Возвращаясь к напечатанному

O tempora, o mores!

"Мюнхенская религиозная беседа" - запрет на объективную модель физической реальности

Недавно в трех номерах еженедельника "Дубна" (35, 36 и 38) был опубликован доклад А.Б.Кожевникова (исторический факультет Университета Британской Колумбии, Канада) на семинаре ЛФВЭ. Оставим в стороне обсуждение этого доклада, где как в зеркале отразились определенный дилетантизм, поверхностность и потеря смыслов, характерные для регресса современной эпохи. Именно это выступление послужило импульсом к тому, чтобы рассмотреть в еженедельнике ОИЯИ ставшее исторически важным соглашение между учеными-физиками, о котором мало кто знает. Оно в 1940 году директивно заставило "закрыть глаза" на объективную реальность пространства-времени как математической модели физической реальности и объявить эту модель фиктивной - фактически начать лукавить и в научных исследованиях, и в учебниках.

Напомним, что знаменитый доклад Г.Минковского "Пространство и время" на 80-м съезде Общества немецких естествоиспытателей и врачей в Кельне 21 сентября 1908 года ознаменовал рождение принятой в современной физике четырехмерной математической модели физической реальности. В этом докладе Минковский ярко представил четырехмерную псевдоевклидову модель (пространство-время, или мир, мир событий) как абсолютно новый путь в развитии представлений физики об объективном мире. Его подход был высоко оценен А.Эйнштейном в его лекциях о сущности теории относительности в Принстоне в 1921 году. Там же Эйнштейн четко сформулировал и свое отношение к пространству-времени как математической модели физической реальности: "Физической реальностью обладает не точка пространства и не момент времени, когда что-либо произошло, а только само событие", то есть точка пространства-времени.

Картина мира, предложенная в докладе Минковского, произвела глубокое впечатление на такого выдающегося современника создателей специальной теории относительности, как А.А.Фридман. Его монография "Мир как пространство и время" (1923) - прямое и основательное развитие представлений Минковского о геометрическом единстве пространства и времени, об объективной реальности пространства-времени. Это была стартовая площадка для фридмановской работы по космологической модели - "основы всей современной космологии" (см. УФН, т.155, с.503), за которую Фридману была посмертно (в 1931 году) присуждена Ленинская премия "за выдающиеся научные работы". Данная монография выделяется своим анализом пространства и времени как двух органически взаимосвязанных и взаимодействующих аспектов объективной реальности. Фридмановский математический анализ пространственных представлений закончился четким выводом о функциональном назначении времени:

"Итак, мы совершенно не можем производить физические действия, нужные для экспериментального установления физической геометрии в трехмерном пространстве; для нас эти действия столь же невозможны, сколь невозможны для нас физические действия в двумерном пространстве, где нельзя поместить наших приборов и где мы не можем поместиться сами. Причина этих затруднений - в р е м я, без которого нет пространства и которое обусловливает не физическое трехмерное пространство, а физическое четырехмерное пространство - мир".

В анализе временных представлений Фридманом была выдвинута как важнейшая проблема возвращения времени его исключительного положения в физике, связанного с причинностью, и предложена соответствующая программа действий в этом направлении. Понимание функционального различия в существовании объективной реальности ее пространственного ("пассивного") аспекта и временного ("активного") сразу нацеливает на изучение особых свойств последнего. Ибо, несомненно, не изучив (в том числе экспериментально) свойства временного аспекта физической реальности, самонадеянно рассчитывать получить адекватные (то есть не "пустые") космологические модели - вспомним эйнштейновское замечание в его знаменитой Спенсеровской лекции о методе теоретической физики: "Чисто логическое размышление не могло дать нам никакого знания эмпирического мира; все знание о реальности исходит из опыта и возвращается в него. Положения, полученные чисто разумными приемами, при сравнении их с действительностью оказываются совершенно пустыми. ...Опыт, конечно, остается единственным критерием пригодности математических конструкций физики".

Но почему же тогда в 1941 году, наперекор всему сказанному выше весьма авторитетными и выдающимися физиками, четвертый том первого издания учебника по теоретической физике Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшица "Теория поля" на с.12 провозглашал следующее:

"Часто полезно из соображений наглядности пользоваться фиктивным четырехмерным пространством, на осях которого откладываются три пространственные координаты и время. В этом пространстве событие изображается точкой. Эти точки называются мировыми точками. Всякой частице соответствует некоторая линия (мировая линия) в этом фиктивном четырехмерном пространстве".

В следующих изданиях (1948, 1960, 1962) подчеркивание фиктивности пространства-времени усилилось: "мировые точки" и "мировые линии" были взяты в кавычки.

Почему Ландау и Лифшиц перечеркнули представление о физической реальности пространства-времени, объявив его некоторым фиктивным удобным вспомогательным средством, фактически отождествив объективную реальность с одним ее, пассивным с точки зрения эволюции мира, аспектом - пространственным? Ведь тем самым с повестки дня была снята актуальнейшая задача изучения специфических физических свойств временного аспекта объективной реальности, что означало странное гносеологическое ограничение: поскольку нестационарный мир невозможно каким-либо инвариантным путем разделить на "пространство" и "время", фактически ограничивались сугубо стационарным миром. То есть миром объектов, лишенных внутренней структуры и эволюции, образно говоря, миром Ньютона.

