Свидетельства фундаментальной науки
Что же говорит современная фундаментальная наука о проблеме сотворения мира? Чтобы попытаться по-настоящему оценить её вклад, следует перейти от частностей, исследуемых той или иной дисциплиной, к неким общим категориям, лежащим в основании каждой области знаний. Аналогией, хотя и несовершенной, может послужить гипотетическое дерево, каждая ветвь которого представляет собой ту или иную отрасль человеческого познания. Общим стволом, от которого в разные стороны расходятся эти «ветви», являются фундаментальные физические законы. Действительно, всего имеется четыре основных физических взаимодействия. Из них непосредственно вытекают все те частные законы, посредством которых управляется вся неживая материя. Фундаментальными взаимодействиями обусловлены и структурные свойства вещества – от строения атомов до галактик. Но и сами эти взаимодействия «произросли» не на голом месте. Ведутся небезуспешные попытки построить всеобщую теорию поля, которая призвана объединить все взаимодействия в одно целое. При этом начинает всё более отчётливо проступать некое общее положение, находящееся в основании всего мироздания. Это эстетический принцип симметрии. Сегодня учёным, работающим на переднем крае теоретической физики, становится совершенно очевидно, что мир построен по законам красоты. Именно идея красоты, которая на математическом языке выражается законами симметрии, «питает» всё древо. Основанием такому утверждению может служить тот факт, что все физические взаимодействия, как теперь это стало очевидно, по своей сути есть проявление и даже средство для поддержания в природе присущего ей набора определённых скрытых симметрий. Под последними в физике понимается неизменность её законов относительно некоторого калибровочного преобразования. Поиски таких симметрий лежат в основе научной стратегии, призванной привести к более глубокому пониманию сути вещей. Предполагается, что в первые мгновения существования Вселенной при энергиях порядка 1015 ГЭВ все физические взаимодействия представляли собой проявления единого фундаментального взаимодействия, единую константу. Симметрия же, служившая основой объединения этих взаимодействий, была идеально точной.
Принцип красоты усматривается и в математических формулировках законов природы. Обладая практически абсолютной точностью, они несут в себе строгую лаконичность и изящество. Откройте любой справочник по физике и вы в этом сразу убедитесь – основные законы записаны просто, нигде нет длинных, сложных и аляповатых формул. Последние встречаются разве что в приближённых, компьютерных расчётах, весьма далеких от совершенства.
Так, формулируя закон всемирного тяготения, Исаак Ньютон заботился главным образом о функциональной и алгебраической простоте этого закона. Иоганн Кеплер, руководствуясь стремлением к лаконичности, добился большей точности в описании движения планет и большей простоты вычислений, введя эллиптические орбиты, и т.д.
В истории науки очень часто бывает так, что существенно различные теории, призванные описать новые явления, в одинаковой мере подтверждаются экспериментально. В таком случае более предпочтительными оказываются те концепции, которые являются наиболее простыми. Таким образом, принцип простоты представляет собою специфическое требование к построению научной теории. Многие известные учёные полагали простоту гипотез одним из наиболее решающих критериев их корректности. В этом находит своё выражение простота и гармония самого мира.
В современную эпоху эта простота природы мыслится как наличие в ней тенденции к ограничению разнообразия. Как свидетельствуют данные науки, за различием и сложностью постоянно обнаруживаются ритмы и повторения, симметрии и инварианты [10]. Они находят своё выражение в «способности природы», используя лишь ограниченный набор элементов, создавать всё многообразие материального мира. В них находит своё последнее основание сама возможность существования законов науки, в частности, законов сохранения. Само призвание науки как бы и заключается в нахождении за видимой сложностью мира его невидимой простоты. По словам знаменитого натуралиста Ж.-Л. Бюффона, «Верховное Существо, создавая мир, пожелало использовать лишь одну идею, варьируя её сразу всеми возможными способами так, чтобы человек смог восхищаться совершенством исполнения и простотой замысла».
Немного больше о технологиях >>>
О вращении электрона
Как
известно [1], основанием для введения в физику квантовых постулатов в начале XX
века послужило абсолютное несоответствие результатов ряда фундаментальных
экспериментальных открытий в области микромира устоявшимся воззрениям на
предполагаемые свойства объектов микромира. А и ...
Электрические цепи с бинарными потенциалами
Рассматриваются
электрические цепи c линейными элементами и диодами, не содержащие
транзисторов. Все потенциалы в этих цепях принимают только два значения.
Анализируются требования, которым должны удовлетворять такие цепи.
Устанавливается соответствие между такими цепями и схем ...
