№3, 2000 г.
© В.Л.ГинзбургФизика: прошлое, настоящее, будущее
(Ответы на вопросы журнала “Physics World”)
В.Л.Гинзбург
Виталий Лазаревич Гинзбург, академик, советник РАН. Научные работы посвящены электродинамике, физике элементарных частиц, оптике, теории конденсированных сред, физике плазмы, радиофизике, радиоастрономии, астрофизике. Лауреат Ленинской и Государственной премий СССР. Награжден Большой Золотой медалью РАН имени М.В.Ломоносова. Член ряда иностранных академий.
Окончание XX века и вступление в третье тысячелетие сопровождается, естественно, появлением в журналах и даже газетах различных публикаций, подводящих итоги развития науки. В частности, печатаются соответствующие опросы. Как мне кажется, они представляют известный интерес.
Один такой опрос под названием “Physics World Millennium Survey” (“Обзор мира физики за тысячелетие”) провел научно-популярный журнал “Physics World”, издающийся Институтом физики Великобритании. Журнал этот аналогичен американскому “Physics Today”, а у нас по типу близок “Природе”, с той лишь разницей, что посвящен только физике и смежным научным направлениям.
Физикам (включая сюда и астрофизиков) из различных стран были посланы семь вопросов, ответы на которые обработаны и кратко прокомментированы в “Physics World” (1999. №12). Редакция журнала разослала вопросы 250 адресатам и получила 130 ответов. Ответы не опубликованы, и лишь весьма немногое, содержащееся в них, приводится в упомянутых комментариях. Не буду далее их касаться (за одним исключением), но приведу вопросы и мои ответы на них. Позволю себе надеяться, что подобная информация представит интерес для ряда читателей “Природы”. Итак, вопросы и мои ответы.
Вопрос 1. Каковы, по Вашему мнению, три наиболее важных открытия в физике и почему? [1]
Ответ. Простота вопроса кажущаяся. Что понимать под открытием? Можно понимать частное, конкретное. Например, открытие электрона, радиоактивности и т.п. Можно понимать открытие новых законов и принципов. Я склонен считать более важными не частные открытия, а общие концепции, взгляды и теории, обобщающие опыт. При таком подходе важнейшими являются:
— создание классической механики (Галилей, Ньютон);Если же говорить о конкретных открытиях, я бы выделил открытие электрона, фотона и кварков. Но чем хуже открытие нейтрона и позитрона (в 1932 г.)?— создание специальной и общей теории относительности (Эйнштейн);
— создание квантовой теории (Планк, Эйнштейн, Бор, Гейзенберг, Шредингер, Дирак).
Вопрос 2. Назовите пять физиков, вклад которых в науку наиболее важен.
Ответ. Безусловно, это Ньютон и Эйнштейн. А кого еще предпочесть: Аристотеля, Архимеда, Коперника, Галилея, Кеплера, Фарадея, Максвелла, Больцмана, Планка, Бора, Резерфорда, Гейзенберга, Шредингера, Дирака?.. Все же я бы остановился на Галилее и Боре. Но кто пятый?
Вопрос 3. Какова, по Вашему мнению, важнейшая нерешенная проблема в Вашей области?
Ответ. Я считаю физику все еще единой. Подробнее пишу об этом в статье, опубликованной в “Успехах физических наук” (1999. Вып.169. №4. С.419) [2]. Поэтому, строго говоря, у меня нет “моей области”. Но, несколько условно, мне все же ближе сверхпроводимость. В этой области важнейшей представляется проблема высокотемпературной и комнатнотемпературной сверхпроводимости (ВТСП и КТСП). Каков механизм сверхпроводимости в уже известных ВТСП (купратах)? Достижима ли КТСП?
Вопрос 4. Какова, по Вашему мнению, наиболее важная проблема в остальной части физики?
Ответ. Важнейшая нерешенная проблема в физике — конечно, создание единой теории всех взаимодействий, включая гравитационное. Можно это сформулировать и уже, как создание квантовой теории гравитации, включая квантовую космологию. Физики, по-видимому, еще очень далеки от цели. Называть теорию суперструн “теорией всего” (“theory of everything”) было с самого начала плодом увлечения или рекламы. Подробнее об этом я пишу в упомянутой статье в “УФН”.
Вопрос 5. Стали бы Вы изучать физику, если бы поступили в университет в этом году? Если не стали бы, то почему?
Ответ. Сейчас мне кажется, что я опять выбрал бы физику. Вместе с тем в настоящее время на первом месте в науке (пусть и условно) находится биология. Поэтому, будь я молодым, мог бы выбрать и биологию (опять же смотри мою статью в “УФН”).
Вопрос 6. Если бы Вы начинали свои исследования в физике, какую область физики Вы бы выбрали и почему?
Ответ. Как ясно из ответа на вопрос 3, мне не нравится узкая специализация. Физик должен в первую очередь знать и любить физику вообще, чем шире — тем лучше. Конечно, приходится выбирать что-то более узкое, особенно экспериментатору. Но и он (экспериментатор), если сможет, не должен быть на всю жизнь привязан к какой-то узкой области. Физик же теоретик и может, и должен работать над разными вопросами (и уж заведомо интересоваться ими). Поэтому, начиная работать в физике, я выбрал бы теоретическую физику, хотя очень уважаю электрон и всегда плохо вычислял и плохо владел математическим аппаратом. Но не нужно все же путать теоретическую физику и математическую физику.
