КАК РЕШАТЬ ЗАДАЧИ
Самые разнообразные задачи - математические, изобретательские, открывательские и пр. имеют общую структуру. Любая задача стоящая перед человеком состоит из условия, решения и результата. Классическими задачами являются теоремы из геометрии Евклида. Там чётко ставится условие (дано), чётко формулируется ожидаемый результат (требуется доказать) и приводится ход рассуждений (решение), ведущий нас к искомому результату. В жизни, конечно, всё сложнее. Мы обычно не знаем заранее результата и не знаем как к нему придти. Единственным ориентиром остается условие задачи, от которого нельзя ни при каких обстоятельствах отступать. Если изменить условие, то возникнет совсем другая задача с другим решением и результатом. Основное требование к задаче зафиксировано в логике под названием закона тождества (не отступать от первоначального условия, чтобы не потерять задачу). Кажется, я рассказываю настолько элементарные вещи, о которых и говорить то, как-то неловко с серьезными людьми. Но в истории науки есть немало случаев отступления от первоначального условия задачи, приведших науку к тяжелым последствиям.
О пятом постулате Евклида. В журнале "Наука и жизнь" с №1 по №4 1987 г. публиковалась дискуссия между академиками А.А.Логуновым и В.Л.Гинзбургом по проблемам теории относительности. Скажу сразу, что я не физик и не собираюсь вникать в суть теории относительности. Зато я знаю суть геометрии Евклида. При чём здесь Евклид? А вот при чём. Суть спора изложена в следующих словах Гинзбурга. "Одним из крупнейших достижений математики прошлого века стало создание и развитие Лобачевским, Гауссом, Риманом и их последователями неевклидовой геометрии. Тогда же возник вопрос, какова на самом деле геометрия физического пространства-времени, в котором мы живем? Как сказано, согласно ОТО эта геометрия неевклидова, риманова, а не псевдоевклидова геометрия Минковского..."
В науке для облегчения рассуждений широко используется приём идеализации объекта. Так исследуют абсолютно чёрное тело, абсолютно твердое тело и т.п. Все эти объекты реально не существуют, но полученные с их помощью выводы можно с известной степенью точности применять к реальным объектам. Евклид, создававший науку об измерении земель - геометрию, был, наверное, первым, кто применил приём идеализации. Он, конечно, знал, что Земля имеет форму шара и мог бы при желании создать геометрию для шара. Но такого желания он не мог иметь, понимая, что обрабатываемые земледельцами поля намного ближе к идеальной плоскости, чем к идеальному шару. Потому-то его геометрия начинается с описания свойств идеальной плоскости. Условием существования такой идеальной плоскости является пятый постулат Евклида. Через точку, не лежащую на прямой, можно провести только одну прямую параллельную данной. Еще раз повторю: условия не изменяются и не доказываются, а только ставятся. Лобачевский и К; изменили условие, взяли вместо плоскости другую поверхность и создали другую геометрию. Слава им! Но при чём здесь геометрия пространства, в котором мы живем? Спор о геометрии пространства - типичная схоластика. Итак, параллельные прямые, лежащие на евклидовой идеальной плоскости, не пересекаются и в бесконечности. Требование непересечения параллельных прямых является условием, основным свойством такой плоскости. А условия не доказываются и не изменяются. Но Лобачевский и компания пытались сначала доказать пятый постулат, а затем отошли от него, изменили условие задачи и получили неевклидову геометрию. Сколько условий, столько и результатов. В нашем случае, сколько поверхностей, столько и геометрий. Кто хочет прославиться? Найдите поверхность, еще не "застолбленную" и разработайте для неё геометрию. Дурное дело - не хитрое. Но слава будет.
История с альтернативой. Люди всегда что-то выбирают. Выбор бывает двух типов: двухвариантный и многовариантный. При двухвариантном - выбирать приходится из двух противоположностей. Например, жениться или не жениться. Двухвариантный выбор БСЭ называла альтернативным или просто альтернативой. Условием альтернативного выбора является отсутствие третьей возможности. При многовариантном выборе производится выбор из многих возможностей (не противоположных). Например, тот человек, который решил жениться жену может выбирать из нескольких кандидатов.
