# Физика: научно или популярно?

Леонид Александрович Ашкинази

Обзоры научно-популярной литературы, N 9

Физика: научно или популярно?


Наука развивается быстрее, чем успевает расти средняя образованность людей: физика, химия, биология за последние четверть века продвинулись очень сильно, а средний по социуму уровень знаний по этим предметам -- да изменился ли он вообще? Понятно, что для продвижения науки от уровня А к уровню Б необходимо (но недостаточно), чтобы были люди, освоившие этот А. Поэтому верхний уровень образования растет. Например, англоязычные университетские учебники обновляются каждые несколько лет (что вызывает бурчание студентов -- учебники дорогие), а некоторые преподаватели "грузят" студентов новыми научными публикациями. Однако средний уровень - и даже "верхний средний", на который ориентируется НП-литература, -- неизменен. А читатель просит самого-самого, издатель (ничего личного, просто бизнес) хочет идти навстречу его кошельку, и часто популярность "без пролития крови" решает проблему с научностью. "Нет научности -- нет проблемы".


В области ИП-литературы ситуация проще: там часто можно апеллировать к бытовому опыту. Большинство знает, что такое "быстрый", "легкий", "дешевый". Ну, а если совсем непонятно, то радостно купимся на "продвинутый", "популярный" и "новейший". Популярный бозон Хиггса, продвинутая темная материя и теория новейших струн? -- не прокатит. Ситуация чуть легче с биологией -- там во многих случаях можно протянуть логическую ниточку до медицины. В крайнем случае можно рассказывать о том, что будет через пять лет, или рекламировать новейший пластырь со скидкой 50 %. С физикой сложнее, однако посмотрим, что у нас все-таки есть.


В качестве одного из примеров хорошей НП-литературы по физике в самом первом обзоре была названа книга Стивена Вайнберга "Мечты об окончательной теории: Физика в поисках самых фундаментальных законов природы", в которой излагается история некоторых фундаментальных идей, причем излагается так, что сообщаемые научные результаты оказываются связаны между собой причинами и следствиями, а также общими научными принципами. Поэтому в голове возникает некоторая картина, и даже ощущение, что уловлена некоторая логика. Сильной стороной книги является "многослойность" -- некоторые идеи, упомянутые в основном тексте, развиваются в примечаниях. Было бы здорово, если по этому пути шли бы авторы и других книг, сам же Стивен Вайнберг применил эту конструкцию и в книге "Объясняя мир. Истоки современной науки". Книга вполне популярна; в ней прослеживается развитие физических идей от древних греков до Ньютона.


Еще один пример корректного и увлекательного показа истории развития идей в конкретной области физики -- книга Николя Жизана "Квантовая случайность. Нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса". Особую прелесть придает книге то, что автор повествует о "драме идей" (Эйнштейн), разыгрывающейся в два последних десятилетия на наших глазах (что автор с ухмылкой и отмечает). Книга, кажется, предъявляет заметные требования к способности читателю отвлечься от социальных сетей и сосредоточиться на сложном, но и утешает: "Если вы не поймете всё, не волнуйтесь. Ведь наша цель -- понимать завтра чуть больше, чем мы понимали вчера".


Развитию идей -- но на более коротком временном отрезке и в основном -- идей одного человека посвящена книга Тибо Дамура "Мир по Эйнштейну. От теории относительности до теории струн". Предоставим слово автору: "Эта книга - не биография Эйнштейна. Еще меньше эта книга похожа на курс теории Эйнштейна или обзор современной физики. Мы хотели помочь читателю представить себя на месте Эйнштейна, чтобы разделить те особые моменты, когда ему удавалось "приподнимать краешек большой завесы", т. е. постигать некоторые скрытые механизмы Вселенной". Конечно, рассказать об эволюции физических идей, не касаясь самой физики, невозможно. В частности, автор разбирает (не слишком важную - с точки зрения физики) проблему "Пуанкаре, Лоренц или Эйнштейн" и показывает, что именно принципиально нового сделал последний. Не отказывая первым двум в заслугах, он пишет: "Именно новое понимание концепции времени, предложенное Эйнштейном, отличает его вклад от всего, сделанного другими учеными (в том числе Лоренцом и Пуанкаре) в области электродинамики движущихся тел. Для Лоренца и Пуанкаре существовало лишь одно "действительное время" -- абсолютное время Ньютона, с которым они были знакомы всегда".


