5.2.3. Гипотетико-дедуктивный метод

Понятие гипотеза в большинстве словарей определяется так: «Это положение, являющееся предварительным и предположительным суждением, объясняющим природу некоторого явления или группы явлений. Высказываемое предположение может касаться существования объекта, причин его возникновения, исчезновения или изменения, проявления его свойств и связей, его прошлого и будущего и т.п. Выдвигаемая на основании определенного, но недостаточного знания об изучаемом круге явлений, гипотеза выступает в роли принципа, формирующего программу дальнейших экспериментов и наблюдений» (Егоров Ю.В., Аркавенко Л.Н., Осипова О.А. Словарь-справочник по естествознанию. Екатеринбург. Изд. дом «Сократ», 2004. С. 72).

Следует различать обстоятельства, когда это слово в обыденной речи используется всего лишь как «предположение», которое можно высказывать по самым разным житейским поводам (например, у меня есть чутье, догадка, что ли, гипотеза о том, что завтра наша команда выиграет со счетом 1:0), и когда то или иное предположение выступает в роли научной гипотезы. Частным случаем научной гипотезы является статистическая гипотеза, которая будет обсуждена позже.

Научная гипотеза выдвигается в тех случаях, когда исследование сталкивается с научной проблемой, т.е. с такой ситуацией, когда некое объективное явление, феномен, эффект, процесс, факт, аномалия было (был, была) зафиксировано (был составлен интерсубъективно подтвержденный протокол наблюдения, эксперимента, сделаны фотоснимки, сняты показания приборных самописцев и т.п.), но объяснение этого события с опорой на всю сумму выработанных человечеством научных знаний оказывается бессильным. Здесь необходимы следующие оговорки: во-первых, речь идет не об индивидуальном незнании или неумении объяснять (если так, то почитай, изучи, расспроси и т.д.), но об общечеловеческом незнании; во-вторых, всегда нужно помнить, что такая ситуация может сложиться только в рамках научных методов постижения мира, ибо, только «исповедуя» научную методологию, можно признаться в том, что некоторое явление, факт внешнего естественного или технического мира непонятен, требует объяснения, а вся сумма накопленных человечеством знаний «молчит», хотя миф, мистика, не говоря уж о паранаучных «учениях» всегда могут «объяснить» любую аномалию, любой непонятный эффект. Так что только в научной практике на вопрос «что это такое?» можно в ответ услышать, что «пока это науке не известно». В естествознании не очень распространена концепция агностицизма, поэтому в этом «пока» сосредоточены все надежды на то, что нечто, бывшее когда-то не понятым феноменом, будет со временем изучено, прояснено, объяснено и включено в арсенал науки, а затем – и практики, техники.

По этому поводу существует некий исторический анекдот (может быть, «байка») про деда Чарльза Дарвина Эразма Дарвина, который был сторонником проведения самых, казалось бы, нелепых и неожиданных экспериментов. Когда его спросили, какой опыт он поставил в последний раз, он ответил, что «играл на трубе перед геранью». А в ответ на вопрос, «каков был эффект», сказал, что «пока отрицательный». Впрочем, у герани нет ушей, но нередко в «свободной» прессе можно встретить утверждение, что музыка Моцарта положительно влияет на удой молока у коров, а рок – отрицательно. Ну, это – к слову…

Таким образом, возникновение научной проблемы вынуждает искать объяснение причин появления того или иного феномена вне всего накопленного человечеством знания. Невозможно предъявить это объяснение, получив его дедуктивно, выведя из какого-нибудь фундаментального положения, известного в науке (аксиома, закон, теория, концепция…). Здесь возможны два проблемных «сценария»: во-первых, требуется объяснить некое явление или факт, сообщив существование причины его появления, которая до сих пор не состояла на «вооружении» науки, а после ее провозглашения и изучения будет «достраивать» научное знание; во-вторых, когда эти причины, произведшие или производящие наблюдаемые проблемные феномены, недоступны непосредственному опыту (как, например, состав центра, ядра Земли, образцы которого пока невозможно положить на лабораторный стол рядом с образцами лунного грунта), а, между тем, действия или следствия их могут быть изучаемы. В кибернетике это называют моделью «черного ящика».

