127
СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТА том ХХХII, кн. 3, 2009 г. Издание на Съюза на физиците в България http://old.inrne.bas.bg/wop/wop_3_2009/ (със спомоществователството на Българска академия на науките) РЕДАКЦИОННА КОЛЕГИЯ EDITORIAL STAFF ГЛАВЕН РЕДАКТОР EDITOR-IN-CHIEF Нъшан Ахабабян <[email protected]> Nashan Ahababjan ЗАмЕСТНИК ГЛАВЕН РЕДАКТОР VICE EDITOR-IN-CHIEF Михаил Бушев <[email protected]> Michael Bushev ЧЛЕНОВЕ MEMBERS Валери Голев <[email protected]fia.bg> Valeri Golev Георги Граховски <[email protected]> Georgi Grahovski Динко Динев <[email protected]> Dinko Dinev Дора Бенева <[email protected]> Dora Beneva Людмил Вацкичев <[email protected]fia.bg> Liudmil Vatzkitchev Никола Балабанов <[email protected]> Nicola Balabanov Светослав Рашев <[email protected]> Svetoslav Rashev Ганка Камишева <[email protected]> Ganka Kamisheva Милен Замфиров <[email protected]> Milen Zamfirov ТЕХНИЧЕСКИ СЕКРЕТАР TECHNICAL SECRETARY Снежана Йорданова <[email protected]fia.bg> Snejana Iordanova ВОДЕЩ БРОЯ: Никола Балабанов АДРЕС НА РЕДАКЦИЯТА: EDITORIAL OFFICE ADDRESS: 1164 София, 5, James Bourchier Blvd, Бул. Джеймс Баучер № 5 862 76 60 1164 Sofia ПРЕДПЕЧАТНА ПОДГОТОВКА: Д. Денчева Дадена за печат на 20 август 2009 г. ПЕЧАТНИЦА “ГИТАВА” СПОНСОР НА “СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТА” бул. Цариградско шосе 72

СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

  • Upload
    others

  • View
    28

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

С В Е Т Ъ Т Н А Ф И З И К АТАтом ХХХII, кн. 3, 2009 г.

Издание на Съюза на физиците в Българияhttp://old.inrne.bas.bg/wop/wop_3_2009/

(със спомоществователството на Българска академия на науките)

РЕДАКЦИОННА КОЛЕГИЯ EDITORIAL STAFFГЛАВЕН РЕДАКТОР EDITOR-IN-CHIEF

Нъшан Ахабабян <[email protected]> Nashan Ahababjan

ЗАмЕСТНИК ГЛАВЕН РЕДАКТОР VICE EDITOR-IN-CHIEF Михаил Бушев <[email protected]> Michael Bushev

ЧЛЕНОВЕ MEMBERSВалери Голев <[email protected]> Valeri GolevГеорги Граховски <[email protected]> Georgi GrahovskiДинко Динев <[email protected]> Dinko DinevДора Бенева <[email protected]> Dora BenevaЛюдмил Вацкичев <[email protected]> Liudmil VatzkitchevНикола Балабанов <[email protected]> Nicola BalabanovСветослав Рашев <[email protected]> Svetoslav RashevГанка Камишева <[email protected]> Ganka KamishevaМилен Замфиров <[email protected]> Milen Zamfirov

ТЕХНИЧЕСКИ СЕКРЕТАР TECHNICAL SECRETARY Снежана Йорданова <[email protected]> Snejana Iordanova

ВОДЕЩ БРОЯ: Никола Балабанов

АДРЕС НА РЕДАКЦИЯТА: EDITORIAL OFFICE ADDRESS:1164София, 5,JamesBourchierBlvd,Бул.ДжеймсБаучер№5 8627660 1164Sofia

ПРЕДПЕЧАТНА ПОДГОТОВКА: Д. ДенчеваДаденазапечатна20август2009г.

ПЕЧАТНИЦА “ГИТАВА” – СПОНСОР НА “СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТА” бул.Цариградскошосе72

Page 2: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 253

ОТ ГОЛЕМИЯ ВЗРИВ ДО НОБЕЛОВАТА НАГРАДА И ПО-НАТАТЪК

(Нобелова лекция по физика, 2006)Джон К. Мадър

1. Научно въведение1.1. Спектър на космическото микровълново

фоново излъчване и Големият взрив. ВначалотобешеГолемиятвзрив–такаказвамесегасголямаувереност.СпътникътCOBE(отCosmicBackgroundExplorer),предложенкатонаученпроектпрез1974г.вНационалнатаагенцияпоаеронавтиказаизслед-ваненакосмичнотопространство(NASA)ипуснатпрез1989г.,предоставимногосилносвидетелствовползанатова,чесъществувакосмическомикро-вълновофоновоизлъчване(КМФИилиреликтовоизлъчване),съсспектърнапочтиидеалночернотялостемпература2,725+0,001К,катотоваизлъчванееизотропно (еднаквовъв всичкипосоки) с относи-телносредноквадратичноотклонение,непо-голямоот10намилионнаъгловимащаба70иповече.ТоваизлъчванесеинтерпретиракатоследаотизвънредногорещиплътенраненстадийотеволюциятанаВселената.Втакавагорещаиплътнафазаражданетоиунищожаванетонафотони,установяванетонаенергетичноторавно-весиекактомеждутях,същотакаисвсичкидругиформинаматериятаиенергията,биставаломногобързовсравнениесхарактернитевремевимащабинаразширениенаВселената.Таковасъстояниенезабавнобипредизвикалочернотелноизлъчване.Раз-ширяващатасеВселенатрябвадасъхраничернотелнияхарактернанеговияспектър,затоваизмерванетоназначителноотклонениеотидеалнияспектърнаизлъчваненачернотялобинаправилнесъстоятелнацялатаидеязаГолемиявзривилибипоказа-ло,чеследбързотоустановяваненаравновесиекъмКМФИебиладобавенанякакваенергия,напримеротразпадананякаквипървичничастици.

1.2. Изотропия. Фактът,четоваизлъчванееизотропно,довисокастепенпредста-вляваключовотосвидетелство,четопроизхождаотГолемиявзрив.ВсичкиизвестнинисистемиотнашатаСлънчевасистемадонашатагалактикаиместнитекупове исвръхкупове нагалактикисеразпознават,благодарениенатяхнатанееднородност.Вдействителностсаматаизотропностбешетруднодабъдеобяснена,защототяизис-кваеднородностнаначалнитеусловиянаГолемиявзриввцялатанаблюдаемачаст

н а у ка т а

Page 3: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009254

н а у ка т анаВселената.Товабешееднаотвеликитезагадки,накоятосена-тъкнанаукатапрез1974г.

1.3. Анизотропия. Нещоповече: в съгласие с даннитенаСОBЕ, реликтовото излъчваненоси със себе си отпечатъка напървичните вариации на плът-ността.Наголемиъгловимащабипървичното излъчване изпитванеголямогравитационночервеноотместване след излизането сиот по-плътните области (Sacks,Wolfe,1967).Тезиизмеренифлук-туациииматпочтимащабно-инва-риантенспектърсвиднашум,акосредноквадратичнитеим вариа-циибъдатизразеникатофункциина пространствената (ъглова)честота.Мащабно-инвариантниятхарактернатозиспектърсеочак-вашеот най-общи съображения(Peebles,Yu.1970;Harrison,1970;

Zeldovich,1972).Когатобешеразработенатеориятазакосмичнатаинфлация(Guth,1981),тяпростичкообясниобщатаизотропностнареликтовотоизлъчване,понеженаблюдаванатаднесчастотпредполагаематабезкрайнаВселенавначалотоебиласъсредоточенавмалкаобласт,ноепросъществувалавнеядостатъчнодълговреме,задаможетемпературатадасеуеднакви.

1.4. Анизотропията на малки ъглови мащаби и първичните звукови вълни. Намалкиъгловимащабиизмеренияспектърнафлуктуациитекардиналносеизменясосновенпикнахарактернияъгловмащаботпорядъкананяколкоградуса.СпоредтеориятанаГолемиявзривВселенатаставапрозрачна,когатотемпературатапададоприблизително3000К,коетоенастъпиловероятно380000годиниследГолемиявзрив.ВсъщияпериодобластитенаВселенатасразмер,по-малъкот380000светлиннигодини,започватдаобменятинформацияизапочватилидапотискат,илидаусилватпървичнитефлуктуации.Ниеможемдаопишемтезинееднородностикатопървичнизвуковивълнивмногокомпонентнасреда,включващифотони(електромагнитноизлъч-ване),обикновенаматерия(бариониилептони),тъмнаматерия(притежаващамаса,ноневзаимодействащаелектромагнитно)итъмнаенергия(причиняващаувеличаванетонаскоросттанаразширениенаВселената).

1.5. Съвременната космология. Съвременнатакосмологиязапочнасериозносос-

Фиг. 1. Оригиналната идея на СОВЕ е предложена от Годардовата група през 1974 г.

Page 4: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 255

н а у ка т аъзнаването,чегалактикитевдействителностсенамиратмногодалечотнасисесъстоятотмилиардизвезди.Товаоткритиестанавъзможноблагодарениенасъздаванетонавсепо-големителескопи,каточетирите,построенинаДжорджЕлериХейл(GeorgeElleryHale),всекиоткоитоебилнай-големиятвсветазаизвестновреме.ОбщататеориянаотносителносттанаАйнщайнпредоставивъзможностдасеизчисляватгравитационниефектинаголемиразстоянияимащабииДжорджЛьометр(GeorgeLemaitre,1927,1931),прилагайкитазитеория,предсказа,чеВселенатанеможадабъдестатична,атрябваилидасеразширява,илисвива.Айнщайнвъведеконстантатанаинтегриране,коятоможедабъдеизбранатака,чедасеустановиравновесиемеждугравитационнитесилинапритеглянеи“Λ-члена”,обачетезирешениясеоказаханеустойчиви.ЕдуинХъбъл(EdwinHubble,1929)забеляза,чедалечнитегалактикисеразбягватотнас,притоваколкотосапо-далеч,толковапо-бързосеотдалечават.Товаоткритие,станаловгодинатанасветовнатаикономическакриза,превърнакосмологиятаотпочтичистоспекулативнадейноствнаблюдателнадисциплина.ВидиматавъзрастнаВселенатаепростоотношениенаразстояниетокъмскоросттанаотдалечаване,ареципрочнатайвеличинасенаричаконстантанаХъбъл.

2. Моето първо запознаване с космологията 2.1. Детство. През1950г.,когатобяхдете,акосмическатаеравсеощенебеше

започнала,течешезнаменитатаполемикамеждупривърженицитенатеориятазаСта-ционарнатаВселенаитеориятазаГолемиявзрив.През1940-тегодиниГеоргиГамовизучавашеследствиятаотидеитезаГолемиявзривисъссвоитестудентиРалфАлфериРобертХерманработешепопроблемазасинтезанахимичнитеелементи.Единоттехнитеключовирезултатибеше,чесамоводородътихелиятмогатдасеформиратпрезепохатанаГолемиявзрив,коетоозначава,чеостаналитеелементитрябвадасабилиобразуваниприядрениреакциивътревзвездите(Alpher,Bethe,Gamov,1948).Дажетогававечебешеясно,чение,хората,сменаправениотрециклиранозвездновещество.Техниятвториключоврезултатбеше,чеВселенатабитрябвалодаеизпъл-ненастоплинноизлъчване,остатъкотгигантскатаексплозия.Бяхададениразличниоценкизатазитемпература,нокакватоидабешенейнатастойност,пооновавремебетруднодасеизмеритоваизлъчване.

Някъдеоколо1950-тегодинибешевремето,когатосъвременнатаепоханакос-мологиятазапочнаистински.Бяхаизобретенитранзисторите,започнанадпреваратавядренотовъоръжаване,следкатопрез1953г.СъветскиятсъюзвзривипърватасиводороднабомбаиСАЩбяхаразтревожениоттова.Следтовапрез1957г.СъветскиятсъюзизстрелявКосмосапървиясиспътник.Таканеочакванофизицитеиинженеритесеоказаханадеждатазаспасяваненастранатаотнаистинасериознизаплахи.Научнифестивализапочнахадасепровеждатвобщественитеучилища,значителнибюджетнисредствазапочнахадасевлагатвгражданскатаотбранителнатасистемаинаучнотообразование.Аз симонтирах5-ламповкъсовълноврадиоприемникпокомплектиискахдастанарадиолюбителаматьор.Заподдържаненателефоннитевръзкииради-

Page 5: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009256

олокациятазапочнадасеразвивамикровълновататехнология,авмояпровинциаленрайонмалкаинженернафирмазапочнадафинансираклуба“4Н”,вкойтодецатасеобучаваханаелектроника.Бащами,единотмалкотоучениснаучнастепенвстраната,имашеГайгер-Мюлеровброяч.Вкраянаучебнатагодинаазотидохналетнифизико-математичникурсове,финансираниотНационалнатанаучнафондация.ЗанемногогодиниамериканскатакосмическапрограмаизминапътяотнуладозаявлениетонапрезидентаКенеди,чеврамкитенадесетилетиениещеизпратимчовекнаЛуната.

2.2. Колеж. През1965г.,катостудент-първокурсниквколежа,прочетохеднаотпопулярнитекнигинаГеоргиГамовзаВселената(Gamov,1947)инаучих,чеГолемиятвзривбимогълдапроизведеизлъчване,коетодаизпълниВселената,такаченебяхудивен,когатотобешеоткритоотПензиасиУилсън(удостоеносНобеловапремияза1978г.).ПосъщотовремегрупатанаРобъртДикевПринстънскияуниверситетсеопитвашедаустановитоваизлъчване.Историятазаедновременнотопубликуваненарезултатитенадветегрупиеширокоизвестна.

Акоизлъчванетоимакосмическипроизход,тотрябвадаимаспектърначернотялоидаеизотропно.Понежедетектиранетомуставанаотносителнонискичестоти,внегоприносимаиизлъчванетонаелектрониотнашатаГалактика.Товаизлъчванетрябвадабъдеизмереноиизключеноотанализа.Първоначалнобешевъзможнодасеизмерисаморелей-джинсовата(дълговълнова)частотспектъра,нотазичастестепеннафункция,лишенаотособености.Въпрекитова,измеренотоизлъчване,поневобщичерти,съответстванакосмичноизлъчванесединнатемпература.Съществувахасъщоиданниотизмерваниятанаротационните температуринамеждузвезднитемолекули,коитомогатдабъдатизвършенипопоглъщанатаоттяхзвезднасветлина.Оказвасе,четаковаизмерванеебилонаправеноощепрез1941г.отМакКелар,нопооновавремезначениетомунеебилооценено.По-късно,през1968г.,измерителенприбор,издигнатсракетанадатмосферата,фиксира50пътипо-голямаяркост,отколкотоочакванатазакосмичноточернотелноизлъчване(Shivanadan,Houk,Harwit,1968).

2.3. Докторантура.Таковабешесъстояниетонанещата,когатопрез1970г.за-почнахдасеоглеждамзатемазадисертациятасивКалифорнийскияуниверситетвБъркли.СрещнахсесМайкълВернер,потовавремедокторантнаЧарлзТаунс,(Нобеловапремияпофизиказа1964г.заоткриванетонамазерите)исПолРичардс,младпреподавателсопитвъвфизикатананискитетемператури.Тебяхазапочналидаразработватпроектизаизмерваненакосмическотомикровълновофоновоизлъчване(КМФИ)вдиапазонанадължинанавълнатаоколо1мм.Първоначалнобешепрове-денназеменексперимент,използващинтерферометърнаФабри-Перозасъздаваненаохладенивтеченхелийдетекторизаизмерваниявдалечнияинфрачервендиапазон.ИзнесохмеприборависоковБялатапланинавКалифорнияиснеговапомощизме-рихметемпературатанаКМФИнаонезидължининавълните,коитонебяхаизцялоблокираниотизлъчванетоватмосферата(Mather,Richards,Werner,1971).СледтоваРичардсспечелиМилеровастипендиязагодишниясиакадемиченотпусквАнглияитамсезапознасноворазработванияинтерферометърнаМартин-Паплет(Puplett,

н а у ка т а

Page 6: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 257

Martin,1970).Унегосезародиидеятадасепоместитакъвприборвгондолатанаба-лонзависочинниатмосферниизследванияидасеиздигненад99,5%отатмосферата.Впоследствиетазиидеяседоразвивспектрометъра,койтолетянаспътникаСОВЕ.РичардссевърнавБърклиисподелиидеятасисдваматаотстудентитеси–ДейвидУудиимен.

Конструкцията на прибора включвашеполяризационен интерферометър, съ-временнаверсиянаинтерферометъранаМайкелсон (Нобелованаградапофизиказа1907г.),потопензаохлажданевтеченхелий,дълговълновинфрачервендетектор(болометър),охладеноконтролночернотялоикониченметаленсветоколектор,койтоотделяшеотнебетолъчсширина7градусаисвивашесъбранатасветлинапрезмалкоотверстиевизмервателнияприбор(Mather,Woody,andRichards,1974).Някоикомпро-миситрябвашедабъдатнаправени,дължащисенаприсъствиетонатоплаатмосферавблизкосъседствостечнияхелий.Първо,конусовиднатаантенатрябвашедабъдесъединена с отражателяотнеръждаема стомана, койтоосъществявашепреходаоттемпературатанахелия(1,5К)къмтемпературатанаатмосферата.Второ,Майларовпрозорец държешеатмосфератавънотапертурата.Итрето,малкототоплотялозакалибровкаможешедабъдепрекаранонадапертурата,задасеопредели чувствител-носттанаприбора.ЕкспертнатакомисиянаNASAпосетилабораториятапокосмичниизследваниявБърклипрез1973г.,иниеимпредставихменашияпроект.Комисиятагоодобриизаяви,четойтрябваведнагадабъдепредложензамисиявкосмоса.

Приборътнезаработиприпървиясиполет,носевърнаневредим.Азнаписахсвоятадисертацияпоназемнитеизмерванияипоконструкциятанаизмервателнатаапаратуранабалона,аДейвидУудипродължидаработипопроекта.Тойпостроитестовакамера,установипричинитезанеуспеханапървотоизпитаниеиподготвиприборазавторо.ПотовавремеаззаехпостдокторскомястоприПатрикТадеушвНюЙорквГодардскияинститутзакосмическиизследвания(ГИКИ).Аследващияполетнанашияприборпрез1975г.бешеуспешен(Woodyetal.1975).

3. Възникването на идеята и дизайна на СОBE3.1. Първоначалната Годардова концепция. Присъединихсекъмгрупатана

Тадуеш,задаизбягамотгибелнитепроблеми,свързанисизследваниятанаКМФИ.НяколкомесецаследмоетопребиваваневГИКИобаче,вкраянаянуарина1974г.,NASAанонсиравъзможносттазапусканетонановималкиспътницинаракетиоттипа“Скаут”или“Делта”.Тадуешпопитасътрудницитеналабораториятазатяхнотомнениеиидеи,свързанистазивъзможност.Приборът,описанвмоятадисертация,неработешекактоискахме,ноглавнатанаучнатрудностбешесвързанасатмосферата,аиздиганетомувкосмосабибиломногодобравъзможност.ТадуешвечебешемногозаинтересованотКМФИибешеизмерилнейнататемпература,използвайкиспектро-скопиятанамеждузвезднитемолекулиCN-циана(Tadeus,1972).ТоймипредложидасеобадянаРайнерУейсотМасачузетскиятехнологиченинститут,наДейвУилкинсон–единотпионеритевизследваниятанаКМФИ,потовавремесамонаняколкомили

н а у ка т а

Page 7: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009258

отПринстън,инаМайкълХоузер,койтоточнопрединяколкоденабешепостъпилвГодард–центъразакосмичниполетивГрийнбелт,щатМериленд.Бяхмеразбрали,чещенибъденуженкриостатстеченхелийисесвързахмескомпаниятаBallAerospace,вБоулдър,Колорадо,задаразберемдалиевъзможнодаполучимтакъв.

ПотовавреметеориятанаСтационарнатаВселенавсеощеимашесилниподдръж-ницииизобретателнизащитници.ОценкитезавъзрасттанаВселенатаизавъзрасттананай-старитезвездиизглеждаханесъвместими.Експерименталнитедоводивползанатова,чеКМФИимадобърспектърнаабсолютночернотяло,небяхамногосилниивсъщностповечетоотизмерваниятапоказвахаотклоненияоттовапредсказание.Всеощенямашесериознатеория,обясняващафундаменталнатаанизотропия,носемислеше,чеКМФИнеможедаимаидентичнаяркостповсичкинаправлениядажеакотобешевъзникналоприГолемиявзрив.

Ниенезнаехме,чеимахмеконкуренти,ноЛуисАлварецотБъркли(Нобелованаградаза1968г.)бепривлякълняколкодушидаработятпопроблемазаКМФИ,вклю-чителноиРичардМюлериДжорджСмут.Тяхнатагрупабешеподготвилапредложениезаизмерваненаанизотропиятаседининструмент,многопо-проствсравнениеснашияГодардскипроектиподобеннаприемниците,коитотеразработвахазамонтираненасамолетитеU-2инааеростати.СамуелГълкисиМайкълДженсенотлабораториятазаРеактивнодвижениевщатаПасадена,същоподготвяхасвоепредложение.

NASAнебързашедаизбереединизмеждунас.Бяхапредложениедновременнооколо150проекта,покриващиогромендиапазоннатемизаизследване.ПритоваNASAбеше силно заинтересована от създаванетонаИнфрачервен астрономиченспътник(IRAS)всътрудничествосХоландияиВеликобритания.Такавамисиябистаналапионерзаизвежданетовкосмосанакриостатистеченхелийиновивидовеинфрачервениприемници,покриващиогроменвълновдиапазон.

Аззапочнахсериознаработапоконцепциятазасветоприемниксформанараз-ширяващасетръба.Аеростатниятвариантнаекспериментаотмоятадисертацияиз-ползвашеконструкциясрязъкпреходмеждулъчо-определящияконуснаотражателяотнеръждаемастомана,предназначензазащитаотлъчи,идващиотпосокидалечотъгъланазрение.Новатамиидеяпредвиждашеданаправимпостепененпреходсразширение,подобнотовапримузикалнитеинструменти. МатематичниятапаратзатакъвслучайвечебешеразработенотКелер(Keller,1962),подназванието“гео-метричнатеориянадифракцията”.Тозиподходизползваше,чесветлиннителъчисеразпространяватпоправалиния, сизключениенапреминаващитепрез границиипрепятствияичесъществуватредицакоефициентинаразсейванеизатихване,коитомогатдабъдатизчисленизаграницитеипрепятствията.Вълнитедифрактиратоколоизкривениповърхности,новпроцеса затихватекспоненциално.Точнотовамибенеобходимо,задазапазявходниясигналнаприборавширокдиапазоннадължининавълните(Mather,1981;Mather,Toral,Hemmati,1986).

3.2. Изграждане на екипа за СОВЕ. Вначалотона1976г.МайкълХоузермипредложиработавГодардскияцентързакосмичниполети(ГЦКП)вГрийнбелт,Мери-

н а у ка т а

Page 8: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 259

ленд,предполагайки,чеидеятазаСОВЕимабъдеще.Въввсекислучайзаслужавашедасеопита.

Къмкраяна1976г.NASAпристъпикъмоценканаидеятазаСОВЕ,ноизбрановекип,съставенотшестчленанатритесъревноваващисегрупи.Внеговлизахачети-римаотмоятагрупа,освенмен,МайкълХоузер,ДейвидУилкинсониРайнерВайс,плюсДжорджСмутотгрупатанаБеркли,иСамГълкисотгрупатаналабораториятазареактивнодвижение.Заразработванетонановияспътниксеналагашедасътруд-ничимсНансиБогесотГлавнотоуправлениенаNASА,коятоотговаряшезацялатаинфрачервенаастрономиянаNASA,кактоисгрупаинженеривГодардскияцентързакосмичниполети.Решихме,чеединоторигиналнитечетириприборанаГодардскатаконцепция трябвада отпадне, амикровълновитерадиометридабъдат снабдени сгофрираниантенисформатанарупор.Избрахмеглавнитеизследователиипредста-вихметехнитекандидатуривГлавнотоуправлениенаNASA,задабъдатодобрениидапоематотговорноститезаотделнитеприбори.Тезиназначениябяха:Дж.Смут,диференциалнимикровълновирадиометри;М.Хоузер,експериментпонаблюдениенадифузнияинфрачервенфон,иаз–сабсолютнияспектрографзаизлъчванеотдалечнатаинфрачервенаобласт.НиеизбрахмеРайнерВайсзаръководителнанаучнатагрупа,аNASAвъзложинаменфункциитенаучен-изследовател, координиращнаучнитеизискваниясинженернатагрупа.

ПодготвихменашияотчетзаедносглавнияинженерМартинДонохоу.Нашетоизследванетрябвашедапокаже,чедадениятекспериментнеможедабъдеосъщест-венпоникакъвдругначин.Разгледахмевъпроса–щешелидаотговарянанаучнитеизискванияпоместванетонаапаратуратанабордананаскороодобренатакосмическасовалка–идоказахме,чеитритениизмервателниприборисанаистинасъществени.Скорополучихмеуказаниедапроектираменановонашатаапаратура,такачедабъдевъзможнопоместванетойнасовалката.

Следтозиначаленкръгнасъстезаниетонибеказанодапродължим–бяханидадениизвестнисредствазапокриваненаразходитепоизвършенатаработаиощехора.Годард-скатаинженернагрупа,свързанаснашата,севъзглавявашеотДжеремиЛонганекер,уп-равляващпроектаIUE,Интернационалнияултравиолетовсателит.Тазигрупаинженериимашебогатопитибързосесправиспредизвикателствата,коитоимпоставяхме.

Към1978г.бешерешено,чеГодардщеизграждаапаратуратаСОВЕизцялонасобственатеритория,коетоозначаваше,чегражданскитеслужителииместнипред-приятиящетрябвадаизвършатосновнатаработа.ПредимстватазаГодардбяха,четозипроектдавашепрекраснавъзможностдасепривличатблестящимладиинжене-риидагиобучивусловиятанареалнакосмическамисия.ПредимстватазаCOBEбяха,чеученииинженерищяхадаработятзаеднобезпроблемите,коитовъзникватприконтрактниямениджмънтифизическатаотдалеченост.Товабемноговажнозатворческияпроцесипостиганенавзаимнадоговореностпривзиманенарешенията.Обачечастотпланабеше,чеCOBEбешеснай-нисъкприоритетизмеждуглавнитепроектинаЦентъра.

н а у ка т а

Page 9: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009260

3.3. Концепция и конструкция на спътника. Конструкциятапредвиждашезащи-тенаобластзаинструментите,обкръженасотражателенекран.Вцентърасенамиракриостатстеченхелий,съдържащдваприбора:абсолютенспектрографзадалечнияинфрачервендиапазон(FIRAS)иприборзанаблюдениенадифузнотоинфрачервенофоновоизлъчване(DIRBE).Приемницитенадиференциалниямикровълноврадиоме-тър(DMR)бяхамонтиранивчетирите(по-къснотри)корпусанавъншнатаповърхностнакриостата.Слънчевитебатерииобкръжавахаспътника,амасивнитецилиндричникракаизлизахастраничнозазакрепваненаСОВЕкъмсовалката.Вътре,скрити,бяхаразположенирезервоаритесвтечненогоривозаповишаванетонаорбитатаотмакси-малнатависочина,коятоможешедаседостигнеотсовалката.ИзбранатазаСОВЕор-битабешекръгова,нависочина900км.сорбиталнаплоскост,наклоненана99градусаспрямоЕкватора,впочтиперпендикулярнонаправлениекъмСлънцето.Височинатаинаклонътнаорбитатабяхаизбранивтакавакомбинация,чеЕкваториалнатаизпъкна-лостнаЗемятадапредизвикаприливноусукваненаорбиталнатаравнина,такова,чедапредизвикапрецесияотпълнаобиколказагодинаипотакъвначиндаследваходанаСлънцето.ПритакъвизборорбитатанаСОВEоставаприпълноСлънчевоосвет-лениепочтипрезцялотовреме,акраятнаЗемниядисксенамирасамона60градусаотнадира.Обачекомбинациятананаклонанаорбиталнатаплоскост(на9градусаотперпендикуляра)снаклонанаостанавъртененаЗемятаот23,5градусаотеклиптикатаозначава,чевтечениенаоколотримесецаотгодинатаСОВЕщелетипрезсянкатанаЗемятадо20минутиназавъртванеитолковавремещелетимеждуЗемятаиСлънцето.Тезидвесъбитияизискватособеновнимание.ПовременасянкатаСОВEтрябвадаупотребяваенергияотбатериитезанагряваненаонезисвоичасти,коитоизстиватпрекаленобързо.ПовременапротивоположнатачастнаорбитатаЗемятаблестинад

повърхносттана защитнияекранисветивапертуратанаприбора, причинявайкистранична светлина впри-емниците.

Конструкциятана кос-мичнияапаратСОВЕимашенякоинеобичайни елемен-ти.Най-интереснаможебибешесистемата законтролна височината, която бенеобходимазазавъртаненакосмическия кораб околонеговатаоснасиметриясъсскоростприблизителноединоборотнаминута(повременаполета тойизвършваше

н а у ка т а

Фиг. 2. Художествена концепция на COBE

Page 10: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 261

единоборотза72секунди)изадасеудържиостанавъртенеперпендикулярнанапосокатакъмСлънцето(напрактикаподъгъл94градуса)иприблизителновертикалнаповременавъртенетонакосмическияапаратоколоЗемята.

Космическияткорабимашекомбиниранасистемазауправлениеиконтрол:тойизпращашетехническитесиданничрезспътниковасистемазаследенеипренасянедаданни(TDRSS),анаучнитеданнипредавашенепосредственонаназемнатастанциявконтролнияцентърнаостровУолопс(WFF)наГодардскияцентързакосмическиполети.

КриостатътстеченхелийбешеголямотехнологичнопостижениенаотделанакомпаниятаBallAerospaceвБоулдър(щатКолорадо).Нашиятбешепочтиточнокопиенакриостата,разработензаIRAS.Конструкциятамувключвашевакууменрезервоарскапак,койтоможедабъдеизхвърленследиздиганетонаспътникаворбита,тородиаленрезервоар,напълненсблизо500литратеченхелийиинструменталнакамеравътревтородиалниярезервоар.Резервоарътзахелийбешезакаченвътревъввакуумнатаобвивкаспомощтанаредопънатиепоксидно-стъкленовлакнестиремъцииобкръженасконцентричниалуминиевиобвивки,охлажданистръби,пренасящиосвободенияхелиевгаз.Междуконцентричнитеобвивкибяхаразположенимногослойнипокрития отизолационеналуминий.

3.4.FIRAS. ЦелтанаFIRASбешедасеустановидалиизлъчванетоотГолемиявзривима

спектърнаабсолютночернотяло.Дажемалкиотклоненияотидеалнияслучайбихаозначавали,чеВселенатанеетолковапростоустроена,апредставляватнякаквоновоявление,изискващосвоетообяснение.Понежеизлъчванетодостигадонаспочтиедноисъщоотвсичкипосоки,приборъттрябвашедабъдеабсолютнокалибриран.Тъйкатовгалактиките,иконкретновнашатаГалактика–Млечнияпът,съществуватпроцеси,коитопроизвеждатизлъчваниянавълни,препокриващисестезиотКМФИ,важнобедасесъставикартанаизлъчваниятаидасеразгледакаквичастиоттяхмогатдабъдатсвързанисидентифициранитеместанаизточниците.ГлавнитепредвидимиизточницисачастичкитепрахвМлечнияпът,нагретиотзвезднатасветлинаисблъскващисесдругикомпонентиотмеждузвезднатасреда.Вълните,подългиоттези,наблюдаваниотFIRASиизлъчениотмеждузвезднитеелектрони,сблъскващисеспротонитеиливъртящи се спираловидно вмагнитнотополе, представляват светлина, по-ярка отКМФИ,новсичкитезиместниизточницилесносеразпознаватпотяхнатаконцен-трациявравнинатанаМлечнияпът.

FIRASбешемодернизиранвъзоснованаверсияотизходнияаеростатенекспери-ментнаПолРичардс.Катоглавниизточницизаповишаваненаточносттапослужихадиференциалниятспособнаизмерване,намаляванетонадинамичниядиапазон(кон-траст)междунивотонасигналаишумавдетектора,иточниятвъншенчернотеленкалибратор.Бяханипоставенимноговъпросиотноснокалибровката.ПозаконитенаКирхоф,емисионносттаеравнанаспособносттазапоглъщане.Способносттазаиз-лъчванееравнанаотношениетонаизлъчванетонатялотокъмизлъчванетонаидеално

н а у ка т а

Page 11: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009262

чернототялоприсъщататемпература.Поглъщателнатаспособностепогълнатачастотпадащотоизлъчване.Следователно,идеалнопоглъщащототялоеидеаленизлъчвател.Главнатазадачаприконструкциятанакалибратора,едасеосигурилъчите,достига-щивходанаспектрометъра,дабъдатсамооткалибратора,анеотдругиместа.Ниещателноанализирахмевсичкивъзможнигрешкиидоколкотознаем,гиизбегнахменанивоняколкоединицинамилион[Matheretal.,1998].

Зададостигнемтакованивонаработа,нибяханеобходимиматериалисвисокапоглъщателнаспособност.ИзбрахмеEccosorb–епоксиднасмола,напълненасмно-годребнижелезнипрашинки.Тозиматериалимапоказателнапречупванеоколо2,такаченеговотоповърхностноотражение,около10%приперпендикулярнопаданенасветлината,неепренебрежимо.КонструирахмеXCAL,подобнонасурдинканатромпет,такачесветлиненлъч,влизащвконуса,трябвадапретърпинепо-малкоот5огледалниотражения,предиотноводаизлезенавън.

Температурнитеградиентипроизвеждатефектиотвторипорядъкиниепредпо-лагаме,четяхнотовлияниевърхуспектъраепо-малкоотняколкочастиотмилиона.Обачезасравнениесизмерваниятанадругитеприборинибешенеобходимодазнаемтемпературатасголяматочност.Термометритенибяхагерманиевисъпротивителнитермометри,калиброванивНационалнияинститутзастандартиитехнологии,носледизстрелванетонаспътникасепоявихасъмненияотносностабилносттана тяхнатакалибровкананивоняколкомиликелвина.Защастие,намерихмедругиначини,задапотвърдимизмеренитетемпературиследиздиганетонаспътниканаорбита.

Приразвитиетонаконцепциятазадетекторитеазпреследвахзамисъл,възникналощепридокторантуратами–създаваненаподходящатеориянашумаипостиганенапределначувствителностнаболометрите.Работихнадпредварителнитетекстове,докатомоятабъдещасъпругаДжейнпреподавашебалет;карахянаработа,защотосисчупиръката,танцувайкисамба.Тезимиусилиясепревърнахавсерияотстатии,например(MatherJ,Apll.Opt.23,1984),коитовкраянакраищатасепревърнахавмоитенай-цитиранипубликации.Причинатабешенеочаквана:нашитеболометрисеоказахачудеснидетекторизаизлъчванеотвсякакъввид,включителноинакосмич-нилъчи.ХарвейМозлигипреценикатоперспективни,имайкипредвид,четемогатдабъдатзначителноусъвършенствани.ПодобренитедетекторилетяхавкосмосанарентгеновияспътникSuzaku,иработехапрекрасно,измервайкиенергиятанаединиченрентгеновфотонсенергия6keVсточностняколкоeV.

Огледалатанаинтерферометъратрябвашедаседвижатпрецизно,плавно,безтриене, замилионите удари по паралелограмната връзка, с плоски пружини посъединенията,привежданивдвижениеотсоленоид.Такаваконструкциясъответ-ствашенаизискваниятазатриенеивременаживот.Положениетонаогледалатасеизмервашеслинийка,апоказаниятасеотброявахаспомощтанаоптичнисветоводи,водещикъмизточниканасветлинаиприемниците,разположенивъноткриостата.Товасъздавашепроблемиповременаполета,когатокосмичнителъчиулучвахасве-товодитеипредизвиквахасветлиннипроблясъци,коитообърквахаизмерванетона

н а у ка т а

Page 12: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 263

положението.Защастиемонтирахметаймернаверига,задазащитимоборудванетоотподобнисъбития.

3.5. DMR. ПриборътDMRнебешеразположенвътревкриостата,нобешечастотцелтадасеизмериКМФИ.Тойбешепредназначендаизмерианизотропията,т.е.разликитеврадиояркосттанаКМФИпонебето.Повремето,когатопроектаСОВЕбешепредложен,несъществувашесериознотеоретичнопредсказаниенитоотносноразмера,нитоотносноформатанатакивавариации.Нашатагледнаточкаобачебеше,чекакватоидаетя,анизотропиятатрябвадабъдеизмерена.За17-тегодиниотпредло-жениетодопредставянетонанашитепървирезултати,предсказаниятазаамплитудатанатакивафлуктуациинамалявахаекспоненциалносвремето,следкатоапаратуратанеоткривашеникакваанизотропиясизключениенадиполниячлен,дължащсенадвижениетонаЗемята.

