Единство природы

Надо сказать, что слоны, на которых покоится вся физика, отнюдь не являются существами вполне самостоятельными. Особенности одного из них предопределяют в той или иной мере характер других. Только в теории элементарных частиц мы не обнаруживаем пока еще органической связи между свойствами этих частиц, силами и уравнениями движения. Еще не ясно, почему в мире существует определенное количество элементарных частиц и почему они имеют именно те свойства, которые обнаруживает эксперимент. Проблема строения элементарных частиц в этом смысле не решена. Однако уже сейчас имеется определенная надежда решить эту проблему, хотя бы отчасти, в недалеком будущем. Связи, о которых идет речь, начинают намечаться, и все крепче становится уверенность, что только недостатки нашего «научного зрения» создают иллюзию трех независимых столпов теории. Скорее всего все здание науки должно покоиться, так сказать, на одной черепахе, имя которой — единая теория поля. То, что мы принимаем за «самостоятельных слонов», на самом деле лишь своеобразные сегменты панциря этой неведомой нам пока черепахи.

Строение атомов, молекул и макроскопических кусков вещества вполне определяется известными нам силами взаимодействия между частицами, слагающими эти объекты, и законами их движения. Надо, конечно, знать еще, какие же частицы слагают атомы и вещество, и здесь нужные, сведения может дать только опыт. Дальше строение атома, молекулы и т. д. в принципе можно получить «на кончике пера». Правда, во многих случаях только в принципе. Возникающие трудности столь велики, особенно когда система состоит из большого числа частиц, что основные сведения приходится добывать опытным путем.

Как правило, исследователи раньше проникают в тайны строения с помощью прямых опытов, чем получают возможность исследовать его на основании одних лишь фундаментальных законов взаимодействий и уравнений движения.

Ведь последние часто удается сформулировать, когда ставят задачу объяснения известных фактов строения вещества *). Сейчас, например, мы знаем, из чего состоят атомные ядра всех элементов, но не имеем законченной теории ядерных сил и потому не можем предсказать теоретически с полной определенностью, насколько устойчива та или иная комбинация протонов и нейтронов.

*) Так, закон всемирного тяготения был открыт с помощью экспериментально установленных законов Кеплера.