И в том, и в другом случае выход из проблемной ситуации только один: объяснение требуется «творчески создать», «выдвинуть гипотезу», а попросту говоря, – объяснение нужно придумать в обстоятельствах, когда никакая логика не в состоянии предложить никакой силлогизм.

Итак, выдвижение гипотезы – акт творческий, этому делу научить нельзя, как нельзя научить кого угодно сочинять музыку на уровне Баха или Мусоргского или поэзию, достойную сравнения с Данте или Пушкиным. Современная наука (естественная в первую очередь) «выстрадала» ряд требований к выдвижению научных гипотез. Это – что-то вроде «научной этики». Жизнеспособность таких требований подтверждена всей историей естествознания, которая знает времена затруднений, даже своего рода научной «паники», предчувствия «апокалипсиса», но никогда не переживала ощущения краха, хотя бы потому, что современная техника, основанная на науке физического цикла, успокаивала мятущиеся умы человечества, потому что работала. Итак, вот эти требования:

● Гипотеза должна согласовываться с фактическим материалом, на базе которого и для объяснения которого она выдвигается. Не следует также упускать из виду какие-либо сопутствующие объясняемому феномену явления, детали, «штрихи» и т.д.

● Гипотеза не должна противоречить твердо установленным и надежно проверенным научным положениям, эмпирическим фактам и сведениям о мире; обнаружение такого несоответствия – сильный аргумент, указывающий на ложность (ошибочность) ее (гипотезы) формулировки. Так, в свое время, обнаружение радиоактивности могло спровоцировать неких физиков отказаться от первого закона термодинамики, поскольку этот раздел физики не включал явление радиоактивности в свои научные тексты даже в качестве раскрепощенной фантазии. Вот ведь даже Фредерик Содди (1877-1956), коллега и «правая рука» Резерфорда при установлении «природы и причины радиоактивности», за что Резерфорд получил Нобелевскую премию, даже Содди обронил «капитулянтскую» фразу: «Радиоактивные вещества годами выделяют энергию, выделяют ее самопроизвольно и неистощимо» (Содди Ф. Радий. М.: Т-во И.Н. Кушнерев и К^о, 1910. С. 3; курсив мой, – Ю.Е.). «Неистощимый» источник энергии, – конечно, приговор классической термодинамике. Но страсти улеглись только тогда, когда обнаружили, пусть и очень медленно происходящее, но убывание энергии, некогда (пусть хоть на заре сотворения мира) запасенной радиоактивными веществами. То есть, соблазн заявить, что есть примеры возникновения неиссякаемой энергии «из ничего», рухнул, когда научились измерять и сравнивать радиоактивные излучения во времени.

● Гипотеза должна быть принципиально проверяемой либо непосредственно, если явление (эффект, закономерность и т.п.). в отношении которого она выдвигается, допускает прямое наблюдение, либо косвенно, путем проверки дедуктивно выведенных и наблюдаемых следствий из этой гипотезы. Вот мнение Поппера: «В науке не могут существовать высказывания, которые нельзя было бы проверить, а следовательно, в ней не может быть и высказываний, которые нельзя было бы опровергнуть. <…> Дело в том, что я не требую, чтобы каждое научное высказывание было действительно проверено, прежде чем оно будет принято. Я требую только, чтобы каждое такое высказывание допускало проверку, или, иначе говоря, я отказываюсь принять точку зрения, согласно которой в науке существуют высказывания, которые нам следует покорно принять как истинные только потому, что проверять их представляется невозможным по логическим основаниям» (Поппер К. Логика научного исследования. М.: Республика, 2005. С. 44).

● Научная гипотеза должна основываться на допущении действия только естественных, природных сущностей, не выходить за рамки приемлемых в естествознании причин (т.е. должно быть соблюдено единство понятийно-терминологического аппарата естественных наук). Несоблюдение этого условия, допущение в качестве объясняющей причины проявления каких-то сверхъестественных факторов (например, демонические силы и пр.) лишает гипотезу статуса научного предположения, т.к. ее нельзя экспериментально ни подтвердить, ни опровергнуть. Такую ситуацию следовало бы назвать «возвратом к мифу».

