2. Без основ

Джефри Чу

Знаменитые слова Исаака Ньютона: "Я стою на плечах гигантов", могут относиться к каждому ученому. Все мы обязаны нашими знаниями и вдохновением "родословной" творческих гениев. Сам я в своей работе в области науки и за ее пределами опирался на многих великих ученых; некоторые из них играют значительную роль в этом повествовании. Что касается физиков, то главными источниками вдохновения были для меня два выдающихся человека: Вернер Гейзенберг и Джефри Чу. Чу, которому сейчас шестьдесят, принадлежит к иному поколению физиков, нежели Гейзенберг, и хотя он хорошо известен среди физиков-профессионалов, он конечно далеко не так знаменит. Однако я не сомневаюсь, что будущие историки науки сочтут его вклад столь же значимым. Если Эйнштейн произвел революцию своей теорией относительностью; если Бор и Гейзенберг своей интерпретацией квантовой механики произвели столь радикальные перемены, что даже Эйнштейн отказывался принимать их, - то Чу совершил третий революционный шаг в физике XX века. Его "бутстрэпная" теория частиц объединяет квантовую механику и теорию относительности таким образом, что создаваемая им теория со всей полнотой проявляет квантовый и релятивистский аспекты субатомной материи, и в то же время является радикальным прорывом в западном подходе к фундаментальной науке.

В соответствии с "бутстрэпной" гипотезой природа не может быть сведена к фундаментальным сущностям, вроде фундаментальных строительных блоков материи, но должна пониматься исключительно на основе внутренней связности. Вещи существуют благодаря их взаимным отношениям и связям, и вся физика должна вытекать из единого требования, что ее компоненты должны быть взаимосвязаны друг с другом и логически связанными в самих в себе. Математическая основа "бутстрэпной" физики - теория S-матриц, матриц рассеяния, созданная Гейзенбергом в 40-е годы и развитая в течение последних двух десятилетий в сложный математический аппарат, прекрасно приспособленный для объединения принципов квантовой механики и теории относительности. Многие физики внесли в это свой вклад, но Джефри Чу был объединяющей силой и философским лидером, во многом подобно тому, как Нильс Бор был объединяющей силой и философским лидером квантовой физики полувеком ранее.

В течение последних 20 лет Чу с сотрудниками использовали "бутстрэпный" подход для создания единой теории субатомных частиц, а также и более общие философии природы. Это "бутстрэпная" философия не только отказывается от идеи фундаментальных строительных блоков материи, но вообще не принимает фундаментальных сущностей - фундаментальных констант, законов или уравнений. Материальная Вселенная рассматривается как динамическая сеть взаимосвязанных событий. Ни одно из свойств какой-либо части этой сети не является фундаментальным; все свойства одной части вытекают из свойств других частей, и общая связанность взаимоотношений определяет структуру всей сети.

Отказ "бутстрэпной" философии от фундаментальных сущностей делает ее, с моей точки зрения, наиболее глубокой системой западного мышления. В то же время она настолько чужда традиционному научному мышлению, что принимается лишь незначительным меньшинством физиков.

Большинство физиков предпочитает следовать традиционному подходу, всегда искавшему фундаментальные составляющие материи. В соответствии с этим фундаментальные исследования физики характеризовались все большим проникновением в мир субмикроскопических измерений, вниз в мир атомов, ядер, субатомных частиц. При этом атомы, затем ядра и адроны (то есть протоны, нейтроны и другие сильновзаимодействующие частицы) рассматривались поочередно как "элементарные частицы", однако не смогли удовлетворить этим ожиданиям. Каждый раз эти частицы сами оказывались составными структурами и каждый раз физики надеялись, что следующее поколение составляющих окажется наконец предельными составляющими материи. Последние кандидаты на роль основных материальных строительных блоков материи - так называемые кварки, гипотетические составляющие адронов, которые до сих пор не наблюдались, и существование которых вызывает крайне серьезные теоретические сомнения. Не смотря на эти трудности большинство физиков по-прежнему придерживается идеи основных строительных блоков материи, которая глубоко укоренена в наше научной традиции.