Абрам Федорович Иоффе. Часть 2
- Моя жизнь и работа (А.Ф. Иоффе)
- Физика для техники, наука для производства (Б.И. Козлов)
- Отдел теоретической физики (Документ)
- Развитие атомистических воззрений в ХХ в. (А.Ф. Иоффе)
- Диалектика световых явлений (С. И. Вавилов)
Формально-феноменологические теории, каковыми являются прежде всего релятивистская и квантовая физика — а в наши дни на первый план выдвинулась современная космогония — не могли завоевать умы миллионов без проведения в свое время соответствующей интеллектуальной артподготовки. Работа по внедрению в массы названных спекулятивных учений осуществлялась по всему миру с колоссальным сопротивлением со стороны так называемых физиков-классиков. Нам почти не известна ожесточенная борьбы формалистов с конструктивистами в масштабах мировой истории науки. Физики старшего поколения, возможно, что-то еще слышали о самоубийстве Людвига Больцмана. На этот отчаянный поступок его подтолкнули Мах и Оствальд, которые публично издевались над его "наивными механистическими" взглядами. Сейчас мы практически не в состоянии восстановить детали этой трагедии, поскольку формалисты тщательно скрывают свои неблаговидные поступки. Но мы можем и должны знать важнейшие сражения российских конструктивистов и формалистов.
Отечественная история в определенном смысле более поучительна, чем мировая, поскольку конструктивисты Советской России оказали самое энергичное сопротивление новой схоластике в силу господства в нашей стране на протяжении всего ХХ столетия жесткой материалистической идеологии, которую взяли на вооружение пришедшие к власти коммунисты. Борьбе большевиков с импортным формализмом сильно помогла книга Ленина "Материализм и эмпириокритицизм", которая два десятилетия сдерживала натиск русских махистов. Именно в этой книге впервые использовался термин "физический идеализм", которым материалисты-конструктивисты клеймили своих "классовых врагов". По случаю 25-летия этой книги, в 1934 году, была организована (главным образом со стороны советских философов, лидером которых был А.А. Максимов) массированная атака на советских естествоиспытателей, придерживавшихся формально-феноменологического мировоззрения. Однако к концу 1936 года гонимые ловко перехватили инициативу и к началу 1938 года одержали практически полную и окончательную победу над физиками-механицистами.
Лагерь конструктивистов у нас в стране возглавляли выходцы из московской школы аэро- и гидромеханики — Н.П. Кастерин, К.А. Тимирязев, А.С. Предводителев и примкнувший к этим москвичам петербуржец В.Ф. Миткевич. Они действовали достаточно разрозненно и выдвигались на боевые позиции в разное время. Формалисты же — А.Ф. Иоффе, И.Е. Тамм, Я.И. Френкель, В.А. Фок и С.И. Вавилов — концентрировались в основном в Ленинграде. Неосхоласты вели себя намного сплоченнее, так что в момент нанесения решающего удара, приходящегося на печально известный 1937 год, им удалось взять верховную власть в главных научно-образовательных институтах страны и это в условиях тотального господства враждебной им материалистической идеологии. Ничего подобного в других странах произойти, конечно, не могло. Победа идеалистов-формалистов над материалистами-конструктивистами в СССР была бы невозможна без умелой политической игры Абрама Федоровича Иоффе. Разобраться, что это была за личность, нам поможет написанная им в 1933 году небольшая книжечка —
Автобиографический очерк
А.Ф. Иоффе
У Абрама Федоровича остались очень нехорошее впечатление об учителях и в целом о реальном училище, в которое он поступил в 1888 году, когда ему не было еще и 8 лет.
Все преподавание в наше время было формальным; нужно было знать, а не понимать. И всё же того вреда, которого можно было ожидать, школа не принесла, — ей не удалось отучить учеников думать. Спасала нас вражда к преподавателям. Учителя — это чиновники, начальство, связанное с полицией. Против них — товарищеская организация учеников. Мы старались разыскивать, читать и обсуждать именно те книги и вопросы, которые преподаватели считали преступными. Наряду со скучными обязательными учебниками мы добывали нелегальные книжки, слушали рассказы высланных студентов. Вот пример наших отношений к преподавателям: когда мы сдали последний выпускной экзамен, нас собрал "классный наставник", преподаватель математики, и обратился к нам с напутственной речью: "Я знаю, что вы хотите меня убить, так знайте же, что со мной всегда ходит Гордей (училищный шпик), и вы попадете на каторгу". Не всех мы ненавидели, иных жалели (если их преследовал директор, например за пьянство), но никого не любили. Учителя в целом были враждебным лагерем. Среди учеников были их сторонники — вылощенные мальчики, пижоны, как мы их называли; они оставались вне товарищеской среды. Впрочем отчетливого, сознательного расслоения в школе не было (с. 4).
В самом начале своего жизнеописания Иоффе очень нелестно высказывается о преподавании арифметики; по-видимому, у него с этим предметом возникли нелады. Однако мальчик Абрам обладал удивительно прозорливым умом, намного превосходящим ум зрелого Эйнштейна. Так, интуитивно он почувствовал всю ненужность понятия эфира. Вот, как это описано в книге.
Больше всего на всю мою научную деятельность оказали две идеи, возникшие еще в школьные годы. Одна из них относилась к так называемому мировому или светоносному эфиру. ... [Учитель физики пояснил, что свет это колебания эфира.] И вдруг мне пришло в голову: а свет Солнца и отдельных звезд, как же он доходит до нас? Ведь нельзя же представить себе, что в безграничных пространствах вселенной, где ничего нет, все же остается эфир для передачи нам световых колебаний. А за пределами вселенной, куда не проникает ни один световой луч — что же, — и там есть эфир, который миллиарды лет ни в чем себя не проявляет, но все же должен там быть на случай, если туда попадет свет, так как иначе нам этого света не объяснить. Мысль, что все мировое пространство заполнено веществом, единственное назначение которого облегчить нам понимание распространение света, если он там пройдет, — эта мысль мне показалась абсурдной. Когда я, вопреки обыкновению не говорить учителю о том, что нас интересует, поставил этот вопрос, то узнал, что этот абсурд есть убеждение физиков. Да, эфир везде, но колебания его имеют место лишь там, где есть свет. Можно ли еще по какому-нибудь, кроме света, признаку узнать, что между звездами есть эфир? Нет, — этого достаточно. Меня этот ответ мало удовлетворил. Мне казалось, что в природе свет распространяется на самом деле не через эфир. Нужно придумать какое-то другое объяснение, и я решил это объяснение искать, — задание для высшей школы, которую я представлял себе как место научной работы (с. 4 – 5).
Вторая идея была не менее гениальна, чем первая: маленький Абрам попытался осмыслить природу запаха. Иоффе пишет.
Года через два у меня возникла другая идея, — о природе запаха. ... я заключил, что механизм, который создает ощущение запаха, — это инфракрасные колебания, такие же, как световые, но меньшей частоты. Колебания чего? Здесь я снова натолкнулся на эфир, в существование которого я не верил. Мне казалось, что разобравшись в колебаниях запаха, я пойму и колебания света, узнаю, как можно обойтись без мирового эфира (с. 5 – 6).
Не по возрасту логично рассуждал маленький Абрам! Отношение к учебе в высшей школе у него было примерно таким же безответственным и скверным, как и отношение к учебе в школе.
Я выбрал Санкт-Петербургский технологический институт, так как думал, что там легче, чем в Горном или Путейном, можно заниматься физикой и разобраться в запахе. Мне не было 17 лет, но этого не заметили, и я был принят. [Странно, разве в институт принимали кого попало, не заглядывая в документы?] Через несколько месяцев начались студенческие волнения, забастовки. Профессора оказались такими же врагами, какими были учителя в реальном училище (с. 6 – 7).
Похоже, студент Абрам был не только пассивным наблюдателем революционных бунтарств, но и их зачинщиком, иначе бы его периодически не исключали из института. Читаем.
... Но тут подоспели очередные демонстрации и забастовка, и я был исключен. К маю исключенные снова были приняты...
А вот как проходил учебный процесс.
В институте мы занимались только в чертежных — чертили и проектировали. Лекции никто не слушал. [Так уж и никто?] Других занятий почти не было. Только весной, к началу экзаменов, мы узнавали, какие предметы читаются на курсе; сдавали по определенной программе экзамены и снова забывали до следующей весны о технических предметах. Иногда только, когда период исключения затягивался с января – февраля (когда начинались волнения) до осени, приходилось заниматься в сентябре. Летом — обязательная практика. В 17 лет я в первый раз должен был участвовать в сборке железнодорожного моста (с. 7 – 8).
Рассказ типичного лодыря и прогульщика. Далее Абрам рассказал, как он во время летней практики весьма неудачно руководил работами по возведению моста. При этом юный руководитель часто думал о нелегкой участи рабочего класса. Так, мы читаем.
... Это был казенный завод морского ведомства, где эксплуатация рабочих и произвол достигали совершенно невероятных размеров. О действительных интересах производства никто не думал. ... Каждый приезд начальства сопровождался ухудшением условий труда (с. 8 – 9).
Рассказ об учебе в Мюнхенском университете особенно показателен. Он демонстрирует полную несостоятельность Иоффе, как ученого. И хотя в тексте повествования нет явных указаний на это, любой искушенный в жизни и науке читатель поймет автора однозначно. "Необычное" поведение знаменитого физика Рентген, у которого Иоффе учился, можно объяснить только одним: его подопечный из России абсолютно не обладал нужными для экспериментальной и теоретической работы качествами. Рентген был настоящим исследователем, физиком-конструктивистом. Иоффе, напротив, полная противоположность ему; поверхностный формально-феноменологический подход советского стажера был совершенно неприемлем для немецкого ученого. Между тем, как мы хорошо знаем, победил именно этот спекулятивный формализм: вся современная физика идет этим ложным путем верхоглядства.
... Я, прежде всего ощутил, что школьные знания немецкого языка, на которые я рассчитывал, совершенно недостаточны. Я даже не мог объяснить, чего я хочу... Рентген отметил [?] мое уважение к опытному факту и точность измерения — наиболее ценные с точки зрения свойства будущего физика ...
Затем я уже сам предложил и провел метод точного количественного учета этого тепла и придумал целую серию возможных объяснений для источника энергии радия. Одно из этих объяснений особенно заинтересовало Рентгена, и он предложил вместе с ним произвести соответствующее исследование (с. 10 – 11). ...
Вопрос о запахе был мною опять отложен, так как Рентген предложил мне изучить причины электронизации кристаллов кварца при сжатии и растяжении. ... С большим увлечением я сообщил о своих новых по тому времени результатах Рентгену, находящемуся в Италии. В ответ я получил очень сухую открытку с предложением бросить сенсационные открытия и заняться солидной работой по упругому последействию. Для личности Рентгена очень характерно, что, как только открытые им лучи привлекли широкое внимание, как только о них стали писать не только в серьезных научных журналах, но и в газетных статьях, он перестал ими заниматься и хотел заставить меня прекратить изучение нового явления потому, что оно связано с его лучами и радием. Кстати, все мои исследования над энергией, выделенной радием, не были напечатаны [!]. Я предложил Рентгену отказаться от публикации этих опытов, но не изучать их я не мог [?]. Больше двух недель он со мной не разговаривал, а я в это время, изучая каменную соль, совершенно запутался. Электрическая проводимость после освещения рентгеновскими лучами делалась то во много раз больше, то меньше без всяких видимых оснований.
... Оказалось, что свет сам по себе не действует на соль, но после действия рентгеновских лучей соль становилась чрезвычайно светочувствительной: ток при освещении может увеличиваться в миллион раз по сравнению с неосвещенным током [это свойства полупроводника]. Когда Рентген увидел, что обычный свет, даже свет спички, резко меняет электрические свойства соли, он настолько этим заинтересовался, что предложил присоединиться к работе. С тех пор (1904 г. и до самой смерти Рентгена — 1923 г.) продолжалась наша совместная работа над электрическими свойствами кристаллов. До 1906 г. мы работали вместе в Мюнхене, затем до самого начала войны, я каждое лето проводил в его лаборатории.
Два раза в 1908 и 1911 гг. мы приступали к написанию статьи для печати. Но я излагал результаты на фоне тех представлений, которые у меня выработались в ходе работы. Рентген не хотел "объективного" изложения, которое бы чисто формально описывало все полученные результаты, не высказывая никаких гипотез об их причинах и не пытаясь их объяснить. Чтобы убедить его в ошибочности метода, я изложил весь огромный материал в семи главах и приложил к ним семь разгадок, занимавших не более полустраницы каждая, сразу освещающих смысл бесчисленного нагромождения фактов данной главы.
Три дня Рентген вместе со мной провел, действительно ли все факты каждой главы объясняются разгадкой. Казалось, он убедился и согласился, чтобы я написал статью по-своему. Но потом он решил сам написать ту же работу привычным ему методом. Небольшая часть опытов с каменной солью, им написанная, появилась в 1921 г. в объеме 200 страниц.
Весь громадный опытный материал — 16 тетрадей наблюдений и свыше 300 страниц примечаний — хранился во время войны у него. Шовинизм, так широко разросшийся во время империалистической войны, не позволял и думать об опубликовании совместной нашей работы [??]. На случай своей смерти до окончания войны, он распорядился сжечь все материалы по работе. В тот конверт с надписью о сожжении, в случае смерти, Рентген вложил материалы более поздние (1921 – 1922 гг.), когда мы вместе просматривали материалы. В 1923 г. Рентген неожиданно умер, и все материалы по работе были сожжены. К счастью, основные извлечения работ были уже мною посланы в печать незадолго до этого, и Рентген получил и читал корректуру. Благодаря расхождению в методах изложения, моих и Рентгена, работа, написанная в 1908 г., появилась в печати в извлечениях через 17 лет — в 1923 г. Все остальные материалы погибли, но о них не стоит писать.
Мне, однако, хотелось упомянуть о нескольких фактах, освещающих личность Рентгена, замкнутую, необычайно строгого и к другим и к себе. Это был блестящий экспериментатор. Три коротеньких статьи, в которых он на протяжении года описал свойства открытых им лучей, дали исчерпывающее их описание. Многие сотни работ, посвященных рентгеновским лучам, на протяжении 17 лет, ничего не прибавили. ...
Весь пропитанный чувством долга, но стоящий в стороне от жизни, сторонящийся новизны с ее незаконченными очертаниями, Рентген был одним из последних представителей ученых одиночек, десятилетиями вынашивающих и отделывающих свои труды. Это была крупная личность, но ей не было места в современности. Кратковременная советская власть в Баварии гарантировала ему полную безопасность и уважение, но было бы безнадежно привлечь его к себе (с.12 – 16).
