Сергей Семиков - Баллистическая теория Ритца и картина мироздания
Когда наука уходила от наглядных механических аналогий, она заходила в тупик: в античности и средневековье, когда осмеивали атомистические идеи Демокрита и превозносили умозрительные фантазии Аристотеля; в новое время, когда наравне с атомизмом Ньютона и Ломоносова процветали абстрактные флюиды — теплород, флогистон, эфир; или сейчас, когда классическая механика частиц в опале, а превозносятся неопределённость и релятивизм. Многие учёные любят осмеивать грубые наглядные механические модели, считая их слишком примитивными, ненаучными и придавая чересчур большое значение идеальному, нематериальному, математическому, абстрактному описанию. Но, как показывает история науки, именно "грубые", простые механические модели, нередко построенные неспециалистами, обычными людьми, инженерами, — всегда сильней всего продвигали науку, были ключом к решению проблем. Именно так Демокрит построил атомистическую гипотезу, оказавшуюся величайшим прозрением и достижением античной науки. Но философы-идеалисты, такие как Аристотель, считавшие, что мир не может быть так грубо механистичен, а должен быть в основе своей идеален, абстрактен, математичен, критиковали Демокрита и всячески способствовали забвению его концепции. Так же и современники Циолковского критиковали его инженерные идеи, в их применении к фундаментальным вопросам физики и космологии. Так же и теперь академические круги критикуют механистические теории Ритца.
И всё же именно механистический, инженерный подход к явлениям оказывается истинно материалистическим, поскольку сводит все явления к немногим основным и известным, к наглядным моделям, по сути, к механике движения материальных частиц в пустоте. Любые тела и объекты, согласно этой материалистической теории, — это сочетания, конгломераты частиц разного уровня. И любая энергия — это, в конечном счёте, кинетическая энергия частиц (§ 1.14, § 3.16, § 5.14). То есть, именно механический подход соответствует принципу Оккама, — не вводить сверхъестественных, абстрактных объектов: флюидов, струн, искривлений пространства, — всех этих сложных умозрительных гипотез, покуда не исчерпаны возможности простых и классических. На этом всегда настаивал Вальтер Ритц. Другой известный физик У. Томсон (Лорд Кельвин) тоже считал механику основой всего и потому говорил: "Истинный смысл вопроса: понимаем ли мы, или не понимаем физическое явление? — сводится к следующему: можем ли мы построить собственную механическую модель или нет?". Недаром Томсон, как последователь механицизма, был одним из активных и сильных защитников классической физики, и считал, что опыт Майкельсона и излучение чёрного тела имеют классическое, но пока не найденное объяснение.
Томсону же мы во многом обязаны развитием молекулярно-кинетической теории и приложением её к различным разделам физики, в том числе к электродинамике и гравитации (именно Томсон возродил корпускулярную теорию тяготения Лесажа, аналогичную теории Ритца). Такой атомистический, механистический взгляд на вещи всегда существенно продвигал науку вперёд. Классическая механическая картина мира дала науке важнейшие законы сохранения массы, энергии, импульса, заряда и т. д. Отказ же от механических моделей приводит к забвению этих доставшихся таким трудом законов. Во всём следует опираться на факты и лишь на их основе строить теорию, как учил ещё литературный герой Шерлок Холмс, иначе мы рискуем отдаться во власть пустого фантазирования, абстрактного формализма, не имеющего отношения к реальности. Так, Эйнштейн признался, что свою теорию он строил не на основе опытных фактов, а чисто умозрительно. А ведь факты — это воздух учёного, без которого наука задохнётся. Надо лишь по рецепту Холмса верно их истолковать, отобрать из них несомненные, освободив от домыслов обывателей. Впрочем, груда фактов не есть наука, равно как куча кирпичей не есть здание. Чтобы правильно понять, систематизировать, связать воедино факты, без подгонок встроить их в здание научной теории, надо владеть правильным методом познания. Без него научный поиск подобен слепому блужданию. Возможно, поэтому сейчас от развращения ума абстрактными, нематериалистическими, ненаучными теориями и забвения правильных методов познания, измельчали открытия, ставшие не плодом планомерного поиска, а уделом редких учёных, случайно натыкающихся на частные решения.
