Непрерывный поток радикальных фундаментальных обобщений меняет динамику цивилизации. Фундаментальные принципы науки с точки зрения эйнштейновского внутреннего совершенства физических теорий являются для этих теорий целевым каноном: чтобы не быть искусственными, введенными ad hoc, они должны естественно вытекать из фундаментальных принципов.
В. Вайскопф разграничивает в развитии науки XX столетия «интенсивные» и «экстенсивные» направления. Первые состоят в поисках фундаментальных принципов. Основными этапами интенсивных исследований были электродинамика и относительность, квантовая теория атома, ядерная физика и, наконец, субъядерная физика. Каждое интенсивное направление с течением времени обрастает гораздо более многочисленными экстенсивными направлениями. Так Вайскопф называет объяснение явлений с позиций уже известного фундаментального принципа. Он говорит, что даже в самых экстенсивных исследованиях присутствует интенсивная компонента.
В наше время наука испытывает новый, беспрецедентный по напряженности и охватывающий очень широкие круги ученых порыв к интенсивным исследованиям, к единству картины мира.
Современная наука нашла переходы между областями, казавшимися далекими, математизация привела к небывалому единству методов, но в самой фундаментальной области — в теории элементарных частиц — она имеет дело с быстро увеличивающимся числом фактов и областей, пока еще связанных между собой весьма проблематично.
И она, как никогда, стремится к единству. Современная — наука — это Марфа, пекущаяся о многом, которая хочет стать Марией, взыскующей единого. Но, по-видимому, сейчас «многое» и «единое» связаны совсем иначе, чем раньше.
Можно думать, что прогноз на 2000 г. должен исходить из нового соотношения интенсивных и экстенсивных исследований, из уже упомянутого «сильного взаимодействия» между теми и другими. После того как войдет в строй новое поколение ускорителей частиц и будут реализованы возможности, связанные с заатмосферными и внеземными астрофизическими и астрономическими исследованиями, создастся такое положение, когда новая фундаментальная идея будет в очень Короткий срок индуцировать экстенсивные исследования. Эти последние будут в свою очередь часто приводить к фундаментальным проблемам, причем новые возможности эксперимента позволят не слишком долго дожидаться experimentum crucis для того или иного решения этих проблем.
Экстенсивные исследования — это исследования, которые открывают новые идеальные циклы. Такие вновь открытые циклы служат целевыми канонами для технического прогресса, их практически непрерывная эволюция приводит к практически непрерывному ускорению прогресса. Если же меняются фундаментальные принципы (целевые каноны экстенсивных исследований), то технический прогресс приобретает возрастающее ускорение.
Не следует думать, что возрастание ускорения будет монотонным. Развитие фундаментальных принципов — развитие в интенсивном направлении — не сохранит интервалов, характерных для первой половины XX в. (теория относительности, квантовая механика, теория ядра, субъядерные проблемы); интервалы, вероятно, сократятся, но известная цикличность сохранится. Повороты такого масштаба, как создание теории относительности, не будут происходить ежегодно. Эффект подобных поворотов состоит в непрерывном росте ускорения прогресса, потому что каждый фундаментальный поворот в течение известного периода ускоряет темп экстенсивных исследований.
Поэтому не следует также думать, что «сильное взаимодействие» фундаментальных и экстенсивных исследований означает их слияние или неразличимость. Исследования, которые изменяют исходные принципы, идеалы и стиль науки, которые дают принципиально неопределимый и скорее всего отдаленный эффект, будут стоять в какой-то мере особняком. В этой связи хочется сделать одно замечание о типе ученого в эпоху, когда самосогласованная система интенсивных и экстенсивных исследований направляет свои усилия на познание самосогласованной системы космоса я микрокосма. В научных кругах иногда сетуют на исчезновение типа ученого-«отшельника», который поднимался на абстрактные вершины мысли, куда не доносится многоголосый шум экстенсивной науки. Мне кажется, этот тип не исчезнет я, более того, станет несколько более распространенным, чем сейчас.
