Журнал: № 6 (134), Июнь, 2005

Алексей НЕНАШЕВ, Институт физики полупроводников СО РАН

Институт Гималайских исследований «Урусвати» был создан в конце 20-х годов прошлого века как научное учреждение нового типа. Во главу угла была поставлена идея синтеза различных областей науки, в котором каждая отрасль играет свою, незаменимую роль. Основные направления работы Института «Урусвати» были продиктованы областью научных интересов семьи Рерихов, выбравших именно это местоположение института. Долина Кулу на севере Индии, где находился институт, была раем для этнографа, лингвиста, ботаника, исследователя лекарственных растений. В то же время определённая изолированность от европейских научных центров не позволяла широко развернуть исследования в таких науках, которые не привязаны к определённому географическому положению, — математике, физике. Тем не менее, как мы увидим в дальнейшем, физика нашла своё место в спектре интересов «Урусвати».

Конец 1920-х – начало 1930-х годов были совершенно особенным временем в истории развития физики. В эти годы произошло практически полное обновление этой науки: на смену классической физике Ньютона и Фарадея пришла появившаяся незадолго до этого релятивистская и квантовая физика Эйнштейна и Нильса Бора. Вполне естественно, что такое обновление повлекло за собой и изменения в мировоззренческом плане. Поэтому закономерно, что на страницах журнала Института «Урусвати» нашла отражение именно эта, новая физика. В этой связи нужно заметить, что среди почётных советников и членов-корреспондентов Института немало учёных, заложивших фундамент современной физики: Альберт Эйнштейн, Луи де Бройль, Альберт Майкельсон (все трое — нобелевские лауреаты).

Журнал Института «Урусвати» издавался в 1931–1933 годах под редакцией Ю.Н.Рериха; всего вышло три тома журнала. Как уже отмечалось, основное содержание журнала составили материалы по языкознанию, этнографии, истории и археологии, биологии и медицине. Но мне, как физику, хотелось бы выделить несколько статей, так или иначе касающихся физических проблем, и предложить вашему вниманию небольшой обзор этих статей.

Второй выпуск журнала «Урусвати» был посвящён памяти профессора Майкельсона. Секретарь Рерихов, В.А.Шибаев, написал вступительную статью, в которой вкратце рассказывается о жизни и научной деятельности Майкельсона. «Со смертью проф. Майкельсона наш Институт потерял одного из наиболее выдающихся Почётных Советников», — отмечается в статье.

Альберт Абрахам Майкельсон посвятил свою жизнь изучению свойств света. В 1907 году он был удостоен Нобелевской премии «за создание прецизионных оптических приборов, а также за спектроскопические и метрологические измерения, выполненные с их помощью». Первым его успехом было повторение опыта Фуко по измерению скорости света, при этом точность полученных им результатов долгое время оставалась непревзойдённой. С проблемой измерения скорости света связано и самое значительное научное достижение Майкельсона — экспериментальное доказательство отсутствия так называемого «эфирного ветра». Дело в том, что в XIX веке считалось, что свет — это волнообразное движение особого вещества — эфира, заполняющего всё пространство. Если это так, то наблюдатель, находящийся на Земле и измеряющий скорость света вдоль направления движения Земли и поперёк него, должен получить различающиеся значения, так как к скорости света добавляется скорость движения эфира относительно Земли. Эта разница скоростей и должна была быть проявлением «эфирного ветра». Но эксперимент, поставленный Майкельсоном в соавторстве с химиком проф. Морли, показал, что эфирного ветра нет! Этот результат было довольно трудно понять в рамках физики XIX столетия. А с точки зрения теории относительности Эйнштейна, наоборот, отсутствие «эфирного ветра» вполне закономерно — ведь теория относительности вообще не вводит представления о неподвижном эфире. Поэтому эксперимент Майкельсона – Морли считается сейчас прямым доказательством теории относительности.

В упомянутой статье отмечен и вклад Майкельсона в астрономию, а именно: определение размеров нескольких звёзд-гигантов, выполненное с помощью изобретённого им «звёздного интерферометра».

Следующая статья в журнале «Урусвати», имеющая отношение к физике, называется «Возможное значение принципа неопределённости Гейзенберга для химии живого вещества». Статья написана В.А.Перцовым из Гарвардского университета (США). Принцип неопределённости был сформулирован Гейзенбергом в 1927 году, то есть за пять лет до выхода рассматриваемой статьи. Это один из основных постулатов только что сформировавшейся к тому времени науки — квантовой механики. Он заключается в том, что есть пары физических величин, таких как положение и скорость частицы, время и энергия, обладающих неожиданным свойством: чем точнее мы измеряем одну из величин, тем с меньшей точностью можно получить информацию о парной к ней величине. Например, определяя точно скорость частицы, мы ничего не можем сказать о её местоположении.

Этот вопрос в отношении живого вещества уже поднимался в 1930–1932 гг. самим Гейзенбергом и Нильсом Бором. Так, Гейзенберг писал: «В принципе, мы могли бы, наверное, измерить положение каждого атома в отдельно взятой клетке. Но не удастся провести такое измерение, не убив живую клетку. В итоге мы узнаем расположение атомов в умерщвлённой клетке, но не в живой».

