а можно вывести определенные законы "поведения масштабов и часов" - соотношения теории относительности Эйнштейна.
372
Мы взяли такие элементарные пространственные расстояния и элементарные интервалы времени, чтобы частное от деления одной величины на другую, т.е. скорость перехода из одной пространственной клетки в другую, было равно скорости света. Если бы не существовало других оснований для выбора таких постоянных, т.е. если бы оси были выбраны ad hoc, то такое предположение в целом было бы типичным примером произвольной конструкции, соответствующей наблюдениям и тем не менее совершенно лишенной правдоподобия. Но общее предположение о существовании атомов пространства-времени - наименьших, элементарных, далее недробимых четырехмерных интервалов - вводится отнюдь не ad hoc. Это же можно сказать и о порядке величин, названных выше: 10 -13 см и 310 -24 сек. В большом числе физических проблем эти числа появляются довольно естественным образом. Поэтому можно предположить, что в своем дальнейшем развитии физика придет к некоторому квантово-атомистическому обоснованию теории относительности как макроскопической теории и что в таком обосновании будут фигурировать естественные, постоянные величины минимальные расстояния и интервалы времени.
Высказанные только что соображения о возможной трансмутационной подоснове существования и движения тождественных себе частиц были бы физически содержательными, если бы физически содержательным был основной и исходный образ схемы, если бы мы могли приписать физический смысл понятию элементарной трансмутации, понятию аннигиляции и регенерации частицы, не обладающей еще макроскопической (по сравнению с элементарными ячейками) мировой линией. Такая возможность кажется весьма сомнительной. Что, собственно, означают фразы: "частица данного типа аннигилирует", "частица данного типа превращается в частицу иного типа", "частица иного типа превращается в частицу того же типа, что и исходная"? Частица одного типа отличается от частицы другого типа массой, зарядом и другими свойствами, проявляющимися в характере мировых линий при заданных условиях, а также распадом, т.е. характером мировых линий, возникших при распаде частицы. Пока частица не обладает мировой линией, пока мировая точка, в которой она находится, не входит в определенную мировую линию, отнесение частицы к тому или ино
373
му типу и понятие трансмутации не имеют никакого смысла. Понятие трансмутации, изменения массы, заряда и т.д. имеет смысл только по отношению к "реальным", т.е. нетривиально себетождественным частицам, обладающим большими по сравнению с элементарными интервалами сроками жизни. Определения, лежащие в основе отнесения частицы к тому или иному типу, имеют интегральный, а не локальный характер, и чисто локальное понятие частицы определенного типа и, соответственно, чисто локальное определение трансмутации не имеют смысла.
Но и чисто интегральное определение типа частицы но имеет физического смысла. Это очень древняя апория, достигшая особенно явной и острой формы в физике Декарта. Геометризация физики, отождествление вещества с пространством сделали невозможным физическую индивидуализацию тела, выделение его из окружающего мира и лишили смысла понятие движения тела. Лейбниц отмечал эту ахиллесову пяту картезианской физики. С развитием атомистических представлений проблема различения тела и занимаемого им места стала проблемой различения частицы, с одной стороны, и пространственно-временной точки, с другой. Уже говорилось выше, что мы и сейчас не можем отличить четырехмерную линию как чисто геометрическое понятие от физического понятия реального движения частицы, если не припишем частице какого-то иного бытия помимо пребывания в мировой точке, какого-то иного предиката помимо четырех координат, какого-то иного изменения помимо перехода в следующую мировую точку. Это "некартезианское" бытие частицы могло бы состоять в ее взаимодействии с другими частицами, вызывающем трансмутацию данной частицы. Но тут мы снова из Сциллы чисто интегрального представления попадаем в Харибду чисто локального представления: представление о трансмутации в данной точке физически бессодержательно, пока мы не вводим интегрального определения мировой линии и интегрального, принадлежащего "реальной" частице, определения ее типа.
Все дело в том, что в квантово-релятивистской области ультрамикроскопических расстояний и интервалов времени теряет смысл весьма фундаментальное классическое понятие, удержавшееся в релятивистской и в квантовой
374
физике, но не проходящее в теорию, синтезирующую релятивистские и квантовые идеи. В классической физике и с некоторыми условиями в квантовой физике элементарными процессами - "кирпичами мироздания" - считались движения тождественных себе частиц. После того как появилось квантово-релятивистское по своему характеру представление о трансмутациях, возникла мысль об элементарных трансмутациях как об исходной реальности, как о "кирпичах мироздания", из которых складываются макроскопические процессы движения тождественных себе тел. Но в действительности из современной физики вытекает более радикальный вывод: представление об "элементарных процессах", существующих независимо от "неэлементарных", должно быть в общем случае оставлено, природа не состоит из "кирпичей", адекватное описание природы должно с самого начала оперировать локальными и интегральными характеристиками, которые теряют физический смысл, взятые изолированно. Локальное "некартезианское" бытие частицы состоит в трансмутациях, обладающих физическим смыслом в качестве локальных изменений эвентуальных мировых линий (изменений не только формы этих линий, но также изменений коэффициентов, связывающих определения мировой линии между собой и с интенсивностью взаимодействий, т.е. изменений массы покоя, заряда, спина и т.д.). В свою очередь, мировая линия обладает экзистенциальным смыслом, т.е. принципиальной возможностью сопоставления с экспериментом, когда она рассматривается не только как последовательность четырехмерных положений, но и как последовательность локальных событий, в которых участвуют виртуальные частицы.
