Не следует думать, что здесь скрыта какая-то невообразимая мистика. Просто таковы новые, еще не покрытые асфальтом и не доведенные до конца пути развития науки. Они уже дают первые результаты.
Кое-что описанное в этой книге получено учеными, смело пошедшими этими новыми путями.
Эти замечания имеют две цели. Первая — подчеркнуть значение математики в современной науке и технике, которая незримо играла свою роль за сценой в описании всех проблем, затронутых в этой книге. Вторая — привлечь интерес читателя к математике, к этой древнейшей науке, находящейся сейчас на пороге нового развития, привлекающей смелых и любознательных своей почти не тронутой целиной.
Еще одна мысль, которую хотелось бы подчеркнуть: читателю важно почувствовать универсальность метода познания, который на протяжении веков выработался в области естественных наук. Этот метод нам знаком: от принципов к математической модели, к предсказанию новых явлений и их экспериментальному исследованию. Выработанный в процессе познания природы, этот метод стал актуальным в наше время также в технике и других отраслях народного хозяйства. В наш век, в эпоху научно-технической революции, он выходит далеко за пределы фундаментальных исследований.
При проведении технической разработки, проектировании завода или скотоводческой фермы этот метод лишь немного изменил свое конкретное содержание. В этом случае «принципами» служат данные науки, на их основе составляется математическая модель, ее исследование (обычно при помощи ЭВМ) служит основой проекта, реализация, освоение и использование которого выполняют в данном случае роль, которую в науке отводят эксперименту. И здесь опыт является высшим судьей, проверяющим правильность «принципов» — научных основ разработки.
Не следует забывать, что книга, которую вы прочли, не ставит своей целью научить физике — это под силу лишь систематическому курсу, излагающему предмет от «а» до «я». Не ставит она целью и дать исчерпывающую информацию о современном положении дел в науке о природе. Нет, цель гораздо скромнее. Она заключается в желании автора показать человеку школьного возраста, знающему предмет в объеме старших классов, соотношение между теорией, опытом и наблюдением на примере тем, затронутых в книге. Показать, что в истории человеческой мысли практически нет ненужных усилий, не пригодившихся теорий, не оправдавших себя гипотез. Мыслительная работа не исчезает бесследно, она может лишь перейти в другую форму — в энергию знания.
Даже гипотезы, противником которых был Ньютон, играли определенную роль в истории, если их создавали не невежды, а образованные люди, обладающие солидным багажом знаний. Эти гипотезы отражали определенный подход к явлениям. Каждая гипотеза, или теория, или наблюдение, или мысленные эксперименты, даже если они оказывались ошибочными, дали свои плоды. Либо отмели сомнение, либо дали право вывесить у одного из перекрестков науки указатель «тупик», «хода нет». Либо послужили трамплином для нового взлета мысли.
Цель книги и в том, чтобы проиллюстрировать, что достижения мысли взаимосвязаны. Пусть какое-то открытие оценено не сразу, не тотчас нашло себе место в мозаике единой картины мира, но настанет момент, и другой художник, рисующий более точную панораму Вселенной, может почувствовать острую нужду именно в этом, долго бывшем в бездействии, открытии…
Многие прозрения рождаются раньше, чем в них появилась потребность. Пример: Эйнштейн отказался от важной мысли, многообещающей теории потому, что в ней проявился элемент природы — положительный электрон, который в те времена не был известен. Дирак — уже после Эйнштейна — натолкнулся в своих уравнениях на ту же частицу, тоже недоумевал, терзался, мучился, был не в силах совладать с этим сюрпризом. Но наука за прошедшее время проделала больший путь, и навстречу теоретикам вышли экспериментаторы. Проходка «туннеля» с обоих концов привела к тому, что поиски встретились. Люди узнали об античастицах, антиматерии и о том, почему нет антимира…
Задача книги и в том, чтобы показать преемственность поколений, научных школ. Линия эфира идет от Аристотеля, теряется в болоте невежества средневековья, вновь возникает у Гюйгенса, Френеля, Лоренца. Эфир утрачивает право голоса в бессилии перед аргументацией теории относительности. И вдруг, словно птица Феникс, возрождается в наши дни интуитивными соображениями Эйнштейна, а затем трудами далеких от проблем теоретической физики радиоинженеров Пензиаса и Вилсона, которые никогда не думали о загадке рождения Вселенной, но объективной логикой развития науки были подведены к этой созревшей теме. Не подозревая последствий, они приступили к исследованию радиошумов космоса, а обнаружили… то, в чем другие ученые опознали новый эфир.