Бездабъдемнапътстваниоттеория,ниесипоставихмезацелдаизмеримани-зотропиятадотолкова,доколкотонипозволявахавъзможностите.СъщокатовслучаясFIRAS,съществувахаизточницинаизлъчваневМлечнияпът,по-яркиотанизотро-пиите,коитотърсехмедаизмерим.Нашиятподходсесвеждашедокартографираненанебетонатричестотиседнаквидиаграминанасоченостнаприемниците,основавайкисенатова,чесамокосмичнотомикровълновофоновоизлъчванещеимаспектъраначернотяло.Електронитевнашатагалактикапроизвеждатдватипаизлъчване:присблъскваниятасиспротонитеиприспираловиднотосидвижениевмагнитнитепо-лета.Идватавидаизлъчваниясасилнинадългивълниибързозатихватснамаляваненадължинатана вълната.Прахът внашата галактикаимапротивоположнаформанаспектъра,катоемисионниятмуспектъренай-интензивензадължининавълни,по-късиоттезинаКМФИ.Въввсекислучай,измерваниятанаразличнидължининавълнитесанеобходими,задасемоделиратикомпенсираттезивидовеизлъчвания.Ниеизбрахметричестоти:314,53и90GHz.

ЦентралнатаидеязаприборабешепревключвателятнаДике.Товаустройство,коетобързопревключвавходниясигналнамикровълновитеприемницимеждудваизточникапотакъвначин,ченаблюдаванатавтяхразликаврадиояркосттаможедасеразпознаесусилвателсфиксираначестота.ЗадасекартографираКМФИ,можепростодасесравнятсигналитеотдветеантени,насоченивразличнипосоки.Нашатаспециалнанаблюдателнасхемабързопрекарвашедветеантенипоцялотонебе,из-мервайкивсичкивъзможнидвойкипосоки,разделенисфиксиранъгълмеждудветеантени.Въртящиятсекосмическикораб,соснавъртене,плавновъртящасеоколоСлънцетопривсякаорбитаипостепеннодвижейкисеоколоСлънцетопрезгодината,бешеедноотличнорешение.Входанаекспериментарадиометърътнаблюдавастотицимилиониразликивяркосттамеждуточкитепонебето,различаващисепомеждусина60градуса.Следтовакомпютърнатапрограмастроешеоттяхпометодананай-малкитеквадратикарта,коятонай-добрепредставяшевсичкиданни,включвайкииподробномоделираненасистематичнитегрешки.

Конкретнитепроблеминатозиприборбяханеговатачувствителностиустойчивост

н а у ка т а

Page 13: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009264

къмсистематичнигрешки.Микровълновитеприемници,съществуващидо1974г.,из-ползвахадиоднисмесители–микровълновисхеми,коитосмесватсигналаотнебетосъссигналаотвътрешенгенератор,задапроизведатвториченсигналнапромеждутъчначестота.Тозисигналможедабъдеусилен,анеговиятинтензитет–измерен.ДокатоСОВЕсеразработваше,смесителитебяхаусъвършенстваниивкраянакраищатаниерешихмедапожертвамеединотпървоначалнозамисленитечетиричестотниканали,задаимамевъзможностдаизползваменовататехнология.Подобрениетосеоснова-вашенаохлажданенаприемника.Имахмеизобилиеотвъзможностизатова,понежеприемницитебяхазащитенисъсслънцеотражателнитеекрани.

Някои систематични грешкибяхаочевидни.Предивсичко, превключвателитенаДикебяханаправенисизползваненаферитнизърна,провежданивдействиеотмагнитниполетаибяхачувствителникъмвъншнотомагнитнополенаЗемятаиот магнитителостовенаусукване.Предвидихмемагнитнаекранировка,нознаехме,чечастотпроблемаостава.Второ,приемнитеантенидопускахасмущения,идващиотнаправления,извъндиаграматаим.Избрахмегофриранирупорниантениисенаучи-хмедагиправимтолковапрецизно,чевъзприемчивосттаимкъмпаразитнисигналидабъдемногомалка.Наложиседаизмеримтозиефектследпусканетонаспътникаидагокомпенсираме.ГлавниятизточникнапаразитнотоизлъчванебешеЗемята–тяе10милионапътипо-яркавсравнениескосмическитефлуктуации,коитониевкраяна краищатаустановихме. Земята е скритаотприемниците впо-голяматачаст отгодината,ноизвестначастотнейнотоизлъчванедифрактираоткраищатанаслънце-защитнияекранидостигадоантените.Трето,приемницитеипревключвателитебяхачувствителникъмтемпературатаикъмнапрежениетоназахранване,аикъмвсякаквипо-дребнисмущения.Понежениетърсехмесигнали,останалиследобработкатанастотицимилионинаблюдения,трябвашедаобмислимначинитезаустановяваненамногомалкиефекти,коитобихамоглидаизкривятполученитеданни.По-голяматачастоттяхбяхаустановениикоригираниощепредипусканетонаспътника,ноиз-вестначасттрябвашедабъдеизмеренаикомпенсиранаспрограмиследпусканетонаспътника.Впродължениенамесеците,когатоЗемятасеиздигашемалконадплос-косттанаслънцезащитнияекраникогатоспътникътпреминавашепрезсянкатанаЗемята,напротивоположнатастрананаорбитатаостатъчнотопаразитнотоплинноизлъчванеидругитеефектибяхадостатъчноголеми,заданеседоверимнапълнонаполученитеданни.

3.6. DIRBE. ПриборътDIRBEбешезамисленсдругацел:търсенеиизмерваненадифузнияинфрачервенфоннапо-късивълни,всравнениестезинаКМФИ.Сумар-натасветлинаотдалечнитегалактикитрябвададавапочтиеднородноосветлениенанебето.АкоВселенатабешебезкрайна,стационарнаихомогеннакактовъввремето,такаивпространството,товъввсяконаправлениебихмедостигналидоповърхносттананякаквазвездаиниещяхмедасекъпемвтакавасветлина,всеедно,чесенами-рамевътревнякояоттезизвезди.РазширяващатасеВселенапредполагасамокраеннаблюдаемобемикрайновреме,анай-отдалеченитейчастиизпитватсилночервено

н а у ка т а

Page 14: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 265

отместване.Въпрекитовакосмическиятфонпредставляваеднаотнай-важнитеследиотраннатаВселена–космическирезервоарназагубенитефотони.Неговотоизмерванебинидалоинформациязаонезислабовидими,най-отдалеченираннигалактикидажеиаконикоганещеевъзможнодагинаблюдаваместелескоп.

Основнотопрепятствиепредизмерванетонадифузнатаинфрачервенафоновасветлинапредставляванашетоместноастрофизичнообкръжение.Съществуватняколкояркиизточника,започвайкисмеждупланетнияпрахвнашатаСлънчевасистема.Тозисивкавпрахотразяваизвестначастотслънчеватасветлинаипоглъщаостаналата,нагрявайкиседотемпература200Кияпреизлъчвавсреднияинфрачервендиапазон.Тозипрахсевиждаспростоококатозодиакалнатасветлинаизначителнопо-ярковинфрачервенителъчи.По-далечотнас,посъщияначин,сепроявяваимеждузвездниятпрах.Неговататемпературазависиотразстояниетодозвездитеиварираотняколкоградусадомногопо-високистойностивобластитесударнитевълнииливблизостдозвездите.Многомалкичастициотпрахасъщомигновеносенагряватдомноговисокитемператури–до1000Килиповече,чрезпоглъщаненаотделнивидимиилиултравиолетовифотони,илиотударискосмичнилъчи.

Наблюдателнатастратегиязаизмерванеикомпенсираненатези,намиращисенапреденпланизточници,сесвеждашедотовадабъдатпроведениизмерваниянавъзможнонай-многонабройдължининавълните(принас10),обхващащиколкотосеможепо-голямспектралендиапазон(от1,2до240мкм);дасеизмериполяризациятанатритенай-късидължининавълните,защоторазсеянатаслънчевасветлинаепо-ляризирана;дасепроведатизмерваниявдиапазонанавъзможнонай-големиъглиотСлънцето,защотозодиакалнатасветлинаесилноконцентриранапопосоканаСлънцетоивплоскосттанаеклиптиката.Нашиятъгловдиапазонбешеот64до124градуси,коетосепостигашесразположениенаъгъланаполезрениенаDIRBЕподъгъл30градусаотносноостанавъртененаСОВЕ.Широкиятспектралендиапазонизисквашеизползванетонадетектори,изготвенипочетириразличнитехнологии.Приборътсъщотрябвашедабъдепроектирантака,чедадопускаабсолютнакалибровка.ПрибораDIRBЕбешеизползвансъщозаполучаваненаточнаинформациязаориентацията.ЗаедносвъртенетонаСОВЕ,ъгълътназрениенаDIRBEсепремествашебързопонебетоидавашевъзможностзаточнахронометриянасигналаотяркитезвезди,пре-сичащиполезрениетому.

4. Преустройство и изстрелване на СОВЕПроектътСОВЕбешеофициалноодобренпрез1982г.,когатостанаясно,чеспът-

никътIRASщеполети.КриостатътIRASбешеизключителнопредизвикателназадачаиСОВЕнапълнозависешеотнеговатауспешнаработа,понеженашатаконструкциябешеаналогична.Освентова,потовавремебюджетътнаNASAбешесилноограничен,порадинарастваненаценатанапроектаIRAS,космическиятелескопХъбълидругипроекти.IRASбешеуспешноизстрелянворбитана23януари1983г.инашиятпътизглеждашеоткрит.МайкълХоузербешечленнанаучнатаработнагрупанаIRASи

н а у ка т а

Page 15: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009266

отговаряшезаанализанаданните,такачетойбешедобреосведомензатехническитеподробностиинаучнитерезултатинаIRAS.Спътникътподнесеняколкотвърдезабе-лежителниизненади:оказасе,чемногоотблизкитезвездибяхаобкръжениспраховиоблаци,подобнинанашатасобственазодиакалнасветлина,нозначителнопо-ярка.Отдалечените галактикибяхаизвънредно ярки в далечнатаинфрачервена област,понякога100илидаже1000пътипо-ярки,отколкотовъввидимиядиапазон.Нашиятпроектпродължавашесредицанеособеносъщественипромениисъссъвещаниязавнимателнаоценканавсичко.Бюджетнитениисканиясъщорастяха,ноГлавнотоуп-равлениенаНАСАнямашедопълнителнисредстваиниебяхмепринуденидапоемемредицарисковирешенияи“изгладимнякоиъгли”.Нониеимахмекъсметстях.

Презянуари1986г.сглобихмелетателнатаапаратуратанаспътника.Бешепо-строенмакетен моделнаспътникавестествениразмеризамонтажнаелектроннитеблоковеиелектрическитекабели.СледтованастъписъдбоносниятмразовитденвъвФлорида,когатонакосмическатасовалка“Чалънджър”7нашиастронавтизагинахавпламъци.Занас,членоветенаекипанаСОВЕ,пъкизаголяматачастотсътрудницитенаNASA,бъдещетоизглеждашемрачно.ДенисМаккарти,заместник-ръководителнапроекта,започнадатърсидруготранспортносредствозапусканенаспътника.NASAбешепринуденадасеоткажеотсвоитенадеждниракети-носители“Делта”ивсичкидругивидоверакетиседнократноизползване,вползанасовалката,такачесеоказа,ченяманищонаразположение.Занашкъсмет,всеощебяхаостанализапасничастиотракетата-носител“Делта”иможешедасесглобицялановатакава.“Делта”обачеопределенонеможешедаизнесенашатаапаратуравъввида,вкойтобеше–СОВЕбеизвънредноголямаитежка.Нонашатаинженернагрупанесеотчая.СОВЕбешепредложенпрез1974г.заизвежданес“Делта”,аконструкцията,предназначеназаизвежданесъссовалката,използваше5000фунтагоривоиструктура,коятонебибиланеобходима,акоракетата“Делта”бешевсъстояниедаизведеCOBEдовисочинатананеобходиматаорбита.Вкраянакраищатасеоказа,чеевъзможно„Делта“даизведеСОВЕворбита,ноедва–едва.

Следкатовечеимахменоватаконцепциязамисията,ниеяпредставихмевГлав-нотоуправлениенаNASA.Бързостанаясно,чеСОВЕможедастанепърватанаучнаекспедициянаNASAвкосмосаследвзриванаЧалънджър.Вкраяна1986г.нибешедаденазеленасветлина,ининакарахадапобързахмеидасеподготвимзапускане,колкотосеможепо-бързо.Неочакванонашиятпроектотнай-нискитеместавпри-оритетнатаскаласепреместипочтинасамияйвръхизастананепосредственоследкосмическиятелескопХъбъл.Започнахмецелодневнаработа,достепен,доколкотохоратаможехадаиздържат,задазавършатреконструкциятаиоправятвсичкиизвестнипроблемисапаратурата.

Когатонашиятполезентоварбешеготов,тойбешенатовареннаогроменкамионипренесенпооколовръстнотошосеCapitalBeltwayдобазатаAndrewsнавоенновъз-душнитесилинаСАЩ.КамионътбешекаченнаправовочакващияготранспортенсамолетC5-AидоставенповъздуханакосмодрумаВандънбъргвКалифорния.На

н а у ка т а

Page 16: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 267

стартоватаплощадкабеизвършеноокончателнотосглобяванеипроведенипоследнитепроверки.

Вечертапреди18ноемврибяхмеготовизастарт.РалфАлфериРобертХерманпристигнаха,заданаблюдаватстартанаекспедицията,коятотрябвашедапроверитяхнататеория.Враннатаутринвденянастартаосновниятпроблембешесвързансвятъра:акопосокатаискоросттанавятърасеменешепрекаленобързосвисочината,контролнатасистеманаракетатанебимогладагикомпенсираиракетатаможешедасеразпадне.Бяхапуснатиизмерителниметеосондизаопределяненахоризонталнитеградиентинаскоросттанавятъра,асъбралатасетълпатръпнешевстудаитъмнина-тана3кмотстартоватаплощадка.Видяхмекакракетатанабираскорост,изхвърлясвършилитесвоятаработастартовидвигателииизчезваотпогледанисамозанякол-коминути.Скороветроветевъввисочинитезавъртяхаопашкатаотизпусканитеотракетнитегазовевсложнопреплетенипръстени,правейкивидимаопасността,която„Делта“токущобешепреминала.

ОтСОВЕнищонесечувашеоколочас,докатонепреминанадстанциятазаследененаспътницивАляска:тойбешеживилетешеблагополучно.Нопрезпървитеняколкоднитойсенатъкнанановиопасности.Първо,външнатачастнакриостатабързоиз-стиваше.Безпокояхмесе,чеакоизстинемного,покривътнямадаможедасеотхвърли.Второ,единотжироскопитевсистематазаконтролнаместоположениетоизлезеотстрояняколкодниследизстрелванетонаспътника.Защастие,нашатаинженернагрупабешепроектиралатазисистематака,чедаможедапродължидвижениетоси.СледтованиеотновооткрихмеАнтарктида:систематазаелектроснабдяванебешепресмет-ната,задасесправясопределенаинтензивностнаслънчеватасветлина,нонебяхмепомислиликолкомногосветлинаможедабъдеотразенаотледоветенаАнтарктида.Аследтова,електронитеипротоните,захващаниврадиационнияпояснаЗемята(поясанаВанАлен),нарушихафункциониранетонаелектрониката,управляващаогледалатаFIRASиниебяхмепринуденидаизключимизмерваниятавтазиобласт.

Теченхелийвкриостатаимашезаоколо10месеца,нокраятбешерязък–заминутатемпературатасеповиширязко.ПродължихмедаизползвамеDIRBE,защотонеговитекратковълновиInSbдетекториработехапрекрасноипривисокатемпература.Темпе-ратуратавъввътрешносттанакриостатасеустановинаоколо60К.ПриборътDMR,койтонеизползвашехелий,продължидаработивтечениеначетирипълнигодини.

Крайнатаучастнаспътникабешедабъдеизползванзануждитенакомуникациите.Тойвсеощеенасъщатаорбитаипродължавадасевъртивправилнатапосока,понежезатованемутрябвагориво,асистематазауправлениеемногоустойчиваинадеждна.Спореднашитеоценки,орбитатанямадасеизмениипрезследващите1000години.

(Продължение в книжка 4)

Преводотруски:Н. Ахабабян (УФН,т.177,№12,дек.2007)

н а у ка т а

Page 17: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009268

ОКОТО И ЗРЕНИЕТОИ. Николов

1. УводЛъчиста енергиясенаричаенергиятанаразпространяващитесевпространството

електромагнитнивълни.Светлина (photos or light) сенаричатозивидотелектромаг-нитнотолъчение,койтопредизвиквазрителноусещане.Въвфотониката (photonics) оптичниятдиапазон(ОД)седефинираот1nmдо1mmдължинанавълната.

Електромагнитнататеориянасветлинатаописваединствотонафизичнатаприроданавсичкивидовелъченияиопределяединнияелектромагнитенспектър.Спектърътсеразделянадиапазониотгама-лъчитедорадиовълните.Оптичниятспектъробхващаултравиолетовите(УВ),видимитеиинфрачервените(ИЧ)лъчи.Видимитезачовеш-котооколъчизаематвспектъратясналента (380-780nm).Всякосложнолъчениепредставлява съвкупностотмонохроматичнилъчения.Дължината на вълната λ характеризирамонохроматичнотолъчeниеивъзприеманияцвятотокото.Зрението представлявапроцеснапоражданенасветлинниобрази,коитосаадекватнинавънш-нияфизиченсвят.Впроцесанапредварителнатаоптична обработканаобразитесепровеждасортировканаизмененията на яркосттавзрителнатасистеманачовека(очитесъсзрителнитенервииполукълбатанамалкиямозък)исесинтезирастандар-тизираноописаниенаформитеиповърхноститенанаблюдаванитетела.Катобиоло-гичен фотоприемник,окотовъзприемаосветенитепредметисопределенасветлост, взависимостоттяхнатаяркостиинтензитетанасветлиннотоусещане.Светлосттаесубективнамярказаусещаненаяркостта,коятоможеобективнодасеизмерисопти-ченуред,нареченяркомер.

2. Устройство и действие на човешкото око Насн.1.епоказанооптичнотоустройствоначовешкотооко:вляво–очнаоптична

система(роговица,преднакамераилеща),фокусиращаснопаотлъчивцентралнатаямка(Fovea);горе–снимкаотфундус-камеранаочнотодъносмащабнаотсечкаот1mmиотлявонадясноеямката(Fovea),фоточувствителнитеклетки–пръчици(Rods)иконусчета(Cones),кръвоноснатасистеманаретината(Retinalvasculature)исляпотопетно(Opticdisk),катотоваевидпрезириса(ViewthroughIris);долу–еднонапречносечениенацентралнатаямкаснервенфиброслой(Nerve-fiberlayer),биполяренихо-ризонталенслой(Bipolarandhorizontallayer)ифоторецепторенслой(Photoreceptionlayer).Снимка1представяхоризонталнотосечениенадясноточовешкооко(вляво):очнатаябълкасдиаметър20-30 mmеобхванатаотнепрозрачнамембрана,известнакатосклера,коятоотпредпреминававпрозраченслой,познаткатороговица;заднеяеразположенапредната камерасдебелина1,3 mmпооптичната(зрителна)осиочната леща,чийтоапертуренотворсеразглеждакатовходна зеница (Do=2-8 mm) наокото;

н а у ка т а

Page 18: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 269

задната камерасенами-разадлещатаисъдържастъкловидно тяло,авъ-трешнатаповърхнинаназадната част на очнатаябълка ефотоприемнияекран,известенкаторе-тина ;тяесъставенаотефективна мозайка отфоточувствителни еле-менти, върху които сеформираоптичнияобраз,при което нервните им-пулсиотфотоелементитена ретината преминаватпооптичния нерв (Optic Disk)къммозъка.

Окотоеселективен фотоприемник: фото-рецепторитемуреагиратизбирателнонаспектралниясъставнасветлиннияпоток.Човешкото окоимадваапарата завиждане, т.е. двавидасветочувствителниприемници,коитосенаричатпръчицииконусчета(сн.1).Пръчиците(rods)саразположенипоцялатаповърхнинанаретината,иматмаксимумнасветопоглъщаневобласттана505 nmисаоколо500пътипо-чувствителни, отколкотоконусчетата.При дневно зрение (photopic vision) цветноадаптиранотоокоразличавацветоветеспомощтанаконусчетата(cones),коитоплътнопокриватцентралната ямканаретината(сн.1,горе:вквадратнитеполетасмащаб10μmсапоказаниконусчетата,каторетинатаоколоперифериятанажълтото петно съдържаедновременноиотдватавидасветочувствителниклетки–конусче-таипръчици).Относителна спектрална светлинна ефективност V(λ)сенаричаотношениетонадвасветлиннипотока,имащиразличнидължининавълната,коитопредизвикватеднаквозрителноусещанезаокотоначовека.Спектралната чувстви-телност на окотозадневнозрениеимамаксимумпридължинанавълнатаλm=555 nmитогаваV(λ)=1(рис.1).Тазичувствителностнамалявадо0,04%отмаксималнатасистойностнаграницитенавидимияспектърза400nmи700nm.Принощно(сум-рачно)зрение(scotopicvision)работятмонохроматичнитефотоприемници(пръчици)катоспектралнатачувствителностнаокотоотмаксимумаза505nmнамалявадо1%засините(400nm)ичервените(640nm)лъчи.Визуалнотоцветноусещаненачовешкотоокосеопределяотдължинатанасветлиннатавълна.Конусчетатасдиаметър2,5µmипръчицитесразмериоколо1µmсасвързаниснервнивлакнакъмоптичниянерв,койтопредставлявасляпотопетнонаретината(сн.1).Диаметърътнацентралнатаямка

Сн. 1. Оптично устройство на човешкото око

н а у ка т а

Page 19: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009270

отговаряна2,5ºзрителнополекатожълтотопетнообхващаъгъл6º.Зрителната ос,коятосвързвацентралнатаямкасвъзловататочканаокото,енаклоненакъмоптичнатаоснаъгъл5º.Заднотофокусноразстояниенаокотоеfo=22,8mmкатодиаметърътназеницатасеизменяот2mmдо8mm.

Качествотонаработатанахоратазависиотоптичнитехарактеристикинаокото:разделителнаспособност,зрителнаадаптациянасветлоинатъмно,праговаяркост,критичначестота, контрастна чувствителност, зрителнополе за добро вижданеистереоскопичнаострота.Човешкотоокоможедаразличиотделнитедетайливоптич-нитеобразинапредметитенаосноватанавидимиразликивяркостта или цвета наобразитенатезиструктури.Най-малкатаяркост,коятопредизвиквазрителноусещанепридадениусловиязанаблюдение,сенаричапрагова яркостнаокото,анейнатаобратнавеличинаесветлиннатачувствителност.Светлинната чувствителностсехарактеризираснай-малкотоколичествосветлиннаенергия,коятопредизвиквазрител-нодразнене.ЗатъмноадаптираноокосмаксималендиаметърнаочнатазеницаDо=8 mm светлинен потокот2.10е-14 lmвечеможедапредизвикасветлиннодразнененапръчиците.Зацветнотостереоскопичнозрениеинформационниятобемеоколо10е+12 битапритактовачестота10-14Hz,прикоетохоратаполучаватдо86-90%отцялатаинформациязазаобикалящиягифизиченсвятспомощтанаочитеси.Визуалните физични изследваниясебазиратнаспособносттанаокотодаразличавамногомалкиразликивяркосттаилицветанадвесъседниполета.

Квантовата ефективност на окотосеизразявачрезброянафотоните,попадащивърху1sm²отретината:около25фотонасепоглъщатприизчисленоотношениеС/Ш=5заокото.Геометричнатасветлосила(Dо/fо)²наокотосесвързвасплощтанаочнатазеница,коятоот50mm²(Do=8mmзатъмноадаптиранооко)спададо3mm²(Do=2mmзасветлоадаптиранооко).Цялатаплощнаретинатае10sm²итясъдържаоколо10е+8фоточувствителниелемента.Физичнотовремезанатрупваненафотонитевокотоеот0,1sдо0,2s,коетоееквивалентнонаекспозициятавъвфотографията.Приемасе,чесреднотовремезанатрупваненафотонитее0,2s,прикоетоквантоватаефективностнаокотоеоколо3%заминималнатаяркостприабсолютнияпрагнаконтраста,нотяспададо0,5%засветлоадаптиранотооко.Родопсинътнаретинатапоглъщаедва10%отпадащатавокотосветлина,тъйкатопо-голяматачастотфотонитесепоглъщаиразсейвавочнитетъканиинервно-биполярнияслой,предифотонитедадостигнатконусчетатаипръчиците (сн.1).Квантоватаефективностнаокотоепо-нискаприбялата светлина, отколкотопри зелена светлина (максимуманаочната спектралначувствителност).Ретинатасъдържатритипаконусчетазацветното зрение,коитоиматразличниспектралнихарактеристикиимонохроматичначувствителност.

3. Оптични свойства на окотоОтгледнаточканафизикатамноговажнахарактеристиканаокотоенеговата

разделителна способност. Акомодациясенаричаспособносттанаокотодавижданаблизоидалеч.Адаптация сенаричаспособносттанаокотодавижданасветлои

н а у ка т а

Page 20: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 271

тъмноприизменящитесесветлинниусловияденеминощем.ЗасветлоадаптираноокосдиаметърнавходнатазеницаDо=2 mm физиологичнатаидифракционнаъгловаразделителнаспособностеравнанаеднаминута(ψо=1’).Линейнатаразделителнаспособноствравнинатанаобекта,разположеннаразстояниетонанай-ясновижданеlо=250 mm,еΔу=0,1 mm (завижданенаблизо).Приработаслинейнискалииоптичниурединониусната чувствителностнаокотоевпределитена0,1mm.Завижданенадалечстереоскопичната(паралаксна)чувствителностнаокотоеφо= 10”.Очнатаябълкаможедасевъртивпределитенаъглиот45ºдо50ºспомощтана6мускула,осъществявайки сканираненанаблюдаванияфизиченпредмет.Средната стойностнаразстояниетомеждуцентроветеназеницитенаочитее65mm.Принаблюдениенаблизкоразположенипредметиочите се завъртат така, че техните зрителниосисключватъгълнаконвергенция,койтодостигамаксималнастойност32º.Физичната светлосиласеизменя16пъти,аоптичнатасиланаокотоприакомодационенпокойе58,6dpt.Окотоимаголямобзоренъгъл,койтое130ºповертикалатаи150ºхоризон-тално,прикоетополетозадоброзрениедостигаедва30º.Принаблюдениесдвеочихоризонталнотозрителнополеобхваща180-200º.Очитепостоянносканиратзрител-нотопространство,прикоетообразътнатърсенияобектсеформиравцентралнитеямкинаретините.

Праг на контрастасенаричанай-малкиятконтраст,възприеманотокото,койтопредставляваотношениенаминималнатаразликамеждуяркоститенаобектаифонакъмяркосттанафона.Набазатанапраганаконтрастаеопределенатаканареченатаконтрастнаинониусначувствителностнаокото,коятосеизползвазаточновизуалноотчитаневмикрометренитесистеминаредицаизмервателни уреди:инструменталнимикроскопиикомпаратори,рефрактометриигониометри,геодезичниинструментиивоеннидалекомери,поляриметриидр.Окотопритежаваголямачувствителносткъмдеформацията на линии,напримеркъмнапречнопреместваненатънкикръстовеиотчетнилиниивокуляр-микрометрите,прикоетовизуалнатаразделителнаспособностдостигадо30”въввисокоточнитеуредиидо10”вдалекомерите.Товаочносвойствоесвързаноснепрекъснатотосканираненаобекта,тъйкатоокотопостоянноизпъл-нявамалкидвижения,коетоводидомногодобранониуснаиликонтурна острота принаблюдениенооптичнитеобрази.ОптичнатапредавателнафункциянаокотосеизмервачрезФурие-анализнаобразите,формиранивърхуретината.

Зрителният шумсегенерираотслучайнитефлуктуациивразпределениетонападащите в окотофотони. Зрителнатаинформация се ограничава отшума, койтотрябвадасенамиранапрага на видимостта(праганаконтраста).Коефициентътнаусилванетоназрителнияпроцессеповдигафизиологическидониво,гарантиращоразпознаванетонаоптичнияобраз.Когатопациентътсенамиравабсолютнотъмнакабинаилиочитеначовекасазатворениснепрозрачниекрани,тогавасеотчитатсобс-твените шумовеназрителнатасистема,коитосасвързаниспроцеситенатоплиннотовъзбужданенаретината.Работнотовремезафотовъзбужданенаокотоеоколо0,1-0,2s,прикоетофункциониратнезависимоитритецветниканала.

н а у ка т а

Page 21: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009272

Припрехода от дневнокъм нощно виждане спек-тралната чувствителност на окото се премества къмсините лъчи (рис. 1, крива1) като при намаляване наосветеността отначало по-тъмняват (губят цвета си)червените предмети. Товаявлениесенаричаефект на Пуркине. За практическатадейностнахоратанай-голяминтереспредставлява рабо-

татанасветло адаптираното окопридневнозрение(рис.1,крива2).Окото,катосложнаоптико-физиологичнасистема,емногочувствителенсветловъзприемащуред,койтоработивогромендиапазонотяркости.Динамичният диапазон наокотоприсветлиннаадаптацияназрениетооттъмнонасветлоеот10е-7 cd/m²до10е+5 cd/m². Граничнатаяркост(прагът на шума)наокотоеоколо10e-7 cd/m²,т.е.няколкофотонамогатдапредизвикатзрителноусещане(статистическиот5до25фотона).Особено-ститенанаблюдаванитепредметиоказватзначителновлияниевърхустереоскопичнотовъзприеманенапространството.Принаблюдениесдвеочи стереоскопичният образ отразявагеометричнитесвойстванавидимитеповърхности(ориентация,дълбочина,нарушаваненанепрекъснатосттанаконтурите,локалнаипространственаориентациянаструктуритенаобектитеит.н.).

Времето завъзникваненазрителнотоусещанезависиотяркосттанасветлин-нияизточникиотдължинатанавълнатаλкатотосенамиравпределитеот0,1 sдо0,025 s.Товавремезависииотконтрастанаобектавърхуфона,прикоетоскоростта на зрителното възприеманееобратнопропорционалнанавреметозавъзникваненафизиологичнотоусещанезавиждане.Зрителнотоусещаненевъзникваведнагаприпопаданенасветлинавърхуретинатаинеизчезваведнагаприпрекратяваненасветлиннотодразнене,т.е.окото има инерция.Заразличаваненаконфигурациятананаблюдаванитеобектиенужновреме,втечениенакоетосеизвършватфотохи-мичнитереакциивретинатаи сепредаватбиоимпулситепонервитекъммалкиямозък.Бързинатаназрителнитереакциисеограничаваотскоросттазаполучаваненапоследователнитеобрази.Устойчивостта на ясно вижданесехарактеризирасотношениетонавреметозаясновижданекъмвреметонанеясновижданеприпро-дължителнонаблюдениенадребниобекти(например,отчетнискалиимонитори).Прияркостнафонаоколо50 lxсеполучаваоптималнатастойностнаустойчивотовижданезаоколо3 min:товаеважнодасезнаеприпровежданенаточнивизуалниизмервания,ограничаваниотчестотно-контрастнатахарактеристиканаокото.Най-честосрещанитеоптичнинедостатъцинаокотосакъсогледството,далекогледството

Рис. 1. Спектрална чувствителност на окото

н а у ка т а

Page 22: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 273

иастигматизма,коитосекоригиратспомощтанаотрицателни,положителнииас-тигматичнилещи,съответно.

4. Зрението и уврежданията на очитеИнформационнататеория за зрениетопредполагаразделяненапроцесазаполу-

чаваненаинформациятазаформата на светлинния образнатриетапа:1/определяненаизменението на яркосттаилокалнитегеометричнисвойстванаповърхностите;2/оценяваненаосветеносттанаобектитеикоефициентите на отражение(светлостта)наповърхностите; 3/ възприеманенатримерната структура и организациятанаформатананаблюдаванитереалниобекти.Разпознаването на образитесесвеждадоизучаваненаструктуратанавъзприеманотосветлинноизображениеиобработкаианализнаполучаванатаинформация.Човекътвъзприемавидимиясвятснеговитефизични свойства:съвкупностотнепрозрачниипрозрачниобектислокалниизмене-ниянаотражателнатаспособностилипропускането,самосветещиифлуоресциращиизточнициидр.Окотоимамногочувствителнаоптичнасистема,коятофункционираправилносамоприопределенисветлинниусловиянанаблюдаванитепредмети.Нарис.2епоказанопропусканетонаочнитетъканивоптичниядиапазон:далечнитеУВ(под280nm)исреднитеИЧ(над1400nm)лъчиневлизатвокото(а),видимитеиблизкитеИЧ(до1300nm)лъчипреминаватпрезоптичнатасистемаидостигатдоретината(б),алъчитеотблизкатаисреднаУВобласт(380-280nm)сепоглъщатоточнитебиоструктуриигиувреждат(в).

а б в

Рис. 2. Лъчи, създаващи потенциална опасност за здравето на хората

Уврежданията на очитеотвидиматасветлинасаособеноактуаленпроблем.Ос-веностритеихроничнислънчевиуврежданиянаретината,вмедицинскатапрактикасерегистрираголямбройуврежданияназрениетоотиндустриално-промишлениитранспортнисветлинниизточници.Впрактикатасеизползватмощнилампи,освети-телниуреди,лазериидр.,коитосъздаватпотенциалнаопасностзаздраветонахората(рис.2):лъчитеотдалечнияУВилиИЧдиапазоннесепропускатоточнитетъкани,новпо-високидозимогатдапредизвикатфотокератитиизгаряненароговицата(а);светлинатаот380-1300nmдостигаретинатаисъздавапредпоставкизазаслепяване,

н а у ка т а

Page 23: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009274

повишаваненатемпературатаиливъзпалениенаочнотодъно(б);лъчитеотУВ–АиУВ–Всепоглъщатотоптичнатасистеманаокотоидовеждатдовъзпалениянарого-вицата,катарактиилиретинопатии(в).Видеотерминалитеидисплеитесеизползваткатомасовисредствазаприеманеипредаваненаинформация.Приработастакиваизобразяващиурединай-натоваренаезрителнатасистема.Операторитесаподложенинапо-високонапрежениезапостиганенаясниобразипорадивлошенияяркостен контраствзрителнотополеипоявяванетонанестабилностнаочнатаакомодация.Зрениетопредставлявамногочувствителнаадаптивна и динамична система,коятопостоянносканираширокизрителниполетаспроменливоосветление.

5. ЗаключениеЗрителната работоспособностнахоратазависивзначителнастепенотежеднев-

натахигиена,профилактикаизащитанаочитеотвреднисветлинниидругиуврежда-ния.Ефективносттанаработатасилносевлияеотсветлиннатасредаисъстояниетонаочитенаоператорите.Възможнитеуврежданияидискомфортаназрениетоводятдонарастваненаочния шумиувеличаваненагрешките.След50г.сепоявява„макулнадегенерация”(необратимивъзрастовиизменениянацентралнатаямканаочнатарети-на),порадикоетохоратасенуждаятотредовнипрегледиприофталмолог.Физицитетрябваданосятзащитни очила,коитодафилтриратвреднителъчи:синятасветли-насУВ–АиУВ–В,заслепяващитеслънчевилъчи(напланина,мореит.н.),яркителазерниснопове,силнитеИЧлъченияидр.(рис.2).Характеристикитенаочитесеизследватиизмерватспомощтанамедицинскитеуредиофталмометри.Основнитепараметриназрениетосеопределятчрезметодитенаоптометрията.Успеваемосттаприобучениетонаученицитеистудентитесилнозависиоткачеството на зрението наобучаемите.

н а у ка т а

АБОНАМЕНТза сп. “Светът на физиката”

–наадресанаредакцията–ул.ДжеймсБаучер№5–вканцелариятанаСФБ

–вканцелариятанаСофийскияклоннаСФБ–въввсякапощенскастанция–кат.№1686

Годишен абонамент – десет (10) леваНамаление за ученици, аспиранти и пенсионери – пет (5) лева

Page 24: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 275

РЕЧ НА ПРЕЗИДЕНТА ОБАМА ПРЕД НАЦИОНАЛНАТА АКАДЕМИЯ НА НАУКИТЕ

(Вашингтон, 27 април 2009 г.)

ЗаменеголямачестдаговоряпредпрочутитечленовенаНационалнатаакаде-миянанауките,кактоиръководителитенаНационалнатаинженернаакадемияинаМедицинскияинститут,коитосасесъбралитуктазисутрин.

Днесбихискалдазапочнасразказзаединпредишенпосетител,койтосъщоеговорилпредтазивисокааудитория.

Презаприл1921г.АлбертАйнщайнпосетилСъединенитещатизапървипът.Неговатамеждународнаизвестностпостояннорастяла, тъйкатоученитепо светазапочналидаразбиратидаприематогромнитеприложениянанеговитеспециалнаиобщатеориянаотносителността.Тойвзелучастиевтовагодишносъбраниеиследкатопреседялповременасериятадългиречи,изнесениотдругихора,тойсъобщилнакратко:„Токущосъздадохноватеориянавечността.”Сегаазщесепостараяданезабравямтазипоучителнаистория.

