Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга) - Фридрих Гернек

Доклад со всей очевидностью обнаружил, что Герц не сомневался в правомерности господствовавшей тогда гипотезы светового эфира. Более того, исследование "эфира" казалось ему даже основным делом физики. Он полагал, что по примеру греческих натурфилософов можно спросить, "разве почти все существующее не создано из эфира?".

Здесь Герц остался сыном своего века. Но его замечание, что дальнодействие, изгнанное Максвеллом из учения об электричестве теоретически и его собственными опытами практически, делает сомнительной и теорию гравитации, уже намечало пути в будущее. Через четверть века Эйнштейн устранил сомнительные силы дальнодействия из теории гравитации.

В 1890 году Герц по приглашению Королевского общества отправился в Англию. В Лондоне он имел возможность осмотреть оригинальные аппараты Фарадея. В Лондоне и в Кембридже он читал доклады на английском языке, встречался со знаменитыми английскими учеными, среди них с Вильямом Томсоном. Его принимали как великого физика со всевозможными научными почестями.

Генрих Герц стоял тогда на вершине своей всемирной славы. О нем читали доклады; о нем и его открытиях писали статьи. Ему присуждали медали и премии. Научные общества, отечественные и зарубежные, принимали его в свои ряды. "Почетный член Московского общества", - как один из многочисленных примеров, гласит запись в его дневнике от 26 ноября 1890 года. Берлинская Академия наук избрала его своим членом-корреспондентом в марте 1889 года. Он принадлежал также к старейшей естественнонаучной академии "Леопольдина" в Галле.

Начиная с 1890 года многосторонний физик наряду с продолжением своих экспериментальных исследований опять занялся теоретическими вопросами.

- В работе "Основные уравнения электродинамики покоящихся тел" Герц придал учению Максвелла архитектоническую законченность. В следующей работе, относящейся к основным уравнениям электродинамики движущихся тел, он пошел дальше Максвелла. Он сделал первые шаги по пути, ведущему к теории относительности.

Особенно усердно занимался Герц основами механики. Результаты его занятий появились под заголовком "Принципы механики, изложенные в новой связи". Известность получило в первую очередь теоретико-познавательное введение, еще и сегодня сохраняющее свою ценность.

Эта работа, свидетельствующая о блестящих и прирожденных способностях Герца как физика-теоретика, была плодом уединенных размышлений, стимулированных трудами Гельмгольца, Маха, Дж.Дж. Томсона и других исследователей. "В общем, я очень благодарен прекрасной книге о развитии механики Маха", - говорится в предисловии.

В правомерности своих новых формулировок и обобщений механических законов Герц был не совсем уверен. "Все же трудно избавиться от некоторой робости, - говорил он в письме от 19 ноября 1893 года, - когда приступаешь к делу, которое никогда не обсуждалось ни одним человеком".

Гельмгольц, назвавший произведение Герца "последним памятником его земной деятельности", заметил в своем введении: "Конечно, стремление дать объяснение для отдельных разделов физики исходя из развитых Герцем основных положений встретится с большими трудностями, но в целом книга Герца об основных законах механики должна в высшей степени заинтересовать каждого читателя, которому может доставить наслаждение последовательная система динамики, представленная в совершенном и остроумном математическом изложении. Возможно, в будущем эта книга приобретет более высокую эвристическую ценность как учебное руководство к открытию нового всеобщего характера сил природы".

Самым замечательным в предложенном Герцем новом порядке механических законов природы, собственно, зерном его замысла, была попытка осуществить программу построения механики без понятия силы.

Понятие "сила" казалось Герцу пережитком донаучных представлений. Он сделал попытку показать, что при описании природных процессов достаточно понятий времени, пространства и массы, чтобы выразить то, что поддается наблюдению. "Трудно отрицать, - писал он, - что в очень многих случаях силы, которые наша механика приводит для истолкования физических вопросов, работают вхолостую за пределами действительности везде, где дело касается изображения действительных фактов".