Вопрос 7. Как сказал Стивен Хокинг (Stephen Hawking), вероятность того, что мы найдем (создадим) полную единую теорию в течение ближайших 20 лет, составляет 50%. Согласны ли Вы, что конец теоретической физики уже виден? [3]
Ответ. Много раз в истории физики считали, что вот-вот некоторые глубокие проблемы будут решены. На деле же решение либо надолго откладывалось, либо вообще не было достигнуто. По моей оценке, “вероятность того, что мы создадим полную единую теорию в течение ближайших 20 лет”, вряд ли превышает 1%.
Выше ответы приведены без всяких изменений. Сейчас мне хотелось бы уточнить ответ на вопрос 2. В качестве пятого я, подумав, называю безусловно Максвелла. Кроме того, в списке среди физиков XX в. я забыл упомянуть Ферми, да и, пожалуй, Ландау, Паули и Фейнмана. Главное, я как-то сосредоточился на физиках XX в. Поэтому в общем списке незаслуженно отсутствуют многие, например Гиббс.
Хочу также дополнить ответ на вопрос 7. В одной из своих статей (не стал сейчас ее искать) М.Планк (1858—1947) рассказал, что в молодости (т.е. примерно в 1880 г.) он обратился к одному уважаемому профессору физики за советом, чем заниматься. И вот профессор ответил примерно следующее: “Мне жалко вас, молодой человек, ибо вам осталось только стирать пыль с существующих физических приборов”. Другими словами, этот физик, как и немало других, считал, что главное в физике уже сделано. И это до открытия рентгеновских лучей, радиоактивности и электрона, до создания теории относительности и квантовой механики (!). Подобная слепота встречается и сегодня, между тем как перед физикой стоят еще гигантские нерешенные задачи.
В упомянутом комментарии редакции “Physics World” содержится один момент, который, вероятно, будет интересен читателям. Именно, были подсчитаны физики, упомянутые респондентами в ответах на вопрос 2.
По крайней мере “один голос” получил 61 физик. Их список таков, в порядке уменьшения поданного “числа голосов” (подчеркнуты имена ныне живущих физиков): Эйнштейн (119 голосов), Ньютон (96), Максвелл (67), Бор (47), Гейзенберг (30), Галилей (27), Фейнман (23), Дирак (22), Шредингер (22), Резерфорд (20).
По 16 голосов (т.е. упоминаний) получили Больцман, Фарадей и Планк, 13 голосов получил Ферми, шесть голосов было отдано М.Кюри, четыре голоса получили Бардин и Ландау, по три голоса — Белл, Бете и Гиббс; по два голоса — Архимед, Коперник, П.Кюри, Г.’тХофт, Хаббл, Кеплер, Паули, Шокли, Дж.Томсон, Таунс, Вайнберг, Юкава; наконец, по одному голосу получили: К.Андерсон, Аристотель, Беннетт, Бинниг, Блох, Карно, Клаузиус, Демокрит, Доплер, Эдисон, Евклид, Эддингтон, Эйлер, Хокинг, Д.Гилберт, Ланжевен, Лорентц, Майкельсон, Онзагер, Пайн-Гапошкина, Релей, М.Рис, Рорер, Рентген, Шавлов, Тьюринг, Уилер, К.Вильсон, Янг.0
Должен признаться, что не знаю, кто такие Bennett, Binnig и Rohrer. Но поскольку они получили лишь по одному голосу, мне не так уж и стыдно. Должен также заметить, что и ряд других физиков, включенных в список пяти, внесших наибольший вклад в физику всех времен и народов, вызывает удивление. Я даже подозреваю, что редакция считала и тех, кто в ответах просто упомянут (например, в списке имеются все имена, перечисленные мною в ответе на вопрос 2, хотя я отнюдь не всех из них включил в заветную пятерку). Кроме того, вероятно, не все респонденты поняли, что речь идет не только о физиках XX в. Но это, конечно, маловажно. Первая десятка в списке великолепна, да и дальше следует немало блестящих имен.
Из физиков первой десятки я был знаком, да и то, как говорится, лишь шапочно, с Бором и Дираком, а более близко лишь с Фейнманом. И как раз только “место”, отведенное Фейнману, вызывает у меня сомнение. Ричард Фейнман был превосходным физиком и яркой личностью, о чем и мне случилось писать [4]. Однако, как подчеркивал в свое время Ландау, квалифицировать роль и класс физиков (если уж вообще квалифицировать) нужно “по достижениям”, а не по другим признакам, например объему знаний, ораторскому искусству, учебникам и т.п. С этой точки зрения реальные научные достижения Фейнмана, сколь они ни велики, представляются мне уступающими всем остальным физикам, упомянутым в числе первых десяти, да и некоторым, оцененным в списке более скромно. Впрочем, не следует придавать всем этим “местам” существенное значение, хотя подобные “списки” и любопытны.
Думаю, что и у нас в России уместно было бы провести на достаточно серьезном уровне опрос типа осуществленного журналом “Physics World”.
Примечания
1. Как разъяснила мне редакция “Physics World”, здесь и ниже речь идет о всей истории физики, а не только, скажем, XX века.
2. Эта статья, помещенная в “Physics-Uspekhi” (английский перевод “УФН”), доступна в Интернете (см. www.ufn.ru).
3. См.: Хокинг С. Виден ли конец теоретической физики? // Природа. 1982. №5. С.48–56.
4. См.: Гинзбург В.Л. О Ричарде Фейнмане — замечательном физике и удивительном человеке // О физике и астрофизике. М., 1995. С.430.
