Серия «Имеет ли мир право быть понятным» · Часть 1 из 4
Есть популярный жанр: объяснять кризис физики через биографии.
Томас Юнг был врачом, оттого и смотрел на свет «как на симптом» и объявил его волной. Потом пришёл Эйнштейн, обычный патентный клерк, и объявил свет частицами. А дальше физики, к тому времени уже математики, а не естествоиспытатели, от бессилия ввели «двойственность» микромира. Так наглядную механику заменили формулами, и прямая логика в физике перестала работать.
История цепляет, и в ней есть верные детали: Юнг и правда был врачом, Эйнштейн в 1905-м действительно служил в патентном бюро. Именно эти детали придают убедительность всему остальному, хотя всё остальное неверно. Разберём честно. А заодно за четыре части дойдём до куда более глубокого вопроса, который за карикатурой прячется: обязан ли мир быть понятным человеку?
Подмена, на которой держится вся легенда
Юнг пришёл к волне не из медицины, а потому что поставил опыт с двумя щелями, который корпускулы Ньютона объяснить не могли. Эйнштейн не «отменял» волну: к 1905 году она была подтверждена тысячами измерений. Он лишь показал, что в отдельных явлениях (поглощении и испускании) свет ведёт себя порционно. Это было не «волна против частицы», а открытие, что обе привычные картинки - лишь частичные.
И вот ключевое. «Двойственность» - это не логическое противоречие. Свет не «одновременно есть и не есть» что-то в одном и том же смысле. Формулировка скромнее: один объект при одних условиях измерения даёт волновую картину, при других - счётную. Два непротиворечивых утверждения о разных условиях. Ни один закон логики не нарушен.
Пострадала бытовая интуиция - ожидание, что частица похожа на камешек, а волна на рябь. Но это не закон логики, а эмпирическая догадка о мире, и опыт её опроверг. Здесь первая развилка всего спора: фраза «логика перестала работать» подменяет логику интуицией. Сломалась не логика. Сломалась привычка требовать, чтобы электрон был похож на бильярдный шар.
Но зерно правды в критике есть
Отмахнуться от всего было бы нечестно.
Две несовместимые теории не могут быть обе истинны. Общая теория относительности и квантовая теория поля несовместимы - значит, хотя бы одна неполна. Физика это не скрывает: обе считаются эффективными теориями, верными каждая в своей области, а не окончательной истиной. И никакое конечное число подтверждений не доказывает теорию «в целом» - оно лишь очерчивает область, где она работает (старая проблема индукции). А резкие расхождения с опытом надо громко подсвечивать: проблему космологической постоянной (расхождение на ~120 порядков) так и зовут - «худшее предсказание в истории физики». Дыра видна всем; решения пока нет.
Что дальше
До сих пор у критики крепкие позиции. Но за карикатурой про «сломанную логику» прячется вопрос куда глубже и честнее: обязан ли мир вообще быть понятным человеку? Обязан ли он быть механическим, собранным из чего-то, что движется и толкается, как привычные нам вещи?
И вот что неожиданно: довод в пользу «да, обязан» выглядит почти неотразимо - кажется, его нельзя опровергнуть. В нём спрятана одна-единственная подмена, на которой держится всё. С неё и начнём вторую часть.