● Желательно, чтобы гипотеза выдерживала проверку на принципиальную приложимость к широкому классу исследуемых объектов и явлений. Она должна «охватывать» не только те феномены и события, для объяснения которых была сформулирована и выдвинута, но и возможно более обширный круг родственных им явлений. Так, например, гипотеза квантов, предложенная М. Планком для объяснения частного явления – излучения абсолютно черного тела, – была распространена и на другие разделы физических явлений (фотоэффект), а затем и химии, что позволило в короткое время выделить квантовую механику в самостоятельную главу (раздел) современной теоретической физики.

● Гипотеза должна обладать предсказательной силой; от нее нужно требовать, чтобы она предоставляла дедуктивные умозаключения (логически построенные выводы), проверяемые эмпирически. Вот поучительный пример из истории астрономии. После того, как идеи и методы механики Ньютона получили всеобщее признание, поставив, в частности, небесную механику на прочный фундамент «трех законов», стало возможным не только объяснять динамику круговращений планет, но и предсказывать их (планет) предстоящее расположение на небесном своде. Но когда английский астроном Вильям Гершель (1738-1822), построив новый 40-футовый (12м) рефлектор, открыл неизвестную дотоле планету Уран (1781 г.), то вдруг оказалось, что его (Урана) передвижение относительно видимых звезд не подчиняется строго законам небесной механики, он к «назначенному» месту опаздывал. Можно было, конечно, смириться с этой аномалией (какое отношение эта планета имеет к земным событиям? На курс фунта стерлингов что ли влияет? Или на удой коров?), можно было бы ввести какие-нибудь поправочные коэффициенты, с помощью которых движение Урана вписывалось бы в общую картину движений планет. Но все это противоречило бы главной идее Ньютона о существовании всемирного тяготения, т.е. предположение (гипотеза) о том, что до Сатурна небесная механика выполняется безукоризненно, обеспечивая объяснение движения планет и предсказание их расположения в будущем, а вот за пределами Сатурна она (механика) уже нуждается в некоторых поправках. Так, конечно, можно было рассуждать, если речь шла бы об особенностях законоуложений граничащих стран: конституция некой страны не принимается во внимание за ее границами, – там своя конституция. Но в естественных науках, прежде всего в физике и механике, такие «реверансы» в сторону античного бога неба Урана невозможны.

В сущности то, что сделали англичанин Джон Адамс (1819-1892) и француз Урбен Жан Жозеф Леверье (1811-1877) можно было бы назвать «спасением репутации» механики. Будучи уверенными в универсальности законов Ньютона, они выдвинули гипотезу (соответственно в 1845 и 1846 г.г.) о существовании еще одной планеты теперь за орбитой Урана и выполнили независимо друг от друга расчеты из предположения, что именно эта неизвестная еще планета и есть причина помех движения Урана. Из этих вычислений местонахождение новой планеты следовало однозначно при условии, что расчеты выполнялись по законам механики. После опубликования расчетов с указанием места нахождения планеты немецкий астроном Иоганн Готфрид Галле (1812-1910), направив на эту область небесного свода телескоп, обнаружил планету Нептун (еще один бог античного Олимпа). Об этом событии в истории науки сохранилась крылатая фраза: «Нептун был открыт на кончике пера». Таким образом, эта история до сих пор служит ярким примером проверки предсказательной функции гипотезы (предположение о существовании еще одной планеты и указание ее координат).

● Еще одно требование к выдвигаемым гипотезам также было «выстрадано» наукой: активно работающие ученые, создатели науки давно обратили внимание на то, что научные проблемы наилучшим образом, конструктивно и продуктивно разрешаются тогда, когда предлагается логически наиболее простая гипотеза, которая, выдержав ряд многочисленных проверок приобретает со временем статус закона, но при этом упомянутая простота должна сочетаться с максимальной универсальностью. Так, например, выглядит закон всемирного (т.е. универсального) тяготения: F = γm₁m₂/r². Эту формулу каждый, хоть когда-либо изучавший элементарную физику, воспринимает как лаконичный иероглиф.

Вот мнение по этому поводу Макса Планка: «… Я всегда держался мнения, что закон природы выражается тем проще, чем более общим он является» (Планк М. Единство физической картины мира. М.: Наука, 1966. С. 142).

