May 6th, 2019

чайка

Вести с полей науки: в поисках фундамента

Когда собеседник, узнав, что я физик, спрашивает меня, в какой области физики я работаю, я обычно отвечаю, что занимаюсь теорией элементарных частиц. Давая такой ответ, я всегда нервничаю. Вдруг он спросит: «А что такое элементарная частица?», и тогда мне придется сознаться, что никто этого не знает.
Стивен Вайнберг


Продолжаю вольный пересказ статей из сборника «Что такое фундаментальное?» с моими отступлениями и комментариями.


Ученые стремятся к фундаментальной теории мироздания. И при этом мало кто из них может внятно сформулировать, что это должно значить, и как они поймут, что достигли цели.

Одно популярное мнение гласит: фундаментально то, что уже не требует дальнейшего объяснения. Поиск окончен, мы нашли первопричину, всем спасибо, можно расходиться по домам.

За последние века несколько научных революций были связаны с изменением представления, что фундаментально, а что нет. Классический пример – атомы, которые когда-то считались минимальными кирпичиками мироздания, теперь оказываются сложными системами, чье устройство необходимо дополнительно исследовать.

Это устройство, кстати, вовсе не очевидно. Чтобы объяснить, почему протоны в ядре не разлетаются в стороны под действием собственного электрического отталкивания, пришлось ввести принципиально новый вид взаимодействия – сильное внутриядерное, которое ведет себя совершенно не так, как известные уже давно электричество и гравитация.

Бывает и наоборот. Для Аристотеля покой был естественным состоянием всех вещей, а вот движение требовалось как-то объяснять. Для параболической траектории брошенного камня древние физики разработали сложную модель, включающую в себя завихрения воздуха, толкающие камень вперед.

Потом пришел Ньютон и все перевернул. Теперь естественным, не требующим объяснения и потому фундаментальным стало движение тела с постоянной скоростью (в том числе нулевой), а для любого изменения скорости нужно вмешательство внешней силы.


Еще одним фундаментальным понятием долгое время считалась неопределенность.
Collapse )