В следующем разделе Иоффе рассказывает о своей жизни и работе в Санкт-Петербурге после двухгодичной стажировке в Мюнхене. Сквозь незатейливый рассказ нередко просматривается еще одна яркая черта характера автора — хвастливость.
В 1906 г., в разгар столыпинской контрреволюции, я возвратился в этот город. Нелегальные массовки, революционные ячейки в войсках, студенческие забастовки — такова была атмосфера, в которую я попал по возвращении. Отказавшись от профессуры в Мюнхене [а было предложение?], я был зачислен лаборантом по физике в Политехнический институт в Сосновке. Это был единственный живой центр в научно-технической мысли. Виктор Львович Кирпичев объединял науку с широко понимаемой техникой. Тимошенко, Миткевич, Рерих, Бахметьев удачно осуществляли это объединение. Серьезная научная работа велась по химии (школа Курнакова, Кистяковского), геологии (Левинсон Лессинга) ...
Войдя в организовавшуюся уже группу физиков, я встретил со стороны заведующего, проф. Скобельцына, и со стороны всего состава самую определенную поддержку всех моих научных начинаний. Почти все присоединились вскоре к разрешению поставленных мною задач. Потом к ним удалось привлечь и студентов (с. 16 – 17).
Сомнительно, чтобы какой-то лаборант смог заинтересовать профессоров и привлечь массу студентов. Впрочем, Иоффе обладал незаурядными организаторскими способностями и мог вокруг себя сплачивать немалый коллектив единомышленников.
Большую роль сыграл приезд в Санкт-Петербург Эренфеста (теперь голландского профессора и большого друга Советского Союза). Вместе с ним мы повели борьбу с застоявшимися нравами университета, за [видимо, надо сказать, против] тесную московскую группу Лебедева. Главным местом этой борьбы было Физическое общество, где фактическое руководство вскоре перешло к нам (с. 17).
Здесь речь идет, возможно, о Ленинградском (Петербургском) университете и Ленинградском отделении Физического общества, поскольку в Москве ситуация была существенно иной. Лебедев умер в 1912 г., но с 1925 по 1930 г. Физическое общество в Москве возглавлял конструктивист Н.П. Кастерин, подвергшийся сильным гонениям, окончательно сломившим его, только в конце 1936 года. Правда, сторонники Иоффе, Б.М. Гессен (1931 – 1933) и С.Э. Хайкин (1934 – 1936), в это время уже возглавляли физический факультет МГУ. Но в 1937 г. власть снова перешла к конструктивисту А.С. Предводителеву, горячо поддерживавшему Н.П. Кастерина и К.А. Тимирязева. Потеряв в 1946 г. пост декана, А.С. Предводителев, однако, вплоть до своей смерти, в 1973 г., возглавлял в Московском университете действенную оппозицию формально-феноменологическому курсу. Таким образом, в Москве борьба между конструктивистами и формалистами была ожесточенной и затяжной.
Во время войны удалось удержать физику от шовинистического тумана, охватившего университет [речь идет, по-видимому, о Ленинградском университете]. (Кстати, в профессора университета я не был избран как прошедший немецкую школу и сторонник германской науки) [Это сугубо личная оценка А.Ф. Иоффе]. Большую борьбу пришлось вести с допотопной системой магистерских экзаменов, которые практически почти на два десятилетия устранили от науки всех способных физиков. Я уже сдавал экзамены по новым правилам, не требующим хождение на дом к каждому из многочисленных экзаменаторов и сдаче целого десятка отдельных экзаменов. Защитив, как полагалось, две диссертации, я в дополнение к иностранному званию доктора философии получил звание доктора физики, а с ним и профессуру в Политехническом институте (с. 17 – 18).
В написанной в наше время "объективке" говорится: А.Ф. Иоффе "в 1902 окончил Петербургский технологический институт и в 1905 Мюнхенский университет. В 1903 – 1906 работал ассистентом В. К. Рентгена в Мюнхене, где получил учёную степень доктора философии. С 1906 в Петербургском (с 1924 — Ленинградский ) политехническом институте (в 1913— 48 профессор). В 1913 ему была присвоена учёная степень магистра физики, а в 1915 за исследование упругих и электрических свойств кварца — степень доктора физики.
Преподавание физики в большинстве высших школ начиналось с измерительных приборов — нониус, делительный круг и т.д. — на полгода. Этого достаточно, чтобы отбить навсегда всякий интерес к физике. Я же попытался рассказать студентам сразу то, чем действительно живет современная физика, начав с общих представлений о строении атома, о молекулярных силах, о кристаллических решетках, и оказалось, что эта живая наглядная физика воспринимается нисколько не труднее, чем формальные законы и правила измерений (с. 18).
... Мы продолжали и развивали работы по прохождению электрического тока через кристаллы, начатые в Мюнхене. Все материалы по этим работам пересылались Рентгену и были сожжены после его смерти. Другой ряд работ исходил из возникшего еще в средней школе недоверия к механическому эфиру. В конце 1905 г. появилась статья Эйнштейна, в которой он приводил целый ряд фактов, показывающих, что свет распространяется в виде отдельных световых квантов через пустое пространство (с. 19) Главное мое внимание было направлено на прочное установление атомного строения электричества и света, на разъяснение всех накопившихся в литературе противоречий. По отношению к электрону мне это удалось тогда же [?]. По отношению к свету я позднее еще раз вернулся к этому вопросу (с. 20).
Далее идет заголовок "Революция". Ее наш герой сначала не принял, но уже к середине 1918 года, по прибытии в Петроград из Крыма, куда он уехал накануне Октябрьского переворота, сумел сориентироваться "правильно". В этом разделе мне бросились в глаза одна хвастливая фраза, с которой я и начну.
В крупнейших электротехнических заводских лабораториях Германии и Америки я руководил техническими исследованиями и давал консультации (с. 25) [Впрочем, кто его знает, может быть он действительно чем-то там руководил и кому-то советы давал].
Вскоре мы убедились, что для тесной связи науки с производством не хватало важного звена — заводской лаборатории. В 1925 г. было проведено обследование ленинградских заводов и составлен план оборудования их 113 лабораториями. не без трений этот план был проведен в основном в жизнь, а за ним последовало проведение такой же работы по всему Союзу.
С укрупнением научного коллектива в Ленинграде стал на очередь вопрос о других промышленных центрах Союза... Мы приступили к развертыванию такой сети, организовав физико-технические институты в Харькове и Томске (с. 26) ...
Первые же годы пятилетки показали, что, несмотря на быстрый количественный и качественный рост и на явную установку на связь с техникой, советская физика стала отставать от предъявляемых ей запросов. Явно необходимы были более действенные новые пути. Я вижу их в объединении всей советской физики в единый организм с общим рабочим планом, составляющим часть всего народнохозяйственного плана. Плановость в науке, как и плановость в хозяйстве, — путь к социализму (с. 27).
Физика для техники, наука для производства
Б.И. Козлов
Фрагменты книги "Академия наук СССР и индустриализация России" (М.: Academia, 2003)
Книга А.Ф. Иоффе "Моя жизнь и работа" заканчивается относительно объемистым разделом, озаглавленном "Научная работа", в котором автор подробно рассказывает о содержании большого перечня задач, стоящего на тогдашний день перед коллективом возглавляемого им института. В ранее цитируемой "объективке" сказано: А.Ф. Иоффе "с 1918 руководитель организованного по его предложению физико-технического отдела Государственного рентгенологического и радиологического института в Петрограде, а затем до 1951 директор Физико-технического института АН СССР, созданного на основе этого отдела. С 1952 директор Лаборатории полупроводников, с 1955 — Института полупроводников АН СССР. С 1932 Иоффе — директор Физико-агрономического института, также организованного по его инициативе. По инициативе Иоффе и при его участии были созданы физико-технические институты в Харькове, Днепропетровске, Свердловске, Томске".
Действительно, А.Ф. Иоффе внес заметный вклад в строительство новых научно-исследовательских институтов и опытно-конструкторских производств. Однако при чтении автобиографического очерка или, например, "Материалов к докладу акад. А.Ф. Иоффе на сессии Академии наук СССР" (1936 г.) может сложиться ошибочное впечатление, будто советская наука и промышленность развивались благодаря лишь неусыпному оку прославленного академика. Так, в названных "Материалах" говорится: "Ядро института [ФТИ] составляла группа учеников А.Ф. Иоффе (Семенов, Лукирский, Френкель, Капица, Дорфман, Кирпичева, Шмидт), к которым присоединились ленинградские (Буренан, Глаголев) и московские (Г.В. Вульф, Успенский) физики. С другой стороны, привлечены были наиболее живые представители техники (Чернышев, Миткевич, Шателен, Богословский, Горев, Яковлев).
... В 1924 г. при ФТИ была организована физико-техническая лаборатория Высшего совета народного хозяйства (ВСНХ) для разработки вопросов прикладной физики. К работе были привлечены Н.Н. Давиденков, М.В. Кирпичев, Н.Н. Андреев, Д.А. Рожанский и др. Основными задачами были: высоковольтная техника, радиотехника, теплотехника, механические свойства материалов.
Одновременно поставлена была задача организации сети заводских лабораторий. Особой комиссией под руководством А.Ф. Иоффе был составлен план реконструкции и организации в ленинградской промышленности 113 заводских лабораторий. Этот план и был в течение ближайших лет осуществлен Научно-техническим отделением ВСНХ.
Позже физико-техническая лаборатория и ФТИ были объединены и оставлены в системе ВСНХ, впоследствии Наркомтяжпрома. К 1930 г. почти вся советская физика оказалась сконцентрированной в Ленинграде в ЛФТИ и Оптическом институтах и в Московском университете. В целях создания местных центров физической мысли и научно-технической деятельности ФТИ приступил к организации системы физико-технических институтов в различных областях Союза. В первую очередь организованы были Сибирский физико-технический институт в Томске и Украинский физико-технический институт в Харькове. В каждый из них выделена была группа руководящих сотрудников Ленинградского института. ...
Позднее образованы были физико-технические институты в Днепропетровске и в Свердловске и Физико-агрономический институт в Ленинграде. Образованы были также физико-механический факультеты при втузах в Харькове и Свердловске. ...
Таким образом, в настоящее время [1936 г.] существует 14 научных институтов и 3 втуза, которые выросли из созданного в 1918 г. ФТИ. Во всей этой системе можно насчитать не менее 100 крупных ученых, имеющих уже свои школы и не менее 500 физиков, вышедших из ФТИ, из них 4 академика и 10 членов-корреспондентов Академии Наук" (с. 3 – 6).
Чтобы получить адекватное впечатление о событиях, происходивших в нашей стране в 20-х —30-х годах прошлого века, приведем несколько фрагментов из второй главы книги Бориса Игоревича Козлова "Академия наук СССР и индустриализация России"
В 1926—1927 гг. страна в основном завершила восстановительный период и вышла на довоенный уровень производства сельскохозяйственной и промышленной продукции. Необходимо было разработать новую стратегию социально-экономического развития страны. Первая попытка «Порыва» на этом направлении была основана на максимальном использовании еще не остывшего революционного энтузиазма трудящихся масс. «Неумение применять марксистско-ленинскую методологию в области техники находит у нас свое наиболее яркое выражение в некритическом восприятии установок буржуазных техников», — заявил И.В. Сталин [Речь на 1 конференции аграрников-марксистов]. Эти слова «вождя народов» были восприняты партийными и советскими органами на местах как установка на особый, рабоче-крестьянский подход к применению закупаемой за рубежом техники. Результаты реализации такого подхода в годы первой пятилетки оказались по форме анекдотическими и разрушительными по существу. «Американские машины, как только ими овладели ударники, дают у нас производительность, невиданную в Америке. Еще недавно считалось мировым рекордом дать на лучшей американской бетономешалке 250 бетонозамесов в смену. Ударники Харьковского тракторостроя, на основе социалистического соревнования, на основе соединения его с овладением американской техникой уже дают свыше 800 бетонозамесов, вызывая восхищение строительных рабочих всего мира.... Однако этот невиданный рекорд рабочих Харьковского тракторостроя был вскоре побит в Краматорске. 6 августа 1931 года ударники Краммашстроя сделали 1166 бетонозамесов за 7 часов 40 минут. Таковы первые результаты сочетания энтузиазма строителей социализма с новейшей техникой», — с восхищением сообщали журналисты [Мишустин Д. Мировая техника и наша техническая политика. М.: Профиздат, 1931]. Не нужно быть большим специалистом в области техники, чтобы понять, каким оказывалось качество бетона, полученного в результате «рекордных замесов». Оборотной стороной реализации безграмотных сталинских установок в индустриальном строительстве при отсутствии должного технического руководства работами стала крупномасштабная аварийность, срывы планов, вплоть до провала всего первого пятилетнего плана. Этому способствовала вопиющая техническая неграмотность «выдвиженцев» — «красных директоров» и недообразованных инженеров. Повсюду ощущалась нехватка квалифицированных рабочих. Острый дефицит профессиональных специалистов всех уровней поставил под угрозу судьбу всего проекта индустриализации России. «Огромные слои, целая человеческая лавина, миллионные массы идут прямо от сельской сохи в города, на фабрики, заводы, шахты, где механизация шагает семимильными шагами. Контраст между квалификацией машины и квалификацией рабочего получается вопиющий. Именно этим объясняются те неудачи, которые были у нас на Сталинградском тракторном заводе, на Нижегородском автостроительстве, в механизированных шахтах Донбасса и в целом ряде других мест», — прямо сказал об этом Бухарин 13 августа 1931 г. на Всероссийской конференции по производственному обучению в фабрично-заводских школах [Бухарин Н.И. Школа, общественность, техническая пропаганда. М., 1931].
