Б. А. ВОРОНЦОВ-ВЕЛЬЯМИНОВ, профессор

(шип

ПО СТУПЕНЯМ ПРИРОДЫ

ДИАЛЕКТИЧЕСКИЙ материализм учит, что мир бесконечен, а формы материи и ее развития неисчерпаемы. Человек постепенно расширяет границы познания этих форм и законов их взаимодействия. Он начал с изучения непосредственно наблюдаемых объектов и явлений (макромира) и постепенно углубился, с одной стороны, в микромир, с другой — в область, охватывающую бесчисленные звездные системы, — мегамир («Техника — молодежи» № 2, 1960 г.).

Изучая окружающую природу, ученые выяснили, что на разных ступенях ее, определяемых размерами изучаемых систем, одни и те же взаимодействия вызывают разные последствия. Примеры этого бесчисленны и всем хорошо знакомы. Вот один из них. Сила тяжести как проявление всемирного тяготения действует и в больших массах и в молекулах. Но с уменьшением массы уменьшается «удельный вес» этой силы и возрастают силы молекулярного сцепления. Опрокинутое ведро воды выливается на землю, но капля висит на конце пипетки. Еще более мелкие капли могут плавать взвешенными в воздухе, а сам

воздух и вообще газ не оседает на землю, а стремится расшириться.

Или такой пример. Волна бежит по поверхности жидкости, когда эта поверхность достаточно велика. Но зачерпнуть волну стаканом вы не сможете: стенки сосуда ее погасят.

Привыкнув к одному кругу явлений, люди часто, подходя к изучению новой области, начинают с того, что переносят и туда знакомые образы. В науке большую роль играет метод аналогии и экстраполяции—распространения знакомых законов на явления еще малоизученные. После молекул в мире атомов мы столкнулись с новым кругом явлений. И что же! Известные физики Н. Бор и А. Зоммер-фальд изобразили электронные оболочки атомов по подобию солнечной системы: электроны в модели двух ученых обращаются вокруг своих ядер, как планеты по определенным орбитам. Потом от этого представления пришлось совершенно отказаться, заменив его более правильным кван-товомеханическим представлением вибрирующего облака. Новая модель тесно связана с тем, что в мире элементарных процессов мы столкнулись с неожиданными явлениями квантования (зернистости) энергии и волновых свойств электронов.

Подчеркнем два интересных обстоятельства.

Во-первых, появление новых закономерностей наступает иногда уже при

'В статье «Путешествие в мегамир» меня поразило то, что «по другую сто-рому* макромира выступает новая область материи — мегамир со своими ^Д^ВШ своеобразными законами, отличными от законов макромира, тан же как ШШж^И^Ш классическая механина Ньютона отличается от квантовой механики. Я Я^^Г В статье утверждается, что некоторые ученые, в частности ВоронцовВель-ШВР^ яминов и Ф. Цвикки. высказывают сомнения в безграничности действия закона всемирного тяготения Ньютона. Очень прошу вас рассказать под-V < робнее о новых теориях этих ученых.

А. В и с к о в а т а я, г. Чарджоу. Туркменская ССР

небольшом изменении порядка размеров системы. Так, например, различие размеров живых систем — таких, как человек и многие животные (10² см) с их биологическими законами, и размера молекул (10—* см) с их молекулярными силами, составляет 10 порядков (порядок связан с показателем степени; в данном случае 10²: 10—10¹⁰). Однако различие между размерами молекул и атомных ядер (10—¹³ см) составляет только 5 порядков (10—⁸: 10— 10⁵).

Во-вторых, невозможно было заранее предвидеть, при каких размерах систем в микромире, вступят в силу новые соотношения и каковы они будут. Ни квантовые процессы, ни волновые свойства электронов нельзя было предвидать на основании явлений, наблюдаемых, скажем, в море, в горах или в биологических процессах.

От размеров своей системы (10² см) человек дошел в области микромира до систем на 15 порядков более мелких. При этом на своем пути он встретил несколько групп явлений совершенно разнородных: явления геологического и геофизического порядка, явления биологические, молекулярные, атомные, внутриядерные и т. д.

Обратимся теперь к макро- и мага-миру, где человек дошел до систем галактик, которые больше, чем он сам, на 20—21 порядок. С какими же новыми соотношениями и свойствами он здесь встретился?

Шагнув от Земли к планетной системе, человек обнаружил здесь главенство закона тяготения Ньютона. Взаимодействие между спутниками и планетами практически состоит только во взаимном тяготении и в вытекающих из него явлениях — таких, как приливы, их влияние на форму и вращение тел. Взаимодействие планет с Солнцем, видимо, также мало выходит за рамки взаимного тяготения. Энергия, получаемая от Солнца, играет

ю