В. А. НИКИТИН,

главный научный сотрудник

Объединённого института ядерных исследований (Дубна), профессор, доктор физико-математических наук

Аннотация

Объединённый институт ядерных исследований – многопрофильная научная организация. Физика элементарных частиц как наиболее фундаментальное направление познания природы составляет основную часть исследовательской программы ОИЯИ. Инструментами исследования являются несколько ускорителей частиц, которые действуют в диапазоне энергии электронов, протонов и ядер ~1 МэВ-10 ГэВ. На ускорителях выполняется широкая программа фундаментальных и прикладных работ, в частности действует медицинская лаборатория для радиационной терапии раковых заболеваний. Зарегистрировано открытие трансурановых элементов дубний-105 и флеровий-114. Ведётся создание коллайдера протонов и ядер с энергией встречных пучков 10 ГэВ. Действует реактор, создающий несколько пучков нейтронов для фундаментальных и прикладных работ. Учёные ОИЯИ удостоены Нобелевской премии и 13 государственных премий, что свидетельствует о широком общественном признании достижений института. Цель науки получить знание о вселенной в целом, о её отдалённых уголках и о мельчайших фундаментальных частицах вещества. Научная картина мира становится частью всеобщего мировоззрения. Достижения физики входят в практику и определяют лицо цивилизации. Загадки и сложности, с которыми сталкиваются учёные и богословы, весьма сходны. Это определяет возможность и необходимость диалога между наукой и богословием.

Ключевые слова: физика частиц, адроны, лептоны, кварки, ускорители, инструменты исследования, фундаментальные и прикладные исследования, диалог науки и богословия.

 

Вводные замечания. Терминология

В физике фундаментальных частиц за единицу энергии принят электрон-вольт (эВ): энергия, приобретаемая электроном при прохождении разности потенциалов 1 вольт. Миллион эВ (106эВ) обозначается как МэВ. Тысяча МэВ обозначается как ГэВ – гигаэлектрон-вольт. Тысяча ГэВ обозначается как ТэВ = 1 012эВ (тераэлектрон-вольт). Примеры: энергия теплового движения атомов и молекул при комнатной температуре составляет ∼0,02 эВ; энергия кванта света ∼0,5 эВ; энергия излучения радиоактивных веществ ∼0,1–8 МэВ. Электроны в рентгеновском аппарате имеют энергию ∼0,1 МэВ. Для исследования ядер и субъядерных частиц необходимы ускорители с энергией пучка частиц выше 100 МэВ. Высокая энергия необходима также для поиска и исследования тяжёлых частиц. Например, для образования пары протон – антипротон затрата составляет около 2 ГэВ.

Элементарные частицы материи делятся на три класса: адроны, лептоны и переносчики (медиаторы) взаимодействия. Известны четыре типа взаимодействий частиц: сильное (ядерное), слабое, электромагнитное и гравитационное. Адроны (тяжёлые частицы) участвуют во всех взаимодействиях. Лептоны (лёгкие частицы) не обладают сильным взаимодействием. Заряженные частицы участвуют в электромагнитном взаимодействии. Адроны – это протон, нейтрон, мезон и др. Все они могут находиться в возбуждённом нестабильном состоянии. Протоны, нейтроны и их возбуждённые состояния называются барионами. Известны около 600 особей адронов. Характерный радиус адрона ∼ 1 фм = 10–13 см. Атомные ядра лёгких химических элементов (углерод, алюминий) имеют радиус 3–4 фм. Тяжёлые ядра (свинец, уран) имеют радиус ∼ 6 фм.

Известны три заряженных лептона: электрон, мюон и тауон. К лептонам также относятся три типа нейтрино. Лептоны при взаимодействии друг с другом ведут себя как точечные объекты. Верхняя граница их радиуса оценивается как <10–3 фм.

Все частицы имеют свои античастицы. Они отличаются от частиц противоположным знаком квантовых чисел. Например, протон имеет положительный электрический заряд, а антипротон заряжен отрицательно.

Рис. 1. Портрет протона (и других адронов). Протон имеет кварковый состав (uud). Он содержит валентные кварки, морские кварки и глюоны. Валентные кварки определяют квантовые числа протона: заряд, барионное число и др.

Обилие открытых и вновь открываемых адронов навела учёных на мысль, что все они построены из каких-то других, более фундаментальных, частиц. В средине 70-х годов прошлого века экспериментально и теоретически были открыты структурные элементы (конституенты) адронов. Они получили название кварки. Известны шесть типов кварков. Их обозначают латинскими буквами: u, d, s, c, b, t – верхний, нижний, странный, очарованный, прелестный и истинный. Разные комбинации кварков воспроизводят все адроны. Барионы строятся из трёх кварков, а мезоны из кварка и антикварка. Соответственно кварковому составу адроны образуют классы частиц: обычные (u и d кварки), странные, очарованные и прелестные. Взаимодействие кварков осуществляют частицы, получившие название глюоны – от английского слова glue. На рис. 1 представлена качественная (наглядная) картина структуры протона. Валентные кварки u, u, d связаны глюонами (пружины). Глюоны на короткое время образуют пары кварк – антикварк. Всё это называется морем. Масса протона в основном определяется морскими кварками и глюонами. Таким образом, масса окружающего нас вещества на 99 % порождается движением морских частиц в протонах и нейтронах (E = mc2).

Представленная здесь концепция структуры материи называется стандартной моделью (СМ).

Излагаемый ниже материал и ссылки на первоисточники частично представлены в публикациях:

Никитин В. А. Исследования на синхрофазотроне. УФН (Успехи физических наук). Т. 177. Вып. 8 (август). С. 905 (2007 г.).

Матвеев В. А. ОИЯИ – инициатор будущих открытий. УФН. Т. 186. Вып. 3 (март). С. 225 (2016 г.).

Агапов Н. Н., Никитин В. А. и др. Релятивистская ядерная физика в ОИЯИ: от синхрофазотрона к коллайдеру NIKA. УФН. Т. 186. Вып. 4 (апрель). С. 405 (2016 г.).

 

Синхрофазотрон – начало пути

Объединённый институт ядерных исследований и Фонд Андрея Первозванного восемнадцатый раз собирают нас в этой аудитории. Это уже традиция. Значит есть круг актуальных проблем, которые составляют важную часть культуры и в равной степени интересуют учёных-физиков, философов и богословов. Знание о природе нам даёт физика. Она занимает в системе наук центральное положение, потому что изучает наиболее фундаментальные сущности бытия, праматерию и её законы, поэтому с ней пересекаются другие науки. Объекты исследования физики относятся к различным уровням организации материи. Они входят в состав любых сложных систем, являющихся объектами изучения других наук. Вследствие этого любая естественная наука на достаточно высоком уровне её развития приходит в теоретическое и практическое пересечение с физикой. Многие науки обогащаются методами и техникой, развитой в физике.

Для нашего времени характерно устремление человека в его научных исканиях, направленных «вовне», к отдалённым уголкам вселенной, и вглубь материи, к мельчайшим частицам вещества. Физика более других наук причастна к созданию общих представлений о мире в целом. Её картина мира становится важной частью научного мировоззрения. Достижения физики входят в практику и, как показывает история, в конечном счёте определяют лицо цивилизации. Физика элементарных частиц как наиболее фундаментальное направление познания природы составляет основную часть исследовательской программы ОИЯИ.

В 1957 году Советский Союз осуществил научный прорыв сразу в двух направлениях: в марте в Дубне начал работать легендарный синхрофазотрон – гигантская установка для исследования микромира, в октябре был запущен первый искусственный спутник Земли. Эти два события произвели значительный сдвиг в общественном сознании. Они подняли авторитет науки. Слова «спутник» и «синхрофазотрон» прочно вошли в нашу жизнь.

О необходимости создания в Советском Союзе ускорительной базы было заявлено на правительственном уровне в марте 1938 года. Группа исследователей Ленинградского физико-технического института во главе с академиком А. Ф. Иоффе обратилась к председателю СНК СССР В. М. Молотову с письмом, в котором предлагалось создать техническую базу для исследований в области строения атомного ядра. Вопросы строения атомного ядра в то время становились одной из центральных проблем естествознания.

В 30-е годы прошлого века были созданы циклотроны, ускоряющие частицы до максимальной энергии несколько десятков МэВ. Получить более высокую энергию не удаётся из-за «релятивистского барьера» – нарушается синфазность вращения частицы и ускоряющего электрического поля. Но уже тогда было ясно, что развитие ядерной физики требует ускорителей на более высокую энергию. В 1940 г. в АН СССР создаётся «циклотронная бригада», в которую вошла «зелёная молодёжь»: В. И. Векслер, С. Н. Вернов, Л. В. Грошев, П. А. Черенков и Е. Л. Фейнберг. Поставлена цель: изучить вопрос о сооружении циклотрона с диаметром полюсов несколько метров. Были рассмотрены десятки вариантов машины, которые лишь показывали невероятную сложность задачи. Однако всё круто изменилось в феврале 1944 г., когда В. И. Векслер буквально разрубил гордиев узел: он обнаружил, что можно преодолеть релятивистский барьер. Необходимо повышать частоту ускоряющего поля с ростом энергии частиц. При этом в определённом интервале фаз автоматически сохраняется синфазность движения частицы и поля. Это явление получило название автофазировки. Принцип автофазировки показал, что изменением частоты поля можно легко скомпенсировать изменение массы частиц в процессе ускорения. Было снято ограничение энергии ускоренных частиц и открылась возможность создания циклических ускорителей нового класса.

В сложные послевоенные годы руководство Советского Союза приняло смелое решение о создании в Дубне ускорителя частиц на самую высокую в то время энергию – синхрофазотрона (СФ).

Проект готовился в Физическом институте АН СССР им. П. Н. Лебедева. Он был утверждён директором ФИАН Д. В. Скобельцыным в январе 1951 г. Руководителями проекта были назначены член-корр. АН СССР В. И. Векслер, действ, член АН УССР А. П. Комар, др. ф.-м. н. М. А. Марков, др. ф.-м. н. В. А. Петухов, канд. ф.-м. н. М. С. Рабинович, канд. ф.-м. н. А. А. Коломенский, глав. инж. К. И. Блинов. Физическую программу исследований подготовили в 1952 г. М. А. Марков, И. В. Чувило, В. И. Гольданский, А. А. Коломенский, А. Н. Горбунов и А. Е. Чудаков. В этой программе были сформулированы задачи исследования поведения ядерной материи при высокой энергии. Поставлена задача поиска новых частиц, в частности антипротонов, указана возможность образования ядерной материи, состоящей из пионов.

В марте 1957 г. на СФ был получен пучок протонов с рекордной энергией 10 ГэВ. Лаборатория высоких энергий (ЛВЭ), возглавляемая В. И. Векслером, вошла в состав ОИЯИ и послужила основой для широкого международного сотрудничества учёных. Пуск СФ вызвал широкий резонанс в мире и был признан выдающимся достижением науки. Пресса писала об этой машине как о «восьмом чуде света». Нильс Бор, посетивший ОИЯИ в 1961 г., произнёс ёмкую и точную фразу: «Чтобы задумать и создать такой гигантский и современный инструмент, нужны были огромная прозорливость, смелость и, я бы сказал, мужество». Синхрофазотрон представляет собой один из видов ускорителей заряженных частиц. Частицы в ускорителе разгоняют до высокой энергии. По результату их соударений с другими атомными частицами судят о строении и свойствах материи.

На СФ был сделан ряд фундаментальных открытий в физике высоких энергий. Исследования на СФ имеют успешное продолжение на ускорителе У-70 в Институте физики высоких энергий и на других ускорителях в СССР и за рубежом. Развитие техники эксперимента привело к прогрессу в смежных областях науки и прикладных исследованиях. Назовём здесь лишь некоторые методические и технические работы, существенно обогатившие возможности эксперимента. Были созданы:

– система получения антипротонов методом высокочастотной сепарации;

– газовые черенковские счётчики;

– пузырьковые камеры;

– система управления пучком частиц с помощью изогнутого кристалла;

– система формирования пучка нейтронов;

– черенковский гама-спектрометра для наблюдения распада векторных мезонов на (e + e - ) – пары;

– сверхзвуковая струйная газовая мишень;

– «Нукпотрон» – первый в мире синхротрон на быстроцикпирую-щих сверхпроводящих магнитах.

 

Исследования с пузырьковыми камерами

В 50-60-е годы важным инструментом наблюдения взаимодействия частиц были трековые пузырьковые камеры. Они имели ряд замечательных достоинств: возможность заполнения камеры разнообразными сжиженными газами (водород, пропан, ксенон и др.), которые служили мишенью и одновременно чувствительной средой, большой объём регистрации частиц – до нескольких м3, высокую точность измерения координат точек на треках (следах частиц) -200 мкм, и др. В период 1955–1970 гг. в Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ (ЛВЭ) было создано несколько газовых и пузырьковых камер. Самая большая из них – жидководородная пузырьковая камера длиной 2 м. Вот только некоторые результаты, полученные на пузырьковых камерах при облучении их частицами, ускоренными на СФ до энергии 3-10 ГэВ, а в дальнейшем и на ускорителе У-70 при энергии протонов 70 ГэВ и пионов 40 ГэВ:

– обнаружена инерция барионного заряда: в событиях рр взаимодействия угловое распределение барионов в системе центра масс резко анизотропно.