Довольно скоро высшие органы власти вполне ощутили необходимость значительного развития организации научно-технических исследований в стране и большей ориентации их на актуальные задачи народного хозяйства. На первом пленуме ВСНХ СССР в феврале 1927 г. председатель ВСНХ В.В. Куйбышев заявил о необходимости усиления связи научно-технических институтов с практикой промышленного хозяйствования [Правда. 1927. 18.03]. 24 марта 1927 г. ЦК ВКП (б) принимает постановление «Вопросы рационализации производства», в котором ставится вопрос о взаимосвязанном развитии науки и техники как базы объявленного XIV съездом партии курса на индустриализацию страны [Решения партии и правительства по хозяйственным вопросам. Т. 1. С. 609]. (с. 77–79)
конце 20-х гг. критика Академии за «отрыв от практической жизни», якобы проявляемое ею нежелание участвовать в индустриализации страны, и даже прямые обвинения во вредительской деятельности, приобрели характер политической кампании. Председатель Госплана Г.М. Кржижановский призывал покончить с «чистым академизмом» [Научные работники и соц. строительство. М., 1928. С. 20 // Известия, 21 мая. 1937]. Заместитель наркома просвещения, председатель Государственного ученого совета, председатель президиума Коммунистической академии Н.М. Покровский, на которого при реорганизации Нарком проса Ленин возложил на руководство «по вопросам научным вообще, по вопросам марксизма вообще» [Ленин В.И. ПСС Т. 43. С. 324], в 1927 г. писал: «Тщательное и систематическое наблюдение за настроениями учёных привело к несомненному выводу, что ... доброжелательное и доверчивое отношение к советской власти...за последнее время начало заменяться упадочным настроением, оппозиционностью, растущими чрезвычайно быстро и грозящими крайне нежелательными последствиями в виде отхода учёных от советской власти» [Цит. по: Есаков В.Д. Сов. наука в годы первой пятилетки. М., С. 64]. Этот донос был направлен автором в СНК РСФСР. Непременный секретарь АН СССР Н.П. Горбунов несколько позже утверждал: «Перестройка Академии наук СССР тормозилась вредительской деятельностью врагов народа, орудовавших на самых различных участках науки... Врагам удалось провести в Академии наук и в бывшей Комакадемии большую подрывную работу, дезорганизовавшую ряд научных институтов. Одно из основных контрреволюционных гнёзд было в Институте истории науки и техники...» [Есаков В.Д. Советская наука в годы первой пятилетки. М., 1971. С. 69] (с. 81–82).
12 января 1929 г. в Академию были избраны С.А. Чаплыгин, В.Ф. Миткевич, И.М. Губкин и Д.К. Заболотный — специалисты по техническим наукам. Членами Академии стали известные своими научно-техническими интересами Д.С. Рождественский и Л.И. Мандельштам (по физическим наукам), А.Е. Чичибабин (по химии). В числе избранных по социально-экономическим наукам был ГМ. Кржижановский, сыгравший впоследствии большую роль в развитии организации академических научно-технических исследований (с. 85).
Власти поняли, что Устав 1927 г. не гарантирует должное послушание строптивого высшего научного учреждения страны партийным инстанциям. Целью и предметом специальных усилий властей стало изменение руководящего состава и аппарата АН СССР. Академик С.Ф. Ольденбург, фактически руководивший Академией в течение многих лет, был снят с поста непременного секретаря АН после обнаружения правительственной комиссией запретных политических документов, хранившихся в архиве Пушкинского дома. В результате развернувшейся травли был вынужден подать в отставку с поста вице-президента АН академик А.Е. Ферсман. Летом 1929 г. аппарат Академии наук был подвергнут «чистке» по политическим мотивам. Из 269 сотрудников, проверенных правительственной комиссией, было уволено 78. В конце 1929 г. Общее собрание одобряет решение Президиума АН о пересмотре Устава. (с. 85–86).
С августа 1918 г. до конца 1919 г. при научно-техническом отделе ВСНХ было организовано более 10 институтов, лабораторий и испытательных станций научно-технического профиля. Ряд отраслевых научно-технических институтов был создан в рамках реализации плана ГОЭЛРО (Всесоюзный теплотехнический институт. Научно-мелиорационный институт, Государственный экспериментальный электротехнический институт и др.). Типы научных учреждений и их функции были закреплены законодательно. Согласно классификации 1931 г. различались исследовательские институты: Центральный, отраслевой, при вузе. К низовым научно-исследовательским учреждениям относились фабричные и заводские лаборатории, опытные зональные станции и др. Выделялись также областные научно-исследовательские институты, краеведческие (комплексные) научно-исследовательские учреждения края, области, республики. Академические институты этой классификацией вообще не были предусмотрены. В 1918—1925 гг. только в Ленинграде было организовано 14 крупных отраслевых научно-технических институтов [Организация и развитие отраслевых НИИ Ленинграда. С. 33]. В годы первой пятилетки первоочередное развитие сети заводских и фабричных лабораторий и исследовательских научно-технических институтов в отраслях промышленности становится официально признанной политикой партии и государства. В октябре 1927 г. публикуются тезисы о директивах по составлению пятилетнего плана развития народного хозяйства страны, утверждённые объединенным Пленумом ЦК и ЦКК ВКП(б). 2 декабря того же года открывается Пятнадцатый съезд ВКП (б), на котором подводятся первые итоги социалистической индустриализации, «уже принесшей свои первые положительные результаты» [КПСС в резолюциях... Ч. 2. С. 316—318]. Зафиксировав как положительное явление «особое усиление борьбы на идеологическом и культурном фронте», съезд утвердил генеральную установку партии на индустриализацию страны. При этом была сформулирована и главная задача науки СССР: «широкое развитие сети научных индустриальных институтов и фабрично-заводских лабораторий, решительное приближение академической научной работы к промышленности и сельскому хозяйству». Иначе говоря, научно-техническое обеспечение индустриализации возлагалось, как и прежде, главным образом на отраслевые научные учреждения. Это дало основание Покровскому заявить: «Вся наша пятилетка подбита научной работой совершенно так, как зимнее пальто бывает подбито ватой» [КПСС в резолюциях... Ч. 2. С. 1135]. В то же время он остро критиковал состояние организации научных исследований в стране: «Ни в одной области у нас нет большей стихийности и большего хаоса..., нежели именно в области организации научной работы...» [Там же. С. 1136]. Для исправления этой ситуации Покровский предложил создать орган планирования научно-исследовательских работ «во всесоюзном масштабе». Госплан разработал контрольные цифры развития народного хозяйства на 1926/1927 г. Материалы для подготовки плана предоставляли научные учреждения страны, в том числе — АН СССР [Осадчий П.С. Наука в плановой работе социалистического строительства // Научное слово. 1928. № 1. С. 14—15]. «Однако, — как верно подметил Есаков, — в этом тщательно разработанном пятилетнем плане не было раздела, специально посвященного научному строительству» [Есаков В.Д. Советская наука в годы первой пятилетки. С. 74]. Этот пробел стал сказываться на развитии научной базы индустриализации. Решение возникшей проблемы было возложено на отраслевую науку. Курс на развитие «заводской науки» одобряет IV съезд Советов [Решения партии и прав, по хоз. вопросам. Т. 1. М., 1967. С. 750—757]. К увеличению ассигнований на расширение сети заводских лабораторий и создание отраслевых НИИ призывает членов ВЦИК председатель ВСНХ В.В. Куйбышев [IV съезд Советов. Стенографический отчёт. М., 1927. С. 394—398]. 7 августа 1928 г. СНК принимает постановление «Об организации научно-исследовательских работ для нужд промышленности» [II сессия ЦИК СССР 4-го созыва. Стенограф, отчёт. Л., 1927. Октябрь. С. 344]. Эти установки и проводились в жизнь.
Итоги бурного развития сети отраслевых НИИ и фабрично-заводских лабораторий в начальный период индустриализации СССР были подведены на I Всесоюзной конференции по планированию научно-исследовательской работы, состоявшейся 5— 11 апреля 1931 г. [1 Всес. конференция по планированию научно-исследовательской работ. Стенограф, отчёт. М.-Л., 1931. Анализ функций и структуры отраслевых институтов приведен на с. 34(3—349] На 1 января 1934 г. в СССР уже действовало 658 научно-исследовательских институтов, в которых работало 48 745 сотрудников [Научно-исследовательские учреждения СССР Вып. 3. М., 1934. С. 8]. В годы первой пятилетки, число индустриальных институтов, находившихся в ведении ВСНХ, увеличилось более чем в 6 раз [Есаков В.Д. Советская наука в годы первой пятилетки. М., 1971. С. 31. и др.]. Таким образом, у М.Я. Лапирова-Скобло были серьезные основания назвать весь этот период истории организации советской науки эпохой научно-исследовательских институтов [Научно-исследовательские учреждения СССР Вып. 3. М., 1934. С. 8]. Но отраслевая наука не могла успешно развиваться без притока новых фундаментальных знаний, а как раз эта сторона проблемы научно-технического обеспечения индустриализации страны долгое время вообще не принималась во внимание политическим руководством.
К началу первой пятилетки в подчинении ВСНХ было 32 научно-технических института, к концу — 205. «ВСНХ построил нечто большее, чем Академия наук», — заявил М.Н. Покровский [Покровский М.Н. Выступление на V съезде Советов в 1929 г. // V съезд Советов. Стеногр. отчёт. М., 1929. Бюлл. № 11. С. 28—32]. И если в количественном отношении это было совершенно верно, то по существу — по меньшей мере неправильно. Конечно, повышенное внимание к организации в СССР системы прикладных научно-технических исследований само по себе не было ошибкой. Достигнутые здесь успехи действительно имели большое значение для ускорения индустриализации России. Ошибка власти заключалась в другом. Да, развиваемые в отраслевых научных учреждениях прикладные исследования приносили скорые и остро необходимые практике результаты. Но отраслевые НИИ и заводские лаборатории в принципе не могли взять на себя функции Академии наук и стать организацией «большей, чем Академия». Они, как говорится, по определению, решали только ограниченные задачи: трансформировали фундаментальные знания в форму, пригодную для их непосредственного использования при решении выдвигаемых практикой технико-технологических задач. Попытки обойтись без пресловутого «академизма», выведя АН СССР и вообще все фундаментальные научные исследования и знания за рамки процесса индустриализации страны, подрывали источник, питавший сферу прикладных научно-технических исследований и опытно-конструкторских работ в России. Точно так же не могла выполнить задачи научного обеспечения индустриализации страны и широко использовавшаяся в те годы иностранная помощь в разработке и реализации конкретных технических проектов (с. 90 –93).
Известные сегодня источники позволяют предположить, что в 1927—1929 гг. Сталин и его ближайшее окружение приняли решение сделать Академию действительно «советской» и ориентировать её на решение научных проблем индустриализации, не разрушая полностью исторически сложившиеся формы организации академической деятельности. Предпринятая с этой целью руководством страны многоходовая комбинация оказалась успешной. Первым ходом в ней стала организация политического давления на академиков, о чём мы уже рассказали выше. На следующем этапе была изменена нормативно-законодательная база академической деятельности (Уставы 1927 и 1930 гг.), и на её основе созданы условия для ускоренного развития организации академических научно-технических исследований. В марте 1930 г. состоялись выборы нового Президиума АН СССР. После того, как «новые академики» взяли в свои руки управление, власти с их помощью окончательно преодолели идеологический нейтралитет Академии и надолго установили жёсткий политический контроль её деятельности. В марте—апреле того же года сессия Академии утверждает первый в её истории план работы (на 1931—1932 гг.).
Научно-технической проблематике было посвящено большинство докладов академиков на первой чрезвычайной выездной сессии АН СССР в Москве в июне 1931 г. [Есаков. Упом. соч. С. 202—203] 21 августа 1931 г. СНК СССР принимает постановление об укреплении материально-технической базы Академии и увеличении в ней числа кафедр технических наук. Активным сторонником организации научно-технических исследований в РАН и АН СССР был академик А.Н. Крылов. В 1932 г. был опубликован его доклад «О кафедрах прикладных наук», сделанный ещё 20 октября 1920 г. на заседании Отделения физико-математических наук РАН [Вестник АН СССР. № 7. С. 7—12. Подробнее о роли А.Н. Крылова в создании академических технических кафедр см.: Есаков. Упом. соч. С. 204]. В 1932 г. в числе вновь выбранных академиков были H.H. Семенов и СИ. Вавилов (по кафедре физических наук), И.Г Александров, И.П. Бардин, A.A. Байков, Э.В. Брицке (будущий академик-секретарь Отделения технических наук), Б.Е. Веденеев, A.B. Винтер, ГО. Графтио, И.Г Гребенщиков, СВ. Лебедев, М.А. Павлов, H.H. Павловский, Н.М. Тулайков, A.A. Чернышев и К.И. Шенфер (по кафедре технических наук). С этими именами связаны последующая организация Отделения технических наук, дальнейшее развитие научно-технических исследований в АН СССР и её активное участие в индустриализации России. Для организации и координации научно-технических исследований в Отделении математических и естественных наук в 1932 г. была учреждена Группа техники во главе с академиком С.А. Чаплыгиным. Членами Бюро группы были академики A.A. Байков, И.В. Гребенщиков, H.H. Павловский, К.И. Шенфер. Кроме того, были организованы комиссии, возглавлявшиеся академиками CA. Чаплыгиным (по технической терминологии), И.Г. Александровым (по реконструкции транспорта), A.A. Чернышевым (по автоматике и телемеханике) [АРАН. Ф. 2. Оп. 1а-1933 г. Л. 29].
В это время академические учреждения, систематически и непосредственно занимавшиеся решением научно-технических задач в интересах промышленности, входили в состав ассоциаций, сформированных в отделениях на основе Устава 1930 г. Научно-технические задачи иногда решались силами коллективов, казалось бы, далёких от промышленной практики. Например, разработка технических устройств для разведки полезных ископаемых велась в лаборатории Минералогического музея. В разработке новых технических средств для Экспедиции подводных работ, военно-морского флота и авиации активно участвовали некоторых научные учреждениях биологической ассоциации и т. д. Выявить все научно-исследовательские работы такого рода можно только в результате обстоятельного анализа тематики большей части академических учреждений. Поэтому в данном случае имеются в виду только научные учреждения, в тематике которых исследования научно-технических проблем занимали важное, если не ведущее место. В частности, Энергетический институт входил в состав физико-математической ассоциации — одной из пяти ассоциаций Отделения физико-математических наук. Институт физико-химического анализа и Институт по изучению платины и других благородных металлов, а также Лаборатория высоких давлений академика В.Н. Ипатьева входили в Химическую ассоциацию того же отделения. Всего в составе этой ассоциации было семь научных учреждений. Выполнявшие большой объем научно-технических исследований Геологический и Сапропелевый институты работали в составе Геохимической ассоциации ОМЕН, объединявшей восемь научно-исследовательских учреждений. Ряд важных для развития отечественного приборостроения тем выполнялся в научных учреждениях Геофизической ассоциации. Институт истории науки и техники, а также восприемник КЕПС — Совет по изучению производительных сил СССР (СОПС), — подчинялись непосредственно Президиуму АН. В том же году Институт техники был создан во вновь организуемом Дальневосточном филиале АН СССР [Отчет о деятельности АН СССР за 1932 г.].
По замыслу правительства, перспективы дальнейшего расширения деятельности Академии и организации академических научно-технических исследований были тесно связаны с задачами второго пятилетнего плана развития народного хозяйства СССР (на 1933—1937 гг.) [Утверждён XVII съездом (1934)]. Разработанная в соответствии с этой установкой программа научной работы и научно-организационных мероприятий была представлена Академией в СНК СССР 3 февраля 1934 г.