Герц предложил рассматривать физические силы как действие жестко связанных масс. Тогда сила явилась бы не более, чем "математической, вспомогательной конструкцией, свойства которой полностью в нашей власти и которая, таким образом, не может таить в себе ничего загадочного". Свой эмпирический закон - принимать во внимание лишь фактически наблюдаемое - он, собственно, ограничил тем, что наряду с видимыми массами ввел в игру "скрытые массы".

Смелый, но не лишенный противоречий труд Герца "Механика без сил" не нашел последователей среди его коллег. Больцман в своем докладе на конференции естествоиспытателей в Мюнхене в 1899 году назвал механику Герца "программой для отдаленного будущего" и добавил, что довольно часто слышал похвалы "Механике" Герца, но не видел еще никого, кто пошел бы по пути, указанному Герцем. В том же духе как "физику будущего" оценил в 1910 году принципы механики Герца и Планк.

Набросанная Герцем программа новой механики была выражением внутреннего разлада, который должен был испытывать столь глубоко мыслящий физик, обнаружив трещины в фундаменте своей науки. Она была предвестницей кризиса, разразившегося в физике через несколько лет. Она была буревестником переворота в физике. Герц сам еще не мог указать выход из обозначившихся трудностей. Но его гениальная интуиция подсказала ему, что часы классической физики сочтены.

Большинство современных ему физиков имели собственные побудительные причины не признавать предложения Герца. Характерно, что его последний ассистент и ближайший сотрудник Филипп Ленард, впоследствии ярый антисемит и фанатический приверженец Гитлера, после 1933 года высказал нелепое предположение, что в учебнике механики как бы прорвался "сильный еврейский дух", который в ранних работах Герца "оставался более скрытым".

Герц стремился устранить из естествознания все "неправомерные вопросы" и "мнимые доказательства". Он квалифицировал вопросы о "сущности силы", "сущности электричества" как "неясные". В этом он солидаризировался с Кирхгофом, который ограничивал задачу механики наиболее простым и полным описанием наблюдаемых явлений. В духе этой "феноменологической" физики Герц разрешил вопрос о сущности теории Максвелла знаменитым положением: "Максвелловская теория есть система максвелловских уравнений".

Требование Герца, чтобы наши представления о природных явлениях были простыми, целесообразными и экономными, напоминает выдвинутый Махом принцип "экономии мышления". Но в остальном Герц отнюдь не был махистом. Ленин писал в "Материализме и эмпириокритицизме", что "философское введение Г. Герца к его "Механике" показывает обычную точку зрения естествоиспытателя, напуганного профессорским воем против "метафизики" материализма, но никак не могущего преодолеть стихийного убеждения в реальности внешнего мира".

В действительности Герц, несмотря на свою склонность к априоризму Канта и свою благодарность Маху, твердо стоял на почве естественнонаучного материализма. В духе материалистической теории познания он утверждал, что физика "отражает" вещи и зависимости с помощью своих особенных средств. Правильность отражения определяется "силой вещей"; она не подлежит "нашему произволу". Это чисто материалистическое воззрение. Герц, собственно, остался в границах механистического материализма.

Первым среди физиков в 70-е годы против механистического взгляда на природу выступил Эрнст Мах. Этот взгляд, по его словам, был исторически оправданной, но в целом искусственной гипотезой, которую следует преодолеть, потому что она мешает прогрессу естествознания. При этом Мах вместе с водой выплеснул и ребенка: вместе с механистическим материализмом он отбросил материализм вообще. Это была роковая ошибка.

Примерно в это же время Фридрих Энгельс опроверг механистическое восприятие природы, оценив его с точки зрения диалектического материализма как одностороннее и недостаточное. В "Диалектике природы" Энгельс страстно выступал против "стремления свести все к механическому движению".

Подобная оценка механицизма была чуждой Герцу. В предисловии к "Принципам механики" он писал: "Все физики согласны с тем, что задача физики состоит в приведении явлений природы к простым законам механики". Это однозначное признание механистической картины природы свидетельствует о том, что Герц - как и Максвелл - еще строго держался механики в качестве общей основы физической науки, несмотря на то что результаты его исследований подрывали доверие к механике как последнему и окончательному основанию физики.