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 рождается новая научная идея? В чем механизм творчества? Не сомневаюсь, что ответ на эти интересные и пока таинственные вопросы рано или поздно будет получен.

Известно, что последовательность логических шагов приводит к цели. Но дорога пролегает через сложный лабиринт, и мозг должен найти в нем правильный путь. Шаг сделан, куда идти дальше? Предоставлены десятки и сотни возможностей – каждая из них должна быть взвешена. Как альпинист долго ощупывает упор, прежде чем поставить ногу, так и мысль: примеривает к каждому следующему шагу факты, которые надо объяснить, идеи, которые надо отвергнуть или вписать в новую теорию.

Чтобы путь был успешно пройден, мысль должна быть предельно напряжена. Маленькое ослабление внимания – и вот уже сделан логический просчет; подвела память – и важный факт остался в стороне.

Кто же успешно пройдет дорогу? Безусловно, лишь тот, у кого хорошая память, кто умеет строго мыслить, кто обладает способностью не терять нить сложной логической схемы. К этим качествам ума надо еще добавить одно свойство характера.

Я не раз слышал такие слова: «Попал я однажды в общество молодых физиков – хорошие ребята… Но знаете, что мне не нравится? Говорят обо всем определенно, даже с апломбом. Пожалуй, чересчур они самоуверенны».

Я думаю, что это не случайно. Чтобы стать хорошим исследователем, самоуверенность необходима. Конечно, речь идет об уверенности в силе научного мышления, а не о самоуверенном поведении нахала, не считающегося ни с чем, кроме своих желаний.

Для размышляющего физика не должно быть ничего сильнее его логики. Предположим, проведено рассуждение, несколько раз мысленно он проверил путь, который привел его к некоему результату. Но то, что получилось, противоречит принятому мнению, не согласуется с точкой зрения корифеев науки. «Ну, где-то я ошибся, – заключает исследователь, – попробуем подойти к вопросу с другой стороны».

Не получится видного ученого из такого исследователя. Судьба уготовила ему лишь вторые роли. Настоящий ученый не отступит, встретив голословное суждение авторитета.

Десять, сто раз проверит он свои рассуждения, исходя всякий раз из принципа: либо моя логика безупречна, либо я сделал ошибку. Он отмахнется от возражений, основанных лишь на ссылке на авторитет. Желающий доказать его неправоту должен указать фальшивое звено в цепи его рассуждения. А до тех пор, пока это не сделано, он верит в свое мышление, и… тем хуже для фактов, если они не укладываются в его схему.

Хорошо известно, что в большинстве случаев физики-теоретики (и математики) делают свои лучшие работы в раннем возрасте. Вот убедительные примеры.

Ньютон сделал свое величайшее открытие в 27 лет; Максвелл – в 29 лет; Гейзенберг – в 24 года; Эйнштейн – в 25 лет; Лобачевский – в 33 года; Галуа – в 19 лет.

Исключения редки, но есть. Шредингер предложил свое уравнение, когда ему было 38 лет.

Объяснение этого интересного обстоятельства основывается, мне кажется, на аналогии со спортом. С возрастом теряется способность полностью выкладываться в краткие мгновения. А в юности мобилизация всех физических сил на мгновения или секунды приводит к феноменальным рекордам.

Может быть, с возрастом теряется такая же способность мобилизации духовных сил. То, что называется гениальным прозрением – это как молния, – достигается на высочайшем накале, на который способна лишь молодость.

У зрелого исследователя и знаний больше, и опыта больше, может быть, даже больше и таланта, но он уже потерял способность собирать все эти свои свойства и на краткие мгновения включать их на полную мощность. Говоря языком физика, у зрелого может быть больше мыслительной энергии, но мозг молодости способен работать на более высоких мощностях. Вот почему в математике и в теоретической физике – преимущество у молодости. Но там, где успех зависит в первую очередь от глубокого и многостороннего анализа фактов, а так обстоит дело в экспериментальном естествознании, и где напряженное синтетическое мышление играет второстепенную роль, в этом случае, как и следовало ожидать, преимущество переходит к зрелости. Дарвин, Менделеев, Павлов, Рентген – вот корифеи, обогатившие науку своими открытиями в зрелом возрасте.