Эта ситуация сводится к старой методологической проблеме, называемой «бритвой Оккама (Уильям Оккам, ок. 1300-1349 или 1350, английский схоласт и естествоиспытатель): «Entia non sunt multiplicianda praeter necessitatem» (не творите лишних сущностей сверх необходимых). По этому поводу английский математик и философ Бертран Рассел (1872-1970) писал: «Реальность есть бытие конкретной вещи, и она одна может быть объектом опыта, давая непосредственное и определенное знание сущности вещей… Именно в этом смысле нам нужно истолковывать утверждение Оккама: « Тщетно делать с большим то, что можно делать с меньшим». <…> Мыслители последующих веков, обращавшиеся к вопросам научного метода, трактовали этот принцип по-своему. «Бритва Оккама» становится у них общим принципом экономии мышления, требованием соблюдения приличий. Если подойдет простое объяснение, то ни к чему искать сложное» (Рассел Б. Мудрость Запада: Историческое исследование западной философии в связи с общественными и политическими обстоятельствами. М.: Республика, 1998. С. 251).

Верным признаком бессодержательности предлагаемых гипотез и развиваемой теории является терминологическое многословие: чем более компактен арсенал понятий (терминов), тем больше поводов ожидать от такого учения всепроникающей обязательности, буквально так, как писал в свое время Годфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716), немецкий философ, физик и математик: «… Нормой и критерием употребления терминов должна быть максимальная краткость общеупотребительного или максимальная употребительность краткого термина. <…> Будет ошибкой затемнять предмет новыми и по большей части весьма неподходящими придуманными словами…» (Лейбниц Г. В. Сочинения в четырех томах. Т. 3. М.: Мысль, 1984. С. 73).

Таким образом, гипотетико-дедуктивный метод, являющийся одним из основных «движителей» развития науки, сводится к трем этапам действий после появления научной проблемы: 1) выдвижение некоей гипотезы или совокупности гипотез относительно исследуемого предмета (предметной области); 2) осуществление логического вывода следствий (функция дедукции) из выдвинутых гипотез; 3) всесторонняя проверка следствий (логическая и эмпирическая) с точки зрения их истинности или ложности применительно к рассматриваемой проблеме. Если какие-либо следствия оказываются ложными, то тогда подвергаются корректировке исходные гипотезы, согласуясь с выше сформулированными требованиями; во всяком случае, если гипотез бывает выдвинуто несколько, то между ними возникает своего рода конкуренция, отбор, «кастинг», когда на обочину научной магистрали (это тот путь науки, о котором обычно говорится в учебниках) отбрасываются предположения, не выдержавшие проверок.

Следует еще раз подчеркнуть, что не существует никакого надежного алгоритма поиска и формулирования гипотез. Вот мнение на этот счет Эйнштейна:

«Обилие фактического материала незаменимо для перспективной теории. Этот материал сам по себе не дает отправного момента для дедуктивной теории; под влиянием этого материала может оказаться возможным «построить» некий общий принцип, который в свою очередь сможет послужить отправным моментом для логической (дедуктивной) теории. Не существует логического пути, который привел бы от эмпирического материала к общему принципу, на который потом могла бы опереться логическая дедукция. Итак, я не верю, что существует путь Милля* [сноска: Индивидуальный метод Джона Стюарта Милля (1806-1873), изложенный в его трактате по логике в 1843 г., основывается на справедливости закона причинности. Милль исходит из представления о числе и возможности исчисления] к познанию через индукцию; во всяком случае, это никак не логический метод. <…> И чем дальше продвигается теория, тем отчетливее становится ясным, что индуктивным путем нельзя найти основные законы, на основе одних опытных фактов (например, уравнения поля тяготения или уравнения Шрёдингера в квантовой механике). В общем можно сказать так. Путь от частного к общему интуитивен, путь от общего к частному – логичен» (Письмо А. Эйнштейна М. Бессо, 20.03.52. // Эйнштейновский сборник, 1977. М.: Наука, 1980. С. 44).

