О чем рассказывает свет
В этой книге был дан лишь самый общий очерк того, каким путем шли ученые в познании свойств света и к каким огромным результатам привело это познание.
Что же дало человеку познание законов света, законов возникновения, распространения и преобразования электромагнитных излучений?
Прежде всего выяснилось, что свет является надежным паспортом вещества — атомов и молекул, кристаллов и даже белков. Установление этого факта помогло человеку открыть еще не открытые элементы, осуществлять точнейший спектральный анализ вещества, контролировать составы сплавов и смесей.
Но спектральные закономерности излучаемого света — не простая этикетка вещества. Спектр излучений однозначно связан с его структурой. Переходя из одного энергетического состояния в другое, вещество излучает свет. Изучение спектров излучений помогало не только распознавать или устанавливать присутствие даже крайне малых долей того или иного вещества, но и раскрывать внутренние взаимосвязи в различных физических системах, познавать структуру атомов, молекул, кристаллов.
Свет обладает свойством переносить информацию и энергию. Для своего распространения он не требует какой-либо вещественной среды. Практически он переносит информацию и энергию через все земные расстояния и через бесконечно далекие космические пространства.
На основе изучения и практического использования законов возникновения и распространения электромагнитных излучений, а также законов их преобразования, получили развитие целые отрасли науки и техники: светотехника, рентгенотехника, электронная микроскопия, радиовещание, радиолокация и радионавигация, телевидение, телеуправление.
В силу своих свойств, свет служит орудием исследования структуры звезд и галактик, физических процессов, в них протекающих. Они предоставляют человеку возможность изучать условия жизни в космосе, овладевать им.
Свет помог раскрыть огромные кладовые энергии в атомах, звездах и галактиках. Научная мысль настойчиво работает над проблемой управления атомной энергией, а также над превращением в больших масштабах солнечной энергии непосредственно в электрическую. Быть может, еще более перспективным окажется открытие факта превращения в световые фотоны пары сопряженных частиц вещества — частицы и античастицы. Оно возбуждает надежды на то, что когда-нибудь человек будет в состоянии превращать по своему плану любое вещество в излучение, которое легко передавать на любые расстояния и энергию которого нетрудно использовать.
Уже и современный уровень культуры был бы невозможен без тех результатов, которые достигнуты благодаря науке о свете. А развитие производительных сил коммунистического общества, которое должно далеко позади себя оставить современный уровень, будет еще шире использовать свойства света — этой гибкой, подвижной формы материи.
Познание человека беспредельно
Наш рассказ подходит к концу. Мы узнали теперь, какое мощное теоретическое и практическое оружие получил человек, изучив законы возникновения и распространения света, и как сложен путь познания законов света.
На этом пути встречалось немало и скептиков. Еще в 1909 году немецкий физик Ритц писал: «Спектральные измерения с крайней точностью дают нам в руки многочисленные драгоценные документы, но, к несчастью, они написаны иероглифами (символами), которые мы не умеем расшифровывать». Прогресс пауки очень скоро опроверг этот скептицизм: световые «иероглифы» были расшифрованы в ближайшее же десятилетие. Были и ныне еще есть такие «ученые», которые пытаются доказать, будто познание человека ограничено.
— Мы не можем затащить кусочек звезды в наши лаборатории, профильтровать, выпарить, взвесить его, всунуть в него термометр, а значит, мы никогда не узнаем ни о химическом составе звезд, ни о том, какова их температура, плотность, — так рассуждал, например, один из родоначальников современных идеалистов в естествознании позитивист Огюст Конт. Очень скоро после этих рассуждений были открыты спектральные методы и возникла новая наука — астрофизика.
Атомы мы тоже не воспринимаем непосредственно чувствами, не можем их увидеть глазами или ощупать руками. На этом основании физик и философ Мах и химик Оствальд заявляли о том, что бессмысленно утверждать, будто атомы существуют. А ныне физика знает основные характеристики атомов, их массу, составные части, спектр излучений, важнейшие черты структуры и т. д.
Вся история познания природы опровергает антинаучные «доводы» скептиков.
Познание законов природы есть сложный процесс. Человек — сам часть природы — взаимодействует с ней в процессе практической деятельности. Органы чувств доставляют ему необходимые сведения. Но кроме органов чувств человек, в отличие от животных, имеет также и разум. С помощью разума человек исследует то, о чем ему рассказали органы чувств. Он создает догадки (гипотезы) о том, какие законы лежат в основе наблюдаемых явлений, а затем проверяет свои догадки на практике.
Так, из того, что знакомые линии в звездном спектре сдвинулись в сторону длинных волн, Белопольский высказал догадку, что звезда удаляется от Земли. Он проверил свою догадку, поставил опыт в лаборатории и доказал, что подобные сдвиги линий действительно происходят при удалении источника света. Звезды стали доступными для исследования благодаря тому, что они испускают свет, а мы изучили его свойства.
Изучая свойства света, мы познали строение атомов, применили это познание в технике и тем самым доказали существование атомов. Некоторые физики-идеалисты, вроде Иордана, утверждают, что атомы есть только «наша мыслительная конструкция»; в наше время, когда люди научились извлекать из атомных яцер огромные запасы энергии, становится особенно ясным, как далека философия этих людей от поступательного процесса познания и вытекающей из него практики.
Познание человека беспредельно. Ему нет преграды. Ни бесконечно большие расстояния до звезд, ни исчезающе малые размеры атомов не являются препятствием для разума человека.
Это потому, что и звезды и атомы существуют не отдельно, не изолированно, они взаимодействуют с окружающим их миром. В частности, это взаимодействие осуществляется через свет. И тот, кто настойчиво изучает законы взаимодействия в природе, вес больше и глубже познает и звезды, и атомы, и всю природу.