В рр взаимодействии барионы образуют два конуса, направленные вперёд и назад вдоль оси пучка частиц, падающих на мишень. Эти частицы были названы лидирующими, так как значения их импульсов заметно превышает среднее значение импульса частиц в данном событии. Для конусов вперёд-назад введено понятие области фрагментации мишени и пучка. Остальная часть события названа областью пионизации. Позже её стали также называть центральной областью;

– измерены импульсные корреляции частиц; определены пространственно-временные размеры области взаимодействия. Эта техника, впервые разработанная в ЛВЭ, теперь широко применяется и называется фемтометрией. Она позволяет характеризовать различные модели множественного рождения частиц;

– получен обширный материал по ядро-ядерным взаимодействиям: dC, СС, CTI и др. На рис. 2 показано характерное событие столкновения ядер, наблюдаемое в пропановой камере. Видны несколько десятков вторичных частиц. Они возникли в результате расширения и распада (взрыва) высоковозбуждённой ядерной материи, т. н. файербола – огненного шара. Он образовался при столкновении ядра пучка с ядром мишени. Анализ энергетического и углового распределения частиц позволяет определить параметры файербола – плотность энергии в нём (температуру), размер, время жизни и др. Эти данные, полученные в 70-х годах, сохраняют актуальность и служат для развития теоретических моделей поведения ядерной материи в экстремальных условиях;

– впервые в 1960 г. наблюдено событие образования антигиперона Σ-.

Интересно отметить, что при этом наблюдаются четыре странные частицы. Это первое экспериментальное свидетельство множественного рождения странных частиц.

Рис. 2. Характерное событие столкновения ядра углерода (С) с энергией 4,5 ГэВ/нуклон с ядром тантала (Tl). Снимок сделан в пропановой камере длиной 2 м с Tl пластинами в качестве мишени

 

Исследование дифракционных процессов в столкновениях адронов

В 60-егг. волнующей и широко обсуждаемой проблемой была асимптотика адронных взаимодействий: как ведут себя сечения адронных процессов при неограниченном росте энергии частиц? Простейшее и потому наиболее привлекательное предположение основывалось на так называемой оптической модели. В этой модели адрон, как протяжённый объект, представляет собой поглощающую (серую или чёрную) сферу постоянного радиуса. Сечения взаимодействия и ширина дифракционного конуса при достаточно большой энергии становятся постоянными величинами. Но развивалась и другая концепция, в которой сечения и ширина конуса непостоянны. Такая возможность обусловлена виртуальными частицами, образующими «шубу» адрона. С ростом энергии число виртуальных частиц может возрастать, что приводит к росту размера адрона. Таким образом, перед экспериментом встала задача проверить теоретические гипотезы. Оценки показали, что измерение необходимо проводить с высокой точностью (∼2 %) и в широком интервале энергии E > 5 ГэВ. Исследования упругого рассеяния пионов и протонов на протонах и лёгких ядрах начались в ОИЯИ буквально на первых оборотах пучка СФ. Были предложены новые методики измерения упругого рассеяния (дифракции). На внутреннем пучке СФ была размещена тонкая мишень, допускающая многократное прохождение через неё пучка ускоряемых частиц. Это была плёночная мишень толщиной около 0,5 мкм. Позже была создана газовая сверхзвуковая водородная струя – мишень. Это принципиально новая и важная техника работы на ускорителях.

Первые данные об упругом рр рассеянии, полученные в ОИЯИ в интервале энергии 2-10 ГэВ, указывали на сужение дифракционного конуса. Данные BNL и ЦЕРН в диапазоне энергии 15–24 ГэВ указывали на постоянство сечения и конуса. Однако невысокая точность измерений не позволяла сделать убедительный вывод. Оригинальный метод исследования и широкий интервал энергии, достигнутый на самых крупных в 1968–1972 гг. ускорителях СФ и У-70, позволил ответить на поставленный вопрос. Эксперимент однозначно свидетельствует о логарифмическом росте радиуса протона с ростом энергии зондирующего пучка.

Исследования, выполненные на СФ и У-70 в конце 60-х гг. сразу после запуска этих ускорителей, сыграли важную роль в формировании концепции дифракции адронных волн. Попытки сформулировать более точную и полную концепцию дифракции адронов продолжаются до сих пор. Этому посвящён проект «ТОТЕМ» на коллайдере БАК в ЦЕРН.

 

Открытие распада векторных мезонов на е

+

+ е

-

пары

В 60-е гг. прошлого века большое внимание уделялось экспериментальному и теоретическому исследованию лептонного распада векторных мезонов ρ0, ω, φ. Этот процесс важен для проверки типа симметрии сильных взаимодействий и модели векторной доминантности (ВД). Феноменологическая модель ВД предложена для описания взаимодействия фотона с адронами. В основу модели положено предположение, что фотон, взаимодействуя с адронами, предварительно переходит в векторные мезоны, т. е. фотон (свет!) проявляет адронные (ядерные) свойства. Наблюдение образования и лептонного распада векторных мезонов впервые удалось выполнить на СФ в пучке π-мезонов 4 ГэВ/с. Установка представляет собой двухплечевой черенковский спектрометр. Каждое плечо спектрометра содержит 90 счётчиков – радиаторов оптического свинцового стекла. Наблюдён переход векторного мезона V в виртуальный фотон, который переходит в электрон-позитронную пару V → е + + е — .

Полученные результаты способствовали развитию и уточнению названных выше теоретических концепций. Выполненные позже измерения повысили точность полученных на СФ данных, но не изменили их значения.

 

Управление пучком частиц с помощью изогнутого кристалла

Возможность поворота пучка заряженных частиц за счёт каналирования в изогнутом кристалле была открыта в эксперименте на СФ в 1976 г. Явление каналирования частиц в кристалле состоит в локализации движения частицы под действием электростатического поля ионов между плоскостями кристаллической решётки. Если угол между траекторией и плоскостью достаточно мал, то частица отражается от этих плоскостей и движется между ними. Каналирование в механически изогнутом кристалле приводит к повороту пучка частиц. Пучок протонов с импульсом 8,5 ГэВ был отклонён на угол 26 мрад кристаллом кремния длиной около 5 мм. Оказалось, что отклоняющая способность кристалла эквивалентна магниту такой же длины с напряжённостью поля 60 Тл! Пионерская работа, выполненная на

СФ, открыла новое направление в технике эксперимента: вывод пучка из ускорителя, формировка пучков вторичных частиц, создание принципиально новых фокусирующих элементов, измерение магнитного момента короткоживущих частиц. Впервые осуществлённая на СФ, эта техника также апробирована на SPS в ЦЕРН и на «Теватроне» в Лаборатории им. Э. Ферми (США). На ускорителе У-70 в ИФВЭ с помощью изогнутых кристаллов сформировано несколько выведенных пучков протонов с энергией до 70 ГэВ.

 

Исследование кумулятивных процессов

В начале 70-х г в эксперименте на СФ обнаружено явление, которое получило название кумулятивный эффект. В реакции взаимодействия дейтронов с импульса 10 ГэВ/с с ядрами меди d + Си наблюдено рождение л-мезонов с импульсом, существенно превышающем значения, следующие из условия сохранения энергии-импульса в парных столкновениях нуклонов. Возможным описанием кумулятивного процесса является механизм возбуждения группы нуклонов в ядре мишени. Анализ данных показал правильность достаточно простой модели совместного действия двух-четырёх нуклонов. Это значит, что в ядре действуют не нуклоны, а партоны (группы частиц), несущие значительную часть импульса группы из нескольких нуклонов. Таким образом, в столкновениях ядер обнаруживается более сложная динамика рождения частиц по сравнению с парными нуклон-нуклонными соударениями. Это положило начало релятивистской ядерной физике и стимулировало многочисленные работы по исследованию свойств высоковозбужденной ядерной материи на многих ускорителях мира. Эти результаты послужили весомым основанием развития ускорительной базы ОИЯИ, что привело к созданию первого в стране сверхпроводящего релятивистского протонного синхротрона «Нукпотрон» (1992).

Эпоха СФ и «Нуклотрона» существенно обогатила наши знания строения вещества. Значительное развитие получила техника эксперимента. Повысился уровень международного сотрудничества учёных.

 

Ускорительный комплекс NICA

В ряде экспериментов в области энергии 100 ГэВ и выше получены указания на особое состояние ядерной материи, образующейся при столкновении тяжёлых ядер. Анализ данных и численное моделирование показало, что предельно возможное по температуре и барионной плотности состояние ядерной материи может быть получено в столкновениях тяжёлых ядер с энергией ~10 ГэВ. В 2005–2006 гг. в ОИЯИ начались работы над проектом ускорителя со встречными пучками ядер (коллайдера) в этом диапазоне энергии. Есть основания считать, что это будет область «новой физики» – переход адронной материи в состояние кварк-глюонной материи («плазмы» – КГП) с высокой плотностью барионов. В то же время в столкновениях на сверхвысоких энергиях (RHIC, LHC) имеет место образование горячей материи с низкой барионной плотностью.

Рис. 3. Макет комплекса коллайдера NICA

Состояние материи, исследование которого будет доступно на коллайдере NICA, по современным представлениям, существовало в природе примерно на первой микросекунде после Большого взрыва.

Новый ускорительный комплекс NICA обеспечит проведение экспериментов в следующих режимах:

1) на пучке ионов нуклотрона, выведенном на фиксированную мишень;

2) на встречных пучках ионов в коллайдере;

3) на встречных пучках поляризованных протонов и дейтронов.

Комплекс NICA (рис. 3) включает в себя следующие основные элементы:

– инжекционный комплекс;

– сверхпроводящий синхротрон – бустер;

– существующий сверхпроводящий синхротрон нуклотрон;

– коллайдер, состоящий из двух сверхпроводящих колец с двумя точками встречи пучков;

– два детектора – многоцелевой детектор (MPD) и детектор для экспериментов по физике спина частиц (Spin Physics Detector – SPD).

Инжекционный комплекс включает набор источников ионов и два линейных ускорителя. Первый, действующий линейный ускоритель, даёт протоны и ионы. Второй ускоритель, новый линейный ускоритель тяжёлых ионов, находится в стадии монтажа и запуска.

Бустер – сверхпроводящий синхротрон – предназначен для ускорения ионов до энергии 600 МэВ/н.

Коллайдер представляет собой два накопительных кольца с двумя точками встречи. Периметр каждого из колец 503 м. Коллайдер будет сооружён в здании с туннелем для его колец, двумя павильонами для детекторов и павильоном для системы электронного охлаждения пучков.

 

Лаборатория ядерных реакций

Лаборатория ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова располагает пятью ускорителями (типа циклотрон), на которых выполняется широкая программа фундаментальных и прикладных исследований в области ядерной физики низких энергий. Ставится задача определить свойства ядер на границе устойчивости. Ведётся строительство комплекса DRIBS для производства и изучения радиоактивных ядер. Одно из замечательных достижений лаборатории – открытие ряда трансурановых элементов в интервале атомного номера 113–118. Три из них официально зарегистрированы и вошли в таблицу элементов Д. И. Менделеева под именами дубний-105, флеровий-114 и ливерморий-116.

 

Ускорители частиц – инструменты для фундаментальной и прикладной науки и для промышленного применения

Ускоритель – важнейший инструмент науки о строении вещества. Он действует как микроскоп: длина волны частиц пучка (к= h/p) находится в интервале 10-7—10-16 см, что перекрывает размер атомов и известных фундаментальных частиц. Это позволяет вести поиск и исследование конституентов материи, поиск и исследование новой фазы материи – кварк-глюонной плазмы, которая, вероятно, заполняла раннюю Вселенную и играет важную роль в динамике нейтронных звёзд.

Рис. 4. История создания ускорителей

С применением ускорителей выполняется широкая программа прикладных исследований в биологии и др. науках. Отметим здесь лишь некоторые области практического применения ускорителей:

– терапия злокачественных опухолей. В Лаборатории ядерных проблем действует медицинское отделение, где ежегодно на пучке протонов проходят лечение около 100 пациентов;

– производство радиоактивных изотопов для медицины и биологии;

– производство ядерных фильтров с диметром отверстий 100 нм для очистки плазмы крови и др. веществ;

– стерилизация продуктов, медицинских материалов и др.;

– диагностика скрытых веществ;

– нейтронный каротаж скважин при добыче углеводородов;

– материаловедение;

– обработка поверхностей путём имплантации ионов;

– увеличение прочности металлов, антикоррозийные технологии;

– сварка и резка металлов.

В настоящее время во всём мире на ускорителях диагностику и терапию проходят около 100 тыс. пациентов в год. В промышленности работает около 18 тыс. ускорителей. В США доход от применения ускорителей оценивается в 20 млрд долларов в год.