Обсуждение гипотетико-дедуктивного метода как главного «мотора» развивающейся науки есть повод и смысл сопроводить значительным фрагментом текста Карла Поппера, обсуждавшего функцию эволюционной эпистемологии, теории, которая пытается объяснить статус науки и ее рост:

«Основными проблемами эволюционной эпистемологии считаю следующее: эволюция человеческого языка и роль, которую он играл и продолжает играть в росте человеческого знания; понятия (ideas) истинности и ложности; описания положений дел (states of affaires) и способ, каким язык отбирает положения дел из комплексов фактов, составляющих мир, то есть «действительность».

Сформулируем это кратко и просто в виде двух следующих тезисов.

Первый тезис. Специфически человеческая способность познавать, как и способность производить научное знание, являются результатами естественного отбора. Они тесно связаны с эволюцией специфически человеческого языка. <…>

Второй тезис. Эволюция научного знания представляет собой в основном эволюцию в направлении построения все лучших и лучших теорий. Это – дарвинистский процесс. Теории становятся лучше приспособленными благодаря естественному отбору. Они дают нам все лучшую и лучшую информацию о действительности. (Они все больше и больше приближаются к истине). Все организмы – решатели проблем: проблемы рождаются лицом к лицу с практическими проблемами, а из них иногда вырастают теоретические проблемы, поскольку, пытаясь решить некоторые из наших проблем, мы строим те или иные теории. В науке эти теории являются высококонкурентными. Мы критически обсуждаем их; мы проверяем их и элиминируем (исключаем, устраняем, – Ю.Е.) те из них, которые, по нашей оценке, хуже решают наши проблемы, так что только лучшие, наиболее приспособленные теории выживают в этой борьбе. Именно таким образом и растет наука.

Однако даже лучшие теории – всегда наше собственное изобретение. Они полны ошибок. Проверяя наши теории, мы поступаем так: мы пытаемся найти ошибки, которые скрыты в наших теориях. Иначе говоря, мы пытаемся найти слабые места наших теорий, точки их слома. В этом состоит критический метод. В процессе критической проверки требуется большая изобретательность.

Эволюцию теорий мы можем суммарно изобразить следующей схемой:

P₁ → TT → EE → P₂.

Проблема (P₁) порождает попытки решить ее с помощью пробных теорий (tentative theories) (TT). Эти теории подвергаются критическому процессу устранения ошибок (error elimination) ЕЕ. Выявленные нами ошибки порождают новые проблемы P₂. Расстояние между старой и новой проблемой часто очень велико: оно указывает на достигнутый прогресс.

Ясно, что этот взгляд на прогресс науки очень напоминает взгляд Дарвина на естественный отбор путем устранения неприспособленных – на ошибки в ходе эволюции жизни, на ошибки при попытках адаптации, которая представляет собой процесс проб и ошибок. Так же действует и наука – путем проб (создания теорий) и устранения ошибок.

Можно сказать: от амебы до Эйнштейна всего лишь один шаг. Оба действуют методом предположительных проб (TT) и устранения ошибок (EE). В чем же разница между ними?

Главная разница между амебой и Эйнштейном не в способности производить пробные теории TT, а в EE, то есть в способе устранения ошибок. Амеба не знает процесса устранения ошибок. Основные ошибки амебы устраняются путем устранения амебы: это и есть естественный отбор. В противоположность амебе Эйнштейн осознает необходимость EE: он критикует свои теории, подвергая их суровой проверке. (Эйнштейн говорил, что он рождает и отвергает теории каждые несколько минут). Что позволило Эйнштейну пойти дальше амебы? Ответ на этот вопрос составляет основной, третий тезис настоящей статьи.

Третий тезис. Ученому-человеку, такому как Эйнштейну, позволяет идти дальше амебы владение тем, что я называю специфически человеческим языком.

В то время, как теории, вырабатываемые амебой, составляют часть ее организма, Эйнштейн мог формулировать свои теории на языке; в случае надобности – на письменном языке. Таким путем он смог вывести свои теории из своего организма. Это дало ему возможность смотреть на свою теорию как на объект, смотреть на нее критически, спрашивать себя, может ли она решить его проблему и может ли она быть истинной и, наконец, устранить ее, если выяснится, что она не выдерживает критики. Для решения такого рода задач можно использовать только специфически человеческий язык.