Самотоосноваваненатазиинституцияпредставляваединзаветкъмнеуморнотолюбопитствоибезграничнанадежданесамонанаучнатаобщност,ноинацелияексперимент,койтонаричамеАмерика.

НяколкомесецаследунищожителнотопоражениеприФредериксбърг,предиГе-тисбъргдабъдеспечелениРичмънддападне,предидаиманякакваяснотазасъдбатанаСъюза,президентътЛинкълнсподписасипревърналвзаконактазасъздаваненаНационалнатаакадемиянанауките.

Линкълнотказадаприеме,чеединственатазадачананашатанацияедаоцелее.Тойсъздадетазиакадемия,основаколежитевърхударенаотправителствотоземяизапочнаработапотрансконтиненталнатажелезница,вярвайки,че„ниетрябвадасъединимгоривотонаинтересасогънянагениязаоткриването...нановииполезнинеща.”

ТоваеприказкатазаАмерика.Доривнай-тежкитевременаивъпрекинай-големитепрепятствия,ниеникоганесмесеподдавалинапесимизъм;никоганесмеоставялисъдбатасинапроизволанаслучайността;ниесмеиздържаливсякоизпитание;рабо-тилисмездраво;търсилисменовихоризонти.

Днесразбирасе,ниесесблъсквамеспо-сложнипредизвикателства,отколкотокогатоидаепреди:еднамедицинскасистема,коятоевсъстояниедасъздаденовилекарстваиметодиналечение–прикрепенакъмсистемазаздравеопазване,коятопритежавапотенциалададоведедобанкрутсемействаицелифирми.Енергийнасис-тема,коятозахранванашатаикономика,носъщотаказастрашавапланетата.Заплахизанашатасигурност,възникващипорадинашатавзаимосвързаностиоткритост,коитосатолковаважнизаблагосъстояниетонанародани.Ипредизвикателствананиво

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 25: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009276

глобаленпазар,койтосвързватърговецаотУолСтрийтсъссобственикананедвижи-миимотиотМейнСтрийт,служителяотофисвНюЙорксфабричнияработникотКитай–пазар,койтониевсичкисподелямекактовтърсенетонановинавъзможности,такаивъввременакриза.

Втакъвтруденмоментвинагиимахора,коитоказват,ченеможемдасипозволимдаинвестирамевнауката.Чеподкрепатазаизследваниятаенедопустимлуксвмомен-тинатрудности.Азкатегоричнонесъмсъгласен.Днеснаукатаепо-важназанашетоблагоденствие,нашатасигурност,нашетоздравеопазване,нашатаприродаикачествотонаживотани,отколкотокогатоидаепреди.Иакоиматакъвден,койтоданинапомнязанеотложнатанеобходимостотнаукаиизследвания,тотозиденеднес.

НиевнимателнонаблюдаваменовопоявяващитесеслучаинасвинскигрипвСъ-единенитещати.Тованесъмненоетревожноявление,коетоизисквависокастепеннабдителност.Департаментътпоздравеопазванеихуманитарнообслужванееобявилсъстояниенатревогазаобщественотоздравекатопредварителнамярказапроверканавъзможностите,коитоимаменаразположение,задасесправимсъсзаплахатабързоиефективно.ПолучавамредовнопоследнитесведениязасъстояниетонапроблемаототговорнитеагенциииДепартаментътпоздравеопазванеихуманитарнообслужванекактоицентроветезаконтролнадболеститещепредоставятредовноинформациянаамериканскиянарод,такачехоратадазнаяткаквимеркисабиливзетиикаквистъпкиенужнотесамитедапредприемат.Ноеднонещоеясно–нашатаспособностдасесправимседнопредизвикателствокъмобщественотоздравеоттозитип,еоснованаглавновърхуработатананашатанаучнаимедицинскаобщност.Итоваеощеединпримерзащонеможемдапозволимнашатанациядаизостава.

Засъжаление,точнотовасееслучило.Федералнотофинансираненафизичнитенаукикаточастотнашияобщвътрешен

продуктеспадналопочтинаполовиназапоследниячетвъртвек.Отновоиотновониенамалявахмеданъчнитеоблекчениязаизследователскииекспериментаторскицели,коитопозволяваханатезидейностидарастатидасеобновяват.

Нашитеучилищапродължаватдаизостават.Нашитеученици сапобеждаванивматематичнитеинаучнитеолимпиадиотсвоитевръстнициотСингапур,Япония,Англия,Холандия,ХонгКонгиКореяимногодруги.Другопроучванепоставяпет-найсетгодишнитеамериканчетана25-томястопоматематикаина21-воподругинауки,всравнениеснациитепосвета.

Иние гледахмебезучастно какнаучнатанеприкосновеност се нарушавашеинаучнитеизследваниясеполитизирахасцелпостиганетонапредварителнозададениидеологичницели.

Ниезнаем,ченашатастрананеетакава.Предиполовинстолетиенашатанацияпоезадължениетодаводицелиясвятпо

пътякъмнаучнотоитехническообновление;даинвестиравобразованието,внауч-нитеизследвания,винженернотодело;дасипоставизацелдостиганетонакосмосаидаангажиравсекисвойподаниквтазиисторическамисия.Товабешевърхътна

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 26: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 277

американскитеинвестициизаизследванияиразвитие.Оттогаванашитеинвестициипостояннонамаляваткаточастотнационалниядоход–нашиябрутеннационаленпродукт.Врезултатнатовадругидържависегасаизлезлинапреденпланвосъщест-вяванетонавеликитедостижениянапоколението.

Азсъмубеден,ченеевнашияамериканскихарактердаследваме,асамодаво-дим.Изанасевремеотноводапоемемводачеството.Азсъмтукднес,задапоставятазицел:ниещепосветимповечеоттрипроцентаотнашияБНПнаизследваниятаиразработките.Ниенесамощедостигнем,ноищенадминемнивотонаизследваниятавовладяваненакосмоса,катопровеждамеполитиканаинвестициивъвфундаментал-нитеиприложниизследвания,щесъздадемновистимулизаобновлениевчастниясектор,щесъдействамезаосъществяваненапробививенергетикатаимедицинатаищеподобримобразованиетовматематическитеидругитеприроднинаучнидисциплини.Товапредставляванай-голяматастъпкакъмподпомаганенанаучнитеизследванияиобновлениевамериканскатаистория.

Самопомислетекаквощеможемдапостигнемпотакъвначин:слънчевиклетки,евтиникатобоята;зеленисгради,коитопроизвеждатвсичкатаенергия,коятоконсу-мират;обучаващипрограмитолковаефективни,колкотоиживиятучител;толковасъвършенипротези,скоитобихтемоглиотноводасвиритенапиано;разширяваненаграницитеначовешкотопознаниезасебесиизазаобикалящиянисвят.Ниеможемдагонаправим.

Откривателскиятстремежпредиполовинстолетиедадеимпулснанашетоблаго-денствиеинашияуспехкатонациязаследващияполовинвек.Инициативата,коятопоемамднесщеосигуринашияуспехпрезбъдещитепетдесетгодини.Потозиначинниещезаслужимнашитедецаитехнитедецадагледатнаработатананашетопоко-лениекатонатакава,коятоеосигурилапрогресаиблагоденствиетонаXIXвек.

Тазиработазапочваснашетоисторическорешениедасезаловимсфундамен-талнанаукаиприложниизследваниянавсякъде,катосезапочнеотлабораториитенапрочутитеуниверситетиисестигнедоизпитателнитеотделинаиновационнитекомпании.

ПосредствомАмериканскияактзавъзстановяванеиинвестицииисподкрепатанаКонгреса,моятаадминистрациявечеосъществяванай-голяматаеднократнаподдръжказафундаменталнитеизследваниявамериканскатаистория.

Товаеважноименносега,когатодържавнитеичастнитеколежииуниверситетиизцялатастранасапринуденидасесъобразяватснамаляващидаренияизатягащисебю-джети.Нотоваесъщотаканевероятноважнозанашетобъдеще.КактогласятпрочутитедуминаВаневарБуш,койтоизпълнявалдлъжносттанаученсъветникнапрезидентаФранклинРузвелт:„Фундаменталнитенаучниизследваниясанаученкапитал.”

Факте,чеедноизследваненаопределенфизичен,химиченилибиологиченпроцесможеданесеотплативпродължениенагодинаилидесетилетие,илидориникога.Нокогатотовастане,точестоносиогроменблагоприятенефект,койтосеползвакактооттези,коитосагофинансирали,такаиотвсичкиостанали.

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 27: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009278

Товаепричината,порадикояточастниятсекторнеинвестирадостатъчновъвфундаменталнатанаука–иточнозатоваобществениятсектортрябвадаинвестиравтозивидизследвания.Защотомакаририсковетедасаголеми,същотакаголемисаоблагитезанашатаикономикаинашетообщество.

Никойнеможедапредскажекаквиновиприложениящесеродятотфундамен-талнитеизследвания:новиметодиналечениевнашитеболници;новиизточницинаефикаснаенергия;новистроителниматериали;новирастителникултури,по-издръж-ливинажегаисуша.

Фундаменталнитеизследваниянафотоелектричнияефект,проведенипредимногогодини,щяхададоведатдослънчевитепанели.Фундаменталнитеизследваниявъвфизикатащяхададоведатдосъздаваненасъвременнитескенери.Работатанасъвре-меннитеGPSспътниковисистемисеосноваванауравненията,коитоАйнщайннаписанахартияпредиповечеотстогодини.

ВдопълнениенаинвестициитепоВъзстановителния акт, бюджетът, който азпредложих–инякоинеговиверсиивечеминахакактопрездолнатакамара,такаипрезСената–добавядопълнителниинвестициикъмтезиотвъзстановителнияплан.

Ниеудвоявамебюджетанаключовитеагенции,включителноНационалнатанаучнафондация,първостепененизточникнафинансиранезаакадемичнитеизследвания,инаНационалнияинститутзастандартиитехнологии,койтоподдържаширокспектъротнаправления–отподобряваненаздравнатаинформационнасистемадоизмерваниянавъглероднотозамърсяване,иотизпробванена“smartgrid”конструкциидоразра-ботванетонасъвременнипроизводственипроцеси.Имоятбюджетудвоявафинан-сиранетозаДепартаментапоенергиятакъмСлужбатапонауката,койтоизграждаиексплоатираускорители,колайдери,суперкомпютри,високоенергетичнисветлинниизточницииинсталациизапроизводствонананоматериали.Понежениезнаем,чепотенциалътнаеднанациязанаучниоткритиясеопределяотсредствата,коитотядаванаразположениенасвоитеучени.

Ноновиятустремнанашатанациянямадасезахранвасамоотправителствениинвестиции.Товаедвижение,коетосепростираотлабораториитедопазара.

Етозащомоятбюджетпревръщавпостояненизследователскияиекспериментатор-скиданъченкредит.Товаеданъченкредит,койтовъзвръщадвадоларанаикономикатазавсекидолар,койтониехарчим,катопомаганакомпаниитедасипозволяватчестовисокатаценазаразвиваненановиидеи,новитехнологиииновипродукти.Ивъпрекитованиесмепозволявалипонякогатойданамаляваилисамодасеподновяваотгоди-нанагодина.Казвалисамигоотновоиотновопредприемачиизцялатастрана:катонаправимтозикредитпостоянен,ниещедадемвъзможностнабизнеситедапланираттакивапроекти,коитосъздаватработниместаиикономическирастеж.

Второ,вникояобластобновлениетонеепо-важно,отколкотовразвитиетонановитехнологиизапроизводство,използванеиикономисваненаенергия,порадико-етомоятаадминистрацияепоелабезпрецедентенангажиментзаразвиваненачистаенергийнаикономиканаXIXвек.

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 28: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 279

Нашетобъдещенатазипланетазависиотнашатаготовностдасеобърнемкъмпредизвикателствата,поставениотвъглероднотозамърсяване.Инашетобъдещекатонациязависиотнашатаготовностдапоемемпредизвикателствотокатовъзможностдаповедемцелиясвятвстремежакъмновооткритие.

КогатоСъветскиятсъюзизстреляСпутникпредималкоповечеотполовинсто-летие, американцитебяха зашеметени: руснацитенибяхаизпреварилив космоса.Ниеимахмедвевъзможности:можехмедаприемемпоражениетоилипъкможехмедаприемемпредизвикателството.Икактовинаги,ниерешихмедаприемемпредиз-викателството.

ПрезидентътАйзенхауерподписазаконодателствотозасъздаваненаНАСАизаинвестираневнаучнотоиматематическообразование–ототделениятадоунивер-ситета.Исамоследняколкогодини,месецследсвоетообръщениекъмгодишнотосъбраниенаНационалнатаакадемиянанауките,президентътКенедисмелообявипредобщатасесиянаКонгреса,чеСъединенитещатищеизпратятчовекнаЛунатаищеговърнатневредимнаЗемята.

Научнотообществосеобединиоколотазицелисезаеснейнотопостигане.ИтощешедадоведенесамодотезипървистъпкинаЛуната,ноидогигантскитескоковевнаучнотопознаниетук,унас.СаматапрограмаАполосъздадетехнологии,коитодоведохадоподобряваненасистемитезабъбречнадиализаизапречистваненаводи;сензори за откриванена опасни газове; енергоспестяващистроителниматериали;огнеустойчивитъкани,използваниотпожарникаритеивойниците.Ивощепо-широксмисъл,огромнитеинвестицииоттазиера–внаукаитехнологии,вобразованиеиизследвания–предизвикахатакъвподемнатворчествотоилюбопитството,чиитоползисанеизчислими.

Факте,чезатовапоколениенямадаиматакъвконкретенповодипредизвикател-ствокатоСпутник,задасезаемемспрекъсванетонанашатазависимостотизкопаемитегорива.Вмногоотношениятоваправипредизвикателствотоощепо-труднозаразре-шаванеиставаощепо-важноданесеотклонявамеотработата,коятонипредстои.

Именнопотазипричинаазпоставихкатоцелпреднашатанацияданамалимна-шетовъглероднозамърсяванесповечеот80%към2050г.ИточнозатовапрокарвамсъвместносКонгресаполитиките,коитощенипомогнатдапостигнемтазицел.

Моятвъзстановителенплансъздавапредпоставкидасеудвоятвъзможноститенанашатанациязагенерираненавъзобновяемаенергияпрезследващитеняколкогодини,разширявайкипроизводственияданъченкредит,създаваненагаранциизазаемитеипредлаганенагрантовезастимулираненаинвестициите.Например,държавнофи-нансиранитеизследванияиразработкидопринесохазадесеткратнонамаляваненаценитенаслънчевитепанелипрезпоследнитетридесетилетия.Нашитеподновениусилиященаправятслънчевитеидругитехнологиизапроизводствоначистаенергияконкурентноспособни.

Моятбюджетвключва$150милиардаинвестициивизточницинавъзобновяемаенергия,кактоивенергоспестяванетозапериодотдесетгодини;тойподкрепяуси-

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 29: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009280

лиятанаНАСА,препоръчаникатоприоритетотНационалнияизследователскисъветзаразвиваненакосмическибазиранисредства,коитодаосигурятпо-доброразбираненапричинитезанашияпроменящсеклимат.

Иднесазсъщотакаобявявам,чезапървипътниефинансирамееднаинициатива,препоръчанаоттазиорганизация,нареченаАгенциязасъвременниизследователскипроективобласттанаенергиятаилиARPA-E.

ТяеосновананаАгенциятазасъвременниотбранителниизследователскипроек-ти,известнакатоDARPA,коятобешесъздаденаотадминистрациятанаАйзенхауервотговорнаСпутник.Тябешенатовареназацялотовременасвоетосъществуванесизпълнениетонависокорискови,носголемиочакванияизследвания.Предшественикътнаинтернет,нареченARPANET,технологиятастелт,кактоиглобалнатапозициониращасистема(GPS)–всичкитедължатсвоетосъществуваненаработатанаDARPA.

ARPA-Eщесестараедаизвършвасъщиятипвисокорискови,ноивисокоотпла-щащисеизследвания.Моятаадминистрациясъщотакащесестремикъмразумнозаконодателство, за да сложипазаренпохлупакна въглеродните емисии.НиещепревърнемвъзобновяематаенергиявдоходоносниявиденергиязаАмерика.Иазсъмсигурен,чениещеразкриемогромензапасоттворческисили,койтосамочакадабъдеосвободенотученитевтазизалаиотпредприемачитеизцялатастрана.

Нацията,коятоеводещавсветапрезXXIвекпоотношениеначистатаенергия,щебъдеиводещатанациявглобалнатаикономиканаXXIвек.Америкаможеитрябвадабъдетазинация.

Трето,задасмеводещивглобалнатаикономикаидаосигуримвъзможностнанашитебизнесидарастатидасеобновяватинанашитесемействадапросперират,ниетрябвадасезаемемснедостатъцитенанашатаздравеопазващасистема.

Възстановителниятактщеподкрепимногозакъснялатастъпказакомпютъризира-ненамедицинскитеархививАмерика,щенамалидублирането,загубитеигрешките,коитоструватмилиардидолариихилядичовешкиживоти.

Ноеважнодасеотбележи:тезиархивисъщотаканосятпотенциаладапредос-тавятнапациентитевъзможносттадабъдатпо-активниучастницивпроцеситенапревенцияилечение.Ниетрябвадазапазимконтроланапациентитевърхутезиархивиидауважаваметехнияповерителенхарактер.Всъщотовремеобаче,ниещеимамевъзможносттадапредоставиммилиардиимилиардиединициданнинамедицинскитеизследователи,коитощенамерятвтазиинформациянеобходимитесведения,коитобиханипомогналипо-добредаразберемпричинатазаболестите.

Историятасъщотаканиучи,ченай-големитестъпкинапредвмедицинатасаидвалиотнаучнитепробиви:откриванетонаантибиотиците;подобренитепрактикинаобщественотоздраве;ваксинитезадребнашарка,детскипараличимногодругизаразниболести;anti-retroviralлекарства,коитомогатдавъзвърнатболнитеотСПИНпациентикъмпълноцененживот;хапчета,коитомогатдаконтролиратнякоивидоверакнакръвта;имногодруги.

Иблагодарениенасъвременниянапредък–несамовбиологията,генетикатаи

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 30: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 281

медицината,носъщоивъвфизиката,химията,компютърнитенаукииинженернотодело–ниеимамепотенциаладаизвършимогроменнапредъквборбатасрещуболести-тепрезследващитедесетилетия.ЕтозащомоятаадминистрациясеезаеладаувеличифинансиранетозаНационалнитеинститутизаздравето,включително$6милиардазапротивораковитеизследваниякаточастотединмногогодишенплансосигуренофинансиранезаудвояванеобеманапротивораковитеизследваниявнашатастрана.

Четвърто,ниевъзстановяваменаукатананейнотополагаемомясто.На9март азподписах единизпълнителенмеморандум с яснопослание: при

моятаадминистрацияеприключеноспрактикатанаукатадазаемапо-задномястоотидеологията.Нашиятнапредъккатонацияинашитенационалниценностисекоренятвсвободнотоиоткритотърсене.Дасенарушинаучнатанеприкосновеностзначидасенакърнинашатадемокрация.

Етозащо,азнатоварихСлужбатазанаукаитехнологиикъмБелиядомдаори-ентирасвоятаполитикакъмедноновоусилиезаосигуряваненатовафедералнатаполитикадасебазирананай-добратаинай-точнатанаучнаинформация.Азискамдабъдасигурен,чесамофактистоятвосноватананаучнитерешения,анеобратно.

Каточастоттованачинаниениевечесмеоткрилиуебсайт,койтопозволяванаотделниличностинесамодаправятпрепоръкикакдасепостигнетазицел,ноидасисътрудничатпотезипрепоръки;товаееднамалкакрачка,нотяпомагазасъздаванетонапо-прозрачно,действеноидемократичноуправление.

Ниесъщотакаискамедаангажираменаучнатаобщественостдиректновработатапообщественатаполитика.Етозащо,днесазобявявамсъздаванетонаПрезидентскисъ-ветпонаукаитехнологии,известенкатоPCAST,скойтосмятамдаработяактивно.

Тозисъветвключвалидериотмногонаучнидисциплини,коитощевнесатраз-нообразиенаопитивъзгледи.АзщевъзложанаPCASTдамесъветвапонай-раз-личнивъпроси,свързаниснационалнатастратегия,идаподдържадухананаучнотообновление.ТойщебъдепредседателствансъвместноотДжонХолдрън,моятглавеннаученконсултант;ЕрикЛандър,единотглавнителидеринапроектаЧовешкиге-ном;иХарълдВармъс,бившдиректорнаНационалнияинститутпоздравеопазванеиНобеловлауреат.

Вбиомедицинатанапример,товащевключваовладяванеиизползваненаисто-рическотосближаванемеждунаукитезаживатаматерияифизическитенауки,коетоевходпонастоящем;предприеманенаобщественипроекти–вдуханапроектазачовешкиягеном–сцелнатрупваненаданниисъздаваненавъзможностизастимули-раненаоткритиятавдесеткихилядилаборатории;идентифициранеипреодоляваненанаучнитеибюрократичнибариери,задасеулеснибързотопрехвърляненанаучнитепробививдиагностикатаитерапевтиката,коитообслужватпациентите.

Внаукатазаоколнатасредатоващеизискваподобряваненанашитепрогнозизавремето,наблюдениятанаЗемятаоткосмоса,стопанисванетоназемите,водитеигоритенанашатанацияиобгрижванетонанашитебреговизонииокеанскирибниобласти.

Ниесъщотакащетрябвадаработимснашитеприятелипоцелиясвят.Науката,

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 31: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009282

технологиитеинововъведениятаседвижатпо-бързоиспо-малъкразходнасредства,когатосасподеленипрозренията,финансовитеразходиирисковете,атолковамногоотпредизвикателствата,коитонаукатаитехнологиитещенипомогнатдапреодолеем,саглобалнипохарактер.Товасеотнасязанашатазависимостотнефта,следствиятаотклиматичнитепромени,заплахатаотепидемичнизаболяванияиразпространениетонаядренитеоръжияимногодругипримери.

Eтoзащомоятаадминистрациящесестремикъмучастиеищеиздигненашияангажимент къммеждународнотонаучнои технологично сътрудничество вмногообласти,къдетотоваеочевидновнашинтерес.Всъщносттазиседмицамоятаад-министрациясъбиралидеритенанай-важнитесветовниикономикизазапочваненасъвместнаработапонашитеобщиенергийнипредизвикателства.

Понеже знаем, че напредъкът и благоденствието на бъдещите поколениящезависятоттова,коетоправимсега,задаобразовамеследващотопоколение,днесазобявявамнашияподновенангажименткъмобразованиетовобласттанаматематикатаиприроднитенауки.

Стозиангажимент,американскитеученицищесепридвижатотсреднатачасткъмчелотонагрупатавприроднитенаукииматематикатапрезследващотодесетилетие.Защотониезнаем,ченацията,коятоднеснинадминевобразованието,утрещенинадминевъввсичкоостанало.

Трябвадазапочнемведнага.Ниезнаем,чекачествотонаучителитепоматематикаипоприроднитенаукиенай-важниятединиченфактор,определящдалиученикътщепреуспяваилищесепровалипотезипредмети.Ивсепаквъввисшитеучилищаповечеотдвайсетпроцентаотстудентитепоматематикаиповечеотшейсетпроцентаотстудентитепохимияифизикасеобучаватотпреподавателибезспециализациявтезиобласти.Итозипроблемсамощесезадълбочава,защотоспоредпредвиждани-ятапрез2015г.встранатащеиманедостигнаповечеот280000преподавателипоматематикаипоприроднитенауки.

Ето защоднес аз обявявам, че тезищати, коитопоемат силен ангажиментипостигнатнапредъквматематикатаиприроднитенауки,щебъдатноминиранидакандидатстваттазиесензадопълнителнисредствапопрограматанаСекретаряпообразованиетоза$5милиарда.

Азпризовавамщатитедраматичнодаподобрятпостижениятавматематикатаиприроднитенаукикатоповишаватстандартите,модернизиратнаучнителаборатории,усъвършенстватучебнитепрограмииподкрепятсътрудничестватазаподобряваненаизползванетонаприроднитенаукиитехнологиитевнашитеучебнистаи.Иазпри-зовавамщатитедаповишаваткачествотонаподготовканаучителитеидапривличатновииквалифициранипреподавателипоматематикаипоприроднитенауки,коитодаувличатученицитеистудентитеидасъживяваттезипредметивнашитеучилища.

Втазиинициативаидругиподобни,ниещеработимзаподкрепянетонатвор-ческитеподходи.Некасъздадемпредпоставкизазадържанеивъзнаграждаваненаефективнитеучителиинекасъздадемвъзможностизаопитнитепрофесионалистида

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 32: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 283

влязатвучебнатастая.Точносегаимамехимици,коитомогатдапреподаватхимия,физици,коитомогатдапреподаватфизика,статистици,коитодапреподаватматема-тика.Нониетрябваданамеримначинидаизползвамезнаниятаиентусиазманатезихора–хоракатовас–вучебнатастая.

Имащати,например,коитовършатиновативнаработа.Заменеудоволствиедаобя-вя,чегубернаторЕдРендълщеоглавиеднодвижениенаАсоциациятананационалнитегубернатори,чиятоцеледаувеличиброянащатите,коитопревръщатобразованиетовобластнаприроднитенауки,технологиите,инженерствотоиматематикатавсвойвърховенприоритет.Понастоящемшестщатаучастватвинициативата,включителноПенсилвания,коятоепредприелаеднаефективнапрограмазаосигуряванеиподготовканаобученаработнасила,коятодапривличадейностите,свързанисXXIвек.Азбихискалвсекищатдаучаствавтазиинициатива.

Нонашатаработанесвършвасуниверситетскатадиплома.Впродължениенадесетилетияниебяхмеводещивсветапообразователнипостиженияивследствиенатовабяхмепървивсветаипоикономическирастеж.ЗаконопроектътG.I.например,помогнадабъдеизпратеноедноцялопоколениевколежите.Новноватаикономическаситуацияниеизостанахмеотдругинациипоброязавършилитевисшеучилище,понивотонаобразованиетоивизгражданетонаученииинженери.

Етозащомоятаадминистрацияепоставилацел,коятомногощеусилинашатаконкурентнаспособностзависокозаплатените,високотехнологичнидейностинаXXIвекищесъздадеследващотопоколениеотученииинженери.Вследващотодесети-летие–към2020г.–Америкаотновощеиманай-големияпроцентотзавършващиколежитевсвета.Иниесмеосигурилиданъчникредитиистипендии,заданаправимобучениетовколежпо-достъпно.

МоятбюджетсъщотакаутрояваброянаизследователскитестипендиикъмНаци-оналнатанаучнафондация.ТазипрограмабешесъздаденакаточастотКосмическатанадпреварапредипетдесетилетия.Прездесетилетиятаоттогава,тяеостаналаобщовзетоснепромененобем,въпрекичеброятнастудентите,коитокандидатстватзатезистипендии,енарасналнеимоверно.Ниебитрябвалодаподкрепяметезимладихора,коитосестремяткъмнаучнакариера,анедапоставямепрепятствиянапътяим.

Етотаканиещеповедемсветакъмновиоткритиявтозиноввек.Нотоващеизисквамногоповечеусилия,отколкотосамоработатанаправителството.Щетрябвадаучаствамевсичкиние.Щетрябвадаучастватеивсичкивие.

Итака,днесазискамдавипризовадаизползватевашаталюбовизнаниявнауката,задаразпалитесъщоточувствонаудивлениеивъзхищениеуновотопоколение.

МладитехоранаАмерикащепосрещнаттовапредизвикателство,акоимседадевъзможностиакобъдатпризованидасеприсъединяткъмеднакауза,поголямаоттяхсамите.Иакоимаменеобходимитесведения.Среднатавъзрастнахоратаоткон-тролнияекипнаНАСАповременамисиятаАполо17,бешесамо26години.Аззная,чемладитехораднессаготовидасеизправятсрещуогромнитепредизвикателстванатовастолетие.

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 33: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009284

Затоваазискамдавиубедядапрекарватеповечевремевучебнитестаи–говорейкиипоказвайкинамладитехоракаквоезначениетонавашатаработаикаквоозначаватязавас.Окуражавайтевашитеуниверситетидаучастватвпрограми,коитопозволяватнастудентитедаполучатстепенвнаучнитеобластииосвентовапреподавателскаквалификация.

Иазискамвиедазнаете,чеазщеработярамодорамосвас.Азщеучаствамвобщественаинформационнакампания,целящаданасърчавастудентитедасеори-ентираткъмкариеривприроднитенауки,математикатаиинженерството–защотонашетобъдещезависиоттова.

ИДепартаментътпоенергиятаиНационалнатанаучнафондациящепредприематсъвместнаинициатива,задавдъхновятдесеткихилядиамериканскистудентидасепосветятнанауката,инженерствотоипредприемачеството,имащиотношениекъмчистатаенергия.

Товащеподкрепиобразователнатакампаниязазавладяваневъображениетонамладитехора,коитосавсъстояниеданипомогнатдасесправимсенергийнотопре-дизвикателство.Тощесъздадеизследователскивъзможностизастудентитеотпървитекурсовеиобразователнивъзможностизаженитеималцинствата,коитотвърдечестосабилинедостатъчнопредставенивнаучнитеитехнологичнитеобласти,носанепо-малкоспособнизаоткриваненарешенията,коитощенипомогнатдаразширимнашатаикономикаидаспасимпланетата.Итощеподпомагасъсстипендии,интер-дисциплинарнипрограмизанапредналистудентиипартньорствамеждуакадемичнитеинституцииииновативнитекомпании,задаподготвимтаковапоколениеамериканци,коитодапосрещнатглобалнитепредизвикателства.

Защотониетрябвавинагидапомним,ченякъдевАмерикаимаединпредприемач,търсещзаем,задастартирабизнес,койтоможедапреобразицялиндустриаленклон,ноощенееуспялдасигоосигури.Имаученсидеязаексперимент,койтобимогълдапредложиноволечениенарака,нотойощенеенамерилнеобходимотофинансиране.Имадетестърсещум,коетосевглеждавнощнотонебе.Можебитоносивсебесипотенциаладапроменинашиясвят,новсеощенезнаетова.

Кактознаете,научнотооткритиеенещомногоповечеотеднослучайноблестящохрумване,колкотоиважнодаетова.Обикновеноенужновреме,тежкаработа,търпе-ние;необходимаеквалификация;честоенеобходимаподкрепатанацялатанация.

Нотосъдържапотенциал,какъвтонямавнитоеднадругаобластначовешкатадейност.

През1968–година,белязанаотзагубииконфликти,Аполо8изведевкосмосапървитечовешкисъщества,коитоизлязохаотвъдземнатагравитация.ТозикорабобиколиЛунатадесетпъти,предидасезавърнеобратнонаЗемята.НонасвоятачетвъртаобиколкакапсулатасезавъртялаизапървипътЗемятасевидялаотпро-зорците.

БилАндерс,единотастронавтитенаборданаАполо8,неможелдаповярванаочитеси.ТойбързовзелфотоапаратаинаправилснимкапоказващакакЗемятаизлиза

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 34: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 285

отсянкатанаЛуната.Товабилапърватаснимка,направенаоттаковадалечноразсто-яние,коятоскорощяладастанеизвестнакато„ИзгревнаЗемята.”

Андерспо-късноказал,четозимоментзавинагигоепроменил–изгледътнана-шатаземя–тазибледосинясфера,безграници,безразделителнилинии,такаспокойнаипрекрасна,исамотна.

„Ниеизминахмецелиятозипът,задаизследвамеЛуната–казалтой,–анай-ва-жнотонещо,коетооткрихме,бешеЗемята.”

Да,научнотообновяваненидававъзможносттадапостигнемблагоденствие.Тонипредлагадобривъзможностидаподобримздраветоиживотаси–подобрения,коитониечестоприемамезададеност.Нотонидаваинещоповече.

Посъщносттаси,наукатанипринуждавадасесъобразявамесистинататакава,какватосмеяразбрали.Някоиистининиизпълватсъсстрахопочитание.Другинипринуждаватдапоставямеподвъпросотдавнаустановенивъзгледи.Наукатанеможедаотговоринавсичкивъпроси;наистинапонякогаизглежда,чеколкотоповечепро-никвамевтайнитенафизичниясвят,толковапо-скромниставаме.Наукатанеможедазаместинашатаетика,нашитепринципиилинашатавяра,нонаукатаможеданипомогнедаразберемтезинещаиданакараметезиценности,тезиморалнипринципи,тазивяра,данислужат–заданахранимеднодете,даизлекувамеболните,дабъдемдобристопанинатазиземя.

Некапомним,чесвсяконовооткритиеивъзможностите,коитотонидава,поемамеиноваотговорност;ченакърнимосттаиособенатасъщностнаживотанипринуждаватдапреодоляваменашитеразличия,дасезаемемснашитеобщипроблеми,даподдър-жамеипродължаваместремежаначовечествотокъмединпо-добърсвят.

КактоказапрезидентътКенеди,когатосеобърнакъмНационалнатаакадемиянанаукитепредиповечеот45години:„Накратко,предизвикателствотоможедасеокаженашетоспасение.”

Благодарянавсичкизаминалите,настоящитеибъдещитевиоткрития.БогдавиблагословиинекаБогблагословиСъединенитеамериканскищати!

Превод:С. Рашев

Статиятаможедабъдепрочетенаворигиналнаадрес http://blogs.sciencemag.org/scienceinsider/2009/04/obama-at-the-ac-2.html#more

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 35: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009286

Физиците изучават причинно-следствените зависимости между явле-нията, приемайки ги за съществуващи даже за случаи, когато това далеч не е очевидно. Такъв подход съответства на изконния стремеж на хората към

симетричния, строг и прекрасен идеал в науката, изкуството и обществото. Обаче физиката на частиците не противоречи и на това, в природата да

съществуват и някакви независими „начала”, непреводими един към друг и в крайна сметка водещи към нарушаването на идеалното построение.

Авторът на книгата, доктор на физико-математичните науки, Honorary Doctor на Обединения Институт за Ядрени изследвания (Дубна, Русия) предла-га на любознателния читател заедно с него да се замисли за границите на раз-

витие на науките и изкуствата, за нарастващото в тях и самото общество на виртуално съществуване, за характера на творческия процес, за световния разум, за чудото, случайностите и свръхестественото, в една или друга сте-

пен присъстващи във физиката, в изкуството и обществото като цяло.

Из книгата на Владимир Н. Пенев „Общество, искуство и физика частиц”

(на руски език, изд-во Rosemann Press, Munchen, 2008)

V. Колективният труд в наукатаНаправих ли нещо за общото дело?

Следователно, допринесох и за себе си...МаркАврелий

И в науката, и в изкуството трудът имаколективенхарактер,независимооттова,далихоратасасъбранивединтворческиколектив,работятедновременноирамодорамо,илисетрудят,разделениединотдругвъввреметоиливпространството.Ивдватаслучая,единственокоето е необходимо, те понякакъвначиндаизвестятнаобществоторезултатитеотсвоетотворчество.

В квантоватамеханика вероятността запоявана едно събитие се определя от сума-та на квадратите на амплитудите, описващисъставляващитенатовасъбитие.Притовасепоявяватинтерференционничленове,оказващиконструктивноилидеструктивновлияниевър-

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 36: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 287

хурезултата.Аналогичнонатова,въвфизикатаначастицитеивизкуствотообщиятпродуктникоганееравеннапростатасуманаотделнитеприноси.

Удобнаорганизационнаформанаколективнотворчествонаученитевначалотонаминалиявекстанахаинститутите,притовасъществуванетона„школи”,възглавяваниототделниучени,същобешезапазена.Понастоящемобачевсепо-голямозначение,особеновъвфизикатаначастиците,придобиватт.н.колаборации,илисътрудничества.Втяхголямбройизследователисепривличатдаработятвърхуединияобщпроект.

Уединението в кабинетната тишина–реалността за такавадейностне самовексперименталната,ноивтеоретичнатафизикаепочтинапълноизгубена:мисълтасе„подрежда”напоточналиния,кактопридобреустроенитепроизводства.

Изкуствотопрезпоследнитедесетилетиясъщонесеоказачуждонаколективнототворчество,въпрекифакта,чешедьоври,създаденипотакъвначин,несенаблюдават.Тягатакъмколективниятрудвизкуството,кактоивнауката,свидетелстватзадемок-ратизиранетонакултурата,заувеличаванеброякактонасамитетворци,такаинапотребителитенатехнитепродукти.Напълноевъзможно,товаявлениедаеследствиеотпостепеннотоутвърждаваненановияплуралистиченпринципвкултурата.

5.1. Научни школи. Отдавнаезабелязано,чеустройстватанавсичкиниванакоетоидаеобществодублиратеднодруго“отгоренадолу”.Внаукатаиизкуствотосасъществувалииднессъществуватвластовиотношения,наподобяващидържавните.Очевиднитепаралелиса:абсолютнатамонархиявдържавата–майсторътинеговитепомощницивзанаятитеиизкуствата;вуниверситетитеотношенията:учителят–уче-никът,внауката–големитеучени,итехнитешколи.

Няманищоосъдителновтова,чеоколоизвестнияученилихудожниксепоявяватпоследователи,коитозапочватдаработят,вдъхновяваниотнеговитеидеи.Могатдасеприведатмножествопримери,когатотакиваученицисамиставатголемиучениилитворцивизкуството,исамисъздаватшколи(Платон,Рубенс,Дюма,ИвСенЛоран,Бор,Ръдърфорд,Ландау).

