие изотропности (именуемое "стрелой времени") вечно притягивают любителей абстрактно полюбопытствовать. Твердолобо возражая против релятивистского объединения пространства и времени, философы на каждом шагу упираются в вопрос: за счет чего возможно такое единообразие? Предположительно, если мы это поймем, станут ясны границы применимости единой пространственно-временной картины — и обнаружатся практические ситуации, в которых качественное различие пространства и времени устранить никак нельзя. В каком-то смысле, термодинамика и нелинейная динамика уже приводят нас к идее необратимого и неоднородного времени — хотя до сих пор пытаются вывести глобальную необратимость из симметричных фундаментальных взаимодействий. А что если именно асимметрия лежит в основе всего?

В повседневной жизни время неизменно ассоциируется с некоторой повторяющейся деятельностью. Чем чаще повторения — тем быстрее идут соответствующие внутренние часы. В точном соответствии с релятивистскими воззрениями, всякая попытка ускорить дело связана с ощутимым усилием: время субъективно связано с энергией. Иерархия внутреннего времени в точности воспроизводит иерархию временных шкал в физике. Но тут является невежественный философ со своими идиотскими вопросами. Почему мы полагаем, что возможно представить время одним-единственным числом и снабдить все вообще физические явления числовыми ярлыками, положением на единственной временной оси? Почему не допустить, что время существенно относительно, и что разные временные шкалы вовсе не обязаны быть сопоставимыми? Нечто подобное мы уже видели в модели ячеечной вселенной, порожденной сингулярностями преобразования Лоренца, — с соответствующими соображениями о взаимосвязях разделенного.

По любому, необходимость рассмотрения времени в связи с пространством для философа отнюдь не аксиома. Несмотря на всю похожесть, есть и серьезные различия: то ли мы интересуемся состоянием физической системы (ее конфигурацией) — то ли ее движением (смена одного состояния другим). Разумеется, возможно говорить и о состоянии движения; но это уже другой уровень иерархии, а его проекция в конфигурационное пространство более низкого уровня возможна лишь при определенных физических условиях. Но даже допуская такую возможность, мы не имеем права напрямую отображать время на пространство конфигураций; чтобы такое осуществить, надо связать время с каким-то особым типом движения и сравнивать фазы этого опорного процесса ("часов") с сопутствующими изменениями состояний исходной системы.

Учитывая все это, мы могли бы предположить, что введению числовой меры времени следовало бы предпослать качественное описание межуровневых проекций. Возьмем, для определенности, два смежных уровня: пространственные положения и сопряженные им импульсы материальных точек. Традиционно, текущее состояние системы определяется набором положений и скоростей (которые, в конечном счете, позволяют догадаться о следующем наборе положений — но предсказание скоростей потребует уже знания об ускорениях, и т. д.). С точки зрения динамики, импульсы выглядят предпочтительнее скоростей — они полнее характеризуют состояние системы (что, кстати, наводит на мысль о первичности статических моментов масс по отношению к всего лишь пространственным положениям). Тогда различие соседних по времени состояний системы задано набором смещений в пространстве и приращений импульсов — то есть, смещением в фазовом пространстве системы. Время как таковое в этом никак не участвует, а лишь задает внешним образом общий масштаб, в котором мы рассматриваем движение системы, — уровень детализации. Когда мы встраиваем время в какие-либо инварианты (наподобие релятивистского интервала), мы жестко фиксируем временную шкалу, предполагая, что в процессе эволюции система не может переходить с одного уровня на другой, или вообще изменить порядок уровней. Но можно предложить более общий подход: давайте рассматривать траектории в фазовом пространстве и любые симметрии обнаруживать именно в нем. Тогда исследование динамически нарушаемых симметрий получит естественную понятийную опору. Собственно, так и поступают в моделях нелинейной динамики. Но тогда шкалы времени следует выводить из состояния движения, а не встраивать в теорию жестким, априорным образом. Например, в качестве кандидата на инвариантную меру движения можно было бы рассматривать какую-то комбинацию приращений координат и импульсов, нечто вроде этого:

.

Пусть теперь dp и dx включают компоненты очень разного масштаба: гладкое (практически инерциальное) траектория высшего уровня — и очень быстрое круговое движение на низшем уровне, с радиусом много меньше характерных "макроскопических" смещений. В этом приближении можно записать интервал как

,

что сразу же дает понятие "эталона скорости"  — это характеристика некоторого скрытого периодического процесса, инвариантная на более высоком уровне. Очевидно, границы применимости такого "динамического релятивизма" зависят от устойчивости внутреннего движения. Точно так же, сосуществование нескольких качественно различных внутренних осцилляций естественно порождает иерархию временных шкал.