Период многоходового «освоения» Академии наук партийно-государственной властью завершается 25 апреля 1934 г., когда СНК принимает постановление о переводе основных учреждений АН СССР и её Президиума в Москву. Здесь правительству и ЦК ВКП (6) было проще обеспечить оперативное управление и контролировать академическую деятельность. О сложности этого мероприятия говорить не приходится. Несмотря на то, что Общее собрание АН приветствовало решение о переводе основных учреждений АН СССР в Москву как «яркое свидетельство непрестанного и деятельного внимания партии и правительства к нуждам науки» и приняло по этому поводу особое постановление [АРАН. Ф. 2. Оп. 7. Д. 3. Л. 21], оно вызвало протесты некоторых академиков. Конечно, об организованном (и тем более — успешном) сопротивлении властям в реорганизованной Академии уже не могло быть и речи. Со стороны власти выполнено оно было весьма решительно и в кратчайший срок. Переезд Президиума и ряда учреждений АН начался в августе и закончился в октябре 1934 г.
Переехавшие в Москву академические учреждения получили большие производственные площади, чем занимавшиеся ими в Ленинграде. СНК СССР принял решение о начале строительства новых зданий для академических институтов в районе Большой Калужской улицы. Академии было выделено 5,5 млн. рублей на приобретение нового оборудования. Сотрудники были обеспечены жилплощадью [Комков и др. С. 59]. Не разбирая здесь далее произошедшие в этот период изменения в составе и методах работы руководства АН СССР, заметим, что так или иначе все эти события положили начало новому периоду истории организации академических научно-технических исследований как государственного института [Митрякова Н.М. Переезд в Москву // Вестник Академии наук СССР. 1974. №2. С. 117]. (с. 94 –97)
В конце 1934 г. для общего руководства научно-техническими исследованиями был образован Технический совет (ТЕСО) при Общем собрании АН СССР [АРАН. Ф. 395. On. 1. Ед. хр. 29а. Л. 1]. В Положении о ТЕСО его задачи определялись следующим образом: «Разрабатывать способы применения научных теорий и результатов научных опытов и наблюдений к задачам социалистического строительства Союза ССР; организовывать научную работу по научно-техническим вопросам, возникающим в практике народного хозяйства и давать консультации по вопросам того же порядка государственным и хозяйственным органам и учреждениям» [АРАН. Ф. 395. Оп. 1. Ед. хр. 9. Л. 26]. Особо оговаривалась задача руководства работой технических комиссий при филиалах и базах АН СССР В состав ТЕСО входили председатель, его заместитель, учёный секретарь и 25 членов — академиков и членов-корреспондентов АН, избираемых Общим собранием. Кроме того в Совет входили учёные секретари секций ТЕСО, представители Госплана, наркоматов [АРАН. Ф. 395. Оп. 1. Ед. хр. 9. Л. 26]. Первое заседание ТЕСО состоялось 11 февраля 1935 г. [АРАН. Ф. 395. Оп. 1. Ед. хр. 39. Л. 3—9] Председателем ТЕСО стал академик ПМ. Кржижановский, а членами Президиума академики И.Г. Александров, И.В. Гребенщиков, Н.С. Курнаков, С.А. Чаплыгин. Металлургической секцией ТЕСО руководил A.A. Байков, горнорудной — A.M. Терпигорев, химико-технологической — Э.В. Брицке, транспортной — И.Г. Александров, электротехнической — К.И. Шенфер, а секцией промышленного, гидротехнического, коммунального строительства и строительных материалов — Б.Е. Веденеев. Однако масштабы и сложность научно-технических исследований нарастали очень быстро (с. 97–98).
Организация ОТН стала своего рода признанием ошибок в организации научного обеспечения работ по первому пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР (1929 — 1932 гг.). Тем самым было признано, что индустриализация должна опираться не только на результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), проводимых в отраслях промышленности, но и на корпус фундаментальных научных знаний, формирование которого в принципе не может быть возложено на так называемый заводской сектор науки. В условиях СССР 20—30-х гг., когда высшая техническая школа России не просто модернизировалась соответственно новому уровню технических наук, но и выстраивалась практически заново, трудно было рассчитывать и на быстрое развитие фундаментальной науки в учебных заведениях. Крупномасштабное развитие комплексных научно-технических исследований на базе университетов и политехнических институтов, начало которому было положено во второй половине XIX века в России и которое с успехом осуществлялось в США в XX в., в СССР не состоялось. Отсюда вытекала актуальность организации таких исследований в Академии наук. Организация ОТН АН СССР означала также признание того, что новые научно-технические знания не могут далее рассматриваться как естественный побочный результат развития физики, математики, химии и других фундаментальных наук. Становление технических наук как равноположенного с естественными и общественными дисциплинами раздела науки в период индустриализации сделало необходимой специальную организацию академических научно-технических исследований. То, что продуцируемые техническими науками знания представляют собой сплав, органический синтез результатов фундаментальных и прикладных исследований с практическим опытным знанием, стало причиной формирования новых структур деятельности по их производству и применению. Так возникла проблема их координации, управления ими, а значит и создания в АН СССР соответствующей специализированной организации, более эффективной, чем секции и комиссии (с. 100–101).
Одним из самых первых научно-технических институтов (не только в России, но и в мире) стала основанная Д.И. Менделеевым в 1893 г Главная Палата мер и весов — ведущее метрологическое научное учреждение Российской империи. Начало XX в. стало переходным периодом в истории организации науки. Это хорошо понимали академики, основавшие КЕПС и руководившие Академией в 1915—1927 гг. «Если XVIII век был веком академий, а XIX — веком высшей школы, то XX век начинается тем, что становится веком исследовательских институтов», — писал в 1927 году С.Ф. Ольденбург после ознакомления с организацией научных исследований в Германии, Франции и Великобритании [Ольденбург С.Ф. Впечатления о научной жизни Германии, Франции, Англии // Научный работник, 1927. № 2. С. 89]. Но Президиум АН СССР и организаторы ОТН вначале не учли ни эту, ясно определившуюся тенденцию развития мировой научно-технической деятельности, ни уже накопленный ранее положительный опыт исследовательских институтов технического профиля, история которых восходила к деятельности КЕПС в 1916/11930 гг. Первоначальное решение не создавать в ОТН новые научные институты трудно признать обоснованным, тем более что некоторые из таких институтов эффективно действовали в структуре самой Академии. Один из них — Энергетический институт (ЭНИН)-—был образован в Ленинграде 1.12.1930 г. на базе Отдела энергетики КЕПС [Материалы к истории АН СССР за советские годы (1917—1947). Под ред. СИ. Вавилова. М.-Л.: Изд-во АН СССР 1950. С. 94. См. также: 220 лет АН СССР. С. 222]. Главной целью преобразования было обеспечение лучших условий для проведения комплексных фундаментальных и прикладных исследований проблем энергетики в интересах народного хозяйства страны (с. 103).
Вторым крупным академическим институтом технического профиля в это время был Институт горючих ископаемых, организованный по решению ОМЕН на базе Сапропелевого отдела КЕПС в июне 1934 г. [АРАН. Ф. 2. On. 6а. № 2. Л. 63]. В состав ИГИ при его организации вошли также Лаборатория гидрогенизации, парафазного крекинга и микробиологии Государственного исследовательского нефтяного института, часть лабораторий Нефтяного геологоразведочного института Наркомтяжпрома. 18.12.1934 решение о преобразовании Сапропелевого института в Институт горючих ископаемых утверждает Общее собрание АН. Первым директором института стал академик И.М. Губкин. Перед ИГИ была поставлена задача комплексного изучения горючих ископаемых (нефть, уголь, сланцы, торф и сапропель) «сточки зрения их генезиса, условий формирования месторождений, а также физических, химических и технологических свойств» [Там же. Ф. 2. On. 7. № 3. Л. 31об]. В 1934 г. в структуру ИГИ входили: сектор нефти, сектор угля и торфа, сектор сапропеля (в каждый сектор входило несколько лабораторий) [Календарь-справочник АН СССР за 1935 г. С. 44]. В октябре 1935 г. институту передан Механический завод, входивший до этого в состав Химической ассоциации [АРАН. Ф. 2. Оп. 6а. № 4. Л. 77] (с. 104–105).
В системе научно-технических учреждений ОТН АН СССР в 30-е — 40-е гг. действовали организации, создававшиеся главным образом для координации исследований по одному научному направлению, проводившихся в разных ведомствах. Комиссия технической терминологии была реорганизована в Комитет (С.А. Чаплыгин). Для исследования водных ресурсов страны в 1919 г. КЕПС организовала Государственный гидрологический институт. Но быстрое развитие водного транспорта, строительства гидроэлектростанций и оросительных систем потребовало привлечения к решению технических проблем водного хозяйства страны больших сил. Для координации исследований по гидрологии, гидравлике и гидротехнике была образована Комиссия по водному хозяйству при Президиуме АН СССР В ОТН были избраны крупнейшие специалисты в этой области: академики И.Г. Александров, БЕ. Веденеев, ГО. Графтио, H.H. Павловский, С.А. Христианович, члены-корреспонденты М.А. Великанов и АН. Костяков.
Одним из важнейших направлений научно-технического обеспечения индустриализации страны в 30-е — 40-е гг. было развитие средств связи. Не рассматривая здесь подробно организацию академических исследований по этому направлению, отметим лишь, что в АН СССР работали многие ведущие ученые, чьи труды определяли состояние техники в этой отрасли народного хозяйства. Одним из создателей отечественных методов радиотехнических расчётов длинноволновых антенн и заземлений, лампового генератора, модуляции передатчиков, явлений затягивания и кварцевой стабилизации и др. был MB. Шулейкин. Под его руководством в 20-е гг. создаются мощная дуговая радиостанция в Москве, первая в СССР электронная лампа для радиоприема, решаются теоретические проблемы радиоизмерений и распространения радиоволн над плоской землёй. В 1936 бригада Шулейкина, исследуя условия прохождения КВ-радиосигналов на магистрали Москва-Хабаровск, положила начало работам по радиопрогнозам. М.А. Бонч-Бруевич в 1922 руководил строительством самой мощной в мире радиовещательной станции им. Коминтерна в Москве. В радиопередатчиках станции работали созданные в Нижегородской радиолаборатории отечественные радиолампы рекордной по тем временам мощности. Результаты исследования Бонч-Бруеви-чем проблем коротковолновой связи нашли практическое применение при создании первой в СССР магистральной коротковолновой линии радиосвязи Москва-Ташкент. Исследования закономерностей распространения УКВ, проводившиеся Б.А.Введенским в 20-е—30-е гг., обеспечили освоение в СССР диапазона УКВ и развитие необходимых для этого технических средств. Теоретические основания развития отечественной радиотехники, радиоэлектроники и электротехники разрабатывались в трудах А.И. Берга, Л.И. Мандельштама, В.Ф. Миткевича, Н.Д. Папалекси, A.A. Чернышева (с. 110–111).
...Программы научно-исследовательских работ и отчёты за 1936 и 1937 гг. свидетельствуют об активной и в целом плодотворной научно-технической деятельности отделения. В 1937 году учреждения АН СССР провели большую работу по подготовке заданий третьего пятилетнего плана развития народного хозяйства. Подготовленные и представленные в конце мая 1937 г. комиссиями и группами аналитические записки и предложения на 3-ю пятилетку представляют собой обширный и глубокий материал [АРАН. Ф. 395. On. 1. Ед. хр. 4. Л.13. Там же. Оп. 1. Ед. хр. 45//АРАН. Ф. 395. Оп. 1. Ед. хр. 35—57]. На академические коллективы было возложено выполнение 95 крупных тем [АРАН. Ф. 395. Оп. 1. Ед. хр. 8. Л. 9—11]. Было намечено значительное развитие материально-технической базы этих исследований. В объяснительной записке (от 27 мая 1937 г.) по кадрам и финансированию АН на 3 пятилетку предлагалось организовать 7 новых институтов ОТН. Предусматривалось строительство новых зданий, их техническое оснащение. Штат Академии предполагалось увеличить с 5 759 чел в 1937 г. до 9 456 в 1942 г. (в том числе научных работников — с 2 250 до 3 911 ) [АРАН. Ф. 395. Оп. 1. Ед. хр. 47. Л. 1]. 15 ноября 1937 г. в состав ОТН переводят Институт горючих ископаемых (ИГИ). В это время в структуру института входило одиннадцать лабораторий: Угля и торфа; Генезиса нефти и нефтеносных месторождений; Химии и химической технологии низкокалорийных топлив; Химии нефти; парафазного окислительного крекинга; Моторных топлив; Генезиса сапропеля; Микробиологии; Подземной газификации; Гидрогенизации; Новых методов синтеза. В ИГИ также действовали Сапропелевая станция, Механический завод; Кабинет рентгенологии; Шлифовальная мастерская [Календарь-справочник АН СССР за 1937 г. С. 64—65]. В июне 1938 г. ИГИ передается Химическая лаборатория № 2 [АРАН. Ф. 2. Оп. 6а. № 13. Л 248] В ИГИ в разное время работали академики ИМ. Губкин (директор ИГИ в 1934—1938 гг.), академик С.С. Наметкин (директор ИГИ в 1939—1948 гг.), академики Н.Д. Зелинский, М.А. Павлов, Н.П. Чижевский, члены-корреспонденты АН СССР С.Ф. Федоров, М.А. Капелюшников и другие видные учёные АН СССР.
Включение в состав ОТН двух крупных институтов значительно увеличило его потенциал. Но приступить к созданию новых институтов, способных проводить комплексные фундаментальные и прикладные исследования во всем спектре актуальных научно-технических проблем индустриальной промышленности, удалось лишь после принятия специального постановления правительства и целевого выделения соответствующих государственных ресурсов. Событием, обозначившим начало нового этапа в развитии организации академических научно-технических исследований, стало издание Постановления СНК «О плане работ АН СССР», принятое 8 мая 1938 г. (с. 113–114).
"Материалов к докладу акад. А.Ф. Иоффе на сессии Академии наук СССР. Отдел теоретической физики" (1936 г.)
В период, когда страна решала сложнейшие производственно-технические задачи во благо народа, небольшая группа "фундаментальных теоретиков", под крылышком "папаши" Иоффе занималась решением схоластических проблем, возникших на базе теории относительности и квантовой механики. По ранее цитируемым "Материалам" мы легко отыщем темы, над которыми безуспешно бьются формалисты и сегодняшнего дня.
Из работ теоретиков ФТИ по основным принципиальным вопросам современной теоретической физики отметим прежде всего те работы, которые относятся к проблеме слияния теории относительности с теорий квант. Весьма трудная задача обобщения найденного Дираком релятивистского волнового уравнения электрона на более широкую область общей теории относительности была решена В. Л. Фоком. Решение, данное Фоком, основывалось на геометрическом понятии "параллельного переноса полувектора", которое было введено В. А. Фоком и Д. Д. Иваненко (1929).
