Фейнман - 01. Современная наука о природе. Законы механики (1055659), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Один из тех, кто открыл это, отправился яа прогулку с девушкой как раз в ночь после того, как понял, что на ввездах происходит ядерная реакция, что в этом причина их свечения. Она сказала: «Взгляни, как чудесно сияют звозды!» А он ответил: «Да. Чудесно. А ведь сегодня я — единственный человек в мире, который знает, почел»у они сияют(» Она только рассмеялась. На нее не произвело впечатления, что он— единственный человек, понимающий, почему звезды светят. Что ж, как это ни печально, быть одиноким и непонятым— это в порядке вещей. Так вот, Солнце получает энергию ог ядерного «сгорания» водорода, который переходит при этом в гелий.
Из водорода в глубинах звезд вырабатываются далее другие химические элементы. Вещество, из которого сделаны з»ы, было когда-то «испечено» в звезде н выплеснуто наружу. Но откуда это известно? А вот откуда. Содержание различных изотопов в веществе С'», С'з н т. д.— никогда не меняется при химических превращениях, ибо для обоих изотопов С химические реакции одинаковы. Зги пропорции есть результат лишь ядерных реакций.
Изучая пропорцию изотопов в остывшей, мертвой золе, каковой являемся мы, можно догадаться, на что была похожа печь, в которой сформировалось наше вещество. Она была похожа на звезды, и поэтому очень вероятно, что элементы «сделаны» в звездах и выброшены оттуда при взрывах, называемых нами Новыми и Сверхновыми звездами. Астрономия столь близка к физике, что еще не один раз в этом курсе мы обратимся к ней. й о. Хеолоег«я Перейдем теперь к так называемым наукам а Земле, или ееологии.
К ним относятся прежде всего метеорология, или наука о погоде. Метеорологическая аппаратура — это физические приборы, так что метеорология снабжена приборами благодаря развити|о экспериментальной физики (мы уже об этом говорили). Иное дело теория метеорологии, она никогда не была удовлетворительно разработана никем из физиков. «Странно,— скажете вы,— ведь это всего лишь воздух, разве мы не знаем уравнений движения воздуха?» Да, знаем. «Почему же, зная, в каком состоянии воздух сегодня, мы не можем предсказать его состояние на завтра?» Во-первых, мы не знаем, каково на самом деле сегодня состояние воздуха, ибо он то и дело где-то завихряется и струится. Воздух очень чувствителен к любым изменениям и попросту неустойчив. Чтобы понять, о какой неустойчивости я говорю, взгляните, как вода спокойно течет над плотиной и вдруг, падая, превращается во множество пузырьков и капель.
Вы знаете состояние воды в момент, когда она переваливает через плотину,— она совершенно спокойна; откуда же берутся капли в момент падения? Отчего вависит, на какие струи разобьется поток, где они возникнут, куда упадут? Все это неизвестно, потому что течение воды неустойчиво. Точно так же даже спокойный поток воздуха, проходя между гор, прихотливо распадается на отдельные вихри. Во многих областях науки мы сталкиваемся с тем, что носит название турбулентное течение, не поддающееся пока нашему анализу. Так что давайте лучше от темы «погода» перейдем побыстрей к геологии! Главный вопрос геологии заключается в том, чтб сделало Землю такой, какая она есть? Самые очевидные из таких процессов происходят у нас на глазах: реки подмывают берега, поля заносит пылью н т, д.
Это понять довольно легко, но ведь кроме эроаии, помимо разрушения доля<но что-то и обратное происходить. В среднем горы сейчас не ниже, чем в прошлом. Следовательно, должен происходить и процесс горообразования. Изучая геологию, вы убедитесь, что действительно происходит н горообразование, и вулканизм, но никто их не понимает; не понимает того, чтб составляет половину геологии. Действительно, природа вулканов не понята. Отчего бывают землетрясения, тоже в конечном счете не понято. Пониматот, конечно, что если что-то с чем-то столкнется, то что-то треснет, что-то сдвинется — все зто хорошо. Но чтб толкнуло, почему толкнуло? Существует теория, что внутри Земли имеются течения— происходит циркуляция из-за различия температур снаружи и внутри — п они в своем двнжепии слегка толкают поверхность Земли.