С тем же успехом (или с той же злонамеренностью) можно омрачать мелочными придирками и торжество общей теории относительности. Фундаментальный принцип эквивалентности гравитационной и инертной масс ведет к формальному отождествлению гравитации с инерциальными силами — кажущимися воздействиями на материальное тело, движение которого мы описываем в неинерциальной системе отсчета. Идея в высшей степени привлекательная, поскольку абсолютно свободного движения в физике вообще не бывает — иначе мы просто не могли бы его наблюдать. Никакими физическими методами мы не можем отличить инерциальную систему отсчета от неинерциальной. В классической механики инерциальные силы считают фиктивными; напротив, в ОТО это совершенно физические силы, родственные гравитации (что, в частности, позволяет говорить об излучении гравитонов вращающимся телом; когда-нибудь мы научимся со всей достоверностью обнаруживать гравитационные волны — хотя бы потому, что нам очень этого хочется).

Тут входит какой-то занюханный философ и (с кривой ухмылкой) поздравляет нас с постижением сути диалектики на примере того факта, что движение под действием внешней силы есть совершенно свободное движение! Прямо-таки замечательный результат. Кое-кому очень понравится. Другая сторона этой победы всеобщего релятивизма — отсутствие каких-либо различий между экспериментальным результатом и артефактом: что ни наблюдай — все истина. В высшем диалектическом смысле это поистине выдающееся достижение: мы поняли, наконец, что всякое наблюдение есть акт взаимодействия наблюдаемого с наблюдателем, и важны вклады с обеих сторон. Другими словами, человеческие действия совершаются в реальном мире и неизбежно оставляют в нем следы, которые для нас вполне объективны и заслуживают иногда пристального внимания. Нечаянный ляп экспериментатора, перепутавшего, скажем, полярность батареи, — может привести к изумительнейшим открытиям. Математические ошибки при обсчете результатов измерений проливают свет на тонкую взаимосвязь физических явлений и человеческой психологии. Ошибки округления при вычислениях с ограниченной точностью могут накапливаться при численном моделировании — и указать на универсально значимые физические закономерности.

Потом тот же философ будет язвительно вопрошать, как допущение абсолютной физичности неинерциальных систем отсчета увязывается с логикой специальной теории относительности. Может показаться, например, что вращающийся наблюдатель должен допустить асимптотически бесконечные скорости — и бесконечно большие инерциальные силы для поддержания этого всемирного вращения. Тут даже не потребуется астрономических расстояний: для наблюдателя, сидящего на винчестере компьютера в Нью-Йорке, вся Европа оказывается уже в тахионной области. Когда я включаю свой компьютер где-то в Москве, все американцы должны почувствовать колоссальный гравитационный удар — и совершенно непостижимо, как они умудрились до сих пор уцелеть (не иначе, бог помог).

Конечно же, философа никак не устроит стандартный ответ, что всякая система отсчета определена лишь локально, и нельзя все огульно экстраполировать на бесконечность. Такое разъяснение не говорит ровным счетом ничего, поскольку критерии локальности остаются расплывчатыми, и всяк волен в них сомневаться. Более того, допущение о существовании некоего "радиуса обрезания" в пространстве — это дополнительное (и весьма сильное) физическое утверждение (по сути эквивалентное дискретности пространства-времени). Другое стандартное объяснение опирается на принципиальное (с точки зрения теории относительности) отсутствие абсолютно жестких тел, из-за чего отдаленные части Вселенной будут вращаться медленнее, чем приближенные к наблюдателю. И здесь философ дает волю справедливому негодованию: вращение наблюдателя — это его сугубо личное, интимное дело, и остальной Вселенной это нисколько не касается, — если только наблюдатель не оказывается достаточно массивным, чтобы повлиять своими телодвижениями на весь мир. Но когда мы просто переходим от плоской декартовой картины к вращающейся системе координат, мы делаем это мгновенно, вне времени (поскольку само сопоставление разных координатных систем предполагает их одновременное существование); поэтому ни о каких физических воздействиях на мир речь вообще не идет. Пока балерина на сцене крутит свои 32 фуэте, она непосредственно видит, как мир вращается вокруг нее, — хотя свет от Солнца до Земли идет дольше, чем длится этот эффектный номер. Как это кажущееся вращение соотносится с реальными физическими силами — вопрос по-прежнему открытый. Все, на что согласен философ, — считать принцип эквивалентности гравитации и ускоренного движения всего лишь манерой выражения, остроумной фразой, игрой слов, — но никак не физическим законом. Да, силы в ускоренной системе отсчета могут складываться в нечто подобное гравитации. Но такое подобие вовсе не означает их одинаковости, общей природы. Все, что мы можем логически обосновать, — невозможность непосредственного измерения гравитационных сил в неинерциальной системе отсчета: для отделения собственно физики от экспериментальных артефактов здесь потребуются дополнительные формальные манипуляции, введение поправок на вращение наблюдателя. Однако положение дел в точности таково в любой экспериментальной науке; так астрономы испокон веков вычисляют фактические движения небесных тел на основании кажущегося движения по отношению к где-то географически расположенному прибору, при локальной калибровке хронометра. И точно так же, мы не можем использовать барометр для определения высоты, пока мы не знаем фактической величины атмосферного давления на некотором базовом уровне; но даже и в этом случае, чтобы очистить результат измерения от случайных помех, придется учесть распределение влажности воздуха по высоте, и направление ветра, и многое другое.

