М. Рузе - Роберт Оппенгеймер и атомная бомба
Не часто вспоминают (очевидно, и Оппенгеймер это упустил) что спор о возможности или невозможности передачи научных знаний другим далеко не нов. Следовательно, этот спор не был вызван современным этапом развития науки. Коперник в своем «Предисловии» писал: «Математические книги пишутся только для математиков». А один из математиков прошлого века, Жергонн, наоборот, заявил: «Нельзя хвастаться тем, что ты сказал последнее слово в какой-либо теории, если не можешь объяснить ее несколькими словами первому встречному на улице». Несомненно, правда находится где-то посередине между этими крайними позициями. Так думает президент Ассоциации научных писателей ле Лионнэ, у которого мы позаимствовали приведенные выше примеры.
На телевизионной студии. Справа налево: Роберт Оппенгеймер, Дэвид Лилиенталь, Элеонора Рузвельт, сенатор Бриан Макмагон.Из всех наук математика, безусловно, наиболее трудно поддается объяснению среднему гражданину. И не потому, что математические работы пестрят различными условными символами, а поскольку эта наука оперирует только абстракциями. Сам Оппенгеймер признается, что он с трудом следил за развитием современных отраслей математики. В последние годы в преподавании математики наблюдается тенденция приучить ребенка еще в детском возрасте к таким понятиям (как, например, понятие целого и групп), которые до последнего времени объяснялись только в специальных курсах. Сторонники такой революции полагают, что эти понятия легче всего абстрагировать от повседневного опыта жизни, благодаря чему ум ребенка будет более подготовлен к пониманию современных отраслей математики. Не беремся утверждать, что все будет так. Но опыт нагляднейшим образом показывает – трудности понимания абстракций в подавляющей массе проистекают из выработавшейся уже привычки ума к мышлению по схемам повседневной жизни. Равным образом, опыт показывает, что нет абстракций, которые не основывались бы на повседневном опыте жизни. Перенеся все это в область физики, можно утверждать, в соответствии с одним из высказываний астрофизика Шацмана, что применяемые физиками математические формулы обрастают физической реальностью. Отныне эти реальности принадлежат миру, в который наши чувства проникают только косвенным путем, через посредство индикаторов и измерительных приборов. Мы не можем увидеть частицы. Но мы видим след, оставляемый пролетающей частицей в камере Вильсона, можем подсчитать число частиц при помощи счетчика Гейгера. В конечном итоге мы воспринимаем частицы нашими чувствами. И не так уж фантастично предположение, что настанет день, когда концепции, которые пока нашли свое выражение только в формулах волновой механики, станут общедоступными, как в свое время стали доступны понятия антиподов и гелиоцентризма нашей планетной системы. И дорога будет значительно короче того пути, который прошло человечество от фетишизма неандертальцев до наших дней.
Небезынтересно отметить, что мысли Оппенгеймера относительно общественной роли научных изысканий, по-видимому, эволюционировали в сторону пессимизма во время кризиса, который пережил ученый с декабря 1953 года по май 1954 года, когда он был отвергнут государством, которому он дал могущество и от которого он сам его получил. Лекция перед выпускниками Принстонского университета, в которой он выражает свою веру в человеческую ценность науки, относится к январю 1953 года. Лекции по британскому радио, в которых Оппенгеймер высказывает серьезные сомнения относительно возможности передавать знания, прочитаны в ноябре – декабре, как будто он уже чувствовал приближение грозы. А в более поздних высказываниях мы встречаем утверждение, что знание принадлежит отныне только немногочисленным группам узких специалистов, что оно перестает быть одним из факторов уровня общей культуры Человечества. Изоляция, которую Оппенгеймер обещает ученым, на деле является отражением его собственной изоляции после пережитой драмы. Но эта драма – не драма науки, а всего лишь драма взаимоотношений между ученым и политической властью. К этому мы еще вернемся.
Принципы соответствия и дополнительностиСпособность Оппенгеймера очаровывать окружающих его людей, особенно учеников, объясняется особым складом его ума. Оппенгеймер подходил к проблемам, возникавшим по мере развития науки, с особой, иногда на первый взгляд поражающей точки зрения и освещал их по-новому. Как по мановению волшебной палочки, задачи оказывались решенными, препятствия устранялись, все приходило в стройную систему. Слушателей Оппенгеймера охватывало интеллектуальное возбуждение. Мало кто из великих ученых обладает такой способностью. Их изложения тяжелы, за ними трудно уследить, восприятие материала требует напряжения и усилий. Если же такие ученые занимаются популяризацией, создается впечатление, что они слишком упрощают, выхолащивают проблемы. Оппенгеймер умеет ослаблять напряженность ума слушателей, он помогает подойти к идеям, облегчающим понимание современного мира – мира физики, в котором наша мысль чувствует себя неуютно, точь-в-точь как путешественник в абсолютно незнакомой стране.
Примером может служить то, как Оппенгеймер разъясняет принципы соответствия и дополнительности.
Теория относительности сильно поколебала наши представления о мире, устранив привычные понятия об абсолютности времени и пространства. Удар стал еще более сильным, когда атомная физика обнаружила, что знание системы в целом не позволяет предвидеть в деталях ее поведение в будущем. Вот атом радиоактивного вещества. Может быть, этот атом распадется немедленно, в то время как соседний абсолютно идентичный атом распадется только через десять тысяч лет. Единственное возможное предсказание – это то, что каждый атом этого тела рано или поздно распадется. Для большого количества атомов мы можем установить время, за которое половина их распадется: промежуток в N лет. Затем половина оставшихся атомов также распадется за тот же промежуток N лет. Если речь идет о довольно большом числе атомов, которое содержится, например, в куске металла, этот закон всегда удается проверить с достаточной точностью. Можно предсказать, что какое бы мы ни взяли количество таллия-207, половина его через 4,8 месяца превратится в свинец. Более того, теория позволяет заранее высчитать период полураспада радиоактивного вещества при условии, что известен состав ядра его атома. Но если вместо того, чтобы изучать кусок таллия, мы возьмем его атом в отдельности, то уже никакие предсказания невозможны. Этот атом может превратиться в свинец сразу же или через тысячу столетий. Атомная физика не дает уверенного ответа на этот вопрос, а только вероятный. Но повторяем, что как атом, превращающийся в свинец сейчас, так и тот, который превратится в него только через десятки тысяч лет, находятся в одинаковых условиях. Различие в их судьбе не может быть связано ни с какой определенной видимой причиной. Аналогичное положение мы имеем с переходом электронов с одного возбужденного уровня на другой. Когда значительное число атомов возбуждено (например, излучением источника радиоактивности), некоторые электроны, которым свойственна меньшая устойчивость, переносятся на уровни более высоких энергий. Они возвращаются на свои места, испуская фотоны. Но эти превращения не происходят со всеми электронами одновременно. Нельзя предсказать, когда это случится в отдельно взятом атоме. И тем не менее нет факторов, которые различно влияли бы на эти атомы.