Эти три тезиса, взятые вместе, составляют основу моей эволюционной эпистемологии» (Поппер К. Эволюционная эпистемология/ Эволюционная эпистемология и логика социальных наук: Карл Поппер и его критики. М.: Эдиториал УРСС, 2006. С. 57).

Тем не менее один вопрос остается открытым: каким образом исследователь все-таки восходит к догадке о существовании объективной причины проблемного факта? Эта причина или этот объект еще неизвестны науке (так, до Резерфорда не было известно, что атом похож на солнечную систему, а до Томсона никто не знал о существовании электрона). Ссылка на творческую интуицию, откровение или случайность постоянно присутствует в исторической литературе, посвященной науке.

Американский логик Ч. С. Пирс (продолжаем пользоваться переводом его текстов, приведенных в книге В. А. Светлова), обосновывая необходимость обсуждения природы и стадию творческого акта, «открывающего» гипотезу, предложил термин абдукция для обозначения этой стадии. Вот его подлинный текст:

«Как вообще происходит, что человек создает истинные теории о природе? Благодаря индукции мы знаем, что человек владеет теориями, которые истинны, потому что их предсказания выполняются. Но благодаря какому умственному процессу они появлялись в его уме? <…> Если мы назовем дедукцией, индукцией и абдукцией три основных класса вывода, тогда к дедукции следует отнести все виды математического доказательства, <…> к индукции – согласие, иногда требующее количественной модификации, с уже выдвинутым высказыванием, <…> тогда как к абдукции – все операции, с помощью которых создаются теории и понятия. <…> Важно понять, что истинное сомнение имеет внешнее происхождение, обычно оно рождается от удивления (мысль Аристотеля, – Ю.Е.); ведь человеку невозможно создать у себя состояние подлинного сомнения усилием воли, которого было достаточно, чтобы представить условие математической теоремы. <…> Ибо убеждение, пока оно длится, представляет сильную привычку и, как таковое, заставляет человека быть убежденным до тех пор, пока некоторое удивление не разрушит эту привычку. <…>

Только новый опыт, внутренний или внешний, может изменить убеждение. <…> Абдуктивное предположение приходит к нам наподобие вспышки. Оно – акт озарения, хотя и чреватый заблуждениями. Верно, что различные элементы гипотезы известны нам еще до ее появления; но ее смысл состоит в том, чтобы связать вместе то, что мыслилось до ее появления как несвязанное, чтобы озарить нас новым предположением еще до нашего размышления». (Ч. С. Пирс; цит. по Светлов В. А. История научного метода. М.: Академический Проект; Деловая книга, 2008. С. 251).

Вряд ли Пирс этим рассуждением исчерпывающе прояснил путь восхождения к гипотезе, уподобив абдукцию вспышке и озарению. Здесь можно было бы призвать на помощь и интуицию или откровение, которое посещало выдающихся религиозных деятелей прошлого (Авраам, Моисей, Магомет…). Абдукция «встраивается» в логику, так как она рождает гипотезу, которая посредством дедукции, т.е. логически, а затем и на эксперименте выдерживает проверку на истинность. Но сам акт рождения гипотезы, абдукция, протекает вне логики, это психологическая тайна. Если бы ее удалось раскрыть и абдукцию формализовать, то тогда мир бы заполонили Архимеды, Кеплеры, Эйнштейны и Менделеевы, что, как заметил по свидетельству А. П. Чехова один персонаж в письме ученому соседу, – «этого не может быть, потому что этого не может быть никогда».

В этой проблеме любопытна одна деталь. Ни один автор ключевых гипотез науки в своих научных публикациях никогда не описывал сам процесс прихода к новой идее, не пересказывал о пережитых им «творческих муках» и т.п. Зато рассказы об этих «звездных часах человечества», публикуемые популяризаторами науки, или даже околонаучной фольклор содержат много сюжетных эпизодов: ванна Архимеда, яблоко Ньютона, сон Менделеева и т.п. Одним словом, «сел, задумался, открыл…» Тем не менее, в завершение этого раздела пособия интересно изложить фабулу «расследования по делу о бета-распаде». Вкратце вот в чем проблема.

При изучении радиоактивного бета-распада, например, ¹⁴C → ¹⁴N + e^- (бета-частица), было обнаружено, что спектр бета-частиц имеет колоколобразную форму (см. рис. 1):

Е_max

Рис. 1. Типичная форма энергетического спектра бета-распада.