Чтобы понять идейную позицию Ландау и Лифшица, учитывая достаточно тесные связи советских физиков с зарубежными, обратимся к международным событиям тех лет, когда появилось первое издание "Теории поля". Тогда в Германии после прихода нацистов к власти начался довольно сложный период в физике: усилились не только споры о роли теоретической физики, но и борьба за влияние, за доцентуры и профессуры, за руководящие посты в академических учреждениях. Начало второй мировой войны так или иначе оттеснило научные споры на задний план. Правда, добровольцев идти на фронт, в отличие от 1914 года, было крайне мало, но пошел процесс поиска научных задач по военной тематике. Причины здесь, естественно, были опять-таки самые разные. Для иллюстрации возникшей научной атмосферы достаточно привести один пример: 1 декабря 1939 года кафедру по теоретической физике в Мюнхене получил Вильгельм Мюллер при том, что на эту кафедру была предложена и кандидатура Гейзенберга, поэтому Зоммерфельд отметил, что он получил "наихудшего наследника из всех возможных", а представители "арийской физики" одержали впечатляющую победу.

Но за "победы" приходилось расплачиваться: количество кафедр по теоретической физике стало сокращаться, многие ученые уходили из университетов. Карл Рамзауэр представил на Ежегодном собрании физиков брошюру о возможностях продвижения физиков по служебной лестнице. С другой стороны, в нацистской партии также сложилось определенное недовольство. Это уже видно по отношению Гиммлера и его ведомства к Гейзенбергу. Гиммлер писал Гейдриху: "Мы не можем себе позволить умертвить этого молодого человека". Гейзенберг после прихода Гитлера к власти решил остаться в Германии, и он лично в письме Гиммлеру требовал "восстановить его честь". Он, как и многие другие коллеги, подвергся нападкам со стороны противников так называемой "еврейской физики", к которой относили квантовую механику и теорию относительности. Нужен был выход из сложившейся ситуации.

Решение пришло из партийных рядов в лице физика-экспериментатора В. Финкельнбурга, который возглавлял тогда Союз доцентов в Дармштадте. В начале августа 1940 года он отправился в Мюнхен с целью убедить руководство нацистского Союза доцентов положить конец спорам и принимать решения на основе квалификации соискателей на различные посты. В результате договорились провести в Мюнхене встречу, которая позже вошла в историю как "Мюнхенская религиозная беседа". Такое название уже имело место в истории - при зарождении протестантизма, что свидетельствует о том, какое символичное значение придавалось этой встрече.

"Мюнхенская религиозная беседа" состоялась 15 ноября 1940 года. В ней приняли участие Карл Ф. фон Вайцзеккер, Отто Шерцер, Георг Йос, Отто Хекман, Ганс Копферман, с одной стороны, Альфонс Бюль, Гаральд Фолькман, Бруно Тюринг, Вильгельм Мюллер, Рудольф Томашек с другой, а также Людвиг Вельш как представитель Гейзенберга. Встречей руководил Густав Боргер, начальник отдела по науке в Союзе доцентов. Поскольку он был медиком и мало понимал в обсуждаемом вопросе, то пригласил в качестве наблюдателей физиков-экспериментаторов Герберта Стюарта и Йоганнеса Мальша, которые, кстати, в беседе придерживались нейтральной позиции.

Результатом встречи стала следующая "формула перемирия", разработанная Шерцером при непосредственном участии фон Вайцзеккера, Бюля и Томашека:

1. Теоретическая физика со всеми математическими вспомогательными средствами является необходимой составляющей частью всей физики.

2. Собранные воедино в специальной теории относительности опытные факты - это прочная составная часть физики. Достоверность применения специальной теории относительности, однако, в космических масштабах не настолько велика и требует дальнейших проверок.

3. Четырехмерное представление природных процессов является удобным математическим вспомогательным средством, но оно не означает введения нового представления о пространстве и времени.

4. Всякое связывание теории относительности с общим релятивизмом отрицается.

5. Квантовая и волновая механика является на данный момент единственным известным вспомогательным средством для количественного описания атомных процессов. Весьма желательно, перешагнув через этот формализм и предписания по его толкованию, достигнуть более глубокого понимания природы атомов.

Зоммерфельд, увидев уже вечером того же дня это соглашение, назвал его "поверхностным и тривиальным", а Ленард посчитал Бюля чуть ли не предателем. Последствия для развития физики были негативными, хотя в продвижении по служебной лестнице для кого-то и успешными. Сравнив процитированное выше положение Ландау и Лифшица о фиктивности пространства-времени с третьим пунктом, видим их полное согласие. Действительно, поскольку пространство-время объявляется фиктивным, это означает, что физику оставляют в ньютоновских представлениях о пространстве и времени. Комментарии излишни...

Остается отметить, что в 1967 году в пятом издании "Теории поля" в обсуждаемом утверждении Ландау и Лифшица слово "фиктивное" впервые было заменено на "воображаемое". Второй раз оно уже не употреблялось, а мировая точка и мировая линия не брались в кавычки. Но по сути эта чисто внешняя лакировка не могла ликвидировать того глубокого негатива неадекватного представления о физической реальности, которое внушалось уже десятилетиями.

Подведем итог. Запрет на объективную модель физической реальности привел к тому, что результаты, достигнутые в работах по изучению физических свойств временного аспекта, не стали достоянием широких научных кругов и производственной практики. И это весьма прискорбно, ибо они открыли многообещающие и заманчивые экспериментальные возможности в исследовании законов существования сложных систем, их эволюции, а также могли быть использованы в соответствующих технологических процессах. Но главное - они помогают избежать ложных теоретических построений.

Вальтер КАЛЛИС