В окончательной своей работе В. А. Фок получил волновое уравнение электрона, удовлетворяющее всем требованиям общей теории относительности Эйнштейна и вместе с тем превращающееся в уравнение Дирака в том частном случае, когда тяготение отсутствует и пространство-время становится евклидовым. Весьма большое значение имели две работы Л. Д. Ландау о слиянии квантовой теории с теорией относительности, написанные им во время его заграничной командировки совместно с выдающимся молодым немецким теоретиком Р. Пайерлсом. В первой из этих работ (1930) разбиралась возможность построения такой квантовой электродинамики, в которой все величины поля выражены через волновые функции фотонов. Выяснилось, что такую теорию построить можно только при том условии, если формально ввести такое выражение для вероятности нахождения фотона в том или ином месте пространства, которое может принимать не только положительные, но и отрицательные значения. Так как отрицательные вероятности не могут иметь никакого физического смысла, то из теории Ландау и Пайерльса вытекает существование глубоких принципиальных отличий между фотоном и обыкновенной частицей, как, например, электроном: опыт, заключающийся в измерении положения фотона в пространстве, принципиально невозможен. Этот результат имеет огромное значение для современной физической теории о природе света. Еще большее значение имела вторая работа Ландау и Пайерлса (1931), посвященная вопросу о характере принципа неопределенности в будущей релятивистской теории квант. В этой работе доказывалось, посредством остроумных "мысленных опытов", что слияние теории относительности с теорией квант должно привести к дальнейшим (по сравнению с обычной волновой механикой) ограничениям, измерительных возможностей. Отсюда вытекал тот вывод, что в будущей релятивистской теории квант, которая должна будет объединить волновую механику с теорией относительности и разрешить вопрос о структуре элементарных частиц, физические понятия классической физики (координаты, энергия, электрическое и магнитное поле) уже не смогут быть применимы и должны будут замениться какими-то принципиально новыми, более глубокими понятиями. Работа Ландау и Пайерльса сыграла большую роль и в значительной степени определила изменение взглядов большинства физиков на проблему релятивистской теории квант.
Следует заметить, что в настоящее время не все утверждения, содержащиеся в работе Ландау и Пайерльса, считаются верными: в 1934 г. знаменитый датский теоретик Нильс Бор (в статье, написанной совместно с Л. Розенфельдом) указал на некоторые ошибки в работе Ландау и Пайерльса; хотя Бор тоже приходит к заключению о необходимости дальнейшего ограничения классических понятий, но это ограничение, согласно Бору, будет в релятивистской теории квант связано не с особенностями кинематики принципа относительности, как утверждали Ландау и Пайерльс, а с принципиальным атомизмом измерительных приборов. (Дальнейшее уточнение мысли Бора содержится в работе сотрудника ФТИ М. П. Бронштейна. Доклады Академии Наук СССР I, 388, 1934). Несмотря на эту критику Бора, важнейшие результаты работы Ландау и Пайерльса все же остаются верными; кроме того, содержащийся в первой части их работы анализ понятия "измерения" в квантовой механике является наиболее глубоким и продуманным во всей существующей литературе этого вопроса.
К той же группе работ необходимо причислить работу В. А. Фока, сделанную им совместно со знаменитым английским теоретиком П. А. М. Дираком и американским теоретиком Б. Подольским во время их пребывания в СССР. В этой работе (1932) была, построена полная теория квантовой электродинамики, основанной на идее Дирака о том, что всякое взаимодействие между электрическими зарядами происходит посредством промежуточного агента, а именно квантованных плоских волн, т. е., грубо говоря, всякое (в том числе и статическое) взаимодействие электрических зарядов происходит посредством испускания и поглощения световых квантов. Построенная таким образом теория (электродинамика D. F. Р., как принято ее называть по начальным буквам фамилий авторов) является весьма общей теорией, включающей все те эффекты, которые не связаны со структурой элементарных частиц. Подобная же задача, относящаяся к теории тяготения, была решена М. П. Бронштейном (диссертация, 1935). В этой работе построена квантовая теория тяготения, в которой поле тяготения рассматривается как квантово-механическая система, состоящая из квантованных плоских гравитационных волн, т.е. из "гравитационных квантов", аналогичных квантам света. Взаимодействие между весомыми частицами осуществляется посредством испускания и поглощения гравитационных квантов; в частности, из этой теории вытекает в виде следствия Ньютоновский закон тяготения. Для не слишком сильных полей тяготения эта теория оказывается последовательным квантовым обобщением теории тяготения Эйнштейна.
Конкретным вопросом современной квантовой теории посвящены также следующие работы.
Работа Ландау о диамагнетизме свободных электронов (1930), выполненная им во время заграничной командировки. В этой работе Ландау доказал, пользуясь методами статистики, что электронный газ в металле должен обладать, на ряду с парамагнитной, так же и диамагнитной восприимчивостью. Этот результат весьма парадоксален; он основан на том, что в квантовой механике компоненты скорости электрона, находящегося в магнитном поле, не подчиняются переместительному закону умножения. Открытие диамагнетизма свободных электронов, сделанное Ландау, вызвало ряд работ в иностранной теоретической литературе (работы Пайерльса, Теллера и др.). В работе Ландау о передаче энергии при столкновениях (1932) было впервые получено правильное решение трудной задачи об адиабатических неупругих столкновениях атомов и молекул.
В работах Бронштейна о теории электронных полупроводников (1932 и 1933) произведен теоретический расчет свойств электронных полупроводников, электропроводность которых обусловлена наличием примесей, отдающих электроны. Вычислена электропроводность полупроводников, термоэлектрические, гальваномагнитные и термомагнитные эффекты, а также рост сопротивления в сильных магнитных полях. Работы Бронштейна о полупроводниках приводят к дальнейшему развитию и усовершенствованию работ о полупроводниках английского теоретика А. X. Вильсона.
Гораздо более спорный характер имеют работы, посвященные космогоническим вопросам:
1) работа Ландау о механизме лучеиспускания звезд, в которой содержится доказательство того, что в полях, обладающих массой звездного порядка, в состоянии равновесия должны содержаться сгущения с ядерной плотностью, и рисуется гипотетическая картина внутренности звезд;
2) работа Бронштейна о расширении вселенной (1933) и
3) работа Бронштейна и Ландау о применимости второго начала термодинамики ко вселенной в целом (1933).
Следует упомянуть и работы Д. Д. Иваненко по теории атомных ядер. Эти работы имеют в основном скорее качественный характер, но некоторые заключенные в них идеи оказали влияние на развитие физики и стали достоянием мировой науки. В 1932 г., вскоре после того как Дж. Чэдвик (Кэмбридж) доказал, что излучение, испускаемое бериллием при бомбардировке его альфа-частицами, состоит, по крайней мере отчасти, из незаряженных тяжелых частиц — нейтронов, Иваненко опубликовал коротенькую заметку (1932) под заглавием "Нейтронная гипотеза". В этой заметке он высказал гипотезу о том, что в атомных ядрах нет свободных электронов и что все атомные ядра могут считаться построенными из альфа-частиц, нейтронов и протонов. При этом он указал на то, что если нейтрону приписать "спиновый" момент количества движения, равный теоретическим вычислением момента количества движения ядер. Гипотеза, высказанная впервые в заметке Иваненко, была поддержана знаменитым немецким теоретиком В. Гейзенбергом, который дополнил ее предположениями о том, что и альфа-частицы состоят из нейтронов и протонов, и указал на то, что эта гипотеза устраняет не только затруднения, связанные с моментами количества движения ядер, но и затруднения, связанные с ядерной статистикой. Можно считать, что заметкой Иваненко открывается новая стадия развития теории атомного ядра. На гипотезе о том, что ядра состоят из нейтронов и протонов, основываются все дальнейшие крупные достижения теории атомного ядра, полученные в работах иностранных теоретиков — Гейзенберга, Майораны, Вигнера, Бете, Пайерльса и др. Другие работы Д. Д. Иваненко, касающиеся вопросов теории ядра, посвящены вычислению масс-дефектов ядер на основе новой гипотезы (1932), попытке (не удавшейся, но сыгравшей некоторую роль в истории этого вопроса) теоретического вычисления сил между протоном и нейтроном (1934) и другим, более второстепенным вопросам. В одной из заметок в Докладах Академии Наук СССР (1935) Иваненко указал на то, что возможность соединения электронов и позитронов, вытекающая из теории Дирака, приводит к существованию взаимодействия фотонов между собой, т. е. к возможности "рассеяния света. светом" и, следовательно, к нелинейной электродинамике, в которой не имеет места принцип суперпозиции полей. Та же самая мысль была положена в основу одновременно и независимо появившейся работы немецких теоретиков Эйслера и Коккеля, которые, впрочем, пошли гораздо дальше, чем Иваненко, в направлении количественного уточнения этой идеи. Заметим, что "рассеяние света светом" не может наблюдаться в технически достижимых условиях опыта вследствие крайней малости этого эффекта; тем не менее, теоретическое значение этого явления чрезвычайно велико.
Из работ, посвященных математическим вопросам теоретической физики, следует указать на ряд работ В. А. Фока, в том числе на его работу по тепловой теории пробоя (1927), в которой он дал точную математическую теорию теплового механизма пробоя диэлектриков, происходящего при высоких температурах и при длительно приложенных напряжениях; на его работу о теплопроводности в многофазных кабелях (1920) и о скин-эффекте в проводнике кольцевой формы (1932). Еще гораздо большее значение имеют математические работы В. А. Фока в области строения атомов. Фок значительно усовершенствовал (1930) метод расчета структуры электронной оболочки атома, предложенный английским математиком Хартри (метод "самосогласованного поля").
Метод Фока стал классическим; его изложение можно найти и в таком распространенном и авторитетном учебнике, как труд Дирака "Основы квантовой механики" (русский перевод, ГТТИ, 1932). На этом методе основаны работы по расчету строения сложных атомов, производящиеся в Государственном оптическом институте. Весьма интересна также новая работа Фока (краткое изложение в "Известия АН № 2, стр. 169, 1935), в которой он дал изящное описание волновых функций водородоподобных атомов с помощью точек шаровой поверхности четырехмерного пространства; этот математический метод описания волновых функций привел Фока к построению нового метода расчета строения электронной оболочки атомов. "Второй метод Фока" несколько менее точен, чем "первый метод"; но это с избытком искупается его несравненно большей простотой, и он дает возможность получать теоретические результаты, относящиеся к строению атома, без той огромной затраты вычислительной работы, которая для этого требовалась раньше. Из других математических работ отметим работу М. И. Бронштейна (1929, 1930) по теории интегральных уравнений, которыми определяется лучистое равновесие в атмосферах звезд. К результатам, которые были получены Бронштейном, независимо от него, хоть и несколько позже, пришел также немецкий математик Е. Гопф. Теорема Бронштейна — Гопфа позволяет определить температуру на поверхности солнца гораздо более точным образом, чем это было сделано до сих пор.
Полученная цифра (4657° абс.) несколько меньше, чем принятый прежде результат более грубого подсчета Шварцшильда.
Работы Я. И. Френкеля
Моя научная работа с 1921 г. была посвящена преимущественно теории твердых тел.
I. В 1923 г. я, следуя Борну, пытался рассчитать силы сцепления в диэлектриках, в частности в алмазе, основываясь на представлениях теории Бора.
Развивая эти представления далее, я в 1924 г. предложил новую теорию металлического состояния, в которой установил тот факт, что скорости электронов проводимости практически не зависят от температуры, а также попытался вычислить сопротивление металлов и их механические свойства (объем, сжимаемость).
В 1927 г., основываясь на принципах волновой механики, дал теорию электрического сопротивления металлов, явившуюся прообразом позднейших более усовершенствованных теорий Блоха и Пайерлса. Далее, основываясь на статистике Ферми, усовершенствовал теорию механических свойств металлов и наметил теорию строения звезд, характеризующихся наличием электронного газа с релятивистскими скоростями; при этом мне удалось установить существование предельной массы звезд с нормальными свойствами.
Далее я дал теорию поверхностного электрического поля и внутреннего потенциала металлов, а также наметил квантовую теорию ферромагнетизма, и в особенности Вейссовых областей спонтанного намагничения.
Эта группа работ, начатая в 1923 г. и законченная к 1930 г., в основных чертах разрешила вопрос о электронно-квантовой теории металлов, хотя и не дала этой теории подробно разработанной формы.
II. Вторая группа работ по теории твердых тел (1931 —1935) посвящена преимущественно теории полупроводников; при этом мной была особенно подчеркнута роль положительных дырок в фотоэлектрических и фотомагнитных свойствах этих тел. В противоположность Бронштейну, разработавшему общую теорию полупроводников одновременно с Вильсоном и Фаулером (и независимо от них) и трактовавшему положительные дырки как вакантные электронные уровни, я описывал эти дырки как локализуемые центры, что позволяло построить теорию их диффузии и объяснить эффект Кикоина — Носкова.
Далее, мной была дана теория электрических контактантов, основанная на волномеханическом туннельном эффекте, а также (совместно с А. Ф. Иоффе) теория вентильного действия контактов между металлом и полупроводником.
В 1931 г. я впервые дал теорию поглощения света в неметаллических телах, при отсутствии фотопроводимости; в текущем году эта теория была мной усовершенствована в связи с явлением деформации кристалла около возбужденного атома; аналогичной деформацией вокруг электрона или положительной дырки в полупроводнике или диэлектрике с фотопроводимостью мной было качественно объяснено явление "прилипания электронов" (или дырок) в подобных телах, приписывавшиеся до сих пор наличию физических или химических неоднородностей. В количественном отношении эта теория еще не вполне разработана.
Наконец, к этой же группе работ относятся две попытки объяснения сверхпроводимости. В первой из этих теорий (от которой я ныне сам отказался, но которая содержала некоторые зерна истины) сверхпроводимость объяснялась магнитными эффектами. Во второй она трактуется как "сверхполяризуемость", соответствующая бесконечной диэлектрической постоянной (при исчезающей проводимости в обычном смысле слова).
III. Третья группа работ посвящена явлениям адсорбции, а также вопросу о тепловом движении в твердых и жидких телах в связи с отношением между твердым и жидким состояниями.
В работе о теории адсорбционных явлений (1924) мной было объяснено явление критической температуры осаждения металлического пара на холодной поверхности диэлектрика (в связи с образованием двойных групп), а также намечена теория диффузии атомов в твердых телах.
