Мировые загадки сегодня - Адабашев Игорь Иванович. Страница 15

Как много захватывающе интересного, поистине таинственного, порою даже антилогичного открывается перед человеческим разумом по мере проникновения его в самые глубинные, самые тонкие процессы существования материи!

Установлено, что в элементарных частицах, состоящих из кварков, последние, в свою очередь, связаны определенными обменными процессами. И вот новое чудо! Силы, действующие между кварками, удивительны — они не ослабевают с расстоянием. Кстати, именно поэтому нельзя наблюдать изолированные кварки.

Есть и другие сообщения, уже нашлись сторонники признания в кварках… первоначальной, богом созданной «первоматерии».

Кое-кто схватился за «кошмарные» частицы, по привычке считая: где есть еще тайна, где имеются неясности, их нужно объяснять сверхъестественной силой. Возможно, современные данные о кварках претерпят существенные изменения. Ну что же, человек все равно со временем разберется во всех закономерностях микромира и сведет их в таблицу, не уступающую гениальной менделеевской. Возможно, будут найдены пути воздействия на кварки. Тогда подтвердится многое из того, о чем мы сейчас говорили. Конечно, это не будет означать, что кварки — «конечные», неделимые элементы материи. Просто, как мы видели, это частицы, обладающие определенными свойствами. Возможно, именно они в какой-то части Вселенной обеспечивают стабильность набора элементарных частиц, позволяющего материи проявляться в виде вещества и поля. Только в этом смысле кварки можно называть «кирпичиками» мироздания, обеспечивающими единство мира.

Но вспомним, еще «отважный эллин», кроме атомистической теории единства мира, нашел смелость не убояться грозного «рокота неба» и заявить, что мир материален, а поэтому реален. И через бурные тысячелетия человеческого развития, совершенства, отступлений и ошибок именно это простое, разумное зерно реальности проросло в современное марксистско-диалектическое понимание материи.

Материя — объективная реальность, вот основа основ правильного понимания этой важнейшей категории научного мышления. Она вбирает в себя все известное и неизвестное нам многообразие Вселенной, существующей вне и независимо от человеческого сознания, всю совокупность предметов и явлений, их свойств и отношений. И недопустимо отождествлять философское понятие материи с какими-либо конкретными ее видами, например, веществом или полем, и тем более с ее свойствами — энергией, массой, инертностью и так далее. «Ибо, — писал В. И. Ленин, — единственное „свойство“ материи, с признанием которого связан философский материализм, есть свойство быть объективной реальностью, существовать вне нашего сознания» [10].

Теперь попробуем хотя бы в общих чертах набросать картину взаимопревращений видов материи. Без этого нам не удастся разобраться в первых трех «мировых загадках».

Еще в середине XVIII века замечательный американский физик, изобретатель, дипломат и литератор Бенджамин Франклин поразил людское воображение, «поймав» в стеклянную банку во время грозы электрический заряд. Грозный и таинственный священный огонь оказался родным двойником уже известного людям электричества. Как тут не согласиться с Д’Аламбером, сказавшим о Франклине: «Он отнял у неба молнию»…

Наглядно установив единство везде встречающегося электричества, Франклин высказал предположение, что электричество представляет собой реально существующее материальное истечение — флюиды, наполняющие все пространство.

Развенчанная и отобранная у Ильи-пророка молния и твердо установленные к началу XIX века закономерности связей электричества и магнетизма позволили Майклу Фарадею создать учение об электромагнитном поле.

Фарадей родился в семье лондонского кузнеца, долгие годы работал в переплетной мастерской. Он вел исключительно скромную трудовую жизнь. Через все сознательные годы он пронес целостное материалистическое мировоззрение: непоколебимую уверенность в реальности материального мира и в единстве, неразрушимости и взаимной превращаемости любых видов энергии. Кстати, термина «энергия» он не знал и употреблял слово «сила».

В начале своей научной деятельности Фарадей работал под руководством знаменитого Деви (изобретатель взрывобезопасной шахтерской лампы). Добившись сжижения газообразного хлора и получения его в жидком состоянии, Фарадей наглядно убедился и убедил других, что граница между твердым, жидким и газообразным состоянием вещества относительна, она зависит от тех условий, в которых находится вещество.

Вторым шагом было признание Фарадеем связей и единства между атомами и электричеством. В то время под атомами подразумевали предельно мельчайшие, неделимые частички вещества (из которых и складывается все разнообразие мира), способные только к механическому перемещению.

Фарадея не удовлетворяли такие толкования атомистики. Он писал: «Однако громадное количество фактов убеждает нас в том, что между атомами материи и электрическими силами существует какая-то связь и что именно этим силам атомы обязаны своим поразительным свойством и, между прочим, взаимным химическим сродством».

Третьим гигантским шагом (мы говорим лишь об основных, этапных работах) была разработка Фарадеем теории близкодействия. (Этот термин появился как противопоставление термину дальнодействия.)

В начале XIX века господствовало учение последователей Ньютона о том, что механические силы могут действовать на расстоянии через абсолютно пустое пространство. Так, в частности, объясняла небесная механика взаимовлияние между звездами и планетами. Иными словами, по Ньютону, силы притяжения, например, Земли по отношению к Луне, действуют непосредственно от планеты на спутник через пустоту, ибо, как тогда все думали, космическое пространство представляет собою абсолютный вакуум.

Фарадей возразил против этого, ибо он не мог допустить, что какая-либо сила может действовать «из ничего» или «через ничто». В разработанной им теории близкодействия выдвигается принципиально новое положение, утверждающее, что в природе вообще не существует пустого пространства. Пространство всегда материально, ибо там, где оно между видимыми телами кажется пустым, в действительности все пронизано материальными силовыми линиями электрической и магнитной напряженности. Фарадей совершает великий научный подвиг, пытаясь показать единство сил природы, раскрыть связь между электричеством и магнетизмом, электричеством и химическими процессами, магнетизмом и светом.

Твердая убежденность ученого-материалиста в своей правоте хорошо видна на следующем примере. Когда копенгагенский физик Христиан Эрстед, исследовав связь между электричеством и магнетизмом, открыл магнитное действие электрического тока, Фарадей, получив в трудах датчанина очередное подтверждение единства и взаимопревращаемости энергии, не колеблясь, записал в своем дневнике: «Превратить магнетизм в электричество». Для него не было сомнений в том, что электричество, способное превращаться в магнетизм, должно и превращаться обратно в электричество из энергии магнита. Но как?

Для того чтобы открыть тайну этого превращения, Фарадей на протяжении девяти лет носил в кармане довольно тяжелый магнит и в каждую свободную минуту, придавая ему различные положения, сосредоточенно думал над решением задачи.

Вы знаете, к чему это привело? Фарадей открыл закон электромагнитной индукции, заложив тем основы электротехники.

Следующими шагами были опытное и теоретическое обнаружение взаимопревращаемости электрической и химической энергий, а также перехода электрической энергии в свет и обратно. Первое решилось в результате открытия закономерностей электролиза (откуда пошла современная электрохимическая промышленность), второе — в результате открытия эффекта магнитного вращения плоскости поляризации света.

Смело, но закономерно и логично Фарадей пытается сделать еще один шаг — связать взаимопревращающиеся виды энергии с силами тяготения. Здесь ученого постигла неудача. Но он был на правильном пути. Много позже А. Эйнштейн разработает теорию, позволяющую доказать отклонение луча света в поле гравитации и тем самым взаимодействие между светом и тяготением.