Но разрешите предложить вашему вниманию цитату: «...в современной физике длился вековой спор о том, что есть свет - волна или поток частиц? ...ответ природы оказался парадоксальным: "Верно третье! Вы имеете дело с волночастицами..." .. .Ошибочна, как видим, может быть сама альтернатива "или-или" (Новый мир.№12-79 г. с.210). Опять отход от условия. При альтернативном выборе третьего просто не может быть. Женщина на предложение может ответить только или да, или нет. Третьего не дано. Иногда она может отложить решение проблемы, сказав вместо да или нет, ни да ни нет (и да и нет), я еще подумаю. По этой аналогии можно уверенно сказать, что физики еще не получили окончательного ответа по проблеме света. Они не сделали альтернативного выбора между волнами и частицами. Бедная природа, чего только ей не приходится терпеть от нас... Мало того, что травим её различными отходами, так еще и сваливаем на неё собственную глупость.
В классической физике (Ньютоновой) невозможно определить абсолютную скорость какого-либо тела. Нет базы, нет абсолютно неподвижной системы координат, относительно которой можно было бы определить абсолютную скорость тела. Поэтому в классической физике все скорости относительны. В доклассической физике такая база была. Во-первых, длительное время считалось, что Земля неподвижна. Во-вторых, считалось, что всё пространство Вселенной заполнено особой средой - эфиром. Классическая физика отвергла идею эфира. Но раз нет эфира, то нет и волновой теории света. Ньютон разработал единственно возможную для "пустотной", безэфирной Вселенной корпускулярную теорию света, но не смог довести её до надлежащего завершения. Это привело к тому, что в 1818 году Парижская АН с подачи Френеля возродила волновую, несовместимую с Ньютоном, теорию света. В физике существовал альтернативный выбор: или есть эфир, или нет его, т.е. или волновая теория света, или корпускулярная. Физики забыли, что для механики Ньютона и корпускулярной теории требуется пустое пространство, а для волновой теории света - пространство, заполненное материальной средой. Если пространство не может одновременно быть и заполненным и незаполненным, то не могут быть истинными две противоположных теории света - волновая и корпускулярная. Вместо единственно возможного выбора по типу "или-или" был явочным порядком произведен абсурдный выбор типа "и-и",- и волновая теория и корпускулярная (те самые волночастицы)
Но раз возродилась волновая теория света, то автоматически возродилась и гипотеза эфира.
Но раз возродился эфир, то появился соблазн определения абсолютной скорости Земли или её скорости относительно эфира. В 1887 году американский физик Альберт Майкельсон произвел блестящий эксперимент по определению скорости Земли относительно эфира. Эксперимент, как принято говорить, дал отрицательный результат. «...отсюда следовало, что либо Земля неподвижна, либо эфира просто не существует...» (Наука и жизнь.№4-1987 с.50) Можно считать, что эксперимент Майкельсона подтвердил правоту Ньютона об отсутствии эфира, т.е. дал положи¬тельный результат. Но консерватизм учёных бесподобен, они ждали четверть века и дождались Эйнштейна, который опять нашел третье там, где его не могло быть. Вместо либо Земля неподвижна, либо эфира нет, он провозгласил, что скорость света ни с какими скоростями не складывается. Это объясняло, хотя и неверно, отрицательный результат Майкельсона. Физики пошли на это. Так родилась современная теоретическая физика, в основе которой лежит логическая ошибка двойственности света и материи.
Любопытно отметить, что из представления о двойственности света автоматически следует представление, что эфир и его отсутствие (пустота) - одно и то же. Некоторые простодушные физики так об этом и пишут. Например, доктор ф.м.н. М.Е.Герценштейн в статье "Эфир, вакуум, пустота..." (Химия и жизнь. №1-1983 г.).
Павел Каравдин