Эпоха ускорителей длится около 90 лет – с 30-х годов прошлого века до наших дней. Это демонстрируется на рис. 4.

1 – ускоритель фазотрон в Дубне, энергия 600 МэВ, 1949 г.;

2 – синхрофазотрон ОИЯИ, энергия 10 ГэВ, 1957 г.;

3 – ускоритель У-70 в ИФВЭ (Серпухов), энергия 70 ГэВ.

Интересно отметить, что достигнутая максимальная энергия машины растёт экспоненциально со временем.

История ускорителей не завершена. В настоящее время обсуждаются несколько проектов машин с энергией пучка около 100 ГэВ. Длина кольца составляет около 100 км, стоимость проекта около IQ-15 млрд долларов.

 

Импульсный реактор

В Лаборатории нейтронной физики им. И. М. Франка действует единственный в мире импульсный реактор. Он является источником нейтронов с самым высоким потоком частиц в импульсе в мире. Формируется 14 пучков, на которых одновременно могут действовать 14 установок (рис. 5). На реакторе были открыты ультрахолодные нейтроны. Ежегодно в Лаборатории выполняется около 200 экспериментов исследователями из более чем 20 стран.

Рис. 5. Импульсный реактор и схема пучков нейтронов

Нейтрон изучается как элементарная частица, и сам нейтрон используется в качестве инструмента для исследования структуры и динамики конденсированных сред, включая кристаллы и наносистемы, конструкционные материалы, сложные жидкости и полимеры, горные породы. Результаты этих исследований находят применения в молекулярной биологии и фармакологии, технической диагностике и других областях науки и техники.

 

Основные результаты исследований

Значительная часть результатов исследований ОИЯИ широко цитируются и получила развитие в институте и в других центрах. Коллективы института удостоены 13 государственных премий СССР и России, что свидетельствует о широком общественном признании достижений ОИЯИ. Ниже приводится список работ, которые оказали значительное влияние на пути развития науки и техники.

1958 г. И. М. Франк, И. Е. Тамм, П. А. Черенков

Открытие и истолкование черенковского излучения. Нобелевская премия

1959 г. В. И. Векслер, Ф. А. Водопьянов, Л. П. Зиновьев и др.

Создание синхрофазотрона на 10 ГэВ

1971 г. Д. И. Блохинцев, И. М. Франк, Ф. Д. Шапиро и др.

Исследовательский реактор ИБР

1983 г. Ю. К. Акимов, В. А. Никитин, Б. А. Морозов и др.

Дифракционное рассеяние протонов при высокой энергии

1985 г. Г. П. Жуков, И. Ф. Колпаков, А. Н. Синаев и др.

Разработка и массовое производство на основе международного стандарта КАМАК системы автоматизации научных и научно-технических исследований

1986 г. Ю. В. Заневский и др.

Разработка и применение ядерно-физических методов и аппаратуры для исследований в молекулярной биологии

1988 г. А. М. Балдин, П. Н. Боголюбов, В. А. Матвеев и др.

Новое квантовое число – цвет и установление динамических закономерностей в кварковой структуре элементарных частиц 1992 г. В. С. Алфеев, 3. В. Борисовская и др.

Разработка и создание экономичных сверхпроводящих магнитов для ускорителей высоких энергий

1996 г. М. Д. Бавижев, В. И. Котов, Э. Н. Цыганов и др.

Разработка новых методов управления пучками частиц с помощью изогнутых кристаллов

 

Наука, религия, мировоззрение

Рассказывать о науке, её роли и месте в культуре простым языком сложно. Её аппарат насыщен математикой, и лишь немногочисленные специалисты владеют ею. Кроме того, в мегамире (астрофизика) и в микромире (атом и субатомные частицы) нам открываются явления, которым невозможно найти наглядную аналогию из нашего опыта в макромире. Академик Л. Ландау в этой связи говорил, что человек понял то, чего он не может вообразить. Эта невообразимость и «абсурдность» действительности и рационального знания была осознана христианской философией ещё в самом начале пути. Квинт Септимий Тертуллиан (род. около 155 г.) изрёк знаменитую фразу: «Верую, ибо абсурдно». Более точно это звучит так: «Сын Божий пригвожден ко кресту; я не стыжусь этого, потому что этого должно стыдиться. Сын Божий и умер; это вполне вероятно, потому что это безумно. Он погребён и воскрес; это достоверно, потому что это невозможно». (Казаков М. М. Патристика. Лекция 7–8. Тертуллиан (160–220 гг.) / Смоленский государственный университет.)

Невозможно представить себе ни погребение Бога, ни Его Воскресение. Но эта невозможность и есть самое сильное доказательство веры: не математическое доказательство для ума, не естественнонаучный факт, для принятия которого необходим определённый уровень знаний и интеллекта, а потрясающее прикосновение к Тайне, без которой и вне которой нет постижения истины и никакой религии. Интересно, что эта мысль перекликается со словами А. Эйнштейна, которые в письме к Морису Соловину звучат примерно так: «природа рациональна и постижима человеческим разумом. Единственное обоснование этой возможности следует религиозное чувство. Там, где это убеждение отсутствует, там наука превращается в бездушный эмпиризм». Вот ещё несколько интересных цитат. «Самое прекрасное и глубокое переживание, выпадающее на долю человека, – это ощущение таинственности. Оно лежит в основе религии и всех наиболее глубоких тенденций в искусстве и науке» (Эйнштейн А. Моё кредо). «Космическое религиозное чувство является сильнейшей и благороднейшей из пружин научного исследования…Эта работа далека от обычной практической жизни» (Эйнштейн А. Религия и наука (1930)).

В начале XX века в физике были сделаны величайшие открытия, итогом которых явились теория относительности и квантовая механика. Эти свершения радикально изменили наши представления о природе, повлияли на философию и мировоззрение. Современная цивилизация пожинает щедрые плоды фундаментальной физики прошлого и настоящего.

В наше время чётко определились положительные и отрицательные стороны научно-технического прогресса. Д. И. Блохинцев в своих статьях и выступлениях подчёркивал: «учёный не должен замыкаться в узко-профессиональной скорлупе. Каково бы ни было будущее поле сотрудничества людей науки и инженеров, мы должны помнить, что ещё не миновала опасность того, что плоды наших трудов волею кучки безумных людей могут быть опрокинуты на человечество потоком ужаса и несчастий».

Для многих, особенно гуманитариев, негативные последствия применения научных знаний и научного мировоззрения оказались неприемлемыми. Вот пара примеров острой критики точных наук. Поэт Максимилиан Волошин: «Путь человечества только через науку и прогресс – это творчество навыворот, когда всё самое лучшее в человеке принесено в жертву формуле и химере… Трагедия материальной культуры – это выбор Каина, убившего в себе Дух – брата Авеля. Человек утверждает Бога мятежом, творит неверием, строит отрицанием». В книге В. В. Низовцева читаем: «в наше время научные подходы вытеснены на периферию общественного сознания. Современное научное знание противоречит представлениям здравого смысла. Подтверждается прогноз о кризисе современной системы истины… Физическая наука перестала служить источником рационалистической и материалистической компоненты мировоззрения. Её концепции не удаётся интегрировать в духовный мир рационально мыслящего человека» (Низовцев В. В. Время и место физики XX века. М.: Изд. Эдиториал УРСС, 2000).

Такого рода оценки, а их много в околонаучной литературе, свидетельствуют о плохой осведомлённости части общества о сущности науки. Работники науки и просвещённые СМИ должны донести до образованной части общества, и особенно до политических и экономических лидеров государств, сознание того, что без развития точного знания у цивилизации нет будущего. И учёные это делают. Вот эпилог лекций по квантовой механике Р. Фейнмана. Он напутствует студентов: «Я бы хотел, чтобы большинство из вас смогли оценить красоту нашего замечательного мира и вместе с тем получить физическое представление о мире, которое сейчас составляет главную часть истинной культуры нашей эпохи». «Уровень физики определяет уровень понимания всего окружающего нас мира, определяет уровень интеллектуальной зрелости человечества» (академик Л. Б. Окунь).

Вот ещё один замечательный пример переклички учёного и политика. Это запись слушания в конгрессе США по делу о строительстве ускорителя «Теватрон» близ Чикаго в 1969 г.

«Сенатор. Есть ли надежда, что этот ускоритель способствует обороноспособности нашей страны?

Роберт Вильсон, директор лаборатории. Нет, сэр. Я так не думаю.

Сенатор. Совсем нет?

Вильсон. Совсем нет.

Сенатор. Но, тогда он не имеет значимости?

Вильсон. Он (ускоритель) имеет отношение к нашему взаимному уважению, к человеческому достоинству, к нашей любви к культуре. Он говорит о том, насколько мы хороши как художники, скульпторы, поэты. Это ценности, которыми мы гордимся и чтим в нашей стране, которые делают нас патриотами. Ускоритель не имеет прямого отношения к обороне нашей страны за исключением того, что он помогает осознать, что эту страну стоит оборонять».

Физика занимает в системе наук центральное положение, потому что изучает наиболее фундаментальные сущности бытия, праматерию и её законы, поэтому с ней пересекаются другие науки. Биология нуждается в физике, так как ряд законов физики оказывается также законами биологии – сохранение энергии, учение о порядке и хаосе (понятие энтропии) и др. Устойчивость наследственности объясняется квантовыми свойствами биохимических процессов. Теоретической основой химии является физика. Физика оказывает значительное влияние на формирование мировоззрения. Гуманитарные науки с ней соприкасаются хотя бы в информационной сфере. Богословие пересекается с физикой тоже по самым принципиальным вопросам. Сопоставление богословской и физической картин мира в течение длительного времени было интригующей и поучительной коллизией, настоящей драмой идей. Вспомним имена Н. Коперника, Дж. Бруно, Г. Галилея, И. Ньютона, Ч. Дарвина.

Естественные науки – это часть культуры. Другая её часть – это гуманитарные науки, искусство и религия. Цельное представление и понимание природы и общества дают обе эти части культуры. В частности, наука и религия находятся в отношении дополнительности.

Диалектическое соотношение науки и религии отражают следующие высказывания: «Если мы действительно откроем полную теорию… то узнаем почему так произошло, что существуем мы и существует Вселенная… Это будет полным триумфом человеческого разума, ибо тогда нам станет понятным замысел Бога»; «Первый глоток из стакана естествознания делает человека атеистом, но на дне стакана его ожидает Бог».

В заключение уместно процитировать анекдот. Встретился учёный с Богом. Учёный: «Бог, ты создал человека. Но, мы, учёные, тоже теперь можем это делать». Бог: «Ну, покажи». Учёный начал что-то лепить из глины. Бог: «Ээ, нет, любезный. Ты сначала сделай глину».

 

А. Н. ПАВЛЕНКО,

руководитель научно-исследовательской группы «Онтология», Института философии РАН, доктор философских наук, профессор

Аннотация

В статье анализируется современное взаимоотношение теории и опыта. Показано, что в современном физико-космологическом знании теория перестаёт быть простым обобщением опыта. Это затребует переосмысления такого понятия, как «существование объектов». Стратегия позитивизма, которая предполагала жёсткую зависимость между физическими наблюдаемостью (О) и существованием (Е) – ∀x (O (x) ↔ E (x)) – перестала отвечать требованиям современного познания. Происходит ослабление эквиваленции до конъюнкции ∃x (¬O (x) & E (x)). Показана автономность аналитической истины в отношении к истине эмпирической на примере физических и логических теорий.

Ключевые слова: наблюдаемость, существование, принцип наблюдаемости, объект, физика, космология.

В настоящей статье будет предложен анализ научного физико-космологического и логического знания с методологической точки зрения. Начнём с формулирования проблемы. Для этого обратимся к истории возникновения теорий в космологии и физике. Эта история нам говорит, что теории классической физики и космологии создавались для объяснения и описания уже наблюдавшихся объектов. Зафиксируем эту важную деталь. Приведу в качестве репрезентативного примера творчество Н. Коперника. Н. Коперник, если вы откроете его работу «Об обращениях небесных сфер», обсуждает движения небесных тел, которые наблюдались непосредственно – мы знаем, что в его время ещё не было телескопа, – невооружённым глазом. Конечно, в его время какие-то астрономические приспособления использовались – угломеры, секстанты и так далее, – но тем не менее никаких приборов, дающих хорошее разрешение в наблюдении космических объектов тогда, в первой половине XVI столетия, ещё не существовало. То же самое можно сказать и по отношению к эпохе Галилея.

