Свен Ортоли - Ванна Архимеда: Краткая мифология науки

• Название: Ванна Архимеда: Краткая мифология науки
• Автор: Свен Ортоли
• Издательство: Колибри
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-98720-046-9

Никола Витковски — профессор физики, издатель и редактор, известный во Франции своей популяризаторской деятельностью в научной сфере, написал эту книгу вместе со Свеном Ортоли — физиком и журналистом, освещающим научные вопросы для самых юных читателей.

В «Ванне Архимеда» собраны привычные нашему слуху, знакомые со школьных лет эмблемы научного мира, парящего в заоблачных высотах: «Эврика!» Архимеда, яблоко Ньютона, таблица Менделеева, НЛО, Франкенштейн, черные дыры, змея Кекуле, кот Шрёдингера, — про что-то из этого мы читали тысячу раз, про другое приблизительно знаем, откуда взялось, про третье несомненно где-то слыхали, только никак не вспомнить, когда и что именно…

Что на самом деле кроется за этими обыденными выражениями? Ортоли и Витковски раскрывают множество интригующих секретов, наглядно демонстрируя, как зарождается научная легенда и насколько тесно связаны две, казалось бы, противоположные крайности — наука и мифология.

---

Почему же столько ненависти к нашему славному Альберту, не носившему носков, сторонившемуся светской жизни и превыше всего ставившему удовольствие покурить трубку в уголке у камина? Потому, что он посмел усомниться в очевидном. отказаться от самых надежных истин, укорененных в сознании обывателя, передававшихся от поколения к поколению так же исправно, как генетическая информация, истин, на которых зиждилась святая святых рациональной мысли. Взбаламутив материю и энергию, перемешав время с пространством, он подготовил все необходимое для подпиливания сука, на котором покоится (еле держится?) наше душевное здоровье. Если время не будет больше тем, чем было раньше, что же станет с нами? После этого Эйнштейн становится в обыденном подсознании врагом номер один, подлежащим уничтожению любой ценой. Он либо более злокознен, чем хочет казаться (настоящий Фауст-самозванец!), либо прибыл к нам с другой планеты (а его E=mc2 звучит словно четыре ноты из «Контактов третьего типа»), либо безумец, коего удалось запереть до конца дней в Принстонском университете. В любом случае его необходимо было мистифицировать от головы до пят, включая его язык (высунутый), его мозг (расчлененный) и его формулу (магическую).

От Агу!=mc2 к E=M6 через E=C-17 (голубые джинсы) и HP=Mc2 (предложения занятости)[31] не счесть примеров славы знаменитой формулы, выражающей эквивалентность энергии и массы. Ролан Барт в «Мозге Эйнштейна» обнаруживает в ней архетип откровения:

Историческая формула E=mc2 своей неожиданной простотой являет почти чистую идею ключа, голого, линейного, выполненного из цельного куска металла, с совершенно магической простотой открывающего дверь, в которую ломились на протяжении веков[32].

Однако успех формулы не был немедленным. Уравнение долгое время скрывалось в тени фразы «все относительно», вполне подходящей и намного более доступной для здравого смысла, и стало по-настоящему знаменитым только после того, как обнаружилась его подлинная мощь, а именно — его связь с бомбой, не зависящая от факта, что ни оно само, ни его автор никоим образом не причастны к ее созданию. Толчком к построению бомбы послужили открытие радиоактивности и выяснение структуры атома, а вовсе не теория относительности. Но нужно же было подобрать атомному апокалипсису соразмерную формулу и какого-нибудь падшего архангела на роль покровителя. Кастинг прошел быстро: по масштабу один Эйнштейнгодился на эту роль.

«Неожиданная простота» формулы явственно удвоилась эстетической привлекательностью. Хотя в целом уравнения кажутся отвратительными, отрицать изящество некоторых из них никто не станет. Да простит нас Ньютон, но в его f=Gmm'/r2 привлекательности не много; U=RI уже лучше, только отдает паленым, а P=mg несколько тяжеловато[33]. От Эйнштейна вполне бы сгодилась Rik=0, прославляя одновременно и общую относительность, единодушно признанную самой красивой из физических теорий, да только тензор кривизны не поддается осмыслению непосвященных. А что такое масса и энергия, все на свете знают, или думают, что знают. E=mc2… Вот уравнение, источающее свет, и даже свет в квадрате! Не важно, что оно значит. Наверное E может быть энергией, излучаемой Солнцем, когда оно теряет массу m в ходе ядерной реакции, заставляющей его сиять, или энергией, выделенной в результате взрыва атомной бомбы, когда делящийся уран теряет свою массу. По правде говоря, лучше забыть это все и созерцать E=mc2 как нечто в конечном итоге непостижимое. Важно лишь, что некое человеческое существо смогло получить доступ к подобному секрету.

