Возвращение чародея - Келлер Владимир Романович. Страница 5

Поднимем частоту сразу до миллиона герц (или одного мегагерца, сокращенно Мгц). Теперь линейка стала излучать радиоволны, в «окрестностях» этой частоты происходят широковещательные передачи. При 50–100 Мгц мы попадем в область телевидения, а при 10 000 Мгц — в область радиолокации.

В диапазоне от 430 до 700 миллионов Мгц линейка заиграет всеми цветами радуги: мы попадаем в область видимых электромагнитных волн, проще говоря — света.

Сейчас мы станем увеличивать колебания излучателя и дальше, но прежде отметим про себя, что, начиная от широковещательного диапазона и вплоть до света (включая невидимую ультрафиолетовую область), излучения внешне особенно походили на волны в буквальном смысле слова. Недаром говорят: «Работает радиостанция на волне стольких-то метров».

Увеличивая колебания излучателя, мы попадем в область рентгеновых лучей и гамма-лучей. Частота, соответствующая этим волнам (как и другим, о которых мы только что говорили), указана в таблице электромагнитного спектра. Показатель степени — это число нулей, которое надо поставить после единицы, чтобы получить частоту в герцах. Все волны названного диапазона «вырабатываются» на различных установках (рентгеновские аппараты, молекулярные и квантовые генераторы, ускорители частиц и т. д.).

А уж следующие в таблице самые высокочастотные из известных нам волны люди вырабатывать пока не могут: с ними ученые имеют дело лишь в лучах, приходящих из таинственных глубин Вселенной, так и называемых «космические лучи».

Для последних групп волн характерно то, что по своим внешним проявлениям они похожи больше на частицы, чем на волны. Поэтому на практике ученые говорят о них чаще именно как о частицах, квантах (подробнее о квантах будет сказано дальше).

Итак, к чему же мы пришли, проделав опыт с заряженной линейкой? К тому, что, хотя и наблюдались разные эффекты (поле, волны, частицы), в действительности они одной природы. Только разные частоты отличали их. Электричество, свет, квантовый эффект «превращения» волны в частицу — здесь мы везде имеем дело с одной физической реальностью, именуемой электромагнитным полем.

Много общего можно найти и между другими разделами физики, часто изображающимися в учебниках как совокупность фактов, распиханных по главам, словно по ящикам, стоящим рядом, но отделенным один от другого непроницаемыми стенками. В лучшем случае после долгого объяснения предмета по старым правилам здесь говорят вдруг, что все это неверно, что все надо переучивать по-новому (хорошо еще, если эти новые представления как-то разъясняются). Отсюда «трудность» изучения физики, на самом деле только кажущаяся трудность.

Обратимся к химии. Когда Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон элементов, сразу резко упростилось изучение неорганической химии. Стало также ясно, что не только на Земле, но и во всей Вселенной число простейших элементов не может превышать вполне определенного количества (не очень сильно отличающегося от сегодняшнего итога: 104). Ученые получили блестящую возможность предсказывать существование и свойства еще не открытых элементов и соединений.

Другое великое открытие в химии, сделанное Александром Михайловичем Бутлеровым, — так называемая структурная теория Бутлерова — навело порядок в органической химии. Теперь обе химии на наших глазах сливаются в одну, и эта общая химия стучится в дверь физики, с тем чтобы занять в ней место на правах раздела.

Пример из астрономии. По Аристотелю и Птолемею, Земля — «пуп» Вселенной, а звезды и планеты с бешеными скоростями вращаются вокруг нее. Нельзя сказать, что эта точка зрения не давала никакой возможности правильно рассчитывать движения звезд и планет. Расчеты производились, но до чего они были трудны! Греческие философы учили, что орбиты планет возникают в результате сложных круговых движений по системе окружностей. Для описания орбиты Марса, например, требовалась добрая дюжина окружностей различного вида. Но вот после долгих утомительных вычислений Иоганн Кеплер сформулировал свои простые три закона движения небесных тел. И что же, орбиты всех планет (и спутников этих планет) астрономы стали находить быстро и чрезвычайно точно. Восторжествовал подход, казалось бы, более сложный — планеты движутся вокруг Солнца, — но в действительности это не усложнило, а облегчило решение задачи.

Развитие наук внешне очень напоминает развитие больших городов. И те и другие растут и в чем-то усложняются, ко вместе с тем в них растут организация и порядок. В городах все улучшающаяся система дорожных знаков и сигнализации облегчает ориентировку; в науках отыскиваются какие-то единые, общие принципы, и это облегчает их изучение.

Везде, где вмешивается человеческий разум, Сложность движется вперед рука об руку с Простотой.

Поясним это с помощью аналогии.

Представим себе следующее. Человек вырос в глухой таежной деревушке и вдруг впервые в жизни оказался на московских улицах. Понять его переживания легко. Никакая сказка наяву не потрясет так воображения новичка, как вид большого города. Кто не замрет в испуге, сбитый с толку перекрещивающимися потоками машин, кто с непривычки не растеряется в шуме, сутолоке, в быстрой смене картин напряженной столичной жизни!

А поживет здесь человек и постепенно ко всему привыкнет. То, что выглядело беспорядочным нагромождением вещей, движений, звуков, и для него приобретет черты симметрии и порядка. Он убедится, что, зная законы жизни большого города, в нем заблудиться, может быть, труднее, чем в ином районном центре. В один прекрасный день он сделает открытие, что с ростом городов безопасность в них обычно возрастает. Привыкнув к ритму новых улиц, он удивится, узнав, что в старину люди чаще попадали под колеса медлительных повозок (как было, например, с первооткрывателем радия Пьером Кюри), чем в современном крупном городе — под колеса автомобилей.

Не похожи ли люди, несведущие в науках, но наслышанные об их «чудесах», на тех робких гостей столицы, чьи сердца замирают на каждом перекрестке? И не так ли сравнительно прост путь и тех и других к познанию основных законов нового для них мира?

Ненасытность разума

Следить за новостями, вылавливать в океане литературы все относящееся к любимой области науки, запоминать, перерабатывать в сознании детали — все это отнимает больше времени, чем изучение основ. Но специалисту это нужно, специалист как раз и ценен накопленными сведениями о деталях; а раз так, значит, существует и проблема: как, тратя меньше времени, вбирать возможно больше сведений (информации).

Нет оснований опасаться, что мозг не выдержит за некоторым пределом: умственная мощность человека, его способность понимать и запоминать практически беспредельны. Представление об этом дают следующие данные. Головной мозг человека состоит из 14–20 миллиардов мельчайших нервных образований — нейронов. Это они — кладовые человеческого ума. А загружено только четыре процента их… Даже принимая во внимание, что часть нейронов мы унаследовали от далеких предков — рыб, ящериц, обезьян, что они являются пережитками, рудиментами, все равно у нас еще огромные запасы неиспользованной умственной мощности. Мы могли бы без особой тренировки уже сейчас запоминать раз в пятнадцать более того, что знаем.

Все же путь простого механического насыщения человеческого сознания деталями, путь узкой специализации — сегодня пережиток.

Можно заметить, что чем yже специалист, тем сложнее терминология, которой он пользуется, тем непонятнее его язык для непосвященных. Отталкиваясь от других, такой узкий специалист и других отталкивает от своей области, от желания познать ее. Многие рассуждают: «Если уж даже специалисту так трудно докопаться до истины, что он изобретает новые понятия и сочиняет сложные формулы, то мне, неспециалисту, лучше и не подступаться».