Кстати, здесь будет уместно привести замечательный пример, который я довольно часто предлагаю вниманию студентов. 2015 год – это год столетия со времени создания общей теории относительности. И действительно, такой фантастический всплеск деятельности А. Эйнштейна заканчивается именно в 1915 году. Я подчеркиваю: именно фантастический и очень яркий. Почему? Потому что в течение почти 20 лет, последовавших за этим годом, а может быть, и чуть больше, он занимался созданием геометродинамики, то есть такой теории, которая могла бы объединить геометрию с электромагнетизмом. Почему он занялся этим? Потому что в общей теории относительности очень удачно удалось соединить геометрию с гравитацией. Возник естественный интеллектуальный порыв: если мы получили результат в геометризации гравитации, то давайте попробуем получить аналогичный результат и в отношении другой силовой области природы – в области электромагнетизма! И что? Как вспомнит позднее молодой сотрудник А. Эйнштейна Д. А. Уиллер в работе «Гравитация», «ушли в никуда» [6]Достаточно вспомнить в этой связи «Общую психопатологию» К. Ясперса с выделением консерватизма как одного из полярных типов конституции или теорию его предшественника К. Конрада, обосновавшего концепцию темперамента развития, который бывает либо консервативным, сохраняющим, либо пропульсив-ным, продвигающим.
. Вы представляете, человек в течение 20 лет занимался направлением, в котором вообще не были получены сколько-нибудь серьёзные результаты. Несколько утрируя, можно сказать, что А. Эйнштейн и его ученики занимались «тупиковым направлением».

Поэтому когда мы говорим об истории науки или о научной философии, то мы вынуждены признать, что этот путь отнюдь не усеян только лепестками роз, там были и чудовищные неудачи. Почему я вспомнил об этом? Потому что Г. Галилей тоже столкнулся в своей научной жизни с аналогичным затруднением. Все знают, зайдя в библиотеку, о том, что на книжной полке стоит его работа «Диалог о двух главнейших системах мира». Но мало кто знает, что это название работы – то самое, которое ему было фактически навязано инквизицией. Г. Галилей же свою книгу хотел назвать по-другому: «О приливах и отливах как решающем аргументе в защиту учения Н. Коперника». На что, между прочим, молодой его современник – Иоганн Кеплер – указывал: «приливы и отливы» не являются следствием вращения Земли, а являются следствием воздействия Луны на Землю. Но Г. Галилей до конца жизни был убеждён в том, что прав именно он. Этим я хочу специально подчеркнуть, что даже выдающийся (гениальный) учёный, имея фантастические результаты в одной области, вполне может заблуждаться в каком-то другом вопросе или какой-то другой области, сопряжённой или не сопряжённой с первой.

Итак, несмотря на все эти историко-научные перипетии, хочу ещё раз подчеркнуть, что Г. Галилей по-прежнему создавал механику, развивал теорию устройства Вселенной, объяснял природу небесных тел, опираясь на уже наблюдавшиеся им явления и факты, так же как это делал до него Н. Коперник.

Продолжу: Исаак Ньютон сформулировал квадратичный закон всемирного тяготения, известный всем ещё со школьной скамьи, для объяснения движения планет по эпилептическим орбитам Кеплера, которое (движение) уже наблюдалось, то есть наблюдалось ещё до всякой формулировки закона. Имеются в виду и планеты, и их орбиты, прочерченные на небесной сфере (звёздной карте).

В то же время современные фундаментальные теории физики и космологии в абсолютном большинстве создаются для объяснения и описания ещё не наблюдавшихся объектов. Теория Д. Максвелла, релятивистская и квантовая физика, теория поля (квантовая теория поля), эволюционная и инфляционная космология – это теории, предсказанные объекты которых никто и никогда, до возникновения самих этих теорий, не наблюдал.

В чём принципиальное отличие теорий предыдущего и современного типа? С моей точки зрения, в том, что в современной науке меняется взаимоотношение между такими базовыми понятиями, как «теория» и «опыт». Вроде бы все знают, что такое «теория», все знают, что такое «опыт», во всяком случае, интуитивно понимают. Однако сама программа научной рациональности, истоки которой восходят к работам Фрэнсиса Бэкона, начиналась с тезиса о том, что в основе научного знания лежит опыт.

Но теперь я хотел бы уточнить понятие «опыт» и задать вопрос: на что опирается опыт? Понятно, что опыт опирается на наблюдения.

Не буду сейчас вдаваться в методологические особенности процедуры наблюдения, лишь кратко замечу, что научное эмпирическое познание включает в себя три основных способа: наблюдение, измерение, эксперимент. Это просто маленькая подсказка для людей, которые профессионально и специально этим не занимаются. Начнём с наблюдения.

Итак, что даёт наблюдение? Наблюдение даёт степень интенсивности проявления какого-то качества. Например, с помощью наблюдения мы можем классифицировать, допустим, биологические особенности каких-то животных по цвету, размеру, окрасу и так далее. А что же даёт измерение и чем оно отличается от простого наблюдения объекта? Измерение, в отличие от простого наблюдения, даёт количественное выражение степени интенсивности проявления какого-то качества. Соответственно, здесь, в случае измерения, уже начинают использоваться количественные методы анализа результатов наблюдения. Эксперимент – это более сложная процедура, которая, естественно, тоже включает и наблюдение, и измерение.

Наблюдение, как опытная процедура, закрепляет свой статус в принципе наблюдаемости, который обсуждался ещё Г. Галилеем [1, с. 239]. И здесь сразу возникают уточняющие вопросы:

1. Что следует понимать под наблюдением?

2. Как понимать принцип наблюдаемости?

3. Кто (или что) является наблюдателем?

Что следует понимать под наблюдением физических объектов? Для того чтобы дать корректный ответ на этот вопрос, надо хотя бы ввести какое-то определение понятия «физические объекты» и дать некоторую их классификацию.

Итак, под физическими объектами будем понимать такие объекты, которые наблюдаются непосредственно (небесные тела, вещество в агрегатном состоянии и т. д.) и опосредованно.

Те физические объекты, которые наблюдаются опосредованно, тоже делятся на две группы: 1) те, которые регистрируются приборами (поля, их переносчики и т. д.), и 2) те, которые не могут регистрироваться приборами, но существование которых обосновывается наблюдением уже зарегистрированных объектов. Например, вещество в начальном состоянии Вселенной с плотностью 1094 г/см3, фотонный газ в первоначальной Вселенной или стенки домена в инфляционной теории. То есть такие объекты, которые не могут быть наблюдаемы по разным причинам.

Назовём объекты, наблюдаемые непосредственно, объектами первого рода, а объекты, наблюдаемые опосредованно, объектами второго рода.

Как понимать «принцип наблюдаемости»? Содержательная часть принципа наблюдаемости проста: всё истинное (непротиворечивое), наблюдаемое умом, должно быть наблюдаемо чувственно. Это скорее философское определение. А как должно выглядеть это определение в рамках научного объяснения? Предлагаю следующее определение: все теоретические положения естественных наук – в нашем случае имеется в виду корпус физико-космологического знания – признаются истинными тогда, когда они эмпирически обоснованы. Думаю, никто не будет с этим спорить. Однако и такое определение может получить несколько трактовок.

Рассмотрим одну из них.

Например, с точки зрения стратегии позитивизма это жёсткая зависимость между наблюдаемостью и физически существованием. Выразим такую зависимость так:

∀x (O (x) ↔ E (x)),

где E – предикат «существования» (условимся считать его в нашем случае равнозначным «физическому существованию»), О – предикат «быть наблюдаемым» (условимся считать его в нашем случае равнозначным «быть физически наблюдаемым»), ↔ – символ эквиваленции, ∀ – квантор общности, х – переменная, которая пробегает по всему универсуму физико-космологических объектов U.

Согласно такому определению мы обычно говорим, что всякий «х», если он физически наблюдаем, существует. Поскольку же у нас в формальном выражении присутствует эквиваленция, то мы говорим строже: если, и только если, «х» наблюдаем, он существует». По-видимому, это совершенно очевидное требование, и любой физик с этим может согласится, тем более экспериментатор. Но допустим, что в данный момент мы не наблюдаем какой-либо объект. Что тогда следует из этого выражения? Позитивисты как раз и настаивали на том, что в определении принципа наблюдаемости должен присутствовать квантор общности (∀). А что означает квантор общности (∀)? Он означает, что все объекты в данной области, без какого-либо исключения , существуют тогда и только тогда, когда они наблюдаемы . Что же следует из отрицания этого выражения? Из отрицания следует, что если объект не наблюдаем, то он тривиально не существует:

∀x (O (x) ↔ E (x)), ┐O (x) ├ ┐E (x),

где символ «┐» является знаком отрицания того выражения, которое за ним следует.

Напомню, что в начале статьи мы обсуждали тему физических объектов второго рода, которые в принципе не наблюдаемы. Однако вопреки очевидным аргументам позитивисты настаивали именно на таком жёстком требовании. Почему? Потому что такое определение принципа наблюдаемости в определённой степени отвечало требованиям того естествознания, которое как раз и опиралось на представление о том, что теория обобщает опыт. Ведь понятно, что если ничего не наблюдается, то это «ничего» по определению не может стать и основой теоретического обобщения. Причина проста: нечего обобщать! В определённом смысле это была граница физики. Как сказал Павел Флоренский, «физика к этому времени изучила всю поверхность “кожи вещного мира”».

И, наконец, последний вопрос: кто является наблюдателем? На протяжении длительного периода, приблизительно с XVI века до настоящего времени, с моей точки зрения, нас методично пытались приучить к тому, что реальным существованием обладает только то, что в конечном счёте чувственно наблюдаемо, в научной терминологии – опытно (эмпирически). Это программа, которая была запущена в Англии приблизительно в XVI столетии, называется эмпиризм. Я думаю, что она применима и к религии, и к искусству, и к философии, и вообще к чему угодно. Вывод, который отсюда напрашивается: не наблюдаемое чувственно не обладает реальным существованием. И к этому нас тоже пытались приучить!

Причём сегодня эта максима почти уже записана на подкорку. Мы – я имею в виду наших современников – воспринимаем это положение, как воздух, которым дышим. Посмотрите вокруг: кто-нибудь видит воздух? Нет. Но тем не менее существование воздуха является условием нашей жизни. Наличие невидимого воздуха – это что-то само собой подразумевающееся и не вызывающее никаких сомнений. Так и с требованием эмпиризма: нас окружают только (и только) чувственно наблюдаемые вещи (явления).

Теперь я поменяю угол рассмотрения обсуждаемой проблемы и задам другой, провокативный, вопрос: обладает ли реальным существованием то, что мы наблюдаем умственно (в научной терминологии – теоретически)? В XX веке был предложен принцип, получивший название тезиса Дюгема-Куайна. Согласно этому принципу, чистых фактов не существует, все факты теоретически нагружены. То есть, образно выражаясь, утверждения человека, опирающиеся на наивные повседневные представления, наподобие таких, как «я видел», по существу являются не свидетельствами реальности, а лишь свидетельствами того, что человеку открылось то, что его ум приготовился увидеть. Другими словами, увиденная реальность нетождественна существующей реальности. Несколько упрощая: такое положение дел вовсе не означает, что человек после высказывания «я видел», опишет какую-то реальность в её действительном состоянии. Утверждения типа «я видел» не добавляют основательности в нашем познании мира. Это просто он (конкретный человек) так видит, и ничего больше. Он – этот человек – смотрел уже теоретически нагруженным взглядом. Мы каждый день видим, например, как Солнце встаёт из-за горизонта на востоке и садится за горизонт на западе. Мы всё это видим. И видим точно так же, как это видел Аристарх Самосский. И что же? Что это наблюдение-ви́дение нам даёт? Это астрономическая иллюзия в определённом смысле. Таких чувственных иллюзий может быть сколько угодно. Мы видим, как весло в чистой и прозрачной воде «ломается», а затем мы вынимаем его из воды, и оно опять оказывается «целым». Люди могут не понимать, что коэффициент преломления света разный в разных средах. Но ведь люди же видят, как оно «ломается»? Видят. Люди видят, как Солнце вращается вокруг Земли? Видят. Люди могут многое видеть из того, что очень часто оказывается иллюзией. Я уже не говорю о тех областях, которые связаны с политикой, религией и так далее, там увиденных иллюзий просто невообразимое количество.

И, наконец, самый интригующий вопрос: каков онтологический статус теоретически предсказанных объектов? Меня, как методолога науки, ответ на этот вопрос интересует больше всего. В самом деле, фундаментальные теории современной физики и космологии сталкиваются с весьма сложной проблемой: каков антологический статус выводимых из них следствий? Могут ли эти следствия быть проверяемы в принципе? То есть удовлетворяют ли они требованию Карла Гемпеля? Карл Гемпель – это австрийско-американский методолог науки и логик, который говорил, что мы можем классифицировать все предсказанные факты на две категории: те факты, которые наблюдаемы в принципе, и те, которые ненаблюдаемы в принципе. Например, какой-то факт может быть ненаблюдаем сегодня по каким-либо техническим причинам. Например, вследствие недостаточного количества ГэВ на Дубненском ускорителе проведение ряда экспериментов по измерению энергии и массы частиц на нём было невозможно. Зато в ЦЕРНе мощности ускорителя оказались значительно превосходящими дубненский, и поэтому там требуемые эксперименты были проведены.

