Павел Ощепков - Жизнь и мечта
Теперь все знают, на чью сторону встала история в этом вопросе. Наука победно вышла на путь широкого использования атомной энергии во всех ее видах — от меченых атомов до гигантских атомных электростанций.
Так решилась судьба еще одного научного спора.
Но, может быть, все эти примеры характерны лишь для прошлых лет? Может быть, теперь уже нет таких фактов и наблюдений, которые неправильно понимаются или истолковываются? Может быть, наука стала всесильной и теперь без ошибок все объясняет?
По-видимому, так многим и представляется.
Но, как бы сильны мы ни были «задним умом», как бы нам ни казалось, что мы стали умнее и гораздо лучше разбираемся в окружающих нас фактах, чем это делали наши предки, на самом деле по отношению ко многим проявлениям сил природы, по отношению ко многим фактам нашей современности мы все еще стоим примерно в прежнем положении.
Да иначе и быть не может. Ибо ведь факты — это наша практика. А практика сама находится в состоянии непрерывного развития и совершенствования. Практика как критерий истины в одно и то же время и абсолютна и относительна. Она абсолютна, так как только в практике, только в фактах, только в прямых и конкретных наблюдениях можно найти подтверждение или опровержение правильности любых наших представлений, любых теорий. Но она и относительна, так как подтвердить или опровергнуть наши представления при их истолковании любая практика может только в условиях своего времени, своих, конкретно сложившихся ограничений.
162
Критерий практики никогда не может быть абсолютно завершенным, раз и навсегда установленным или преподанным. Факт сам по себе — это только внешнее проявление события, внутренняя же взаимосвязь его с другими событиями, с другими явлениями раскрывается лишь нашим сознанием.
ДРАМА ВЕЛИКОГО НЬЮТОНА
Первое, что воспринимает человек, появившись на белый свет, — это именно белый свет. Но представления о природе света до сих пор еще находятся в стадии развития.
Первые люди на Земле принимали свет как дар небес, как божественную силу. Они представляли его таким, каким видели, т. е. белым. Они видели и радугу, возникающую после дождя в мельчайших капельках воды, но сколько поколений сменилось, пока человек связал эти два явления между собой и понял, что белый свет — это сумма нескольких совсем не белых цветов — сумма цветов радуги. Теперь каждый школьник знает это. Он знает также и то, что луч белого света, если его пропустить сквозь трехгранную призму, разложится на составляющие цветные лучи. Если же сложить получившиеся простые цвета, вновь пропустив их, например, сквозь другую трехгранную приему в обратном направлении, то можно получить опять белый свет. Можно сложить даже не все, а только некоторые, так называемые основные, взаимно дополнительные цвета (красно-зелено-голубой или желто-синий), и получится тот же видимый белый свет. Этого можно достигнуть, если при сложении цветов регулировать и их яркость.
Так, через опыты Ньютона по разложению света на его составляющие, поставленные им в 1666—1672 гг., человек познал, что белый свет состоит из нескольких окрашенных цветов.
Однако при жизни Исаака Ньютона даже эти простые опыты с трехгранной призмой были встречены с большим недоверием. Нам теперь представляется, что и спорить-то здесь было не о чем. Но мысль о сложности белого света, открытие простых цветов и, наконец, установление связи между цветностью и коэффициентом преломления для современников Ньютона были совсем неожиданными и новыми.
163
Результаты своих опытов и выводы из них Ньютон изложил в рукописи под названием «Новая теория света и цветов». Когда эта рукопись была получена Королевским обществом (Британская академия наук), то для рассмотрения ее была назначена комиссия в составе трех видных ученых того времени — Р. Гука, С. Уорда и Р. Бойля.
В своем отзыве Гук в нескольких строках отдает должное тщательности и изяществу опытов, но возражает против того, что гипотеза, извлекаемая Ньютоном из опытов, правильна. Он не согласен с тем, что цвет является неотделимым первоначальным свойством лучей.
Утверждать, что все цвета содержатся как таковые в простом световом луче, было бы, — писал Гук, — то же самое, что говорить о наличии всех звуковых тонов в воздухе органных мехов или в струне скрипки, из которых они извлекаются». Разложение белого света на простые цвета в стеклянной призме вызывается, по Гуку, возмущением простого волнового движения в самой призме.
Почти одновременно с Гуком критиками теории и опытов Ньютона выступили X. Гюйгенс и многие другие оппоненты.
