Революция в области физики и ее фазы

Физика XIX века представляла собой величественное достижение человеческого ума, достижение, которое казалось людям, осуществлявшим его, шагом вперед к определенному завершению нашего представления о действии естественных сил, покоящемся на надежной основе механики Галилея и Ньютона. Этому представлению суждено было распасться в самом же начале XX века и смениться новым, до сих пор еще не завершенным. Изучение характера этой революции может обеспечить важные сведения о внутреннем развитии науки и ее взаимоотношениях с обществом.
Хотя революция в физике разразилась внезапно, — можно определить ее дату с точностью чуть ли не до года — 1895, — она с тех самых пор продолжала развиваться постоянно нараставшими темпами и все шире распространяться на всю область физики в целом и за ее пределы. Она включает в себя такие моменты неожиданных открытий, как открытие рентгеновских лучей и радиоактивности в 1895 — 1896 годах, структуры кристалла — в 1912 году, нейтрона — в 1932 году, деления ядра атома — в 1938 году и мезонов — между 1936 и 1947 годами. Она включает также и великие теоретические достижения в области синтеза, такие, как квантовая теория Планка в 1900году, специальная теория относительности Эйнштейна в 1905 году и его общая теория в 1916 году, атомная теория Резерфорда — Бора в 1913 году и новая квантовая теория Резерфорда в 1925 году. Можно, однако, различить великое движение, лежащее в основе этих решающих достижений, и увидеть, что движение это не представляло единого процесса, а распадалось, по крайней мере, на три отдельные фазы, каждая из которых была связана со специфическими чертами экономической и общественной систем.
Первая фаза, охватывающая период с 1895 по 1916 год, может быть названа героической, или, в другом аспекте, любительской стадией современной физики. В это время исследуются новые миры, создаются новые представления, главным образом с помощью технических и теоретических средств старой науки XIX века. Это все еще период в основном индивидуальных достижений: супругов Кюри и Резерфорда, Планка и Эйнштейна, Брэггов и Бора. Физические науки, в частности сама физика, все еще были достоянием университетской лаборатории; они были мало связаны с промышленностью, аппаратура была дешева и проста; это все еще была стадия «сургуча и веревки».
Тем не менее физика уже начала проникать в промышленность. Так, например, крупная криогенная лаборатория Лейденского университета, построенная в 1884 году, находилась в тесном контакте с холодильной промышленностью. Институты «Кайзер - Вильгельм гезельшафт» в Берлине — Далеме были основаны в результате заинтересованности немецкой тяжелой промышленности в научно - исследовательской работе. В 1909 году фирма «Дженерал электрик компани» пригласила пользовавшегося уже в то время известностью физика Ирвина Ленгмгора для руководства своей новой научно - исследовательской лабораторией. И несомненно, что именно эти начинания обусловили огромный рост прикладной науки.
Вторая фаза, с 1919 по 1939 год, ознаменовала первое массовое внедрение промышленных методов и организованности в физическую науку. Фундаментальное исследование по - прежнему проводилось главным образом в университетских лабораториях, однако отдельные крупные ученые возглавили научные группы, начали пользоваться дорогим оборудованием и поддерживали тесные связи с крупными промышленными исследовательскими лабораториями. В то время как число ученых, работавших в области физики, значительно возросло и они обладали невиданными доселе средствами, сама физика начинала расширять сферу своей деятельности и проявлять новые качества. Она также начинала становиться доходной статьей в промышленности, в частности в области радио, телевидения и контрольных механизмов. Уже в 30 - х годах влияние военных приготовлений начало заметно поляризовать физические науки. В военных целях были установлены тесные связи между руководителями исследовательской работой в области физики и химии и промышленностью, а также государственными научно - исследовательскими организациями.
Третья фаза, которая хотя и продолжалась всего несколько лет, тем не менее имеет свои определенные специфические черты и вытекает из еще большего расширения физической науки во второй мировой войне. Она по существу своему представляет собой первую фазу государственной науки, неся вместе со своими в огромной степени возросшими возможностями столь же огромную опасность оказаться направленной по ложному пути и подвергнуться известным ограничениям. Расширение сферы деятельности физики можно увидеть из того, что число лиц, ежегодно выпускаемых физическими факультетами английских университетов, выросло за 1938 — 1948 годы с 300 до 750 человек, а число членов Физического общества — с 1500 до 5000 человек.
Это увеличение означало также все большую концентрацию физической науки по сравнению с предыдущей фазой. То обстоятельство, что прогресс науки был непосредственно связан с прогрессом промышленности и вооружении, обусловило, что в капиталистических странах сама наука все больше и больше становится по преимуществу американской. Аппаратура стала столь дорогой, а необходимые для ее обслуживания кадры столь многочисленными, что позволить их себе не может даже промышленность, и только наиболее могущественные государства могут вносить серьезный вклад в физическую науку. Перспективы старых культурных центров сравнительно снизились, поскольку они располагают лишь небольшими возможностями и не могут соперничать с условиями научной работы в Соединенных Штатах. Далее, впервые в истории союз науки с войной вызывал раскол внутри нее самой. Перед учеными поставлено требование соблюдения строжайшей тайны, а с этим связаны проверки политической лояльности, и сама наука неизбежно теряет всякую претензию на политически нейтральный характер.
Между этими двумя фазами вклиниваются два периода военной науки: 1914 — 1918 и 1939 — 1945 годы, которые мы должны считать столь же характерными для XX века, как и межвоенные годы. Научный их вклад, однако, носил совершенно иной характер. Военные годы, особенно годы второй мировой войны, были прежде всего периодами ускоренного и планового применения науки. В обоих случаях будущее сознательно приносилось в жертву настоящему. Огромное научное усилие было употреблено на то, чтобы вызвать разрушения и бедствия; тем не менее самый успех этого усилия показал, что могло бы быть сделано, если бы то же усилие было направлено на конструктивные цели. И обе войны, особенно последняя, обеспечили физическую науку как ожидавшими разрешения проблемами, так и материальными средствами для их разрешения.







Материалы

Яндекс.Метрика