Вернер Гейзенбер - Шаги за горизонт

• Название: Шаги за горизонт
• Автор: Вернер Гейзенбер
• Издательство: Прогресс
• Жанр: Философия
• Год: 1987

В. Гейзенберг — один из пионеров современной теоретической физики, который закладывал основы атомной физики. С не меньшей смелостью и глубиной ставил и решал он связанные с нею философские, логические и гуманитарные проблемы.

Сборник составлен на основе двух книг В. Гейзенберга: «Шаги за горизонт» (1973) и «Традиция в науке» (1977). В нем дается теоретико-познавательное, гносеологическое осмысление новейших научных достижений, путей развития теоретической физики.

Издание рассчитано как на философов, так и на широкий круг ученых-естествоиспытателей.

---

29

22 Речь, произнесенная 3 июля 1964 г. на холме Пникс, древнем месте народных собраний возле Акрополя в Афинах. Первая публикация на немецком и английском языках: Heinsenberg W. Das Naturgesetz und die Struktur der Materie//Meilensteine des Denkens und Forschens. Stuttgart, 1967.

30

23 При столкновении быстрых частиц могут рождаться новые частицы, суммарная масса которых может превышать массу исходных частиц. Увеличение массы происходит за счет уменьшения суммарной кинетической энергии частиц. Масса и энергия связаны формулой Эйнштейна E = mc2. Теория относительности ставит на место двух независимых законов сохранения — массы и энергии — один закон Сохранения массы-энергии.

31

24 См. прим. 21. Для теории относительности недостаточно одного требования релятивистской инвариантности, нужен еще постулат о направлении передачи взаимодействия (от прошлого к будущему) и о максимальной его скорости. Это и есть релятивистский принцип причинности.

32

25 Так Сократ отвечает софисту Калликлу в диалоге Платона «Горгий» (491 а — с).//Платон. Сочинения в трех томах. M., «Мысль», 1968. Т. 1, с. 317.

33

26 Неустранимая «двуязычность», двумерность физической теории, в которой конструктивные интуиции математического языка всегда дополняются понятийными интуициями языка естественного (лучше сказать, культурного), — глубокая и мало продуманная особенность теоретического мышления математической физики. Уяснение физического смысла предполагает не только математическое конструирование понятий и их экспериментальную интерпретацию, но и философский анализ смысла. См. по этому поводу главу «Дисциплина чистого разума» в разделе «Трансцендентальное учение о методе» кантовской «Критики чистого разума»//К ант И. Сочинения в шести томах. М., «Мысль», 1964. Т. 3, с. 597–617. См. также статью В. Гейзенберга «Язык и реальность в современной физике» — наст, изд., с. 208–225.

34

27 Ср., например, понятия «сила», «работа», «энергия» в теоретической физике и в естественном языке.

35

28 См. статью В. Гейзенберга «Философские взгляды В. Паули» — наст, изд., с. 283–289.

36

29 Доклад, прочитанный 12 февраля 1952 г. в Сент-Галлене. Первая публикация: Heisenberg W. Atomforschung und KausalgeseW/UniVersitas. 1954. 9. Jg., Heft 3, S. 225–236 (Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, m. b. H., Stuttgart).

37

30 Кант И. Соч., т. 3, с. 263.

38

31 «Ум, которому были бы известны для какого-либо данного момента все силы, одушевляющие природу, и относительное положение всех ее составных частей, если бы вдобавок он оказался достаточно обширным, чтобы подчинить эти данные анализу, обнял бы в одной формуле движения величайших тел Вселенной наравне с движениями легчайших атомов: не осталось бы ничего, что было бы для него недостоверным, и будущее так же, как и прошедшее, предстало бы перед его взором» (Лаплас П. С. Опыт философии теории вероятностей. М., 1908, с. 10).

39

32 «По установленному обычаю (νομω) сладкое и по обычаю горькое, по обычаю теплое, по обычаю холодное, по обычаю цветное, в действительности же — атомы и пустота». Этот фрагмент (В9 по изданию Г. Дильса) передает Секст Эмпирик («Против ученых», кн. VII, 135//С. Эмпирик. Сочинения в двух томах. М., «Мысль», 1975. Т. 1, с. 87). См. также: Лурье С. Я. Демокрит. Тексты. Перевод. Исследования. Л., Наука, 1970, с. 220, фр. 55.

40

33 Идея дискретности атомных явлений утвердилась тоже не сразу. Сам Планк довольно долгое время отказывался применять ее для энергии осциллятора и к излучению. Он считал ее применимой только к процессам взаимодействия излучения с веществом. См.: Kuhn Т. Black-body theory and quantum discontinuity. N. Y., 1978. (Рец.//Природа, 1981, № 3).

41

34 Имеются в виду работы А. Эйнштейна 1905–1907 гг. о квантах света и удельной теплоемкости, его работа 1917 г. о коэффициентах вероятности излучения, а также работы Н. Бора и А. Зоммерфелъда по квантовой теории атома 1913–1917 гг.