В популярной (в том числе популярно-философской) литературе с энтузиазмом говорят об эквивалентности массы и энергии, которую, якобы со всей определенностью установил великий Эйнштейн. На самом деле Эйнштейн никогда ничего такого не говорил: в его выкладках мы видим лишь указание на кажущееся возрастание массы движущегося тела с ростом скорости по отношению к неподвижному наблюдателю. Это наблюдаемое поведение ничего не говорит о природе массы тела как таковой (массы покоя). Опять же, единственно логичное следствие — невозможность непосредственного определения массы движущегося тела и необходимость дополнительной обработки результатов измерения для получения собственно физических величин. Но это относится к любым измерениям вообще, и не надо быть большим ученым, чтобы до этого додуматься. Например, в быту напольные электронные весы (по крайней мере, эконом-класса) покажут значительно больший вес, если встать на платформу быстро, с толчком; поэтому приходится нагружать прибор плавно, избегая резких переходных процессов. По логике "релятивизма", это следует интерпретировать как эквивалентность массы и импульса…

Продолжая рассуждать в том же духе, философ рискует вызвать гигантскую волну возмущения и презрения, допуская, что в специальной теории относительности преобразования Лоренца не предполагают действительной эквивалентности пространства и времени: они говорят лишь о том, что наблюдаемое пространство и время не соотносится напрямую с формально введенными для его описания в релятивистской механике координатами, которые поэтому недоступны (по крайней мере, непосредственному) измерению. Это утверждение вовсе не кажется очень уж сильным, если учесть, что в совершенно традиционной квантовой механике пространственные и временные координаты, как правило, вообще не наблюдаемы.

Глупые замечания можно плодить до бесконечности. В этом плане экспериментальные процедуры оказываются особенно уязвимыми, ибо всегда есть риск чего-то существенного не учесть. На этом основании некоторые теоретики заявляют, что физическая теория вообще не зависит от эксперимента, и никакими измерениями невозможно поколебать ее априорную истинность. Некоторые философы возражают: какой смысл в теории, если от нее нет никакой практической пользы? Но тем самым они невольно портят репутацию экспериментальной науки, ставя под вопрос ее объективность и достоверность. Так, обычные статистические методы вводят философа в полнейший ступор: на каком основании мы утверждаем, что усреднение результатов измерения повышает их точность и способствует объективному исследованию? Даже если это действительно так во многих практически важных ситуациях, у нас нет права придавать этому сколько-нибудь универсальное значение. Всякая статистика базируется на многочисленных допущениях — из которых предположение о случайном характере будет, пожалуй, одним из самых сильных. Даже если мы согласны на вероятностную картину, еще предстоит угадать характер статистики — а это может зависеть от предметной области. Общеизвестно, что экспериментальные результаты не свободны от систематических погрешностей (с их собственной статистикой флуктуаций). Зачастую эти внешние влияния не удается исключить или уменьшить. Экспериментатор добросовестно старается обнаружить источники возможных ошибок и вычистить результат с использованием сложных математических технологий. Но именно это делает измерение существенно непрямым и снижает его ценность в деле проверки теорий. Всегда остается подозрение, что навороченные методы "нормализации" результатов измерения на деле сводятся к навязыванию некоторой теоретической модели; вместо изучения природы мы подгоняем ее под наши концептуальные предпочтения. В работе инженера это нормально — пока критические параметры под контролем. В науке — следует опасаться предвзятости и упорства в заблуждении.

При любом раскладе, есть много разных направлений исследования. Как правило мы интересуемся общими законами, которые выполняются как-то в среднем. Но допустимо поинтересоваться и особенностями действия общих законов в бесчисленных единичных ситуациях. Отклонение от регулярности столь же объективно, как и сама регулярность: если посмотреть пристальнее, можно уловить совершенно неожиданные аспекты в давно изученных прикладных областях. Например, общая теория литературы интересуется типовыми формами и общими направлениями; напротив, изучая творчество конкретного автора, мы придаем особое значение его индивидуальной манере, его собственной трактовке традиций и требований школы. Как обычно, здесь развертывается иерархия наук, со своей спецификой на каждом уровне.

По счастью, ученые редко прислушиваются к философам — и это правильно. Как говаривал один из моих учителей физики, "почему?" — это вопрос демагогический. Если спросить ученого, почему он делает что-либо так, а не иначе, ответы будут самыми разными:

    — Потому что все так делают.
    — Потому что это круто, и мне нравится!
    — Почему бы и нет? Просто поглядеть, что получится.
    — Ну надо же мне что-то скормить рецензентам при публикации!
    — Под это сейчас легче получить грант.
    . . .

Правильный ответ: не важно. Не дело ученого размышлять по поводу истоков научного исследования. Пусть ученые спокойно и обстоятельно делаю каждый свою науку — а философы займутся всем остальным.


[Физика] [Наука] [Унизм]