Нокогатоголемитеучениилихудожнициполучаватвласт,тосъвсемневсичкиоттях“издържат”изпитаниятанатазивласт.Понякогавтакиваслучаишколитепри-добиватчертинамафиотскикланове,водещиоткритаборбасдругишколизафинан-сиране,замястовнаучнатайерархия,заматериалнипридобивки.Всичкосестремикъмстабилност.Известное,чекариериститевиждатнай-стабилнотомясто–уви,навърхананаучнатайерархическастълбица.

Неказабележим,чекогатопроцесътна“обучението”сепродължавадълго,ученикътвземаотучителяпрекаленомногоипотозиначинзагубвасвоятаиндивидуалност.

Намнозинасуетните“учени”хораедосталеснодабъдатученицинаизвестниличности:изглежда,едначастотславатаназнаменитоститепадаивърхутях.“Нищонямампротив,тойдасесмятазамояученикощедвадесетгодини,некасамонезабра-вядаплащазаученичествотоси”,–шеговитоказалВолтерзаединвелможа,койтоеразправялнавсякъде,чевечедвадесетгодиниебилученикнаВолтер.

5.2. Научни Институти.Твърдението,чепрогресътвнаукатаитехнологиите

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 37: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009288

е невъзможенбез освобождаванена големите учени от преподавателска дейностпринадлежиназнаменитияфизиологКлиментТимирязев[1].СнеговитеусилиявРусия,по-точновСъветскияСъюз,аследтоваивостаналитестрани,започнахадасепоявяватспециализиранинаучниорганизации–институти[2].Тесеоказахаудобнииефективниместазаразработваненапроекти,особенотакива,вреализиранетонакоитоебилазаинтересованадържавата:разработки,свързанисвъоръжаването,кос-мическипрограмиидр.Натезицелисеподчинявалоисъздаванетопритяхнакрупнипромишлено-технологичнибазисразвитаинфраструктура.Поначалоинститутитесеизграждахаподегидатанаавторитетниучени,накоитодържаватаможешедадовери,нерядкозначителниресурси.

5.2.1. Институтът “със свое лице”. Къмкраяна50-еиначалотона60-егодининаминалотостолетиеДубнабешемалкоградче,изолираноотгрижитеипроблемитенавсекидневнияживот.Имашевсичконеобходимозанормалнанаучнаработанасъ-бранзадстенитенаинститутаколектив,съставеносновноотмладиучени,инженериитехници.АкосевземепредвидживотанажителитеотцелияСъветскиСъюз,товтоваизключителноположениесечувствашенещозатворено,изкуствено,подобнона“развъдник”,инесъвсемсправедливо.КактонавреметосиГьотеподчертаваше,че

“Вселената е тясна за природата Изкуството вирее най-добре в затвора”Еднаотсъщественитеспънкибешеограничаванетонаобщуванетоисътрудни-

чествотосучениот“западния”свят.Участиетовнаучниконференцииилисъвещаниявтезистранисепревръщашевголямпроблем.Предвижванетонапредпритакиваусловиябешесериознозатруднено.Удивителнотообачеетова,чевредатаотзатворе-носттананаучнияколективотоновавреме,епо-малка,отхаосанаобщуванетоднес.Сегахоратаняматвремедасезамислят,даразмишляват–презцялотовреметесамопътуватинепрекъснато“общуват”.Притоваеизвестно,чеспокойният,задълбочениобмисленанализебилпривилегияизадължениенаучениявъввсичкивремена.

В.И.Векслер,директорътнаЛабораториятазаВисокиЕнергии,управлявашеянапълновдуханавремето–еднолично.Едноличнотоуправлениедаварезултатитогава,когаторъководителятносиотговорностзасвоитедействия.Кактоеизвестно,еднотоидругото,т.е.“едноличнотоуправление”иотговорността,пооновавремегоимашевизобилие.Векслересъздалнаистинатворческаобстановка.Сътрудницитена лабораториятадостигахадо впечатляващирезултатинапълно самостоятелноиправехаоткрития.Лабораториятаимашесвоятпът,свое“лице”.Постиланаработата,изразявайкисесдумитенадругголямученА.М.Балдин,“В.И.Векслерумеешедавзаимодействасголямбройнаизвестниспециалисти,–бешеколективист”.

5.2.2. Учените като заложници на кариерата на директорите. Спокойниятпериодстимулираразцветнавсичкихарактеристикиначовека,втовачисло,уви,инанеговитепороци.Инерядкоставатака,че“величиетонаучениясесъстоивтова,доколкотойеспиралразвитиетонанаукатавсвоятаобласт”[3].Институтитестяхнотоавторитарно“ръководство”надиректоритенай-добреспомагатнатозизастой.

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 38: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 289

Понастоящемчестосеслучва,чесътрудницинанякоиинститутивРусияставатзаложницинакариератанасвоитедиректори.Подобнонанемийскитежреци–царетенагорите,такиваръководителистарателноохраняватсвоитепостове,недопускайкиблизодолабораториитеталантливитехора,способнидаимбъдатконкуренти.Са-мовластиетонадиректорите,безупражняваненанеобходимияконтролвърхутяхнатадейностпогубинашитеинститути:очевидно,тепостепеннозагубватпървоначалнотосиизключителнозначение.Финансиранеотразличниорганизацииифондовевсепо-честополучаватнеинститутите,аопределениколективиилиотделникрупниучени,използващиинститутската база заизпълнениена своитепроекти.Това е особенопопулярнонаЗапад.

5.3. Колаборациите – големи авторски колективи. Презшестдесеттеиседем-десеттегодининаминалиявекфизикатанависокитеенергиисепревърна,поизразанаИ.С.Шкловски,във“физиканаголемитебатальони”и,некадобавим,наголемитепари.

Идеятазаголемитеавторскиколектививнаукатаводипроизходаси,разбирасе,оторганизациятанаманифактурите,къдетопроцесътнапроизводствотонанякакъвпродукт енеобходимодабъдеразделенналесниоперации, коитомогатдабъдатсвършениинеотмногограмотниработници.КактобеписалДекарт[4],“истинатанеедаденапредварително,тятрябвадабъдеоткрита,откритаспомощтанаметодииоръдия,коитомогатдабъдатизползваниотвсеки...колкотоипосредствендабъденеговиятум”.ПовреметонасамияДекарт,аипо-късно,методътнаколективнототворчествовнаукатаебилизползуванрядко,аитовнаучнидискусииинай-често–въввидпреписка.

Запръвпътнаучнитесътрудничества,международниколаборации,съставениотоколо20души,сепоявяватвначалотона60-тегодининаминалиявеквЛаборатори-ятапоВисокиЕнергиивДубна.Процесътсеотприщя,ипонастоящемзасъздаванетонауникалниексперименталнипостановкиипровежданетонаизследваниястяхсеорганизиратогромниколаборации,обединяващивавторскиколективстотициидорихилядифизицииинженери.Представатазаосновнитезадачинаекспериментаупо-вечетооттяхетвърдеограничена.Тесъздаватотделнивъзлинаповечеилипо-малкоуниверсалнатапостановка.

Скаквоепредизвикананеобходимосттаотголемиколективи?Отговорътнатозивъпроссекриекактовсложносттанаексперименталнитедетектори,такаивуникал-носттанасистематазаполучаванеиобработканаинформацията,изискващизатяхнатаразработка,създаванеиподдръжкамногобройниспециалистиотразличниобластинатехникатаизнанието.Нотованеевсичко.Другатапричинаесвързанасбедносттанатехническатабазанановотониво–комплектиотстандартнитехникиипрограми,произведениотспециализиранипредприятия,затоваповечетооттезикомплектиотустройстваипрограмитрябвадабъдатпроизведениврамкитенасаматаколабора-ция.Немаловаженфактор,съдействащза“раздуването”наколектива,представляватматериалниятифинансовиятаспекти.Защотозадгърбанавсекиучастниквекспери-

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 39: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009290

ментастоиорганизацията,коятогоподържаикоятотрябвадавнесевколаборациятаисъщественматериаленпринос.

Нарастванетонаколективачестопътиставапорадивключваневнегозначителенброймениджъриичиновници,сцелосигуряваненаадминистративнатаподдръжкаотстрананаогромниябройстрани-участницииинститути.

5.3.1. Принципът на изграждане на колаборации. Колаборациитесаизградени,основно,споредсредновековнияпринципнацехове,обединяващзанаятчиите.Отделнигрупимладихора,занимаващисестесенкръгзадачииликонкретендетектор,единотмножествотовексперимента,отначалосеобучават,аследтоваработятподръко-водствотонанякойот“майсторите”–опитенидостатъчноквалифицирансътрудникотколаборацията.Товаеединдостасполучливопитзасъздаваненаиндустриалнипредприятиязатворческа,научнаиинженернадейности.Главнитеначинизауспеш-натаработатуксезаключаватвмногочестиобсъжданиянавсякастъпкаотизграж-данетонанаучнияилитехнически“продукт”,ивпочтизадължителнотопериодичноизлизаненавсекиотучастницитесъссвоисобственипредложения–меморандумиповъпроситенавъзникващитепроблеми.

Безусловно,водещиинай-продуктивноработещихоравтакиваголемиколабора-циисасамоняколкодуши,защотоеясно,че“неотвсякакводървоставаМеркурий”.Вколективот500души,например,товаса,катоправило,10-15души.Таковасъот-ношениемеждуспособнииобикновенихорасенаблюдаванавсякъде:вучилищата,университетитеит.н.Изглежда,стозифактсеобяснявазаключениетонасоциолозите,че,акоразходитезанаукапревишават3%отнационалниядоход,по-нататъшнотоуве-личаванеасигнациитенямададаваочакванитерезултати–най-вечепорадинедостигнаспособнихора.Тозидефицитнезаплашвастраните,вкоитозанаукатасеотделятзначителнопо-малкоот3%отнационалниядоход.

Очевидное,чезаталантливияинестандартниячовек,неелеснодаработивподобниголемиколективи,защототойнеминуемотрябвадапринадлежикъмспе-циалноподбраната“порода”учени,проверениза“съвместимост”,кактовслучаяскосмонавтите.Туктържествуватесниятпрофесионализъм–нямамястозаникаквиотклонения,колебания,съмненияи“глухиулици”,тъйхарактернивнаучнатаработа,нямамястозаинтуицияи“фантазиране”.“Ентусиазмът”естрогодозиранисепроя-вяванай-много,когатосеподхващапроцедуратазаразписваненаотговорницитепоквадратчетатанайерархичнатаструктура.Задачитесапоставениконкретно,работатаеразписанатвърдоие“резултатнасъзнателнаорганизация,осъществяванаот“най-светлитеумове””.

Всичко е набелязано, плана спрямо,Работа има, – какво да се прави – няма”,

бешеписалвпоематаси:“ЕвгенийСтромынкин”,известниятсъветскифизикХерценИсаевичКопилов.

5.3.2. Колаборацията като “дан” за демокрацията: конкурентна борба. Появяването на големи авторски колективи, събрани около една задача начело с

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 40: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 291

учени-мениджъриесвоеобразенданзадемокрацията.Създавасееусещане,честоилюзорно,заравноправиенавсичкиучастницивексперимента.Врамкитенатакиванаучниобединениямогатдасепоставятирешаватобемниисложнивтехническоотношениезадачи.Повремемежду60-теи80-тегодининаминалиявекколаборациитедопринесохазамножествооткритияинапълноподменихаинститутите.Съществуватобачеиопределенинедостатъци.Например,наличиетонаголемиавторскиколективидонякъде“обезличава”общиярезултат.Всъщност,никойперсоналноненосиникакваотговорност.Асамиятрезултат,задкойто“стоят”околохилядадуши,изглеждаособе-нозначителен,дорикогато,посъщество,тойнепредставляванещоособено.Саматапредставазаавторствоиавторскиправадевалвира.

Вгонитбатазапървенствотовконкурентнатаборбазаприоритетвоткритиятаколаборациитепонякогаизлишноизбързватспубликуванетонарезултатитеси.Неот-давна,например,едновременноняколкоколаборацииотЦЕРНпубликувахарезулта-титезанаблюдениетонакварк-глюоннаплазмавядра,привсе,ченякоиотданнитенебяха,мекоказано,достатъчнопроверени:единфакт,поставящподсъмнениецялотоинтереснонаправление.

Сдругидуми,“болестта”надемократичнитеобединения–колаборациитеесроднанаобщоизвестнитедемократичниобщества:остратаконкурентнанадпревара,борбазаприоритетвнаучнитеизследвания,рекламатакатосредствозадобиваненапари.Ситуациятасезадълбочавапринаддържавниинститути,такивакатоЦЕРН,ОИЯИ,къдетобездостатъченобщественконтролсепоявяваопасностот“монополизациянанаучнатаистина”.

5.3.3. “Свои” и “чужди” – корпоративен интерес. Вепохатанабезпощадна-таборбазасъществуваниечовекотчуждотоплемеебилвраг.ДабъдешсвободенгражданиннаРимебилопо-изгодноипочтено;народите,считаниза“варварски”,доставялиробите.

ЦЕРНевъзможнонай-демократичнатаорганизация,нодориитамсъществуваяснаграницамеждустраните-участницииостаналитестрани,нечленуващивнея.“Нашиятград”,нашиятинститут”,“нашатаколаборация”,отеднастрана,идругитеградове,институти,колаборации,третираникатосъперници,апонякогакато“врагове”вжестокатаборбазаресурсиифинансиране–отдруга.

Естествено,участницитевъввсякаквотрудово,втовачислоивнаучнообединениесазаинтересованивпроцъфтяванетонатяхнотопредприятиеиизпитватгордостотнеговитеуспехи.Вслучай,четозикорпоративенинтересспомогвазасътворяванетонановнаученилинаучно-техническипродукт,неговатаполезностебезспорна.Честообаче,представатазакорпоративнияинтерессеизползувазаприкриваненанедостатъци,многогодишнипреувеличенияидезинформациянаобщественосттазамнимиуспехи,коетоводи,катоправило,къмпровалнапоставенатазадачаидеградациянаколектива.Очевидно,корпоративниятинтересвнаукатаезло,“минасъсзабавенодействие”.

МногоотоснователитенаОбединенияИнститутзаЯдрениИзследвания,втовачислоиВ.И.Векслерсепридържахакъмлиниятанаповедение:“наши–чужди”(ко-

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 41: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009292

етоседиктувашеотсистематанаполитическопротивопоставяне).Безусловно,такъвподходимамалкообщосистинскияколективизъмихолистичнатаидея.Разбирайкитова,ръководствотонаЦЕРНподтикваотделнитеколаборациикъмсътрудничество,макаринаконкурентнаоснова.

5.3.4. Бъдеще на колаборации. Хората,вдаденияслучайфизиците,повярвахавъввеликатасиланапарите.Защодасенапъвамесхитроумнииизящнипостановки,дасемъчимвтърсененаобходнипътища,когатоможемдасепредвижваменаправокъмцелта,поутъпканипътища,бездасеограничавамевразходите?

Потозиначинвекспериментитепофизиканачастицитепривисокиенергиисенаблюдаваудивителенконсерватизъм,итонесамоворганизациянаработата,ноивметодитенаизследвания.Впродължениенавечемногодесетилетияученитезадаватсвоитевъпросинаприродата,катоупоритоприлагатедниисъщиметоди,едниисъщипонятия,движейкисепостандартнитепътища,увеличавайкиразмеритеиинформаци-онниякапацитетнадетекторитеиенергиятанаускорителите,пренебрегвайкимнениетонаМишелМонтен,изказанопреди400години:“Азмогадапреспяиобезсиляумасиисвоятапроницателност,влачейкисепоутъпканипътеки,кактогоправицелиясвят,бездаупражнявамиусъвършенствамсвоитесобственисили...”.

С течениена времетодори колаборациите внепрекъснатия си растеж, за съ-жаление,придобиватчертинабюрократични,консервативниитрудноуправляемиорганизации,подобнинанякоиотИнститутите.Строителствотона съвременнитеускорителиидетекторикъмтяхсепротакватмногогодини.Апаратуратаитехноло-гиитеостаряватпредидасапроработили.Практическинесесменятиръководителитенаколаборациите.Гласуваниятаоттипа«консенсус»намногобройнииабсолютнонеравностойнинационалнигрупивобщитесъбрания,т.н.бордовете,сепревръщатведнаформалност.Пъкинеетайна,чевнаукатанитодемократичнотогласуване,нитоконсенсусътнегарантиратистинносттанаеднотвърдение.

Честопътинационалните групиработят катопроизводственипридатъцикъмпо-силнителаборатории,катоизползуватнесамотехнитеидеиичертежи,ноиелек-тронитеимкомпонентииматериали.Исъвсеммалъкбройоттяхсаспособнисамидапоставятирешаватотделнинаучнипроблеми,ползувайкиуниверсалнооборудване,създаденособщиусилия.

Променитевархаичнатаструктуранаколаборациитемогатданастъпятблаго-дарениеразвитиетонатехника,новитехнологиииновиинформационнисредства.Първитещеускорятсроковетезапусканенаобектите,авторитещеспомогнатнаци-оналнитегрупидастанатпо-автономни.Заизпълнениенанякоиконкретнизадачитезигрупищемогатдаобразуватпомеждусивременниасоциации.Викономикатаподобниобединенияотдавнавечесъществуват.Прототипътнаеднаинформационнасистема,коятоможедапроменихарактеранаработатавколаборациите,аитяхсамитееналице.Например,благодарениенановияначинзапредаванеизапазванеинформа-ция,глобалнотообединениенаизчислителнитемощностиивисокоскоростнимрежинавръзка,(напримерсистематаGRID),възможноедабъдатсъздаденанезависима

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 42: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 293

обработканачисловитеданниототделнитегрупи.Тогаваинай-интереснатаизследо-вателскатаработащеможедабъдеизвършванадалечизвънпределитенацентъра–внационалнитеинститути.

5.4. Ръководители и администратори. Гаранциязауспешнатаипродуктивнаработанаученитеихоратанаизкуствотоетворческатаатмосферавколектива.Неевъзможнотазиатмосферадабъдесъздаденабезнужнотовниманиеотстрананаобщносттаиръководствотоиуважениекъмдейносттанавсекиедининдивид.Еднаотглавнитезадачинадобрияръководител,безусловно,представляваосигуряванетоатмосфератазасвободнидискусии,нетърпимосткъмвсякакъвродлъжаипокрови-телствона“своитехора”.

Ръководителятнанаучнияколективедлъженспомощтанавсичкимеркидане-утрализира,балансираотрицателнитекачестванатворческитесиработници,коитообикновено,саобратнопропорционалнинаспособноститеим.Еднооттезикачествае“библейското”чувствоназавист.Обаче,трябвадасеимапредвид,чесаматазавистдобавякъмсамочувствиетонатози,накоготозавиждаме.Излиза,чедоритакъвпорокможедаиграеположителнароля.“Незавиднаесъдбатанаонези,накоитоникойнезавижда”–бешеписалЕсхил.

Дълбоко вкоренената внауката традицияна занаятчиите, когато заповедтанамайстораезаконзавсички,спомагамногозаустановяването“диктатурата”наръко-водителя.Товаетърпимо,акореалнитезнания,дълбокоторазбираненапроблемаиопитаподдържатнеговияавторитет.Вдействителностсеслучва,че“авторитет”сесъздаватака,кактотойсепрактикувавполитиката,садминистративнотоположениеналичността.Подобна ситуация водидопоявяването около такива “учени-начал-ници”множествонедобросъвестни сътрудници, а подмазваческотоповедениенаобкръжениетоводикъмподмянанаценности,безпринципности,вкрайнасметка,къмразминаванесистинскитецели.

Очевидно,изпълнителнитевсвоитеконкретнидела“наемни”(всмисъл,чегиинтересувасамозаплащанетонатрудаим)научниработници,коитосадобрепред-ставениивавторскитеколективинаколаборациите,неепо-малкозло.Тесадълбокоравнодушникъмголемитепроблеминафизикатаинауката.

“Няма нищо по-опасно от равнодушните,те винаги са еднакво послушни”,

пишебългарскияпоетСтефанЦанев.5.5. Колективното творчество в изкуството. Гръцкотоизкуство,сизключение

нанароднияепос,ебило,изглежда,чистоиндивидуално–авторско.По-късно,сус-тановяванетонахристиянствотовеченеебиловажнокойразнасяБожието“слово”донарода.Известносттанаавторанапроизведениетонесамонеебилапоощрявана,ночестонеговотоимесеескривало.Известное,чеощеспартанцитенесаседоверя-валинасвоитесъгражданиотнезнатнияпроизход,ипритоваизказалиинтереснаиважназавсичкиидея.Тазиидеяебилаприписванананякойуважаванчовекитогаваебилавъзприеманаотвсички.Такаидоднеснееясночийпсевдонимеиметона

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 43: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009294

УилямШекспир,койепроектиралготическитекатедрали.Безименниоставатимногоотиконописците.

ИзкуствотонаВъзражданетоебилодълбокоиндивидуално,обачеуместноедасиспомнимколективнитепосвоятасъщностсредновековницеховенахудожниците.Почтипреди450 години са сепоявявали значителнихудожественипроизведения,рисуваниотдвамаизвестнихудожници.Например,“Светотосемействосвенциотцветяиплодове”нахудожницитеЯнБрьогел(1568-1625)иПетерВанАвонт(1600-1632)иликартината“Рай”наХайндрикдеКлерк(1570-1629)иДенисванАлсеоота(починалоколо1626),съхраняванивМюнхенскатаПинакотека,идр.

Внай-новатаисториянаизкуствата(ХІХ-ХХвв)сепоявяватиотделниколек-тивнилитературнипроизведения–набратятаГрим,братятаГонкур,по-късноИлфиПетров.Картините,комбинираниотдвамахудожници–“Утровборовагора”наШишкин-Савицки, или “Есененден вСоколники” са билипо-скороизключения,отколкотоправило.

ОтначалотонаХХвекпривличанетокъмколективноизкуствосезасилва.ДориМалевичсъздававъвВитебсккомунатаУНОВИС,провъзгласявайкиидеитезаано-нимностнапроизведениятанагрупата.Въвфутуризмаидадаизма,индивидуалнототворчествосееотричало,асмисълътсеевиждалвобщотопредназначениенапро-изведението,анекатоотражениенадушатанахудожника.

Отсредатана50-тегодининаминалиявек,вотговорнамасоватакомерсиализа-циянаизкуствотосепоявяватразнообразниформинатворчество,алтернативнинатрадиционното:мейл-арт,хепънинг,пърформънс,инсталацииипр.Тезипроизведениясеотличаватскратъкпериоднасъществуване,сотказотавторство,оригиналностнатемитеиизпълненията(колективнодействие)ит.н.Някоилидеринатезинаправ-лениятвърдяха,чеизкуствотонаотделенхудожникедостигналопределаси,ичеенастъпиловремезапреходкъмколективниформинадейност.

Жанрът“добавииизпрати”станаизключителнопопуляренвкомпютърнатаи-мейлмрежа.Някоитакивапроизведенияциркулиратвмрежатавечевпродължениенамногогодини.Например,идоднесможедасеполучипопощатаколажътнахудожникаРеемДжонсън,макартойдаепочиналпрез1995г.Впоследнотовреместанахапопулярниколаборационните“бук-арт”-и–колективникниги,колективникомпакт–дискове.Дажечетенетонакнигииливестнициставапосъщияпринцип:прочелсия–оставиянякъдезанякойдруг.

Всъвременноторускоизкуствоизвънредномногосахудожниците,работещивсъавторство.Технитеработииматпо-скорохарактернатърсене.Тесъздаватпърфор-мънси,например,инсценирайкинай-обикновенижизнениситуации“насъвременниясъветскичовек”,представятмоделнасамолет,изготвенотваленки,съчиняватмузи-калнипроизведенияипр.Товасабезбройнитегрупи“Мухомори”,“Некрореалисти”,“Новихудожници”ит.н.

Съвместнототворчествоставанесамоформанасъпротивлениенапазаравизку-ствотоинамотивите,проникналидълбоковхудожественияинаученживот:индивиду-

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 44: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 295

ализма,кариерата,успеха,славата,парите.Необходимосттаотконкурентоспособностпоставясъщосвояотпечатък.

Увлечениетосподобноколективнотворчествосееслучвалоипо-рано,вдругиепо-хи,носледтова,заедносъссъзряванетонаопределенинаправлениятоезатихвало.

Вживописта,макаридасесъздаватогромнипоразмерикартинисучастиетонаголямбройхудожници,колективносттаизглежданесъвсемубедително,понежеавторътнапроизведението,обикновеносеоказваединчовек.Докатосъздаванетонафилми,театралнипостановки,архитектурниансамблиерезултатнатворческиятруднаогроменбройдейцинаизкуството.Посъществотовасасъщитенаучниколаборациисголямбройсъавтори.Успехътнаработатанаколектива,катоивколаборациите,всепак,доголямастепензависиотталантанахудожественияръководителнапроекта.

5.6. Колективизмът и холистичният принцип. Стремежътнанашето времекъмколективнототворчествосепроявявавсепо-силно.Тозифактявносимволизирановатаспиралапопосокакъмдемократизациянаизкуството,подобно,например,наувеличаванетоброянаавторитевтрудоветепофизиканачастиците.Привличанетонатехникатавизкуството–компютри,видео,киноипр.внасячетвъртотоизмерение(време)вхудожественитепроизведения,правигиизменчивиимногообразни.Колек-тивниятпотребителсамставаколективенучастникприсъздаванетонахудожественияпроект.

Некаотбележимедноследствиеотпоследнитетенденции,свързващинаукатаиизкуствотособщественияживот.Кактоипредивнаучнитеколективи,аивобществотоизцяло,личността,героятиграятизключителноголямароля.Товаставанезависимооттова,черешениятанапроблемите,кактовнауката,такаивмногодругисферинаизкуството,носятизключителноколективенхарактер.

Напоследъксепроявявастремежътнаобществотокъмноватапарадигмавкулту-рата–знаменитителичностидействатврамкитенаколективнототворчество,обачевсекиотделенчленнаколективаесвободенвсвоитетърсенияиеравноважензацялотопроизведение.

Литература[1].КлиментТимирязев(1843-1920),професорнаМосковскиуниверситет.[2].AlexeiB.Kojevnikov,Stalin’sGreatScience,TheTimesandAdventuresofSovietPhysicists,

HistoryofModernPhysicalSciences.Vol.2.,ImperialCollegePress,2004.[3].Репликатанаакад.Е.П.ВелиховвинтервюзавестникаАИФ.[4].Р.Декарт,Избранныепроизведения,М.,1950,111.

н а у ка и о б щ е с т в о

Page 45: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009296

НИКОЛА ТЕСЛА – ГЕНИЙ, ИЗПРЕВАРИЛ СВОЕТО ВРЕМЕ

В. Танева-Тончева

През2006год.светътотпразнува150-татагодишнинаотрождениетонаНиколаТесла.

Сложно е да се открие в историята наелектротехникатаинапредавателнататехникапо-ярка,интересна,инееднозначналичностотНиколаТесла(1856–1943г.)Едвалинякой,прочелпълнатамубиография,щесеучудинаизобилиетоотвъзторжениепитети,изреченипонеговадрес.СлаватанаЕркюлПоаропо-мръквапредблясъкаиразмаханатворческатамисълнавеликиятсръбскиучен.

Въпрекитова,вроднатаучилищнапро-грамапофизика,вуниверситетскиякурспофизикаикоетоепо-учудващо–поелектро-техника–фамилиятаТесласесвързваедин-ственосединицатазамагнитнаиндукция!Вдействителност,нанеговитепатентиизрастваенергетикатанаХХвек.Тойоткривафлуорес-ценцията,предлагавнедряванетонапромен-ливиятоккатопо-ефективнаипо-икономична

системанаелектроразпространение,предаванетонаенергиянаголемиразстояниябезпроводници,построилепървияелектрическичасовник,турбината,двигателянаслънчеваенергия.ИзобретяварадиотопредиМарконииПопов,получаватрифазентокпредиДоливо-Доброволски.

Нотоваебиломалкозанего.ТесланяколкодесетилетияработинадпроблемазаенергиятанацялатаВселена–какводвижиСлънцетоизвездите.НеговиятблизъкприятелМаркТвенгонарича“повелителнамълниите”,аРъдърфордговеличаекато“вдъхновенпророкнаелектричеството”.Стремежътмудазнаеистинатанямаграни-ци.Освенспрофесионалнитесизаниманияпоелектротехника,Теслапишестихове,занимавасесмузика,философия.Говори8езика.Вживотаму,отсамотоначалоприсъстванещо,накоетотрудноможедаседадеиме.

Всичкозапочваощевдетството.НиколаТесласераждана10юли1856г.вс.Смиляни–Хърватия.Каточетвъртодетевсемействонаправославенсвещеник,нанегомуеотреденодуховнопоприще.СледпрекаранавдетствотоболестмладиятТеслазапочвадастрадаот“странни”фобииинатрапчивиидеи.Пословичененапримерстрахътмуотболестиимикроби.Годинипо-къснощесечува,чевхотелите,вкоито

и с т о р и я

Никола Тесла (1856-1943)

Page 46: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 297

отсяда,искапо18хавлиидневно,аакооколосервиранатахранапрелетимуха,тойщенастоявазасмянатай.

ВПолитехникатавГрацНиколапрекарвацялотосисвободноотлекциивремевопитнителаборатории.Въввторикурсработиприизвестниятогавапроф.Пешл,скоготосподеляидеятасизаиндукционниядвигателнапроменливтокипрез1882г.построявадействащмодел.

След завършване на института, Тесла работи като инженер-електротехник вБудапещаиПариж,къдетосрещаТомасЕдисонипонеговапоканазаминавазаНюЙорк.

ПотовавремеТомасАлваЕдисон–“кралятнаизобретателите”–евзенитанаславатаси.Въгленовиятмикрофон,електрическаталампа,фонографът,динамома-шината,правятсвояоткривателмилионер.Новсичкиработинаименитияамериканецвобласттанаелектричествотосебазиратнапостояннияток.

ВлабораториитенаамериканскияизобретателТесланепрекратяваработатасипоусъвършенстваненасистематазапроменливтокипрез1887г.получавапатентзанея.“Студенатавойна”междудваматавеликиизобретателиприемадостанелицеприятнаформа.ЕдисонкритикувагенераторитенаТесла,правипубличнидемонстрации,накоитоумъртвявамишкиикучетаспроменливток.

Противоборствотонадваматаизобретателидовеждадотам,чеЕдисонсехващанабассъсТесла,ченепроменливотоковите,апостояннотоковитесистемиработятпо-добреимупредоставяединотзаводитеси,койтодабъдеелектрифицирансгене-раторитезапроменливток.Дажеобещаванаградаот50000доларанаопонентаси,акоимадориединдоларикономическиефектоттованововъведение.Норезултатитенадминалиинай-смелитеочаквания,коетонапълнообезкуражаваЕдисон–тойот-казвадазаплатиобещанотовъзнаграждениеимоменталноуволнявамладиясърбин,оправдавайкисес“традиционнотоамериканскочувствозахумор”!ДокраянаживотасиТеслащеостанеобидениогорченоттазипостъпка.Когатопрез1912годинасезаговорва,чеНобеловатакомисияобсъжданеговатакандидатура,заедностазинаЕдисонзанаградатапофизиказаприносаимвразвитиетонаелектричеството,Теслакатегоричноотказвадаимакаквотоидабилообщосамериканскиясиколега.Вслед-ствиенатова,НобеловатанаградапофизикаотивауНилсГуставДален.

Опитът,практикатаиогромнатаерудиция,кактоифинансоватапомощнаняколкобизнесмени,позволяватнаТесладавнедриконструиранияпо-ранопрез1885г.,новмоделелектрическалампа–електродъговаталампа(ElectricArcLamp)–зауличноосветление.НатрупанитесредстваипопулярностпомагатнаНиколаТесладаосновесвояфирмапрез1887г.–“ТеслаелектриклайтКъмпани”.

Въпреки,че“ТеслаКъмпани”нямавлиятелнипокровители,тяуспявадаразширисвоятадейностиосигурявафинансовастабилностисвободанасвоясобственик.

ВработилницитенасвоятакомпанияТесларазработва исъздавацялатаапаратура,необходимазаексплоатациянаустройствазапроменливдвуфазенток–генератори,електродвигатели,трансформатори–пригодимикактозачестота60херца(честотата

и с т о р и я

Page 47: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009298

наТесла,валиднаидосегазаСАЩ),ноизапо-високи–133херца–ипо-нискичес-тоти–до25херца.ПравизаявкавПатентнатакомисиянаСАЩиполучавапатенти,отнасящисезановасистемазапренасяненаелектроенергияпосредствомдвуфазенпроменливток.Втеоретичнитедопълнениякъмтезипатенти,обачесеобобщаваслу-чаятзатрифазенимногофазенток,коетогодинипо-къснощемупомогнедаотстоипредсъдаправотосинапървооткривателсрещукомпанията,коятовнедряватрифазнатасистемавЕвропа–АЕГ.Тя,отсвоястранаезадълженадаизплатинафирмата“Уес-тингхаузЕлектрикКомпани”огромнипаричнисуми.ВъзникналитеоколотозиказусспоровеисъдебниделадоказалиеднозначноприоритетитенаТеслапоотношениенавсекидетайлнамногофазнатапредавателнасистема.

МилионерътДжорджУестингхауз,впечатлен,предлаганаТесладоговорзаединмилиондолара запатентитемуплюс авторскитеотчисления, плюс единдолар завсякаконскасиланагенераторитеиелектродвигателитенадвуфазенпроменливток.ПотозиначинУестингхаузизкупувавсичкитенад40патентанаТесла,спомощтанакоитогигантскатазадача,коятосиепоставил–даприведецялатапромишленостнаСАЩнаработаспроменливток–ставаизпълнима,ощеповече,следпострояванетонапърватавсветаводно-електрическацентраланаНиагарскияводопад,изцялообо-рудванасдвуфазнитегенераторинаНиколаТесла.

ВИСОКОЧЕСТОТЕН РЕЗОНАНСЕН ТРАНСФОРМАТОРСлед1890г.НиколаТеслазапочвановетапвизследователскатасидейност–а

именно–ВЧиСВЧтокове.Първоначалноразработвагенераторс348магнитниполюса,скойтополучавапроменливтоксчестота10–20kHz,по-къснодостиганевижданитеза

краянаХIХвек100kHz,амечтаезачестотипоне100MHz.

Първото упоменаваненаВЧколебателен контур на Тесла свъздушентрансформаторможедасенамериощепрез1891г.впатентподназвание“Системазаелектри-ческо осветление”.Посредствомявлението резонанс, генераторътпреобразуватоковеснискачестотав “ток смного висока честота имноговисоконапрежение”,койтослед това захранва лампа с единединственпроводник.Открититеот Тесла през 1890 г. принципиза електрическа настройка нарезонансния трансформаторчрезФиг. 2. Патент 454622 – система за

електрическо осветление

и с т о р и я

Page 48: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 299

промянакапацитетанакондензатора,ставатбазазаразвитиеиповишаватролятаизначениетонакондензаторите,капацитетаисамоиндукциятазаразвитиетонаелектротехникатаирадиотехниката.Едновременностова,учениятрешаваивъпросасизолациятаприСВЧнапрежения–парафиновабаня,лененоилиминералномасло,използваниидоднес.

Търсениятаму довеждат до спомагателно,ноценнозамедицинатаприложение–електроте-рапията.Изследователятизпробвавърхусебесипроменливитоковесразличничестотиинапре-женияиправимногоценниизводи:1)влияниетона променливия ток върхунервните клетки сепрекратявапричестотинад700Hz;2)СВЧто-кове,дорипривисокинапрежениясабезопаснизаживота; 3) топлиннотодействиеможеда сеизползвавмедицинатазалечениеиразработванякоиелектротермичниапаратииприборизамедицинскоприложение.ПосетителитенаСветовнатаизложбапрез1893г.вЧикагогледалиучуденопредставлението,коетоежедневноосъществявалслаб,нервенгосподинсъссмешнафамилия–Тесла.Предзахласнататапубликатойпропускапрезсебесиелектричентокснапрежение2ми-лионаволтакатопоидеяотекспериментаторанебитрябвалодаостанеивъгленовапрашинка.В епохатанамладенчествотона електричествотоподобни “фокуси” саизглеждаличудо.Високочестотнонапрежениеотняколкомилионаволтаприрезо-нанснитечестотиеспособнодасъздадевнушителниелектричниразрядивъввъздуха,дългидесеткиметри.ТованавеждаТесланаидеята,чеполучаванетонасветлинаотелектрическителамписнажежаемажичканееединствениятначиндасенакараматериятадасвети!

