Ирина Радунская - Проклятые вопросы

• Название: Проклятые вопросы
• Автор: Ирина Радунская
• Издательство: Московские учебники
• Жанр: Физика
• Год: 2005
• ISBN: ISBN 5-7853-?????????

В науке, как и в искусстве, есть ряд вопросов, вечных вопросов, над которыми бьются поколения учёных. Они называют их проклятыми вопросами. Познаваем ли мир? Может ли разум овладеть секретами природы? Что есть истина? Можно ли запланировать открытия? Как стимулировать в человеке творческое начало? Что усиливает творческую отдачу?

В книге Ирины Радунской «Проклятые вопросы» читатель встретится с разнообразными научными проблемами. Узнает, как возникли многие новые науки и насколько углубились и расширились рамки старых; как меняются аспекты и задачи ядерной физики и космологии, физики элементарных частиц и лазерной техники, нелинейной оптики и спектрального анализа; какие перемены в нашу жизнь внесут высокотемпературные сверхпроводники; что за секреты скрываются в недрах сверхновых звёзд; как влияют достижения физики ядерного магнитного резонанса на прогресс медицины.

А главное, читатель узнает, как учёные приходят к открытиям, какой ценой достаются прозрения тайн природы.

В этой книге, как в своих прежних книгах «Безумные идеи», «Превращения гиперболоида инженера Гарина», «Крушение парадоксов», «Кванты и музы», «Аксель Берг — человек XX века», трилогии «Предчувствия и свершения» — («Великие ошибки», «Призраки», «Единство») и «Квинтэссенция», автор рассказывает о развитии идей, о перипетиях индивидуального и коллективного творчества учёных. О какой бы области науки ни велась речь, основное внимание сосредоточено на героическом, напряжённом труде физиков, математиков, астрономов, космологов, астрофизиков, труде, который во все времена служил фундаментом прогресса человечества, основой цивилизации, источником наших знаний об окружающем мире, инструментом дальнейшего совершенствования человеческого разума.

---

Ирина Радунская ПРОКЛЯТЫЕ ВОПРОСЫ

Наука захватывает нас только тогда, когда, заинтересовавшись жизнью великих исследователей, мы начинаем следить за историей развития их открытий.

Дж. Максвелл

Следовать за мыслями великого человека есть наука самая занимательная.

А. Пушкин

ВСТУПЛЕНИЕ

О ПУТЯХ К НОВОМУ

В наше время роль науки в прогрессе и в самой жизни столь велика, что большинство людей, никогда не занимавшихся научной работой, с интересом следит за достижениями учёных. При этом неизбежно возникает вопрос: как учёные приходят к открытиям?

Многим даже кажется, что стоит найти ответ на этот вопрос, и открытия посыпятся как из рога изобилия. Обыватель, с доступной ему логикой, «раскрывает» секрет творчества: сел, задумался, открыл…

Два первых шага доступны каждому. Увы, третий могут сделать лишь немногие.

Что же отличает их от большинства? Какими свойствами должен обладать человек, чтобы быть творческой личностью? Являются ли такие свойства универсальными, или они зависят от того, в какой области вы работаете? Наконец, можно ли сделать себя творцом нового?

Каковы пути, ведущие к новому?

Попробуем вместе разобраться в этих вечных вопросах.

Одно из условий, которое необходимо для творчества, — подготовка. Невежда не создаст ничего нового просто потому, что не знает, где кончается старое, неизвестное. Верхогляду всё кажется простым и доступным потому, что он не может обнаружить, где таятся трудности.

Чтобы создать нечто новое в науке, на производстве, в цеху, в поле, в сфере услуг, необходима хорошая подготовка. Даже малый шаг — рационализация, улучшение известного — требует предварительной работы. Она необходима уже для того, чтобы узнать, что именно надо усовершенствовать, что препятствует улучшению, что следует переделать или добавить? Правильно поставленный вопрос — это половина ответа. (Мать одного известного учёного всегда спрашивала сына, когда тот возвращался из школы: «Сегодня ты задавал учителю правильные вопросы?».)

Однако народная мудрость предостерегает: один дурак может поставить столько вопросов, что тысяча мудрецов не сумеет на них ответить…

Многовековой опыт и здесь прав. Но главное содержится в слове «правильно».

Для того чтобы задавать правильные вопросы, нужны знания, добротные, надёжные, о существующем состоянии области, в которой работаешь.

Но даже если вопрос поставлен правильно, остаётся не менее трудная часть работы — поиски ответа. Это должен быть правильный ответ. Однако одних знаний недостаточно для того, чтобы сделать шаг в неведомое и найти правильную дорогу. А ведь только из правильных ответов слагается правильная картина мира, верное мировоззрение.

Чтобы в науке совершить шаг в правильном направлении, необходимы долгие раздумья, трудолюбие, настойчивость и способность критически оценивать каждую деталь, сколь малой, мелкой она ни кажется. Необходимо умение сконцентрировать все свои силы на поставленной задаче. Размышлять о ней не «от звонка до звонка», а постоянно.

Несколько великих учёных, среди них физик X. Юкава, химики Д. Менделеев и А. Кекуле рассказывали о том, что открытие пришло к ним во сне. Они постоянно искали ответ на свой вопрос, и их мозг продолжал эту работу даже во время сна.

Однако… есть много хорошо подготовленных, трудолюбивых и настойчивых людей, и… тем не менее изобретения, а тем более открытия им недоступны.