N – число бета-частиц (электронов); Е – энергия бета-частиц;

E_ср – средняя энергия и E_max – максимальная энергия бета-частиц

спектра.

Получается, что бета-частица уносит из ядра не строго определенную энергию, представляющую собой разность энергетических уровней состояния ядер углерода-14 и азота-14, что, конечно, было воспринято всеми как скандал в молодой, только что начавшей развиваться науке, – ядерной физике. Под удар были поставлены не только законы сохранения энергии и импульса, но и закон сохранения углового момента.

Нильс Бор предложил относиться к этой аномалии статистически, допустив, что в микромире законы сохранения выполняются «в среднем», в результате суммирования импульсов и энергий по огромному числу элементарных, единичных актов в макроскопическом объекте, т.е. где-то и когда-то бета-частице «позволяется» уносить энергию большую, а где-то меньшую, но в общем балансе закон сохранения удовлетворяется.

Доктор ф-м.н. В. Нозик («Наука и жизнь», 2000. № 2) рассказывает о дальнейших событиях следующее: «В конце 1930 года на конференции физиков в Тюбингентском университете огласили письмо Паули (Вольфганг Паули, 1900-1958, австро-швейцарский физик-теоретик, – Ю.Е) от 4 декабря. Оно было адресовано Гансу Гейгеру и Лизе Мейтнер, но предназначено для всех участников:

«Дорогие радиоактивные дамы и господа. Я прошу вас выслушать со вниманием в наиболее удобный момент посланца, доставившего это письмо. Оно расскажет вам, что я нашел отличное средство для закона сохранения и правильной статистики. Оно заключается в возможности существования электрически нейтральных частиц… Непрерывность β-спектра станет понятной, если предположить, что при β-распаде вместе с каждым электроном испускается такой «нейтрон» (позже эту частицу с подачи Э. Ферми стали называть нейтрино, по-итальянски «нейтрончик», а собственно нейтрон был открыт в 1942 г. Джеймсом Чэдвиком, – Ю.Е.); причем сумма энергий «нейтрона» и электрона постоянна… Не рисковать – не победить. Тяжесть положения при рассмотрении непрерывного β-спектра становится особенно яркой после слов проф. Дебая, сказанных мне с сожалением: «Ох, лучше не думать обо всем этом… как о новых налогах». Следовательно, необходимо серьезно обсудить каждый путь к спасению. Итак, уважаемый радиоактивный народ, подвергните это испытанию и судите».

Гипотеза о существовании элементарной частицы нейтрино, которая в рамках предположений о ее свойствах (нулевой заряд, вероятно, нулевая масса, крайне низкая вероятность взаимодействия с веществом) долгое время оставалась буквально неуловимой, ее существование не было подтверждено, не было установлено убедительным экспериментом более двадцати лет. Только в 1953-56 г.г. американские физики Ф. Райнес и К. Коуэн провели эксперименты по так называемому «обратному β-распаду» (подробности этих опытов оставим в стороне – они выходят за рамки «жанра» предлагаемого текста) и подтвердили догадку Паули о существовании этой странной частицы.

Чисто внешне поступок Паули был нарушением принципа («бритвы») Оккама, что, вероятно, омрачало его совесть физика-теоретика. Так, в 1933 году на Сольвеевском конгрессе он говорил: «… Я предложил следующую интерпретацию β-распада: законы сохранения имеют силу; эмиссия β-частицы происходит вместе с испусканием чрезвычайно проникающих нейтральных частиц, которые еще не наблюдались…» Несколько раньше он говорил, не шутя: «Я сделал что-то ужасное. Физику-теоретику никогда не следует делать ничего подобного. Я предложил нечто, что никогда не будет проверено экспериментально». Но в этом случае Паули ошибся: Райнес и Коуэн еще при его жизни на опыте продемонстрировали существование плода его интуиции. В дальнейшем уже не только ядерно-физическая наука и техника, но и астрофизические наблюдения и измерения показали вездесущую универсальность физики нейтрино, в связи с чем «драма идей», начавшаяся с «картинки» бета-спектра сейчас пришла к развязке. Интересно, надолго ли?