НеобичайнитесиоткритиявтазинасокатойогласяваповременазнаменитатасилекциявАмериканскияелектроинженеренинститутпрез1891гнатема“Опитиспроменливтокствърдевисокичестотииизползванетоимзаизкуственоосветление”.Тазилекциясъбиранай-известнитеелектроинженериидонасянаТеслаширокопри-знание,правигосветовноизвестен.Тукзапръвпъттойспоменававъзможносттазабезпроводниковопредаваненаелектроенергията.Твърдениятамунесабезпочвенифантазии,защотопровежданеоспоримиескпериментипредзахласнататапублика.ВъвВЧелектромагнитнополетойвнасякактообикновениелектрическиламписна-жежаеманишка,такаиспециалносъздаденитеотнеголампибезнишка.Идватавидалампияркосветят!ТеслаизползварезонансентрансформаторсискровразрядзалекоиефективнополучаваненаВЧпроменливтокотпостояненилиНЧток.ТойпродължавадаизнасялекциивАмериканскияелектроинженеренинститут,коитовпоследствие

Фиг. 3. Лабораторията на Тесла в Колорадо Спрингс – отвън

и с т о р и я

Page 49: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009300

повтаряпредКралскотонаучнообществовЛондон,аследтоваивПариж.Лекциитеипоследвалитеследтовадемонстрациисепосрещатснебивалвъзторг.

През1892,‘93и‘94г.,получаваняколкопатентазановаконструкциянеоновоос-ветлениеизапредавателниустройства,базиращисенаизползванетонаатмосфернитеслоевезапредаваненаелектроенергиянамногоголемиразстояниябезсъщественизагуби.Теслапредполага,чеЗемятаеедингигантскикондензатор,вкойто:първо–могатдасепоявятиразпространятстоящиелектромагнитнивълниивторо–приподходящочестотновъздействиетакивавълнимогатдасевъзбудятрезонансно.Товаозначава,чедовсякаточкаотземнотокълбоможедаседокараогромноколичествоелектроенергия,стигасамовнимателнодасеизчислинужнатазацелтарезонансначестота!!!

Тесласезахващазаработаедновременноповсичкилиниисогроменентусиазъм.ЗаминававКолорадоСпрингс,място,известносмноготонабройужасяващибури.На2000мнадморскависочинаТесластроисвоярезонансентрансформаторсвпечатля-ващиразмери–първичнатанамоткаесдиаметър15м,вторичнатаесвързанасмачта,извисяващасена60мнадземятаиобвенчананай-отгоресмеднасферасдиаметър1м.Трансформаторътбилсвъзможностизапренастройваневширокчестотендиа-пазон–от60до150000Hz.

СтазивеличественаустановкаТесладоказва,че:а)планетатаЗемяепроводящо,отрицателнозареденокълбо;б)повременагръмотевичнабуряпоповърхносттайсеустановяватстоящиелектромагнитнивълни;в)презЗемятамогатдасеустановятстоящивълниизкуствено.Последнотодоказателствоеединотнай-зрелищнитеекспе-рименти,проведениотТесла.Когатозахранванетоотблизката,разположенанаоколодесетинакилометра,електростанциявърхутрансформатораеподадено,искровитеразрядиоткъммеднатасферадостигат40-метровадължина.Гръмотевицата,коятосъпровождаразрядитесечуваланаоколо20кмоттам,околокулатапламтялоогромносветещокълбо,ацелиятградКолорадоСпрингсбилобхванатотчудовищнапаника.Конетеполучавалиелектрошоковиударипрезподковите,междукракатанахоратаи земятапрескачалиискри, всичкиметалнипредметибилиобхванатиот студенипламъци(огньовенасв.Елм).Несамотова–изгорялгенераторътназахранващататрансформаторанаТеслаелектростанция.Нонезащотоекспериментътчерпелмногоголямаенергия,азащотовнамоткитенагенератора(подобнонавторичнатанамотканатрансформаторанаТесла)възникналимощнивисокочестотнитокове,апредизвиканитеоттяхискриизгорилиизолацията!!!НонесензациятаишумотевицатасацелтанаТесла–наоколо40кмоткулата,точнотам,къдетопопредварителниизчислениясеочаквадаевърхътнастоящатаелектромагнитнавълна,генериранаотексперимента,2000лампи,забитивземятасветват!

РезултатитеотекспериментавКолорадоСпрингсТеслаобобщававдългастатияпод заглавие “Проблемът заувеличаванена енергиятаначовечеството”.Статиятапроизвежданебивалшумиебилапреиздаванаицитиранамногократно.ТукТеслазапръвпътзаговорваза“Световнасъобщителнасистема”.

и с т о р и я

Page 50: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 301

СВЕТОВНА СЪОБЩИТЕЛНА И ПРЕДАВАТЕЛНА СИСТЕМАЕкспериментитенаНиколаТеславКолорадоСпрингссилновпечатляватДжон

ПирпонтМорган–собственикнабанкерскакъща“Морган”–единотнай-богатитехоранаоновавреме.ПонеговапоканаинженерътпристигавНю-Йоркпрез1900г.заосъществяваненаграндиознияпроект “Уордънклиф” (“War-denclyffe”) – световенцентърза безпроводникова връзка.Морганотделя150хил.долараи200-акровучастъкнаостровЛонгАйлънд.Тамсепостроя-ваневижданакуласвисочинанадземята57м,съсстоманенашахта, забита в земятана 36м.Кулатасевенчаес55-тоненметаленкуполсдиаметър20м.Пробнотопусканенаграндиоз-нотосъоръжениесеесъстоялопрез1905г.ипредизвиквапо-тресаващефект.“Теслазапалинебето над океана на хилядимили”–писаливестниците.Товаебилонебивалтриумфзаучения.Но...

През1900г.МаркониосъществявапредаваненатрансатлантическисигналпрезокеанадоКанада,систематамузавръзкасеоказвамногопо-икономичнаипо-перс-пективна.Макар,чеТеслаощепрез1893г.построявапървиявълноврадиопредавател,изпреварвайкистоваМаркони(през1943г.ВърховниятсъднаСАЩпотвърждаваприо-ритетътнаТеславизобретяванетонарадиото),тойпризнаванаМорган,чесеинтересуванеотсистемазавръзка,аотбезпроводниковасистемазапредаваненаголемиенергиидовсякаточканаЗемята.НоМорганискаименновръзкаипорадитовапрекратявафинансирането.СледтозипръвиединственпускнакулатаУордънклифТесланапускасградата,изоставяйкивнеявсичкитесибележки,чертежи,изчисленияиникогаповеченесезавръщанитокъмвъпросазаенергопрехвърлянето,нитонаострова.

Презследващите8годиниТеслапреживява“кризатананеразбраниягений”.Тойнеможедапроумеезащохоратанеприематевтината,неограниченаидостъпназавсекиенергия,коятоимсепредлага,аотиватнатрудни,скъпоструващиинискоефек-тивнирешения.Презтозипериодтойсеоткъсваотсветаисамостоятелноработипобезпроводниковотопредаванетонаголемиенергиинаразстояние.Тесласеотдаванаексперименти,закоитонищосигурнонеможедасекаже,освен,четойработипоизползванетонацялатаЗемякатопроводник.Спореднегоцялатапланетаможедасеразглеждакатоплътнометалнокълбенцеикаквотоможедасенаправисметалнототопче,товаможедасеосъществиисъсЗемята.

Фиг. 4. Кулата “Wardenclyffe” на остров Лонг Айлънд

и с т о р и я

Page 51: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009302

Втозиреднамисли,почтивсичко,коетоправиТесла,оставанеразбраноотсъв-ременницитему,аитойнесиеправитрудададаваобяснение.Говорисенапримерзастраннотосъвпадениенанеговексперимент,свързансавтоколебаниятаиГолямотонюйоркскоземетресение.Ощеизколегиятасеносятслухове,казаниврамкитенашегатасмногосериозентон,че“падането”наТунгускияметеоритеделонаНиколаТеслапопренасяненаенергия,използвайкиЗемятакатопредавател.

През1931г.,вечевъзрастен,новсетаканеуморим,НиколаТесладемонстриранасмаянатапубликанов,невижданфеномен.Отобикновенавтомобилсвалябензи-новиядвигателипоставилиелектромотор.КъмнегоТеслаприкрепянеголямакутия,откоятостърчатдвеметалнипластинки,сглобенаотзакупенивмагазинзарезервничастиелементи.”Ето,чеимамеиенергия”–заявяваизобретателят,сяданаволана,натискапедалаиколатапотегля.Такатойякарацяласедмица,развивайкискоростдо150км/ч.Никаквибатерии,никаквиакумулатори...

Бибилостранно,аковоеннитенеобърнатвниманиенатехнологиитенаНиколаТесла.В30-тегодинитойсезанимававкорпорацияRCAсъссекретнипроекти.Товасавоеннипроекти,вкоитовлизабезпроводниковотопредаваненаенергиязапоразяваненапротивника,създаванетонарезонанснооръжие,опитизауправлениенаклимата.Имамножествоверсииотноснотезиразработки,асегаепрактическиневъзможнодасеотделиистинатаотизмислицата.ВрамкитенатезиверсииеиФиладелфийскиятексперимент,разработеннесамоотзнаменитиясърбин,ноиотредицадруги,многоизвестни гениалниученикатоДжонфонНойман.Върхубордана военниякораб“Елдридж”монтиратдвагенераторанаТесла,сцелкорабътдасенаправиневидимзарадарите.Тазиразработкаеизвестнаподкодовотоиме„проектДъга”.Говорисе,чепривключваненагенераторитесеполучилпотресаващефект(коголищеучудиш?)–корабътизчезваотзаливаФиладелфияисепоявявавНорфолк,нанеколкостотинмилиоттам.Изключванетонагенераторитевръщакорабаобратновзалива,ночле-новетенаекипажасатежкопострадали.Имамъртви,имаитакива,коитосаживи,нонемогатдаходят,такива,коитоходят,нопадат...Всичкиживисаобхванатиотпълнадезориентацияидълбокужас.Порадитези“странични”ефекти,официалнатаверсияе,чепроектът“Дъга”сезакрива.

НиколаТеслаумирапрез1943г.всвояталабораториявпълнанищета.Милионите,коитоеималвпериоданаработасУестингхауз,безостатъкотиватзанесъстоялиясепроект“Уордънклиф”.Множествоотнеговитенай-важниразработкисаизгубенизапоколенията,аголямачастотдневницитеиръкописитемуизчезватпринеизяснениобстоятелства.Някоисмятат,чеТесласамгиизгарявначалотонаВторатасветовнавойна,смятайки,чезнанията,заключенивтях,сатвърдеопаснизанеразумнотоиглупавочовечество.

Тесланеоставясвояфизическатеория,носпомощтанабезчислениекспери-ментисъздавабазазаново–резонансноразбираненаелектромагнетизма.Тойсмята,чеВселенатаеединнанепрекъснатаелектромагнитнасреда,аматерията–еднаотпроявитенаорганизираниелектромагнитниколебания,коитомогатдасеопишатс

и с т о р и я

Page 52: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 303

математическиалгоритми.Ясное,чеизучаванетонанаследството,оставенониотНиколаТесла,неесвързаносамосисториятанафизикатаитехнологията,същносттамуевобщочовешкотозначениенатворчествотоинауката.

Литература[1]ANewSystemofAlternateCurrentMotorsandTransformers,DeliveredbeforetheAIEEat

ColumbiaCollege,NewYork,May16,1888[2]ExperimentswithAlternateCurrents of veryHighFrequence andMethodsofArtificial

Illumination,DeliveredbeforetheAIEEatColumbiaCollege,NewYork,May20,1891[3]ExperimentswithAlternateCurrentsofHighPotyentialandHighFrequence,RoyalInstitution

ofElectricalEngineers,London,February3-4,1892[4]ExperimentswithAlternateCurrentsofHighPotyentialandHighFrequence:ALecture

deliveredtheInstitutionofElectricalEngineersLondon:WithaPortraitandBiographicalSketchoftheautor/ByNikolaTesla–NewYork:[s,n.],1892

[5]OnLightandHighFrequencyPhenomena,FranklinInstitute,Philadelphia,February24,1893andNationalElectricLightAssociation,St.Louis,March1,1893

[6]LightandHighFrequencyPhenomena:ALecturedeliveredbeforetheFranklinInstitute,PhiladelphiaatitsSixteenConvertionHeldAtSt.LouisMO,February28 th,March1stand2nd,1893/NikolaTesla–NewYork:PublishedbyOrderofTheNationalElectricLightAssociation,1893–11pg.

[7]MechanicalandElectricalOscilators,BeforeameetingoftheInternationalElectricalCongressattheColumbianExpositioninChicago,August25,1893

[8] Sociеty andClub notes: EighthAnnualMeeting of theAmericanElectro-therapeuticAssociation,Buffalf,NY,September13,14and15,1898–TheElectricalEngineer,Vol.36,No544(1898),pg346-348

[9]www.frank.germano.com/nikolatesla.htm[10]NikolaTeslapatents[12]РжонсницкийБ.Н.,“НиколаТесла”[13]АлександърМаринчич,“НиколаТесла–ДневникКолорадо-Спрингс1899-1900”

и с т о р и я

Page 53: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009304

КОЙ Е ПЪРВООТКРИВАТЕЛЯТ?Л. Вацкичев

Развитиетонанауката(включителноинафизиката)ерезултатотусилиятанамножествоучени,междукоитосеоткрояватизвестенбройимена.Техниятприноссееоказалнай-съществензададенанаучнаобласт,вкоятоработятиостаналитеимколеги.Отисториятанафизикататезибележитиименасадобреизвестниисеспо-менаваткатегоричновучебницитезаученицитеистудентите.Тазикатегоричностнякаксивнушаватвърдението:“Теса!Нямадруги!”исякашдаваеднозначенотго-ворнавъпросазапървооткривателството,обезсмисляйкиопититедасесравняватикоментиратпостижениятанаостаналитеученисприносврешениетонаконкретнияпроблем.Такае,например,вкомуникациитечрезелектромагнитнивълни,коитоднессе осъществяватчрезширокоразпространенитемобилниустройства–неизбеженаксесоарзамладитехора.Впрочем,младитерядкосеинтересуватотисториятанатехниката,коятоползват(можеби,именнозащотосамладиитяхнаталичнажитейскаисторияедвазапочва).Занас,възрастните,историятанаоткритиятаиизобретениятаепо-интересна,защотозамногооттезиплодовеначовешкатамисълредицапоколениясасъвременници.Многоотвъзрастнитесаизграждалипочти“наживо”представитесииуважениетокъмученитезапостигнатотооттях.ЗатовапредставляваинтерескойученизакаквополучаваНобелованаградазасъответнатагодина,коиоткритияиизобретениясанай-значителнитевдаденклонотнаукатаикоисаоткривателитеиизобретателитеснай-значителенприносвсъответнатанаучнаобласт.ИменнотезизнаниянидаватоснованиедаспоменавамесгордостбългарскияпроизходнабащатанакомпютърнататехникаДжонАтанасовидасеотнасямекритичнокъмопититедасенадценявазначениетонаедниисеомаловажавазначениетонадругиучени,кога-тотърсимубедителенотговорнавъпроскато(например):“Койизобретирадиото?”Защотообективнатаоценканапървооткривателствотонетрябвадабъденаправенаспатриотичнииливеликодържавническимотиви,анабазатанасъщественифакти,визиращицялостнатаисторическакартинанаоткритиетоилиизобретението.Притова–забележете–отговорътнавъпроса:“Койепървият?”невинагищебъдекате-горичениеднозначен!

ТезискептичнимислибяхапредизвиканиуменотчестванетонасветовнияучениизобретателНиколаТесла,организираноотФедерациятананаучно-техническитесъюзиунас.Впоместенаотмедиитеинформациятойенаречен“Бащанарадиото”,защотопрез1893г.“построявавълновирадиопредавател,изпреварвайкис3годиниМарконииПопов”.ТеслаполучавапризнаниекатопървооткривателотВърховниясъднаСАЩедваследсмърттасипрез1943г.СлучаятедонякъдеподобеннатозискомпютъранаДжонАтанасов,околокойтосъщосеводеханаучниисъдебниспоровезапървооткривателство.Теслае авторнамножествочудесниизобретения (междукоитоеантената,използванаврадиото),ноголяматамумечта–даосъществибез-

и с т о р и я

Page 54: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 305

жичнопредаваненаголемиколичестваелектроенергия(аненаинформация!)–оставанеосъществена.ОтдругастранапъкпървиятвсветапатентзарадиопредавателноирадиоприемноустройствоеполученотиталианскияинженерГулиелмоМарконивАнглияпрез1897г.и–колкотоистраннодаизглеждатова–схемитевпатентамуприличатпоразителнонатези,коиторускиятученАлександърСт.Поповдемонстри-рагодинапо-ранопредчленоветенаРускотофизико-химическодружество.Нещоповече–ощена7май(поновстил)1895г.Поповдемонстрирапреднаучнитесреди“грозоотметчик”(регистраторнамълнии),койтоуредреагиранаелектрическииз-празванияватмосферата.СпоредсамияПопов,тукедвалиставадумазавзаимстванеиликражбанаидеи.УстройстватанаПоповиМарконисаестественопродължениенаопититестаканар.вибраторнаХ.Херц.Тезиустройстванаистинаполагатосновитенарадиокомуникациитеспървообразанасъвременноторадио–радиотелеграфа,чрезкойто“точките”и“тиретата”наморзоватаазбуказапочватдасепредаватбезжичнонавсепо-големиразстояниячрезелектромагнитнивълни.Изаданаправимотговоранавъпросазапървооткривателствотоощепо-труден,некасезапитамедалибезжичнатавръзкаспомощтанарадиовълнитещешедасеосъществи,акоФарадеевитеидеивобласттанаелектромагнетизманебяхареализираниотавтораимексперименталноинебяхаразпростренипо-късночрезтеориятанатрептениятавърхумеханичните,електрични,магнитниисветлинниявления,коятоДж.К.Максуелобединивизящнаматематическаформа.ТеоретичнитеизследваниянаМаксуелпъкбяхапоследваниотработитенаТомсъниФедерсен,коитопослужихазаоснованаексперименталнитеиз-следваниянаелектромагнитнитетрептенияивълни.ТепъкнамерихаблестящзавършеквработитенаХайнрихХерц,койтопрез1889г.опитнодоказа,чеелектромагнитнитевълнидействителносъществуват.Такапредученитебешеотворенпътятдасъздаватмногобройнитеимприложения–отбезжичниятелеграфдорадиотелескопа.

Сначалнитедесетилетиявисториятанарадиотосасвързанимногоименанабеле-житиинанетолковапопулярниучени,коитоощенавреметосисаправилипреценкизапостигнатотооттяхидругитехниколеги.Невинагитезипреценкисабиливерниибезпристрастни.Катонапримерпреценкитенаединотвеликитеизобретатели–аме-риканецътТ.Едисон,койтонесамоеподценявалмладиясисътрудникН.Тесла,ноипо-късносееопиталчрезсъдебнимеркидаспрепроизводствотонаелектродвигателинабазатанавъртящосемагнитнополе,създаденипопатентинаТесла.Защоли?ЗащотобиликонкурентнапроизвежданитеотсамияЕдисонпостояннотоковиелектродвига-тели.Но,славаБогу,великиятизобретателнеуспялватакитеси,понежеуспехътмубизадържалразвитиетонатехникатавобласттанаелектрическитемашини!НемалкотрудностизапатентованенаизобретениетосивдругистранисрещналиГ.Маркони,накоготопроф.Слаби–членнапатентнотобюровГермания–отхвърлязаявкатазанемскипатентнаустройствата,патентованивечевАнглия,позовавайкисенапознатитемупостижениянаПоповвРусия.Отдругастрана(порадибезхабериетонауправля-ващите!)постигнатотоотсамияПоповненамирабързоразвитиевродинатаму,макарчеизследваниятамусасвързанисрускияфлотисатретираникатосекретни.Толкова

и с т о р и я

Page 55: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009306

секретни,черускиятфлотсеоказванерадиофициранповременаРуско-японскатавойнавначалотонаХХвек!ВсепакПоповсеопитвадаорганизирапроизводствотонарадиоапаратураивдругиевропейскистраниитовамусеудавадонякъде,катопрез1900г.наПарижкотоизложениевъвФранциясепоявяватнеговиекспонати,изготвенивсъавторствосфренскиинженери.Експонатитесаотличениотжуритосъсзлатенмедал!Оттовавремедатираилюбопитната,нонереализиранаидеянаПоповдабъдесъздаденачерноморскарадиовръзкамеждуукраинскияградОдесаиградВарнавБългария,задаспомогне“заразвиваненатърговскияобмен”междустраните.

Конкуренциятамеждуизобретателитевобласттанарадиотоесвързанаисдругилюбопитниепизоди,коитонамекватзаличнитеотношениямеждутях.Когатопредидесетилетиясеопитвахдатърсясведениязатехнитеизследванияипубличнатаимразгласа,попаднахнаинформация,коятоизглеждапротиворечиво.ТаканапримерследПърватамеждународна конференцияпо радиоразпръскването в началотонаХХвекПоповсподелязадоволствотоси,чеиметоипостижениятамусаполучилипо-голямовниманиеипризнаниеоттезинаМаркони.Отдругастранаотношениятамеждудваматаучениедвалисабиликонфликтни,следкатоПоповизпращакатоподаръксребъренрускисамоварпослучайсватбатанадъщерятанаМаркони.Ако-гатоиталианскивоененкорабправиприятелскопосещениевПетербургинабордамусенамирасамиятМаркони,междурускитепосетителинакорабаеПопов,койтоидвадасесрещнес ...изобретателянарадиото!Звучикатовиц,нали?НотованеомаловажавабезспорнитезаслугинаПоповвексперименталнотоизследванеинякоиполезниприложениянарадиоустройствата,кактоитезинаМарконизавнедряванетоипроизводствотонатакиваустройства!

Първооткривателствотоелюбиматемавспорове,вкоитодоминираличнотоинационалнотосамочувствиенахора,изживяващисекатопоследнанай-авторитетнаинстанция.Такиваспоровенелипсвативисториятанарадиотокатоповременанаучнифоруми,встатии,книгиидругипубличниизявинастойчивосеналагажеланататезазапървенството,катосеакцентиравърхуедни(“свои”)постиженияисепремълчаватдруги(“чужди”)такива.Проблемътспървооткривателствотоедвалиможедабъдеразрешенкатегоричноиотпатентнитебюра,защоторешениетозависиотволятанаместнитеекспертиинеезадължителнозаостаналитестранипосвета.Товаможедасекажеизасъдебнитерешения,свързаниспостижениянафизикатаитехниката,коитосъщосеосноваватнасубективнотоекспертномнение,повлиянонесамоотнаучни,ноиотюридическисъображения.Затовазалюбознателниячитател,интересуващсеотисториятананауката,мисеструва,чеепо-важнодазнаекоисаученитеискаквосадопринеслинай-многозаразвитиетонасъответнатанаучнаобласт.Аненакоготрябвадабъдевръчена“палматанапървенството”заради“най-великото”импости-жение.Защотовслучаянарадиотомайсекасаезанещокатоколективноизобретение,вкоетоиматсериозендялцялаплеядаотизвестниучени.ЗатоваисамиятМарконипризнава,че“несъществуваслучайнаполезнооткритие,прикоетоцялататеория,практическиприложенияиапаратурадаеделонаединчовек”.

и с т о р и я

Page 56: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 307

ЛЮБОВ БЕЗ ОТКЛИКЕ. Таден

Верността не е била сред открояващите се качества на Айн-щайн. Кои, обаче, са били жените, успели да докоснат сърцето на гения? С една от тях – съпругата му милева марич – ги свързвала

страстта им към физиката, а по-късно – двамата им сина.Елизабет фон Таден

зараннатакореспонденциямеждуАйнщайниМилева

Когатолюбовтасвършила,Айнщайннямалвечеособеновисокомнениезажените:“Всравнениесжените,всекиотнасекрал,защотодонякъдеестъпилсамнасобст-венитесикрака...Онези,обаче,винагичакатчовек,посвояволядасепредадевъввласттаим.”Товаенаписановеднописмоот1916.Едва16годинипо-ранотойпишенаженаси:“Колкосъмщастлив,чевтвоелицеоткрихсъщество,коетоестабилноинезависимовстепента,вкоятосъмиазсамият!Освенстеб,самотенсъмсвсичкиостанали.”(3.10.1900).Той,обаче,оставяжената,накоятоепосветенотоваписмо–физичкатаМилеваМарич–дапропадне.През1986впроцесанаработапосъбранитесъчинениянаАйнщайнизплуваединкупсписма,съдържащнеповечеотшепаписманатазизабележителнадвойкабезбъдеще.Втяхпроличаваясноколконеобичайнаебилатазилюбов,коятоАйнщайноставязадгърбаси,задаможеспокойнодаработи.Порадитвърдеограниченияобемнадоказателствата,човекнеможедасеосмелиданаправикатегоричнитълкувания.Доринееизвестнокаквосеслучваспървата,извън-брачна,дъщеря,Лизерл,роденапрезянуари1901иследтоваизчезналабезследно.Втезиписма,обаче,имаизречения,коитосеврязватвсъзнанието:“Колкощастливщебъда,когатодваматазаедноуспешносмезавършилиработатасивърхуотносителнотодвижение.”Ниедваматазаедно,нашатаработа.НеенужнодасепровъзгласяваМаричзамайканатеориятанаотносителността–нещо,ненамиращооснованиевписмата–задасечудинатовасходствомеждувлюбенитеиизследователипрез1900.Койтосепосветинатърсененаинтимносттанагениявтезиписма,сенатъкванасимбиоза,вкоятонеразличимосасплетенипроучванетонаприродатаипроучванетоналюбимиячовек.Акойтотърсизадушевниместа,откривабезбройномногопасажи,катотози(април, 1901): “Дойдемиизключителнощастливанаучнаидея, коятощепозволиприложениенанашататеориязамолекулярнитесилисъщоивърхугазовете.Сигурносиспомняш,чефункциятазасилитесеявявадиректновинтегралите,коитотрябвадасепресметнатприизчислениетонадифузията,топлопроводимосттаивътрешнототриене.”Итаканататък,анакрая:“Целувамтенай-искрено,твойАлберт.”

Съкровеносттанатези54писмаотпериода1897до1903,измеждукоитосамотрисаотнея,свидетелстватзанеобикновенасвободамеждудвенеобикновенилично-

и с т о р и я

Page 57: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009308

сти:противнонаволятанародителите(“Тяекнига,същокатотеб–ти,обаче,трябвадаимашжена”,ревнивоказвамайкатанаАйнщайн) те се събират:Айнщайн и единствената студенткапофизика, чиновническа дъщеря отВойводина,куцащапорадипрекаранакостнатуберкулоза.

Тяена21,съсспециалноразре-шениеезавършиламъжкагимназиявЗагреб.Тойена18.Дваматазапочватследването си въвФедералнияполи-техническиинститут вЦюрих.Дис-кутиратпомеждуси,коетопостоянноизкарва наяве изследователските иминтереси.

“Молекулярните сили, термо-електричеството,физикохимиятаики-

нетичнататеориянагазоветеитечностите,заедноселектродинамиката,саоткрояващитесенаучнитемивкореспонденциятасМилева”,обобщаватвкоментарасиисторицитенанаукатаЮргенРениРобертШулман.Дваматалюбещисаедновстрасттасикъместественитенауки.Товасагодините,предхождащичудодейната1905година,вкоято26-годишниятАйнщайнстрисвоистудиипреобръщафизиката.Товасагодините,вкоитосеформирасамостоятелносттанамисленетонаАйнщайн,докатотойсамиятбивадълбокообичан.Тъкмотогава,лятотона1901,МилеваМаричзабременява.НезабавноАйнщайнобяснява: “Веднагаще си потърсянякакво,макарине добреплатеномясто.Научнитемицелииличнатамисуетностнямадамеспратдапое-мавторостепеннароля.Веднагащомнамерятакава,щесеоженязатебищетевземаприсебеси.”(юли1901).Милева,коятонаистинасериозноучиипропаданаизпитите,покрай гри-житеоколобременността,сепоставяпо-нискоотАйнщайн,сякашнеебиларавнанемуподух:“Скъпимой,каквотрябвадаизтърпяваш,зарадимен!Ив

и с т о р и я

Page 58: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 309

замянанавсичкотоваединственото,коетомогададамемалкотолюбов,коятоживеевсърцетоминачовек.”Следтовасеговоризапари,заносталгияпородината,за“всич-катамискръб”.Почтинищозадетето.Сякашженатаепредусещала,черажданетомущесложикрайнасимбиозата.ОтначалоАйнщайнискадаотстоявалюбовта,противнонаобичайнитенорми:“Виестеединственотомиудоволствиекаточовек”,пишетой,когатодалечнаталюбимаевеченаедрялаисеезакръглила,“виетрябвадазаместитезаменжени,родители,приятелииобщество,ивиеможедагосторите”.ЕдномястовпатентнотобюровБернвещаевъзможносттадабъдепредотвратеномразниябюргерскиначиннаживот:“Щеостанемстудентистудентка(horribile dictu)1,докатосмеживи,инямадасецапамескалтанасвета.”Няколкоседмиципредираждането,начинът,покойтоАйнщайнговори,издава,чебракътозначавакрайнатазилюбов:“Докатотисимояталюбимажена,дваматанаистинаусърднощеработимвнаучнатасфера,заданесепревърнемвстариеснафи...Всичкихора,освентеб,мисеструваттакачужди,сякашсеотделениотменснякакваневидимастена.”Тогава,обаче,изглежда,стенатазапочвадасепромъквамеждунегоижената,коятоникогаповеченямадабъдестуденткаиникогавеченямадаеравностойнотосъщество.

Айнщайнникоганевиждамомиченцето,коетоМилеваМаричраждаиоставяприродителитеси.Предидароди,МилевадоритърсизасебесиизаАйнщайндоцентскиместавБелград,нокогатопоемаобратнозаБерн,тяесама.ДъщерятаоставатайнавШвейцария.На14май1904сераждапървиятсиннасъпружескатадвойкаАйнщайн;вторият,койтопрекарваголямачастотживотасиполечебнизаведения,идванабялсвятпрез1910.Идвавонзисвятнабюргерскотосемейство,счиятокалАйнщайннеискадасецапа,същоикатопредоставяпаритеотНобеловатанаграданаженаси.ВтозисвятвластваревносттанаМилева.“Неечудно”,щенапишеАйнщайн,“чепритоваположениенанещатарастенепрестаннолюбовтакъмнауката,коятомеиздиганаддолинатанаскръбтанагоревспокойнитесфери,безличноибезвиковеиридания.”ТогаваАйнщайнвнай-дълбокаскръбсеотказваотлюбовтамеждуравни:“Единстве-ното,коетойлипсва,енякой,койтодагосподстванаднея.”Идвареднараздялата.МилеваМаричоставасамасдецата.Всферитенанаукатацариспокойствие.

* * *“СкъпимойЙохонзел!Тъйкатотолковамноготеобичам,аситакадалеч,чене

могадатидамбебче,типишатоваписъмцеитепитамдалиитимеобичаштолкова,колкотоазтеб?Отговориминезабавно!ХилядицелувчициоттвоятаДоксерл.2”

МилевадоАйнщайн,1900

“Значиискашведнагадасинамеришработа.Съкровище,идамевземешприсебеси!Колкобяхщастлива,докаточетяхписъмцетоти!”

МилевадоАйнщайн,юли1901

1 лат.–ужасноказано–бел. прев.2Йохонзил,ДоксерлиШноксел саименанадомашнилюбимцивШвейцария, които

АйнщайниМилевасаползвалиприкореспонденциятаси–бел. прев.

и с т о р и я

Page 59: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009310

“Твърдедобреразбирамродителитеси.Тегледатнасъпругатакатоналуксзамъжа,койтотойможедасипозволи,едваследкатовечесиеуредилдобреживота.Аз,обаче,презирамподобноразбиранезанещата.”

АйнщайндоМилева,август1900

“Съкровищемое!Всекиденкопнеяпотеб,нонегопоказвам,защотоизобщонеемъжкоповедение!”

АйнщайндоМилева,февруари,1902

“Моескъпо,лошосъкровище!Утресъщонямададойдеш!Инемиказвай:затовапъкщедойдавнеделя.(...)Дазнаеш,чеакоизобщонедойдеш,изневиделицащетиизбягам!”

МилевадоАйнщайн,ноември1901

“СкъпаШноксел!Доринеговоризатова,чесъмлош...Аздорисерадвам,че...щесиимашеднановаЛизерличенесилишенаоттова,коетоеправонавсякажена”

АйнщайндоМилева,септември1903

Всички пасажи са цитирани според “Albert Einstein, Mileva Marić: Am Sonntag küss’ ich Dich mündlich. Die Liebesbriefe 1897-1903“. Piper Verlag zuerst 1994

Айнщайн и жените (избрано)

и с т о р и я

1. Маргарете ЛебахПосещаваАйнщайнежесе-

дмичновлятнатакъщавКапутиводеласаматаЕлза,заедносваниловикифлички.

2. Майя АйнщайнС две години по-

малката сестра наАй-нщайн.През целиямуживоттяежената,коятомуебилапо-близкаоткоятоидаедруга.

3. Елза АйнщайнСлед развода си с

Милевапрез 1919,Ай-нщайн сежени за бра-товчедка си, която отпървиясибракимадведъщери.

Page 60: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 311

и с т о р и я

7. Елизабет БергнерЛюбиматаактрисанаАйнщайнвБерлин,

катотойгледавсичкитейпредставленияисесрещаснеяличновъвВилаПлеш.

8. Маргот АйнщайнДоведенадъщерянаАйнщайн,къмкоято

тойималдоброотношение;тяживееснегоиХеленДюкасвПринстън.

9. Тила ДюриюАктрисаотприятелскиякръгнаАйнщайн.10. Естела КатценеленбогенЕднаотлюбовницитенаАйнщайнотберлин-

скотообщество,собственицанацветарница.11. Маргарита КоненковаНа56-годишнавъзрастАйнщайнсезапоз-

навасрускатаартистка–неговамузаиверо-ятнотаенагент,скояточестосасевиждаливПринстън.

Превод:Г. Динева

4. Милева МаричСъдбатанаобщатаимдъщеря

Лизерленеизвестна,женятсе1903,иматдвама сина, в краяна бракаимАйнщайнтретираМилевакатодомашнаприслужница.

5. Илзе АйнщайнДъщеря наЕлзаАйнщайн, в

коятоАлбертсевлюбваисъщоискадасеоженизанея.

6. Паулине АйнщайнМайката наАлберт, който трудно успява

дасеотделиотнея,отвсичкиженитяникакнеодобряваединственоМилева.

Page 61: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009312

НЕПОЗНАТИЯТ ВОЛФГАНГ ПАУЛИ(ЕВРИСТИЧНОСТ НА АРХЕТИПИТЕ, РАЗПОЗНАВАНЕ НА

ОБРАЗИ, МЕТАМАТИКАТА НА ГЬОДЕЛ)М. Бушев

“Ние смe, второ, учени и, първо, човешки същества”ФриймънДайсън

РезюмеКатофизиктеоретикПаулиеширокоизвестенвнаучнатаобщност.Значително

по-малкоепознаттойкатофилософнанауката.Аименнофилософскитемувъзгледисавосноватанаповечетонеговифизическитеории.Товастанаясноедвапрезпослед-нитедведесетилетия,когатозапочнахадаизлизаттомове(досегаседем),съдържащиизобилнатамучастнакореспонденция.

ИзучаванетонатованаследствонаПаулииманесамоисторическо,ноивпо-голямастепенметодологичнозначение.

НаправенеопитидеитенаПаулизаархетипитедабъдатприложеникъмнякоипроблемниситуациивсъвременнатанаука.

I. Накратко за Паули физикаАвстрийският(ишвейцарски)физиктеоретикВолфгангЕрнстПаули(1900-1958)

еединотнай-яркитепредставителинапоколениетоучениотпърватаполовинанаХХв.,създаликвантоватафизикаитеориятанаотносителността.Иметомуетакадълбокозалегналовсъвременнатафизика,чепракти-ческинямафизик,койтовсвоятаработаданесеопиранаедниилидругинеговиидеииот-крития.Достатъчноедаспоменемпринципаназабраната(зачиетооткриванепрез1924ПаулиполучаваНобеловатанаградаза1945),пред-сказанието(1930)нанеутриното(откритоедвачетвъртвекпо-късно,аидоднесвцентъранаактивнипроучвания),СРТ–теорематанаПауливквантовататеориянаполето,парамагнетизманаПаули,уравнениетонаПаули,матрицитенаПаулиит.н.,задасеуверимколкофундамен-талнисаприноситемувядренатаиатомнатафизика,физикатанакондензиранатаматерия,астрофизикатаикосмологията.

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Паули в Копенхаген (1922)

Page 62: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 313

Неговатамонография“Теория на относителност-та”,написана заНемскатаматематическаенцикло-педия,когатоПаулиебилсамо21-годишен,веднагаполучававъзторженатаоценканаВайлиАйнщайнкатоидосегаеосновнопособиевтазиобласт.

През1925и1933вHandbuchderPhysikсапубли-куванидватаобзоранаПаулипоквантовамеханика–нерелативисткаирелативистка,коитосъвременницитепочтиведнаганаричатСтариНовзавет,аР.Опенхай-мерказва,четеса“единственотозряловъведениевквантоватамеханика”.