Рядом с Эйнштейном надо назвать Фейнмана. Сегодня мы располагаем переводом части его книг -- кроме "Фейнмановских лекций по физике" это сборники его собственных рассказов о его жизни и некоторых других материалов: "Вы, разумеется, шутите, мистер Фейнман!", "Не все ли равно, что думают другие" и "Радость познания". Ранние издания первых двух из этих книг (2001 год, под чуть другими названиями) меньше по объему и содержат удивительно большое количество ляпов; в третьей ошибок меньше. То есть читать все эти книги надо, но пристально и осторожно, понимая, что переводчик не знает разницы между "ядерным взрывом" и "ядерной реакцией", между "серебряный" и "серебристый" и т. д., а на редакторе сэкономили. Кроме того, изданы две вполне читабельные книги о Фейнмане -- Джона и Мэри Гриббин "Ричард Фейнман: жизнь в науке" и Леонарда Млодинова "Радуга Фейнмана. Поиск красоты в физике и в жизни".


По категории НП из корпуса текстов Фейнмана могут проходить "Характер физических законов" и - частично -- "Дюжина лекций: шесть попроще и шесть посложнее" и "КЭД -- странная теория света и вещества". Автор -- как физик, педагог и честный человек -- не пытается изобразить "объяснение" новых открытий и результатов. Он пытается более понятно и последовательно рассказать о вещах, давно вошедших в учебники, частично даже в школьные. Причем он четко указывает, докуда доходит эта бурильная колонна и где мы останавливаемся. Было бы здорово, если этот метод использовали и другие -- и не только в НП, но и вообще в преподавании. А как пример работы на публику и изображения научности назовем книгу Мигуэля Сабадела "Когда фотон встречает электрон. Фейнман. Квантовая электродинамика", сделанную по обычному рецепту -- много бытовых подробностей, непонятно, откуда взятых, зато присыпанных умными словами, которые должны породить в читателе ощущение причастности.


Теперь мы обратимся для разнообразия к кое-чему противоположному -- к книге А.С.Дмитриева "Как понять сложные законы физики. 100 простых и увлекательных опытов для детей и их родителей". Популяризации науки через вовлечение в эксперимент -- наверное, самый эффективный для большинства детей способ. У него есть два важных недостатка. Первый -- он предполагает определенную активность читателя, причем не на уровне вышивания крестиком и не одевания/раздевания кукол. А я на уроках физики в 9-11 классе регулярно вижу, что лучшая часть человечества боится вообще брать что-либо в руки. Второй недостаток более глобален -- он предполагает трату на ребенка не денег, а времени. "Умного общения" со своим ребенком -- вместо пива, зомбоящика и хоккея.


Идеологически близка к этой книге вот эта: Гэвин Претор-Пинни "Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас". Автор не предлагает ставить эксперименты, он предлагает наблюдать мир вокруг. Конечно, наблюдать самому под компетентным руководством лучше всего, но прочтение этой, хорошо иллюстрированной и более чем разнообразной по рассмотренным примерам книги тоже будет полезно. В отличие от волн, которые в том или ином виде видели и жители Сахары, полярные сияния видели очень не все. Книга Ю.Г.Мизуна "Полярные сияния" вышла, увы, в 1983 году, и по тем временам могла считаться популярной. Многие нынешние читатели поморщатся от формул и графиков, но вдруг не все? Да и позднее ничего приличного на эту тему не издавалось; впрочем, в 2001 году была опубликована содержательная, но лишь статья Н.Л.Александрова "Полярные сияния"

www.astronet.ru/db/msg/1173555/index.html

Близка по источнику материала книга К.Ю.Богданова "Прогулки с физикой" (Библиотечка Кванта, вып. 98) -- она построена на рассмотрении физики не только природных, но и технических объектов и успешно показывает, как с помощью почти школьной физики можно частично объяснять некоторые процессы и явления.


