Александр Китайгородский - Физика – моя профессия

• Название: Физика – моя профессия
• Автор: Александр Китайгородский
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Физика
• Год: 1965

Автора этой книги, научного исследователя, профессора, доктора физико-математических наук А. И. Китайгородского, никак не упрекнешь в робости. На какие только вопросы не пытается он дать ответ на страницах своей книги! Как найти меру терпения? Возможна ли телепатия? Как оправдываются расходы на научные командировки и конференции? Каков сравнительный вес естественных и прикладных наук? Что значит слово «объяснение»? Есть ли различия между человеком и машиной? Как изменилось физическое мышление со времен Аристотеля? Как юноше выбирать профессию?..

И это только небольшая часть проблем, затронутых автором. Но рассказы о них служат одной цели – показать читателю роль физики в естествознании и роль естествознания в науке и жизни.

---

Как-то, когда мы были с Валерием вдвоем, я робко спросил у него:

– Какие же тогда цели у науки, если это не создание полезных вещей?

– Цель науки – это открытие новых фактов и связей между явлениями, – последовал незамедлительно ответ. – Привести примеры?

Я кивнул головой.

– Хорошо. Вот тебе примеры из разных областей. Физик нашел, что электропроводность меди падает с увеличением температуры. Нашел впервые. Найден новый факт – наука стала богаче. Исследователь австралийской фауны нашел новый вид муравьев. Это другой пример бесспорного завоевания науки. Историк после просмотра большого числа оригинальных документов установил, что в кругах немецкого мещанства Великая французская революция была встречена неприязненно – вот тебе третий пример.

– И в этом цели науки? – удивился я.

– Нет. Установление новых, доселе неизвестных фактов – лишь фундамент науки. На долю же более способных, я бы сказал более зрячих, исследователей приходится работа по постройке верхних этажей здания науки. На основе фактов они ищут обобщения и устанавливают связи между явлениями, то есть открывают закономерности. Cкажем, после накопления большого материала об электропроводности веществ исследователь подмечает, что их Можно разбить на две группы: у одних электропроводность растет с температурой, а у других – падает. Дальше устанавливается, что вещества этих двух классов различаются характером электронного строения своих атомов. В свою очередь, и эти частные закономерности, постепенно накопившись, становятся основой более общих представлений о том, как связаны электрические свойства вещестра с их структурой.

– Ну, а в биологии, в истории?

– Совершенно то же самое. Без кропотливого труда армии исследователей не найти общих законов эволюции животного мира, не открыть закономерностей развития человеческого общества.

– Я понимаю. Но скажите, Валерий, если человек ищет пути для улучшения качества стали, разве он не занимается наукой?

– Я бы для такой работы подыскал другое слово, – отвечал он в раздумье. – Конечно, и здесь зачастую открывается много нового и интересного, но оно не является самоцелью.

– Вы что же, к такой деятельности относитесь с меньшим уважением? – Все во мне протестовало, я становился на защиту своего отца. Но обороняться не пришлось.

– Да бог с тобой, – отвечал он спокойно. – Превосходная, благороднейшая деятельность. Но доказывать ее необходимость – это ломиться в открытую дверь. А вот то, что бескорыстное стремление к познанию заслуживает не меньшего уважения, – вот этого очень многие не понимают.

И уже тогда мне стало ясно, что в слово «наука» многие вкладывают совсем разное содержание.

Поэтому нам надо договориться, какое содержание мы будем вкладывать в это понятие.

Я внимательно просмотрел газеты и журналы, прислушался к радио, поинтересовался мнением на этот счет людей, не имеющих ничего общего с наукой в любом понимании слова. Мне кажется, что слово «наука» очень расширилось. Когда говорят, что этот человек ученый или этот человек занимается наукой, – имеют в виду лишь одно: он обладает определенными знаниями и использует их в работе. Лишь меньшинство придает этому слову более узкий смысл: заниматься наукой – значит искать новое, неизвестное. Но и такое определение излишне широко. Чтобы не было недоразумений, разделим научную деятельность людей на три области: прикладные науки, гуманитарные науки и естествознание.

Любое исследование в области прикладных наук направлено к практической цели. Создание новой технологии производства, усовершенствование существующей, создание новых материалов, введение в обиход более быстрых и более удобных путей сообщения, увеличение урожайности почвы, создание новых медикаментов – эти задачи повседневно решаются технической физикой, технической механикой, химической технологией, агрономией, медициной и т. д.

