1951 г. Сентябрь Т. XLV, вып. 1

УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК

ЗА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ДИАЛЕКТИКО-МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ

СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ(О книге А. Ф. Иоффе «Основные представления

современной физики»)

И. В. Кузнецов, Η. Φ. Овчинников

Хорошо известно, сколь назрела потребность в высококаче-ственной научно-популярной литературе, освещающей с позицийдиалектического материализма важнейшие достижения современнойнауки. Советский читатель настойчиво требует от наших учёныхсерьёзных, глубоких книг, в которых он нашёл бы яркую харак-теристику состояния различных областей знания, разбор экспери-ментальных основ науки, анализ важнейших теоретических поло-жений, оценку их значения с точки зрения марксистско-ленин-ского мировоззрения. Расширяя общий кругозор читателя, такиекниги служат немаловажным подспорьемя дл широких круговсоветской интеллигенции в деле изучения философских трудовклассиков марксизма-ленинизма.

Советские физики ещё в большом долгу перед советским чита-телем. До сих пор в нашей литературе почти совсем нет такихкниг по вопросам современной физики. А между тем эти вопросыпривлекают особенно большое внимание нашей советской интел-лигенции, партийного и советского актива. И это неудивительно.Последние десятилетия развития физики ознаменовались рядомисключительно важных открытий экспериментального и теоретиче-ского характера, приведших к углублению познания законовдвижения материи, на основе которого сделались возможныминовые значительные успехи современной техники.

Изучая произведения Маркса и Энгельса, Ленина и Сталина,советские читатели видят, какое важное значение придавали клас-сики марксизма-ленинизма, в частности, проблемам физическойнауки, как широко использовали они её данные для разработкидиалектического материализма, какие гениальные прогнозы в от-ношении её дальнейшего развития они делали. Естественно поэтомужелание читателей разобраться в основных выводах современной

8 УФЫ, т. XLV, вып. 1

114 И. В. КУЗНЕЦОВ, Н. Ф. ОВЧИННИКОВ,

физики и её достижениях, посмотреть, как в' её развитии под-тверждаются предсказания корифеев марксистско-ленинской науки,как их идеи освещают перспективы дальнейшего движения физики.

Донести до читателя в доступной форме диалектико-материа-листическое содержание достижений современной физики, применитьидеи Ленина— Сталина для разоблачения растленной буржуазнойидеологии, пытающейся цепляться за успехи физической науки,показать творческую роль марксизма-ленинизма в решении корен-ных вопросов науки — значит оказать большую помощь делу идей-ного воспитания наших кадров.

Выпуская в свет свою книгу «Основные представления совре-менной физики» *), А. Ф. Иоффе указывает: «Задача, которую яхотел бы разрешить в настоящей книге, сводится к изложениюважнейших идей современной физики, как неизбежного вывода иаопытных фактов, обнаруженных при изучении атомного мира. Я хочупоказать, с какой полнотой оправдываются при этом положенияфилософии диалектического материализма» (стр. 8). Автор под-чёркивает, что «какую бы сторону физических проблем XX в. мыни взяли, мы приходим к неизбежному заключению, что единствен-ный метод, ведущий к правильному пониманию новых фактов и ос-нованных на них идей, — это диалектический материализм; мыубеждаемся, что пути развития новой физики — это пути, пред-указанные Лениным и Сталиным» (стр. 357). Он правильно гово-рит, что показать это, разоблачая вместе с тем враждебные намфилософские течения, — «прямой долг не только советских филосо-фов, но и физиков» (стр. 357).

В своей книге А. Ф. Иоффе делает попытку отобрать из гро-мадного числа физических фактов и теоретических положений са-мое основное и наиболее существенное, наиболее важное для уясне-ния современных представлений о материи и законах её движенияи изложить всё это в систематической и последовательной форме.«Предлагаемая книга, — пишет автор,—не учебник физики. По-этому я ограничился описанием только сравнительно небольшогочисла фактов, наиболее непосредственно ведущих к рассматривае-мым представлениям, наиболее остро иллюстрирующих трудностии противоречия старых теорий... Из всего богатства физическогознания я выбрал лишь несколько проблем, наиболее характерныхдля новой физики: теорию относительности, новую статистику,атомную и ядерную физику» (стр. 9).

Конечно, ограничение в выборе излагаемого материала совер-шенно неизбежно в книге такого рода, и само по себе сознательное

*) А. Ф. Иоффе, Основные представления современной физики, Гос-техиздат, 1949, стр. 368, тир. 50 0U0. В дальнейшем ссылки на страницыэтой книги даны непосредственно в тексте.

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 115

сужение круга рассматриваемых в ней вопросов не является недо-статком, если только выбор этот в целом не искажает картины ос-новных идей физической науки.

Книга А. Ф. Иоффе написана живым и ясным языком. Читательв ней получает сведения о важнейших физических фактах, знако-мится с экспериментальными основаниями современных физическихтеорий, с содержанием ряда физических законов.

Книга начинается с изложения основ теории относительностии законов сохранения. Автор отмечает, что изучение оптическихявлений привело в своё время к гипотезе механического эфира.Результаты опытов Майкельсона показали, что движение Землиотносительно гипотетического неподвижного эфира никак не ска-зывается на протекании оптических явлений. Так называемая спе-циальная теория относительности отвергла представление о меха-ническом эфире κεκ особой гипотетической «мировой среде» и вскры-ла тесную зависимость пространства и времени от движения мате-риальных объектов, показала связь пространства и времени другс другом, вскрыла взаимосвязь массы и энергии. Общая теорияотносительности установила взаимосвязь геометрических свойствпространства с полем тяготения.

Следующий раздел книги посвящен статистическим закономер-ностям классической физики. Открытие броуновского движенияв 1827 г. явилось одним из важнейших опытных фактов, детальноеизучение которых привело в последующем развитии науки к от-крытию специфических закономерностей, свойственных громаднымсовокупностям атомов и молекул, составляющих тела. Статистиче-ские методы исследования оказались чрезвычайно плодотворнымив исследовании атомно-молекулярной формы движения материи.Установление зависимости теплоёмкости тел от строения и харак-тера движения составляющих их молекул, раскрытие связи междуабсолютной температурой и величиной средней кинетической энер-гии молекул, обнаружение определённой направленности природ-ных процессов и открытие связи между вероятностью состоянияи энтропией — таковы некоторые из важнейших результатов иссле-дования специфических закономерностей, присущих атомно-моле-кулярному движению, и рассмотренных автором в его книге.

В третьем и четвёртом разделах книги излагаются основы атом-ной физики, представления о строении и свойствах атомов. Авторкратко рассматривает развитие атомистических представлений, при-водит экспериментальные данные, обосновывающие атомистическуютеорию, и рисует картину атомистического строения материис точки зрения современной физики. Открытие в 18ь5 г. рентге-новских л у е й — пишет автор — и последовавшее затем открытиерадиоактив*"Ьсти положили начало новому этапу в развитии пред-ставлений о строении материи. Изучение радиоактивных явленийпривело к установлению внутренней структуры атома. Обнаружи-

8*

116 И. В. КУЗНЕЦОВ, Η. Φ. ОВЧИННИКОВ

лось, что атом представляет собой сложное образование, состоя-щее из положительно заряженного ядра и электронов, обращаю-щихся вокруг ядра. Электрон как одна из составных частиц атома,открытая в 1895 г., обнаружил удивительное богатство свойств.Развитие физики продемонстрировало истинность и глубину заме-чательного ленинского положения о неисчерпаемости как атома,так и электрона. Современная физика открыла целый набор «эле-ментарных» частиц: протоны, нейтроны, электроны, позитроны,мезоны, фотоны, нейтрино, гравитоны. У всех «элементарных» частицвскрыта сложная, внутренне-противоречивая природа, проявляю-щаяся в наличии у них корпускулярных и волновых свойств. Рисуякартину современных представлений о строении атома, автор анали-зирует физическое содержание периодического закона Менделеева.

В следующей, пятой, части книги рассматриваются современныепредставления о строении атомного ядра и процессах, происходя-щих в нём. Автор характеризует ядерные силы, связывающие про-тоны и нейтроны в целостное атомное ядро. Рассказывает о том,что процесс образования ядер лёгких элементов, например гелияиз водорода, сопровождается выделением громадного количестваэнергии. Распад ядер тяжёлых элементов и превращение их в ядраболее лёгких элементов также сопровождается выделением боль-ших количеств энергии. В книге освещается вопрос о том, какимипутями становится возможным использование внутриядерной энергиидля практических целей. В краткой форме даётся описание экспе-риментальных методов ядерной физики.

Заключительная часть книги посвящена «Методологическим вы-водам» — попытке философски резюмировать данные современнойфизики.

Положительной особенностью книги А. Ф. Иоффе является тообстоятельство, что в ней значительное внимание уделено изложе-нию работ отечественных и советских физиков. В книге читательнайдёт имена прославленных русских учёных: Ломоносова, Менде-леева, Столетова, Попова, Лебедева, ознакомится с содержаниемработ Вавилова, Скобельцына, Курчатова, Мысовского, Жданова,Черенкова, Иваненко, Лейпунского и других. В результате этогосоздаётся ясное представление о значительности той роли, кото-рую сыграли советские учёные в развитии современной физики.