В первой работе о тепловом движении в твердых и жидких телах (1926) мной была количественно разработана теория электропроводности ионных кристаллов, причем было впервые введено представление "о подвижных дырках". Далее, в этой же работе было впервые формулировано представление о тепловом движении в жидкостях как о колебательном движении около скачкообразно перемещающегося положения равновесия, и на основе этого представления была выведена формула для коэффициента вязкости жидкости в зависимости от температуры. К этой же группе относятся более поздние работы (1933—1935) о вращении дипольных молекул в кристаллах ("ориентационное плавление"), а также теория обыкновенного плавления и кристаллизации, намеченная мной в текущем году и основывающаяся на представлении о непрерывности между твердым — кристаллическим и жидким — аморфным состояниями.
IV. В период 1926 — 1929 гг. мной были опубликованы работы по квантовой теории некоторых оптических явлений в газообразных телах, а именно, аномального эффекта Фарадея, уширения спектральных линий и Лоренцева "затухания вследствие столкновений".
V. Особо стоит ряд работ по различным общим вопросам квантовой механики и электродинамики. Сюда относятся работы 1925 г. об электродинамике точечного электрона, работа 1926 г. о механике и электродинамике вращающегося электрона (где было показано, что магнитный электрон при своем движении должен вести себя как электрический диполь) и, наконец, по волновой механике вращающегося электрона (1929). В последней работе были установлены уравнения, весьма близкие к уравнениям теории Дирака. К этой же группе, относится работа о квантовой механике неполных систем (с скрытыми координатами), являющаяся, в известном смысле, обобщением Дираковской теории вращающегося электрона.
Если к перечисленным работам прибавить несколько работ на более или менее случайные темы (например, по химической кинетике), то получится в совокупности около 50 оригинальных статей, опубликованных мной за 12 лет (1923—1935), не считая ряда обширных статей и книг. Из выпущенных мной 12 книг, наиболее существенными являются, вероятно, электродинамика (2 тома) и волновая механика (2 тома).
Работы других сотрудников теоретического отдела
1. Б. Н. Финкельштеин опубликовал ряд работ по теории электролитов, усовершенствовав, в частности, Эйнштейнову теорию вязкости растворов для этого случая (эта работа была премирована); далее, ряд работ по квантовой механике — о теореме вириала, об энергии атома гелия, иона Н2 и молекулы водорода (совместно с Горовицем); последняя работа явилась образцом для ряда исследований иностранных авторов по вопросу об энергии
молекул.
2. Л. В. Розенкевич (совместно с Рогинским) разработал применение квантовой механики к простейшим задачам химической кинетики.
3. Н. Л. Писаренко дал теорию поглощения ультрафиолетового света (в металле) и теорию неупругого рассеяния катодных лучей в кристаллах диэлектриков.
4. Л. Э. Гуревич (ЛИХФ) разработал (впервые) теорию кинетики намагничения одноатомных и двухатомных газов на основе квантовой механики и спиновой теории магнетизма; помимо этих двух работ, им было выполнено несколько исследований по статистической механике, в частности, о теплоемкости твердых растворов.
5. С. В. Измайлов (ЛИХФ) опубликовал несколько исследований по кинетике взрывных реакций, по теории распространения пламени, по теории топохимических реакций в твердых телах. Далее, им была разработана теория катодного распыления и вторичной электронной эмиссии из металлов.
6. О.М. Тадес (ЛИХФ) опубликовал ряд математических исследований по кинетике газовых реакций (взрывных, цепных, связанных с распространением пламени), а также (совместно с Измайловым и Френкелем) работу о вращении дипольных молекул в кристаллах.
7. Т. А. Конторова (во время работы в ЛИХФ) исследовала вопрос о вероятности адсорбции молекул из газовой фазы на поверхности твердого тела (или вероятность дезадсорбции)...
Развитие атомистических воззрений в ХХ в.
Доклад на научной сессии Института философии Комакадемии, посвященной 25-летию выхода в свет книги Ленина "Материализм и эмпириокритицизм"
А.Ф. Иоффе
"Под знаменем марксизма", 1934. № 4, с. 53 – 68
Ниже цитируется фрагмент, в котором говорится о невозможности построения наглядных теорий, описывающих явления современной физики
Оказалось, что при помощи наглядных представлений, построенных на представлениях классической механики, невозможно выразить новую систему квантовой механики Гейзенберга и Борна или Шредингера и де-Бройля. От такой наглядности пришлось отказаться.
Здесь я подхожу к очень существенному вопросу, к вопросу о наглядности теории. Что это значит, что на определенном этапе развития физики она вдруг перестает быть наглядной, не может больше пользоваться наглядными моделями? Нужно сказать, что это случается каждый раз и, как я попытаюсь показать, это неизбежно, когда физика переходит к существенно новому типу явлений, существенно новой области.
Я хочу вспомнить из той же беседы с Лоренцем другой момент, касающийся не конца, а самого начала его деятельности, когда только что появилась теория Максвелла. Почувствовав громадное значение этой теории, он стал ее изучать, но убедился, что ничего не понимает, кроме формул, ничего из этой теории извлечь не может. Узнав, что вышло французское изложение теории Максвелла, он сейчас же поехал в Париж, ожидая, что автор, изложивший Максвелла, очевидно, его понимает. Но автор этого изложения ему сказал, что теорию Максвелла вообще нельзя понять, что в ней чисто математическая, совершенно абстрактная форма есть, а физического смысла теория Максвелла иметь не может. Это очень любопытно, потому что это почти дословно напоминает то, что мы сейчас слышим о квантовой механике.
Что это значит? Я думаю, что этот факт одно из доказательств материализма. Позвольте мне это обосновать. Что значит: для нас новая теория ненаглядна? Это значит, что опыт привел нас к каким-то иным явлениям, для которых вся сложившаяся в нашем мозгу в результате всего предыдущего опыта система представлений оказывается непригодной, это значит, что мы не можем новые факты излагать при помощи старых образов, уже привычных для нас и поэтому наглядных. Но ведь это возможно только в том случае, если эти факты имеют место вне нас, в реально существующей природе. В нас самих не было никаких решительно предпосылок для того, чтобы в свете увидеть фотоны, в движении электронов заподозрить волны, у нас для него не нашлось ни слов, ни представлений.
Такие моменты, когда наука перестает быть наглядной, когда она, по существу, не может быть наглядной, — эти моменты могут быть обусловлены только реальным существованием внешнего мира. Поэтому, мне кажется, бояться ненаглядности у нас нет оснований, ее появление можно было бы ожидать (с. 55 – 56).
Далее Иоффе приводит примеры ненаглядности: дифракция электрона на двух щелях, прохождение электрона сквозь энергетические барьеры, значительно превышающие запас их кинетической энергии. После этого заключает:
Таким образом, волновые представления в атомной физике настойчиво диктуются нашим опытом и неизбежно требуют создание новых, нам еще непривычных, не допускающих наглядного истолкования свойств. ...
Несомненно, что дуализм частицы и волны неразрешим при помощи тех величин и представлений, которыми мы описывали и объясняли окружающие нас макроскопические явления.
Простое рассмотрение любого из фактов новой атомной физики — а они нисколько не хуже оттого, что новые — с неизбежностью приводит нас к заключению, что здесь нужны новые понятия, новые слова.
Эти новые представления ищет и Дирак в своих уравнениях, и Шредингер в волновой механике, и Гейзенберг в своих принципах неопределенности. Эти новые методы еще несовершенны, еще не удается дать им законченные, строго систематические формулировки, подобные системе классической механике Ньютона, но, тем не менее, это уже черты той новой картины мира, которую мы видим пока в отдельные просветы в том или другом аспекте. каждое из этих представлений есть большой и, несомненно, положительный шаг вперед, и каждое из них, мне кажется, если его правильно разобрать, — одно из новых подтверждений диалектического материализма. Они лишний раз показывают, насколько реальный, вне нас существующий мир сложнее, многостороннее чем те схемы, которые мы создали себе на основе прошлого опыта, как этот мир раскрывается нам в своих проявлениях путем отдельных противоречивых аспектов, диалектически объединяемых по мере накопления опыта в активном практическом применении. В трудностях и противоречиях современной теории заложены новые обобщения, новый синтез.
Критерием ценности новых теорий является их соответствие всей совокупности нашего опыта. А этот экзамен теории Дирака, Шредингера, Гейзенберга выдержали. Конечно, эти новые представления затронули очень многое из логических привычек и макроскопического опыта и больно ударили по нашей психологической лени. Если бы мы были махистами, это было бы, мне кажется, убедительным возражением с точки зрения махистской философии. Может быть, незаконно перестраивать всё наше мировоззрение для того чтобы правильно описывать определенную группу явлений. Не проще ли поступить так: все прежнее прекрасно можно описать по-старому, а для новых фактов можно добавить какие-нибудь мнемонические правила? Это будет гораздо экономнее. Если мы не уверены, что здесь появляются свойства реального, вне нас существующего мира, то вряд ли стоит производить такую коренную ломку и создавать себе такие психологические неприятности (с. 56 – 57).
Мы думаем, что макроскопические, грубые явления представляют собой результат статистической игры каких-то мелких явлений, а эти мелкие явления подчиняются однозначно законам механики. Почему так мы думаем? Да просто потому, что мы ничего о них не знали. Диалектично ли так думать? Я бы сказал: нет. считать, что разнообразие природы ограничивается атомами и кончается, вряд ли диалектично. На самом деле, когда мы подошли к этим атомам, то оказалось, что атомы — не только сложные тела; это нас не удивило, но оказалось и то, что законы эти вовсе не простые, элементарные законы обычной механики, целиком перенесенные в атомные размеры, что и здесь налицо та же статистика, то же колоссальное разнообразие. В основе грубой статистики лежит не однозначная атомная статистика. Что же в этом удивительного, и почему это плохо? Я бы, наоборот, сказал, если можно так оценить факты: то, что мы не знали, мы теперь узнали. Принцип неопределенности — это второй принципиально новый шаг в метрологии, в науке об изменениях, в науке, которая позволяет количественно изучать природу. Первый существенный шаг был сделан теорией относительности.
До теории относительности мы не задавали себе вопроса, как измерять при быстром движении. Обыкновенно достаточно приставить масштаб и отсчитать его показания у двух отметок: здесь 12, там 34 — значит, расстояние 22. Но оказалось, что когда тело быстро движется, этот прием не годится: пока посмотрели на один конец, другой уехал, и отсчет теряет смысл. Нужно было отдавать себе отчет, что значит измерять движущийся объект; частная теория относительности и дает ответ, как и в каком случае поступать. она дает единственный, логически возможный, вытекающий из наших знаний о природе метод. Наилучшее орудие измерение — свет, но он движется с конечной скоростью, и это приводит к тем свойствам измерения пространства и времени, которые дает теория относительности. Это первый этап метрологии (с. 57 – 58).
Невозможность однозначной причинности просто вытекает из того, что априорные предпосылки, которые когда-то делались без всяких оснований, оказались неверными. Начальных состояний в том виде, как это нужно для расчета, задавать нельзя.
Следует ли из этого то, что теперь есть свобода воли вместо причинности? Я недавно был на Днепрострое и не видел, чтобы он капризничал. Он действует по самым настоящим законам, как следует, и по принципу неопределенности Гейзенберга и свободы воли не проявляет. Это не шутка. На самом деле, макроскопические явления, на изучении которых построен наш опыт, протекают, конечно, закономерно. Но в основе этой закономерности лежит статистика, а в основе этой статистики, как оказалось, лежит еще более глубокая статистика — статистика статистики.
В какой степени это нарушает наше основное логическое понятие причинности? Мне кажется, что ни в какой степени. Это есть только его уточнение, его углубление, но не его отрицание. Надо помнить, что неопределенность относится только к той новой области внутриатомных явлений, которые имеют размер, сравнимый с длиной волн атомных движений, только в таких миллиардных долях сантиметра эти свойства и проявляются (с. 58 – 59).
Мне кажется, что более подробный разбор того, что вытекает из принципа неопределенности, заставляет считать его очень крупным достижением, льющим воду на мельницу диалектического материализма, а не каким-то подводным камнем.
... Из этого закона статистической закономерности вытекает и другое, тоже весьма мало наглядное следствие — лишение частицы ее индивидуальности ... именно на отсутствии индивидуальности, на необходимости рассматривать две отдельные взаимодействующие частицы как одну неделимую систему основана вся химия. все основные взаимодействия, с которыми мы имеем дело, химические и молекулярные, сводятся наряду с электростатической к силам обмена, которые именно в том и заключаются, что два электрона двух частиц представляют собой как бы двойной электрон: он может быть в одной и другой частице, может обменяться местами, и результат этого проявляется как новая система сил, которая играет в природе решающую роль. Это можно рассказать и более наглядно. Вы можете представить себе эти атомы окутанными облаками электронов. Это электронное облако, связывающее атомы, соответствует во всех превращениях тем валентностям, которыми издавна пользовались в органической химии. Вопрос о потере индивидуальности частицами принципиально более важен чем новый вид причинных связей, с которым он, впрочем, тесно связан.
... Электрон в ядре потерял свои свойства, ему там нет места. Вы знаете, что эти трудности электрона в ядре как раз и показали предел применимости квантовой механики, показали, что здесь мы вступаем в новую область явлений, для которой непригодна вся система представлений, которая только что создана новой волновой механикой. Здесь возникли вопрос о справедливости закона сохранения энергии. На эту постановку вопроса у нас накинулись как на некое преступление против диалектического материализма. Конечно, это относится далеко не ко всем философам, но к очень многим из них. Я уверен, что такое обвинение есть совершенное непонимание основ диалектического материализма. Наоборот, вполне возможно, что, переходя в новую исследовательскую область при таком резком количественном изменении масштаба, мы натолкнемся на новые качественные свойства. В этом не было бы ничего удивительного, и отрицать это заранее ни в коем случае нельзя. Всякий закон природы, в частности и закон сохранения энергии, — не априорный закон, не есть какая-то категория нашего сознания, а результат обобщения опыта, обширной практики. Никакой опытный закон не может претендовать на то, чтобы быть обязательно справедливым для такой области явлений, которая впервые становится доступной опыту. Святых законов у нас не может быть, и закон сохранения энергии тоже не есть святой закон, и канонизировать его нет никаких оснований (с. 59 – 60). ...Таким образом закон сохранения энергии к настоящему моменту пока сохранен. ...
Другая область фактов — это явления, которые носят очень странное название аннигиляции [в тексте написано: ангиляции] материи и материализации энергии — слова, которые, конечно, очень легко могут послужить основанием для любой идеалистической философии так же как в 1908 г. утверждения, что "материя исчезла". Сами факты тем не менее существуют.
Опять-таки к данному моменту нельзя еще с полной уверенностью сказать, происходит ли такое явление, что позитрон соединяется с электроном в пустом пространстве и что единственным результатом оказывается испускание двух световых квантов. Но есть основание думать, что это может происходить в природе.