Итак, предсказанное явление может быть ненаблюдаемо в современных (природных, технических, финансовых, политических и др.) условиях, но оно должно быть наблюдаемо в принципе. Это, по существу, и есть требование К. Гемпеля. Однако это требование при всей его очевидности сталкивается с серьёзными трудностями. Например, как наблюдать те явления (факты), о которых я говорил в самом начале статьи: Вселенная с плотностью вещества 1094 г/см3 и др.? Это явление вообще принципиально ненаблюдаемо, причём по самым разным причинам.

Поэтому, по сути, речь идёт о двух вопросах:

1. Каков онтологический статус высказывания научной теории до получения подтверждения?

2. Каков онтологический статус высказывания после получения утверждения?

В качестве иллюстрации я могу привести одно из фридмановских уравнений для описания эволюции Вселенной:

которое связывает объём Вселенной, выраженный через масштабный фактор (а) (левая часть уравнения), давление (Р) и плотность вещества (р). Решением этого уравнения стали выводы (предсказания):

если р0 > рс то кривизна пространства положительна; если р0 < рс, то кривизна пространства отрицательна;

если р0 = рс, пространство имеет плоскую метрику;

где рс – обозначает «критическую плотность», а р0 – наблюдаемую плотность.

Теперь я могу задать вопрос: эти решения уравнения с точки зрения логики и математики являются правильным выводом? Мы должны признать: если ошибок в решении этого уравнения нет, то его выводы – это аналитически правильные (аналитически истинные) утверждения, то есть утверждения, полученные аналитическим способом. Но поскольку в конечном счёте они потом рассматриваются как высказывания о реальности, то они, стало быть, одновременно обладают и фактической (фактуальной) истинностью (в случае их подтверждения).

В связи с этим у меня опять возникает вопрос: существование объектов какого типа описывается такими высказываниями? В своё время я предложил понятие «стадия эмпирической невесомости теории (СЭНТ)» [8]Официальный сайт Московского патриархата // URL: http://www.patriarchia.ru/db/ text/1337100.html.
. Явление, описываемое этим понятием, я обнаружил в науке конца XIX и всего XX века. Дадим определение СЭНТ.

СЭНТ – это такое состояние теории, когда:

1) теория решает все или большинство проблем предшествующей теории;

2) теория согласуется с принципами симметрии и с законами сохранения, другими смежными теориями, в том числе, то есть она им не противоречит;

3) теория включает предшествующую теорию в качестве предельного случая (как если бы мы убирали квантовые или релятивистские поправки, то приходили бы к классической физике);

4) теория обладает эвристикой, то есть она предсказывает новые факты;

5) теория принимается с учётом названных свойств большинством исследователей научного сообщества в данной области;

6) теория в то же самое время не имеет ни одного эмпирического подтверждения вновь предсказанных фактов.

Зная признаки СЭНТ, указанные явно, мы вновь можем задать вопрос: как относиться к выводам теории с такими свойствами до получения эмпирического подтверждения?

Чтобы вам это не казалось чем-то надуманным, я продемонстрирую, как это понятие получает фактическое наполнение не только в теориях XX столетия, но даже в теориях XIX в. Первым событием, подтверждающим оправданность введения понятия СЭНТ, было открытие планеты Нептун. Её вычислили на «кончике пера» Джон К. Адамс (в 1843-45 гг.) и Урбан Ж. Ж. Леверье (в 1845 г.) на основе анализа возмущений в движении Урана, а Иоганн Галле затем (в 1846 г.) её обнаружил.

Теперь приведу примеры уже из XX века:

1. Общая теория относительности. Её стадия эмпирической невесомости продолжается 4 года: с 1915 года по 1919 год, до открытия А. Эддингтона.

2. Теория эволюционирующей Вселенной А. Фридмана: с 1922 года по 1928 год, то есть до открытия Э. Хаббла, который обнаружил красное смещение в спектрах удалённых галактик.

3. Теория горячей Вселенной Георгия Гамова. В 1948 году им была опубликована работа [14]URL: http://lenta.ru/news/2013/03/21/nowelcome/;
URL: http://www3.weforum.org/docs/WEF_TT_Competitiveness_Report_2013.pdf; URL: http://www.pravmir.ru/zhertv-net-rossijskaya-blagotvoritelnost-zanyala-138-e-
mesto-v-mire/;
URL: http://bigpicture.ru/?p=410005; http://gtmarket.ru/ratings/freedom-of-the-press; URL: http://www.bbc.com/russian/rolling_news/2015/07/150724_rn_russia_peace; URL: http://www.astromeridian.ru/news/sostavlen_reiting_dobroty.html;
URL: http://gtmarket.ru/ratings/country-reputation-ranking/info; http://lenta.ru/
news/2013/10/17/slavery/.
и только в 1964–1965 гг. А. А. Пензиас и Р. В. Уилсон обнаружили коротковолновое излучение того самого реликтового фотонного газа, существование которого было предсказано Г. Гамовым в 1948 году.

4. Теория электрослабого взаимодействия. В 60-е годы прошлого столетия формируется её концептуальная база, а первое открытие (открывается W-бозон и др.) происходит только в 80-е годы.

5. Теория инфляционной Вселенной – первая пионерская работа А. А. Старобинского появляется в 1979 г. С 1981-го появляются работы А. Гута, А. Д. Линде, П. Стейнхарда и др. Подтверждение её было объявлено в 2002 году. То есть СЭНТ продолжалась почти 21 год. Невольно возникает вопрос: а как нужно было относиться к предсказаниям инфляционной теории в течение 21 года?

6. Наконец, самое интригующее предсказание и его подтверждение – механизм спонтанного нарушения электрослабой симметрии, механизм Хиггса, то есть предсказание существования такого поля (и его переносчика), при взаимодействии с которым частицы становятся массивными. Работа Питера Хиггса была опубликована в 1964 году, а открытие произошло в ЦЕРНе только в 2012 году, почти через 48 лет. Как относиться к этому?

Я хочу ещё раз подчеркнуть, что стадия эмпирической невесомости теории – это не просто какое-то изобретение из головы, напротив, эта стадия имеет фактическое обоснование в самой реальности физического знания. А теория суперструн? Математики и математические физики девяностых годов прошлого столетия, особенно молодые представители этого корпуса учёных, были повально увлечены созданием этой новейшей, как тогда казалось, «физической игрушки математиков». И как замечает Брайян Грин, один из создателей этой теории, в своей книге «Элегантная Вселенная» [4]Kundera М. Mais ой sont done passees Guerou et les autres? Les deux romans de L’lmposture // Roman 20/50. № 6. 1988.
, нынешнее поколение физиков (имеются в виду те, кто «положил жизнь» на создание теории струн) является несчастным, потому что нет никаких эмпирических подтверждений этой теории и эти подтверждения навряд ли появятся в обозримом будущем.

Другими словами, СЭНТ – это некоторая реальность физического знания, которая сегодня имеет место.

Но именно СЭНТ провоцирует задать бескомпромиссный вопрос: можно ли говорить о существовании предсказанного объекта до его обнаружения, если он наблюдательно (эмпирически) пока не выявлен?

Позитивисты (я уже приводил пример этого подхода), предполагающие жёсткую эквиваленцию между наблюдаемостью (О) и существованием (Е), на этот вопрос дают однозначный ответ: нет. Почему? С точки зрения позитивистов, вопрос лишён смысла, так как приписывание предиката не влечёт существование объекта, к которому он приписан. Предикат – это просто свойство, которое мы приписываем некоторому классу объектов, и ничего более.

Отметим, что специфика современного физического знания (в огромном классе теорий) заключается в том, что на стадии теоретической разработки состояний исследуемой области произвести опытное подтверждение предсказанного явления (факта, зависимости и т. д.) сразу, по получении теоретического предсказания, не представляется возможным.

Более того, требование Р. Карнапа – «приписывание предиката не влечёт существование объекта» – выглядит совершенно оправданным. Ведь, действительно, невозможно признать существующим всё, что является продуктом той или иной теории.

Допустим поэтому, что мы принимаем ответ «нет» на заданный выше вопрос о существовании предсказанного объекта до его опытного (наблюдательного) обнаружения. Но если мы это делаем, то мы приходим, с моей точки зрения, к очевидным нелепостям: нам придётся признать, что природный объект возник в момент его первого наблюдения. Приведу пример подобной нелепости: получается, что реликтовое излучение с температурой 2,7° по Кельвину, предсказанное Г. Гамовым в 1948 году [14]URL: http://lenta.ru/news/2013/03/21/nowelcome/;
URL: http://www3.weforum.org/docs/WEF_TT_Competitiveness_Report_2013.pdf; URL: http://www.pravmir.ru/zhertv-net-rossijskaya-blagotvoritelnost-zanyala-138-e-
mesto-v-mire/;
URL: http://bigpicture.ru/?p=410005; http://gtmarket.ru/ratings/freedom-of-the-press; URL: http://www.bbc.com/russian/rolling_news/2015/07/150724_rn_russia_peace; URL: http://www.astromeridian.ru/news/sostavlen_reiting_dobroty.html;
URL: http://gtmarket.ru/ratings/country-reputation-ranking/info; http://lenta.ru/
news/2013/10/17/slavery/.
и открытое Р. В. Уилсоном и А. А. Пензиасом в 1964 г., то есть спустя 13,7 миллиардов лет, после того как оно стало собственно «реликтовым излучением», возникает в момент его обнаружения. Можно предположить, что на это позитивисты возразили бы так: до 1948 года в языковом каркасе теории Вселенной не было самого термина «реликтовое излучение», поэтому вопрос некорректный. Хорошо, соглашусь с этим замечанием и сформулирую мой вопрос по-другому. Ведь действительно в языковом каркасе эволюционной космологии такого термина, как «реликтовый газ», или «реликтовое излучение», до 1948-го не было. Это так, но с 1948 года по 1964 год что, мы уже не можем так утверждать? Поэтому переформулированный вопрос звучит по-другому: существовало ли реликтовое излучение с 1948 по 1964 гг.? Получается опять нелепость: будто реликтовое излучение возникает в момент его первого наблюдения, потому что до этого оно, с точки зрения позитивистов, не существовало, и т. д., и т. п. Следует признать, что таких затруднений можно было бы найти гораздо больше.

В чём, с моей точки зрения, ошибка такого рассуждения? Она заключается в следующем: если мы берём заведомо пустой класс элементов, то это требование позитивизма проходят. Почему? Объясню: позитивисты любили приводить обычно такие примеры, в которых класс элементов считается заведомо пустым. Например, они говорили: из того, что мы говорим, что «русалка является зеленоволосой», никак не следует, что существуют русалки. Но ведь и правда: из того, что мы приписываем такому объекту, как «русалка», предикат «быть зеленоволосой», никак не следует её существование. Другой любимый пример позитивистов: из того факта, что «современный король Франции лысый», никак не следует, что существует «современный король Франции». Да, если мы приписываем такому объекту, как «современный король Франции», предикат «быть лысым», то отсюда никак не следует его существование. Это так.

Действительно, в отношении заведомо пустого класса приписывание предиката не влечёт существование его элемента. Я только что привёл вам примеры.

Однако, как я думаю, позитивисты не замечают, или не хотят замечать, другое регулятивное положение: из приписывания предиката какому-либо классу не следует пустота этого класса! Другими словами,

если приписывается предикат какому-либо классу элементов, то это не означает, что тот класс, которому его приписали, с необходимостью является пустым.

Но именно так можно было бы понимать стратегию логического эмпиризма, в котором «пустота – непустота» класса «физических объектов» изначально детерминирована его (класса) опытной (чувственной), предданностью исследователю.

Если класс элементов пуст, то приписывание ему предиката его не наполняет. Это так. Я согласен. Но из приписывания предиката какому-либо классу не следует его (класса) пустота. Это ведь тоже так.

В чём же можно обнаружить выход? На самом деле после работ позитивистов – это 30-50-е годы прошлого столетия – последовали логические работы конца XX столетия. То есть в самой логике конца прошлого и начала наступившего столетия мы можем найти такие походы, которые преодолевают ограничения, накладываемые подходом Р. Карнапа. Примером такого подхода может быть рассмотрена работа Ю. Г. Гладких [3]Панарин А.С. Глобальное политическое прогнозирование. М., 2000. С. 191.
. Следуя Р. Гранди [15]Г айдар Е. Т. Государство и эволюция: как отделить собственность от власти и повысить благосостояние россиян. СПб., 1997.
и Т. Бержу [13]URL: http://lenta.ru/news/2015/09/16/nabibest/.
, Ю. Г. Гладких в этом вопросе занимает принципиально другую позицию в отношении позиций Р. Карнапа и Б. Рассела. Приведём его наиболее важный для нас результат:

Теорема 4, /= Пn (t1…..tn) ⊃(E(t 1 )&…..&E(t n )) ,

где Пn есть некоторый n-арный предикат, приписываемый терминам t1…..tn, а E(t 1 ) есть унарный предикатный символ, который читается «….существует».

Доказательство. На основе определения II этот принцип гласит, «что если объекту приписывается предикат, то этот объект существует» (курсив мой. – А. П.) [3, 45].

