Про правильне розуміння сучасної фізики
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Що є найбільш складним при спробі популярно викласти сучасну фізику? Увести, відірвати читача від звичних понять, що увібрались в процесі чуттєвого сприйняття навколишнього світу. Переконати, що горезвісний «здоровий глузд» це далеко не єдиний і аж ніяк не найвірніший компас, що веде до істинного знання. Долучити його і до нових фізичних понять, і до самої фізичного мови, зробити цю мову близькою, «своєю». Подібно до того, як не можна вважати себе повністю знаючим іноземну мову, поки не навчишся не тільки виражатися, але і думати на ній, так і на сучасній фізичній мові треба навчитися мислити, а не перекладати її на звичайну, звичну.
Простежимо це на прикладі співвідношення невизначеностей Гейзенберга – одного з фундаментальних положень квантової механіки. Хто винен в тому, що ми не можемо одночасно виміряти з абсолютною точністю розташування і швидкість частинки, – вимірювальний прилад або сама частинка? Хто має рацію – ті, хто звинувачує прилад в непристосованості до мікросвіту, або ж ті, хто звинувачує мікросвіт в непіддатливості вимірювання? Виявляється, мають рацію і ті й інші. Бо в співвідношенні Гейзенберга проявляється сукупна «вина» і приладу, і частки. Воно, це співвідношення, робить можливими такі «чудеса», як проникнення частинок крізь «глухі» стінки, визначає форму спектральних ліній, викликає поділ атомних ядер, обумовлює час існування елементарних частинок і багато іншого. Кочуючи з однієї наукової монографії до іншої, це поняття, в кінці кінців, стає таким же звичним, як, скажімо, електрон.
Або проблема будови атома. Від «пудингу з родзинками» Томсона до планетарної моделі Бора – Резерфорда, від електронних орбіт до «хмар ймовірності» змінювалися наукові погляди. А читачеві доведеться звикати ще й до таких понять, як віртуальні (дослівно – уявні) процеси, які насправді не такі вже уявні, а цілком реальні; вакуум, який зовсім не пустота, а, навпаки, до відмови набитий всякого роду частинками; віднімання нескінченостей – незаконна, з точки зору пуритан-математиків, операція, що дозволяє зате розрахувати мізерний ефект, який підтверджується потім експериментально; закони збереження – по суті своїй непорушні, незаперечні, які раптом спростовуються самою природою.
Пам’ятайте веселого Господа-Бога з комедії «Створення світу» в Образцовському театрі ляльок? Створюючи серед інших компонентів світобудови час, Він зруйнував його на роки, місяці, дні, години, хвилини, секунди, і, після певних роздумів, на … миті. Далі, мабуть, не вистачило фантазії. А може бути, і не було потрібно більшого дроблення; може, миті і є дрібні частки – кванти часу, рівні, за оцінками вчених, 10-23 секунди? Квантування часу робить безглуздим питання, що виникає, коли мова заходить про миттєві перескоки електрона з одного атомного рівня на інший: а де знаходився електрон під час перескоку? Або – що собою являє протон, в той час, коли віддає пі-мезон нейтрону? Питання, висловлюючись науковою мовою, поставлені некоректно, а просто кажучи, неграмотно. Немає цього «під час», існує лише «до» і «після». Як немає, наприклад, частки у кванта енергії або кванта світла.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.