В ряде мест своей книги А. Ф. Иоффе стремится раскрыть связьразвития физики с развитием производства, промышленности(стр. 106, 107, 330, 348). Он подчёркивает, что основной движу-щей силой прогресса физической науки «всегда были требова-ния техники» (стр. 348). Это определяющее воздействие техникиавтор убедительно показывает на примере развития атомистиче-ских представлений в 19 в. Интересны соображения о воздействиитехнической практики 17—18 вв. на самый характер основных фи-зических представлений этой эпохи. Вместе с тем он подчёркивает,

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 1 1 7

что связь физики с техникой не является односторонней—разви-тие физической науки, её успехи оказывают огромное воздействиена развитие техники, производства.

На протяжении всей книги А. Ф. Иоффе стремится подчеркнутьправоту идей марксистско-ленинской философии и, в особенности,гениального ленинского положения о неисчерпаемости материивглубь. Исходя из этого, А. Ф. Иоффе подчёркивает, что элек-троны и вообще все «элементарные» частицы нельзя рассматриватькак некие «последние», «простейшие» элементы мироздания. В дей-ствительности они представляют собой сложные образования, обла-дающие определённой структурой. Перечислив «набор» известныхныне элементарных частиц, автор пишет: «Видимо, этот наборчастиц — не последние элементы реального мира; видимо, они неболее элементарны, чем 92 элемента периодической системы Мен-делеева, хотя, может быть, их .сложность" получит другое содер-жание» (стр. 10). Нельзя не отметить того обстоятельства, чтов нашей научной литературе ещё распространяются неправильныевзгляды, по которым так называемые «элементарные» частицы —это некие совершенно бесструктурные абсолютно простые образо-вания, не обладающие даже пространственной протяжённостью,чистые геометрические точки. Взгляды автора, отвергающего такуюточку зрения, несомненно заслуживают одобрения и поддержки.

«Совершенно очевидно, — пишет А. Ф. Иоффе, — что дости-гнутый в настоящее время «ядерный» этап нашего проникновенияв беспредельное многообразие микромира ещё далеко не исчерпан,что за ним последует фаза ещё более глубокого проникновенияв структуру вещества и что путь в глубь вещества так же безгра-ничен, как и успехи изучения вселенной вокруг нас» (стр. 322).

В книге А. Ф. Иоффе есть ряд превосходно написанных стра-ниц, сочетающих точность и научную глубину с яркостью и до-ступностью изложения; таковы, например, страницы, посвященныехарактеристике законов броуновского движения, диффракции элек-тронов, корпускулярным действиям света. Можно вообще отметить,что лучше всего удалось автору освещение экспериментальной сто-роны успехов современной физики.

Иначе дело обстоит с изложением основных теоретических вопро-сов. Приходится с сожалением констатировать, что в целом по-пытка решить самим же автором поставленную задачу диалектико-материалистического освещения основных идей и представлений со-временной физики совершенно не удалась А. Ф. Иоффе. Его книгастрадает серьёзнейшими идейно-теоретическими ошибками, сильноснижающими её ценность.

* **

Изложение конкретно-физического материала автор начинаетс попытки раскрыть содержание основных законов физики. Этомупосвящена часть I его книги: «Теория относительности и основ-

118 И. В. КУЗ 1ЕЦ0В, Η. Φ. ОВЧИННИКОВ

«ые законы физики». Приходится признать, однако, что эта по-пытка не удалась автору. Суть основных законов современнойфизики осталась не раскрытой, более того — она во многом осве-щена неправильно.

Прежде всего вызывает возражение то обстоятельство, чток основным законам природы автор относит и теорию относитель-ности. Он ставит её в один ряд с таким законом природы, какзакон сохранения и превращения энергии. Из его изложения у чи-тателя даже создаётся впечатление, будто теория относительности —нечто более широкое, общезначимое и богатое содержанием, чемзакон сохранения и превращения энергии. Между тем это неверно.Закон сохранения и превращения энергии действительно — одиниз наиболее общих законов природы, не знающих нигде и никогданикаких исключений. Установление его Ф. Энгельс и В. И. Ленинсчитали выражением коренных положений материализма.Такого значения теория относительности не имеет и не можетиметь. Она имеет ограниченную область применимости. По своемухарактеру она является теорией макроскопической. Её примени-мость в области микромира, по сути дела, ограничивается случаемтак называемых «свободных частиц», разлетевшихся после взаимо-действия на большое расстояние или ещё не вступивших во взаи-модействие. В случае же частиц, находящихся в процессе силь-ного взаимодействия друг с другом, положения теории относи-тельности требуют коренного пересмотра. Как именно это надосделать, ещё остаётся неясным, и такой пересмотр—дело буду-щего. Но необходимость его сознаётся уже теперь.

Проблематичной является также и попытка распространитьтеорию относительности на очень большие области макрокосмоса.В противоположность этому закон сохранения и превращенияэнергии господствует всюду и всегда.

Непомерно выпятив роль теории относительности, как якобыодного из всеобщих законов природы, А. Ф. Иоффе вместе с темпринизил и сузил содержание и значение закона сохраненияи превращения энергии. В его книге этот закон освещается толькос чисто количественной стороны. В этом законе он подчёркиваеттолько тот факт, что энергия количественно сохраняется. Неслучайно всюду, где только в книге заходит речь об этомзаконе, автор именует его просто законом сохранения энергии(см. стр. 6, 35—41, 78, 84 и др.). А. Ф. Иоффе совершенно обо-шёл замечательные исследования Энгельса, касающиеся этогозакона. Между тем Энгельс особенно подчёркивал, что качествен-ная сторона этого закона имеет исключительно важное значение.Раскрытие качественной стороны закона сохранения и превраще-ния энергии составляет одну из величайших заслуг Энгельсаперед наукой. Он доказал, что дело не только в том, что в лю-бых процессах природы энергия количественно сохраняется, но

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 119

и в том, что она и качественно неразрушима, не теряя своей способ-ности ко всё новым и новым превращениям*). А. Ф. Иоффе невскрывает глубокого физического и философского содержания понятия энергии, его связи с понятием движения. Он не показываетчто закон сохранения и превращения энергии является законом, выражающим неразрушимость и несотворимость движения материи, устанавливающим неугасимую способность движенияматерии к превращениям из одной формы в другую. И в дан-ном случае оказались обойдёнными важнейшие положения Энгельса.Всё это является одним из серьёзнейших недостатков книгиА. Ф. Иоффе.

Автор полностью обошёл важнейший вопрос о законе сохра-нения материи. Что же сказала современная физика о неуничто-жимое™ материи? Как современная физика подтвердила коренноеположение материализма о вечности материи? Читатель напраснобудет искать в книге А. Ф. Иоффе ясного и определённогоответа на эти вопросы. А между тем закон неразрушимостии несотворимости материи является основой основ всей наукии, в частности, физики. И физике принадлежит решающая рольв обосновании этого закона. Чем же объяснить, что ни в главе ч

специально посвященной «основным законам физики», ни где-либов другой части рецензируемой книги нет ни слова об этом самомважном из законов естествознания?

Существует ли какая-нибудь внутренняя взаимосвязь междузаконами, которые автор характеризует как основные законы фи-зики, или же они совершенно независимы друг от друга?В книге А. Ф. Иоффе они описываются как совершенно обособ-ленные и не связанные друг с другом. Между тем ещё Энгельсподчёркивал, что неуничтожимость движения есть неизбежноеследствие неуничтожимое™, неразрушимости материи. Замеча-тельна мысль М. В. Ломоносова о внутренней взаимосвязи зако-нов сохранения, составившая содержание того положения, которое

*) Нередко ещё встречающееся в нашей литературе утверждение,будто второе начало термодинамики есть закон «деградации», «обесце-нения», «ухудшения» энергии, в действительности не выражает сутивторого начала и прямо противоречит энгельсовской трактовкезакона сохранения и превращения энергии. Энергия, являющаяся поЭнгельсу мерой движения материи, не может потерять свою способ-ность к превращению из одной формы в другую. Как подчёркивалЭнгельс, «движение, которое потеряло способность превращатьсяв свойственные ему различные формы, хотя и обладает ещё dynamis[возможностью], но не обладает energeia [действенностью] и, такимобразом, частично уничтожено» (Ф. Энгельс, Диалектика природы,1950, стр. 17; курсив наш. — Авт.). Но это невозможно потому,что это означало бы нарушение закона сохранения и превращения энер-гии. То обстоятельство, что при необратимых процессах (в замкнутыхсистемах) энтропия возрастает, отнюдь не означает, что энергия «дегра-дирует» или «ухудшается» по своему качеству, теряя свою способностьк превращениям.

120 И. В. КУЗНЕЦОВ, Η. Φ. ОВЧИННИКОВ

С. И. Вавилов назвал «законом Ломоносова». Однако всё эт»осталось в книге А. Ф. Иоффе совершенно не использованным.

На наш взгляд нельзя было, характеризуя основные законысовременной физики, обойти закон причинности. Хорошо известно,что закон причинности составляет основу научного познания.Против материалистического понимания этого закона тысячи разпытались восставать идеалисты, стремясь подорвать фундаментнаучного понимания природы. Как бы ни менялись конкретныеформулировки закона причинности в физике под влиянием новыхреволюционных открытий, признание объективности причинностиостаётся незыблемой основой всех реальных достижений физиче-ской науки. Автору книги надо было показать важность и силуэтого закона, раскрыть богатство его содержания, уточнение егоформулировки в современной физике по сравнению с физикойклассической. Между тем закон причинности не нашёл в книгеосвещения.

Как же быть с этим законом в современной физике? Являетсяли он для неё важным и существенным или теперь дело измени-лось и наука может «обходиться» без него? «Нейтралитет»в этом вопросе советский физик сохранять не может. Учитываязадачи борьбы с идеализмом, А. Ф. Иоффе должен был осо-бенно внимательно отнестись к оценке роли и положения этогозакона в современной физике. Раскрывая подлинный смысл и зна-чение закона причинности в физике, автор должен был показатьправоту взгляда диалектического материализма на причинность,как на выражение одной из сторон объективной универсальнойвзаимосвязи явлений, без признания которой ни физика, ни любаядругая отрасль естествознания не может быть подлинной наукой.

Возводя теорию относительности до уровня всеобщего законаприроды, автор допустил серьёзнейшую ошибку. К этому прибав-ляется ещё то обстоятельство, что ему не удалось правильно оха-рактеризовать её научное содержание. Его интерпретация теорииотносительности носит, по существу, субъективистский характери, фактичеэки, не отличается от того, что пишут по поводу тео-рии относительности зарубежные буржуазные физики.

С самого же начала, приступая к изложению теории относи-тельности, А. Ф. Иоффе подчёркивает, что главное, что даловозникновение теории относительности, — это коренное изменениепредставлений об измерении времени и пространства и другихфизических величин. Он так и пишет: «Эйнштейн показалв 1905 г., что установленная опытом невозможность обнаружитьабсолютную скорость движения в пространстве и независимостьскорости света от движения источника требуют для своегообъяснения радикальной перестройки привычных представленийоб измерении времени и пространства, скорости и массы тела —требуют представлений, несовместимых с гипотезой эфира» (стр. 20).

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 121

Придав решающее значение вопросу об измерении простран-ства и времени, автор всё своё внимание сосредоточивает на том,чтобы надлежащим образом «условиться» измерять промежуткипространства—времени. Из его изложения получается, что приня-тый в теории относительности способ определения положениятел и моментов времени — дело удобства и нашего произволь-ного соглашения: вообще говоря, можно было бы ввести и дру-гие способы, но способ, основанный на применении световых илирадиоволн, является «лучшим».

«Условимся, — пишет автор, —поэтому определять положениетела и момент времени, когда происходит событие, с помощьюрадиолокации или световыми сигналами. Если сигнал возвратился,отразившись от тела, через t секунд после посылки его, томы считаем, что момент, когда он достиг отразившего его зер-кала, лежит точно посредине между моментом отправления и мо-ментом возвращения сигнала» (стр. 21; курсив наш.—Авт.).

Словом, А. Ф. Иоффе сводит всё обоснование теории относи-тельности к чисто логическому анализу процедуры измерения,к подходящему выбору логически непротиворечивых правил изме-рения отрезков пространства и интервалов времени.

Дело, конечно, не в том, что следует отрицать необходи-мость строго-научного определения правил измерения простран-ства и времени. Такое определение и анализ методов измерениясовершенно необходимы. Но в данном случае задача состоит нев том, чтобы как-то условиться об измерении пространства ивремени, а в том, чтобы показать, из каких свойств материальныхобъектов, из каких свойств самих пространства и времени эти«правила» с необходимостью вытекают. А. Ф. Иоффе в своейкниге этого не показывает. Формулированные им «правила» из-мерения пространства и времени, по сути дела, даются как нечтоготовое, как результат условного соглашения.

Конечно, теория относительности, понимаемая материалисти-чески, привела к изменению представлений об измерении про-странства и времени. Но это — результат производный, являю-щийся следствием раскрытия новых специфических закономерностейдвижения материальных объектов при больших скоростях,следствием изменения представлений о свойствах самого объекта,о свойствах самих пространства и времени. Пространство и вре-м я — формы существования материи. Их свойства и законы изме-рения должны вытекать не из процедур измерения, более илименее удачно определённых тем или иным физиком, не из того,как мы условимся определять пространство и время, а из корен-ных свойств и закономерностей самой движущейся материи.Между тем материя и её свойства в изложении А. Ф. Иоффеоснов теории относительности отошли на задний план. Осталасьголая процедура измерения и пресловутый «наблюдатель».

1 2 2 И. В. КУЗНЕЦОВ, Н. Ф. ОВЧИННИКОВ

к манипуляциям которого автор фактически свёл всё содержаниетеории относительности. Формулировку основных положенийтеории относительности автор непосредственно и самым теснымобразом связывает с наличием «покоящихся» и «движущихся»наблюдателей, а само содержание этих положений он сводитк связи результатов измерений покоящегося и движущегосянаблюдателей. «Наблюдатель» прямо-таки пестрит на страницахчастей I и VI книги А. Ф. Иоффе. Для примера мы отошлёмчитателя к стр. 12, 22—24, 30, 31, 326, 340—341. Вот что мычитаем на стр. 30: «Одним из наиболее принципиально важныхи в то же время неожиданных выводов теории относительностиможно считать утверждение, что не только масштабы и часы даютразные показания при их движении миме наблюдателя, но чтодаже одновременность двух событий не может быть однозначноустановлена». Вот ещё одно такое же утверждение автора, воз-водимое им в ранг важнейшего положения современной физики:«Поставив реально вопрос об измерении длин и промежутковвремени в быстро движущейся системе, мы сразу обнаруживаемневозможность измерить эти величины с одинаковым результатомдля различных движущихся друг относительно друга наблюдате-лей» (стр. 340).

Ещё более резко выраженную формулировку роли «наблюда-теля» мы находим на стр. 12; здесь мы читаем: «Размеры пред-метов, промежутки времени зависят от движения тела по отно-шению к наблюдателю» (всюду курсив наш.—Авт.).

Возникает вопрос: устанавливает ли теория относительностикакие-нибудь положения независимо от наблюдателей? Относятсяли положения теории относительности к самым материальнымобъектам? Об этом из книги А. Ф. Иоффе читатель не сможетвынести правильного представления. Автор вольно или невольнонавязывает читателю ту совершенно неправильную мысль, чтов теории относительности главную роль играет сам наблюдатель,процедура измерения, а об объективных закономерностях, не свя-занных с наблюдателем, в теории относительности речь и не идёт.

Иногда можно слышать мнение, будто все недостатки такогоизложения основ теории относительности, к которому присоеди-нился и А. Ф. Иоффе) можно исправить просто тем, что пере-стать говорить о «наблюдателе», а на место наблюдателяпоставить автоматически действующий прибор, не требующийв момент измерения присутствия живого человека. В действитель-ности это не так. Замена наблюдателя прибором не исправляетсути всей этой концепции, не меняет принципиального толкова-ния теории относительности. Попрежнему при этом пространствои время остаются чем-то вытекающим из процедуры измерения,сводящимся к совокупностям результатов измерения, но не будутобъективно-реальными формами бытия материи, чьи свойства

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 123

вытекают из свойств материи, обусловливаются последней.Попрежнему читателю будет навязываться та мысль, что будто бытребуемые преобразованиями Лоренца изменения интервалов вре-мени и пространственных промежутков следуют не из свойств мате-рии, а из того, как мы условились измерять пространство и время.

Изложение не только специальной, но и общей теории отно-сительности автор пытается «опереть» на пресловутого «наблю-дателя». Стремясь разъяснить читателю основные положенияобщей теории относительности, А. Ф. Иоффе ссылается как наважнейший аргумент на то, что пассажир трамвая, не имеющегоокон, не мог бы отличить изменение скорости трамвая от дей-ствующей на него внешней силы (стр. 33). И хотя А. Ф. Иоффевслед за тем и оговаривает ограниченность этой «неотличимости»инерции от изменения скорости, должных выводов из этого онне делает. Он представляет дело так, что будто бы решениевопроса о том, является ли определённое объективное движениематериального тела свободным движением «в пространстве особоговида» или же движением в присутствии и под воздействием полятяготения, всецело зависит от выбора и произвола наблюдателя(стр. 33).

Совершенно формально автор характеризует связь простран-ства и времени, которая была нащупана теорией относительностипри исследовании движения с большой скоростью. В изложенииэтих вопросов нет и тени конкретно-физического анализа,попытки раскрыть реальный физический смысл этой связи. А. Ф.Иоффе всё дело свёл к тому, что «мы можем мысленно добавитьчетвёртое измерение — время ί» к трём обычным измерениямпространства (стр. 27). Относительность одновременности он«выводит» из условного геометрического построения, совершенноне вскрывающего физической сути дела (стр. 30—32).

Одним из проявлений ошибочности трактовки основ теорииотносительности в книге А. Ф. Иоффе являются развиваемые имсоображения в связи с так называемым «принципом эквивалент-ности» массы и энергии. Содержание известного физическогоположения: е —/гас3 автор толкует сбивчиво, противоречивои нередко даже в духе тех буржуазных физиков, которые пы-таются использовать его в качестве «подтверждения» энергетизма.

В книге А. Ф. Иоффе мы находим, -с одной стороны, неодно-кратные утверждения о том, что масса и энергия якобы эквива-лентны друг другу (стр. 25, 26, 27, 37 и др.), что «вместо за-кона сохранения энергии можно применять эквивалентный емузакон сохранения массы. По существу дела, это сводится лишьк измерению энергии в других единицах — в единицах массы,например в граммах (1 г = 9- 10го эрг) вместо эргов» (стр. 37).

С другой стороны, он утверждает, что «масса — мера энергии».(стр. 37, 86, 354). В ряде случаев А. Ф. Иоффе пишет, что »энер-

124 И. В. КУЗНЕЦОВ, Н. Ф. ОВЧИННИКОВ

гия обладает массой» (стр. 26, 354). Итак, с одной стороны,энергия и масса «тождественны», так как даже основные законы,,которым подчиняются эти величины, «эквивалентны» друг другуи всё различие «сводится лишь к измерению энергии в другихединицах». Вместе с тем масса оказывается каким-то особымсвойством энергии, ибо энергия обладает массой. Это может датьповод к тому, чтобы ошибочно рассматривать энергию как некую·самостоятельную субстанцию. Путаница усугубляется тем опре-делением массы, которое даёт автор в своей книге. Согласноопределению А. Ф. Иоффе «под массой т мы понимаем отношение

между силой и вызванным ею ускорением: т = —» (стр. 24).

Так называемый «закон эквивалентности» массы и энергиив действительности не означает их эквивалентности или равно-ценности, или, тем более, тождественности, но выражает их тес-ную, неразрывную взаимосвязь. Этот закон следует называтьв соответствии с его реальным содержанием законом взаимосвязи.массы и энергии, но вовсе не законом их'—«эквивалентности».11оследнее название закона может привести, и в действитель-ности нередко приводит, к искажённому толкованию взаимоотно-шения между массой и энергией. Часто встречающиеся в литера-туре, особенно в зарубежной, заявления о том, что современная;физика якобы доказала «превращение массы в энергию» или даже«превращение вещества в энергию», подкрепляются, в частности,ссылкой на их так называемую «эквивалентность». Если самА. Ф. Иоффе в своей книге нигде и не говорит о таком «превра-щении» массы или даже вещества в энергию, то в его изложениизакон, устанавливающий неразрывность двух коренных свойствматерии, превращается в простое арифметическое правило, по-зволяющее измерять энергию то в эргах, то в граммах.

Конечно, по величине изменения массы системы можно с пол-ной определённостью судить о величине изменения её энергии.Именно рассматриваемый здесь закон взаимосвязи массы и энергиии позволяет это сделать. Но отсюда совсем не следует, будтомасса эквивалентна или тождественна энергии. Сторонники такойнеправильной точки зрения обычно ссылаются на опытные данныеи, в особенности, на так называемый дефект масс. В действитель-ности не существует ни одного факта, подтверждающего этотвзгляд. Во всех опытных фактах мы имеем дело не с «превраще-нием» массы в энергию или их «эквивалентностью)1, а с темнепосредственно обнаруживаемым обстоятельством, что всякомуизменению массы системы соответствует вполне определённоеизменение её энергии и, наоборот, всякое изменение энергиинеобходимо связано с изменением массы системы. Несостоятель-ный вывод о том, будто масса и энергия эквивалентны другдругу, будто масса превращается в энергию или энергия — в мае-

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 125

су, не есть следствие экспериментальных данных физики, а ре-зультат идеалистической теоретико-познавательной установки.

Следует, однако, заметить, что при конкретной характери-стике энергетической стороны ядерных процессов (стр. 251 ; 255,311) А. Ф. Иоффе отходит от своего ошибочного толкованиявзаимоотношений массы и энергии и правильно говорит о том,что определённому количеству массы соответствует совершенноопределенное количество энергии*). — . .

Вызывает удивление стремление А. Ф. Иоффе придать основнымзаконам физики нарочито отрицательную формулировку. Закон сохра-нения и превращения энергии он представляет как закон невозмож-ности вечного двигателя. Закон сохранения количества движения онвыражает как «утверждение» о невозможности изменить скоростьдвижения изолированной системы внутренними силами и т. д. (стр.39—40). Не говоря уже о том, что такая негативная формулировкачрезвычайно сужает содержание указанных законов, и в особен-ности содержание закона сохранения и превращения энергии, онапридаёт законам науки специфический оттенок, особенно любез-ный сердцу агностиков и идеалистов. Известно, что многие зару-бежные физики, специализирующиеся на извращении данных со-временной науки в пользу идеализма, сознательно стремятся при-дать именно такую форму законам физики. Они затем заявляют,что суть научного познания якобы и заключается в установлении всёновых и новых границ для действий человечества: мы не можем соз-дать вечный двигатель первого и второго рода; не можем одно-временно с любой точностью измерить скорость и координату элек-трона; мы не можем превзойти скорость света и т. д. и т. и. Иска-зив смысл законов физики, они называют их «постулатами бесси-лия» и к этим «постулатам бессилия» пытаются свести всё содержа-ние науки. Вместо того чтобы дать критику такого рода идеа-листических измышлений, автор сам невольно прокладывает имдорогу.

Главное достоинство общих законов физики А. Ф. Иоффевидит в том, что «эти законы предохраняют вновь устанавливаемыетеории от грубых ошибок» (стр. 40), что они выполняют «функциюконтроля».

Правда, автор здесь же добавляет, что значение общих законовне ограничивается этим отрицательным моментом, и в нескольких

*) Серьёзные ошибки в освещении основ теории относительностии закона взаимосвязи массы и энергии допускает далеко не толькоА. Ф. Иоффе. Те же самые ошибки мы находим в книгах и статьяхразличных авторов в нашей советской литературе. Особенно многочис-ленны порочные толкования закона взаимосвязи массы и энергии. Приэтом некоторые авторы пошли значительно «дальше» А. Ф. Иоффеи заявляют о будто бы имеющемся превращении вещества в энергию.

1 2 6 И. В. КУЗНЕЦОВ, Η. Φ. ОВЧИННИКОВ

строках чрезвычайно бегло и схематично пытается нарисовать кар-тину положительного значения этих законов. Но и тут его выводывесьма односторонни. Оказывается, что «наряду с задачей контроляновых теорий рассмотренные основные законы часто служат источ-ником новых идей» (стр. 41). Только и всего.

Однако в дополнение ко всему этому мы узнаём, что данныезаконы ставят «определённые количественные рамки для явленийприроды» (стр. 40), но что именно имеет в виду автор, насколь-ко вообще правомерно говорить здесь о каких-то рамках—остаётсясовершенно неясным. Но, конечно, если бы автор и взялся заразъяснение смысла этих «рамок», ничего вразумительного ему неудалось бы сказать. Представление о каких-то «количественныхрамках», которые якобы общие законы физики ставят природе,является совершенно бессмысленным.

В заключительной главе, посвященной «методологическим вы-водам», А. Ф. Иоффе вновь возвращается к оценке сути и значе-ния общих законов физики. Однако сказанное им здесь нискольконе улучшает дела. Более того, автор к прежним неточностям и ошиб-кам добавляет здесь новые. Вот образец его высказываний на этотсчёт: «На первый взгляд может показаться, что общие законызаранее ограничивают многообразие явлений природы» (стр. 339;курсив наш.—Авт.). И хотя автор поспешно вслед за этимотвергает такое предположение, остаётся чувство крайней нелов-кости за самую постановку вопроса о том, что законы природымогут «ограничивать многообразие явлений природы».

Ещё большее недоумение вызывает следующее за тем утвержде-ние автора: «Рамки общих законов нисколько поэтому нз проти-воречат возможности беспредельно улучшать научное знание,приближая его к полному познанию реальной действительности»(стр. 339; курсив наш. — Авт.). Каждому хорошо известно,что установление «общих законов» является основой развитиянаучного знания, его углубления. А у А. Ф. Иоффе получается,что эти законы всего-навсего «не противоречат» возможности бес-предельно улучшать научное знание! Как же можно себе предста-вить научное познание вне «рамок общих законов» природы?

**

Рассмотрение материала второй части книги—«Статистическиезакономерности классической физики»—даётся вне всякой связис предыдущим изложением. Читателю остаётся совершенно неясным,с какой целью он изучал страницы, посвященные теории относи-тельности, и в чём именно усвоение положений этой теории должнопомочь ему разобраться в содержании второй части книги. Делоздесь не просто в методике изложения, не в том, что автор «по-

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ Y27

забыл» использовать теорию относительности, а в том, что ложнойбыла его идея отнесения теории относительности к основным, наи-более общим законам физики.

В изложении вопросов молекулярной физики и статистическойфизики, которым посвящена вторая часть книги, А. Ф. Иоффетакже допускает ряд принципиальных ошибок.

Коренным пороком данной части является то, что в ней даёт-ся по существу субъективистская трактовка законов молекулярно-теплового движения. Сам характер этих законов автор выводит неиз объективных свойств молекулярно-тепловых процессов, а изнекоторых особенностей познающего субъекта. Автор пишет, что«наиболее радикальный путь к пониманию этих законов»—этопуть детального прослеживания механического («теплового») дви-жения отдельных молекул. «Этот путь, однако, сразу же оказалсянедостижимым из-за многочисленности частиц и хаотичности ихдвижения» (стр. 65; курсив наш. — Авт.). К этому прибав-ляется то обстоятельство, что для нас «отдельные частицы нераз-личимы». Поэтому детальное прослеживание теплового движенияотдельных молекул, как недостижимое, отставляется в сторону и-<заменяется установлением средних статистических закономерно-стей» (там же). Статистические закономерности теплового движе-ния являются, таким образом, не выражением коренных особен-ностей теплоты, а отражением нашей неспособности отличить моле-кулы друг от друга и проследить за движением каждой из них.

Автор неоднократно акцентирует внимание читателя на этой-(неспособности» исследователя—«невозможности» узнать «общеечисло частиц в данном объёме», невозможности узнать, «какойкинетической энергией обладает данная молекула», невозможности«проследить за отдельными толчками» молекул (стр. 65).

Ещё яснее это субъективистское понимание законов статисти-ческой физики выявляется при рассмотрении автором проблем кван-товой статистики.

Пытаясь обосновать эти законы, А. Ф. Иоффе исходит опять-таки из того, как мы воспринимаем микрообъекты, из «неразличи-мости одинаковых частиц» для нас (стр. 161). Он в этой связи в первуюочередь подчёркивает, что при сближении, например, двух электро-нов «у нас нгт никаких средств узнать, с каким из них мы вданный момент имеем дело», что в результате происшедшей диф-фузии атомов или молекул «мы не можем сказать, входят ли вданную систему те же самые электроны, которые были в ней довстречи, или электроны, перешедшие из второй системы», и т. д.Важнейшее понятие статистической физики—понятие вероятно-сти, сам способ её определения автор ставит в тесную связь стем, можем ли мы «снабдить отметкой и различать» друг отдруга «элементарные» частицы материи «индивидуализировать их»(стр. 164).

128 И. В. КУЗНЕЦОВ, Н. Ф. ОВЧИННИКОВ

Вероятность лишается таким образом своего объективногозначения, значения объективной характеристики явления.

Пытаясь обосновать необходимость статистического метода, А. Ф.Иоффе указывает: «Таким образом, если бы, даже не зная дейст-вительного движения всех молекул газа, мы умели определять,как изменяются средние значения, то могли бы правильно пред-сказать изменение таких свойств, как плотность, температура, дав-ление в отдельных частях тела» (стр. 66). Здесь мы снова видим,что автор считает детальное прослеживание механического движе-ния каждой отдельной молекулы решающим методом исследованиятепловых процессов, адэкватным самой их сущности. Но, по егомнению, можно удовлетвориться и статистическим подходом, по-скольку он так или иначе, в конце концов, позволяет правильнопредсказать изменение ряда свойств тел. Такое изложение статис-тической физики создаёт совершенно ошибочное представление,будто современной физике недоступны методы исследования,адэкватные природе и характеру молекулярных процессов.Объявляя же статистический метод «основным приёмом изуче-ния атомных явлений» (стр. 66), А. Ф. Иоффе возбуждает приэтих условиях аналогичное сомнение и по отношению к атомнойфизике.

Статистические законы физики, таким образом, изображаютсяавтором не как нечто объективное, присущее самим явлениям, акак нечто субъективное, обусловленное нашим способом воспри-нимать явления микромира.

Рассматривая второй закон термодинамики, А. Ф. Иоффе пред-ставляет дело так, будто природа с неизбежностью должнапритти к некоему конечному «состоянию равновесия». Ничем неограничивая общности своих утверждений, автор заявляет: «вся-кая система должна достигнуть своего наивероятнейшего состояния,вблизи которого с небольшими отклонениями будет пребыватьподавляющую часть времени. Такое наивероятнейшее состояние иесть состояние равновесия. То обстоятельство, что все эти утвер-ждения не безусловны, а только весьма вероятны, несущественно,так как обычно вероятность их практически граничит с достовер-ностью» (стр. 76). А. Ф. Иоффе применяет это положение ко всейвселенной, толкуя состояние известного нам звёздного мира толькокак случайное «отступление от наивероятнейшего состояния»равновесия вследствие некой «флуктуации» (стр. 80, 344).

Итак, в природе существует некое конечное «наивероятней-шее» состояние равновесия, к которому она неизбежно стремится.В этом состоянии всякие процессы прекращаются.

Но как примирить представление о стремлении природы к не-коему конечному «состоянию равновесия», вблизи которого мирне развивается, не переживает действительной истории, а беспо-рядочно и хаотически, по законам чистого случая, меняет своё

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ 4ИЗИКИ 129

состояние, с диалектико-материалистическим взглядом на мир какна бесконечный процесс восхождения от низшего к высшему, какна процесс подлинного исторического развития? Такое «прими-рение» невозможно. Развиваемые в книге А. Ф. Иоффе взглядыявляются метафизическими и механистическими. Если ещё учестьго обстоятельство) что А. Ф. Иоффе всюду говорит только околичественной сохраняемости энергии и нигде не показываетважнейшей стороны закона сохранения и превращения энергии—качественной неразрушимости энергии, то станет ясным, что в егокниге, по сути дела, открыта дверь для измышлений о «тепловойсмерти» вселенной, хотя субъективно автор, несомненно, являет-ся их решительным противником.

Весьма серьёзные ошибки автор допускает при освещении ис-тории атомистики, а также при изложении основных идей совре-менного атомного учения.

Говоря о физических воззрениях 19 в., А. Ф. Иоффе указы-вает: «Прямых доказательств атомного строения тел до начала20 в. не было. Атомы являлись немногим более, чем средствомдля объяснения наблюдаемых явлений. Поэтому им часто не при-писывали реальности, а пользовались лишь как рабочей гипотезойдля нахождения новых закономерностей. Истинное содержаниеестествознания видели в установлении количественных соотноше-ний между наблюдаемыми величинами, а не в нахождении скры-того механизма явлений. Более того, наиболее влиятельная средиестествоиспытателей философия, в лице, например, Дю Буа-Рей-мона и Оствальда, утверждала, что атомного механизма и нельзяникогда узнать, что мы навсегда должны отказаться от этой за-дачи, как и вообще от познания реального внешнего мира. Однитолько формальные законы термодинамики представлялись образ-цом научного знания» (стр. 94 — 95).

Приходится только удивляться, до какой степени неверно ри-сует здесь автор состояние физики и химии в 19 в.

Конечно, прямых доказательств существования атомов в 19 в.не было. Но нельзя говорить о всех учёных этой эпохи, будтодля них «атомы являлись немногим более, чем средством дляобъяснения наблюдаемых явлений». Такие взгляды разделяли ес-тествоиспытатели, скатывавшиеся к агностицизму. Но им проти-востояли прогрессивные воззрения таких учёных, как Бутлеров,создавший теорию химического строения органических соедине-ний, исходя из твёрдого признания реальности атомов и молекул;как Менделеев, считавший реальность атомов опорой научногознания; как Фёдоров, создавший основы научной кристаллографииименно потому, что он был убеждённейшим сторонником при-знания объективности существования атомов. Бутлеров, Менделеев,

9 УФН, т. XLV, вып. 1

130 И. В. КУЗНЕЦОВ, Η. Φ. ОВЧИННИКОВ

Марковников, Фёдоров никогда не рассматривали атомы просто как-«средство для объяснения наблюдаемых явлений», всего лишькак условную «рабочую гипотезу». Нелепую и, по сути дела,идеалистическую точку зрения, согласно которой атомы являютсялишь удобным средством для объяснения, фикцией, с порази-тельной меткостью раскритиковал ещё Герцен, назвавший её «ци-низмом в науке».

Признавали реальное существование атомов Джоуль, Крёниг,Максвелл, Клаузиус и другие крупные зарубежные учёные.

Как же автор мог «скинуть со счётов» взгляды всех этих учё-ных, пытаясь характеризовать состояние атомистики 19 в.? Незаметить их — значит не заметить главного.