Приведём определение II

Пусть U есть множество. Тогда интерпретация / есть такая функция, которая определена на L и которая приписывает предикатным выражениям и индивидным константам L их значения, а именно:

1) каждому константному термину t из области интерпретации I ставит в соответствие объект | t |1 в U;

2) каждому n-арному предикатному выражению – предикат» [3, 43].

Далее Ю. Г. Гладких вводит условия такого приписывания, которые мы опустим, ибо для нас важно другое. Одним из следствий такого приписывания оказывается состояние модели М, когда универсум U пуст, то есть: |E|1 = { } (нечему существовать) и |t1| = { } (нет объекта).

Отсюда, согласно Ю. Г. Гладких, следует, что

|ι xA |α M = { } (нет приписывания значения переменной х);

|t|α M = { } (нет приписывания объекта в модели);

|∃xA |α M = 0 (т. е. ложно, ибо не существует значения (объекта));

|Пn (t1…..tn) |α M = 0 (т. е. ложно, ибо у константных терминов отсутствуют денотаты), однако

|∀xA |α M = 1 (т. е. истинно, ибо формула “А” действительно имеет место в модели «М»).

И далее он приводит теорему о статусе необозначающих терминов.

Определение V: пусть M = 〈U, I〉, α – приписывание. Тогда формула А истинная в М, если, и только если, |A |α M = 1 для всех a. Затем Ю. Г. Гладких [3, 44] доказывает теорему 2. Воспроизведем это доказательство.

Теорема 2. Если А истинна в М, то ∀xA истинна в М.

Доказательство. Допустим антецедент. Если U1 не пусто и a – приписывание в U1, то в силу допущения |A |α(х/а) M = 1 для любого а∈U1, так как α(х/а) есть приписывание в U1, а потому ∀xA истинно в М.

Если же U1 пусто, то ∀x A истинно в М. Следовательно, в обоих случаях |∀xA |α M = 1.

На самом деле, если я правильно понимаю, смысл доказанных положений очень прост: если некая формула, например тот же закон контрапозиции в логике предикатов

∀x (Р (x) ⊃ Q(x)) ↔ ∀x (¬Q(x) (x) ⊃ ¬ Р(x))

является в некоторой модели (теории) тождественно-истинной формулой (и это аналитически доказано), то для этой формулы совершенно безразлично: будут ли на каком-либо объектном универсуме U найдены значения её предикатных переменных или нет. Она останется истинной и тогда, когда такая интерпретация будет найдена, и тогда, когда она найдена не будет. Ведь её истинность (общезначимость) доказана для любых возможных значений переменных (!). Поэтому она и универсальна.

Сам Ю. Г. Гладких комментирует этот результат очень чётко: «Хотя сами переменные или константы в формулах L могут оставаться без их значений, сами формулы имеют определённое значение истинности» [3, с. 43].

Что этот число логический результат может означать в случае обсуждения проблемы существования физических объектов и вообще физического знания? Думаю, следующее:

1) если уравнения физики внутренне непротиворечивы,

2) если они соответствуют принципам симметрии и законам сохранения,

3) если они включают уравнения предшествующей теории в качестве предельного случая,

4) если они предсказывают новые факты, то, значит, они аналитически истинны.

Но ведь это и означает, что вновь созданная физическая теория соответствует первым пяти критериям СЭНТ.

Я прекрасно понимаю, что существует очень тонкая грань между логическими теориями, которые предельно абстрактны, и физическими теориями, которые являются не просто формальными, но формально-содержательными, потому что мы не можем рассматривать понятия «сила (F)», «масса (т)», «энергии (Е)» и другие просто как абстрактные термины, содержание которых не требует определения и объяснения. В логике ситуация совершенно другая. Для меня, как исследователя, в случае приведённого выше закона контрапозиции из логики предикатов совершенно всё равно, что обозначают предикаты «Р» и «Q» – они могут принимать любые значения. В физике такое не проходит.

Это позволяет вернуться к стадии эмпирической невесомости теории и задать снова тот вопрос, который я уже задавал: почему учёные принимают некоторую теорию, которая ещё не получила эмпирического подтверждения? Думаю, именно потому, что в этой теории присутствуют непротиворечивые уравнения и она отвечает тем требованиям, которые перечислялись в определении СЭНТ. Если уравнения физики внутренне непротиворечивы, если они соответствуют принципам симметрии, законам сохранения, если они включают уравнения предшествующей теории в качестве предельного случая, в чём подтверждается преемственность знании, если она предсказывает факты, то, значит, они истинны и прежде всего аналитически истинны. Ведь так и есть. Уравнения и их правильные решения – это как раз и есть область аналитической истинности в математической физике. Вывод: правильные решения уравнения говорят о физических объектах уже на стадии получения этого решения.

Приведу наглядный пример из физики. Поскольку в 2016 году отмечается юбилей ОИЯИ, то я продемонстрирую пример из истории открытий этого института. Так, в стенах института ОИЯИ было теоретически предсказано и экспериментально установлено явление удержания медленных нейтронов внутри объёма, стенки которого обеспечивают полное внутреннее их отражение. Это явление было теоретически предсказано в 1959 году, а в 1968 году было получено его экспериментальное (опытное) подтверждение. Авторами предсказания и подтверждения были: Я. Б. Зельдович, Ф. Л. Шапиро, А. В. Стрелков, В. И. Лущиков, Ю. Н. Покотиловский.

Как видим, с момента предсказания до открытия прошло 9 лет. И это событие имело место не где-то там – в незнакомой и далёкой области науки XX столетия на каком-нибудь другом континенте, – а именно в ОИЯИ. Таким образом, СЭНТ прямо касается и тех исследований, которые проводились и проводятся в Дубне.

Какой общий методологический вывод мы можем отсюда сделать? Жёсткая зависимость между наблюдаемостью и физическим существованием перестала отвечать требованиям современного состояния науки, а современная физика уже не может уверенно утверждать: физический объект не наблюдаем, значит, этот физический объект не существует. Такое жёсткое требование перестало отвечать современному уровню исследования природы, поскольку в тело современных физических теорий введены объекты второго рода: значительное количество физических объектов сегодня ненаблюдаемо либо в принципе, либо в обозримом будущем.

Именно поэтому, с моей точки зрения, гораздо более адекватным современному уровню развития физико-космологического знания является такое выражение взаимоотношения наблюдаемости и существования которое опирается не на эквиваленцию, а на конъюнкцию (&), которой в русском языке соответствует союз «и»:

∃x (¬O (x) & E (x))

и которое читается так: имеет место такой х, объект, обозначаемый которым, одновременно и ненаблюдаем, и существует. А поскольку выше нами уже были выделены объекты, опосредованно наблюдаемые, то мы уже можем говорить об изменении эпистемологического вектора в современной науке, а также переосмыслении такого базового понятия, как существование физических объектов.

И, наконец, окончательный вывод. Было бы, конечно, безумием отрицать фундаментальную роль опыта, но мы должны понимать, что взаимоотношения между опытом и теорией в современной науке меняется. В каком-то смысле мы можем говорить о том, что, возможно, стоим на пороге создания экологически чистой теории. Экологически чистой в том смысле, что это будет теория, не направленная на покорение природы, но лишь на объяснение её устройства. То есть перестанет существовать зависимость между теоретическим знанием и производством чайников, как это уже имело место в античной науке. Там теоретическое знание не было прямо задействовано для извлечения из природы каких-то материальных благ.

 

Литератрура

1. Галилей Г. Избранные труды в двух томах. Т. II. М., 1964.

2. Гемпель К. Логика объяснения. М.: Дом интеллектуальной книги, 1998.

3. Гпадких Ю. Г. Логика без экзистенциальных предпосылок. М.: Изд-во МГУ, 2006.

4. Гоин Брайян. Элегантная Вселенная (суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории). М.: УРСС: Книжный дом «ЛИ-БРОКОМ», 2011.

5. Карнап Р. Эмпиризм, семантика и онтология // Значение и необходимость. М.: Иностранная литература, 1959.

6. Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Гравитация. Т. 1. М.: Мир, 1977.

7. Павленко А. Н. Эпистемологический поворот // Вестник Российской Академии наук. М.: Наука, 1997. № 4.

8. Павленко А. Н. Стадия эмпирической теории и ad hoc аргументация // Философия науки (выпуск 4). М.: ИФРАН, 1998.

9. Павленко А. Н. Рациофундаментализм // Вопросы философии. М., 2008. № 1.

10. Павленко А. Н. Принцип наблюдаемости, «стадия эмпирической невесомости теории» (SEWT) и «конструктивный эмпиризм» (СЕ) // Вестник РУДН (философия). 2011. № 3.

11. Православная энциклопедия. М.: Церковно-научный центр «Православная энциклопедия». Т. 10. 2005. С. 313–315.

12. Рассел Б. Избранные труды. Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007.

13. Burge Т. Truth and Singular Terms // Nous. 8, 1974.

14. Gamov G. Physical Review. 1948, V. 74.

15. Grandy R. A Definition on Truth for Theories with Intensional Definite Description Operators // Journal of Philosophical Logic. 1. 1972.

16. Lakatos I. History of Science and its Rational Reconstructions // Boston Studies in Philosophy of Science Dordrecht. Vol. 8. 1972.

 

В. Н. ПЕРВУШИН,

советник дирекции Лаборатории теоретической физики им. Н. Н. Боголюбова Объединенного института ядерных исследований, доктор ф.-м. наук, профессор

Аннотация

Дмитрий Иванович Блохинцев (10.01.1908-29.01.1979) организатор и первый директор Объединенного института ядерных исследований в Дубне в 1956-65 гг., один из пионеров атомной науки и техники, член-корреспондент АН СССР, имел своё оригинальное мнение о духовных основах научного творчества. В этой статье мы попытаемся дать изложение его творческих принципов и показать, как они работают в современной физике и космологии Вселенной.

Ключевые слова: ОТО, космология, КТП.

 

Научная биография Дмитрия Ивановича Блохинцева

В 2016 году мы отмечаем 60-летие Объединенного института ядерных исследований в Дубне. Первым директором ОИЯИ был Дмитрий Иванович Блохинцев (29 декабря 1907 (11 января 1908),

Москва – 27 января 1979, Дубна), выдающийся советский физик, изобретатель, крупнейший организатор науки, соратник И. В. Курчатова по созданию, становлению и развитию атомной науки, техники и атомной энергетики в нашей стране и странах социалистического содружества, один из создателей первой в мире атомной электростанции, Физико-энергетического института и Объединенного института ядерных исследований в Дубне [1,2].

Ещё в юношеские годы, увлёкшись самолёто– и ракетостроением, Дмитрий Иванович самостоятельно овладел основами дифференциального и интегрального исчисления, ознакомился с работами В. Оберта и М. Фалира, вел переписку с К. Э. Циолковским. От Циолковского Блохинцев воспринял тот дух русской науки начала XX века, который выражался не столько в стремлении к достижению конкретных результатов, сколько в создании целостного гармонического мировоззрения. Окончил физический факультет Московского государственного университета (1930). Преподавал там же (с 1936 – профессор, затем заведующий кафедрой теоретической ядерной физики). Был создателем Отделения ядерной физики на физическом факультете МГУ [1,2].

За первые исследования по квантовой теории фосфоресценции твёрдых тел, количественному объяснению эффекта выпрямления тока в полупроводниках и нелинейной квантовой оптике в 1934 г. был сразу удостоен степени доктора физ. – мат. наук. В 1935–1947 годах работал также в Физическом институте АН СССР (ФИАН).

В годы Второй мировой войны Д. И. Блохинцев почти полностью переключился на работу по оборонной тематике в области акустики и вскоре стал ведущим специалистом в этой области, создателем акустики неоднородных и движущихся сред. За работы по методам акустического обнаружения самолетов и подводных лодок, составивших монографию «Акустика неоднородной и движущейся среды» (1946 г.), был награждён орденом Ленина.

С 1947 года Дмитрий Иванович активно включился в работы по ядерной проблеме, возглавляемые И. В. Курчатовым. С 1947 года – директор научно-исследовательской лаборатории в Обнинске, на базе которой под его руководством создан Физико-энергетический институт. Руководитель Лаборатории «В» Министерства внутренних дел СССР (выполнение постановления «О проектировании и строительстве объекта 627»), позже на её базе создан ИЯИ РАН. За создание АЭС Д. И. Блохинцев удостаивается Ленинской премии, а в 1956 г. – звания Героя Социалистического Труда.

Был одним из инициаторов создания Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне. В 1956 году Комитет полномочных представителей одиннадцати стран единогласно избрал его первым директором этого института. В 1956–1965 годах – директор ОИЯИ, с 1965 года – директор Лаборатории теоретической физики ОИЯИ. Был одним из авторов выдающегося изобретения – импульсного быстродействующего реактора (Государственная премия СССР за 1971 г.), который был запущен под его руководством в 1977 г.