Статья Перцова в журнале «Урусвати» представляет собой взгляд на эту проблему с точки зрения биохимика. Он подчёркивает, что возможны два подхода к изучению живой материи (как сказал бы Нильс Бор, два дополнительных подхода): первый основан на главном свойстве стабильности живых организмов, сопротивляемости внешним воздействиям, — это подход физиологии. Противоположный метод — физико-химический — заключается в изолировании отдельных частей живого организма и изучении их отдельно друг от друга. В силу принципа неопределённости, эти два способа рассмотрения живых объектов несовместимы друг с другом. Таким образом, заключает Перцов, «неопределённость, с которой столкнулась современная физика, может иметь прямое значение для исследователей живого вещества».

Имеется ещё одна статья в журнале «Урусвати», посвящённая проблемам квантовой механики. Это обзор книги де Бройля «Введение в волновую механику», сделанный профессором К.К.Лозина-Лозинским из Парижа. Луи де Бройль — один из основоположников квантовой механики. Ему принадлежит идея о том, что электрон обладает свойствами волны. До этого, в классической физике, электрон рассматривали как точку или маленький шарик, и никому в голову не приходило связать электрон с волной. За эту идею, впоследствии вылившуюся в один из вариантов квантовой механики — волновую механику, де Бройль был удостоен Нобелевской премии.

Последняя статья в нашем обзоре посвящена экспедиции в Юго-Восточный Ладак (местность на севере Индии) по изучению космических лучей. Автор статьи — участник экспедиции профессор Бенаде из Форман Колледжа в Лахоре (Индия). В 1930-е годы изучение космических лучей находилось на самом переднем крае физики элементарных частиц: в 1932 году в космических лучах был открыт позитрон, в 1937 году — мю-мезон, в 1947-м — пи-мезон.

Эта экспедиция была частью обширной программы исследований космических лучей по всему миру, осуществлённой летом 1932 года известным физиком Комптоном. Измерения интенсивности космических лучей проводились в нескольких десятках точек земного шара, и по результатам измерений на географическую карту были нанесены линии равной интенсивности. Эта карта имела важное значение для понимания природы космических лучей. Дело в том, что космические лучи — это поток частиц, имеющих частично солнечное, а частично галактическое происхождение. Заряженные частицы отклоняются магнитным полем Земли, и в результате у полюсов интенсивность излучения больше, чем на экваторе. Зная зависимость интенсивности от широты и долготы, можно судить об энергии и массе налетающих частиц.

Это была самая высокогорная экспедиция во всей программе исследований Комптона: измерения проводились на высотах от 4 до 6 тысяч метров, в Гималаях. Исследования на высотах имеют большое значение, потому что они несут информацию о частицах малых энергий, которые до уровня моря не доходят.

Здесь мы не будем останавливаться на научных результатах этой экспедиции, поскольку они имеют значение только в контексте мирового состояния исследований на то время. Отметим только особенность стиля статьи: экспериментальные данные в ней соседствуют с описанием дороги и великолепных пейзажей, встречавшихся по пути экспедиции.

В заключение мне бы хотелось высказать некоторые соображения о том месте, которое занимала физика в общей мировоззренческой картине семьи Рерихов. Как в книгах Учения Живой Этики, так и в трудах Н.К.Рериха неоднократно упоминаются различные физические открытия и теории. Несомненно, что этот интерес к физике не мог быть чем-то случайным. Как мне представляется, само по себе накопление знаний не воспринималось Рерихами как самоцель; новые знания имеют ценность лишь в том случае, когда они открывают пути расширения сознания и продвижения по пути духовной эволюции. На мой взгляд, именно с этой точки зрения Рерихи и рассматривали науку. Физика была в то время наиболее динамично развивающейся наукой, для неё была характерна постоянная смена старых концепций на более современные. При этом немаловажно то, что новые теории не отвергали накопленные ранее положительные знания, отбрасывались только устаревшие точки зрения. Такая подвижность мышления легко допускала обобщение вопросов, относящихся к мировоззрению. И на страницах журнала Института «Урусвати», как мы видели, нашли отражение именно те темы, которые соприкасались с самыми молодыми физическими теориями: теорией относительности, квантовой механикой, физикой космических лучей.

 

---

* Доклад, прочитанный на юбилейной конференции «Великая семья России» в Новосибирске 9-10 октября 2004 г. 

Литература

1. V.A.Shibayev. Prof. Albert A. Michelson and his contribution to science. Journal of Urusvati Himalayan Research Institute, v. 2, p. 1-4.

2. J.M.Benade. Cosmic Ray expedition to South-Eastern Ladakh. Journal of Urusvati Himalayan Research Institute, v. 3, p. 17-20.

3. V.A.Pertzoff. The possible significance of Heisenberg’s Principle of indeterminacy to the chemistry of living matter. Journal of Urusvati Himalayan Research Institute, v. 3, p. 79-81.

4. C.Lozina. Book review: Louis de Broglie «An introduction to the study of wave mechanics». Journal of Urusvati Himalayan Research Institute, v. 3, p. 220-223.

5. А.А.Майкельсон. Исследования по оптике. М.-Л. (без года).

6. В.Гейзенберг. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989, C. 227–238.

7. Б.Росси. Космические лучи. М.: Атомиздат, 1966. C. 68–74.

Рассказать о статье друзьям:

Работа СибРО ведётся на благотворительные пожертвования. Пожалуйста, поддержите нас любым вкладом: