211service.com
Mokslinė istorija ir šiandien kylančių idėjų pamokos
Po šimto metų mokslo ir technologijų istorikai atsigręžs į mūsų amžių ir stebėsis mūsų amžių apibūdinančiomis teorijomis, eksperimentais ir laimėjimais.
Tačiau jie taip pat sumins mūsų laikų mokslines aklavietes: teorijas ir idėjas, kurios nukrito į šalį, nes pasirodė esąs klaidingos, klaidingos ar tiesiog kvailas.
Neišvengiamai kyla įdomus klausimas: kiek to, ką laikome pagrindiniu tyrimu, pateks į šią geriausiai pamiršto mokslo kategoriją?
Vienas iš būdų spręsti šį klausimą – ištirti mūsų pačių požiūrį į mokslą XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje.
Populiari paskyra atrodo taip. Šiai erai buvo būdingas jausmas, kad visatą daugiau ar mažiau galima apibūdinti Niutono mechanikos dėsniais, termodinamikos dėsniais ir Maksvelo elektromagnetine teorija.
Viskas buvo gerai, išskyrus vieną ar du nedidelius įtrūkimus, kuriuos visi tikėjosi lengvai užtaisyti. Žinoma, tai galiausiai paskatino dvi didžiausias mokslinės minties revoliucijas: Maxo Plancko kvantinę teoriją 1900 m. ir Einšteino specialiosios ir bendrosios reliatyvumo teorijas po kelerių metų.
Tačiau ši populiari istorija neįvertina to meto mokslinių diskusijų sudėtingumo. Visų pirma jame nepavyksta užfiksuoti, kokiu mastu daugelis pagrindinių mokslinių idėjų pasirodė neįtikėtinai klaidingos. Šios idėjos buvo plačiai aptarinėjamos, labai puoselėjamos ir daugeliu atvejų plačiai remiamos. Dabar šios mokslo aklavietės iš esmės pamirštos.
Šiandien Helge Kragh iš Aarhaus universiteto Danijoje iš naujo išnagrinėjo amžiaus pabaigos fiziką ir joje vyravusias idėjas. Iš jo pasakojamų istorijų galima daug ko pasimokyti.
Vienas iš esmės pamirštas epizodas buvo bendras nepasitenkinimas šiuo metu „materijos“ sąvoka. Įvairios mintys rodo, kad atominės visatos, sukurtos iš pagrindinių materijos vienetų, idėja yra klaidinga.
Pavyzdžiui, termodinamikos dėsniai turėjo prasmę tik tuo atveju, jei atomai buvo standūs kūnai, neturintys vidinės struktūros. Ir vis dėlto spektroskopinių eksperimentų įrodymai rodo, kad atomai turi turėti vidinę struktūrą. Frazė materija mirusi tuo metu tapo plačiai vartojama fraze ir akivaizdu, kad kažkas turėjo duoti.
Vienas iš pagrindinių šios problemos sprendimo būdų buvo pagrįstas idėja, kad materija yra ne pagrindinė visatos savybė, o atsirandanti. Tai sutapo su didėjančiu supratimu, kad įvairios energijos formos – kinetinė, potencialinė, cheminė, šiluminė ir kt. – yra to paties dalyko apraiškos. Taigi galbūt materija taip pat buvo tik kita energijos forma.
Ši idėja, kuri tapo žinoma kaip energetika, daugelį metų sulaukė tvirto palaikymo. Joje buvo nuspręsta, kad kadangi Niutono dėsniai gali būti apibūdinti vien energijos požiūriu, atomų hipotezės nereikia. Tai buvo didžiulė vieninga visatos teorija, o vienas iš pagrindinių jos šalininkų buvo Willhelmas Ostwaldas, vėliau gavęs Nobelio chemijos premiją už darbą katalizatorių srityje.
1895 m. kalboje Ostvaldas sakė: „Perspektyviausia mokslinė dovana, kurią besibaigiantis amžius gali pasiūlyti kylančiam šimtmečiui, yra materialistinės pasaulėžiūros pakeitimas energetine pasaulėžiūra.
Kitas sprendimas atsirado dėl šviečiančio eterio sąvokos, kuri dominavo mokslinėje mintyje taip, kaip šiandien sunku įsivaizduoti. Pagrindinė problema buvo ne tai, ar eteris egzistuoja, ar ne, bet eterio prigimtis ir jo sąveika su medžiaga, sako Kragh.
Buvo plačiai manoma, kad eteris yra pagrindinė visatos uoliena, iš kurios atsirado visi kiti dalykai. Daugelis fizikų skelbė, kad eteris bus didžiulės vieningos visko teorijos pagrindas, tarp jų, ironiška, Albertas Michelsonas.
Vieną teoriją, plačiai aptartą keletą metų, iškėlė Williamas Thomsonas, dar žinomas kaip lordas Kelvinas, manantis, kad atomai yra sūkuriai eteryje. Įdomu tai, kad fizikai niekada neįrodė, kad ši idėja klaidinga. Vietoj to, jis tiesiog išseko.
Tada buvo įvairių atradimų, kurie pasirodė esąs šiek tiek daugiau nei noras. 1895 m. William Roentgen atrado rentgeno spindulius, todėl buvo paskelbta apie gluminantį kitų spindulių spektrą, pavyzdžiui, N-spindulius, juodą šviesą, teigiamos elektros spindulius, Mozerio spindulius, seleno spindulius ir magnetinius spindulius.
Visa tai pasirodė vaisingos dalyvaujančių fizikų vaizduotės vaisiai; savotiškos spindulinės isterijos rezultatas.
Kraghe žavingai išsamiai aprašo įvairius kitus epizodus. Žinoma, įdomu tai, kokiu mastu galima nubrėžti paraleles tarp tuometinių ir dabartinių mokslo tendencijų.
Per pastaruosius 20 metų vis labiau jaučiama, kad įvairios informacijos formos – genetinė, skaitmeninė, entropinė ir tt – yra to paties dalyko apraiškos. Be to, didelis susidomėjimas informacijos galimu vaidmeniu fizikos dėsniuose. Ar gali būti, kad informacija yra fundamentalesnė už masės ar net energijos sąvokas? Galbūt fizikos dėsniai turi kilti iš jos savybių, jei tik galėtume juos iššifruoti?
Tada ieškoma tamsiosios materijos, paslaptingos medžiagos, kuri užpildo visatą, nors mes jos nematome, nejaučiame ar net negalime išmatuoti.
Ir, žinoma, yra įvairių teorijų apie viską, kurios sutelkia dėmesį į kvantinės mechanikos ir reliatyvumo sujungimą, tuo pačiu numatant įvairius papildomus matmenis, kitas visatas ir net begalinę jų daugybę.
Kiek tai atrodys nereikšminga, keista ar neteisinga po šimto metų? Neįmanoma pasakyti, bet paralelės su kai kuriais šimto metų senumo epizodais leidžia linksmai spėlioti.
Kraghas aiškiai parodo, kad šiandien aktuali tik nedidelė dalis 1890-ųjų pagrindinių mokslinių diskusijų. Ir nėra jokios priežasties manyti, kad tas pats nebus tiesa, kai istorikai iš naujo įvertins XXI amžiaus pradžios mokslą po šimto metų.
Nuoroda: arxiv.org/abs/1207.2016 : Krizės jausmas: fizika Fin-De-Siècle eroje