Эти условности в значительной мере соответствуют условиям физического эксперимента: Эйнштейн неоднократно говорил, что чтение Ф.Достоевского дает ему чрезвычайно много даже в чисто профессиональном плане. Обдумывая его слова, я понял, что он, по-видимому, имел в виду обстановку мысленного эксперимента, в которую Достоевский ставил своих героев.
Как строится эксперимент? Изучаемый объект искусственно изолируется от окружения - так чтобы устранить все посторонние влияния - и затем подвергается воздействию одного, строго контролируемого, фактора. С объектом что-то происходит - мы это наблюдаем и называем результатом.
Хотя звучит это чрезвычайно просто, такая процедура включает целую философию. Во-первых, мы должны убедиться, что действительно устранили все посторонние влияния. Какие из них посторонние, а какие необходимые? Как это все проверить?..
Некоторое время еще следует понаблюдать объект безо всяких воздействий, чтобы убедиться, что он не меняется сам по себе - то есть что он находится в устойчивом равновесном состоянии.
А сколько времени ждать? Когда можно считать, что равновесие уже наступило? В одном из экспериментов в моей лаборатории нам пришлось ждать семь месяцев, и я все еще не уверен, что это был конец. Во всяком случае, это был бы конец карьеры незадачливого аспиранта, который взялся бы за такую задачу. Впрочем, в научной литературе встречаются и большие времена выдержки...
Среди хаоса влияний, которые желательно устранить, мы сначала выделяем важные, существенные, и именно на них обращаем сугубое внимание. Мы изолируем объект от нагрева, внешнего давления, электрического и магнитного полей... (Однажды в моей практике оказалось необходимым устранить и ... силу тяжести. Теперь такие опыты делают на спутниках в невесомости.)
Даже после всего этого, если перед началом работы прочитать гороскоп, приложенный сегодня к каждой еженедельной газете, можно основательно усомниться в том, что какой бы то ни было эксперимент имеет смысл. Ведь согласно гороскопу все события на земле зависят от расположения звезд... Что-то в этом есть - безусловно, все в природе связано.
Влияние звезд, однако, мы устранить не сможем и не знаем, когда это влияние скажется на нашей лаборатории. Им, скорее всего, придется пренебречь. По-видимому, первым экспериментатором мог стать только человек, готовый пренебречь вековым авторитетом астрологии... Но все же почему-то склонный верить, что в космосе действуют те же законы, что и на земле. Это совсем не было очевидно до того, как законы механики Ньютона были выведены из законов движения небесных тел.
Механика Ньютона обязана своим возникновением именно тому, что за небесными телами люди наблюдали гораздо внимательнее, чем за земными (может быть, и под влиянием астрологии).
Мы устраняем все посторонние факторы, которые нам известны, заранее смиряясь с тем, что известно не всё, и потому мы должны быть готовы к неожиданностям. (Вот такой неожиданностью для меня и было влияние силы тяжести на тепловые свойства жидкости.) В сущности, с самого начала мы знаем, что изолированный объект - это недосягаемая мечта, идеализация, платоновская идея.
Пусть изолированный объект это лишь идея, но зачастую влияние многих факторов действительно достаточно слабо, чтобы ими можно было пренебречь по каким-нибудь известным (то есть кое-что нам все-таки бывает известно еще до опыта) или неизвестным причинам.
Тогда вступает другое соображение: что именно мы наблюдаем, - действительное свойство объекта или только его реакцию на наши усилия?
С природой не сговоришься: "Раз, два, три, четыре, пять - я иду искать..." Даже, чтобы измерить собственную температуру, приходится порой засунуть термометр в такое место...
У многих температура от этого повышается.
Неустранимое влияние самого процесса измерения на объект присутствует в любом эксперименте. Извлечение информации неразрывно связано с потерей энергии. И чем точнее и подробней информация, тем больше соответствующая потеря. Античный миф о ложе Прокруста гениально выразил эту истину. Суть ее просто в законах термодинамики. Cобственно, это должно было стать ясным, уже когда мы ввели термин "изолированный объект".
Возможно ли наблюдать изолированный объект? Изолированный объект так же нельзя наблюдать, как нельзя построить вечный двигатель. Чтобы его наблюдать, необходимо вступить с ним во взаимодействие...
Таким образом, наблюдение без внешнего воздействия - это тоже только идея, поэтическая мечта, тема фантазии романа Герберта Уэллса - "Человек-невидимка":
А может, высшая победа
Над временем и тяготеньем -
Пройти, чтоб не оставить следа,
Прокрасться, не оставив тени
На стенах... Вычеркнуться из широт.
Так временем, как океаном
Прокрасться, не встревожив вод...
Вот с такими средствами мы исследуем окружающий мир. Профессионализм состоит не в том, что мы умеем делать то или это, а в том, что мы знаем (и оговариваем) количественную меру достоверности всех процедур и готовы их ревизовать, в случае обнаружения несогласованности.
Поскольку мы не можем избежать идеализации в процессе измерений, мы должны смириться и с тем, что наши результаты, то есть добытые нами истины, тоже представляют собою идеализации, схематические изображения реального мира, точность которых не больше, чем точность предположений, положенных в основания опыта. Эта приблизительность и позволяла зачастую объяснять принципиально новые явления причудливыми, но основанными на старых идеях способами (теория теплорода, механические модели максвелловской теории электромагнитного поля и т.п.).
Неожиданно содержательным оказалось непримиримое столкновение корпускулярной теории света Ньютона и волновой теории Гюйгенса. Еще более волнующим оказался случай, когда одно и то же явление могло быть описано той или другой теорией в зависимости от типа эксперимента, в котором оно проявилось. В спорах о том, является ли электрон частицей вещества или волной, сказалась, наконец, недостаточность наших представлений, основанных на повседневном опыте.
Свободное копирование