Л если где-то встречаются два противных течения, то там должно накапливаться вещество, гтоявляться горные хребты, они окажутся в сильно напряженном состоянии, возникнут вулканы, произойдут землетрясения. Что можно сказать о недрах Земли? Хорошо известна скорость волн зе»ьтетрясенпй в Земле и распределение плотности внутри нашей планеты. Но физики не смоглн создать хорошей теории плотности вещества при давлениях, ожидаемых в центре Земли.
Иными словами, мы не представляем себе слишком хорошо свойств вещества в таких условиях. Со своей планетой мы справляемся куда хуже, неятели с состоянием вещества в звездах. Неооходимый для этого математический аппарат не разработан, он, по-видимому, чрезвычайно сложен; не исключено, однако, что найдется кто-то, кто поймет важность атой проблемы н разработает ее. Другое дело, что, даже вычислив плотность, мы не сможем представить себе циркулирующие течения или разобраться в свойствах горных пород при сверхвысоких давлениях.
Мы не умеем предсказывать, насколько быстро эти породы «поддадутся» давлению; только опыт ответит на эти вопросы. $6. лЕотгхо,»огтгя Рассмотрим, наконец, еще одну науку — психологию. Сразу же уместно заметить, что психоанализ — это не наука; в лучшем случае это медицинский процесс, а скорее всего — знахарство. В психоанализе существует теоркя происхождения болезней — разные там глухи» и прочее. Знахарь тоже имеет теорию, по которой болезнь, скажем малярию, вызывает дух, витающий в воздухе; ее не вылечишь, если потрястизмеейнад головой больного, а вот хинин помогает. Итак, если вы заболеете, советую вам отправиться к знахарю, потому что он лучше всех в племени разбирается в болезнях; однако его знание— это не наука.
Психоанализ не был достаточно проверен экспериментально, и невозможно привести перечень случаев, когда он помогает, а когда не помогает и т. д. 6? Другие ветви психологии, а в нее входит, например, физиология ощущения (что происходит в глазе, а что в мозге), пожалуй, ие столь интересны. Но в них были достигнуты хотя и малые, но вполне реальные успехи. Вот одна из интереснейших технических задач (хотнте называйте ее психологией, хотите— нет). Центральная проблема в изучении мышления, или, если угодно, нервной системы, такова: пусть животное чему- либо научилось, пусть оно умее~ делать что-то, чего прежде не умело; значит, клетки его ыозга, если оки состоят из атомов, изменплпсь.
Ь' чгм лсе состоит зто изменение? Мы запечатлели что-то в своей памяти. Где это? Что там можно увидеть теперь? Этого мы не знаем, Ыы запомнили какое-то число. Что это значит? Что изменилось в нервной системе? Неизвестно. Зто очень важная проблема. совершенно притом нерешенная. Даже если допустить, что в нас имеется какой-то механизм памяти, то все равно мозг — это столь невообразимая масса пересекающихся проводов и нервов, что, по всей вероятности, прямой анализ невозможен. Аналог этого — вычислительные машины н их элементы; в них тоже множество проводов, есть и элементы. похожие на синапсы (нервные связи).
Жаль, что у нас нет времени разобрать интересный вопрос об отношении между мыслью и вычислительными машинами. Следует понимать все же, что этот вопрос очень мало скажет нам о реальной сложности повседневного поведения человека. Люди столь различны! И понадобится немало времени, чтоб в этом разобраться. Следует начать издалека. Если бы даже нам удалось представить, как действует собака, то и этого оказалось бы слишком мало. Собаку понять куда легче, но и то никто не может объяснить, как опа действует, $ г. С чего все тьогыло у Чтобы физика могла быть полезной другим наукам в отнопюнии теории, а не только своими приборами и изобретениями, эти науки должны снабдить физика описанием их объекта нафизическом языке. Если биолог спросит: «Почему лягушка прыгает? э, то физик не смоягет ответить. Но если он расскажет, чтб такое лягушка, что в ней столько-то молекул, что вот в этом месте у нее нервы и т.
д., то это уже совсем иное дело. Если геолог более или менее толково объяснит нам, что такое Земля, а астроном — что такое звезды, тогда можно попробовать в этом разобраться. Чтобы был какой-то толк от физической теории, нужно знать, где расположены атомы. Чтобы понять химию, мы должны точно знать, из каких атомов состоят интересующие нас вещества, иначе мы ничего не проанализируем. Конечно, это лишь одно из ограничений. Существует и другой лгал задач в соседних науках, который в физике отсутствует. Назовем его, не имея лучшего термина, вопросом истории.