Категорія: Інші автори

Научный метод, исторически, был призван избавить человечество от таких ненадежных опор как авторитеты, или как общественное мнение, неизбежно отягощенное предрассудками эпохи, и сделать поиски истины занятием вполне общедоступным.
В сущности, чудо, как много удалось – если речь идет о математике и “точных” естественных науках, таких как физика и астрономия. Есть более-менее общепризнанные нормы – что такое математическое доказательство, как должен “правильно” проводиться эксперимент, как должны “правильно” собираться и обрабатываться данные наблюдений. Эти правила рассматриваются как общеобязательные. Академик и лауреат должен в своей научной работе доказывать теорему с той же степенью строгости, что и студент в своей. Шутка (Вл. Бахнова) о звании Главного Фонетика, которое дает право на орфографические ошибки, в общем и целом, воспринимается как шутка. Конечно, человек зачат во грехе и рожден в мерзости, путь его – от зловонных пеленок до смердящего савана, поэтому в реальной жизни бывает всякое (и, чем дальше от математики и физики, тем, видимо, чаще), но, к удивлению и радости, в общем и целом, это работает. Потому и наука возможна.
Когда говорят, что в науке все равны, что наука – самое демократическое занятие, и т.п., имеют в виду (конечно, если не занимаются демагогией) именно это: научный метод открыт для всех и правила его обязательны для всех.
Это не имеет никакого отношения ко многим крайне важным способам познания, которые, однако, не поддаются формализации. Например, интуиция. Она действительно крайне важна, но нет правил и способов, как гарантированно развить в себе интуицию (в то же время, доказывать теоремы или проводить физические эксперименты, в принципе, можно научить любого нормального человека, и многих ненормальных тоже). У некоторых она сильнее от природы, у некоторых слабее. Она приходит, или развивается, с опытом, и в этом отношении академик и студент уже не равны. Молодежь это обычно не понимает. Когда я был студентом, я, к стыду своему, довел учителя до того, что он сказал: “Пожалуйста, не ссылайтесь на интуицию, которой у вас пока еще нет”.
И уж, конечно, не может быть никакого равенства мнений о перспективности/бесперспективности тех или иных научных направлений, о ценности того или иного научного результата. Эти мнения не вырабатываются применением научного метода. Они основаны на опыте, на имеющихся (или отсутствующих) научных достижениях, зависят от общей эрудиции и уровня умственных способностей. Сила научного метода еще и в том, что он сделал процесс исследования доступным для дураков, и вы таки будете смеяться, многие дураки этой возможностью воспользовались. Так что замечание про умственные способности, когда речь идет о людях науки, лишним не является.
Равенство в науке обусловлено общедоступностью (принципиальной) научного метода и этим ограничено. Те же шахматы: гроссмейстер так же не имеет права на рокировку через битое поле, как и третьеразрядник, но их мнение “в этой позиции я бы пошел так”, или “величайшим шахматистом является Фишер vs является Колька из соседнего подъезда, которому я вчера продул”, несомненно, должно (и будет) восприниматься с разным весом.
Вроде бы, это все банальности, да?
11.10.2015
(с) Professor Mikhail Katsnelson