42

35 Соотношения неопределенностей В. Гейзенберг получил в 1927 г. и опубликовал в статье «О наглядном содержании квантово-теоретической кинематики и механики» (русский перевод — УФН, 1977. Т. 122, вып. 4, с. 651–671). Принцип дополнительности был сформулирован Н. Бором в том же году в работе «Квантовый постулат и новейшее развитие атомной теории» и разработан в последующих статьях//Бор Н. Избранные научные труды в двух томах. М., «Наука», 1971. Т. 2.

43

36 Паскуаль Йордан (1902–1981) — физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. С начала 30-х годов публикует — помимо физических — работы о применении квантовой физики в биологии. См., в частности: Jordan Р. Die Quantenmechanik und die Gnindprobleme der Biologie und Psychologie//Naturwissenschaften, 1932, Bd. 20, S. 815. Jordan P. Physik und das Geheimnis der organischen Lebens. Berlin, 1945.

44

37 Ко времени опубликования Д. И. Менделеевым «системы элементов» (17 февраля 1869 г.) было известно 63 элемента. Вскоре были открыты предсказанные Менделеевым галлий (1875 г.), скандий (1879 г.) и германий (1886). К настоящему времени в Таблицу включено 109 элементов, хотя последние из них представляют собой крайне неустойчивые продукты искусственного ядерного синтеза.

45

38 В конце 40-х — 50-х гг. был открыт целый ряд новых нестабильных частиц: π-мезоны, К-мезоны, λ-гиперон. В то время когда была прочитана эта лекция (1952 г.), Гейзенберг пытался построить единую нелинейную спинорную теорию материи, которая охватывала бы все известные к тому времени элементарные частицы. См.: Гейзенберг В. Введение в единую полевую теорию элементарных частиц. М., «Мир», 1968 г. Ряд относящихся к этой теории работ опубликован также в русском переводе в сб.: Нелинейная квантовая теория поля. М., 1959 г.

46

39 Так как все взаимодействия передаются со скоростью, не большей скорости света, то причинно зависеть от некоего события в точке О могут события только в тех точках четырехмерного пространства-времени, в которые успевает дойти световой сигнал из точки О. Эти события образуют область абсолютно будущего для события в точке О. Аналогично определяется область абсолютно прошлого, — область, откуда световой сигнал успевает дойти до точки О. Эти области разделены областью событий, которые не могут быть причинно связаны с событием в точке О, поскольку световой сигнал ни туда, ни оттуда дойти не успевает. В разных системах отсчета эти события могут происходить то раньше, то позже события в точке О. Поэтому их нельзя отнести ни к прошлому, ни к будущему.

47

40 Бесконечности возникают так же, как и в классической электродинамике, из-за того, что используется представление о точечных частицах. Незадолго до этой речи Гейзенберга, в конце 40-х годов С. Томонага, Р. Фейнману, Ю. Швингеру, Ф. Дайсону удалось создать последовательные методы устранения бесконечностей в квантовой теории поля (так называемые «перенормировки»), при которых конечный результат получается после вычитания из одной бесконечности другой (см. сборник «Новейшее развитие квантовой электродинамики». М., 1954) но эти методы в течение ряда лет вызывали скептицизм у ряда физиков старшего поколения, в том числе, как видно, и у Гейзенберга.

48

41 Хотя для ряда открытых в последние десятилетия частиц удавалось сравнительно точно предсказать значение их масс, общее объяснение спектра масс элементарных частиц остается и поныне одной из труднейших нерешенных проблем релятивистской квантовой физики.

49

© Die Rolle der Elementarteilchenphysik in der gegenwärtigen Entwicklung der Naturwissenschaft. R. Piper und Co., Verlag, München 1977.

42 Доклад на заседании Шведской Академии наук 24 апреля 1974 г. в Стокгольме. Первая публикация на английском языке: Heisenberg W. The role of elementary particle physics in the present development of science//«Documenta» der Stockholmer Akademie, 1974.

50

43 В 1938–1939 гг. Г. Бете — американский физик немецкого происхождения — открыл основные циклы термоядерных реакций в звездах — водородный и углеродный (Нобелевская премия, 1967 г.). Последний цикл независимо открыл также К. Вейцзеккер. О. Ган — немецкий физик и радиохимик — совместно с Ф. Штрассманном открыл в 1938 г. явление деления ядер урана под воздействием медленных нейтронов (Нобелевская премия по химии, 1944 г.).

51

44 Барионное число (барионный заряд) — одна из внутренних характеристик элементарных частиц, отличная от нуля для барионов («тяжелых» частиц, таких, как протон, нейтрон, гипероны и др.) и равная нулю для всех остальных частиц. Лептонное число (лептонный заряд) характеризует лептоны (электрон, мюон, нейтрино и другие частицы, не обладающие сильным взаимодействием). Процессы превращения элементарных частиц подчиняются законам сохранения суммарных зарядов.