Конечно, «отшельник» конца XX в. будет отличаться от своего прообраза, принадлежащего первой половине века. И тот и другой — «отшельники» в весьма специфическом смысле. Речь идет о возможности далеко продвинуть принципы науки при «слабом взаимодействии» с большой и быстро растущей массой частных проблем и частных результатов. Этому не противоречит ни личный интерес мыслителя к некоторым частным проблемам, ни принципиальная установка на возможность экспериментальной проверки теории («внешнее оправдание»). Эйнштейн интересовался десятками частных научных проблем (например, причиной размыва правого берега рек, текущих на юг) и десятками технических изобретений (не только во время службы в Бернском патентном бюро). Тем не менее он был «отшельником» в том смысле, что исходным пунктом теории относительности было очень небольшое число экспериментов. Напомним, кроме того, что Эйнштейн утверждал, будто электрона — его одного — достаточно, чтобы вывести общие закономерности микромира (это было, заметим в скобках, справедливым в 1924–1927 гг., когда создавались волновая и квантовая механика).
Сейчас положение иное. Задача состоит в объединении того, что известно о различных типах частиц, и эта задача в целом не может быть решена на основе законов поведения, возникновения и распада частиц одного типа. И тем не менее каждое парадоксальное свойство, присущее одному или нескольким типам частиц, индуцирует размышления о природе пространства и времени, об их симметрии, об их дискретности и непрерывности, б логических и математических понятиях, о том, что отличает физическое бытие от геометрических образов. Таков же эффект астрономических и астрофизических открытий. Поэтому «слабое взаимодействие» с экстенсивной наукой, по-видимому, сохранится, и соответственно сохранится тип ученого-«отшельника».
Как уже сказано, этот тип ученого может стать более распространенным. Циклы экстенсивных исследований, вызванные интенсивным прорывом к новым фундаментальным принципам, вызывают закономерное изменение преобладающих интересов в науке. Примером может служить цикл, вызванный моделью атома Бора. Когда была выдвинута эта модель, начались экстенсивные исследования, объяснившие спектры атомов, валентность, периодичность и ее нарушения в системе элементов и множество других закономерностей. Этот цикл продолжается поныне. На него накладываются другие, позднейшие, создавшие ядерную физику. Вообще наложение экстенсивных циклов один на другой увеличивает практическую непрерывность воздействия науки на прогресс цивилизации. Но в начале 20-х годов наряду с продолжением применения модели Бора стала отчетливо ощущаться необходимость новых принципов, которые и были найдены в 1924–1926 гг. мыслителями, связанными иногда «слабым взаимодействием» с применениями модели Бора и в этом смысле «отшельниками».
С проблемой слабого и сильного взаимодействий фундаментальных принципов и частных исследований и с проблемой ученого-«отшельника» связана одна чисто психологическая проблема, которую лучше всего осветить на примере Эйнштейна.
Каждый, кто познакомился с теорией относительности, прошел через чащу математических и физических конструкций, реальных и мысленных экспериментов, необозримых эмпирических подтверждений и применений и частных задач, почувствовал эту незабываемую встречу с простой и вместе с тем наиболее сложной загадкой движения материальной точки в окружающем ее пустом пространстве. Здесь нет ни разнообразия элементарных частиц, ни многоступенчатой иерархии атомов, молекул, микроскопических тел, планет, звезд и галактик, ни различных полей — гравитационных, электромагнитных, ядер-ных и т. д., здесь нет ничего, кроме пространства и движущейся в нем и не имеющей других предикатов частицы. Что означает ее движение, каков смысл этого понятия в отсутствие других тел и что означает ее бытие? Это вопрос несравненно более глубокий и трудный, чем множество частных вопросов, относящихся к конкретным частицам различного типа, входящим в конкретные сложные системы, связанным сложными и разнообразными взаимодействиями. Он кажется изолированным от этих частных вопросов, и соответственно размышления о природе бытия и движения, по-видимому, требуют изоляций мыслителя от стихии частных исследований. Мыслитель должен остаться один на один с наиболее общими загадками и противоречиями бытия. Он должен быть отшельником.