В результате развития модели “горячей Вселенной” выяснилось, что в какой-то момент (когда первичные процессы нуклеосинтеза уже закончились) Вселенная представляла собой однородную горячую плазму, состоящую (приблизительно) на 75% из водорода и на 25% из гелия. Потом (очень пунктирно) – остывание… рекомбинация протонов и электронов с образованием атомарного водорода… отделение излучения от вещества (потому что газ атомарного водорода практически прозрачен для излучения, в противоположность водородной плазме)… формирование, в результате цепочки гравитационных неустойчивостей, скоплений галактик, отдельных галактик, звёзд…
Звёзды первого поколения состояли, естественно, из водорода и гелия. Когда в процессе гравитационного сжатия протозвезд температура повысилась в достаточной мере, начались термоядерные реакции, в результате которых водород превращался в гелий. И здесь мы приходим к первому узлу этой удивительной истории. Когда весь водород выгорает, должен, по идее, вступать в термоядерные реакции гелий. При слиянии двух альфа-частиц (ядер гелия) должно возникать ядро изотопа бериллия с атомным весом 8. Но штука в том, что оно нестабильно! Дорога к синтезу тяжелых элементов перекрыта. В принципе, не исключены процессы столкновения _трёх_ альфа-частиц, но, естественно, их вероятность, в норме, очень мала. И вот, Хойл и Салпитер предположили (а впоследствии это подтвердилось экспериментально), что этот процесс имеет резонансный характер. У образующегося при этом ядра углерода-12 есть энергетический уровень, близкий к энергии трех альфа-частиц. Это усиливает вероятность процесса до приемлемых значений и открывает путь к синтезу элементов тяжелее углерода. Так это всё и идет, вплоть до образования самого стабильного изотопа – железа-56. При определённых условиях железная звезда превращается в Сверхновую (всё очень, очень пунктиром…), при этом (и только при этом) синтезируются элементы тяжелее железа (вплоть до трансурановых). Взрыв выбрасывает их в межзвёздное пространство, так что звезды следующего поколения (и формирующиеся вокруг них планетные системы!) уже содержат тяжёлые элементы.
Итак, первый звоночек. Если бы по случайным причинам реакция синтеза углерода из трех ядер гелия не была резонансной, элементы, составляющие живое вещество (углерод, азот, кислород, фосфор…), равно как и формирующие планеты земного типа (железо, кремний…) просто-напросто не возникли бы. Но ядро углерода – сложнейшая многочастичная система; оно состоит из 6 нейтронов и 6 протонов, в свою очередь, состоящих из кварков… Чуть пошевели “мировые константы” – резонанс пропадёт.
Дальше. В нашем мире нейтрон несколько тяжелее, чем атом водорода (электрон плюс протон). Поэтому водород стабилен. Если было бы по-другому, произошла бы нейтронизация всего вещества во вселенной (сейчас такой процесс идёт только внутри некоторых звёзд). Ни химия, ни, понятно, биохимия в такой вселенной были бы невозможны.
Дальше. Гравитационная постоянная определяет скорость звездной эволюции. Вместе с другой, так называемой, космологической, постоянной, она определяет время жизни вселенной. Пошевели эти константы – и у звёзд не будет времени доэволюционировать до второго поколения, всё преждевременно сгорит в пламени апокалиптического пожара.
И так далее. В общем, получается, что физические постоянные в нашей вселенной таковы, что обеспечивают существование тяжелых элементов, планет земного типа, органических веществ, и т.д. Что это значит?
До сравнительно недавнего времени, господствовало убеждение, что все безразмерные физические постоянные должны однозначно выводиться из какой-то Единой Теории Всего (выражаясь через какие-то математические постоянные, типа нулей Бесселевых функций). Тогда, естественно, вопрос о том, подходят они для жизни или нет, бессмыслен – они таковы, каковы они есть. По современным же представлениям, вселенные рождаются во множестве из пространственно-временной пены “планковского масштаба” (время – 10^{-43} секунд, длины – 10^{-33} сантиметров, т.е. на двадцать порядков меньше диаметра атомного ядра) – и характеризуются _разными_ наборами мировых констант. (При больших энергиях всё это, возможно, более-менее унифицировано, но мир, как он есть, возникает при остывании Первичной Капли через цепочку “фазовых переходов” с “нарушением симметрии” – в принципе случайном! – так что тут мы сразу имеем огромное разнообразие возможностей). Подавляющее большинство этих вселенных живёт время порядка планковского и снова исчезает. Исключительно в поэтических целях – цитата:
“Сосуды стеклянные и сосуды глиняные появляются с помощью огня. Но сосуды стеклянные, если они разбиваются, создаются снова, ибо они появляются от дуновения. Сосуды же глиняные, если они разбиваются, уничтожаются, ибо появляются они без дуновения” (Евангелие Филиппа 51).
Некоторые вселенные, возможно, даже имеют другое число пространственных и временных измерений. Интересно, что тройка – выделена: в пространстве размерности больше трёх нет связанных состояний (от атомов до Солнечных систем), в одномерном и двумерном пространстве – _все_ системы связаны. Опять же, жизнь в нашем понимании в таких вселенных невозможна.
Итак, вывод: там, где физические константы имеют “неподходящие” для появления жизни значения, просто некому хлопать глазками и спрашивать, почему они такие. «Мы являемся свидетелями процессов определенного типа, потому что процессы другого типа протекают без свидетелей» (А.Зельманов).
01.09.2006

(с) Михаил Иосифович Кацнельсон