Представления меняются

Представления меняются

Чтобы окончательно убедиться в том, что наука дает нам достоверные знания о мире, необходимо ответить еще на один вопрос: почему с течением времени многие научные представления меняются, и нередко весьма существенным образом? Приведем несколько примеров.

В прошлом столетии в пауке господствовало представление о том, что все химические элементы состоят из атомов, а сами атомы считались неделимыми частицами материи. Однако, еще в конце XIX в. этим представлениям был нанесен серьезный удар. Физики открыли неизвестную ранее отрицательно заряженную частицу материи — электрон и установили, что эта частица входит в состав атомов. Стало ясно, что атомы имеют сложное внутреннее строение.

В 1898 г. известный английский физик Дж. Дж. Томсон (1856–1940) предложил модель атома, представлявшую собой положительно заряженную жидкость, в которой плавают отрицательные электроны. На протяжении 12 лет эта модель представлялась весьма правдоподобной. Но в 1911 г. выдающийся английский физик Э. Резерфорд (1871–1937) опроверг и ее. Как раз в это время он занимался исследованием загадочных альфа-частиц, испускаемых при радиоактивном распаде. Ученый пропускал поток таких частиц через металлическую фольгу и наблюдал их попадания на специальный флюоресцирующий экран.

При этом у подавляющего большинства частиц отклонения от первоначального направления, как и предсказывала теория, были незначительны. Но при более тщательных наблюдениях выяснилось, что приблизительно две частицы из тысячи испытывают отклонение на угол больше 90°, т. е. фактически отражаются фольгой в обратных направлениях. Резерфорд пришел к выводу, что в подобных случаях альфа-частицы отражаются очень сильным электромагнитным полем. Но такое поле может создавать лишь заряд, сконцентрированный в очень небольшом объеме. Так Резерфорд пришел к открытию атомного ядра — одному из самых величайших открытий, когда-либо совершенных в естествознании. Спустя некоторое время выяснилось, что и атомные ядра также имеют сложное строение, в частности, в их состав входят положительно заряженные ядра атомов водорода, самого простейшего из всех химических элементов, — протоны — и нейтральные частицы — нейтроны. Не менее показателен пример из другой области естествознания, так называемой планетной космогонии, занимающейся проблемой происхождения Земли и планет Солнечной системы.

На протяжении всего XIX столетия в науке господствовала гипотеза Лапласа, согласно которой планеты вместе с Солнцем образовались из раскаленной, быстро вращавшейся газовой туманности. Однако в начале нашего столетия эти взгляды подверглись кардинальному пересмотру. На смену гипотезе Лапласа пришла гипотеза, выдвинутая английским астрофизиком Джемсом Джинсом, о формировании Земли и планет из солнечного вещества, выброшенного нашим дневным светилом в результате возмущения со стороны прошедшей вблизи него другой звезды.

На протяжении некоторого времени гипотеза Джинса рассматривалась чуть ли не как окончательное решение вопроса о происхождении Солнечной системы. Все же потом выяснилось, что и этот механизм образования планет в силу целого ряда причин нереален. В конце 40-х годов появилась и стала развиваться быстрыми темпами новая космогоническая гипотеза, автором которой был советский ученый академик О. Ю. Шмидт (1891–1956). Исходным положением этой теории явилось представление о том, что материалом для формирования планет послужил не раскаленный газ, а холодное газово-пылевое вещество. Эта гипотеза обнаружила хорошее согласие с фактами — и качественное и количественное — и впервые объяснила о единой точки зрения ряд характерных особенностей Солнечной системы. В связи с этим ее стали рассматривать уже не просто как очередную гипотезу, а как космогоническую теорию. Но и у газово-пылевой теории вскоре обнаружились «белые пятна» — открылись новые факты, недостаточно хорошо согласующиеся с ее основными положениями. И возможно, эти положения вновь придется подвергнуть значительному пересмотру.

Благодаря применению космических аппаратов на наших глазах происходят весьма важные изменения в существовавших ранее представлениях о строении Луны и планет Солнечной системы.

В результате дальнейшего развития физики микромира приходится пересматривать сложившееся представление об элементарности.

На первых порах мир элементарных частиц казался разрозненным. В нем трудно было усмотреть общие закономерности, связывающие различные частицы между собой. Однако в результате усилий сначала экспериментаторов, а затем и теоретиков удалось обнаружить некоторые факты, позволяющие систематизировать элементарные частицы и построить их классификацию, подобную периодической системе Менделеева.

И подобно тому как система Менделеева позволила предсказать существование неизвестных химических элементов, система элементарных частиц, построенная физиками, дала возможность предсказывать неизвестные явления. В частности, с ее помощью было предсказано существование новой частицы «минус омега гиперон», затем зарегистрированной в экспериментах.

Если еще сравнительно недавно считалось, что элементарные частицы являются точечными и не имеют внутренней структуры, то теперь выяснилось, что они обладают весьма сложным строением.

В свое время казалось само собой разумеющимся, что Вселенная представляет собой последовательность вложенных друг в друга физических систем от Метагалактики до неделимых элементарных частиц, не имеющих внутренней структуры. Подобная картина хорошо согласовывалась и с нашим повседневным здравым смыслом, согласно которому целое всегда больше любой из составляющих его частей.

Но в последние годы выяснилось, что элементарная частица может содержать в качестве своих составных частей несколько точно таких же частиц, как и она сама. Так, например, протон на очень короткое время распадается на протон и пи-мезон, а каждый пи-мезон на три пи-мезона. Таким образом, по отношению к микромиру необходимо пересмотреть наши привычные представления о целом и части, о простом и сложном, а следовательно, и существовавшее ранее представление об элементарности.

Благодаря нейтринным наблюдениям Солнца, о которых упоминалось в предыдущей главе, знак вопроса поставлен над гипотезой о термоядерном источнике солнечной и звездной энергии. Не исключено, что и эту гипотезу придется подвергнуть известному пересмотру.

Список подобных примеров можно было бы продолжать. По существу нет такой области, где с течением времени не происходило бы изменение тех или иных представлений, пересмотр определенных взглядов.

Какими же причинами вызвана такая изменчивость научных представлений? Почему научные знания о мире подвергаются периодическому пересмотру?

Разобраться в этих вопросах тем более необходимо, что современные религиозные теоретики пытаются изобразить изменения научных представлений как слабое место науки. Они стремятся на этом основании создать впечатление, что наука будто бы не способна дать надежные знания о мире, и тем самым подорвать ее авторитет в глазах людей.

Бывший преподаватель Ленинградской духовной академии русской православной церкви Осипов, впоследствии порвавший с религией, рассказывал, как однажды группа воспитанников, обступив одного из руководителей академии, стала спрашивать его о том, как следует относиться к достижениям современной науки.

— К науке нельзя относиться всерьез, — был ответ. — В ней всегда все меняется, и потому нет ничего достоверного… И вообще наука скользит по поверхности явлений — она не способна познать их сокровенную сущность.

Поскольку научные знания уточняются и углубляются, научный метод познания ненадежен, утверждает и католический философ И. Бохенский в своей книге «Путь к философским размышлениям», изданной во Фрейбурге в 1960 г. С одной стороны, это прямое обвинение в адрес науки, с другой — намек на то, что религиозный метод познания более надежный.