Чего же им не хватает? Что отличает творцов нового от добросовестных разработчиков старого, что формирует творческие личности?

Творческие люди, помимо подготовки и трудолюбия, должны обладать интуицией. О, это таинственное, неуловимое, желанное качество! О нём мечтало, мечтает и будет всегда мечтать столько незаурядных людей!

Что же значит это обрусевшее слово «интуиция», пришедшее к нам из латыни — международного языка науки средневековья?

Интуиция — своеобразное чутьё, основанное на опыте, приобретённом заранее, на знаниях, хранящихся в памяти, иногда в самых глубинах памяти. Интуиция — это способность к догадке.

Вы думаете, что интуиция — редкая способность, приобретаемая по наследству? Не обязательно. Практически интуицией обладает всякий, умеющий разгадывать загадки.

Конечно, загадки бывают разные. Простейшие адресованы к памяти. Но большинство загадок отличается тем, что их условие сформулировано не полностью. Чего-то в этих условиях не хватает. И интуиция подсказывает именно это неуловимое, невысказанное, витающее где-то рядом с основной мыслью.

Стоит добавить это недостающее, это ускользающее звено — и загадка разгадана! Не правда ли, просто?

Если Вас, читатель, интересует, как и какой ценой добывается истина, войдём вместе в эту книгу и посмотрим, многим ли удаётся (и как?) схватить это неуловимое, это «чуть-чуть», это «нечто», отделяющее ложное от истинного, и в результате перевернуть следующую страницу истории человеческой мысли…

НЕВЕДОМОЕ — ПЕРЕД НАМИ

…Наши представления о физической реальности никогда не могут быть окончательными.

А. Эйнштейн

ГОТОВЬТЕСЬ К НЕОЖИДАННОМУ

18 марта 1987 года в США состоялась научная конференция. У неё были две особенности. Во-первых, необычная тематика. Это была первая международная конференция по проблемам высокотемпературной сверхпроводимости. В наши дни каждый, кто регулярно читает газеты, слушает радио и смотрит телевизор, слышал о высокотемпературной сверхпроводимости. О создании новых материалов, которые способны проводить электрический ток без потерь, материалов, теряющих электрическое сопротивление при неожиданно высоких температурах.

Под высокой температурой в этом контексте подразумеваются минусовые температуры. Ещё недавно было трудно осознать, что в некоторых случаях температура –195 °C, которую на конференции часто называли высокой температурой, действительно может считаться высокой температурой по сравнению с температурой –250 °C (только ниже этого порога раньше наблюдалась сверхпроводимость). Наверно, этим объяснялась вторая особенность конференции — неслыханный ажиотаж вокруг неё.

Заседание было намечено на 7 часов 30 минут утра. Задолго до этого времени у входа собралась толпа. Зал на 1140 мест заполнили мгновенно после открытия дверей. Обсуждение длилось целый день и почти всю ночь. В 6 утра на следующий день, когда служащие принялись за уборку помещения, прения ещё продолжались.

Участники конференции ожесточённо спорили по всем вопросам, но были единодушны в одном: они были уверены, что являются свидетелями и участниками новой научно-технической революции. Революции, не только меняющей наши представления о том, что можно ожидать от науки, но, главное, открывающей захватывающие перспективы в технике. Прежде всего в самом фундаменте промышленного прогресса, в энергетике.

Одни докладчики уверяли, что скоро мы сможем передавать электрическую энергию на самые большие расстояния без потерь. Сегодня, когда она течёт по обыкновенным проводам, нагревая их и бесполезно рассеиваясь в окружающем пространстве, потери огромны. Новые провода из сверхпроводящих материалов будут передавать энергию от самых далёких электростанций до мест потребления без всяких утечек.

Другие выступающие живописали реальность мечты о широком использовании энергии Солнца и ветра. Будет выгодно перейти к повсеместному использованию этих, воистину вечных и чистых источников энергии, несмотря на то что их мощность, доступная в каждом месте Земли, всё время меняется, уменьшаясь до нуля и вновь возрастая. Залогом успеха, говорили энтузиасты, является открываемая высокотемпературными сверхпроводниками возможность без чрезмерных затрат накапливать огромные запасы энергии и расходовать их по мере надобности.

Участники конференции понимали, что трудно предвидеть всё новые возможности, вытекающие из этой революции. Поэтому часто мелькала фраза: готовьтесь к неожиданному! Её мы и привели в заглавии этого раздела. Кстати, фраза взята из статьи М. Р. Бисли и Т. X. Геболла, опубликовавших в 1984 году работу «Сверхпроводящие материалы». Уже тогда её авторы и другие учёные чувствовали приближение неведомого. Но неведомое, как всегда, возникло неожиданно.

Не прошло и двух лет после появления этой статьи, как совершился первый скачок. В апреле 1986 года работающие в Цюрихе Йоханнес Георг Беднорц, гражданин Швейцарии, и Карл Алекс Мюллер, гражданин ФРГ, направили в известный физический журнал «Цайтшрифт фюр физик» статью, где сообщали о том, что им удалось создать новый керамический материал, который переходит в сверхпроводящее состояние при температуре — 238 °C. Статья была опубликована в сентябре этого же года. Пять месяцев — короткий срок для современных научных журналов. Но впоследствии почтенная редакция несомненно сожалела о том, что не проявила чувства нового и не включила статью в самый ближайший номер журнала хотя бы и ценой некоторых убытков.