PhilosofFine

В 1865 г. Джеймс Клерк Максвелл решил данную задачу и построил непротиворечивую замкнутую систему уравнений, добавив в одно из уравнений новую величину. Однако заслуга Максвелла состоит не только в том, что он удачно перекомбинировал уравнения или выделил особую величину (электромагнитное поле), но и в том, что на основе построенной системы уравнений он «предсказал» существование так называемых электромагнитных волн. Для того чтобы объяснить наблюдаемые явления, Максвелл ввел в рассмотрение электромагнитную волну (теоретический объект). Уравнения электромагнитного поля - «уравнения Максвелла» - объединили электричество и магнетизм. Отметим, что необходимое объединение не было случайным или в достаточной степени произвольным: независимые (самостоятельные) теории электричества или магнетизма до сих пор остаются (и будут) несогласованными и противоречивыми.

Другой пример объединения двух типов «независимых» фундаментальных взаимодействий - это объединение электромагнитного и слабого взаимодействия в конце 1960-х гг., спустя почти сто лет после работ Максвелла. Это объединение Глэшоу - Вайнберга - Салама (Нобелевская премия по физике в 1979 г.) показало глубокую взаимосвязь между электромагнитными силами и силами, ответственными за слабые взаимодействия внутри атома; возникло представление о едином «электрослабом» взаимодействии. Однако для того, чтобы оценить значение и результаты этого объединения, на наш взгляд, сначала необходимо проанализировать главное событие, произошедшее в физике со времен Максвелла, - революцию, которую совершил Эйнштейн.

Пожалуй, наиболее важные изменения произошли в физике после создания специальной теории относительности Альберта Эйнштейна (1905), которая объединила пространство и время в единый пространственно-временной континуум. Пространственно-временной континуум, в отличие от объединения взаимодействий Максвелла, представляет собой новое понимание пространства событий, в котором разворачиваются физические явления. Отметим, что механика Ньютона, безраздельно царствовавшая до этого в течение 300 лет, уступила место релятивистской механике Эйнштейна, старые идеи об абсолютности пространства и времени были отброшены и уступили место новым интерпретациям характера абсолютности свойств пространства и времени (см. дополнение А).

Другой существенный шаг к новой физике, возможно даже более драматический, был сделан после открытия квантовой механики (в 2005 г. отмечалось 100-летие специальной теории относительности и гипотезы световых квантов). В настоящее время квантовая теория, у истоков которой стояли Эрвин Шредингер, Вернер Гейзинберг, Поль Дирак и др., ни у кого не вызывает сомнений, считается, что она наилучшим способом описывает и объясняет реальность на уровне микромира (примерно до 10-18 см). В рамках квантовой механики изменилось классическое представление о наблюдаемости: любой акт наблюдения оказывается в первую очередь взаимодействием между явлением и исследователем, чем более глубинную область мы стремимся исследовать, тем больше затрачиваемая энергия на то, чтобы провзаимодействовать с ней, рост энергии взаимодействия практически препятствует «глубине проникновения» в микромир. В то же время современная квантовая теория - это больше чем собственно теория, скорее это общий подход к анализу микроскопических явлений, предоставляющий правила и принципы, которым должна следовать теория, для того чтобы предлагать «жизнеспособные предсказания» физических явлений.

Итак, можно утверждать, что теоретическим ядром современной физической научной картины мира, возникшей на рубеже XIX-XX вв. и окончательно закрепившейся к середине ХХ в., являются квантовая механика и теория относительности. В настоящее время физике известно о четырех фундаментальных взаимодействиях. Остановимся кратко на каждом из них.