Паулирядкоепубликувал,билеотявленперфек-ционистспрямосвоитеичуждитеработи,зарадикоетоенаречен“съвесттанафизиката”.Остратамукритич-ност се символизира спрочутитемукрилатифразикато:ganz falsch (напълнопогрешно)иощепо-суро-ватаnicht einmal falsch (нямадажегрешки;неотдавнасподобнозаглавие,“Not even wrong”, излезеостракритикаотП.Войтпоадреснаструннататеория).Макарпонякогадаеподписвалкритичнитесиписмас“ужасниятПаули”или“бичбожи”,критикатамувинагиебиладобронамеренаиполезна[1-3].

ОтвисокатавзискателностнаПаулинеубягваникой.През1956/57тойиХайзен-бергтърсятединнатеориянаполето(обединениенаквантоватамеханикастеориятанаотносителността).Паулисеубеждава,чесамногодалечотрешението(каквотоеположениетоивднешновреме)исеоттегля.ОбаченапористиятХайзенбергсъобщававпресата,четесапостигналицелтаичеимоставатсамо някои технически детайли. ТовавбесяваПаули.ВписмодоГ.Гамовтойрисуваправоъгълник(каторамканакартина)ивстранипише:“Товапоказва,чеазмогадарисувамкатоТициан.Липсватсамо някои технически детайли”.

Паулиебилподчертаноравноду-шенкъмвъпроситенаприоритетаимногоотидеитесисподелявобилнатасиличнакореспонденция(сБор,Хай-зенберг,Борн,Фирц,Юнгимн.др).Именнопотозиначинтойсъобщавазасвоятахипотезазанеутриното(де-кември1930;Паулипубликувасвоетопредсказаниезачастицаснулевамаса,нулевзарядиспин½едвапрез1934итовбележкакъмдокладнаХайзен-берг),засъотношениетонанеопреде-леностмеждувреметоиенергията,за

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Паули в Принстън (1945)

Ферми, Хайзенберг, Паули (1927)

Page 63: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009314

скобитенаПоасонкатокомутатор,завероятностнатаинтерпретациянаквантоватамеханикаимн.др.

ЗаоформянетонаПауликатоученифилософособенароляизиграваблизосттамусфизикафилософЕрнстМах(1838-1916),койтоебилнеговкръстникипръвдуховеннаставникощевюношескатамувъзраст.ПодумитенаКарлПопър[9]философскитевъзглединаМахсаповлияливърхумислителикатоАйнщайн,Бор,Хайзенберг,УилямДжеймс,БертранРъселиреддруги(неечудно,чеВ.И.Ленингоправиглавенгеройнасвоетофилософскопроизведение“Материализъмиемпириокритицизъм”,1909).По-късно,вписмодоЮнг,ПаулищенаречепознанствотосисМах“най-важнотосъбитиевмояинтелектуаленживот”.

СъсшвейцарскияпсихологипсихиатърКарлГуставЮнг (1875-1961)Паулисезапознавакъмкраяна1920-тегодини,когатопретърпявасилнанервнадепресия(майкамусесамоубива,тойиманещастенбракисеразвежда)исеобръщакъмЮнгзаконсултации.Товапознанствопрераствавсътрудничествопопроблемитенавръз-катамеждуфизичноипсихичноисъздавауПаулитраенинтерескъмидеитенаЮнгзанесъзнаванотоиархетипите.СамиятЮнготкривавнеобикновенитесънищанаПаулицяласъкровищницазапсихоанализата,катозаписванадхиляданеговисънищаианализиранадчетиристотиноттях[4,5].

ИнтересътнаПауликъмпсихическитеявлениянеечистотеоретичен.Презцелиясиживоттойеизпитвалдействиетонастранниявления.Всеизвестенет.нар.“ефектнаПаули”:близосттамудолабораторияпричинявала–итоваемногократнодокумен-тирано–необяснимиповрединаапаратурата.Разказват,чедориОтоЩерн(Нобелованаградаза1943),скоготосабилиблизкиприятели,категоричноезабранявалнаПаулидавлизавнеговаталаборатория.

СамиятПаулиразказваследнияслучай.Тойседялсамвкафенедовитрината.От-предималопаркиранакола.ПонякакваособенапричинаПаулинеможелдаоткъснепогледотколата.Изведнъжтяизбухналавпламъци(вж.[5],с.XVIII).

Паулисеотнасялсериознокъмтезиявления,разглеждалгикатовъзможнипроявинаконфликтмеждусвоятарационалнаинерационалнасъщност.ПосъщатапричинатойпървоначалногорещоподкрепяидеятанаЮнгзасинхронизма(смисленакоре-лациянакаузалнонесвързаниявления).

ПрезцелиясиживотнаученПаулиетърселобяснениенавъведенатаотЗомер-фелдконстантанафинатаструктурасъсзагадъчнатаприблизителнастойност1/137.Спореднегообяснениетона–безразмерното–число137биималоогромнозначениезатеоретичнатафизика.Иотновоявлениенасинхронност(илислучайност):Паулиумира(отракнапанкреаса)вболничнастаясномер137.

Запериода1928–1958приПаулисаработиликатоасистентиеднадузинамладиучени,междукоитоблестятименатанаРудолфПайерлс,ХендрихКазимир,ВикторВайскопф,МаркусФирц,ШарлЕнциособенонаФеликсБлох(Нобелованаградаза1953).ОтасистентитесиПаулиизисквалдвенеща:редовнодамунабавятбилетизаоперниитеатралнипредставленияидамувъзразяватикритикуватвсяканеговафизическаидея.

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 64: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 315

ІІ. Философските идеи на Паули“В крайна сметка не можем без метафизика”

Айнщайн

КолкотоизвестенеПауликатофизик,толковамалкоизвестнисаидеитемузафилософиятананауката.Атесатвърденестандартни–тойсамгиоприличавана“хо-денепоостриетонабръснач”инеесигурен,чещебъдатразбраниправилно.Порадитовапредпочитадагисподелясамостесенкръгучени.Сигурноебилправ,защотонапримерЯ.Смородинскийкаторедакторнасборника[7] съссъжалениесподеля,чеприпреводанастатиятазаКеплер[7,г]етрявалодабъдатизключени“мистичните”пасажи,“тъйкатонесъответстваханаофициалнитефилософскивъзгледипрез1960-тегодини”[8].

ОтпубликациитенаПаулипо теоретичнафизикапрактическинепроличаватнеговитефилософски схващания.По думите наХайзенберг, с когото са ималимногогодишниблизки,ноидостасложнивзаимоотношения:“Наповърхносттасепроявявасинтезнакраенрационализъмипоследователенскептицизъм.. Обачезаддемонстративнитекритичностискептицизъмсекриедълбокфилософскиинтерескъмзагадъчнитеаспектинафизическатареалностиначовешкатадушевност,къмонезиелементинапознавателнияпроцес,коитопредшестватетапанарационализацияилогическаобосновка”[6,б].

Презпоследните1-2десетилетияотживотасиПаулиполагаогромниусилияданамерифилософскообяснениенасъвременнатаситуациявъвфизиката.Обачефило-софскитемуидеииизследваниядълговремеоставатвсянкатанафундаменталнитемуфизическиоткрития.Публикациитемуна“метафизични”темисамногомалконаброй (вж. [7], [10]).Паулисподеляфилософскитесиидеииразмислиглавновогромнатасичастнакореспонденция(хилядиписма,коитоот1980насамсесъбиратотспециаленкомитетвCERN,Женева,исепубликуватподредакциятанаКарлфонМайен;досегасаизлезли7тома).През1988финландскиятфизикКалервоЛаурикай-неннаписакнигата“Отвъд атома–философските размисли на Волфганг Паули” [4], основанавърхукореспонденциятанаПаулисбившиямуасистентМаркусФирц(Я.СмородинскийнаписаотзивзанеявУФНпрез1990,[8]).Едвапрезпоследните1-2десетилетиязапочвадаставаясноважнотоевристичновъздействиенафилософскитемуразмисливърхунеговитефизическиизследвания.

КогатоговоризавлияниетонаМахвърхунего,Паулипояснява,чеебилкръстенотнегов“антиметафизичнавяра”.По-къснотойсеотказваотпозитивисткиявъзглед,съгласнокойтоприродататрябвадасеобяснявасамоспонятияипредстави,коитомогатнепосредственодасенаблюдават.Ноподхождапозитивистки,когатопишенаБор,чеидеятазаорбитинаатомнитеелектронитрябвадасепремахне,тъйкатоорби-титесаненаблюдаеми.Половингодинапо-късноХайзенбергпоказвазащотоваетака.АастрономътВ.Бааде,койтовсъавторствосПаулинаписвастатиязасветлиннотоналягане(1927),сиспомня,чеследкатопредсказалнеутриното,Паулимудоверил:

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 65: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009316

“Допуснахнай-големиягряхзаединтеоретик–предсказахнещо,коетовероятнони-коганямадабъденаблюдавано”.ТогаваБаадемупредложилдасехванатнабас,ченеутринотощебъденаблюдавано.И,кактоеизвестно,Паулизагубилбаса.

Паули е познавал добре питагорейската идея за тетрактиса – четвъртичност,съставящаосноватанасвета.Тазиидеягопривличасдиалектичнопреплитащитесесиметриинадвойкипротивоположниелементиитойчестоизползватакивамодели.Можедасепредположи,чеименнотетрактисът(заедносудвоенитеспектралнилинии,наблюдаваниприалкалнитеметали)гостимулирадавъведе(1924)четвъртоквантовочислонаатомнитеелектрони(по-къснонаречено“спин”).

Паулинепрестанно търсифилософската същностнапознавателнияпроцес.Встатиятаси“Философскотозначениенаидеятазадопълнителността”[7,б]тойоб-съжданестихващияидоднеспроблемнаквантоватамеханика,свързанснеотстра-нимотовъздействиенанаблюдениетовърхунаблюдаванатасистема.Изискванетозаобективност,коетовпродължениенастолетияеприеманокатопредпоставказавсякоестествознание,вмикрофизикатаеограниченоотфакта,ченеевъзможнопълноторазделяненанаблюдаванотоявлениеотнаблюдателя.

НарушавасекласическотоДекартовопредположениезанезависимостнаобек-таотнаблюдаващиясубект.Нарушенаепричиннатавръзкамеждуповедениетонаобектапредииследнаблюдението.Субектът(заедносъссвоятаапаратура)веченеебезучастен (detached)наблюдател–тойвлияевърхуобектасъссамияизборнаекс-перименталнатапостановка(дасерегистриратвълновииликорпускулярнисвойства,координатиилиимпулсиит.н.).НоПаулиизричнопредупреждава:“Следкатоведнъжнаблюдателятеизбралсвоятаексперименталнапостановка,тойповеченеможедавлияевърхуобективноустановенитерезултати.Субективнитесвойствананаблюдателяинеговотопсихологичносъстояниенемогатдавлияятвърхуквантовомеханичнитеприроднизакони–същокактоивкласическатафизика”[10].

Вкласическатафизиканаблюдателятеизолиранотобектанезащотонеоказваникаквовлияниевърхунего, а защототовавлияниеможевинагидасеизключиспомощтанасъответнидетерминиранипоправки.Новмикрофизикатахарактерътнаприроднитезакониетакъв,чевсяконаблюдениесъздаванеконтролируемосмущениекактонаобекта,такаинанаблюдателнитесредства.Порадитованаблюдениетона-рушавапричиннатавръзкамеждуявлениятапредииследнего.Следнаблюдениетовъзникванепредсказуемрезултат.

ЗаПаулиенеприемливакактокрайносттанаДекартовиядуализъм(субектътесамопасивеннаблюдател),такаитазиначистиясубективизъм,присъщанаизточниямистицизъм.Спореднегоразделителнаталиния(сечението)междусубектиобекттрябвадасетърсинякъдепосредатамеждутях,макарвтовадаимаизвестенпроиз-вол.ВписмодоВ.ВайскопфПаулипише:“Мисля,четесниятпътнаистинатаминавамеждуСциланамистикатаиХарибданастерилниярационализъм”.

Втърсенетонасвързващмостмеждудвойкитепротивоположности–емпиричноитеоретично,материалноипсихично, субектиобект, сетивнивъзприятияиидеи

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 66: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 317

-ПаулисеобръщакъмтезатанаЮнгзаархетипите(праобразите)вчовешкатапси-хика.Възприетатаотнегонасоканаизследванеясноеформулиранавстатиятаму“Феноменифизическареалност”[7,д]:“...струвамисебезцелнодаразсъждавамекоеепо-напред–идеятаилиопитът.Едвалинякойвярва,четеориитесеизвеждатотла-бораторнитезаписипопътянажелезнилогическиизводи–схващане,коетоощебешенамодапрезстудентскитемигодини.Теориитевъзникватврезултатнавдъхновенотоотемпиричнияматериалразбиране,което,следвайкиПлатон,най-добреможедасеобясникатопреходкъмсъвпадениенавътрешнитеобразисвъншнитеобектиитехнитесвойства.Възможносттазаподобноразбиранеощеведнъжговоризасъществуванетонарегулиращитипичнипредписания,накоитосеподчиняваткактовътрешниятсвятначовека,такаинеговиятвъншенсвят”.

ІІІ. Архетипи – Юнг, Кеплер, ПаулиЗаразликаотповечетосвоисъвременнициПаулиеубеден,чечовешкатапсихика

играесъщественаролявпознавателнияпроцес.Тойскъсвакатегоричносдоминиралатавпродължениена3столетияДекартовапарадигмазабезучастниянаблюдател.

Няма съмнение, че съществена роля заформиранетона тозинегов възглед еизигралопродължителнотомусътрудничествосЮнг.От1930-тегодинидокраянаживотасиПаулинепрестаннообсъждасЮнгвръзкатанапсихикатасреалността,развиванитеотЮнгпредставизадълбочиннапсихология,архетип,синхронност.Плоднамногогодишнатаимепистоларнадискусияеиз-дадениятпрез2001подредакциятанаКарлМайертом“АТОМИАРХЕТИП:кореспонденциятанаПаулииЮнг,1932-1958”[5].

През1952г.ПаулииЮнгпубликуватсъв-местно сборник под заглавието “Описание на природата и психика”,вкойтоПаулиеавторнастудията “Влияние на архетипните представи върху формирането на естественонаучните теории при Кеплер”, аЮнг написва раздела“Синхронизмът като принцип на акаузалните връзки”.

Преди да обсъдим схващанията наПаулизавръзкатанаархетипитеспознавателнияпро-цес, краткоще се спремна развитите отЮнгпредставизадълбочиннапсихология,архетиписинхронност(синхронизъм).

III.1. Дълбочинната психология и архети-пите по Юнг

КарлГуставЮнгебилнеобикновеноеру-диранпсихиатърипсихологсширокипознания

Паули и Юнг (корицата на книгата [5])

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 67: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009318

вархеологията,митологиятарелигията,историятаит.н.Билеизвънредноплодовитавториесъздализвестнавсветашкола.

Можедасесмята,чеосноватанаидейнатаблизостмеждуЮнгиПаулиесподеле-ниятвъзглед,койтоЮнгизразявапоследнияначин:“Акотрябвадабъдатобединенипротивоположностикатодухиматерия,съзнаваноинесъзнавано,светлоитъмноит.н.,товащепородитретонещо,коетонеекомпромис,анещоново”.

ВначалотонаХХв.ЮнгеученикнаФройд,койтовтрудоветесииздигаидеятазаобласттананесъзнаванотовпсихиката.Тазиобластесъставенаотпредишносъз-наваносъдържание,коетопо-късноепотиснатоизабравено.Несъзнаваното,споредФройд,съдържаличнипреживяванияисепроявявавсънищата.

ЮнгразширявавъзгледитенаФройдзанесъзнаванотовтрудоветеси“Психология на несъзнаваното” (1912),“Архетипи на колективното несъзнавано” (1934)имн.др.СпоредЮнгнесъзнаванотосъдържаосвенпотиснатоличностносъдържаниеощеиголямаобластотколективнопсихическосъдържание,коетотойнарича“колективнонесъзнавано”.Последнотоеуниверсално,общозавсичкихора(независимоотпол,раса,националнаирелигиознапринадлежност)имакардаеразположеновдълбо-чинитенаиндивидуалнатапсихика,неесубективно–колективнотонесъзнаваноеобективно,доколкотовсичкииндивидипритежаватедниисъщидълбочиннипсихи-ческиструктури.Колективнонесъзнаванотоеобективна психика,коятонезависиотсъзнаниетоитонямадостъпдонея.Междуличнотоиколективнотонесъзнаваноимаразличниниванауниверсалностиспецифичност(индивидуалност),т.е.товаеконтинуумнанесъзнаваното.

Структуритенанай-дълбочиннотонесъзнаваноЮнгнарича“архетип”(отгръцки“архе”–начало,принципи“типос”–образ).Архетипъткатопраобраз(първиченобраз)водиначалотосиотПлатоновитеидеи(диалозите“Държавата”,“Федър”идр.),апо-късноеразвитотАвгустин,Кантидр.ПодобнонаКант,Юнгсмята,чеархетипътепознавателнаструктура,образнасвета,койтоеизкристализиралвпродължениенахилядолетия,психическоогледалонасвета.Тойизползвамножествометафоричниописаниякато:резервоарнапостоянноповтарящисепреживяванияначовечество-то;речнокорито,издълбанозахилядолетияотводатанаживота;матрицанавсичкисъзнателнипсихическипроявиит.н.

На свойредПаули, когато споменава архетипа, гопояснява като: подреждащоператор,формиращфактор,априорноусловиенапознанието.

Можебинай-краткотоопределениенаархетипабибило“познавателенинстинкт”.СхематичноструктуратанапсихичнотопоЮнгеприблизителноследната:(i) съзнание (повърхносттанаразума);(ii) предсъзнание (резервоарнапериферниилипотиснатиспомени,коитопри

желаниемогатдасевъзстановят);(iii) подсъзнание илииндивидуално несъзнавано(резервоарнаспомени,които

несеизвикватпожелание,номогатдасепроявяватвсънища,подхипнозаилиприособениобстоятелства);

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 68: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 319

(iv) колективно несъзнавано (по-доленслойспрямоиндивидуалнонесъзнавано-то).Тоеизточникнаинстинктивнотоповедение(безсъзнателнамотивация).Съдържа“праобразите”(архетиповете),коитосасеформираливпродължениенахилядолетияприеволюциятанаживотинскитевидовеичовека.Теобхващатуниверсалния(об-щочовешкия)опитиопределятуниверсалниреакцииспрямовъншнивъздействия.Юнгразличаваархетипикато:Азът,сянката,героя,майката,стариямъдрец,дететоимн.др.

Юнгсмята,чеевъзможноелементинанесъзнаванотода“избият”поспонтаненначинкъмсъзнанието.Тойнаричатоваявление“синхронизъм”.Дефинирагокато“акаузална,носмисленавръзка”междуматериалниипсихическисъбития,междувъ-трешнияивъншниясвят.ТазивръзкаспоредЮнгвъплъщаваединенпсихофизическисвят,койтотойнаричаunus mundus.Последниятсъдържаобщиякореннаобективносъществуващитематериаленипсихическисвят.“Разумътиматерията–смятаПаули–сарезултатотнарушенатапсихофизичнасиметриянаunus mundus.” (ПауливписмодоХайзенберг,1957).

Паулиобсъждапсихофизическатареалност–връзкатамеждуфизичноипсихично–вконтекстанаархетипите.

III.2. Паули за ролята на архетипа в Кеплеровото научно творчествоОщевначалотонастатиятасизаЙоханКеплер(1571-1630)Паулипосочва,че

избранитеисторическипримери служат само катоилюстрацияна възгледаму завъзникванетоиразвитиетонаеднаестественонаучнатеория.Направениятотнегоизборемногопоказателен.ЗаПаулиКеплереяръкобразнаучен,койтовепоханадоминиращрелигиозенимистиченсветогледправиважнияпреходкъмколичествено,математическоописаниенаприродата.ЦитираКеплер,койтовнеподражаемхудо-жественстилописвадействиетонаархетипа:“Дапознавамеозначавадасравнявамесетивнотовъзприятиенавъншнотосвътрешнитепраобразиидасеуверяваме,чееднотоидруготосе съгласуват. ...Сетивно зададенитематематическиотношения,подобно на пробуждането от сън,извличатнаповърхносттаонезипървообрази,коитосенамиратвътревнасизначално,носегаизбуяватвдушатанисцялатасиреалностижизненост.”([7,г];к.м.).

И,заданеостаненикаквосъмнение,Пауликоментира:“ПраобразитенаКеплервмногоотношениясъвпадатсвъведенитеотК.Г.Юнгвпсихологиятапървичниобразиилиархетипи”.(Паули,[7,г])

Кеплере“кумирзаПаули”(Смородинский[8])стова,чесъумявадасъчетаеана-лизанаемпиричнитеданни(наблюдениятанаТихоБрахе)стеоретичнаконструкция,коятовтозислучайеоснованавърхупредставатазахармониянасвета.ПоследнатасесимволизираотархетипанаСветатаТроица.ТоваеобразътнасферасцентърБогОтец,повърхност–БогСинирадиалнилъчи–БогДух.Колкотоистраннодазвучивднешновреметозиобраз,помнениетонаПаули,има“почтиматематическисмисъл”.Действително,бездаесъществувалаидеятазагравитация,безНютоноватадинамика,безанализанаЛайбнициНютон,многотрудноеможелодасенамериизходенприн-

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 69: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009320

ципзаизводнаструктуратанаСлънчеватасистема.(ПървоначалноКеплеропитвалдаизползвазацелтапеттеПлатоновитела.)

Туктрябваособенодаобърнемвнимание:символътнаСветатаТроицанееиг-раелзаКеплерниторолятанамодел,нитонаметодологиченинструмент,апо-скоронастимулиращ,вдъхновяващфактор.Товаеръководенпринцип,койтовпоследствиеможедасеокажедажеизлишен.Такаеставалосмногоръководниидеивъвфизиката–оттоплорода(затермодинамичнитеоткритиянаСадиКарно)иетера(заоптикатаиелектромагнетизма)домеханичниямоделнаМаксуел(зауравнениятанаелектро-динамиката)ипринципанаМах(засъздаванетонаАйнщайноватаобщатеориянаотносителността).

Паулипосочва,чеКеплерсееубедилвъвверносттанаКоперниковатахелио-центричнасистеманеотрезултатитенаотделнитеастрономичнинаблюдения,аотсъответствиетонатазикартинасархетипа,чийтосимволехармониятанаСветатаТроица.Тойобръщавнимание,чеименносъответствиетосархетипасъздаваоновачувствозащастиеирадост,коетоКеплернарича“хармония”.

Закрасотатавнаукатаговорятмногосъвременниучени (ДиракиХайзенберг,ДайсъниУайнбърг).ПосъществовсичкитеявиждатвсъвпадениенасъздаденитеотВселената(като“обучаващамашина”казваУайнбърг[11])архетиповескартинатанавъншниясвят.

Евристичнатазначимостнаархетипазаизследователскияпроцеснамираизразвемоционалнияподем,породенотпредчувстванотосъвпадениенаархетипасвъншниясвят,карачовекадавъзкликнепознатотоотвекове“Еврика!”.

Архетипът,смятаПаули,създававъзможностдасепостроимостмеждусетивнитевъзприятияипонятията,междуфизическотоипсихическото.Порадитова,тойзаклю-чава:“всекиприродензаконтрябвадаимасвоевътрешно(впсихиката)съответствиеиобратно”(ПауливписмодоФирц,1955).

ВзаключениенекаотновонасочимвниманиетосикъмвъзгледанаПаулиотносноевристичнатаролянаархетипите.Тойгиразглеждакато“подреждащиоператори”,като“стимулиращинаучнототърсенефактори”,като“априорноусловиенапозна-нието”.Нозаедностовакатегоричнопредупреждава,чете“небивадасесвързватсопределениидеи,поддаващисенарационалнаформулировка”([7,г])Товаозначава,чеархетипътедвалинякогащебъдерационализиранилипревърнатвметодологи-ченинструментзанаучнотърсене(неможемданакарамесънищатасида“раждат”идеиилирешения,макарченякоиоткритиянаКекуле,Менделеев,Поанкареидр.сесвързватсъссънуваниидеи).

IV. Евристичност на идеята за архетипитеАрхетипътможедаиграеважнастимулиращаролязацеленасоченотоизследва-

ненададенпроблем.ТакъвеслучаятсархетипанаСветатаТроица,койтоКеплерубеденоинеотклонноследвавсвоитеастрономическитеории.Такъвеиархетипътнатетрактиса(квадернума,четвъртичността),койтоиграеевристичнаролявидеята

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 70: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 321

наПаулизачетвъртоквантовочисловописаниетонаатомнитеспектри.Евристиката(отгръцки“евриско”–намирам,откривам)изучаватворческотомисленевусловиятананестандартнапроблемнаситуация.

Заилюстрациящесеспремнадругархетип,довелдоощееднозначителнооткри-тиенаПаули.През1955Паулипубликувастатия(послучай70-тагодишнинанаН.Бор),вкоятодоказвасвоятазнаменитаCPTтеорема.Потовавремевъвфизическатаобщностняманищо,коетоданалага(илипонедапредполага)подобноизследване.Паулиобачесподеля(вписмодоЮнг[5]),челичнозанегоогледалнатасиметрияе от голямо значение, тъйкато “връзкатамеждуфизичноипсихично съответстванаогледалнотоотражение”.Апо-нататъктойнаричаотражението“архетипнаnous(разум,дух;М.Б.)инаphysis”.

СпоредПаули“физикатасеизграждавърхусъотношениетонаогледалнасиметриямеждуразумаиприродата”[5].

Известнисадраматичнитесъбития,станалипрезследващитегодини(теориятанаЛииЯнгот1956г.занарушенатачетностприслабитевзаимодействия,експериментитенаУЧъншун,откриванетонагрупатанаПаули,свързващаляво–идясноориентира-нитенеутриноиантинеутриноит.н.).ТоваподчертавазначениетонаCPTтеоремата,азаедноснеяиевристичнатаролянаархетипа“огледалноотражение”.ПрезтозипериодПаулибуквалноеобсебеноттематанаотражениетоигооткриванавсякъдеоколосебеси.Затоваказва(писмодоА.Яфе,януари1958):“...възниквановафизико-математическатеориянаелементарнитечастици...внеяимамногоотразяване(катоматематическаоперация)инякакъвкватерналисткиархетип–директорШпиглер(нанемски–“отражател”;М.Б.)мидиктувакакводапишаипресмятам”.

Бездатърсимакцентвърхуархетипакатометодологиченинструмент,некасеопитамедапроследимвъзможнатамуевристичнаролявнякоипроблемниситуациинасъвременнатанаука.

IV.1. “Необяснимата” ефективност на математикатаПаулинеуспявададоведедокрайсвоетовижданезареалностизасъотнасянето

обект–субект.Номожемдаседосещамекакваеизбранатапосока.Иможемдасенадяваме,ченаредсостаналотощебъдеповдигнаткрайчецътназавесатапредзага-дъчнатаинеобяснима(unreasonable;E.Wigner,1960)ефективностнаматематикатавестествознанието(“нещозагадъчноинеподлежащонарационалнообяснение”–казваУигнър[14]).

ФриймънДайсънчудесногоеказал:“Етомемен,седяпредбюротосивпродъл-жениенаседмици,правянай-сложнииизтънчениизчисления,задаизяснякакбитрябвалодаседържиединелектрон.Иетогоелектронътвърхумоятамалкамасленакапка,знаещмногодобрекакдаседържи,бездачакарезултатитеотмоитеизчис-ления.Какможемсериознодавярваме,чеелектронътщесеинтересувапоединилидругначинотмоитеизчисления?ИвсепакекспериментитевКолумбийскияунивер-ситетпоказаха,четойнаистинасеинтересува.Понякакъвначинцялататазисложнаматематика,коятодращехполистовете,установявашеправилата,коитоелектронът

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 71: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009322

върхумасленатакапкаедлъжендаспазва.Ниезнаем,чеетака.Азащоетака,защоелектронътобръщавниманиенанашатаматематика–товаемистерия,коятоиАйн-щайннеможедаразгадае.”[15]

____________________________________________________________________ПитагорействоПитагор(6–5в.пр.н.ера)инеговаташколасмятат,чесъщносттанафизическия

святематематиката,чечислото(естественото)еоснованацялатаматериалнареал-ностипорадитовачислатамогатдасепредставятпосредством“фигури”(“триъгълничисла”,“квадратничисла”ит.н.;затовананякоиезицидумата“фигура”означаваи“цифра”).Особенозначениесепридаванат.нар.тетрактис(мистичнатетрада,чет-въртичност, кватернализъм)– символнавселенскатахармония.В съвременносттапитагорействотоприема,честруктуратанафизическатареалност(частици,полета,пространство-времеит.н.)етъждественоматематична.

Оттазигледнаточкаефективносттанаматематикатаеестественаиавтоматич-на.

ТетрактисПитагорейският символ тетрактис представя организацията на простран-

ството (точка, линия, равнина и обем). Първите четири числа 1, 2, 3, 4 символизират също хармонията на сферите и на космоса. Сумата на четирите е десет – символ на висшия порядък.

Клетвата на питагорейците е в името на свещения тетраксис.____________________________________________________________________ПлатонизъмСпоредПлатон(427-347)инеговитепоследователиматематикатапредставлява

святнаидеи,коитонезависятотсветанаявленията.Самитематематицичестоимат

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 72: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 323

чувството,четеоткриват(анеизобретяват)единвечесъществуващсвятнапонятияивръзки,чесветътнаидеитенезависиотматериалниясвят.

Втакъвслучайефективносттанаматематикатабимогладасеобясни,акоприемем,чесъществуванякаквазададенаотнапредсъгласуваностмеждусветанаявлениятаисветанаматематиката,такачесеосъществяваединтвърдеспециаленконтактмеждумисълтанаматематикаитозисвятначиститеидеи.

Виднипредставителинаплатонизма са: Г.Кантор,К.Гьодел, Р.Пенроуз,А.Кон.

____________________________________________________________________

ОщеПитагориПлатонсапредусетилицялатапрограманасъвременнотоестест-вознаниестезата,чепъстротомногообразиенаявлениятаеразбираемо,защото“восноватамусенамираединен,достъпензаматематическоописаниепринцип”[15].

Вероятнотазиефективностщесеокаженесамоестествена,ноинеизбежна,акоприемем,чекактоматематиката,такаиестествознаниетоиматобщкорен(Дайсънгонарича“единенпринцип”,аР.Тагор,вбеседасАйнщайн,1930–“универсаленчовешкиразум”)–врегулиращатафункциянаархетипите.

Действително,неотдавнабешепоказано[16],чемногоматематическипонятия,дажевтакиваабстрактнисистемикатомножествата,произтичатотнашитевзаимо-действиясфизическиясвят,къмкойтонервнатанисистемасееадаптиралапоеволю-ционенпът.Математическитеобекти,подобнонадругиархетипи,сакактоелементинаиндивидуалнатапсихика,такаиобективниструктури.Теобитаватобективнатапсихиканаколективнотонесъзнавано,т.е.оназимрежаотпсихологичниструктури,коитосаобщизавсичкихора.

IV.2. Изкуствен интелект (ИИ) и разпознаване на образиКеплериПаулинееднократноговорятза“сравняване”,“съответствие”,“съгла-

суване”,“съвпадение”междусетивнитевъзприятияивътрешнитепраобрази(архе-типовете),кактоизаизпитванитепритовачувствана“радост”,на“щастие”ина“пробужданеотсън”.

Некапосочим,черазкриванетонасходство(прилика,аналогияит.н.)подумитенаД.Хофстетър(всборника“Гъвкави понятия и съзидателни аналогии[17])е“голяма,аконеинай-висшаинтелектуалнанаслада”(Кеплерговориза“щастие”,аПаули–за“радост”).

На езиканаинформатиката, а по-точнона раздела “разпознаванена образи”,естественонаучнотопознание,поПаулииЮнг,представляваразпознаваненафи-зическатареалносткатопроекциявърхуархетипаисъгласуванеснего.Сходствотомежду тозиподходиматематическата теория за разпознаваненаобразиразкриватвърдеинтересниперспективизатеориятанапознанието.

Разпознаванетонаобразиепроблемнаконтактамеждуизкуственияинтелектиоколниясвят(отеднагледнаточкаИИеобект,аотдруга–субектнапознанието).Посъщество(ивсъответствиесъсзначителнопо-широкияанглийскитерминpattern

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 73: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009324

recognition)фактическиставадумазаразпознаваненесамонавизуалниизвуковиобрази,носъщотаказасхеми,закономерности,модели,аналогии,прилики,връзкиит.н.Разпознаванетоепрякосвързанососновнитефункциинамисленето,каквитосаобработкатанаинформация,прогнозирането,взиманетонарешения,алгоритмичнотоилиинтуитивноторешаваненапроблемиит.н.

Споредосновнияпринципна теориятанаразпознаването, аконаблюдаваниятобектприличанавечеизвестенобект,тонеговотоповедениещебъдесходностованапрототипа.Въпроситезаразкриванена“приликата”(сходството)серешаватнесаксиоматика,логикаидоказателства,аинтуитивноиливъзоснованапрецеденти.

Основнипонятиянатеориятаса[18]:– обучаващо множество (съвкупносттаотпрецеденти);–изследвано множество(обектите,коитосесравняватспрецедентите);–признаци(характеристикитенаобектитеотобучаващотомножество);–класификация(групиране)напризнаците;–обучение(съсилибезучител)–търсенетонаалгоритмизасъпоставяне;–насочване на вниманието.Теориятанамираприложениявпсихологията,етологията,медицината(експертни

диагностичнисистеми)идр.ВръщайкисекъмгносеологичнитеидеинаПаули,можемдавидимсходството

(отново!) междуевристичнитефункциинаархетипитеиобучаващотомножество.Нодокатоархетипътееволюционно(исторически)формиран,обучаващотомножествосеконструираотоператоранаИИ.Такавъзниквасвоеобразно“преобърнато”моделираненапознавателнияпроцес.Възможноеподобномоделиранедасеокажеперспективнокактозаизучаванетонаархетипите,такаизаразпознаванетонаобразиотИИ.ДалинякогаИИщеизпитваоновачувствона“радост”,“щастие”“интелектуалнанаслада”,коетопосочватКеплер,ПаулииХофстетър?

IV.3. Архетипи, автореферентност и теоремите на ГьоделВидяхме,чеПаулисочиконцепциятазаархетипитекатопъткъмрешениетона

фундаменталниявъпрос,възникналвмикрофизиката–въпросазавръзкатасубект–обектнанаблюдението.ОтказътотДекартовиябезучастеннаблюдател,сближаванетонасубектаиобектанапознанието означава,чесобственотосъстояниенасубектаставачастотобективниясвят.Товаеизводнамикрофизиката,апрезпоследнитедесетилетияинамегафизиката–т.нар.антропенпринцип.

Подобнаситуацияозначава,подумитенаХайзенберг[6,в], чеприсрещатасисприродата“човекътсеизправяпредсамиясебеси”.Товаетипичнаситуациянаавтореферентност(самопозоваване;вж.[21]).Автореферентносттапораждаредло-гическипарадокси,поставяподударАристотеловиязаконзаизключенототретоит.н.АвтореферентносттаевцентъранатеоремитенаКуртГьодел(1931)запълнотаинепротиворечивост(твърдениятанатеоремитесеотнасятдоавтореферентнототвър-дениеG =“Товатвърдениеенедоказуемо”;акоенедоказуемо,тоевярноиследова-

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 74: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 325

телноформализиранататеорияенепълна;обратно,акоGедоказуемо,тоеневярноисистематасъдържапротиворечие).Значениетонатезитеоремизалогикатаеогромно.Бимоглодасеочаква,четещеокажатзначителновлияниевърхусъвременнатанаукаиконкретновърхуфизиката.

Нонеетака.ТворчествотонаГьоделемалкоизвестноизвънпрофесионалнитекръговенаматематиците.АфизицитенапълносезадоволяватсАристотеловатало-гика.Дажеприаксиоматичнияподходкъмсъвременнатафизика(макартойдаводиначалото си ощеот времетонаНютоновите “Принципи”, 1686), иметонаГьоделпрактическинесесреща.

Защоетака?Вероятнотообяснениее,чесъвременнатанаука(втовачислоифизиката)практи-

ческипродължавадапребивававлонотонаДекартоватапарадигмаизатовалогикатанаАристотелнапълноязадоволява.

Можемобачедаочакваме,чекогатогносеологичнитевъзглединаПаулизавза-имоотнасянето субект–обект станатпрактикананаучното търсене, теоремитенаГьоделщестанатинструментнанауката.

Итогаваотновощесезаговоризанеобясниматаефективностнаматематикатавестествознанието.

ВероятноГьоделемислелвтакавапосока,когатоеписал:“Невиждампричинадаимамепо-малкодовериевматематическатаинтуиция,отколкотовсетивнотовъз-приятие,коетоникарадастроимфизическитеории...”.

ПочтисъщотомнениесподеляиПаули(писмодоЯсперс,1958):“Макарвсичкизрелинаукинанашетовремедазависятсъщественоотрационалнотомислене,саматаматематиканипоказва,челогическатанепротиворечивостнаеднаформалнатеорияинейнатапълнотапонякогасанесъвместими.Товаставаособеноважно,когатоосвенчистатарационалноствпроцесанапознаниетозапочватдаиграятсъщественароляинтуицията,емоциитеиинстинктите”.