Направление развития прикладных наук довольно очевидно. Оно диктуется практическими нуждами человечества, нуждами страны. Не хватает запасов энергии – значит, надо искать новые источники энергии: создается атомная промышленность. Мало шерсти и она дорога – следовательно, нужна мобилизация ученых на поиски дешевых и эффективных заменителей: создается промышленность синтетического волокна.

И так всегда!

Мир вещей окружает человека. Как подчинить их себе и заставить работать наилучшим образом? На эти вопросы отвечают прикладные науки.

Почему же вещи ведут себя так, а не иначе? Как взаимосвязаны события в мире вещей? Как устроен окружающий нас мир? На эти вопросы отвечают естественные науки. Понимание природы является их конечной целью.

Деление на естественные и прикладные науки – это не деление по областям знания. Физики, занимающиеся изучением законов рассеяния элементарных частиц; химики, исследующие закономерности разрыва химических связей; биологи, рассматривающие в электронный микроскоп строение хвостика бактериофага, – всех этих деятелей мы зачисляем в один отряд. Физик, конструирующий ядерный реактор; химик, улучшающий свойства полиэтилена; биолог-селекционер, выводящий новую породу животных, попадают при нашем делении в другую армию.

Не искусственное ли это деление? Разве не проще считать всех физиков физиками, а всех химиков химиками? Нет, нет и нет! Не только не проще, но ведет к заблуждениям.

Деление по областям знания сохраняется в значительной мере среди исследователей, занимающихся прикладной наукой. Но наша тема – естествознание. И мы не разберемся в основных тенденциях его развития, если по старинке будем строить заборы, отделяющие физиков от химиков и биологов.

Характерная особенность последних десятилетии как раз и состоит в стирании границ между отдельными главами естествознания. Изучение химических реакций, биологических процессов и явлений неживого мира осуществляется одними методами и исходит из общих теоретических позиций.

Показать, что все естествоиспытатели собрались под одно знамя, – одна из задач этой книжки.

* * *

Пояснив, что такое естествознание, попытаемся рассказать читателю о том, что собой представляет отдельное исследование в области естествознания.

Эти пояснения я собираюсь сделать на примере своей узкой профессии. А предварительно хотелось сказать несколько слов о том, как я ее выбрал.

Твердо я знал лишь одно: хочу заниматься наукой. Но какой?

Постепенно приходили негативные решения…

Пожалуй, первой была отброшена мысль заниматься техникой. Не потому, что мне казались ее задачи малопривлекательными. Совсем нет! А просто потому, что я почувствовал склонность к спокойному аналитическому размышлению. Логические скачки в исследованиях, неизбежные в прикладных науках с их лихорадочным стремлением к конечной цели, были мне не по вкусу. Не нашел я в себе и желания сразу видеть зримый результат своих трудов. Найденная новая идея казалась более ценной, чем построенный прибор.

Довольно быстро отказался я и от мысли посвятить себя гуманитарным наукам. Раздражала зыбкость и шаткость суждений, выносимых на основании мизерного числа фактов.

Биология дней моей юности представлялась беспорядочным скопищем фактов. Казалось, что нет здесь возможности для строгого анализа; безнадежны поиски общих законов, которым подчиняется жизнь живых существ. (Сейчас я жалею, что мне так казалось: на наших глазах биология превращается в точную науку.)

Чистая математика также не прельщала.

Схема действий, которая мне нравилась больше всего, – это анализ фактов, поиски общих закономерностей и проверка их на опыте. А все это могла дать только физика! Физика должна стать моей профессией!

Выбор характера деятельности, конечно, не был случайным, он отвечал моим склонностям. А вот выбор узкой профессии был делом случая. Вышло так, что еще за два года до окончания университета я начал работать в лаборатории. Занимался я в той области физики, которая называется «рентгеноструктурный анализ кристаллов».

Тогда научная работа была не в чести, да и зарплату научные работники получали много меньшую, чем инженеры. Мои приятели, а среди них было больше всего посвятивших себя технике, смотрели на меня несколько свысока. Каждый из них мог отчетливо сформулировать цели своей работу. Один занимался усовершенствованием электровозов, другой работал над улучшением гирокомпасов, третий конструировал самолеты.

Они с увлечением рассказывали о своей работе, окружающие легко понимали их замыслы и охотно слушали. Разумеется, и мне хотелось поделиться своими успехами. Как-то в кругу друзей я сообщил о первом законченном мною экспериментальном исследовании.

– Понимаете, я нашел расстояние между атомами в молекуле аминоуксусной кислоты.

– А зачем это нужно? – сразу же последовал вопрос.

– То есть как это зачем? Эти расстояния были до сих пор неизвестны.