Современная физика выступает против положения Демокрита [о неизменности атомов] и встает на сторону Платона и пифагорейцев. Элементарные частицы не являются вечными и неразложимыми единицами материи, фактически они могут превращаться друг в друга... В современной квантовой теории едва ли можно сомневаться в том, что элементарные частицы в конечном счете суть математические формы, только гораздо более сложной и абстрактной природы [чем платоновы многогранники]... Математическая симметрия, играющая центральную роль в правильных телах платоновской философии, составляет ядро основного уравнения [речь идет об единой теории элементарных частиц]. Уравнение - только математическое представление всего ряда свойств симметрии, которые, конечно, не так наглядны, как платоновские тела. В современной физике речь идет о свойствах симметрии, которые соотносятся с пространством и временем и находят свое математическое выражение в теоретико-групповой структуре основного уравнения (В. Гейзенберг, Физика и философия, с.36,37).
Таким образом, Гейзенберг выделяет в учении Платона как созвучные современной физике идеи об основополагающей роли математических понятий, прежде всего - соображений симметрии (формализуемых в рамках математической дисциплины, которая называется теорией групп). Подробнее вопрос о роли теории групп в современной физике рассматривался нами в главе 8.
Концепцию Платона уместно сравнить с современными естественнонаучными (физическими) взглядами на проблему первоэлементов. В качестве таковых давно не рассматриваются атомы: их сложное строение достаточно убедительно было показано в конце XIX - начале XX вв. (открытие электрона, радиоактивности, атомного ядра и т. д.). Частицы, считавшиеся "элементарными" в середине века (например, составные компоненты атомных ядер - протон и нейтрон), как оказалось, также имеют сложное строение. Оно проявляется, например, в опытах по рассеянию на ядерных частицах электронов сверхвысокой энергии, которые показывают наличие внутри протона и нейтрона "точечных" образований (партонная модель Р. Фейнмана). В настоящее время принято отождествлять эти составные части бывших "элементарных" сильно взаимодействующих частиц (адронов) с кварками - введенными М. Гелл-Манном гипотетическими "истинно элементарными" частицами с дробным зарядом.
Название "кварки" было взято из модернистского романа Дж. Джойса "Поминки по Финнегану", где оно обозначало демонические существа. По-видимому, такое название было выбрано не случайно: его уместность впоследствии была оправдана необычными свойствами кварков (в частностью, их ненаблюдаемостью в свободном виде) - странное название для странных сущностей! В первоначальной модели Гелл-Манна и Цвейга речь шла о трех типах кварков, откуда и ассоциации с джойсовским "три кварка для сэра Марка"; при конструировании из них элементарных частиц Гелл-Манн (видимо, без серьезных философских оснований) использовал "буддийскую" терминологию восьмеричного пути (четвертая благородная истина). Впоследствии пришлось ввести кварки четвертого типа; в настоящее время принято, что все сильно взаимодействующие частицы (адроны) состоят из кварков шести типов. Электрон же, нейтрино и некоторые другие частицы, не участвующие в сильных ядерных взаимодействиях (так называемые лептоны), как и кварки, считаются истинно элементарными, причем число типов лептонов равно числу типов кварков (симметрия!). Кваркам были приписан "цвет": три кварка, входящие в состав протона или нейтрона, в силу принципа запрета Паули должны иметь разные цвета; наука о взаимодействии кварков была названа хромодинамикой.
Скинию же сделай из десяти покрывал крученого виссона и из голубой, пурпуровой и червленой шерсти, и херувимов (!) сделай на них искусною работою (Исход 26:1).
Кроме того, было введено понятие "аромата" (тип кварка), а также новые квантовые числа: странность, очарование, прелесть... Разумеется, причина выбора этих терминов интересна в основном с психологической стороны. Впрочем, мы до сих пор не понимаем по-настоящему, как работают математика и другие символические системы в естественных науках (см. гл.8), а потому и не можем с полной уверенностью судить о том, в какой мере произвольны те наглядные образы, с помощью которых люди создают успешные естественнонаучные теории.
В соответствии с общей направленностью книги, мы не будем приводить здесь подробно соответствующий научно-популярный материал сам по себе, однако отметим параллели между теорией кварков и описанными выше традиционными представлениями. Прежде всего, в полном соответствии с приведенными выше словами В. Гейзенберга, современная физика явным образом перекликается с идеями Платона о лежащих в основе материи правильных многогранниках. Кварки возникли исторически как чисто математические объекты, как некие состояния, образующие, говоря более формальным языком, базис неприводимого представления некоей группы симметрии. С этой точки зрения действительно можно сказать, что соображения симметрии (правильные платоновские многогранники) определяют структуру и свойства первоэлементов. Более того, описанные в "Тимее" взаимные превращения атомов путем перестановки составляющих их (многогранники!) треугольников вызывают явные ассоциации с современными представлениями о превращениях элементарных частиц путем перераспределения составляющих их кварков. Другая интересная параллель состоит в том, что кварки не могут существовать в свободном виде - опять же подобно платоновским треугольникам, которые не являются объемными телами, а лишь формируют их. В этом смысле кварки выступают как символы, а не материальные объекты.
Кому вы страшны? - сказала Алиса. (Она уже выросла до своего обычного роста.) - Вы ведь всего-навсего колода карт (Л. Кэрролл, Алиса в стране чудес).
Проблемы, связанные с атомизмом, также напряженно дискутировали арабские ученые, которые продолжали традиции греков. Некоторые их мысли также весьма напоминают идеи современной физики элементарных частиц.
Люди держались четырнадцати мнений в вопросе о теле: может ли оно соединиться и истребить всю соединенность, в нем имеющуюся, так что станет одна неделимая частица, или не может, а также о том, что внедряется в тело... Ан-Наззам передает, что некоторые говорили: частица имеет [только] одну сторону - так, вещи обращенные к нам одной стороной - и это та сторона, с которой мы к ним подходим... Некоторые говорили: частица имеет шесть сторон, причем они - ее акциденции и иное, нежели она, что она неделима... Другие говорили: частица имеется, но существует не благодаря себе самой, а благодаря не менее чем восьми неделимым частицам (кварки?!). Тот, кто спрашивает об одной из таких частиц, спрашивает о ее отдельном [существовании], тогда как ее отдельно не бывает. Однако она познается... Другие говорили: частицы делятся, пока не останется две частицы, которые, если ты задумаешь их разделить, делением будут погублены... Дирар, Хафс ал-Фард и ал-Хусейн ан Наджар говорили, что частицы - это цвет, вкус, жар, холод, жесткость и мягкость, что все эти вещи, собранные вместе - тело и что "частицы" не имеют иного смысла, кроме перечисленных вещей. Наименьшее число существующих частей - десять... Муаммар говорил, что человек - это неделимая частица (ал-Ашари, О чем говорили люди ислама и в чем разошлись творившие молитву, IX-X в.).
Как обычно, приведем менее серьезный комментарий.
Микроб так мал, что по рассказам невидим человечьим глазом,
Хотя иные утверждали, что в микроскопе наблюдали
Все шесть его больших хвостов неописуемых цветов
(Причем на каждом из которых по десять хохолков в узорах),
Язык, прозрачный как слюда, и зубы в сорок два (!, вариант переводчика) ряда,
И брови в шахматном порядке. Но, впрочем, это все догадки,
Хоть весь ученый мир, к примеру, их склонен принимать на веру (Х.Беллок).