Заключителни бележкиПауличестоподчертава,чепроцесътнатворческотомислене,койтоидоднес

неедостатъчноизяснен,несесвежданитосамодологическиоперации,нитосамодосъбираненаемпиричнифакти.Тойеубеден,че“единственоприемливиятнаученвъзгледеонзи,койтообхващакатовзаимносъвместимиидветестранинареалността–количественатаикачествената,физическатаипсихическата”.

ВъзникналатапрезХVIIв.науканаГалилей,ДекартиНютонприемадуалистич-натакартезианскасхема,вкоятонеодушевеният,механичниятсвятепротивопоста-венначовекакатонаблюдател.Презизтеклите4столетияпропасттамеждучовекаиприродатанепрестанносеразширява,азаедностоварастеиконфликтътмежду“дветекултури”(Ч.П.Сноу)–научнатаихудожествената.ИдеятанаПаулииЮнгзасвързанипсихическиифизическиаспекти,затова,чеархетипитесаедновременнообективни,ноинапълненисемоционалноиинтелектуалносъдържание,създаваес-

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 75: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009326

тественипредпоставкизапреодоляваненакартезианскотоделениеизасближаванена“дветекултури”.

Внепубликуванотоесе“Съвременни примери за фонова (background) физика”(1948)Паулипише([5],с.179):“Фоновафизикаепояватанафизическипонятияитерминивспонтаннитефантазмикатосимволи”.Катотакивасимволитойсочи:поле,атом,вълни,атомноядро,радиоактивностит.н.(Неканапомним,чеиАйнщайнговоризасвоетомисленекатосимволно,аневербално[22,23])

Анализирайкифоноватафизика,Паулиправи следната прогноза: “Бъдещотоописаниенаприродататрябвадаобхващаравноправноphysisиpsyche.Засегатоваописаниеесамовпреднаученстадий.Задагопостигнем,трябвадасеобърнемкъмархетипнатаосновананаучнитеконцепцииитермини”([5] ,с.180).

СледвайкиПаули,можемда смятаме, че природата е заложиланякаква свояпрограмавдълбочинитенанашатапсихика.Въпросътедалинякогащесъумеемдаразчетемтазипрограма.

БлагодарностиБлагодарянаакад.И.Тодоровзалюбезнопредоставенотомипечатноиздание

накнигата[5].ЗадълженсъмнаколегитеиприятелитеАсенПетров,ИванПунчевиНъшанАхабабянзанасърчаванетоимножествотополезнидискусииизабележкивразличниетапиотработатамивърхутовапроучване.

Особенаблагодарностдължанаакад.Ал.Петров,ДиректорнаИФТТ–БАН,засъдействиетоприорганизиранетонаинститутскиясеминар,накойтодокладвахнастоящатастудия.

Литература1.KarlvonMeyenandEngelbertSchucking.WOLFGANGPAULI.PhysicsToday,Febr,2001,

p. 1-7.2.КарлфонМейен.ВОЛФГАНГЕРНСТПАУЛИ.“Светътнафизиката”,№2(2000)с.

145.3.В.Вайскопф.П.А.У.Л.И.инеговитеприложения.Ibid.,с.151.4. Laurikаinen,K.V.BEYONDTHEATOM:THEPHILOSOPHICALTHOUGHTSOF

WOLFGANGPAULI.Springer-Verlag,Berlin,1988.5.MeierC.A.ATOMANDARCHETYPE:thePauli–Jungletters1932-1958.Princeton,2001.6.В.Гейзенберг.ШАГИЗАГОРИЗОНТ.“Прогресс”,М.,1987.(6,а)Значениекрасотывточнойнауке(1970)с.268.(6,б)ФилософскиевзглядыВольфгангаПаули(1959)с.283(6,в)Картинаприродывсовременнойфизике(1953)с.290.

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 76: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 327

(6,г)Естественнонаучнаяирелигиознаяистина(1973)с.328.7.В.Паули.ФИЗИЧЕСКИЕОЧЕРКИ(сб.статей).“Наука”,Москва,1975.(7,а)Oбидеедопълнительности(1948),с.50.(7,б)Философскоезначениеидеидополнительности(1950),с.56.(7,в)Теорияиэксперимент(1952),с.41.(7,г)Влияние архетипическихпредставленийнаформирование естественнонаучных

теорийуКеплера(1952).с.137.(7,д)Феноменифизическаяреальность(1954),с.21.(7,е)Материя(1954),с.31.(7,ж)Вероятностьифизика(1954),с.43.8.Я.А.Смородинский.ПРЕРВАННАЯМÛСЛЬ.УФН160(1990),с.164.9.KarlPopper.UNENDEDQUEST.Fontana,Illinois,1976.10.W. Pauli,Naturwissenschaftliche und erkenntnistheoretischeAspekte der Ideen vom

Unbewussten.Dialectica8(1954)283-30111.St.Weinberg.DREAMSOFAFINALTHEORY.Vintage,London,1993.12.К.Г.Юнг.АРХЕТИПИСИМВОЛ.Москва,Renaissance,1991.13.H.Atmanspacher,H. Primas. PAULI’S IDEASOFMINDANDMATTER INTHE

CONTEXTOFCONTEMPORARYSCIENCE.JournalofConsciousnessstudies,13(2006)5-50.14.E.Wigner.THEUNREASONABLEEFFECTIVENESSOFMATHEMATICS.Comm.Pureand

Appl.Math.,13(1960)1.(Рускипревод:E.Вигнер.,ЭТЮДÛОСИММЕТРИИ.“Мир”,М.,1971).15.Ф.Дайсън.ДАСМУТИШВСЕЛЕНАТА,“Светътнафизиката”,20(1997)53)16.LakoffG.,Nunez,R.,WHEREMATHEMATICSCOMESFROM:HOWTHEEMBODIED

MINDBRINGSMATHEMATICSINTOBEING.N.Y.,BasicBooks,2000.17.D.Hofstadteretal.,FLUIDCONCEPTSANDCREATIVEANALOGIES.BasicBooks,NY,1995.18.Д.Чернавский.ПРОБЛЕМАПРОИСХОЖДЕНИЯЖИЗНИИМÛШЛЕНИЯ.УФН,

170(2000)№2.19.М.Бушев.ЩЕЗАГУБИЛИНАУКАТАСВОЯДЕКАРТОВРАЙИКАКВОЩЕПОС-

ЛЕДВА?“Светътнафизиката”,26(2003),156.20.D.Hofstadter.GOEDEL,ESCHER,BACH:ANETERNALGOLDENBRAID.Random

HouseInc.,NY,1979.21.М.Бушев.МЕТАМАТЕМАТИКАТАНАГЬОДЕЛИСЪВРЕМЕННАТА(МЕТА)ФИ-

ЗИКА.В:сб.“Философиятакатопризвание–впаметнаБ.Мунтян”.ИК“Св.ИванРилски”,С.,2007,с.26.

22.Р.Якобсон.АЙНЩАЙНИНАУКАТАЗАЕЗИКА.“Светътнафизиката”28(2005) №2,с.189.

23.А.Айнщайн.УНИВЕРСАЛНИЯТЕЗИКНАНАУКАТА.ibid.с.199.

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 77: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009328

РЕЛИГИЯТА, ПОГЛЕД ОТВЪН За книгата на Д. Денет “Разрушаване на магията:

Религията като естествено явление”Фр. Дайсън

1.Разрушаванетонамагиятанарелигиятаеигра,коятомногохораумеят.Най-до-

бриятиграч,коготопознавам,бешепрофесорГ.Х.Харди,световноизвестенматема-тик,койтоосвентовасеоказаистрастенатеист.Имадвавидаатеисти:обикновениатеисти,коитоневярватвБогистрастниатеисти,коитоприематБогкатосвойличенвраг.КогатобяхмладшисътрудниквТринитиКолидж,Кеймбридж,Хардибешемойнаставник.Макаримладшисътрудник,азимахпривилегиятадавечерямнависока-тамаса,заедносъсстаритеипрочутите.ПовременамоетопребиваванепрофесорСимпсън, единот старитеипрочути сътрудници, почина.Симпсънимаше силнаемоционалнапривързаносткъмколежаиосвентовабешевярващ.Тойбешеоставилинструкциидабъдекремиран,апепелтамудабъдеразпръснатаналивадатазаиграстопкивградинатанаколежа,къдетотойобичашедасеразхождаидаразмишлява.Няколкодниследкатопочина,вцъркватакъмколежабешеизвършенатържественаслужбазанего.Бяхаотбелязанипоподходящначинмноготомугодинивярнаслужбавколежаиводещатамуролякатохристиянскиученипреподавател.

Вечертанасъщияденаззаехсвоетомястонависокатамаса.Съседнотодоменмястонамасатабешесвободно.ПрофесорХарди,противнонасвояобичай,бешезакъснялзавечеря.Следкатовсичкивечебяхмеседналиилатинскатамолитвазаблагодарностбешеказана,Хардивлезенебрежновзалата,демонстративновлачейкиобувкитесиподървенияподиоплаквайкисенависокглас,„Какъветозиужасенбоклук,скойтоепосипанатреватавградинатанаколежа?Немогадапочистяобув-китесиотнего.”Харди,разбирасе,знаешеотличнокаквоетова.Тойвинагибешемразилкакторелигиятаизобщо,такаивчастностнабожносттанаСимпсънисегаизползвашеудобнияслучайзаедномалкоотмъщение.

ПаулЕрдьошбешедругсветовноизвестенматематик,койтоосвентовабешеистрастенатеист.ЕрдьошвинагисепозовавашенаГосподсинициалитеВФ,коетооз-начавашеВърховенФашист.ВпродължениенадългигодиниЕрдьошбешенадхитрялдиктаторитенаИталия,ГерманияиУнгария,местейкисеотеднадържававдруга,задаизбегнетяхнатавласт.ТойнаричашеБогаВФ,защотогооприличавашенанякойфашисткидиктаторкатоМусолини,властенибрутален,нозатовапъкбавномислещ.ЕрдьошуспявашеданадхитриВФ,катосеместешечестоотедномястонадругоиникоганепозволидействиятамудапридобиятрутиненипредвидимхарактер.ВФ,както всекидиктатор, беше твърде глупав за даможедаразберематематикатанаЕрдьош.КактоХарди,такаиЕрдьошбяхадружелюбнинатури,допринасящиповече

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 78: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 329

отобичайнотокъмобщочовешкатакомедия.Идваматабяхадаровитиклоуни,ноивеликиматематици.

ИетотукидваДаниълДенетдаопитаитойнасвойреддаразрушимагията.Де-нетефилософ.Втазикнигатойсезанимавасфилософскитевъпроси,произтичащиотрелигиятавсъвременниясвят.Защосъществуварелигията?Защотяиматаковамощновлияниевърхухоратаотразличникултури?Далипрактическитерезултатиотрелигиятасапреобладаващодобриилипо-скоролоши?Далирелигиятаеполезнакатофундаментнаобщественияморал?Каквоможедасенаправи,задасевъзпрепятстваразпространениетонарелигиознидвижения,коитосесмятатзаопасни?Могатлисредстватаиметодитенанаукатаданипомогнатдаразберемрелигиятакатоестест-веноявление?Денетотбелязвавначалото,четойнямадасеопитвадаотговоринаголемитевъпроси,коитослужатзамотивациянанеговиятруд,нощесестараедагизадава,колкотоевъзможнопо-внимателно,посочвайкитова,коетовечееизвестновъввръзкастехнитеотговориипоказвайкизащоенеобходимодаимсеотговаря.

„Азсъмфилософ,анебиологилиантрополог,илипъкисторик,илитеолог.Ниефилософитесмепо-добрипризадаванетонавъпросите,отколкотопридаванетонаотговори...”

Денетправиименно това, коетопроповядва.Тойнеотговаряна въпросите, аизползвачетиристотинстраници,задагизадава.Книгатанапредвабавно,влекраз-говоренстилисмногоотклонения.Тяеразделенанатричасти:първатаепосветенанаприродатананаучнототърсене;вторатасеотнасядоисториятаиеволюциятанарелигията;третатасезанимавасрелигиятатакава,какватосъществуваднес.Впърва-тачаст,Денетдефиниранаучнототърсеневтесенсмисъл,ограничавайкигодосборотдоказателства,коитосавъзпроизводимиипроверими.Тойправирязкоразграни-чениемеждунауката,отеднастрана,ихуманитарнитедисциплиникатоисторияитеология,отдруга.Тойнеприемакатонаучниогромнатамасасведения,съдържащисевисторическитехроникииличнитепреживявания.Следкатотенемогатдабъдатвъзпроизведениприконтролираниусловия,значинепринадлежаткъмнауката.Тойцитирасодобрениеихвалебственаоценканяколкопасажаот„Разновидноститенарелигиознитеизживявания”,класическотоописаниенарелигиятаотгледнататочканапсихолога,публикуванаотУйлямДжеймспрез1902г.ТойхарактеризиракнигатанаДжеймскато„съкровищницаотпрозренияиаргументи,честопренебрегванивпо-следновреме.”НотойнеприемапрозрениятаиаргументитенаДжеймсзанаучни.

Джеймсизучаварелигиятаотвътрекатодоктор,койтосеопитвадавидисветапрезочитенасвоитепациенти.Джеймсеполучилмедицинскообразованиепредидастанепрофесорпопсихология.Тойеизучавалличнитепреживяваниянасветцитеимистицитекатосвидетелствозанещореалносъществуващовединдуховенсвятизвънграницитенапространствотоивремето.ДенетуважаваДжеймскатоанализа-торначовешкотосъстояние,нонеикатоизследователнадуховниясвят.ЗаДенетпрозрениятанасветцитеимистицитесабезинтересникатосведения,защотонесанитоповториминитопроверими.Денетизучаварелигиятаотвън,следвайкиправилата

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 79: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009330

нанауката.Занеговидениятанасветцитеимистицитесасамоедноявление,коетотрябвадабъдеобяснено,кактолюбовтаилиомразатакъмхорасразличенцвятнакожата;едноумственосъстояниеможедасеразглежда,номожеиданесеразглеждакатопатологично.

Вторатачастнакнигатаенай-дългатаисъдържасъщносттанааргументитенаДенет.Тойописваразличнитефазивдългатаисторическаеволюциянарелигията,започвайкиспримитивнитеплеменнимитовеиритуалии завършвайкиспазарнодействащитеевангелисткимегацърквинасъвременнаАмерика.Разглеждайкитезиеволюционнипроцесиотвън,тойразсъждавазаначините,покоитотемогатдабъдатобоснованинаучно.ТойгиобяснявакатопродуктнаДарвиноватаконкуренциямеж-дуверскисистеми,вкоятосамонай-читавитесесъхраняват.Жизненосттанаеднаверскасистемаседефинирасъсспособносттайдапривличановипоследователиидаподдържатяхнаталоялност.Тованяманищообщосбиологичнатажизненостнанейнитечовешкиносителиилипъксистинносттаилифалшивосттанавярата.Денетподчертавафакта,ченеговотообяснениенаеволюциятанарелигиятаепроверимосметодитенанауката.Тобимоглодабъдепровереносколичествениизмерваниянаразпространимосттаидълготрайносттанаразличнитеверскисистеми.Тезиизмерва-ниябихамоглидаосигурятеднаобективнанаучнапроверка,коятодаустановидалиоцелелитерелигиисабилинаистинапо-жизнениотонези,коитосаизчезнали.

Денетлансирадругихипотезизаеволюциятанарелигията.Тойотбелязва,чевя-рата,всмисълприеманетонаопределенидоктринизаверни,еразличнаотвярванетовъввярата,всмисълдасевярва,чевяратавопределенидоктриниежелателна.Тойоткриваданнизатова,чеголямбройхора,коитосеопределяткаторелигиозновярващи,вдействителностневярватнадоктринитенасвоитерелигии,носамовярватвъввяратакатоеднажеланацел.Явлението„вяравъввярата”правирелигиятапривлекателназамногохора,коитоиначетруднобихасеприсъединиликъмнея.Задапринадлежишкъмеднарелигия,неенужнодавярваш.Самотрябвадаискашдавярвашилиможебисамотрябвадасеправиш,чевярваш.Давярвашетрудно,давярвашвъввяратаелесно.Вярванетовъввяратаеедноотважнитеявления,коитопридаватнарелигиятапо-голямаразпространимостиследователнояправятпо-жизнеспособна.Денетиз-тъкватазивръзкамеждувярванетовъввяратаижизнеспособносттанахипотезата,коятоподлежинапроверка,некатонаучноустановенфакт.Тойсъжалява,чемногомалкачастотнеобходимитевтазинасокаизследваниясанаправенизасега.Заглавието“Разрушаваненамагията...”изразяванеговатанадежда,чекогатонаучниятанализнарелигиятабъдезавършен,власттанарелигиятадаобезсилвааргументитеначовешкияразумщебъдепрекратена.

Денетбеззатруднениенамираповодидасенадсмеенадмодернитеевангелисткимега-църкви,коитоотделятповечевниманиенаброянасвоитечленове,отколкотонакачествотонасвоярелигиозенживот.Водачитенатезицърквипредлагатсвоитеверсиизарелигиянаединконкурентенпазаритамнадделяваттези,коитопокажатнай-добритетърговскиумения.Пазарътдавапредимствонапрактичнотоудобство,

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 80: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 331

вместонасериознотоотдаваненачистисвятживот.Гледайкинарелигиятаотвън,Денетясновиждакаклидеритенарелигиознитеорганизациисакорумпираниотвлас-ттаипарите.ТойцитираАлънУулф,единотсоциолозите,изучаващиамериканскитерелигиозниорганизацииипрактики:

“ПопулярносттанаЕвангелизмаседължиколкотонанеговитепопулисткииде-мократичнитенденции–неговатарешимостдаоткриекаквоточноискатвярващитеидаимгопредложи–толковаинапостановкитенавярата...Терминът„светилище”сеизбягваотеднацърква,порадинеговите„силнирелигиозниподтекстове,”и сеотделяповече вниманиенаосигуряванетонамногомясто за свободнопаркиранеинаподходящиместазабебетаималкидеца,отколкотонасвястнототълкуваненатекстоветеотСветотописание.”

КактоХардииЕрдьош,Денетсииграенаразрушаваненамагията,катосеоп-итваданаправирелигиятадаизглеждасмешна.Многоотмоитенаучниприятелииколегииматподобнипредразсъдъци.Единпрочутучен,къмкоготоизпитвамдълбокоуважение,миказа:„религиятаедетскаболест,откоятониевечеоздравяхме.”Няманищолошовтезипредразсъдъци,акотесеобявяватоткрито.ВерсиятанаДенетзаеволюциятанарелигиятакатоцялоечестнаидобребалансирана.

ТретатаипоследначастнакнигатанаДенетописванеговиявъзгледзарелигиятавсъвременниясвят.Веднадългаглава,озаглавена„Моралирелигия”,тойобвиняварелигиятазамногоотнай-големитезлининанашето(миналото)столетие.Тойобвиняванесамомалкатагрупаотфанатичниубийци,чияторелигиягиподтиквакъмтерорис-тичниактове,носъщотакаиогромнотомнозинствоотмирнииумеренивярващи,коитонеосъждатпубличнодействиятанафанатиците.Товаесериозенпроблем,независимодалиставадумазаирландскитекатолическифанатицивБелфаст,илизаислямскитефанатицивБританияилиИспания.Тойцитирасодобрениеширокоизвестнатаза-бележканафизикаСтивънУайнбърг:„Добритехораправятдобринеща,алошитехораправятлошинеща.Нозадаправятдобритехоралошинеща–енужнарелигия.”ТвърдениетонаУайнбъргевярновизвестенсмисъл,нотонеецялатаистина.Задаполучимцялатаистина,трябвададобавимеднадопълнителнаклауза:„Изадаправятлошитехорадобринеща–енужнарелигия.”ОсновниятпостулатнаХристиянствотое,четоерелигиязагрешници.Иисусобяснитовамногоясно.Когатофарисеитепо-питаханеговитеученици:„Защовашиятучителядезаеднослихвариигрешници?”,тойказа:„Азида,задапризованеправедните,агрешнитекъмпокаяние.”Самомалкачастотгрешницитесеразкайватисезалавятсдобридела,ноисамомалкачастотдобритехорабиватподвежданиотсвоятарелигиядавършатлошинеща.

Невиждамначинбезпристрастнодасенаправибалансидасепретеглидоброто,стореноотрелигията,спрямозлото,идасерешикоепреобладава.Моятсобственпредразсъдък,гледайкинарелигиятаотвътре,меподтикваданаправязаключение-то,чедобротодалечпревъзхождазлото.НамногоместавСъединенитещати,приразширяващатасепропастмеждубедниибогати,църквитеисинагогитесапочтиединственитеинституции,коитосвързватхоратазаедновобщности.Вцъркватаили

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 81: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009332

всинагогатахоратаотразличниобщественислоевеработятзаедновмладежкигрупииливобразователнигрупизавъзрастни,занимавайкисесмузикаилиобучавайкидеца,събирайкипаризаблаготворителницелиигрижейкисеединзадруг,когатовръхлетиболестиликатастрофа.Безрелигия,животътнастранатабибилстрашноопустошен.НезнаянищоотпърваръказаИсляма,ноповсичколичи,чеджамиитевислямскитестрани,адоизвестнастепенсъщоивАмерика,играятподобнаролязаподдържаненаобщностите,сплотенииприполаганенагрижизавдовицитеисираците.

Денет,гледайкинарелигиятаотвън,достигадопротивоположнотозаключение.Тойвиждаекстремисткитерелигиознисекти,коитослужатзаразвъдникнагрупиотмладитерористииубийци,прикоетомасатаотобикновенивярващиимоказвамо-ралнаподкрепа,катонегипредаванаполицията.Тойразглеждарелигиятакатоеднапривлекателнаопасноствправенсмисъл,имайкипредвид,четоваеструктура,коятопривличадецаимладежиигиприобщавакъмопасниидеиипрестъпниизкушения,кактоединнеограденбасейнилинезаключенаоръжейнастая.Моятвъзгледзарелиги-ятаитозинаДенетсаеднаквовернииеднаквопредразсъдни.Азгледамнарелигиятакатонаеднаценнаидревначастотчовешкотонаследство.Денетяразглеждакатоизлишенумствентовар,откойтониебитрябвалодасеотървем.

Следостротоописаниеназлините,произхождащиотрелигията,тонътнапоследна-таглававкнигатанаДенет,„Асегакакводаправим?”,емекипримирителен.„Итаканакрая–казватой,–моятацентралнапрепоръкаедобронамереноипоследователнодаобразовамехоратапосвета,такачетедамогатданаправятнаистинаинтелигентенизборзасвояживот.”Тазипрепоръказвучисъвсембезобидно.Защообачениенеможемвсичкидасесъгласимснея?Занещастие,тяприкривафундаменталниразногласия.Задасепридаденапрепоръкатаконкретнозначение,трябвадасеуточнисмисъланамалкатадумичка„ние”.Коисме„ние”,коитотрябвадаобразовамехоратапосвета?Накартаепоставенполитическияконтролвърхурелигиознотообразование,най-спорниятпроблем,койторелигиятапоставяпредсъвременнитеобщества.„Ние”бихмемоглидасмеродителитенадецата,коитотрябвадабъдатобразовани,илиместнотоучи-лищноръководство,илинационалнотоминистерствонаобразованието,илизаконноустановенитерелигиознивласти,илиеднамеждународнагрупафилософи,споделящивъзгледитенаДенет.Отвсичкитезивъзможности,последнатаенай-малковероятнодасереализира.ПрепоръкатанаДенетоставянерешенипрактическитепроблемизарегулиранетонарелигиознотообучение.Докатонесмесеспоразумялизасмисълана„ние”,препоръката„добронамереноипоследователнодаобразовамехоратапосвета”самощепредизвиквадопълнителнипротиворечиямеждурелигиознитевярващиидобронамеренитефилософи.

2.Контролът върхуобучението е арената, на коятополитическитеборбимежду

религиозновярващиидържавнитевластисанай-разгорещени.ВСАЩтезиборбисастаналиособенонеуправляеми,порадизаконоватадоктриназаотделяненацърквата

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 82: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 333

отдържавата,коятозабраняванаобщественитеучилищадапредлагатрелигиознообучение.Родителитесфундаменталисткиубеждениясоснованиесеоплакват,чесапринуденидаплащатзаобществениучилища,закоитотесмятат,черазрушаватрели-гиознатавяранатехнитедеца.ТовачувствонасъжалениебешеизбягнатовАнглия,порадимъдросттанаТомасХъксли,близъкприятелнаЧарлзДарвиниваженсподви-жникнаДарвиновататеориязаеволюцията.КогатообщественотообразованиебилоучреденовАнглияпрез1870г.,единайсетгодиниследпубликуванетонаДарвиновататеория,ТомасХъкслибилназначенвкралскатакомисия,кояторешавалакакводасепреподававобщественитеучилища.

СамиятХъкслибилагностик,нокаточленнакомисиятатойтвърдонастоявалрелигиятадасепреподававучилищата,заедноснауката.ВсякодететрябвалодабъдеобучаванонахристиянскатаБиблия,катонеделимачастнаанглийскатакултура.Впо-новивремена,обхватътнарелигиознотообучениевАнглиябилразширен,задавключиюдаизмаиисляма.Врезултатнатазиполитика,катосезапочнеот1870г.,тадоденднешен,неевъзникналсиленантагонизъммеждурелигиознитеродителииобщественитеучилища.Преподаванетонарелигиявобщественитеучилищаесъвпад-налосупадъканарелигиознитевярванияинарастванетонарелигиознататолерантност.Децата,подложенинарелигиознообучениевобщественитеучилищакатоправилонегоприематсериозно.НиенезнаемдалиТомасХъкслиепредвидилупадъканарели-гиятавАнглия,нонямасъмнение,четойбиприветствалтованеочакваноследствиеотнеговатаобразователнаполитика.

Наистинаежалко,черешениетонапроблемазарелигиознотообразованиенаХъкслинееприложимзаСАЩ.Всякастранаеразлична,особенощосеотнасядорелигиознитевъпросииникоеконкретнорешениенапроблемазарелигиознотооб-разованиенееподходящозавсичкислучаи.Въввсякастранатрябвадасенамериефикаснорешение,посредствомполитическикомпромисмеждупротивоположнитевъзгледи,врамкитенаправилата,наложениотместнатакултура.Задабъдеефикасно,решениетонеенеобходимодабъденаучноифилософскинепротиворечиво.Когатоазбяхмалкомомче,вАнглия,предимногогодини,хората,коитопътувахавъввлакскучетатаси,трябвашедаплащатбилетзакучето.Възникнавъпросътдалиенеоб-ходимодакупякучешкибилет,когатопътувамскостенурка.Кондукторътнавлакамидадеследнияотговор:„Коткитесакучетаизайцитесакучета,нокостенуркитесанасекомииследователнопътуватбезбилет.”Правилата,определящирелигиознотообразование,трябвадаопределятсподобнасвободанаинтерпретацията.

Денет също апелира за по-задълбочениизследвания върхурелигията в чистонаученаспект.Тукотново,ниевсичкиможемдасесъгласимспрепоръката,номожедаимамеразногласияпо смисъланапонятието „изследвания.”Денет ограничаваизследваниятадонаучнипроучваниявърхурелигиознитедейностииорганизациикатообществениявления.Помоемнениетаковаизследване,разглеждащорелигиятаотвън,можедабъдеполезно,нонямадапомогнемногозаизясняваненаосновнатазагадка.Основнатазагадкаенепрекъснатоторазпространениенарелигиознипрак-

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 83: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009334

тикиивярваниявъввсичкичовешкиобществаотдревнитевременадоднес.Моятамайка,коятобешеединскептиченхристиянин,какъвтосъмиаз,казваше:„Можедаизхвърлишрелигиятапрезвратата,нотянепременнощесевърнепрезпрозореца.”Неотдавнастанахсвидетелнаеднаяркадемонстрациянаверносттанатезидуминамайками.ОтидохмезаедносъссъпругатамидапосетимманастираСергиевПосад,северноотМосква,древнатаквартиранаРускатаправославнацърква.Младатаекс-курзоводка,коятониразвеждаше,неказапочтинищозадревнитесградиипроизве-дениянаизкуството,накоитобитрябвалодасевъзхищаваме.Вместотова,тяговоривпродължениенаединчасзасвоятавяраимистичнитевлияния,коитотячувствала,чесеизлъчватотстаритесветиинацърквата,положенивсвоитегробници.Следтрипоколенияатеистичноуправлениеиофициалнопотисканенарелигията, еточетяотновоизрастваотсвоитекорени.

БихискалоткровенодаформулираммоитесобственифилософскипредразсъдъцивпротивовеснавъзгледитенаДенет.Каточовешкисъщества,ниесестремимкъмопознаванеиразбираненастраннатаВселена,вкоятосмесеродили.Имамемногоначинидавървимкъмразбирането,единоткоитоенауката.Нашитемисловнипро-цесисасамочастичнооснованиналогикатаисанеразривнопримесенисчувстваижеланияиобщественивзаимодействия.Ниенеможемдаживеемвсвятнаизолиранаинтелигентност,асамокаточленовенаеднаработещаобщност.Нашитеметодинаразбираневинагисабиликолективни,катосезапочнеотисториите,коитосмесиразказвалиединнадругоколоогъня,когатосмеживеливпещери.Нашитеметодииднессаколективни,включителнолитературата,историята,изкуството,музиката,религиятаинауката.Вчастност,наукатаенаборотинструменти,коитосасеоказалиособеноуспешнизаразбиранеиманипулираненаматериалнатаВселена.Религиятаедругнаборотинструменти,койтониводиведнаумозрителнаилидуховнаВселена,коятопревъзхождаматериалнатавселена.Задаразберемрелигията,енеобходимодаяизследвамеотвътре,така,кактоУйлямДжеймсяизследвавкнигата“Разнообразиетонарелигиознитепреживявания”.Писаниятанасветцимистици,включителномладатадамаотСергиевПосадсаосновата,върхукоятоможедаизраснееднопо-дълбокоразбираненарелигията.

Свещенитеписания,БхагаватГитаиКоранът,иБиблиятаниказватповечезасъщносттанарелигиятаотвсяконаучнопроучваненарелигиознитеорганизации.Изследванията,коитопрепоръчваДенет,сизползванесамонанаучнисредства,кои-тосапредназначенизадругицели,неизбежнощепропускатцелта.Ниевсичкисмесъгласничерелигиятаеестественоявление,ноприродатаможедавключвамногоповеченеща,отколкотосмевсъстояниедаобхванемсметодитенанауката.

Най-добрият източникна информация за съвременните ислямски терористи,койтомиеизвестен,ееднакнига:“Разбиранезатерористичнитемрежи”отМаркСейджмън[1].Сейджмънебившслужителнаамериканскотовъншноминистерство,койтоеработилсмуджахидинитевАфганистаниПакистан.Вглава5накнигатаси,

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 84: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 335

тойописваподробномрежата,коятопланираипроведеатакитепрезсептември2001вСАЩ.Тойсмята,чевръзкитемеждучленоветенагрупатапрезгодинитенанейнотоформираневХамбург,сабилипо-скоролични,отколкотополитически.Тойзаключава:„Въпрекиразнообразнитеинтерпретациизаатентатитеот11септемвривпресата,привързаносттамеждучленоветевътревгрупатаизглеждакатопо-доброобяснениенатяхнотоповедение,отколкотоомразатанасоченакъмвъншнилицаиобекти.”

Задазавършатозипреглед,бихискалдавипредставяеднадруганаскоропуб-ликуванакнига–“Дневницитенакамикадзе:Разсъждениянаяпонскивойници”отЕмикоОхнуки-Тиерни[2].Тясъдържаобширниизвадкиотдневници,написаниотседеммладимъже–едниоттези,коитозагинахавсамоубийственимисиииликатопилотикамикадзевпоследнитемесецинаВторатасветовнавойна.Дневницитенидаватнепосредственисвидетелствазамислитеичувстватанатезимладивойници,коитознаят,чесъдбатаимедаумрат.Технитемислиичувствасаизумителноясниилишениотвсякаквиилюзии.Някоиоттяхсаизразилисвоитечувствавпоетичнаформа.Тевсичкисабиливисокообразованиизапознатисъсзападнаталитературананяколкоезика,понежесапрекаралипо-голяматачастотсвоякратъкживотвчетенеиписане.Самоединоттях,ХейяшиИчицо,ебилрелигиозен,израсналвяпонскохристиянскосемейство.Християнскатавяранеенаправиласаможертватамупо-лесназанегоповременапоследнатамумисия,прикоятоеноселбиблиятаси.

Всичкимладимъже,включителноХейяши,саималидълбокотрагиченвъзгледвърхуживота,облекчавансамоотщастливитеспомениотдетствотосъссемействотоиприятелите.Тесабилидалечотпредставатазазомбитаспромитимозъци,какви-то съвременните американци смятат, че са пилотирали самолетите камикадзе.Тесабилисмислениичувствителнимладежи,анерелигиозниилинационалистичнифанатици.

Тукимамвъзможностдаспоменасамоединоттях,НакаоТаканори,койтощеговориотиметоинаостаналите.Накаоеоставилстихотворениекоетозапочватака,„Колкосамотенезвукътначасовникавтъмнинатананощта.”Впоследнотописмодородителитеси,еднаседмицапредисмърттаси,тойписал:

“Напрощалнототържествохоратамеокуражаваха.Азсамиятнаправихвсичковъзможно,задасеокуражавам.Моятко-пилотеУноШигеру,красивомомченадевет-найсетгодини,второкласенморскиофицерснисъкчин.ДомътмуевпрефектуратаХиого.Тоймесмятазасвойстаршибрат,аазгледамнанегокатонасвойпо-младбрат.

Действайкикатоедносърце,ниещесеврежемвнякойвражескикораб.Макариданесъмнаправилмноговживотаси,азсъмдоволен,чесъмизпълнилжеланиетосидаживеяединчистживотинесъмоставилнищогрозноследсебеси.”

Нямамесвидетелстваотпърваръка,оставениотмладитехора,коитоизвършихаатакитена11септември.Тенесабилитолковависокообразованиитакасмисленикактопилотитекамикадзе,аисабилипо-силноповлияниотрелигията.Ноимасери-ознисведения,ченесабилизомбитаспромитимозъци.Тесабиливойници,членове

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 85: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009336

натайнобратство,коетопридавалосмисълимотивациянатехнияживот,коитосадействализаедновблестящопроведенаоперациясрещунай-мощнатасветовнасила.СпоредСейджмънтесабилимотивирани,кактоипилотитекамикадзе,по-скорочрезлоялносткъмсвоитедругари,отколкотоотомразакъмврага.Щомведнъжоперациятаебилазамисленаирешена,бибилонемислимоисрамнотяданебъдепроведена.

Макариосъзнавайкиогромнитеразликивусловиятамежду1945и2001г., азвярвам,чедневницитенаяпонскитекамикадзенидаватнай-добратавъзможностданадникнемвдушевнотосъстояниенамладитехора,коитонипричинихатакивастра-данияпрез2001г.Акоискамедаразберемявлениетотероризъмвсъвременниясвятиакожелаемдапредприемемефикаснимерки,заданамалимнеговатапривлекателностзамладежитеидеалисти,първатаинай-важнастъпкаедасеопитамедаразберемнашитепротивници.Нозадагиразберем,ниетрябвадасенаучимдауважавамевра-говетесикатосмелииспособнивойници,коитосавъвлечениведнапагубнакауза.Дневницитенаяпонскитекамикадзенидаватосновата,върхукоятодаградимкактоуважението,такаиразбирането.

Бележки[1]UniversityofPennsylvaniaPress,2004;резюмирананатристранициотWilliamDalrymple,

December1,2005.[2]UniversityofChicagoPress,2006.

Превел:С. Рашев

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

ПОСЕТЕТЕ УЕБ-СТРАНИЦАТА НАСЪЮЗА НА ФИЗИЦИТЕ В БЪЛГАРИЯ

НА АДРЕС:http://www.phys.uni-sofia.bg/upb

Page 86: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 337

ЗАЩО БОГ „ИГРАЕ НА ЗАРОВЕ” ИЛИ СРЕДНОВЕКОВНАТА

„ТЕОРИЯ НА НЕОПРЕДЕЛЕНОСТТА”Г. Динева

Когатона4декември1926г.АлбертАйнщайнпишенаМаксБорн,четеориятанаквантоватамеханиканидавамногонеща,ноненидоближавадотайнатанаСтареца,обосновавайкисеседноквазирелигиозносъждение„Въввсекислучай,убеденсъм,чеСтариятнесииграеназарове.“[1],тойимамногоповечепредвид„боганаСпино-за“[2],отколкотоличностнияБогнахристиянството.По-късноАйнщайннаняколкопътиизразяваоткритосхващаниятасизаБогаихарактеризираантропоморфнотому,понеговомнение,[3]авраамитскопредставяненаБога,катопо-скоросоцио-мораленконструкт.[4]Тойдържинасхващането,чеВселенатаимасъвършеноопределен,т.е.закономерен,ред,вкойтоетрудно,нонеиневъзможно,дапроникнем,защототъкмоспоредвзетияотнегозапримерфилософ–БарухСпиноза–вприродатанеевъзможнодаимаелементнаслучайност(contingens),[5]порадикоетонямакакдаприемем,чеБогсеправина„телепат,кактосетвърдивъввъпроснатаквантоватеория“.[6]Занасеважноданаблегнемнапоследното,задаеясно,ченастоящияттекстнеенасоченсрещуизказванетонаАлбертАйнщайн,асестремипо-скородаобяснизащоврамкитенасредновековнатахристиянскаспекулативнотеологическамисловностдопусканетонанеопределеноствсвета,притоватъкмопосвободнатаволятанаБогаивсъгласиесъссвободнатаволяначовека,несамонеенеправомерно,ноедоризадължително.