Очевидно, конечно, что философская система материализма не может быть опровергнутой или доказанной таким опытом: нельзя сказать, что если окажется, что позитроны рекомбинируют только около ядра, то материализм правилен, а если комбинируют вне ядра, то материализм надо отбросить. Конечно, от того или иного решения этого опыта совсем не может измениться признание существования внешнего мира, но очень сильно изменится конкретное содержание того, что мы понимаем под физической материей и ее соотношением с энергией (с. 61).
Начиная со странице 62 и до конца статьи (с. 68) текст приводится полностью, без каких-либо изъятий.
Если действительно положительный и отрицательный электроны, соединяясь, могут создать световой квант и наоборот, то у нас имеется следующая альтернатива. Пользуясь прежними нашими представлениями, приспособляя их к этим новым фактам, мы смогли бы продолжать заряд считать материей, но тогда материя должна быть алгебраической, а не арифметической, материя может быть положительной и отрицательной, плюс и минус могут взаимно уничтожаться. Вы видите, какие трудности связаны с такого рода обобщением понятия о физической материи, переходом от арифметики к алгебре в этом вопросе.
Если же исходить из того, что материей может быть только то, что сохраняется, причем сохраняется арифметически, т. е. буквально, а не в расширенном, алгебраическом смысле, то можно считать материей энергию, единственную сейчас величину, которая не исчезает и не создается, нигде. И этот выход не лишен больших новых трудностей. Хорошо было представить себе, что материей является заряд, а эта электрическая материя является носителем энергии. Если сама энергия и есть физическая материя, то представление о материи как носителе этой энергии и энергии как одном из свойств этого носителя отпадает, сама энергия становится тогда материей.
Я хотел этими примерами только указать на новые, по-моему, очень серьезные проблемы, которые ставятся современной физикой. И мне кажется, что активная методология и философия физики должны уже сейчас анализировать эти передовые вопросы физики, подготовляя почву для творческой работы. Марксистская философия должна идти в ногу с современной физикой, ставя и освещая передовые ее проблемы не только тогда, когда идеалисты начинают толковать и наводят туман вокруг новых фактов. Еще в ходе исследования, когда эти факты выясняются и изучаются, нужно давать им правильную, методологически четкую интерпретацию и ясный анализ всех вытекающих возможностей.
25 лет развития атомной физики дали столько наглядных подтверждений марксистской философии, что они должны были бы вдумывающегося в ход этого развития физика привести к единственно возможной .методологической позиции, к позиции диалектического материализма.
И на самом деле, многие физики отчетливо поняли, что это единственный путь для правильного понимания истории физики. Вы знаете, что в прошлом году на физико-химическом конгрессе Ланжевен высказался в том смысле, что хотим мы или не хотим марксизма, но другого выхода нет, вся история ведет нас к нему как к единственно возможной теории. На еще более отчетливой марксистской позиции стоит другой крупный физик современности — Блеккет, один из основных работников в области учения о ядре, и целый ряд других. Если разобраться во взглядах Бора, то непрерывно им применяемое слово «диалектика» на самом деле означает, что он совсем не так далек от диалектического понимания физики.
Позвольте мне напомнить вам те черты в истории физики, которые особенно убедительны в этом отношении. Прежде всего замечу, что хотя книга Ленина 1908 г. посвящена была борьбе с махизмом, но тогда, когда появился махизм и когда Ленин с ним боролся, он уже потерял, собственно говоря, корни в самой физике, что Ленин и показал. Махизм был запоздалым философским отражением научной системы, существовавшей в студенческие годы Маха, 1855—1895 гг., когда развилась феноменологическая физика, на основании уравнений термодинамики, теории сплошности, теории упругости и уравнений Максвелла. Эта чистая теория сплошности и термодинамика действительно являлись областью, где феноменологический метод был одно время основным методом физического исследования. Но XX в. с самого своего начала характеризуется отказом от феноменологической физики. С самого 1900 до 1925 г. мы всегда искали (механизм явлений, а не формальные законы. Весь смысл этой эпохи физики заключался в признании реальности внешнего мира, в раскрытии внутреннего механизма явлений природы. Так что в то время когда взгляды Маха стали проникать в философию и получили здесь настолько широкое развитие, что сделались орудием реакции, политически опасным явлением, в то время они уже не соответствовали содержанию самой физики. Среди физиков махизм и не встречал особого сочувствия, потому что он тормозил творческую работу. Это была реакционная для самой физики философия. Последним ее успехом было самоубийство Больцмана в 1904 г. С 1905 г. атомизм победил.
В эту эпоху с необычайной яркостью проявилась теснейшая связь между развитием науки и развитием производительных сил, в частности развитием техники.
Появление авиации и быстродвижущих машин потребовало совершенно иного подхода к изучению материала. Явление усталости сделалось лимитирующим свойством материала. Здесь феноменологическая теория сплошности сделалась совершенно недостаточной, потребовалась и на этой почве развилась очень широко целая система изучения структуры кристаллов и других тел. Радиотехника и высоковольтная техника, которая сейчас уже достигла 200 тыс. вольт, настоятельно потребовали и под их влиянием развилась вся электронная физика. Развитие новых источников света точно так же стимулировало и непосредственно двигало развитие и учение об излучении. Автоматизация, которая играет все большую и большую роль по мере укрупнения производств и комбинирования заводов в большие технические комбинаты, — эта автоматизация активно содействовала вместе с радио изучению фотоэффекта, полупроводников как узловой проблемы физики, появлению электронного микроскопа. Все это большие области физики, возникшие прямо из развития соответственной техники.
Наконец, необходимость использования бедных руд привела к учению о флотации, к учению об адсорбции. И последнее, что я в этой связи хочу упомянуть: любопытно, что и учение об атомном ядре теснейшим образом связано в своем развитии с развитием техники. Когда техника высоковольтных передач стала перед задачей перехода на постоянное напряжение и выпрямление переменного тока, когда созданы были первые выпрямители на полмиллиона вольт и при их помощи в соседней лаборатории удалось разрушить атом лития, а затем целый ряд других, этот прибор положил начало новому этапу развития учения о ядре.
Очень любопытно, что выросшее из определенного этапа техники исследование атомного ядра в свою очередь уже начинает воздействовать на технику. Для изучения ядра необходимо перейти к миллионам вольт, и начинают создаваться новые пути сверхвысоковольтной техники, которые поднимают ее в свою очередь на более высокую ступень. Таким образом мы ясно видим на примере взаимообусловленность техники и научного исследования.
Перейду к ряду других наглядных подтверждений диалектического хода развития физики. Совершенно ясно виден переход количества в качество на определенном этапе количественных изменений. Переход от макроскопических величин к молекулярной теории выдвинул статистическую физику как совершенно новую форму закономерностей, в этой именно области только и проявившуюся. Переход к строению атомного ядра вызвал новую квантовую механику. Дальнейший переход от атома к атомному ядру несет релятивистскую квантовую механику, лишь очень неясные очертания которой виднеются, которую мы еще не знаем.
Точно так же вне сомнений развитие в сторону синтеза противоположностей. Прерывность и непрерывность в современной картине синтезированы в некоторой высшей точке зрения, а не соединены механически так же как частицы и волны, электромагнитное поле и заряд.
Затем диалектически неизбежное непрерывное обобщение частных наших познаний о природе в более общую картину. Старое соединение теплоты и работы в понятии об энергии, затем обобщение этой энергии с массой в одно более уже общее понятие об энергии, включающее в себе массу, объединение этой энергии с количеством движения в один тензор, объединение пространства и времени в четырехмерной картине и т. д.
Типичная черта (диалектического описания явлений — это замена двух крайностей: «да» и «нет» — целой непрерывной цепью промежуточных ступеней. Понятие о степенях свободы, которые в начале этого периода рассматривались чисто арифметически: степень свободы либо присутствует, либо ее совсем нет — как известно заменено сейчас непрерывным включением данной степени свободы от полного ее отсутствия вплоть до полного ее присутствия.
Нас интересовали металлы и изоляторы. Сейчас мы изучаем и как раз концентрируем свое внимание на полупроводниках, которые дают непрерывный мост между этими двумя крайностями. Изучение полупроводников только и позволяет понять два крайних случая проводника и изолятора, которыми занималась физика прежних десятилетий. Так же заполнилась богатым разнообразием содержания пропасть между кристаллом и жидкостью, аморфными телами.
Наконец, последняя черта диалектического материализма, которую подчеркивает и Ленин в своей книге, — это неисчерпаемость материи. Материя, которая сначала составлялась из отдельных молекул, потом молекулы — из атомов, атомы — из ядра и системы электронов, ядра — из протонов и нейтронов, потом появились позитроны и нейтрино и т. д. — эта лестница развивается как неисчерпаемое богатство и разнообразие материи, а не как некоторая детская система камешков, из которых все построено.
Совершенно в этом же смысле я понимаю развитие статистических закономерностей, выражающих необычайную необозримую сложность механики, переход этих статистических закономерностей от макрокосмоса к статистическим же закономерностям в микроскопическом мире атомов.
В такой же степени, как оправдываются положения диалектического материализма, оправдываются и положения исторического материализма: связь развития науки с развитием социальных отношений, связь не только с техникой в узком смысле слова, но и с состоянием производительных сил вообще, с социальными отношениями и с социальными условиями. К большому сожалению, наша марксистская критика в этом направлении почти ничего не сделала. А я думаю, что это один из важнейших вопросов. Например не затронута такая задача, как выявление специфических черт развития науки в наших советских условиях. Исторически впервые наука поставлена в совершенно иные социальные условия, совершенно иные производственные отношения наряду и во взаимодействии с наукой капиталистической. Мне неизвестны ни одно исследование, ни одна попытка разобраться в том, как изменение социальных отношений сказывалось на развитии науки. Мне кажется, что это — задача чрезвычайно благодарная и чрезвычайно важная.
Я подхожу к концу и хотел бы в заключение сказать следующее. Передо мной здесь лозунг «Да здравствует союз материалистов-диалектиков с естествоиспытателями для борьбы с идеализмом!» Не только от своего лица, но и от лица подавляющей массы всех физиков нашего Союза я могу сказать, что мы всячески приветствуем такой союз. Я думаю, не только на словах, но и на деле мы уже показали, что стремимся к нему. Но сказать, что он уже осуществился, я думаю, было бы слишком оптимистическим и слишком далеким от истины. Большая, пожалуй, главная вина на нашей стороне. Каждый из нас занят своим исследованием и, может быть, не умеет или не может разрешить этой задачи. Мне думается, однако, что некоторая доля вины лежит на работниках того учреждения — Комакадемии, — в котором мы сейчас находимся.
Конечно, в Комакадемия сейчас нет таких резких, исключающих возможность совместной работы направлений, которые ставили бы препятствия развитию современной физики вопреки, казалось бы, самому существу метода диалектического материализма как лучшего орудия научного прогресса. Это — совершенно нелепое, анекдотическое, казалось бы, сочетание. Но тем не менее вы все хорошо знаете, товарищи, что это не абстрактный идеальный случай, что на самом деле такие случаи имели место. Конечно, Комакадемия сейчас ведет резкую борьбу с реакционным механизмом. Но несомненно, что и сейчас все-таки существуют выпады, когда философы становятся поперек дороги историческому прогрессу физики и говорят: «Назад, назад, ничего не допущу, всё идеализм; назад на 30 лет». Конечно, ни малейшего упрека в этом направлении основным работникам Комакадемии сейчас сделать нельзя. Но я бы сказал, что, отвергая совершенно такую постановку вопроса, где все развитие науки считается идеализмом, все-таки с опаской принимается каждая новая научная теория, каждое новое познание природы. Не только в их толковании, но и в самих теориях ищется идеализм. Это относится и к причинности и к принципу неопределенности и т. д.
Почему я об этом говорю? Да потому, что мне кажется, что нужна гораздо большая смелость, и она нужна именно большевикам-коммунистам. И это основной долг Комакадемии в вопросах методологии, в вопросах философии, гносеологии, теории познания: идти вперед, захватывать передовые позиции. Мы очень охотно готовы бороться с идеализмом, и мы очень хорошо понимаем его опасность и его вред. Мы знаем, что на почве кризиса, на почве фашизма вырастает идеализм, который пытается истолковать каждый новый факт в свою сторону, в свою пользу. Мы готовы бороться с идеализмом, потому что мы ясно видим громадный вред его для науки и еще больший вред для политического развития: для поддержания капиталистической системы, для ослабления борьбы за освобождение от ее гнета. И поэтому мы готовы всеми силами бороться с идеализмом. Но как с ним бороться? Я думаю, что бояться нового потому, что в нем может оказаться идеалистический душок, и поэтому топтаться на месте, — это метод, которым никого не победишь. Нужно идти вперед, нужно создавать свои теории в противовес идеалистическим теориям, свое понимание новых идей, подрывающее почву всяких идеалистических попыток. Осветите наш путь фарами правильной теории — это лучший путь, чтобы развеять мистический туман идеализма.
В той замечательной книге, которой посвящена наша сессия, мы найдем указания и для настоящего момента. Ленин, оказывается, знал физику так, как очень хорошо было бы знать ее многим современным ее критикам. Он знал диковинные с точки зрения «здравого смысла» вещи, о которых я говорил вначале. Но, тем не менее, ни одной строчки во всей его книге вы не найдете, в которой бы он утверждал, что Абрагам — идеалист, потому что он массу назвал кажущейся, или что Планк — идеалист, потому что он лучистой энергии приписал массу и считал ее лишь коэффициентом. Наоборот, каждое новое, расширенное, хотя и непривычное понимание физических явлений Ленин воспринимает как блестящее подтверждение диалектического хода развития, отсутствие жестких норм, как проявление громадного разнообразия неисчерпаемой реальной материи. Поэтому мы все время должны перестраивать свои взгляды. В этом достоинство, с этом главное преимущество диалектического метода. Ленин говорил, что в основном физики, конечно, — материалисты, потому что они занимаются изучением внешнего мира. Считать, что этот мир нами же создан, что его реально не существует, и все-таки изучать его свойства — это довольно-таки неблагодарная задача для физика, и всякий такой человек пойдет в философы. Зачем ему заниматься физикой? Зачем изучать мир, когда вы сами можете построить его как хотите, что гораздо интереснее?
Не странно ли, что в прямую противоположность Ленину сейчас всех активных физиков, которые стремятся найти те новые представления, которые адекватно выразили бы свойства вне нас существующей материи, — что всех этих физиков без исключения считают идеалистами. Что-то неладно! И Бор, и Шредингер, и Дирак, и Гейзенберг, и Френкель, и решительно все, кто стремится найти адекватное выражение свойства микрокосмоса атомного мира, все они идеалисты. Наоборот, их непривычные нам представлении, в том числе и новое представление о причинности и принцип неопределимости, — блестящее подтверждение и обогащение содержания диалектического материализма. Когда они пускаются в популярных работах и книжках в философские обобщения этих научных своих исканий, здесь, конечно, на философии некоторых из них сказывается воздействие тех социальных условий, в которых они находятся, и тех социальных заданий, которые они выполняют сознательно или бессознательно. Я не хочу оказать, что все то, что говорит Гейзенберг, святая истина и диалектический материализм. Это, конечно, не так. Но научная теория его есть теория материалистическая, т. е. для данного времени наиболее полное приближение к реальному, вне нас существующему миру. И Ленин критиковал не научные работы Маха, их было немного, но они были, а только его философские взгляды.