Не соответствует действительности и утверждение А. Ф. Иоффе,будто естествоиспытатели 19 в. «истинное содержание естество-знания видели в установлении количественных соотношений меж-ду наблюдаемыми величинами, а не в нахождении скрытого меха-низма явлений». Такая точка зрения разделялась некоторыми изних, но не она была главной, ведущей у крупнейших учёныхэпохи, определявших состояние науки того времени. Достаточносослаться хотя бы на имена вышеуказанных учёных, кому при-надлежат наиболее важные достижения науки 19 в.., и как разисходивших из идеи необходимости раскрытия внутреннего меха-низма явлений.

Вызывает самые решительные возражения утверждение автора,будто «наиболее влиятельной» философией среди естествоиспы-тателей была антинаучная философия Дю Буа-Реймона и Остваль-да. Агностицизм и субъективизм Дю Буа-Реймона и идеалисти-ческая энергетика Оствальда никогда не были и не могли быть«наиболее влиятельной среди естествоиспытателей философией».Достаточно вспомнить указание В. И. Ленина о том, что такогорода реакционные воззрения захватили только некоторую незна-чительную часть естествоиспытателей, подавляющее большинствокоторых оставалось на позициях стихийного естественно-истори-ческого материализма.

Наконец, в приведённом выше высказывании А. Ф. Иоффеобращает на себя внимание и неправильная оценка термодинами-ки. Её законы он неизвестно почему считает «формальными».

Расплывчата и неопределённа характеристика, которую даётавтор сути махистской философии в связи со своими попыткамиохарактеризовать атомистические воззрения 19 в. Критикуя ма-хизм, А. Ф. Иоффе замечает, что согласно махистской философиизадачей естествознания является «лишь наиболее удобное описа-ние накопленного опыта» (стр. 95). Но дело в том, что сам опытмахисты понимают чисто субъективистски, а не так, как его по-ни-мают естествоиспытатели и философы-материалисты. Поэтомузадачей науки по Маху, и иже с ним, является описание и упо-

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 131'

рядочение всего лишь наших собственных переживаний, ощуще-ний. Этого нельзя было не указать, характеризуя реакционнуюмахистскую философию.

В книге А. Ф. Иоффе не нашёл правильного освещения во-прос о роли периодической системы элементов Д. И. Менделеевав развитии современного атомного учения. Автор, правда, указы-вает, что «в течение 80 лет система Менделеева являлась осно-вой наших химических знаний и в настоящее время остаётся этойосновой» (стр. 189). Но историю развития современных атоми-стических представлений в физике он излагает таким образом,что получается совершенно неверное представление, будто периоди-ческая система не имела сколько-нибудь существенного значения вразвитии представлений о строении атома, будто эти представле-ния складывались помимо и независимо от менделеевской пери-одической системы. Автор явно недооценивает то обстоя-тельство, что периодическая система элементов явилась подлин-ной основой развития всех современных представлений о строе-нии материи.

Именно вследствие этого возникновение воровской модели атомаА. Ф. Иоффе рисует не только как нечто независимое от перио-дической системы, но, более того, как нечто «осветившее» пе-риодическую систему Менделеева «с новой стороны» (стр. 325).Конечно, после того как квантовая теория атома была создана,она чрезвычайно многое дала для понимания самой периодическойсистемы элементов. Но неоспоримым является тот факт, что имен-но закономерности периодической системы послужили отправнымпунктом и путеводной звездой в создании современных представ-лений о строении атома и, в частности, в возникновении важней-шей идеи распределения электронов в атоме по закономерно рас-положенным группам и слоям. Точно так же как нечто совершеннонезависимое от периодической системы А. Ф. Иоффе рисует иустановление одного из важнейших положений современной тео-рии атома — так называемого «принципа Паули» (стр. 2С8). Этотпринцип автор рисует только с сдной стороны — со стороны то-го, что он дал для понимания периодической системы. Но авторничего не говорит о том, что само открытие этого принципа бы-ло возможно только на основе перисгичесьсй скскьы. Как со-вершенно правильно указывал С. И. Еавилов, «основным источ-ником» принципа Паули была именно периодическая системаМенделеева.

В противоречии с действительностью А. Ф. Иоффе показыва-ет периодическую систему элементов не как мсгучее орудие на-учного исследования, не как общ}ю основу развития современ-ных физических представлений о строении атома, а просто какпассивный эмпирический материал, ждущий от физики своегообъяснения и истолкования.

1 3 2 И. В. КУЗНЕЦОВ, Н, •. ОВЧИННИКОВ

Характерно, что, изложив вопрос о распределении электроновв оболочке атома на основе принципа Паули, автор затем пи-шет: «Сравним (курсив наш. — Авт.) с этими выводамипостроенную Д. И. Менделеевым периодическую систему эле-ментов» (стр. 211). Как будто речь идёт о чём-то совершеннонезависимом от периодической системы и не выросшем на её основе.

В обширной третьей части книги А. Ф. Иоффе приведёнзначительный экспериментальный материал, характеризующий от-крытые современной физикой свойства атомов и так называемых«элементарных» частиц—атомизм заряда, спин, квантование маг-нитного момента, наличие волновых свойств. Однако правильноготеоретического обобщения всего этого материала автор не смогдать. Основные идеи современной атомной физики, изложению ко-торых он посвятил один из наиболее значительных разделов своейкниги, в целом освещены с ошибочных позиций.

Главное, в чём, по мнению А. Ф. Иоффе, современная физикаотличается от классической, это — иное решение вопроса об из-мерении физических величин, иное решение вопроса о точностиизмерения.

Вопрос об измерении в классической физике ставился, помнению А. Ф. Иоффе, «абстрактно, не учитывая результатовопыта, а иногда и не думай о том, как можно было бы измеритьинтересующую нас величину» (стр. 340). А. Ф. Иоффе считает,что в классической физике будто бы многие понятия «принима-лись на веру»; в частности, принималось на веру такое основноепонятие, как понятие измерения. Решающий шаг, который сде-лала современная физика по сравнению с классической, и состоит,по утверждению А. Ф. Иоффе, в «углублённом анализе» понятий,и в особенности понятия измерения.

Характеризуя представления классической механики о воз-можности точного задания начальных данных, определяющихсостояние системы, и точного предсказания движения системыв последующее время, автор считает эти представлевия «ошиб-кой», «произвольным предположением», «незнанием свойств из-учаемого объекта» (стр. 146).

Но дело, конечно, не в мнимой «ошибке» классической механики,не просто в «произвольности предположений» или «незнаниисвойств изучаемого объекта». К объекту, изучаемому классическоймеханикой, выработанные ею представления вполне применимы.О н и — н е произвольны и не ошибочны и основаны именно на3H2HUU реального объекта — макроскопического тела. Именно по-этому классическая механика до сих пор верно служит нуждампрактики, являясь теоретическим фундаментом ряда областей со-временной техники. Этого никогда не могло бы быть, если бы её

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕ ЦЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 1 8 3

важнейшие понятия были произвольными, ошибочными, не отража-ли бы свойств реальных объектов, были бы основаны на «незна-нии свойств изучаемого объекта», не учитывали бы «результатовопыта». Ясно, что дело не в «ошибке» классической механики,а в том, что в области микромира был найден принципиально новыйобъект, для изучения которого средств макроскопической меха-ники совершенно недостаточно.

К каким же общим результатам пришла современная физикав вопросе об измерении? А. Ф. Иоффе пишет: «Раньше пред-полагалось, что хотя измерительные приборы и не идеально точ-ны, но в принципе прибор может дать измеряемую величину слюбой точностью. Это оказалось не вполне верным. Существуютпределы точности наших измерений, которых не может превзойтини один реальный прибор, пределы, зависящие от свойств изу-чаемого объекта, отличных от свойств материальной точки клас-сической механики» (стр. 146).

Итак, в качестве важнейшего вывода из достижений современ-ной физики следует, по мнению автора, вывод о существованиинекоего непереходимого предела для точности измерения. Этотвывод автор пытается подтвердить так называемым «мысленнымэкспериментом» с определением местоположения микрочастицыпри помощи облучения этой частицы световой волной (стр. 146 —147). Всё дело здесь, по А. Ф. Иоффе, в том, что для максималь-но точного измерения положения частицы требуется волна макси-мально короткой длины. Но фотон коротковолнового света обла-дает большой энергией (и количеством движения) и поэтому приизмерении положения частицы он сильно изменяет скорость частицыи притом так, что мы не можем точно сказать, сколь великобудет это изменение. Правда, квантовая механика позволяет опре-делить, какова будет величина произведения погрешностей в изме-рении положения и скорости. Эта величина, по мнению А. Ф.Иоффе, задаётся так называемым «соотношением неопределённо-стей», смысл которого он как раз и видит в установлении опре-делённой корелляции между ошибками измерения во всех во-обще случаях, «каким бы совершенным прибором мы ни восполь-зовались» (стр. 147).

Существование соотношения неопределённостей, устанавливаю^щего, по мнению А. Ф. Иоффе, связь между ошибками измеренияположения и скорости микрочастицы, «объясняет статистическийхарактер законов квантовой механики» (стр. 148).