Не часто удается придумать новый жанр. А вот Рэндаллу Манро с его книгой "А что, если?.. Научные ответы на абсурдные гипотетические вопросы" это удалось. Вот примеры вопросов, которые он вполне серьезно разбирает:

- Если Земля и все, что на ней находится, внезапно перестанет вращаться, но при этом атмосфера сохранит свою скорость движения?

- Если попытаться отбить бейсбольный мяч, брошенный со скоростью в 90 % от скорости света?

- Если искупаться в бассейне для отработанного ядерного топлива?

Ну и так далее -- целая книга! И все это вполне корректно физически -- начиная с вопросительного знака в конце фразы. В конце концов, если шахматисты могут рассматривать положения, которые невозможны в реальной партии, то чем хуже физики? А возможно ли такое в математике?


Одним из способов написать НП-книгу по физике без опоры на гипнотизирование читателя словами -- это сдвинуть ее в сторону ИП, то есть написать об инженерных проблемах физики, о реакторах, ускорителях, детекторах и т. д. По этому пути успешно пошел Рэй Джаявардхана в книге "Охотники за нейтрино. Захватывающая погоня за призрачной элементарной частицей". Возможно, чтение такой книги -- хороший способ выяснить, к чему склоняется ваше физическое сердце -- к теории или эксперименту? Или сердце того, кому вы ненавязчиво (со словами "тебе, наверное, это еще рановато") подсунули эту книгу.


Другой, более часто применяемый способ избежать сплошных заклинаний -- сосредоточиться на биографии ученого. Тут, правда, есть риск выйти за границы понятия "научпоп" -- впрочем, кто их видел? А книга может стать более содержательной за счет показа истории (политики, экономики) и за счет показа развития идей. По этому принципу построена книга Виталия Мацарского "Сэр Фред Хойл и драма идей". Поднятый автором слой публикаций для НП-книги огромен, и уже поэтому она представляет интерес. Сам персонаж книги широтой своих интересов и, скажем так, разнообразием отношений с людьми весьма способствует широте спектра затронутых в книге вопросов.


Большое внимание истории, в данном случае -- политике (первая половина прошлого века, Европа...), уделено в книге Альберто Искьердо "Революция в микромире. Планк. Квантовая теория". В остальном она примитивизированно излагает материал из учебника. Забавная деталь -- в том единственном месте, где автор придумывает бытовую сцену с участием главного героя, он прямо это оговаривает. А не вплетает фантазии в текст, как это делают некоторые. Кстати, что касается именно истории советской физики, перечня ее достижений и описания того, что сделала с ней советская система, то с этим можно ознакомиться в книге Г.А. Сарданашвили, "Между рассветом и закатом. Советская физика в 1950-1979 г.г.". Разумеется, эта книга совершенно не научпоп, это именно сводка исторических данных.


Среди НП-книг по физике есть частично излагающие то, что вошло в нормальные учебники, а частично -- просто произносящие слова. Такова книга Стивена Хокинга "Краткая история времени". Примерно до середины это учебник, а с середины -- гипноз слов, при этом обе половины освящены фамилией автора. Собственно, в этом нет ничего плохого, а если в результате чтения у кого-то возникнет серьезный интерес, то будет просто замечательно. К сожалению, на этот счет у нас нет данных, а ведь социологи могли бы их получить. Кстати, здесь стоит назвать книгу того же автора "Черные дыры и молодые вселенные", сборник его статей в основном о себе и о физике, оттуда же можно узнать его мнение о некоторых музыкальных произведениях.


Замечу только, что серьезные -- или даже великие -- достижения человека в какой-то одной области не означают, что его суждения должны быть авторитетны для других областей. Среди первоклассных ученых были и есть люди, ничего не понимавшие в искусстве, придерживающиеся омерзительных взглядов в политике, а в государствах, где это было полезно для карьеры, -- писавшие доносы на своих коллег, продававшие и предававшие. Впрочем, среди не-ученых таких было не меньше -- миллионы доносов написали не-ученые.