Мне кажется, что и сейчас еще есть некоторые, не вполне пережитые остатки старого. Все-таки такого продолжателя Ленина, который бы с того места, до которого дошел 25 лет тому назад Ленин, в том же духе, как это делал Ленин, с таким же знанием физики и с такой же способностью диалектически толковать и правильно оценивать новейшие пути развития шел бы в передовых рядах нашего знания, — такого продолжателя еще нет. С большим удовлетворением в последнее время мы видим, что появляется стремление идти вперед, а не только критиковать старое.
Такие признаки есть, и их нужно всячески приветствовать. С большой радостью принимая призыв к союзу естествоиспытателей и философов, я хотел бы заключить союз не только на борьбу с идеализмом (это, конечно, необходимо), но и на движение науки вперед — в ту сторону, которая для нас наиболее существенна. Мы хотим познать природу, для того чтобы рабство и угнетение были уничтожены не только на одной шестой части земной поверхности, для того чтобы создавать новое, коммунистическое общество во всем мире. Это и есть на самом деле та главная пружина, которая всеми нами движет.
Для того чтобы это было, нам нужно захватить самим передовые позиции, нужно смело двигаться вперед, не боясь ошибок, потому что у нас есть прекрасное орудие, которое нас от них предохраняет. Наша теория строится не в безвоздушном пространстве, мы создаем теорию реально существующего мира, и реальные проявления этого мира, то отражение, которое он получает в наших ощущениях, дают нам метод проверки практикой. Опыт, практика дают нам гарантию того, что мы не построим абстрактной идеалистической схемы, а в своих теориях будем все больше приближаться к познанию того действительного мира, который мы хотим узнать и который мы хотим переделать.
Заключительное слово.
Я говорил, что в 1908 г., когда писалась книга Ленина, в физике философия Маха уже потеряла свое обоснование. Это не означало, что книга была не нужна и что Ленин ломился в открытую дверь. Совсем наоборот: величайшее ее значение для своего времени очевидно. Феноменология, которая характерна для состояния физики XIX в., была той основой, на которой была построена философия Маха. В 1904 г. она довела до самоубийства Больцмана. Но в это же время она и кончилась в физике, которая все больше переходила к атомизму, к изучению механизма элементарных явлений, несовместимых с феноменологией. Но, тем не менее, ею продолжали пользоваться все, кто под влиянием реакции этого времени стремился укрыться от реального мира в туман представлений. Ясно громадное значение той критики, которую дал Ленин всевозможным оттенкам идеализма, выросшим как грибы на болоте реакции. Из всего хода развития физики, который я пытался здесь очертить, видно, насколько глубока поставленная Лениным задача и как правильно она предсказала дальнейший ход развития на 25 лет. Эта задача особенно актуальна сейчас, потому что сейчас мы находимся в такой стадии, когда феноменология снова занимает ведущее место в физике. Мне кажется, это естественно, когда физика подходит к новым областям, когда она сквозь отдельные просветы видит неясные очертания изучаемых объектов, что-то высокое и узкое, — нето фабричная труба, нето тополь. Единственное, что можно сделать в это время, это описать очертания, которые вы видите. Но по мере того как опыт, практика заполняют эти очертания богатым фактическим содержанием, физика перейдет к изучению механизма явлений этой новой области, к пониманию, а не описанию. Поэтому феноменологические методы как первый этап к изучению новой области совершенно закономерны. Нельзя только эту временную стадию изучения считать единственной и окончательной. Конечно, никаких философских выводов из того, что мы ничего, кроме общих очертаний, еще не знаем, делать нельзя. Мы понимаем, по мере того как узнаем, понимаем через практику. На первых этапах этой практики мало и наше понимание весьма несовершенно и, только обогащаясь содержанием, углубляется. Лишь первая форма этого понимания — понимание феноменологическое или математическое.
Изучение проблем, связанных с электрической природой материи, с ее отношением к энергии в свете новых факторов физики ядра, разрешит и то недоразумение, которое остается между нами, — вопрос о рудиментарном органе старой физики — световом эфире, который совершенно не по заслугам считается каким-то краеугольным камнем материалистического мировоззрения.
Почти все физики давно выбросили этот балласт. Очевидно, в самом понимании вопроса о переводе философской материи на физический язык заключалась недоговоренность, которая сейчас, с решением вопроса о свойствах конкретной материи, исчезнет.
Вот что писал Ленин, подчеркивая это утверждение: «Единственное свойство материи, с признанием которого связан философский материализм, есть свойство быть объективной реальностью, существовать вне нашего сознания».
А тов. Кольман в своем докладе идет в этом отношении дальше Ленина, и к этому единственному, по мнению Ленина, условию он прибавляет еще большой список других, частных условий. С большинством из них я в общем согласен, но согласен на данный момент, поскольку они отвечают нашему представлению о материи, тогда как положение, выставленное Лениным, я считаю действительной основой материалистического мировоззрения.
Добавлю, что хотя я вполне согласен с основными принципиальными установками подхода к физике, которые изложил тов. Кольман в своем интересном докладе, но не совсем согласен с многочисленными выводами из этих положении. В частности я все-таки продолжаю думать, что физические теории Гейзенберга, Бора, Дирака обогащают и наполняют новым содержанием диалектико-материалистическое понимание природы. Это громадный новый материал, который конкретизирует наше понятие о природе и ее свойствах. Основное, решающее их значение — в стремлении приблизиться к адекватному отображению природы. В своих популярных речах они выходят за пределы физики — в философию, биологию, психологию. Но не в этих аналогиях дело.
Бор создал принцип дополнительности как одну из форм выражения тех новых свойств, которые мы нащупываем теперь в квантовой механике. Чтобы яснее понять содержание этого принципа, он искал аналогий, и все его статьи сводились к тому, чтобы найти аналогичные условия в биологии, в психологии, в частности один из его выводов, что раса и происхождение человека принципиально не могут сказываться ни на психологии, ни на умственных свойствах, ни на способностях человека, а исключительно на биологических и физиологических признаках. Но суть теории Бора заключается не в этих аналогиях из других областей, более или менее интересных, более или менее обоснованных, а в том прощупывании реальности, которое заключается в этих теориях. И, конечно, только тех, которые создают теории, приближающие нас к познанию реальной природы, мы считаем великими учеными нашего времени; только те теории, которые на основе всего имеющегося в нашем распоряжении опыта приближают нас к действительности, мы считаем научными.
Исходные принципы у нас одни и те же, и, я надеюсь, мы придем к одинаковым результатам.
Поэтому я думаю, что тот союз, который намечен нашей сессией и который имеет все шансы стать реальным орудием развития науки и социалистического строительства в нашей стране, приведет нас к взаимному пониманию и совместной продуктивной, а не только критической работе.
Вслед за докладом А.Ф. Иоффе опубликован доклад наиболее преданного его сторонника академика С.И. Вавилова, который, как и предшествующий докладчик, говоря о свете, немало слов высказал в оправдание ненаглядности современной физики.
Доклад на научной сессии Института философии Комакадемии, проходившей 20 – 25 июня 1934 г.
С. И. Вавилов
Раздвоение единого и познание противоречивых частей его... есть суть диалектики... Правильность этой стороны содержания диалектики должна быть проверена историей науки (Ленин)
Исторически установленные стадии развития учения о свете простираются на громадный промежуток времени и заслуживают внимательного и подробного изучения. Эта глава истории науки, несомненно, должна привести к обоснованным общим выводам, имеющим значение для понимания структуры и процесса развития науки в целом. Насколько можно усмотреть даже из поверхностного анализа истории и содержания оптики, здесь исключительно рельефна диалектическая динамика природы и познания. Если вообще, по словам Ленина, «естествознание показывает нам... объективную природу, как превращение отдельного в общее, случайного в необходимое, переходы, переливы, взаимную связь противоположностей, то оптика — один из наиболее очевидных примеров такого процесса. Сложность и изменчивость световых явлений, поскольку мы можем судить по настоящий день, безграничны. Цель стремления оптики, ее абсолютная истина — «природа света», асимптотически приближаясь по мере развития науки, вместе с тем оказывается до сего времени асимптотически недостигнутой. Грани, устанавливавшиеся в оптике, становятся относительными и «выражают только приближение нашего ума к познанию природы». Необязательность механической картины мира и необходимость замены ее совершенно иной в учении о свете сделались бесспорными и очевидными.
Несколько замечаний исторического характера, излагаемые ниже, очень эскизны, отрывочны и схематичны, в них поневоле за отсутствием и сил и времени соблюдены законы зрительной, а не исторической перспективы. Надо надеяться, что это будет кем-то и когда-то исправлено в подробном анализе развития учения о свете.
Далее Вавилов сделал небольшой исторический экскурс, касающийся учений о свете. Любопытна его позиция в отношении ньютоновского учения о свете. Известно, что знаменитый английский физик не имел определенной точки зрения на оптические явления, переняв ее частично от Декарта, а частично от Гука. Между тем, первый из них придерживался корпускулярной точки зрения, второй — волновой. Первоначально Ньютон склонялся к корпускулярным представлениям Декарта, но под воздействием критики Гука, он поменял свою более менее определенную точку зрения, на неопределенную, фактически, спекулятивную точку зрения, которая, однако, вполне адекватно характеризует его общее формалистское мировосприятие.
Ньютон в суждении о природе света проявил особую осторожность. С совершенно изумительной дальновидностью он был крайне сдержан в этом отношении. Формально никогда, до конца своей жизни Ньютон не отстаивал никакой определенной теории света, но вместе с тем он, несомненно, склонялся больше в сторону корпускул чем волн. Главным доводом против теории волн у Ньютона была недоказуемость существования вещественного эфира в межпланетных пространствах. Это сомнение сохраняло свое значение в полной мере и до настоящего времени для всяких попыток построения механической волновой теории света. если против волн говорило отсутствие эфира, то для корпускул эфир не нужен. Вместе с тем корпускулы согласовались со всеми известными во времена Ньютона свойствами света... Ньютон не отрицал возможности существования наряду с корпускулами также и световых волн, но они могли возникать только внутри или в непосредственной близости от тела, где допустимо предполагать наличие механического эфира. К этой возможно Ньютон возвращался неоднократно (с. 73).
Аргумент торможения планет под действием эфира несостоятелен. Декарт, Гук и все прочие сторонники эфира в основном солидаризируются по данному вопросу. Нет вещества, отделенного от эфира: вещество и есть вихреобразное движение эфира. Поэтому движение любого тела, в том числе огромной планеты, подобно движению волны по поверхности океана. Водная среда не оказывает сопротивление волне, напротив, она является необходимым условием существование волны. Таким образом, нет никаких причин отвергать волновую теорию света, зато против корпускулярной теории говорят явления интерференции и дифракции света.
Статья Вавилова разбита на пять подразделов. В последнем подразделе, который называется "Современная теория света", автор изложил общую для всех релятивистов спекулятивную теорию гибридного характера, оправдывая ее нелогичность невозможностью представить рассматриваемые физические явления.
В какие теоретические рамки можно уложить эту, ранее скрытую от нас сложность световых явлений? Метод теоретических построений классической физики был, по существу, прост и неизбежен. ...
По этой схеме построены кинетическая теория вещества, акустика, теория тепла и различные главы механики. Такой же по своей структуре оставалась долгое время теория света до появления электродинамики максвелла. Могущественным средством этого метода была возможность осуществления моделей, хотя бы в виде Gedanken Experiment [мысленного эксперимента]; теория всегда апеллировала в конечном счете к привычным образам, вследствие чего становились возможны качественные заключения, предваряющие математический, количественный результат. Качественная теория не мыслима без наглядной модели, конкретизирующей понятия и действия.
Нет сомнения в том, что живое существо, помещенное в современные условия жизни, может и будет считать понятными модели и образы, не совпадающие с нашими. Человек, родившийся в темноте и имеющий дело только с интенсивностями света, близкими к порогу зрительного раздражения, разумеется создал бы механику и теорию света, совершенно отличные от классических представлений. Для него волны и корпускулы были бы само собой разумеющейся единой, неразрывной сущностью, для него абстрактно-каузальные закономерности являлись бы очевидным, грубым приближением истинных, вполне "понятных" статистических соотношений. Построение классической механики являлось бы для него, вероятно, очень трудной, отвлеченной задачей, требующей отказа от модельности и наглядности.
Мы не являемся такими существами, и человечество, по-видимому, никогда не находилось в условиях, требуемых для столь резкого изменения характера наглядных образов и представлений. Поэтому для нас "не понятен" живой язык интерференционного поля.
К счастью, "наглядность" и требование моделей теряют в большой степени свою остроту, как только мы переходим от качественных соображений к количественным соотношениям. Составив на основании модельных представлений некоторые уравнения, связывающие несколько величин, мы имеем полную возможность по произволу менять математические формы связи. В области физики этот произвол ограничивается только тем, что новые математические формулы не должны противоречить: 1) фактам и 2) другим, вполне достоверным математическим соотношениям. Такое экстраполированное математическое выражение может не соответствовать привычным механическим моделям, потому что у нас нет никаких оснований утверждать их абсолютную правильность, наоборот, весь ход развития науки убеждает нас в их ограниченности. Для точного естествознания (и, по-видимому, только для него) открыт, таким образом, новый весьма абстрактный, но и необычайно широкий метод исследования, который можно назвать методом математической гипотезы или математической экстраполяции. математика приобретает здесь эвристическое значение и вместе с тем с контролирующим и также эвристическим методом опыта образует могучее орудие исследование (с. 77 – 78).
Разумеется, отыскивание новых математических форм, адекватных действительности, очень трудно и не может полностью оторваться от классической почвы. Оглядка назад, на классику, на модели, так называемый принцип соответствия — неизбежный прием современной теоретической физики, и новая теория света, временно смешивая классическую электромагнитную схему Максвелла и Эйнштейновские фотоны, является типичным примером построения такого рода.
... Новый ответ на вопрос о природе света носит негативный характер: не волны и не корпускулы только по той причине, что наши понятия и язык примыкают к примитивным, обыденным образам.
Абстрактность и "непонятность" новой теории света, теории, несомненно, преходящей и не вполне точной, бесспорно тягостны, но, как мы видим, неизбежны (с. 79).
|
|