Вся эта концепция вызывает самые резкие возражения. Сво-дить суть теоретических достижений современной атомной физикик установлению неких пределов измерения — значит толковатьсовременную физику в агностическом духе.

Совершенно неверно, как это делает А. Ф. Иоффе, объяснятьхарактер законов квантовой механики существованием в области

134 И.. В. КУЗНЕЦОВ, Н. ф. ОВЧИННИКОВ

микроявлений некоего предела точности измерений, •существова-нием корелляции между ошибками измгргнчя. Характер законовприроды — а законы квантовой механики являются законами, объек-тивно присущими явлениям микромира, — не может зависеть оттого, как и с какой точностью мы измеряем те или иные фи-зические величины. Субъективная трактовка статистического ха-рактера законов квантовой механики перекликается, таким обра-зом, с субъективистской трактовкой законов классической молеку-лярной физики.

В действительности так называемое «соотношение неопределён-ностей» относится не к процедуре измерения, не к погрешностям,которые характеризуют количественный результат измерения, нек нашим сведениям о микрообъекте, а к свойствам самого микро-объекта. Оно выражает важнейшие особенности состояния сово-купностей ансамблей микрообъектов. Дело не в том, что длясовокупностей микрообъектов существуют состояния с одновремен-но точным значением координаты и импульса, но только мы нев состоянии их точно измерить в силу, например, взаимодействияобъекта с прибором, а в том, что совокупности микрообъектов необладают таким свойством — одновременно совершенно строгоопределённым значением импульса и координаты. Неопределён-ность в величинах импульса и координаты — вовсе не ошибкиизмерения, а выражение объективных черт квантовых ансамблейв отличие от ансамблей классических. В «соотношении неопределён-ностей» не только не содержится ничего неопределённого, но, на-против, оно даёт вполне определённый закон корреляции среднихквадратичных отклонений ρ и д во всяком квантовом ансамбле.

А. Ф. Иоффе, желая отмежеваться от идеалистов и агностиков,делает специальную оговорку о том, что соотношение неопреде-лённостей нельзя связывать с неспособностью измерить те илидругие величины и выводить отсюда пределы познаваемости внеш-него мира (стр. 163). Но это — именно словесная оговорка, невяжущаяся со всей его концепцией в целом, ни в коей мере немогущая исправить эту концепцию. Автор не оставляет её и приразборе конкретных физических проблем, рассматриваемых в егокниге. Помимо воли автора агностические выводы навязываютсячитателю, например, при изложении явления прохождения микро-объектов через потенциальный барьер (стр. 156). Здесь автор·опять-таки выпячивает то, что мы не можем сказать, где именнонаходится частица в определённый момент времени, что мы немоглиНы знать скорость частицы в момент подхода её к вершинебарьера и т. п. . . .. . Источник этих ошибок заключается в том, что автор непра-вильно представляет себе соотношение квантовой и классическоймеханики. Говоря о наличии у микрообъектов волновых свойств,А. Ф. Иоффе вместе с тем фактически представляет дело так,

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕДЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 1 3 5

будто они, несмотря на это, обладают классическим импульсоми координатой. Дело заключается якобы лишь в том, что их со-стояние задаётся уже не раздельными импульсом и координатой,а их произведением, называемым, как указывает автор, количе-ством действия. Принцип неопределённости показывает, по егомнению, просто то, что количество действия изменяется толькодискретно на целую величину h. «Однако действительные объек-ты обладают и волновыми свойствами. Их состояния определяютсяне заданием координат и импульсов в отдельности, а их произ-ведением, измеряемым целым числом А» (стр. 146). Аналогичноемы находим и на стр. 148, 153, 355.

По мнению А. Ф. Иоффе, квантовая механика не отказываетсяот представления о классическом траекторном движении в приме-нении к микрообъектам, но сохраняет его. Вот что мы читаем настр. 153: «В одних случаях проявляются свойства отдельных ча-стиц, движущихся пэ определенным орЗитлм.

В других явлениях проявляются волновые свойства, тогдаможно однозначно предсказать весь ход распространения волны,но в применении к отдельным частицам получается только ве-роятность нахождения частиц в определённом месте и в опреде-лённое время. Наблюдаем же мы всегда только эти частицы: фо-тоны, электроны, атомы, фононы.

Квантовая механика — синтез этих двух взаимно противопо-ложных методов изучения явлений природы. Она не отвергает,но обобщает их, охватывая обе стороны атомных явлений. Кван-товая механика — более высокая ступень познания мира посравнению с односторонней классической механикой Ньютонаи столь же односторонней волновой теорией Гюйгенса» (курсивнаш. — Авт.).

Итак, в квантовой механике сохраняется представление оклассическом траекториом движении по определённым орбитам.Квантовая механика — простой синтез механики классической иволновой теории Гюйгенса, недостаток каждой из которых в от-дельности состоял в их односторонности. Дополнив одну другой,мы и получаем лишённую односторонности квантовую механику.

Однако такое представление о квантовой механике совершеннонеправильно, лишено основания. Являясь действительно более вы-сокой ступенью познания мира, отображая дискретно-корпускуляр-ную и волновую стороны движения микрообъектов, квантоваямеханика, однако, не является синтезом классической механикии волновой теории. Состояние квантовых объектов не задаётсяпроизведением их импульсов и координат, а характеризуютсяс помощью особой ф-функции, не известной ни в классическоймеханике, ни в классической волновой теории.

Именно потому, что автор так или иначе, явно или не явно,•стремится сохранить представление о классическом траекторном

1 3 6 И. В. КУЗНЕЦОВ, Η. Φ. ОВЧИННИКОВ

движении микрообъектов, у него и получаются выводы о том,что мы не знаем координату электрона, нам неизвестна его скоростьи т. п. Отсюда и его толкование соотношения неопределённостейкак правила, определяющего величины ошибок в измеренииимпульса и координаты.

В книге А. Ф. Иоффе соотношение неопределённостей, истол-ковываемое, как мы видели, агностически, возведено в самыйважный, коренной закон микромеханики. В действительности онотакого положения в квантовой механике не занимает и не можетзанимать. Оно само является следствием некоторых более общихположений. Раздув значение соотношения неопределённостей иневерно охарактеризовав его физический смысл, А. Ф. Иоффевместе с тем отказался от рассмотрения действительно основныхзаконов квантовой механики, управляющих движением микро-объектов. В книге почти совсем не анализируется физическаясущность новой характеристики состояния микрообъектов (пси-функции), ничего не говорится о законе, которому однозначноподчиняется изменение состояния (так называемое уравнениеШредингера). Этим самым автор лишил себя возможности рас-крыть с необходимой глубиной и точностью своеобразие законовмикромира.

Говоря о соотношении корпускулярных и волновых свойствмикрообъектов, А. Ф. Иоффе характеризует их как дополнитель-ные. При этом он не противопоставляет своей точки зрения такназываемой «концепции дополнительности» Бора — Гейзенберга,не критикует её. Между тем в популярной книге, рассчитаннойна широкие круги читателей, это было бы особенно важно. Дажепростое внешнее совпадение терминов может в этом случае ввестив заблуждение.

Антинаучная «концепция дополнительности» Бора — Гейзен-берга, использующая противоречивый характер природы микро-объектов для необоснованного отказа от принципа причинностии признания существования микрообъектов в пространстве и вре-мени, должна была найти в книге А. Ф. Иоффе самый суровыйотпор. К сожалению, автор не использовал опыт борьбы советскихфизиков и философов против реакционной «концепции дополни-тельности» и совершенно обошёл этот вопрос.

Серьёзную ошибку, на наш взгляд, допустил автор при отбо-ре материала для своей книги. Он чрезмерно сузил рамки отбораи нарушил соответствие между названием книги и её фактическимсодержанием. По своему фактическому содержанию книга А. Ф. Иоф-фе посвящена проблеме строения вещества. Однако тема <книги —основные представления современной физики — обязывала авто-

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕ ПЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 1 3 7

ра уделить не менее значительное место также вопросам строенияи Законам движения и другой основной формы материи (нарядус веществом) — поля, и в частности электромагнитного поля.По сути дела, поле оказалось за пределами внимания автораи эта коренная проблема не нашла сколько-нибудь удовлетвори-тельного освещения. Весьма характерно с этой точки зрения то об-стоятельство, что А. Ф. Иоффе в своей таблице основных свойств«элементарных» частиц (стр. 323) совсем упускает из виду такую·реальную «элементарную» частицу материи, как фотон.

Нельзя ни в коей мере признать правильным игнорированиепроблемы поля и относящихся к ней основных понятий в книге, передкоторой стоит задача дать картину состояния современной физики вцелом. Нельзя последовательно провести точку зрения материализмав физике, если отказаться от истолкования ноля как особой фор-мы материи, хотя и неразрывно связанной с веществом, но в то жевремя обладающей специфическими законами движения. В книгеА. Ф. Иоффе совершенно не рассматриваются принципиальныепроблемы теории поля как особой формы материи, не анализи-руются важнейшие вопросы взаимоотношения поля и вещества.Уход от этих вопросов создаёт неправильное представление, буд-то вещество —. это вообще синоним материи и что материя суще-ствует в одной единственной форме — в форме вещества.