Дмитрий Иванович Блохинцев был научным советником Научного совета при Генеральном секретаре ООН, вице-президентом (1963–1966 гг.) и президентом (1966–1969 гг.) Международного Союза чистой и прикладной физики (ИЮПАП, ЮНЕСКО), экспертом комитета по Нобелевском премиям, членом комитета по Ленинским и Государственным премиям при Совете министров СССР, был избран академиком академий наук многих стран мира и почётным доктором ряда университетов. Его общественная деятельность отмечена Почётной грамотой Всемирного совета мира за выдающийся вклад в организацию и развитие международного сотрудничества учёных (1969).

 

Идеи Д. И. Блохинцева в контексте современных данных

Дмитрий Иванович не только обогатил мировую науку фундаментальными работами в области физики твёрдого тела и статистической физики, акустики, физики реакторов и атомной энергетики, квантовой механики, квантовой теории поля и квантовой электродинамики, физики высоких энергий и атомного ядра, философии и методологии науки, он оставил нам свои вопросы и нерешённые задачи, стимулирующие творческую научную деятельность будущего поколения.

Его статьи и вопросы в них заставляют размышлять о вечности познания. Как возникают термины и понятия и насколько они абсолютны? Как отделить абсолютное и относительное в познании мира? Что значит физическая реальность? И как определить границы применимости понятий? [3]Панарин А.С. Глобальное политическое прогнозирование. М., 2000. С. 191.

Особенно поразили меня слова Дмитрия Ивановича о том, что невозможность одновременного сколь угодно точного измерения координаты и импульса частицы означает не ограниченность нашего познания, а ограниченность самих терминов (координат и импульс). В учебнике Д. И. [4]Kundera М. Mais ой sont done passees Guerou et les autres? Les deux romans de L’lmposture // Roman 20/50. № 6. 1988.
на стр. 90 это утверждение звучит следующим образом: «Неверно думать, что современный физический эксперимент недостаточен по точности для измерений “истинных” одновременных значений импульса и координаты микрочастицы. Напротив, он достаточно точен для доказательства того, что для микрочастиц одновременно эта пара не существует в природе».

В статьях и монографиях Д. И. Блохинцева квантовая физика представлена как совершенно новый этап в развитии научного познания мира, на котором человек приобретает творческую способность не только создавать новые понятия в процессе опытного познания реального, но и осознавать и предвидеть границы применимости этих понятий. Эту способность осознавать исследователем конечные пределы применимости своих понятий в процессе опытного познания природы можно назвать духовностью. Там, где эта способность отсутствует, там исследователи природы склонны отождествлять человеческую личность с бездуховным компьютером. Здесь уместно вспомнить слова А. Эйнштейна из письма к своему другу Морису Соловину о том, что он «не нашёл лучшего выражения, нежели выражение “религиозное”, для убеждения в разумной природе реальности и её постижимости человеческим разумом». И затем А. Эйнштейн добавляет: «Там, где это убеждение отсутствует, там наука превращается в бездушный эмпиризм. Чёрт с ним, если попы наживут на этом капитал» [5, с. 23]. В словах «бездушный эмпиризм» можно увидеть сомнение А. Эйнштейна в возможности каких-либо естественнонаучных и философских определений понятий «разумность» и «религиозность», и тем более «творчество» и «духовность».

Осознавая границы применимости понятий согласно принципам квантовой теории, Дмитрий Иванович, как физик-профессионал, мог «на пальцах» оценивать значение физических величин и предсказывать такие тонкие эффекты, как смещение спектральных линий, вызванного обратным действием поля излучения. Эта работа, выполненная в 1938 г., по существу содержала теорию лэмбовского сдвига, открытого лишь десять лет спустя, и послужившего началом квантовой электродинамики. Формула, полученная Д. И. в 1938 г., ещё до создания теории перенормировок, лишь на 20 процентов отличалась от знаменитой формулы Ганса Бете (1948 г.). К сожалению, эта важное открытие Дмитрия Ивановича не было по достоинству оценено современниками, а статья была отклонена редакцией ЖЭТФ. Работа стала известна научной общественности только в 1949 г. благодаря обзору Я. А. Смородинского в «Успехах физических наук» [6]Достаточно вспомнить в этой связи «Общую психопатологию» К. Ясперса с выделением консерватизма как одного из полярных типов конституции или теорию его предшественника К. Конрада, обосновавшего концепцию темперамента развития, который бывает либо консервативным, сохраняющим, либо пропульсив-ным, продвигающим.
.

С конца 30-х годов до конца своей жизни под влиянием книги И. фон Неймана (1932 г.) и лекций академика Л. И. Мандельштама в ФИАНе Д. И. Блохинцев развивал теорию квантовых ансамблей, где волновая функция, была результатом квантования статистического ансамбля начальных данных. В 1960 г. Д. И. Блохинцев выдвигает сумасшедшую идею о том, что реалистическое понимание физического вакуума как квантового ансамбля состояний начальных данных динамических полей [7]Манхейм К. Избранное: социология культуры M-СПб.: Университетская книга 2000. С. 71, 446.
в общей теории относительности (ОТО) даёт новые доводы в пользу существования физически выделенной системы отсчёта при описании Большого взрыва [8, с. 248]. Более того, как считал Блохинцев, космологическая эволюция такого физического вакуума, начиная со стадии Большого взрыва, есть основа для понимания возникновения элементарных частиц в момент такого взрыва. В данном случае сумасшедшая идея означает, что видимое не совпадает с истинным. Подлинная сущность явлений природы может быть скрыта космической эволюцией приборов, которые используются для наблюдений этих явлений. Такой же сумасшедшей в глазах современников выглядела глобальная революция естествознания, совершенная Н. Коперником, как коренной пересмотр научных представлений о мироздании, господствующих в умах людей на протяжении тысячелетий и основанных на вере, что Земля есть центр Вселенной, и только на Земле могут находиться все приборы наблюдений за космическими объектами. Перемещая мысленно эти приборы на Солнце, Н. Коперник обнаружил, что наблюдаемое с Земли перемещение планет-это оптическая иллюзия, возникающая благодаря космическому движению земных приборов наблюдения.

Чтобы осуществить эту «сумасшедшую» идею Д. И. Блохинцева о космической эволюции квантового вакуума как начального состояния в теории гравитации, необходимо как минимум решить проблему начальных данных в ОТО. И здесь нам помогли Владимир Александрович Фоки Поль Дирак. Фок был принципиально непримиримым оппонентом развиваемой Блохинцевым концепции квантовых ансамблей [8]Официальный сайт Московского патриархата // URL: http://www.patriarchia.ru/db/ text/1337100.html.
, забывая упомянуть о том, что автором идеи всё же был сам фон Нейман [9]Там же.
, в то время как Блохинцев в своих статьях критиковал Фоково понятие потенциальных возможностей. (Жаркие дискуссии по интерпретации квантовой механике отражены в статье А. А. Тяпки-на «Проблема скрытого движения в квантовой теории», опубликованной в «Трудах семинаров, посвящённых 85-летию со дня рождения Д. И. Блохинцева» [8, с. 36–80].)

В. А. Фок обнаружил, что в ОТО мы можем описывать лишь проекцию движения электрона на пространство Минковского, касательное к Риманову пространству, и именно в этом касательном пространстве Минковского должны быть заданы начальные данные всех полей, включая гравитоны. Другими словами, используя образ Платоновой пещеры, можно сказать, что наблюдатель сидит спиной к огню, пылающему в Римановом пространстве, и может видеть поля-частицы только как тени событий и отблески этого огня на стене касательного пространства Минковского. Касательное, полевое и Риманово пространства позволяют придать большую информационную ёмкость «ларцу» теории поля, где содержится вся информация о событиях, накопленная нынешним и всеми предыдущими поколениями наблюдателей в форме двух действий: действия Гильберта для гравитации и действия Стандартной модели Вайнберга-Салама-Глэ-шоу.

П. Дирак отождествил реально измеряемые расстояния с масштабно-инвариантными конформными интервалами в ОТО, изменив тем самым эталоны измерения длины, времени и массы, которые используются для описания наблюдений зависимости красного смещения спектра атомов на космическом объекте от расстояния этого объекта до земного наблюдателя. Можно сказать, следуя Н. Копернику, что П. Дирак перенёс приборы наблюдателя вместе с их эталонами на космические объекты.

Если отказаться, следуя П. Дираку, от абсолютизации земных эталонов и поместить приборы наблюдения на космический объект, где наблюдатель измеряет лишь безразмерное отношение измеряемой длины к её эталону, то обнаруживается, что наблюдаемое с Земли космическое расширение пространства есть оптическая иллюзия. Эта иллюзия возникает благодаря тому, что не была учтена космическая эволюция земных эталонов наблюдения, которая фиксируется приборами внешнего наблюдателя на космическом объекте. Внешний наблюдатель имеет возможность отождествить космическую эволюцию с эволюцией эталонов, роль которых играют массы частиц, и тем самым описать возникновение этих масс в момент Большого взрыва, в соответствии с идеей Д. И. Блохинцева о космологической эволюции квантового вакуума как статистического ансамбля.

Следуя этой сумасшедшей идее, согласно которой видимая эволюция не совпадает с истинной, мы, как евангельские рыбаки, закинули наши сети в систему отсчёта, сопутствующую реликтовому излучению и с относительными эталонами, и отделили преобразования начальных данных в ОТО от обще-координатных преобразований А. Эйнштейна. И только после такого отделения начинает работать принцип духовной нищеты квантовой теории в том виде, как его понимал Д. И. Блохинцев. В классической теории гравитации можно выбрать любые начальные данные, в том числе нулевые, которые описывают бесконечное плоское пространство Минковского. В стандартной квантовой теории поля в бесконечном плоском пространстве Минковского все бесконечности «заметаются под ковёр теории переномировок». В этом случае вместе с мусором перенормировок выбрасываются и те самые вакуумные начальные данные, которые появляются, если постулировать, что состояние квантового вакуума в теории поля есть статистический квантовый ансамбль Блохинцева-фон Неймана. Вакуумные начальные данные не могут быть одновременно равны нулю в силу соотношения неопределенностей. Именно эти начальные данные Блохинцева-фон Неймана позволяют прямо «на пальцах» дать значительное число количественных нетривиальных предсказаний, которые были обнаружены лишь в наше время, в конце двадцатого и начале двадцать первого веков, и в принципе недоступны пониманию как классической теории гравитации, так и стандартной квантовой теории поля.

Мы ограничимся здесь результатами, уже признанными научным сообществом в форме Нобелевских премий.

1. В 2011 году Нобелевская премия по физике была присуждена С. Перлмуттеру, А. Риссу и Б. Шмидту за работы, связанные с изучением Сверхновых типа la для определения параметров космологических моделей [10]Панарин А. С. Православная цивилизация. М.: Институт русской цивилизации, 2014. С. 42, 62, 68.
Панарин А. С. Православная цивилизация. М.: Институт русской цивилизации, 2014. С. 42, 62, 68.
. Изучая удалённые от Земли Сверхновые, наблюдатели обнаружили, что эти звёзды как минимум на четверть тусклее, чем предсказывает теория. Это означает, что звёзды расположены слишком далеко. Рассчитав, таким образом, параметры расширения Вселенной в космологических моделях Фридмана-Робертсона-Уоке-ра с произвольным уравнением состояния материи, учёные установили в рамках Стандартной космологии, что этот процесс происходит с ускорением, что соответствует ненулевому лямбда-члену. В этом случае говорят о так называемой тёмной энергии. Возникает нерешенная до сих пор в рамках Стандартной космологии проблема о происхождении материи с подобными свойствами. Эта форма материи не предсказывается классификацией частиц по представлениям группы Пуанкаре. С другой стороны, конформная модель [11, 12] космологической эволюция энергии квантового вакуума как статистического ансамбля Блохинцева-фон Неймана описывает все последние данные по Сверхновым (полученные в 1998–2007 гг.) [10]Панарин А. С. Православная цивилизация. М.: Институт русской цивилизации, 2014. С. 42, 62, 68.
Панарин А. С. Православная цивилизация. М.: Институт русской цивилизации, 2014. С. 42, 62, 68.
без введения механизма инфляции, основанного на гипотезе непонятной тёмной энергии [13]URL: http://lenta.ru/news/2015/09/16/nabibest/.
. Согласно конформной космологической модели [11, 12], последние данные по Сверхновым свидетельствуют, что начальное состояние нашей наблюдаемой Вселенной с минимальной энергией есть вакуум как статистический квантовый ансамбль Блохинцева-фон Неймана.

Рис. 1

На рис. 1 (взятом из работы [11]URL: http://intellectual.org.ua/USA1.htm; Переслегин С. Новые карты будущего, или Анти-Рэнд. М. – СПб., 2009. С. 38–39.
) приведена зависимость красного смещения (ось абсцисс) спектральных линий атомов на Сверхновых от расстояний до Сверхновых (ось ординат). Обсуждаются две возможности объяснения этой зависимости – космическая эволюция масс и эволюция интервалов. Первая возможность требует введения вакуумной энергии (сплошная линия) [11, 12], а вторая требует введения тёмной энергии в виде Космологической константы (нижняя светлая пунктирная линия) [13]URL: http://lenta.ru/news/2015/09/16/nabibest/.
.