Все это не могло не влиять на душевное равновесие гениального экспериментатора, уверенного в своих опытах. В письме к секретарю Королевского общества Ольденбургу от 8 марта 1673 г. Ньютон просит вычеркнуть его из списков академии. В другом письме, датированном 23 июня 1673 г., Ньютон пишет, что он не желает больше заниматься естественными науками и отказывается отвечать на критические статьи и письма, так как не желает быть вовлеченным в бесполезные пререкания.
К счастью, Ольденбург уговорил Ньютона остаться членом Королевского общества, и тот еще долго сотрудничал в нем, А для гарантии его членства руководство Общества освободило Ньютона от уплаты членских взносов в сумме 1 шиллинг в месяц. (В Английской академии наук и до сих пор академики вносят деньги за свое членство.)
Так проходила борьба за признание даже таких, казалось бы, простых истин, как открытые в опытах Ньютона по разложению стеклянной призмой обычного белого света.
164
Теперь о свете известно, конечно, гораздо больше. Мы знаем, например, что за видимым спектром излучения есть еще и невидимый «свет» — за видимыми фиолетовыми лучами следуют невидимые ультрафиолетовые лучи, а за красными — инфракрасные. Если полагаться только на наш собственный глаз, который может реагировать лишь на волны длиной от 0,4 до 0,8 микрона, т. е. только в весьма ограниченной области спектра излучения, то нельзя было бы обнаружить ни ультрафиолетовых, ни инфракрасных, ни каких-либо других лучей из числа уже известных к настоящему времени — ни Рентгеновых лучей, ни гамма-лучей, ни радиоволн самых разных длин и т. д.
Вот и выходит, что наш опыт, наша практика, всем известные факты весьма относительны. Человек принимал как несомненный факт и свет и радугу, но не мог связать их в одно понятие, не мог представить себе, что природа их одна и та же. Потребовалось время для создания таких технических средств, которые позволили искусственно разложить белый свет на составляющие и тем раскрыть его природу.
Но и новые опытные данные (новые факты), позволяющие доказать, что свет состоит из вполне определенных, конкретных цветов, соответствующих цветам радуги, опять-таки были далеко не полными. Ведь глазом нельзя обнаружить ни более коротких, ни более длинных волн, хотя, как мы знаем теперь, они имеют одну и ту же природу— это электромагнитные волны.
Только в 1800 г. В. Гершель показал, что за красными лучами в спектре есть еще лучи, которых мы не видим.
Он назвал эти лучи инфракрасными. И это открытие было сделано с помощью такой же стеклянной призмы, какой пользовался Ньютон. Только Гершель применил для регистрации света не простое наблюдение глазом, а термометр. При этом он обнаружил, что, перемещаясь за границу красного цвета, т. е. в ту сторону, где для глаза уже нет никаких лучей, термометр продолжает показывать присутствие какого-то таинственного излучения.
Так были обнаружены (открыты) невидимые для глаза инфракрасные лучи, входящие в качестве составной части в световые лучи Солнца или любого другого накаленного тела. Опыты Гершеля сильно расширили представления о природе света и дали толчок для дальнейших новых исследований в этой области.
165
Однако процесс дознания бесконечен. Поэтому без преувеличения можно сказать: да, теперь нам действительно многое известно о природе света. Но заявить, что мы уже все о нем знаем, все равно нельзя.
ШИРЯТСЯ ПОЗНАНИЯ О ВОЛНАХ
Во времена Ньютона считали, что свет — это мельчайшие частицы (корпускулы), которые попадают в глаз и там вызывают соответствующее раздражение. Потом опытами Гюйгенса было доказано, что свет имеет волновую природу, которая наиболее ярко проявляется при явлениях дифракции и интерференции.
Если взять в руки линейку с очень частыми делениями, например логарифмическую, и направить ее на источник света (по направлению к солнцу или к нити лампы накаливания) и смотреть вдоль этой линейки под очень малым углом зрения (лучше всего вдоль равномерной и самой мелкой шкалы), то мы увидим чередующиеся цветные полосы — цвета радуги. Происходит это потому, что свет, отражаясь от каждого штриха, достигает поверхности сетчатки нашего глаза в разное время. В этом случае волны, складываясь, взаимно ослабляются, даже совсем уничтожаются или, наоборот, усиливаются. Как говорят, волны интерферируют между собой.