Гипотеза об откровении несомненно интересна, но она в равной мере приложима к Ньютону или Леонардо да Винчи. Американский историк науки Джеральд Холтон, крупный специалист по Эйнштейну, предложил другую, менее общую. Из нее следует, что мысль Эйнштейна, гений которого состоял в умении обнаруживать ассимметрию в физических законах, разрешать парадоксы и объединять полярные противоположности, абсолютно неотделима от его личности, до крайности парадоксальной: он был одновременно мудрым старцем и озорным мальчишкой, общественным деятелем и отшельником, рационалистом и человеком, полагающимся на свою интуицию, атеистом и верующим. Он так и просится на роль эмблемы игры в мистификации, а любая его личина немедленно вызывает в уме другую, противоположную. С другой стороны, говорит нам Холтон, «его стиль жизни был скалькирован с законов природы». В самом деле, если Гийом (Уильям) Оккам (1285–1349) прославился благодаря своей бритве («не следует использовать больше сущностей. если можно обойтись их меньшим количеством»), то Эйнштейн ею брился: «Я бреюсь с мылом. Два мыла — это слишком сложно». В конце концов, Эйнштейн ничего не открывал, правильнее сказать — он не мог удержаться от открытий. Он был настолько естествен, что стоило ему погрузиться в себя, как природа раскрывала свои законы, методы и секреты, а старые полярности размывались, хотя мы могли бы с полным правом счесть их вечными: пространство и время оказывались чем-то единым, материя и энергия тоже. И тогда E=mc2 оборачивается не чем иным, как математическим выражением личности, концентратом Эйнштейна (Eйнштейн=mc2, и это выглядит правдоподобно, особенно если вспомнить, что у маленького Альберта довольно долго были проблемы с речью. Он заговорил очень поздно и всю жизнь потом испытывал трудности при выражении своих мыслей. По предположению самого Эйнштейна, этим, возможно, объясняется его талант к манипулированию понятиями, к игре с идеями и мысленными образами, к способности удивлять — бессознательно и не пытаясь их формулировать — новыми связями между ними. После своей E=mc2, необыкновенно эффективной, но непонятной, Эйнштейн предлагает поразмыслить над последней формулой: то, что хорошо задумано, не может быть выражено вовсе.

Золотое сечение Матилы Гика

Есть люди, ненавидящие четверку, а есть такие, кто обожает девятку. Находясь в плену суеверий, они подсчитывают сумму цифр грядущего года, чтобы узнать, насколько он будет хорош. А еще есть гении арифметики, связанные с числами самыми интимными отношениями, вроде одаренного математика Рамануджана, к которому однажды пришел приятель и заявил:

— Я только что ехал на такси с номером 1729. По-моему, это неплохой знак.

— Совсем неплохой, — немедленно откликнулся Рамануджан. — Это наименьшее из чисел, которые можно двумя разными способами представить в виде суммы двух кубов.

Но всех смертных, не слишком увлеченных ни арифметикой, ни нумерологией, объединяет подсознательная уверенность, что цифры обладают оккультной силой. О том свидетельствует литературный успех золотого сечения, десятки теорий по поводу которого дали жизнь тысячам исписанных страниц. Это число, окрещенное φ, — не просто единственная реальная математическая диковинка, но диковинка, известная, по-видимому, испокон веков, так как его можно обнаружить в пропорциях готических соборов, фасадов древнегреческих храмов, в сердце великих пирамид. Нашептывают даже, что оно сохранялось в веках, изустно передаваемое пифагорейцами инициатам как универсальная и неизменная тайна. Мраморные изваяния Праксителя, как и картины Сера, задумывались в соответствии с правилами «божественной пропорции».

Само это выражение датируется 1509 годом, когда был опубликован монументальный труд «О божественной пропорции» (De divina proportione), иллюстрированный Леонардо да Винчи, в котором итальянский математик Лука Пачоли заинтересовался любопытным отношением, определенным еще Евклидом: «Отрезок делится в крайнем и среднем отношении, если его большая часть такова же в отношении к целому, какова меньшая часть в отношении большей». Попросту говоря, когда отрезок разделен на две части, большую и маленькую, то пропорция будет «божественной», или «золотой», если отношение большой и маленькой равно отношению всего отрезка и его большей части. Не надо быть знатоком геометрии, чтобы вычислить величину отношения: (1 + sqrt[34]5)/2, или 1,618034…

У этого числа много любопытных свойств: если от него отнять единицу, то получится обратное к нему — 0,618034…; возведение его в квадрат даст число, большее на единицу, — 2,618034… Кроме того, φ дают выражения sqrt(1+sqrt(1+sqrt(1+sqrt(1+…)))) и 1+1/(1+1/(1+1/1+…)).

Все это граничит с высшей математической красотой, но явно недостаточно для понимания успеха золотой пропорции. Посвященные ей сочинения — это вовсе не книги по математике, а скорее мистические и эзотерические писания, представляющие φ чудом сохранившейся частью великого Знания древних инициатов и показывающие на чертежах, как фасад Пантеона вписывается в «золотой треугольник» (со сторонами в отношении 1:1,618). Самое знаменитое среди них — сочинение «Золотая пропорция» (Le Nombre d'or, 1931), в котором странный румынский адвокат, инженер и дипломат Матила Гика заявляет, что он открыл «законы Числа, управляющие одновременно гармонией Вселенной и красоты». С чарующим лиризмом его проза смешивает искусство, математику и метафизику с целью доказать, что пропорция золотого сечения дает ключ к пониманию красоты и жизни (достаточно, например, посмотреть на раковину наутилуса, скрученную в логарифмическую спираль, и обнаружить в ней число φ).