Авторы открытия в работах [10]Панарин А. С. Православная цивилизация. М.: Институт русской цивилизации, 2014. С. 42, 62, 68.
признают факт существования обоих альтернативных объяснений и сравнивают результаты наблюдений в том числе и с Конформной космологической моделью [11]URL: http://intellectual.org.ua/USA1.htm; Переслегин С. Новые карты будущего, или Анти-Рэнд. М. – СПб., 2009. С. 38–39.
.

В работе [11]URL: http://intellectual.org.ua/USA1.htm; Переслегин С. Новые карты будущего, или Анти-Рэнд. М. – СПб., 2009. С. 38–39.
было показано, что с учётом данных по значительно большему числу Сверхновых, интерпретация наблюдательных данных с использованием Конформной космологической модели (сплошная кривая на рис. 1) практически не уступает интерпретации в рамках моделей Фридмана-Робертсона-Уокера с ненулевым лямбда-членом (штриховая линия на рис. 1). Согласно Конформной модели, С. Перлмуттер, А. Рисе и Б. Шмидт открыли именно физический вакуум Вселенной. Во Вселенной постоянно доминирует вакуумная энергия пустого пространства. Вселенная была пустой в Начале и остаётся почти пустой вплоть до нашего времени с точностью 10–20 процентов в согласии с наблюдательными данными по содержанию материи во Вселенной. Наблюдательные данные в модели пустой Вселенной, красноречиво свидетельствуют о том, что Начало возникновения Вселенной происходило в электрослабую эпоху, когда параметр Хаббла совпадал как с массой Планка, так и со шкалой электрослабого взаимодействия [14, 15, 16, 17, 18].

2. В эту эпоху, когда параметр Хаббла совпадает с массой Планка, квантовые ансамбли Блохинцева-фон Неймана для вакуума полей Стандартной модели электрослабого взаимодействия предсказывают возникновение масс электрослабых бозонов, включая массу частицы Хиггса, выражая эти массы через параметр Хаббла [14, 15] в удивительном согласии с экспериментальным значением массы частицы Хиггса в области порядка М = 126 ГэВ. Фитирование Стандартной модели, представленное на рис. 2, демонстрирует предсказательную силу современной теории элементарных частиц.

Рис. 2

На рис. 2 представлено вычисление суммы квадратов разностей теоретических предсказаний величин и их экспериментальных значений (ось ординат) в зависимости от значений массы частицы Хиггса (ось абцисс) согласно полному набору экспериментальных данных, полученных ещё до 1999 г., то есть до начала работы большого адронного коллайдера. Лента фитирования Стандартной модели элементарных частиц ещё в 1998 г. ограничила область возможных значений массы частицы Хиггса: 114,5 ГэВ < М < 134 ГэВ (серая лента вдоль сплошной линии).

Такое фитирование ещё в 1998 г. ограничило область возможных значений массы частицы Хиггса. Её экспериментальное значение 125,7 ГэВ было получено именно в этой области в 2013 г. Это значение допускает две возможности: масса частицы Хиггса задана константой Хиггсовского потенциала (происхождение которой неизвестно) или фундаментальным параметром вакуума, который следует из постулата существования вакуума, как квантового ансамбля Блохинцева-фон Неймана.

3. Стандартная модель электрослабого взаимодействия и ОТО в Начале Вселенной напоминают собой модель старинных маятниковых часов с поднятой гирей, где гравитационная энергия гири играет роль энергии вакуума Блохинцева-фон Неймана, а энергия колебаний маятника играет роль энергии частиц, число которых не сохраняется. Состояние покоя с нулевым числом частиц нестабильно. Квантовые ансамбли впервые дают количественное описание неизбежного вакуумного рождения частиц и реликтового излучения с температурой порядка 3 К, т. е. того самого явления, которое принято отождествлять с Большим взрывом [16, 17, 18].

На рис. 3 показаны результаты вычисления числа частиц Хиггса (ось ординат) в зависимости от времени и их импульса [16, 17, 18]. В первые мгновения возникло 1087 частиц Хиггса и электрослабых бозонов. Их продуктами распада являются реликтовое излучение и материя, из которой мы все состоим.

Здесь можно добавить, что квантовые ансамбли Блохинцева-фон Неймана для электромагнитного поля предсказывают экспериментально измеряемый эффект Казимира, описанный впервые в 1951 г.

Анализ истории развития физики в контексте тех проблем, которые Д. И. Блохинцев оставил нам в своих статьях, привёл нас к выводу о том, что ожидаемое всеми решение проблемы количественного описания рождения Вселенной состоит, скорее, не в новых идеях типа инфляции[13]URL: http://lenta.ru/news/2015/09/16/nabibest/.
, а в применении к описанию последних наблюдательных данных в космологии концепций и теорий, изложенных ещё в старых работах основателей релятивистской квантовой физики, задолго до появления инфляционной модели, которая используется сейчас для классификации наблюдательных данных ценой ведения новых понятий.

 

Основы научного творчества

«Творчество, – говорил Дмитрий Иванович, – это не волевой акт, но особое состояние духа и разума, вовлекающее в процесс эмоциональные и эстетические переживания». Эти эмоциональные и эстетические переживания включают в себя веру в реальность измеряемых человеком явлений природы, надежду в том, что эта реальность разумна, т. е. может быть выражена в виде законов природы, и любознательность. Сии же вера, надежда и любовь к самому процессу раскрытия тайн природы дают человеку творческую способность осознавать границы применимости своих теорий и тем самым предсказывать новые явления, факты и законы.

Исходной идеей Д. И. Блохинцева в его научной и педагогической деятельности было усиление интеллекта – творческой способности человека, его гармонического развития. Личное обаяние вдохновенного и остроумного собеседника, неповторимое сочетание спокойствия и кипучей творческой энергией, которой Дмитрий Иванович всегда щедро делился, оставляли неизгладимое впечатление. Суть его личности можно выразить одним словом – творчество, и общение с ним вдохновляло на свершения.

Присущий Д. И. Блохинцеву дар предвидения проявлялся не только в его научных и философских методологических работах, но и в организации им международных научных конференций, совещаний, в частности совещаний по квантовой теории поля в период её почти полного отрицания. Именно в то время нужно было обладать особым даром провидения, чтобы предвидеть резонанс тех идей в теоретической физике, которые доминируют в настоящее время. Д. И. Блохинцев был председателем оргкомитета этих конференций в 1964–1979 гг. В соответствии со своим пониманием творческой деятельности, Дмитрий Иванович предлагал такую организацию научного совещания, которая давала бы его участникам как можно больше досуга (не отдыха, а досуга – в том смысле этого слова, какой в него вкладывали древние греки и которого так мало в современной жизни). Он считал, что полезно не только слушать доклады, но ещё полезней беседовать с интересными собеседниками, которых редко видишь. Конференции и совещания, инициированные и организованные Дмитрием Ивановичем Блохинцевым, давали участникам возможность максимальной самоотдачи. В этом одна из причин неуклонного роста их популярности и авторитета.

Д. И. Блохинцев в своих статьях и выступлениях постоянно подчёркивал, что «…учёный не должен замыкаться в узкопрофессиональной скорлупе. Каково бы ни было будущее поле сотрудничества людей науки и инженеров, мы должны помнить, что ещё не миновала опасность того, что плоды наших трудов волею кучки безумных людей могут быть опрокинуты на Человечество потоком ужаса и несчастий».

Дмитрий Иванович писал: «Я верю в силу разума и возможность гармонии между ним и эмоциями. Нам, людям, нужна вера в благонамеренность будущего, творимого природой и человеком, потеря такой веры означала бы увядание человеческого рода» [8, с. 264].

Дмитрий Иванович Блохинцев умел также точно анализировать события и тенденции развития науки. Дмитрий Иванович ясно понимал и плодотворно использовал ту грань научного творчества, которую мы выразили здесь как способность осознания ограниченности наших далеко не полных современных знаний. Именно эта творческая способность запечатлевает в нашем сознании откровение о бесконечном пути познания природы нашего мира в целом и глубокой гармонической связи человека и Вселенной.

 

Литература

1. Барбашов Б. М., Ефремов А. В., Первушин В. Н. Дмитрий Иванович Блохинцев: очерк научной деятельности. // Физика элементарных частиц и атомного ядра, 34, 1609 (2003).

2. Куземский А. Л. Работы Д. И. Блохинцева и развитие квантовой физики // Физика элементарных частиц и атомного ядра, 39, 6 (2008).

3. БлохинцевД. И. Труды по методологическим проблемам физики. М.: Изд-во Московского университета, 1993. С. 83.

4. Блохинцев Д. И. Квантовая механика. М.: Изд-во МГУ, 1988. С. 90.

5. Эйнштейновский сборник. М.: Наука, 1967.

6. Смородинский Я. И. Смещение термов водородоподобных атомов и аномальный магнитный момент электрона // Усп. физ. наук. 39, 325 (1949).

7. Blokhintsev D. I., J. Phys. USSR, 2, 71 (1940).

8. Труды семинаров, посвящённых 85-летию со дня рождения Д. И. Блохинцева / Под ред. Б. М. Барбашова, В. В. Нестеренко. Дубна: ОИЯИ, 1995.

9. von Neumann John The Mathematical Foundations of Quantum Mechanics / Princeton University Press, 1955. P. 418^421 (фон Нейман И. Математические основы квантовой механики. М.: Наука, 1964. С. 325–388).

10. Perlmutter S. et al. The Supernova Cosmology Project. Astrophys.

J. 517,565 (1999); Schmidt В. P. etal. Astrophys. J. 507,46 (1998); Riess A. G. et al. Supernova Search Team Collaboration. Astrophys. J. 560, 49 (2001); Riess A. G. et al. Supernova Search Team Collaboration. Astrophys. J. 607, 665 (2004).

11. Behnke Danilo, Blaschke David B., Pervushin Victor N., and Proskurin Denis. Description of Supernova Data in ConformalCosmology without Cosmological Constant. Phys. Lett. В 530, 20 (2002); [gr-qc/0102039].

12. Zakharov A. F., Pervushin V. N. Conformal cosmological model parameters with distant SNe la data: ‘gold’ and ‘silver’. Int. J. Mod. Phys. D 19, 1875 (2010). [arXiv: 1006.4745 [gr-qc]].

13. Линде А. Д. Физика элементарных частиц и инфляционная космология. М.: Наука, 1990; Linde A. D. Particle Physics and Inflationary Cosmology. Harwood Academic Publishers, Chur, Switzerland, 1990;

Гym А. Г., Стейнхардт П. Дж. Раздувающаяся Вселенная // В мире науки. 1984. № 7; Giovannini М. Int. Jour. Mod. Phys., D 14, 363 (2005). group. Ann. of Math. 40, 149 (1939).

14. Pervushin V., Arbuzov A., Barbashov B., Cherny,A., Dorokhov A., Borowiec A., Nazmitdinov R., Pavlov A., Shilin V., Zakharov A. Condensate mechanism of conformal symmetry breaking.PoS (Baldin ISHEPP XXI) 023; (2013) [arXiv: 1209.4460 [hep-ph]]; Pervushin V. et at. Origin of masses in the Early Universe. PoS (Baldin ISHEPP XXII) 136(2015); [arXiv: 1502.00267 [gr-qc]].

15. Arbuzov A. B., Pervushin V. N., Nazmitdinov R. G., Pavlov A. E. and Zakharov A. F. Spontaneous radiatively induced breaking of conformal invariance in the Standard Model; arXiv:1411.5124 [hep-ph],

16. Arbuzov A. B., Barbashov В. M., Nazmitdinov R. G., Pervushin V. N., Borowiec A., Pichugin K. N., Zakharov A. F. Conformal Hamiltonian dynamics of general relativity. Phys. Lett. В 691, 230 (2010); [arXiv: 1007.0293 [gr-qc]].

17. Pervushin V. N., Arbuzov A. B., Barbashov В. M., Nazmitdinov R. G., Borowiec A., Pichugin K. N., Zakharov A. F. Conformal and affine Hamiltonian dynamics of general relativity. Gen. Relativ. Gravit. 44, 2745 (2012);

Arbuzov A. B., Cherny A. Yu., Cirilo-Lombardo D. J., Nazmitdinov R. G., Nguyen Suan Flan, Pavlov A. £., Pervushin V. N., Zakharov A. F. arXiv: 1511.03396 [gr-qc],

18. Первушин В. FI., Павлов A. E. Принципы Квантовой Вселенной. LAP Lambert Academic Publishing, Saarbrucken, Deutschland (2013); URL: http://inis.jinr.ru/sl/NTBLIB/PervushinPrinciple.pdf;

Pervushin V., Pavlov A. Principles of Quantum Universe. LAP Lambert Academic Publishing. Saarbrucken, Deutschland (2014); URL: http://inis.jinr. ru/sl/NTBLIB/PervushinQuantum.pdf.