Правильный и рациональный метод исследований развивается обычно у инженеров — их мышление по самой своей структуре конструктивно, чуждо пустой философии и бессмысленным абстракциям. Ведь пропитавший нынешнюю науку абстрактно-теоретический подход по определению отвлечён, отдалён от реальности, отчего порождает неклассические теории, не имеющие к ней отношения и физического смысла, тогда как инженерный подход максимально приближен к реальности. Именно поэтому во все времена наиболее смелые, новаторские, интересные и правильные физические идеи выдвигали именно люди с инженерным, техническим складом ума, любящие мастерить, конструировать: Архимед, Герон, Леонардо да Винчи, Коперник, Галилей, Ньютон, Ломоносов, Кулибин, Ритц, Тесла, Циолковский, Белопольский, Мейман, Дуплищев. Так, к примеру, Леонардо да Винчи первым построил правильную теорию полёта снарядов по баллистической траектории, вопреки господствующей механике Аристотеля. Леонардо был разносторонним инженером, спроектировавшим множество построек и машин будущего, в том числе, — первого бронетранспортёра, подобно современным БТРам имеющего бипирамидальный, биконический корпус и способного вести огонь во всех направлениях (см. рисунок на последней странице книги). Не случайно Леонардо в своих оптических исследованиях развивал атомистическую баллистическую теорию света Демокрита и Эпикура, по которой тела разбрасывают во всех направлениях световые частицы (образы), образующие последовательные сферические фронты, чем объяснял волновые свойства света (см. Леонардо да Винчи. Избранные произведения. М.: Ладомир, 1995).
Ещё больше поражают воображение успехи отечественных инженеров-самоучек, таких как Кулибин, Циолковский, которые, не имея ни образования, ни поддержки, на собственные средства строили технику будущего и буквально в домашних условиях открывали сложные физические законы. Так, великий русский механик И.П. Кулибин (вероятный прообраз лесковского Левши) смог на основе собственных опытов и наблюдений ещё в XVIII веке глубоко вникнуть в законы физики, химии, механики, сопромата, построив уникальные машины и сооружения, долгое время не имевшие аналогов. Среди них — не только непревзойдённые микроскопы, телескопы, механические игрушки-часы, электрические машины и микроавтоматы, но и рабочие модели мостов, самодвижущихся судов и повозок. На век опередили развитие оптической техники гигантские проекторы и прожекторы Кулибина, его пиротехнические устройства, для создания которых требовалось виртуозное владение законами оптики, баллистики и химии. Несмотря на это, вклад в науку и технику Кулибина, так же как вклад Циолковского, — фигур сопоставимых с Архимедом, Героном и Леонардо, до сих пор недооценён. Их живые новаторские идеи, направленные на облегчение труда, на процветание человечества, на службу народу, глушились жрецами академической науки, по большей части — мёртвой и в практическом плане бесполезной.
Зато инженеры первыми с готовностью воспринимали смелые новые идеи этих и других мыслителей, начинали разрабатывать и применять их на практике. Вот что пишет, к примеру, о К.Э. Циолковском А. Космодемьянский: "Многие учёные его не понимали. Он публиковал свои статьи в журналах, редко привлекавших внимание официально признанных научных деятелей. Его больше знали инженеры-изобретатели, люди чуткие к новому, неожиданному. В конце XIX в. и первой четверти XX в. для большинства учёных был неактуален сам предмет основных исследований Константина Эдуардовича. С «общего согласия» боевые пороховые ракеты были похоронены в 80-х годах XIX столетия" [69, с. 175]. Отметим, что то же самое в полной мере справедливо и в отношении баллистической теории и ритцевой электродинамики, вместе со всей классической наукой, похороненной в начале XX в. И хотя заслуги Циолковского и перспективность ракет были в итоге доказаны и признаны, всё равно с тех пор так ничего и не изменилось. До сих пор умалчивают о работах Циолковского по космологии и фундаментальным вопросам физики. До сих пор на страницы научных журналов не допускают статьи по классической трактовке "неклассических" эффектов. И потому самыми продвинутыми и смело мыслящими по-прежнему оказываются инженеры, первыми воспринявшие идеи Ритца.
Говоря о Ритце и инженерах, стоит отметить интересную деталь: можно сказать, что на любом чертеже незримо присутствует имя Ритца. Дело в том, что широко распространённое на чертежах обозначение неровности, шероховатости Rz (со значком √¯ и соответствующим числовым индексом) происходит как раз от немецкого слова Ritz, что значит "царапина, трещина" (отсюда же и слово риска). Имя Ритца и его идеи, действительно, стали неприятной царапиной, задориной на казавшемся столь идеально прилизанном монументе теории относительности и квантовой механики. Ритц предлагал прямой, но, для иных, — тернистый, неровный, задористый путь. Поэтому учёные всячески старались изгладить его имя и идеи из научной литературы и памяти человечества (как уже однажды сделали с трудами Демокрита). Слишком неудобной оказалась правда о Ритце. Но получилось всё наоборот: царапина стала разрастаться в трещину, которая неотвратимо расколет монумент неклассической физики, а затем приведёт к его полному краху. Тогда на смену абстрактной модели мира придёт рабочая инженерно-механистическая модель Ритца.