Из того, что сказано, следует один вывод общественной важности: богатство государства измеряется не только промышленным потенциалом, протяженностью дорог и природными ресурсами, большое число талантливых людей стоит дороже материальных ценностей. Не случайно американцы предприняли все возможные меры и чуть ли не из-под огня сражений вывезли в США лучших ученых завоеванной Германии.

Юные годы потенциального теоретика могут сложиться так, что талант его останется нераскрытым. Потеря 3–5 лет может здесь оказаться роковой. Поэтому поиск талантливой молодежи и предоставление ей необходимых возмржностей для развития – важная задача.

Ряд ведущих теоретиков нашей страны это прекрасно понимает. О мерах, принятых для выявления в каждом селе и маленьком городе молодого человека с задатками теоретика естествознания, много писалось в наших газетах. Ничего похожего не делается, насколько мне известно, в капиталистических странах.

Забота об общественном деле вошла в плоть и кровь советского человека. С большой увлеченностью множество наших крупных ученых занято организацией конкурсов, с помощью которых разыскиваются юные таланты, создаются специальные школы, где способные ребята обучаются по особым программам.

Зрелые математики и физики, любящие свою науку и сознающие свой общественный долг, находят удовлетворение не только в содействии этим общественным мероприятиям. Все, что можно сделать самому для того, чтобы помочь молодому таланту стать на рельсы, делается с величайшей охотой. Вот как поступал наш крупнейший физик-теоретик, академик Ландау. Любой молодой человек мог явиться к нему на квартиру и поведать о своем желании быть его учеником. На этом юридическая часть отношений кончалась, и начиналась работа по существу. Энтузиаст должен прежде всего сдать экзамен. Затем Ландау рассказывает ему, что надо прочитать, какого типа задачи научиться решать, заносит фамилию будущего ученого на лист разграфленной бумаги и отпускает. Если в следующий визит юноша удовлетворительно отчитывается в своей работе, то около его фамилии появляется первый крестик.

Далее следуют новые инструкции и все более сложные задания. Кажется, 5 или 6 крестиков надо получить, чтобы выдержать искус. После этого молодой человек начинает получать, исследовательские задания, ему разрешается посещение научных семинаров, он поставлен на рельсы. Дальнейшее зависит от его таланта и трудолюбия…

Если вспомогательным отрядом экспериментатора являются аппаратурщики, то теоретикам помощь оказывают исследователи, занимающиеся математической физикой. Так же, как существуют исследователи, которым все равно, что мерять, лишь бы была великолепная аппаратура, существуют лица, которым все равно, что считать, лишь бы расчет был оригинален и точен. Так же, как у экспериментатора доля внимания к аппаратуре колеблется от нуля до ста процентов, у теоретика доля труда, затрачиваемая на вычисления, может колебаться очень сильно.

Многие теоретики любят проводить все свои выкладки от начала до конца, стремясь довести их, как говорят, «до числа», то есть до возможности непосредственного сравнения с опытом. Другим эта работа не по душе, и они удовлетворяются поисками лишь общих математических формулировок физической проблемы.

В общем, как говорится, «мамы всякие нужны». Фронт работников естествознания простирается с аппаратурного фланга до математического.

Проблема взаимодействия этих исследователей, существенно различающихся по вкусам и очень часто совершенно неинтересных один для другого, принадлежит к числу труднейших. Экспериментаторы зачастую не находят в себе энергии, чтобы даже разобраться в сущности теории, скрытой от них лесом многоэтажных формул. Они в работах теоретика обращают внимание лишь на заключения, которые можно сопоставлять с опытом. С другой стороны, усложнившаяся методика эксперимента не позволяет теоретику судить о его достоверности, и он берет на веру цифры своего экспериментального собрата и иногда строит теоретические рассуждения на песке.

Члены этих групп исследователей должны быть как-то друг с другом связаны хотя бы несколькими линиями. Первая линия – это общность методики. Скажем, я занимаюсь рентгеноструктурным анализом, и этот же анализ применяют в институте металлургии. Мы пользуемся одинаковыми рентгеновскими трубками, аппаратами, камерами. В методике расшифровки рентгенограмм также есть много общего. Но на этом «родство душ» кончается. Мне совершенно не интересны структуры и свойства металлов. Для них ребусом выглядит формула любого органического соединения, которая интересует меня. Значит, методику можно считать связующим фактором. Но так как она используется в совершенно различных целях, то связь эта слабеет.