А что, без математиков никак нельзя?

Действительно, не увлеклись ли мы? Разве работа физика заключается только в том, чтобы решать фундаментальные уравнения или, не имея возможности решить, экспериментально/модельно/численно жевать частные случаи? А как же открытия? Где новые физические законы?

Открытие физического закона – это нетривиальное обобщение экспериментальных данных. Передний край экспериментальной науки всегда активно разрабатывался, и никаких простоев автор здесь не упомнит. Весь XX век, прошедший под флагом реакторов и ускорителей, создавалась Стандартная модель физики элементарных частиц – и стала рекордсменом среди физических теорий по точности, с которой она проверена. Пауза в ее развитии наступила, когда возможности существующих ускорителей были исчерпаны, а БАК еще не построен. Теперь у нее, возможно, начнется новая жизнь[11].

Конечно, можно напомнить о сакраментальной болевой точке квантовой теории – нестыковке с ОТО. Но в том-то и дело, что условия, в которых должно быть учтено и то, и другое, очень далеко за гранью эксперимента – со всеми вытекающими.

Еще один возможный источник данных с самого фронта – астрофизика. Рекорд энергии зарегистрированной частицы космических лучей – 10²⁰ эВ![12] Это 10 Дж, или энергия килограммового камня, упавшего (хорошо, если не на ногу) с метровой высоты! Земным ускорителям такое в бреду не привидится. Поэтому вымащивать максимально большие площади чувствительными пластинками – очень благодарное дело. Еще пример: космология, что ни говори, делает проверяемые предсказания. Разные модели инфляционной Вселенной дают разные распределения реликтового излучения, и спутник «Plank», который в данный конкретный момент это распределение измеряет, сможет показать, какая модель верна и верна ли какая-либо. Хотя справедливости ради нужно сказать, что лозунг «космос – уникальная физическая лаборатория!» в большей степени отражает желание выбить грант, чем действительность. Условия-то там уникальные, но рассказать нам о них может лишь интерпретация принятого излучения, а она нечасто страдает однозначностью. Обычная погрешность астрофизического измерения – «с точностью до порядка»[13]. Так что сможем ли мы что-то добавить к Стандартной модели, изучая взаимодействие частиц с сумасшедшим (~10¹¹ – 10¹³ Гс) магнитным полем по пульсарному импульсу – не самый тривиальный вопрос.

Можно, конечно, сказать, что интуиция физика способна подсказать решение даже в отсутствие достаточных экспериментальных данных. Способна. И уже подсказала. Именно в вопросе объединения Стандартной модели с ОТО. Очень красивое качественное решение: не частицы, а струны. Протяженные объекты. И моментально убираются все ужасающие сингулярности и бесконечности. На количественном уровне эта красивая качественная гипотеза обернулась такими уравнениями, что исследователи схватились за голову. О математике мы, кажется, что-то уже говорили?

Ну а что касается экспериментов, которые можно провести «в нашей лаборатории», то отметим очевидное обстоятельство: почти все фундаментальные физические эксперименты, которые можно было сделать «на коленке», уже давно сделаны. И выводы из них сделаны тоже. Эти выводы – те самые законы Ньютона, уравнения Максвелла и иже с ними, и, скорее всего, почти ничего, что не было бы их частным случаем, из такого эксперимента вытащить уже не удастся. Сегодняшний передний край физики требует многомиллиардных вложений. Собственно, это и привело к тому, что звание «самой главной науки» в общественном сознании у физики перехватила биология – там еще много лет (может быть, веков) будет что делать «на коленке». Биологический эксперимент – тоже штука недешевая, одно довольно частное исследование в области молекулярной биологии обойдется в 2-6 млн. рублей[14], но с запуском спутника и тем более строителем ускорителя не сравнить.

В предыдущем абзаце было сказано «почти все». Потому что автору известна как минимум одна область, где эксперименты «на коленке» дают фундаментальные результаты. Это синергетика, теория самоорганизации. Новые виды самоорганизации до сих пор обнаруживают в пробирках. До сих пор не построена неравновесная термодинамика, нет ясности в теории критических явлений. И тут имеющим талант к выводу закономерностей из экспериментального материала есть где разгуляться. Даже, пожалуй, слишком есть где – обилие экспериментальных данных иногда не лучше их нехватки. О нынешнем количестве научных журналов мы говорили в начале статьи. Новые выпуски этих журналов выходят регулярно. Сколько статей человек может прочесть в сутки, даже если он будет только читать статьи? Даже если он будет читать только аннотации[15] – всегда ли он сможет быть в курсе всего, могущего представлять интерес, тем более – из смежных областей физики, из области математики (которая, может быть, и нашла способ вытащить что-нибудь из вот этого уравнения)? Ходит грустная шутка, что сейчас проще сделать открытие заново, чем найти информацию о нем. Это шутка, разумеется, но…

Дата добавления: 2015-08-02