Техника - молодёжи 1960-08, страница 14

кроет существование еще одной фундаментальной постоянной | определяющей уже не скорость, а некую фундаментальную длину, причем современные представления о пространстве окажутся применимыми лишь в масштабах, существенно превышающих эту длину /.

Несмотря на все усилия, потраченные физиками-теоретиками на поиски основ новой теории, до сих пор в этом отношении никаких конкретных успехов нет, хотя и есть ряд интересных наметок возможной теории. Я упомяну здесь только о двух таких наметках, представляющихся лично мне наиболее интересными. Ряд физиков (в частности, американцы Г. Снайдер и Койш) считает, что в ультрамалых масштабах пространство окажется не непрерывным, как мы всегда его себе представляем, а дискретным, то есть состоящим из отдельных, четко разграниченных точек. Я понимаю, что такого рода предположение должно представляться на первый взгляд нелепым, но пояснить его смысл я за недостатком места не могу. Это направление исследований представляется мне многообещающим, но пока оно находится в самом зачаточном состоянии.

По другому, также очень интересному пути идет В. Гейзенберг. Он с единой точки зрения рассматривает обе центральные проблемы теоретической физики: устранение из нее (даже в промежуточных этапах вычислений) лишенных физического смысла бесконечных величин и сведение многообразия элементарных частиц и их разнообразных взаимодействий к следствиям единого физического принципа. Гейзенберг наметил исходные положения теории, которая обещает, так сказать, «одним заходом» разрешить сразу обе проблемы.

Не вдаваясь в подробности, замечу только, что в теории Гейзенберга есть своя «сумасшедшинка» в том смысле, о котором я говорил выше, хотя, быть может, она и недостаточно радикальна, как это думает Н. Бор. На научном языке она называется «индефинитной метрикой» и заключается в следующем. Квантовая теория широко оперирует с вероятностями различных событий. Например, она позволяет определить, с какой вероятностью в данных условиях опыта электрон окажется находящимся в заданном участке пространства. Вероятность — положительная величина, лежащая в пределах от 0 до 1. Вероятность, равная единице, — это достоверность. Так вот, в теории Гейзенберга в'есьма существенную роль играют вероятности, имеющие отрицательные численные значения!

В сущности, это означает, мы обобщаем и расширяем понятие вероятности. Конечно, эта новая «вероятность» имеет непосредственный физический смысл только в том случае, если она положительна и меньше единицы. Поэтому от такого рода теории требуется, чтобы в применении к макрокосмосу из нее с необходимостью получились бы только положительные значения всех вероятностей.

Гейзенберг произвел ряд ориентировочных подсчетов, подкрепляющих надежды на возможный успех его теории. Однако сколько-нибудь строгой доказательностью эти подсчеты не об

ладают, и пока нельзя сказать, удастся ли преодолеть математические трудности, стоящие перед его теорией

ФИЗИКА И ПРОБЛЕМЫ ЖИЗНИ

В заключение я хотел бы коснуться некоторых проблем биофизики, быстро развивающейся области науки, которая приобретает все более и более важное значение. Это связано прежде всего с бурным развитием самой биологии. Все заставляет думать, что ■ биологии мы находимся на пороге эпохи великих открытий, которая явится новым этапом в нашем познании природы и вместе с тем приведет к практическим результатам первостепенной значимости, таким, как управление наследственностью, искусственный фотосинтез и искусственные питательные вещества и т. д.

Вместе с тем сам характер развития биологии предопределяет все большее проникновение в нее физических и математических методов исследования. Еще во времена Дарвина в биологии преобладала проблема живого организма как целого. В дальнейшем широко развилась цитология — наука о тех элементах-клетках, из которых состоят сложные организмы. В наше время все большее значение приобре

тает исследование ужа иа молекулярном и атомарном уровне закономерностей, лежащих я основе биологических процессов. В этом главная причина возрастания удельного веса биохимии и биофизики в биологии

Я хотел бы подчеркнуть двоякого рода роль физики • биологии. Вэ-пер-вых. это использование новых мощных физических методов наблюдения и исследования. Общеизвестно, какое значение для биологии имело внедрение в нее микроскопа. Не меньшее значение приобретает внедрение в нее таких новых физических методов исследования, как метод меченых атомов, электронный микроскоп, инфракрасная спект-роскопия, парамагнитный резонанс и т. д. Далеко не все открываемые этими методами возможности достаточно широко используются в настоящее время. Необходимы также и целеустремленные поиски новых физических методов биологических исследований.

В частности, по моему убеждению, очень широкие перспективы сулят своеобразные особенности парамагнитного резонанса, открытые года два тому назад советским ученым Л. А. Блю-менфельдом. Метод парамагнитного резонанса, также открытый советским физиком Е. К. Заеойским и широко применяемый в физике и химии, сводится к изучению поглощения радиоволн в различных веществах, помещенных в магнитное поле. Поглощение определяется состоянием, в котором находятся электроны, а также атомные ядра в исследуемом веществе. Блюмен-фельд установил, что такой метод позволяет регистрировать тончайшие изменения в строении и состоянии сложнейших органических молекул, которые до сих пор не могли изучаться никакими физическими или химическими методами и обнаруживались лишь в изменениях биологической активности содержащих их веществ.

Однако роль физики в биологии отнюдь не исчерпывается использованием физических методов наблюдения. Для биологии, по моему убеждению, окажутся также весьма ценными разработанные физикой методы теоретического анализа атомарных и молекулярных процессов и методы выявления основных закономерностей, ими управляющих. Для пояснения моей мысли я приведу только одни пример.

Общеизвестны блестящие успехи, достигнутые в нашем веке генетикой. Будем называть «генетической информацией» всю сложнейшую совокупность наследственных признаков, которая определяет собой свойства живого организма, развивающегося из оплодотворенной яйцеклетки. Установлено, что в подавляющей своей части генетическая информация сосредоточена в ядре клетки, точнее — в хромосомах, входящих в состав ядра клетки. В химическом отношении хромосомы состоят из белков и так называемой ДНК (дезоксирибонуклеино-вая кислота). Установлено также, что в отличие от ранее господствовавшего взгляда эта информация сосредоточена в основном не в белках, а в ДНК. В 1954 году два английских физика — Крик и Уотсон — определили с помощью рентгеновского анализа геометрическое строение молекул ДНК, входящих в состав хромосом (химический

10