Таким образом, только сейчас, в свете наметившихся перспектив теории элементарных частиц, в связи с более или менее определенными прогнозами в этой области мы можем пересмотреть традиционную чисто негативную оценку последних сорока лет жизни Эйнштейна. И раньше казалось неестественным вычеркивать из истории науки столь длительную полосу, заполненную чрезвычайно напряженной работой одного из самых мощных умов, какие известны истории науки. Можно было предположить, что Эйнштейн имел в виду какие-то неопределенные контуры новой картины мира. Теперь эти контуры еще не стали однозначно определенными, по мы мо
375
жем конкретнее иллюстрировать их. Объективный смысл "ворчания", как назвал Макс Борн позицию Эйнштейна в отношении квантовой механики, не состоял в попытках вернуться к классическим представлениям. Эйнштейн не сочувствовал объяснению квантовой механики с классических позиций "скрытых параметров". Теперь мы можем несколько конкретнее иллюстрировать противоположный путь пересмотра квантовой механики - более радикальный отказ от классического образа тождественной себе движущейся частицы как исходного образа картины мира.
Думается, что такой отказ содержится implicite в отказе Эйнштейна от принципа Маха. Этому посвящена значительная часть главы "Эйнштейн и Мах". Припцип Маха, как нам уже известно, сводит мироздание к движениям и силовым взаимодействиям тел. С этим принципом явно не согласуется возникновение частицы и ее распад, нарушающий принцип себетождественности объектов, из которых составляется картина мира. Подобные процессы не входят в "классический идеал", в картину мира "того же типа, что и механика Ньютона". К выходу за рамки такой картины подошла теория относительности при ее синтезе с квантовой механикой. Однако выход за пределы первоначального замысла никогда не приобретал у Эйнштейна той силы, какой обладала тяга к "классическому идеалу".
В этом выражалась характерная особенность научного гения. Эйнштейн интересовался основами пауки - общими принципами, определяющими все, что происходит в мире. В 1924 г. он писал Соловину о своих научных интересах:
"Интерес к науке был для меня ограничен изучением принципиального, и это лучше всего объясняет характер моей деятельности. То, что я опубликовал так мало вещей, проистекает из указанного жо обстоятельства: страстное желание познать принципиальное привело к тому, что большая часть времени была потрачена на бесплодные усилия" [14].
14 Lettres a Solovine, 49.
Это было написано в 1924 г., в период блестящего подтверждения теории относительности. Уже тогда Эйнштейн стремился найти еще более общие основы универсальной гармонии бытия. Такие основы не были найдены, и Эйп
376
штейн подчас считал их поиски бесплодными усилиями. Они не были найдены и позже. Более того, интерес к принципиальным основам картины мира не совпадал с наиболее распространенным в тридцатые - сороковые годы стилем научного творчества в физике. В пятидесятые - шестидесятые годы положение изменилось. Чтобы заменить чисто рецептурные приемы квантовой электродинамики и общей теории элементарных частиц единой непротиворечивой концепцией, обладающей "внутренним совершенством", нужно было вернуться к размышлениям об общих основах физики. Здесь-то и обнаружилось, что идеи Эйнштейна, разрабатывавшиеся в течение тридцати лет, не были бесплодными. Если не по результатам, то по поставленным проблемам вторая половина жизни Эйнштейна наложила неизгладимый отпечаток на пути науки второй половины столетия.
Почему ответы Эйнштейна на поставленные им вопросы не вошли в содержание современной науки? И почему выход за пределы "классического идеала" несопоставим в творчестве Эйнштейна но своей интенсивности с тягой к этому идеалу, приведшей к теории относительности?
Здесь приходится вернуться к самым первым вводным характеристикам. Идеи Эйнштейна были высшей точкой трехвекового господства "классического идеала", который последовательно воплощался в рационализме Декарта и Спинозы, в механике Ньютона, в физике XIX в. Теперь наука подошла к новому периоду. Гений Эйнштейна выразился в очищении "классического идеала" от ньютоновых абсолютов, далее он выразился в понимании ограниченности "классического идеала", в поисках новой каузальной гармонии, выходящей, как мы сейчас знаем, за рамки этого идеала.