В этой связи мы хотели бы отметить также тот факт, чтово многих местах своей книги А. Ф. Иоффе даёт неправильноеопределение «элементарных» частиц. Так, на стр. 111, 118, 318·электрон и позитрон определяются просто как «заряд» того илииного знака, а не как материальные частицы, обладающие опре-делёнными свойствами, в том числе и определённым электриче-ским зарядом.

Существенны изъяны и в структуре книги. Части перваяи вторая оторваны друг от друга и от остальных частей. Слит-ное целое образуют, по сути дела, только части третья, четвёр-тая и пятая, посвященные непосредственно вопросам строенииатома и атомного ядра. Оторвана от остальных частей шестаячасть книги — «Методологические выводы». Эти «выводы» в дей-ствительности не являются выводом из фактического содержаниякниги, а охватывают ряд вопросов, вовсе не затрагивавшихсяв ней. Таковы, например, вопросы о физических моделях, о ролиматематики и математического метода в современной физике.«Методологические выводы» представляют собой ряд краткихфрагментов по различным философским вопросам физической нау-ки, мало связанных друг с другом. Порядок изложения отдельныхфилософских вопросов в заключительной части книги более илименее случаен.

Хотя автор значительную часть своих «методологическихвыводов» стремится направить против «физического» идеа-

1 3 8 И, В. КУЗНЕЦОВ, Η. Φ. ОВЧИННИКОВ

лизма и метафизики, сам он не преодолевает тех существенныхтеоретических ошибок, о которых шла речь выше, оставаясьв толковании основ теории относительности, статистическойфизики и квантовой механики на порочных позициях. Более того,в ряде отношений ошибки книги в «методологических выводах»даже усугубляются; ряд ошибок в этих выводах уже разби-рался выше.

Здесь мы находим чрезвычайно неряшливую попытку охаракте-ризовать коренную черту материалистической диалектики, под ко-торой автор понимает не единство и борьбу реальных противо-положностей, а «синтез противоположностей»—«таких сторонявления, которые сначала представлялись противоречивыми, аиногда и взаимно исключающими друг друга» (стр. 330). Притаком изложении основной закон материалистической диалектикилишается своего подлинного содержания: исчезает главноев этом законе — борьба противоположностей, а сами противо-положности превращаются из реальных, действительно противо-положных и взаимно исключающих сторон явлений в такие сто-роны явлений, которые только «сначала представлялись противо-речивыми».

В ряде случаев возражения автора против аргументации «фи-зического» идеализма носят непоследовательный характер и не ук-репляют позиций материализма. Так, например, имея в виду физи-ческих идеалистов, А. Ф. Иоффе пишет: «Волновые законы рас-пространения, заменившие для микромира механику Ньютона,они превращают в идею о волновой природе вещества. В дейст-вительности, как мы видели, волновая картина определяет лишьраспределение частиц в пространстве и времени. Самые же частицыникак нельзя заменить расплывающимися с течением времени вол-новыми пакетами» (стр. 355). Здесь спутаны совершенно различ-ные вещи. Действительно, микрообъекты совершенно невозможнозаменить расплывающимися волновыми пакетами. Это было уста-новлено уже сравнительно давно, и идеалисты на такой «замене»отнюдь не настаивают. Кстати говоря, и в момент своего появле-ния идея замены частиц волновыми пакетами вовсе не носилаидеалистического характера. Чем же порочна мысль о волновойприроде вещества? Разве волновые свойства микрообъектов —не факт? Разве наличие волновых свойств у микрообъектов про-тиворечит диалектическому материализму? Как же можно считать,что движение микрообъектов подчиняется «волновым законам», асами они «волновой природой» отнюдь не обладают?

Против чего же здесь воюет автор? Это остаётся совершен-но неясным. Об этом можно только догадываться. Но во всякомслучае, отрицание наличия волновых свойств у микрообъектов,их волновой природы, не есть путь последовательного материа-лизма. И, конечно, прав автор, когда он в других местах своей

ЗА МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКОЕ ОСВЕДЕНИЕ ДОСТИЖЕНИЙ ФИЗИКИ 139

книги говорит о волновой природе микрообъектов, об их волно-вых свойствах, как о чём-то совершенно несомненном.

А. Ф. Иоффе совершенно справедливо возражает против идеа-листического термина «аннигиляция материи». Но сама его аргу-ментация носит половинчатый, не вполне последовательный харак-тер. Он пишет: «превращение двух противоположных электри-ческих зарядов в два электромагнитных фотона называют анниги-ляцией материи, несмотря на то, что при этом процессе полно-стью выполняются законы сохранения энергии, количества дви-жения и вращательного момента» (стр. 356). Во-первых, весьпроцесс аннигиляции здесь рисуется как превращение двух заря-дов в фотоны, при этом нигде в книге фотоны чётко и ясно неотносятся к числу частиц материи; точно так же нельзя простоотождествить электрон и позитрон с «зарядом». Во-вторых, авторподчёркивает, что в этом процессе сохраняется энергия, количестводвижения и вращательный момент, но ни слова не говорит о том,что же здесь делается с самой материей, сохраняется ли она.Таким образом, этот процесс не рисуется автором с полней-шей ясностью как процесс превращения одних форм материив другие.

Внимательный читатель книги А. Ф. Иоффе не может не обра-тить внимания на то обстоятельство, что автор рисует современ-ные физические теории в известной степени догматически. Он по-казывает только их положительные стороны, их достижения.И хотя автор в общей форме, декларативно говорит о неизбеж-ности более глубокого проникновения в структуру материи,он чётко и ясно не ставит вопрос о необходимости в связи с этимдальнейшей перестройки физических представлений, углублениясуществующих физических теорий. В книге не показываютсятрудности современных физических теорий, их ограниченность,рамки их применимости. А баз этого картина состояния современ-ной физики оказывается неизбежно односторонней, искажающейперспективы дальнейшего развития науки; у читателя складывает-ся ошибочное представление о мнимой «завершённости» физическойнауки.

Одним из существенных недостатков книги А. Ф. Иоффеявляется то обстоятельство, что в ней не дано правильного осве-щения вопроса о соотношении современной и классической физи-ки. Автор в ряде мест своей книги отрывает современную физикуот так называемой классической физики, противопоставляет ихкак нечто, отвергающее одно другое. Современная физика рисует-ся им как нечто, несовместимое с классической физикой. Во вве-дении к своей книге А. Ф. Иоффе пишет: «Если в 19в. атомныеобласти знания мирно сосуществовали с непрерывным эфиром и тео-рией упругости, то дальнейшее развитие атомной физики вскрылотакие глубокие противоречия, которые нгльзя было совместить

140 И. В. КУЗНЕЦОВ, Η. Φ. ОВЧИННИКОВ

ни е эфиром, ни со всей классической физикой» (стр. 6, курсивнаш. — Авт.).

К этой же мысли автор возвращается в «Методологическихвыводах». Здесь он пишет: «Корни новых понятий легко найтив новых фактах, но их нет в представлениях классической физи-ки» (стр. 326).

Такая характеристика развития физики создаёт ошибочноепредставление, будто новые воззрения в науке возникают в пол-ном отрыве от старых, будто классическая физика полностьюотвергается современной физикой, будто в классической физикене было такого объективного содержания, которое составляетнезыблемую опору, фундамент современной физики. Такое пред-ставление противоречит хорошо известным фактам. Достаточносослаться, например, на закон сохранения и превращения энергии,периодический закон Д. И. Менделеева, законы электродинамики,без которых немыслима современная физика в любых её разделах.Отрыв современной физики от физики классической противоречитдиалектико-материалистическому представлению о развитии наукикак о всё более и более глубоком познании мира, каждый из эта-пов которого даёт нам частицу абсолютной истины.

Выпуская в свет свою книгу «Основные представления совре-менной физики», А. Ф, Иоффе пытался решить вполне назревшую,важную и трудную задачу. В работе над ней выявилось, что ав-тор за последние годы сделал известный шаг вперёд в философ-ской трактовке проблем современной физики. В частности, он от-казался от своего прежнего ошибочного отрицания незыблемостизакона сохранения и превращения энергии и правильно" ставитего в ряд основных законов физической" наутЯП Он верно квали-фицирует общефилософские взгляды Гейзенберга, Эйнштейна,Шредингера, Дирака, Эддингтона и Джинса, как идеалистические(стр. 356—357). Однако в изложении конкретных вопросов физи-ческой теории А. Ф. Иоффе не сумел освободиться от влиянияих порочных воззрений. В силу этого его интерпретация основныхфизических теорий и представлений во многом оказалась невер-ной и, по сути дела, противоречащей большому эксперименталь-ному материалу, собранному автором в его книге.

Чтобы книга А. Ф. Иоффе могла решить ту важную задачу,которая перед ней стояла и которую автор хотел решить, онадолжна быть коренным образом переработана.