Физика (а тем более математика) тоже, подобно литературе, не познает мир непосредственно. Это невозможно, в общем, потому же, почему литература не может непосредственно описывать действительность. Уже сам процесс описания предполагает существование какого-то каркаса представлений, мыслей, методов и тому подобное. Поэтому в строгом и совершенном здании физической теории на самом деле масса деталей взята вовсе не из опыта, а толком неизвестно откуда. Физик уверяет, что его теория проверяется на опыте. Люди, склонные к философии, дорабатывают это утверждение до разговоров в верифицируемости и фальсифицируемости.
Говорят, что научным может быть только утверждение, допускающее подтверждение на опыте (верифицируемое). Поскольку трудно себе представить, как можно на опыте проверить, что, скажем, для ВСЕХ треугольников квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов (не говоря уж о более серьезных утверждениях), то начинают говорить о фальсифицируемости. Это значит, что к научным положениям относят лишь те, которые можно было бы в принципе опровергнуть на опыте. По мере того, как попытки опровергнуть не удаются, крепнет наша вера в обоснованность такого суждения. Говорят, например, что марксизм — не наука потому, что он много раз пересматривал свои позиции, а вот физика...
Не отстаивая мысль о научности марксизма (или какого-то иного подобного учения), приходится признать, что и физика много раз занималась ревизией своих основ. Например, законы сохранения энергии и импульса считаются фундаментом современной физики, а человек, покусившийся на них, приобретает геростратову славу. Конкретно, именно покушение на закон сохранения импульса (или момента импульса) вменяется научной общественностью в вину современной квазинаучной секте, верящей в торсионные поля (не буду здесь объяснять, что это такое). Однако каждый внимательно читавший учебник по физике знает, что несколько раз за свою историю законы сохранения дополнялись. В XIX веке к обычным тогда механической и тепловой энергии пришлось добавить электромагнитную энергию и ввести импульс электромагнитного поля. В XX веке для соблюдения законов сохранения пришлось ввести нейтрино и лишь после долгих усилий его удалось пронаблюдать непосредственно. Поэтому физик только улыбается (или, в зависимости от темперамента, отплевывается), когда биолог с упоением говорит о том, что биологии долго расти до критерия фальсифицируемости, чтобы стать подобной физике.
Почему же концепция нейтрино была важным вкладом в физику, а современные торсионщики, покушающиеся на закон сохранения момента импульса, вызывают единодушное отторжение научной общественности? Дело в том, что физика строит некоторую идеальную модель мира, которую и можно изучать совместно с математикой. Если такой четко фиксированной модели нет, то нельзя эффективно применять математику.
В физической теории удается выделить некоторые черты, которые можно проверить (или опровергнуть, это уже детали) экспериментом (так называют опыт, вписанный в рамки физической картины мира). Если же идеальной картины нет, то самая изощренная математика в лучшем случае может запутать дело и заставить принять совершенно фантастические представления. Отличным примером служит здесь «теория» Фоменко, пересматривающая основы древней истории. Фоменко — действительно известный в своей области математик. Нет оснований сомневаться в том, что, по крайней мере, на каком-то этапе своей квазиисторической деятельности он не воспринимал свои изыскания как мистификацию. Однако, как выяснилось, попытка перестроить историю по лекалу точной науки, игнорируя понятийный мир истории, приводит к результату, повергающему в шок не только профессиональных историков, но и физиков.
Для того чтобы математизированная физика не оказалась похожей на историю по Фоменко, пришлось приложить много усилий, которые за два прошедших столетия сформировали образ физики как науки. Во-первых, физики делятся на теоретиков и экспериментаторов. Трудно себе представить геолога, никогда не ездившего в экспедицию (геологи говорят — не был в поле) и не видевшего своими глазами хоть какие-то объекты, которые он собирается изучать. Зато классик теоретической физики XX века Паули был органически несовместим с экспериментом. Хорошо известна история о том, как искали причину крупной аварии в одном физическом институте. Когда выяснилось, что в момент взрыва через город в поезде проезжал Паули, это сразу же приняли за правдоподобное объяснение причины взрыва. Я сам по склонности теоретик, поэтому уже овладение мобильным телефоном представляет для меня серьезную проблему. Еще сравнительно недавно трудно было представить ботаника, который не может отличить березу от ели, а теперь на наших глазах биология порождает разделение, в чем-то подобное разделению на теоретиков и экспериментаторов. Но времена уже не те, и разделение получается непривычное. Посмотрим, сможет ли в него вписаться математика.