Вообще физики, с их упорством в стремлении знать, в том числе -- будущее Вселенной и основы мироздания, иногда строят, скажем так, полугуманитарные гипотезы. Эти гипотезы меньше, чем другие, опираются на эксперимент и наблюдение, но больше -- на смысл слов языка и иногда -- на математику. Язык является более высоким и поэтому более свободным уровнем обработки практики и поэтому он позволяет свободнее строить гипотезы. Которые именно поэтому, а также потому, что они больше содержат "языка", благосклоннее принимаются книжным рынком.


С математикой ситуация похожа -- в своих основах (ноль, единица, точка, линия...) она обобщает реальный мир, но, как выразился Станислав Лем, "готовую одежду портной относит на огромный склад. Если бы мы могли туда войти, то убедились бы, что одни костюмы подходят осьминогу, другие -- деревьям или бабочкам, некоторые -- людям. Мы нашли бы там одежды для кентавра и единорога, а также для созданий, которых пока никто не придумал. Точно так же, как этот портной, действует математика. Она создает структуры, но неизвестно чьи. Математик строит модели, совершенные сами по себе (то есть совершенные по своей точности), но он не знает, модели чего он создает". Поэтому математика придает физикам свободу -- иногда это приводит к забавной ситуации, когда школьник (реальный случай) спрашивает, почему сумма натурального ряда равна минус одной двенадцатой и не доказывает ли это справедливость теории струн?


Теперь немного о более мрачном. Нил Тайсон "Смерть в черной дыре и другие мелкие космические неприятности" -- винегрет из истории физики, полудетских рассказов о Вселенной, непонятно откуда взятых утверждений, иногда -- ошибочных. Игривый тон замечательно передан переводом, в результате мы имеем загадочные перлы. Например: "В рубрике "Это интересно знать" районной малотиражки такого не напечатают. Обычно там пишут о конференциях и о данных последних исследований". Или это такой английский юмор? Но книгу еще как-то можно читать, хотя неокрепшему мозгу и будет нанесен лингвистический ущерб. Впрочем, за ехидности в адрес киношников и разоблачение некоторых распространенных мифов автору -- локальный респект.


Еще один вариант внесения разнообразия в повествование и осмысленности в многообразие физических и околофизических гипотез, тщательно перечисляемых автором, -- богатое украшение текста философскими рассуждениями. По этому пути пошел М.П.Хван в книге "Неистовая Вселенная". Имеется и пример вообще "говорения ни о чем": Лоуренс М. Краусс "Вселенная из ничего". Это "издано" в Сети, особо отметим любительский -- в самом плохом смысле -- перевод; впрочем, у многих книг, а которых мы пишем в этих обзорах, перевод любительский -- в том смысле, что непрофессиональный.


Что касается "гипноза слов", то надо различать сознательное творчество "гиен пера" и вытаскивание кролика за струну из многомерного пространства и искреннее заблуждение профессионала-физика, просто не представляющего, что поймет и что не поймет читатель. Или -- что, впрочем, кажется мне гипотезой сомнительной-- автор рассчитывает на тонюсенький слой супермотивированных читателей (может быть, студентов немногих вузов), которым параллельное чтение книжки сгладит шок от учебника? Во всяком случае, попробовать читать эти книги, в отличие от последствий гиеновского творчества, стоит. Потому что переход от легкопонятного к "не совсем" в этих книгах не везде резкий, и чем издатель не шутит... По этой категории назовем книги Л.Б.Окуня "Азы физики: очень краткий путеводитель" и С.Б.Попова "Суперобъекты. Звезды размером с город" (про нейтронные звезды).


И в заключение назовем старую, но важную -- потому что поучительную - статью

Ирвинга Ленгмюра "Наука о явлениях, которых на самом деле нет", опубликованную в журнале "Наука и жизнь", в N 12 за 1963 и N 1 за 1964 год. Как ни странно, в Сети нашлась только одна страничка, где выложена эта статья scorcher.ru/art/theory/psevdo_science.php

но, если надо, мы вам поможем ее получить (как, впрочем, и остальные материалы). В статье подробно рассказано о нескольких случаях, когда добросовестно заблуждавшиеся ученые... ну, все сказано в названии.