Втозитекст,разбирасе,нямадаставадумаза„теориянанеопределеността“всобственияйсмисълвсъвременнияконтекстнанаукатафизика.ПрезСреднове-ковиетопонятиетозаслучайност–contingentia –същото,противкоетосеизказваСпиноза,икоетонай-честосесвързвасъссъвременнататеориянанеопределеността,кактоипонятиетозапредположение–coniecto,откоетопроизлизанаименованиетонасъвременнататеориянавероятностите[7],сеупотребяватизключителновмета-физиченплан,т.е.саонтологическинатоваренипонятия,анесатерминиотчастнинауки.Тъкмозанимаващитесесъсспекулативнатеология,достъпнаединственозадостигналитенай-висшатастепеннаобразованиевуниверситетите,сапрезсреднитевековеонези,коитоборавятспонятиястакавависокастепеннаабстракция,тъйкаточастнитенаукисапредставениглавновизучаващитесеощевбакалавърскатастепенседемсвободниизкуства[8]инапрактикакосвеносавключенивметафизикатакатоподдисциплини.

Согледнапо-гореказаното,щеразгърнемдвеотнай-основнитесредновековнитрактовкинаинтересуващитенипонятия, за даилюстрирамечрез тяхнай-общосхващанетонасредновековнитемислителиотноснодопусканетонаслучаенелементвсветаи,съответно,завъзможносттанидагопознаем.

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 87: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009338

1.Работилият вОксфордиПарижпрезХІІІ в.францисканецДжонДънсСкот

основавадоказателството си за съществуванетонаБога тъкмона своятамодалнатеория,[9]която,обаче,небивадасесвеждадоформално-логическатапредставазамодалността[10],тъйкато,кактовечеказахме,отделянетонагносеологията,логиката,етикатаилионтологиятавсамостоятелнипоотношениенаметафизикатадисципли-ни,еанахронизъмибибилонеправомерно,акожелаемдазапазимконтекстуалнатасмисленостнасредновековнитеучения.Тъкмовтозисмисъл,можемдаговоримзаонтологическанатовареностнапонятиятаприСкот[11],коятоиграеважнароляприразбиранетонамодалнатамутеория,особенокогатоговоримзапонятиятавъзмож-ностинеобходимост.Установяванетонавъзможностотинтелектаевинагиоснованонакореспондиранетомусреалността,доколкототой,дориидамислинещо,винагисеосноваванабитието,винагисемислизанякаквобиващо,доколкотопонятиетозабиващоепределнонай-общотопонятие,коетоосигуряваопределянетонавсякодругоиможеведнаквастепендасеизкажеизаБога,изатворението[12].Възможността,следователно,трябвадасемисликатоспособностзабитие[13],азаедностоваикатопредицируемазаБог,т.е.тянеизразяваущърбностинеопределеностсамапосебеси.ДоказателствотонаСкотзасъществуванетонаБога,собствено,сеосноваванаизвеж-данетонавъзможносттазанещо,т.е.дасеизведекатопринадлежащонапонятиетозабиващотакова,коетоотговарянасъщност,коятоесъвършена,т.е.енепричинима,аименнотакава,коятоимабитиеотсебеси.Аковъзможносттазатаковасъвършенобезкрайнобиващоможеда семислинепротиворечиво, тонеможеданямабитие[14].Необходимост,отсвоястрана,е“онова,чиятовъзможностимплицирабитиетовдействителност,коетоееквивалентнос:необходимоетова,чиетонебитиеиличиятоконтрадикторнапротивоположностсаневъзможни”[15].

Отпоследнотоположение,следвадазабележим,чеединствениятначиндамислимнещонеобходимо,епрезнегацията,т.е.посредствомдействиетонанепротиворечиво-тобитийноположение,чедаденобиващобивапотакъвначин,т.е.иматакъвбитиенмодус(modus entis),ченеможеданебъде.[16]НеобходимотоиконтингентнотоприСкотсеопределятнеотнякаквакаузалнавзаимозависимост,аотначинитенабиване,коитосеназоваватотфранцисканецатъкмодизюнктивнимодусинабиващото(pas-siones entis disiunctae)[17],коитосавътрешниквазиопределениянабиващото,коетосамопосебесинеподлежинадоопределяне.

ТовавътрешноразделениенамодусивпонятиетозабиващосеналаганаСкот,задаможедаизразимисловнонепротиворечивотрансцендентносттанаБогаидаясвържесунивокалносттанабиващото.Дизюнктивнитетрансценденталиисадвойни,доколкотосесъстоятотпротивоположни,взаимоизключващисепределнообщимоду-синабиването,катоосновнатазаСкотдвойкаекрайноибезкрайно,тъйкатовсичкиотделнибиващимогатдасеподведатподтезидведвойки,непосредственоследкатосададеникатобиващи.ЦелтанадоказателствотозасъществуванетонаБога,коетоСкотизлагавTractatus de primo principio,сеосноваванапроследяванетонаначина

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 88: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 339

набиваненатворениетоинаБогавразличнитемумодуси,вкоито,кактостанадума,влизаибиванетопонеобходимост,т.е.такова,чиетобиваненеимплициравъзможностзасъществуваненанеговатапротивоположност,т.е.данее,ичиятопротивоположностСкотопределякатослучайнобиване,иликонтингентно.Иконтингентното,инеоб-ходимотобиващосапредхожданиотнепротиворечието-спрямо-биването,доколкотоидветесапричастнинабиванетокатонеговимодусниосъществености.Различиетозапочватам,къдетосенамесвасъщността,затоваговоримзаонтологичниимпли-кациивтеоретико-познавателнитеилогическипостановкинаСкот.„Необходимоебиващото,начиятосъщностнепротиворечидае,ноначиятосъщностпротиворечиданее.Контингентно,напротив,ебиващото,начиятосъщностнепротиворечидае,ноначиятосъщностнепротиворечииданее.“[18]

ВтретаглаванаTractatus de primo principio [19]Скотпривеждадоказателствотозатроичнотопървенствуване(riplex primitas)напървияпринцип,основаващосенатритебазиснисъщностниреданапревъзходство–доказвасе,чесамоедноеонова,коетоможе, безпротиворечиедаимапървенствов реданадейственотопричиня-ване (efficientiae), на целевотопричиняване (finis) и в порядъканапревъзходство(eminentiae)[20].Щесеспремсамонапървияотходоветеподоказваненареданапревъзходство(via eminentiae),безданавлизамеподробноваргумента,тъйкатовтозипървиредСкотсезанимавастовададокаже,че„необходимосттанабиващотоотсебесисъответстванаеднаединственаприрода“[21].Доказателствотогласи,чеакоимасъщностенред,внегоможедаимасамоеднасъщност,коятодаимабитиетосиотсебеси,т.е.даенеобходима,анепричинена,тъйкатосамо„непричинимотоеотсебесинеобходимобитие“,доколкото„согледнабитиетосито[непричинимото]изключваотсебесивсякадругапричина,вътрешнаиливъншна“[22].Тазисъщностеедна,тъйкато,акодопуснемдвенеобходимиприроди,тонеобходимосттащеимсеявикатообщаприрода,истоватедветещестанатнедостатъчнинаприродатаси,аоттам–ненеобходимииненепричиними,коетоводидопротиворечие.Очевидно,е,следователно,ченепротиворечивоемислимосамоеднобиващо,начиятоприродадапротиворечиданееиданепротиворечидае,итоваепърватапричина,коятоесъвършенотобиващо.

Такадостигамедоосновниязанасфрагментотдоказателството,койтособственопоказвазащопървиятпринципследвада„играеназарове“.Вчетвъртаглава,тезапета,Скотпоказва,че,бидейкинеобходимаотсебеси,първатадействителностееднаинепричинена,свободнаоткакватоидаененеобходимост,а,значи,исвободнаотвсякаква,външнананея,необходимост,порадикоетотворисамоконтингетно[23]:

„Първото причиняващо, каквото и да причинява, причинява го контингентно.

Доказвасе:това,коетотопричиняванепосредствено,причинявагоконтингентно[...];следователно,топричиняватакаивсичкоостанало,защото контингентнотонепредхождапоприроданеобходимото, нитонеобходимотозависиотконтингентното.

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 89: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009340

Същоипожелаванетонацелта:нищонебивапожелаванопонеобхо-димостосвентова,безкоетонеможедабъдетова,коетосеискасогледнацелта.Богобичасебесикатоцел;ивсичко,коетотойобичасогледнасебесикатоцел,можедабъде,аконеенещоразличноотнего,защотоотсебесинеобходимотонезависиотнищо;следователноотпожелаванетонацелтатойнеисканищодругопонеобходимост;следователнотойинепричинявапонеобходимост.

[...]По-нататък:акопърватапричинаопределякатоопределена,какнякоявторапричинабимогладасезадвижипонякакъвдругначинкъмнещодруго,противоположнонатова,къмкоето,акодвижи,движипърватапричина,кактоепринашатагрешнаволя?

По-нататък[...]всякодействиебибилоконтингентно,защототозависиотдейственосттанапърватапричина,коятодейственостеконтингентна.“

ВтозипасажСкотвсъщностпоказва,че,акосепридържамекъмедносттанане-обходимотопървопричиняващо,коятоедностедоказанапредитова,[24]неможемдадопуснемпричиненитедруги,различни,поненумерически,азначиипобитие,дасапричиненипонеобходимост,защототебихабилисъщонеобходими,коетоепроти-воречие,илипъкбихапредхождалипървотопричиняващовреданапричините,коетосъщоводидопротиворечие,илибихагоопределяли,атоеосвободеноотвсякаопре-деленост,външнанасебеси,доколкотоенеобходимо.Освентова,аконедопуснем,чепърватапричина,коятоеинеобходима,причиняваслучайно,т.е.случайнинеща,аненеобходими,тобихмеотмахналивъзможносттазагреха,засвободнатаволяначовека,защототябибиладетерминиранаотпърватапричиняващакатоопределена,същност.ПотозиначинСкотдоказваспекулативноабсолютнатасвободанаБога,коятотакаитакаедаденаотдоктрината,носъщотакаипоказва,чевсичкитворениясаслучайни,т.е.иматтакавасъщност,накоятонепротиворечидае,носъщотаканепротиворечиданее,впротивенслучайтебихасъвпадналисБогаинебиималотворение.ВтозисмисълБог,тъкмодоколкотоеБог,определенкатопървапричинаикатонеобходимобитие,нямакакданесътворяванещатасвободно,т.е.освободенотпринуда,атакатемогатдабъдатединственослучайнииникоганеобходими.

Оттукможемдаобобщим,чевсичкинеща,наредсприроднитезаконииотделнитебиващи,саконтингентни,тъкмопорадитова,чеБогвабсолютнатасинепричиненостинезависимост,енеобходимитворибезникакванеобходимост.Всякокрайнобиващоеконтингентновначинасинабиванеикатотаковатоеизцялослучайноотгледнаточканасвоетосъществуване,автозисмисълвсякаабсолютнаопределеностнакрай-нотобиващо,водидопротиворечиесидеятазареднасъвършенствата,т.е.сидеятазахармониченкосмос,йерархичноустановенотединпринцип.Закономерносттаникоганеможедабъдеабсолютна,тъйкатобисъвпадналасБог.[25]

2.Задаприбавимкъмтозиаргументзанеопределеносттавтворението,основан

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 90: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 341

върхупонятиетозабиващо,малкотеоретико-познавателенпривкус,щесеобърнемкъмНиколайотКуза[26],койтоозаглавяваедноотпроизведениятаси„За предполо-женията“(De coniecturis),катопоставяпонятиетозапредположениевосноватанаучениетосизапознанието.

Спореднего,всичкисъщностисанапълнонепознаваемизачовека,човешкиятумнямаизобщодостъпдоистината-сама-по-себе-си,“...истинатанеенитоповече,нитопо-малко,състоейкисевнещонеделимо,инеможедабъдеизмеренасточностосвенкатосаматацялостнаистина,коятосъществува...[...]Следкатосаминтелектътнееистина,тойнеможедаусвоиистинатаникогадотолковаточно,чеданеможедаясхващаощепо-точнодобезкрайност...”.[27]Никогаинтелектътнеможедасъвпаднесъссебеси,защототойимапринципасивнещодруго,аименновБог,който,бидейкипринцип,етъждествонавсичкипротивоположности(coincidentia oppositorum),един-ствонавсякамножественост,сгръщаненавсичкосъществуващо,защотопринципътевъввсяконещоинееникоеотнещата–внегомаксимумътиминимумътсъвпадат,кактоперифериятаеразгръщаненацентъра.[28]ЗаНиколай,Богнее самитеконтин-гентнинеща,кактобибилоприединпантеист,но,катопринципиединнооснование,в негоесгърнатовсичко,“защотовсичкоевнего;иотнеговсичкосеразгръща,понежесамотойевсичко(...)доколкотоевсеобщосъдържание,всичкинещавнегосанегосамият,адоколкотоевсеобщоразвитие,тойевъввсичкинещатова,коетоса,катоистинатавобраза.“[29]

Катоследствиеоттова,тъкмопринципътнанещата,тъкмозакономерността,енепознаваемавабсолютенсмисъл.Каквотоипонятиедаизградимзапринципа,споредкойтонещатасъществуват,действатилисеотнасятпомеждуси,можемединственочрезпредполаганеиприближаванедаконструирамеотносителноподобнинаистинатаобщипонятия[30]иконкретнизнания,понеже“Богсгръщавсебесивсичко,доколкотовсичкоевнего,иразгръщавсичко,доколкотоевъввсичко.”[31]

Втозисмисъл,познавателноеневъзможнодаимамеабсолютнаопределеностнанещата,тъйкатоабсолютнияткритерийзаистинатасенамиравБогиенепостижимзанашетодистинктивномислене.Насъщияпринцип,Николайпоказваикосмологи-чески,чевтворениетоеневъзможнодасеговоризаабсолютномясто,заабсолютнасвързаностизаабсолютнодвижение.“Нищонесъществува(изцяло)всебесиосвенмаксимумътивсяконещопребивававсебесикатовсвоеоснование,(само)защототованеговооснованиеемаксимумът.” [32]Николайпоставянеопределимосттадобезкрайност като основание за относителностинеопределеностнапознаниетоикосмосапоистинаибитиеедновременно,безтовадаводидопротиворечие:“Без-крайнаталиния се съдържаизцяло във всяка една крайналиния, коетощерече вникоя,доколкотоееднаединнаиразличнаотдругитепорадитяхнатакрайност.(...)Следователнобезкрайнаталинияприсъствуваизцяловъввсякадруга,такачевсякалинияевнеясамата.”[33]

Постановяванетоналипсанаабсолютнодвижение,доколкототосъвпадасабсо-лютнатанеподвижност,откоятосеразгръщакатоотпринцип,катоотсвоймаксимум,

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 91: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009342

практическидовеждадонещо,подобнонатеориянаотносителността.Николайказва,че“можемдаустановимдвижениетоединственовсравнениеснещонеподвижно,сиречполюситеицентровете,като ги предпоставим визмерванетонаразличнитедвижения.” [34] Набазананепостижимосттана абсолютната определеност, за даопределимпонеотносителнонещокъдесенамира,ниесенуждаемоткоординатнасистема, а за целтапроизволно трябва да установимотносителна неподвижност,доколкотоабсолютниятпокойевБог,нанаблюдателя,задапослужитойкатоцентърнакоординатнатасистема.ПритоваНиколайнабляганафакта,чение,аненякакваобективна,иманентнанасветазакономерност,защототябибилаБогиенепостижи-ма, предпоставяметезипараметри,коетоозначава,четесевзематснеобходимостпроизволно,тъйкатоцентърътсъвпадаспериферията,коетогиправиотносителниитакаотносителноизмервамедвижението.Порадитованикоянауканеможедаеточна,нашитеизводинемогатдабъдатнещоповечеот“догадки”(coniecturis)[35],ацялатанипознавателнаактивност–даенещодруго,освеневариациинатема„теориянавероятностите“.

* * *Представенитедвепостановкинапроблемазаневъзможността,светътдабъде

посъщносттасиабсолютноопределенибезостатъчнодасепостигапознавателноотчовешкияум,респективно–отнауките,даватнапрактикадверепрезентативнизаСредновековиетопосокинаразглежданенавъпроса–тазипрезбитийнатацезуранасъвършената,необходима,една,непричиненасъщностнаБога,коятотвориабсолютносвободнонещатаивинагиконтингентнатасъщностнакрайните,непостоянни,клонящикъмнебитиетворения,итазипрезнепознаваемосттанавсякасъщност,основание,движение,положениев абсолютенсмисъл,доколкотопоследнитесапостижимивсебе си, т.е. в своятаистина, единственовбезкрайнияБог, който енеобхватимоткрайнияум.Тезидватвърдеподобнитеоретичниплана,бидейкиелементиотедноисъщокултурнопространство–тованахристиянскотосредновековие,естественосеосноваватнаеднаисъщаверовапредпоставка–чеБогенепостижимбитиенпринципнавсичкосъществуващо.

Бележки1.“DieQuantenmechanikistsehrAchtunggebietend.AbereineinnereStimmesagtmir,dass

dasnochnichtderwahreJakobist.DieTheorieliefertviel,aberdemGeheimnisdesAltenbringtsieunskaumnäher.Jedenfallsbinichüberzeugt,dassderAltenichtwürfelt.”,BriefanMaxBorn,datiertaufden4.Dezember1926,[Einstein-Archiv8-180]

2.СамиятАйнщайнтвърдинамногоместа,нонай-отчетливовтелеграматасидоединравинотНюЙоркна24април192:“IbelieveinSpinoza’sGodwhorevealshimselfintheorderlyharmonyofwhatexists,notinaGodwhoconcernshimselfwithfatesandactionsofhumanbeings.”[AlbertEinstein,uponbeingaskedifhebelievedinGodbyRabbiHerbertGoldsteinoftheInstitutionalSynagogue,NewYork,April24,1921,publishedintheNewYorkTimes,April25,1929,Einstein: The Life and Times,RonaldW.Clark,p.502]

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 92: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 343

3.ВстатиязаNew York Times MagazineАйнщайнпише:“ItseemstomethattheideaofapersonalGodisananthropologicalconceptwhichIcannottakeseriously.”[Einstein the Human Side,HelenDukasandBaneshHoffman,eds.,Princeton,NewJersey:PrincetonUniversityPress,1981.]

4.Einstein,A. The World As I See It,CitadelPress,2001,p.20-21.5.BaruchSpinoza,Ethica І,pr.29:Inrerumnaturanullumdaturcontingens,sedomniaex

necessitatedivinaenaturaedeterminatasuntadcertomodoexistendumetoperandum.[бълг. прев. БарухСпиноза,Етика,НаукаиИзкуство,С.1981,кн.І,теорема29,стр.88:“Вприродатананещатаняманищослучайно,новсичкоеопределеноотнеобходимосттанабожиятаприродадасъществуваидадействувапоизвестенначин.”]

6.Веднописмоот21март1942г.АйнщайнпишенафизикаКорнелиусЛанцошпоповодквантовататеория„Esscheinthart,demHerrgottindieKartenzugucken.AberdasserwürfeltundsichtelepatischerMittelbedient(wieesihmvondergegenwärtigenQuantentheoriezugemutetwird),kannichkeinenAugenblickglauben..“[Morris,R.:Gott würfelt nicht. Universum, Materie und kreative Intelligenz,EuropaVerlag,Hamburg2001.]

7.Коятокатородственопонятиеимастохастикаотгр.στόχαστικὴτέχνη,лат.прев.ars coniectandi–изкуствонапредположението.

8. Artes liberales, представящиосновнатапрограманазападнитеуниверситетиследнача-лотоХІІв.,седелятнаквадривиум,включващнауките,имащизафундаментчислото–аритме-тика,геометрия,астрономия,музика,инатривиум,къмкойтосечислятнауките,занимаващисесъсзнака–граматика,реторикаилогика(диалектика).

9.По-подробно замодалната теориянаДънсСкот вж.Gelber,H. It Could Have Been Otherwise,Brill,Leiden-Boston,2004,pp.114f;150;Normore,C.G.Duns Scotus’s Modal Theory inCambridgeCompaniontoDunsScotus,CambridgeUniversityPress,2006.

10.Sylwanowicz,M.,Contingent Causality And The Foundations of Duns Scotus’ Metaphysics,Brill,Leiden-NewYork-Köln,1996,pp.186-190.\

11.Илизатаканаречените„онтологическиимпликации“,Vgl.HonnefelderL.,Duns Scotus,Vgl.Beck,München2005.,S.21.

12.Относноунивокалносттанабиващо(ens)вж.Kobusch,T.Das Seiende als transzendentaler oder supertranszendentaler Begriff. Deutungen der Univozität des Begriffs bei Scotus und den Scotisten inJohnDunsScotus.MetaphysicsandEthics,„Brill“,Leiden-NewYork-Köln,1996.

13.„Възможносттаилиспособносттазабитиесавинаги“реални”,защотоотнесеносттакъмсъществуванетоевинагидадена.Наистина,тянесеизказвапозитивно,асамотака,чесеотричаотричанетой,тоесткато“непротиворечие”сбитиетоилибитийнатасъщина(entitas).”,Каприев,Г.,Аргументът на Анселм от Кентърбърии“онтологическотодоказателство“,Лик,С.,1998,стр.239.

14.Понежеакотовабиващоесамовинтелекта,изпадамевпротиворечие,“защототогаватоможедае,защотоемислимо,инеможедае,защотонеговотопонятиенедопускатодае[тоестдаимабитие]отнещодруго[понежеенеобходимо].”,,ДжонДънсСкот,За първия принцип,Лик,С.1998,стр.102,ІV,9.

15.Каприев,Г.,Аргументът,стр.239.16.„NotwendigkeitdagegenmeintnichteinfachUnveränderlichkeitoderEwigkeit,sonderndie

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 93: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009344

WeisederSeiendheit[entitas],dienichtnichtseinkann(vgl.OrdinatioIVd.12q.1n.9),HonnefelderL.,Duns Scotus,S.82.

17.JohannesDunsScotus,OrdinatioId.8p.1q.3n.11518.HonnefelderL.,Duns Scotus,S.84.19.ДжонДънсСкот,За първия принцип,стр.37сл.20.Срв.Хайнцман,Р.Философия на Средновековието,Лик,С.,2002,стр.305.21.Срв.За първия принцип,ІІІ,5,стр.46-49.22.Там,стр.45.23.Там,ІV,5,стр.74сл.24.Срв.там,ІV,9,стр.84сл.25.Напрактика,строгиятпантеизъмеединственатавалиднатеория,вкоятотовабибило

вярно–тъкмовтозисмисълАйнщайнговоризаиманентнияБогнаСпиноза,койтодействаединственокатовътрешенпринципнанещата,анекатойерархиченисамостойносъществу-ващ,срв.BaruchSpinoza,Ethica І,pr.15.[бълг. прев.стр.73исл.]

26.НиколайотКуза(1401–1464)екардиналнаРимокатолическатаЦърква,известенфилософ,юрист,математики астроном, завършилканоничноправо вПадуа, участвал е всъборавБазел(1431–1449).

27.Срв.Хайнцман,Р.Философия,стр.360-361:“Всякопозитивноизказванеотстрананачовекаевинагиconiectura–предположение,“коетоепричастнокъмистинатасамапосебесисамокатодругост”(„De coniecturis”,I,11)”

28.НиколайотКуза,За ученото незнание,І,12,стр.133.29.Там,ІІ,3,стр.100.Vgl.Stallmach,J.Ineinsfalll der Gegensätze und Weisheit des Nichtwissens,

„Aschendorff“,Münster,1989,S.68:„Cusanusdagegen[gegenThomas]denkttatsächlichaneineFormursächlichkeitGottes,jedochaneinesolche,dieeinerseitsnichtinnereUrsächlichkeitwäre(sodassderSchöpfermitseinerSchöpfung„sichvermischte“),dieaberandererseitsauchnichtbloßäußereFormursächlichkeit(imSinnederaugustinischenExemplarursache)seinsoll.“

30.Най-подобнотоивнай-високастепеннасочващокъмБог-сам-по-себе-си,т.е.къмприн-ципа,понятиеене-другото(non aliud ),коетонеесобственодефиниранопонятие,аоснованавсякавъзможностдаседефинирапонятие:“Койтовиди,чене-друготонеенищодруго,освенне-друго,щевидисъщо,чене-друготоеопределениенаопределението.”,НиколайотКуза, За не-другото,Лик,С.,1998,стр.87,тезаІІІ;тезаІ.

31.Там,ІІ,3,стр.98;Вж.Хайнцман,Р.,“Философия...”,стр.365;Vgl.Stallmach, J.,„Ineinsfall...“, S.3:”DieBehauptung,dasAbbildfallemitdemUrbild,dasVerursachtemitseinerUrsachezusammen,kommteheraufdasKontoeinesUnvernünftigenalseines Irrenden.Darausnämlich,dassallesinGottistwieVerursachtesinderUrsache,folgtnicht,dassdasVerursachtedieUrsachesei,obwohlesinderUrsachenichtsistalsdieUrsache...“[„Apologia doctae ignarantiae“II]KeinZusammenfallalsovonallemmitGott,obwohlallesistinGott...“

32.СрвНиколайотКуза,За ученото незнание,І,17,стр.62.33.Там,стр.62;срв.І,19,стр.67;І,21,стр.72-73;ІІ,прол.,стр.87;ІІ,3,стр.97.34.Там,ІІ,11,стр.131.35.Срв.там,ІІ,11,стр.131.Занесигурносттанапознаниетовж.Senger,H.G.Ludus Sapientiae,

„Brill“,Leiden-Boston-Köln,2002,S.52;65f.Vgl.auchStallmach,J.Ineinsfall,S.30f.

ф и з и ка и м е т а ф и з и ка

Page 94: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 345

н а у ч е н ж и в о т

НАУЧНА КОНФЕРЕНЦИЯ “ALGEBRAIC METHODS IN QUANTUM FIELD THEORY” 50 YEARS OF MATHEMATICAL PHYSICS IN BULGARIA

Ал. Ганчев

АкадемикИванТодоровнавърши75годинивкраяна2008г.Най-добриятначиндасеотбележиюбилеятнаединистинскиученесистинсканаукаиние,неговитеколегииученици,предложихмеданаправимнаучнаконференциянатема:АlgebraicMethodsinQuantumFieldTheory”50YearsofMathematicalPhysicsinBulgaria,ontheoccasionofthe75thanniversaryofIvanTodorov,15-16May2009.

ОрганизационияткомитетсепредседателствашеотВ.ДобревивключвашеА.Ганчев,М.Матеев,Е.Нисимов,Ч.Палев,П.ФизиевиЛ.Хаджииванов.СпонсоринаконференциятабяхаИнститутътзаядрениизследванияиядренаенергетиканаБАНимеждународнитедоговори“LieTheoryandItsApplicationsinPhysics”и“Euclid”.

Първиятденнаконференцията,петък15май,сепроведевзала300наИЯИЯЕ-БАН,на7-микилометър,авториядендокладитебяхавзала44наКатедраТеоретичнафизиканаФизическияфакултетнаСофийскияуниверситет,Лозенец.Втоваимамалкосимволика–силнаматематичнафизикаимаивЯдренияинститут,ивСофийскияуни-верситет,иколегитенадветеместаподдържаттеснивръзки,напримервзала300сепровеждатрадиционният,можебисняколкохилядииздания,четвъртъчен“семинарнаТодоров”,азала44ебилатрадиционнотомястозадесеткитекурсовенапроф.Тодоровпонай-актуалнитеминаматематичнатафизика.КонференциятазапочнасняколковстъпителнидумиотВладимирДобрев,главенорганизаторнаконференцията,иотЕмилНисимов,ръководителнаЛабораториятапоТеориянаелементарнитечастици,ипродължисдокладитенаГерхардМак(GerhardMack,UnivHamburg)“D-мерникон-формнитеoриинаполетосаномалниразмерностикатодуалнирезонанснимодели”,Карл-ХенигРеерен (Karl-HenningRehren,UnivGoеttingen) “Конформна теориянаполетовразличниразмерности”,МишелДьобоа-Виолет(MichelDubois-Violette,Univ.ParisXI,Orsay)“Обобщенихомологиииприложения”,НиколайНиколов(ИЯИЯЕ)“Аномалиивквантовататеориянаполетоикохомологиинапространстваотконфигу-рации”.ВториятдензапочнаскратковстъплениенаПламенФизиев,ръководителнаКатедраТеоретичнафизика,ипродължисдокладитенаВикторКац(VictorKac,MIT,Cambridge)“КрайнииафинникубичниоператоринаДирак”,ЕмилХорозов(ФМИ-СУ)“ПространстванаКалоджеро-Мозеритеориянапредставянето”,ВалентинаПеткова(ИЯИЯЕ)“Границиилиниинадефектив2-мернаконформнатеориянаполето”.Частотдокладитемогатдасенамерятвpdf-форматнастраницатанаконференцията(http://theo.inrne.bas.bg/~dobrev/ITT-75.htm).

Дакажаняколкодуми задокладитеилидокладчиците.Немисля, чещебъденеточноилинескромнодасеговоризасериознияприноснабългарскаташколав

Page 95: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009346

конформнитетеориинаполето.Тазиобласт,възникналапрез60-те,еизключителножизнена,преживяланяколкоинкарнацииилиреволюции,идонашиднидавабогатирезултати.КоренитенатазишколаможедапотърсимвпионерскитеработинаМакиТодоровотначалотона70-теитяхнотопродължителносътрудничеството,включиломалкопо-късноВ.Добрев,В.ПетковаиС.Петроваидруги.Товаепървата“конфор-мистка”инкарнация,когатоударениетоена4-мернатеория.Вторатавълна,започналапрез80-те,есвързанасточнорешаемите2-мернитеориииприложениявструните.Вкраяна90-теинтересътсевръщакъмпо-високомернитеконформнитеориипорадиинтересакъмтаканареченотоAdS/CFTсъответствие(съответствиемеждукалибро-въчнитеориииконформнитеории),кактоиотестественотожеланиедасеприложииобобщинаученотозаоператорноторазложениеивертексниалгебривразмерностдвекъмпо-високиразмерности.НиколайНиколов,ЯсенСтаневиИванТодоровзаедносматематикаБожкоБакаловсаводещивразвитиетонавертексниалгебривразмернос-ти,по-големиотдве.ГерманскатавръзканабългарскаташколапродължаваследдведесетилетиясРеерен(работилпървоприМаквХамбург,асегавГьотинген),койтосевключвавработатанаНиколов,СтаневиТодоров.ДокладитенаМакинаРееренсеотнасятзавръзкитемеждуконформнимоделивразличниразмерности.

Централниятобектвхомологичнатаалгебраедиференциалът,операторснулевквадрат.Капpанов(Kapranov,`Ontheq-analogofhomologicalalgebra’,preprint1991,q-alg/9611005)предлагаобобщениянахомологичнатаалгебра,вкоитосеразглеждатверижникомплексисдиференциал,койтоенилпотентен,носезануляваненепремен-ноотвтората,аотнякояпо-високастепен.Дьобоа-Виолетепосветилнемалкачастотработитеси(включителноидвестатиисТодоровоткраяна90-тегодини)натоваобобщениеидокладътмувСофиябешенатазитема.

ВсвоядокладНиколайНиколовразвивааксиоматичнотеориянапертурбациитевконфигурационнопространство(arXiv:0903.0187).Вn-тияредпотеориянапер-турбациитеинтегрирамефункциинаnточки.Тезифункции,потеорематанаВик,савсевъзможнипроизведениянапропагатори,функциинаГрин,свързващидвойкиотточкиитесадефиниранизанесъвпадащиточки.Процедуратанапренормировкасесъстоиотдодефинираненафункциитекаторазпределениясособеностиприсъв-падащиаргументи.Тозиоператорнадодефиниране (пренормиращияоператор)некомутираспроизводни.Тезиненулевикомутаторисеорганизиратвоператор,койтоудовлетворявауравнениеоттипанаМауер-Картан.Тазичастазнамирамзамногоинтереснаиперспективназаразвитие.

НезнамколкоматематициотранганаВикторКацсаидваливБългария,нотоваепонетретотомунаучнопосещениеунас(отлюбопитствопогледнахмалкостатистика:зафразата“Kac-Moodyalgebra”Googleдава300000попадения,GoogleScholar13000попадения,анеговатакнига“Infinite-dimensionalLiealgebras”ецитирана3500пъти!).Восноватана2-мернатаконформнареволюциястоиразвитиетонапредставяниятанаалгебратанаВирасороотКациФейгиниФуксвкраяна70-те.През1985г.ТодоровработивМасачузетскиятехнологиченинституткрайБостън.Резултатътотсъвмест-

н а у ч е н ж и в о т

Page 96: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 347

натаработанаКациТодоровепубликацията“Superconformalcurrentalgebrasandtheirunitaryrepresentations”,Comm.Math.Phys.102(1985)337–347.ЕдинотмноготорезултативтазиработаеитаканареченияткубиченоператорнаДиракилиДираковоператорнаКац-Тодоров,въведензапървипътоттях.Тозиоператорепреоткритслед15годинииширокопопуляризиранвредицаработи,нокакточестосеслучва,пионерите са забравени.ДокладътнаКац (вижсходнатаработаKac,Frajria,Papi,arXiv:0804.3495)включвашеописаниенаядротонатозиоператориприложениявтеориянапредставянията.

През1995-96ЕмилХорозов,заедносъсБожкоБакаловиМиленЯкимов(потовавремедваматасастудентитретикурс),публикуватеднамногосилнасерияотработи(hep-th/9510211,q-alg/9602010,q-alg/9602011,q-alg/9602012) покласическинапълноинтегрируемисистеми.По-късноБожкоБакаловправидокторантуравMITприКациучаствавредицасъвместниработипоконформнатеориянаполетосТодоровидругиколеги.ВдокладасиХорозовописвасвойнепубликуваниработипоприложениенаинтегруемисистеминаКалоджеро-Мозерврешаванетоназадачиоталгебричнатагеометрияипо-специалнохипотезатанаБ.иМ.Шапиро.

ВалентинаПеткованаправиобзорендокладпогранициилиниинадефектив2-мернаконформнатеориянаполето.Втозидокладтянеспоменаваникъдезасвоиработи,въпрекичетяесредосновнитеавторив2-мернататеорияиособенов2-мер-нитемоделисграница.ЕдинбързпогледвGoogleпоказва,чеработитенаПетковавсъавторствосЖан-БернардЗубер(Jean-BernardZuber,Saclay,Gif-sur-Yvette)саводещипотемата(десетинаработинадваматаисъавторисъбиратнад700цитата).

Следпоследниядокладпредседателствуващият, акад.Матеев, дадедуматанаюбиляра,койтоблагодаринаорганизаторитеинадокладчиците,нодобави:«бях при-теснен, особено в началото, от прекалените хвалби; имах чувството, че присъствам на собственото си погребение. Нито математиката, нито теоретичната физика в Софийския университет започват с нас. С благодарност мисля за своите учители, про-фесор Ярослав Тагамлицки (по диференциално и интегрално смятане и по функционален анализ) и професор Христо Христов (по класическа електродинамика). математичната физика, която не се ограничава с решаване на задачи на физиката, а се мотивира и от развитието на математическия формализъм, напротив, доби гражданственост в наше време (международната асоциация по математична физика, IAMP, например, бе основана едва през 70-те години). Не е сигурно, че това е положително явление: професор Христов имаше основание да възразява срещу самия термин и да предпо-чита да говори за математични методи на физиката. математичната физика дава простор на въображението, но оставя място и за посредствени работи, които не са нито строга математика, нито истинска физика. Трудно е да се подражава на Пол Дирак, който стига до своето знаменито уравнение, като си играе, по собствените му думи, с формули. Свободата в избора на проблемите и на средствата, с които ги решаваме, отстраняването на външните ограничения, ни задължава да си поставим високи вътрешни критерии за това, което се опитваме да правим.”

н а у ч е н ж и в о т

Page 97: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009348

ДОСТОЙНО ЕСТЬ: „FIFTY YEARS OF MATHEMATICAL PHYSICS”

(АКАД. ИВАН ТОДОРОВ НА 75 ГОДИНИ)

„Човек е голям само по отношението си към големите неща”АндреМалро

„Всекиостровзаслужавасвояуправи-тел!”саказвалипредитрихилядигодинивдревнаГърция.Днестовазвучи:„Всекинарод заслужава своетоправителство!”,особенопък,акотойсигоеизбралсам...Можемдаперифразираметазимъдрами-сълзаслучая:„Всекиюбилярзаслужаваисвоеточестване”...Каквопо-достойнооттова:тезидватома“Fifty Years of Math-ematical Physics” (v.1: ScientificPapers,v.2:Lectures,Expository,Essays);Изд-воHeronPress–София,2008;съставителиВ.ДобревиА.Ганчев)–надхилядастрани-ци,притоваподбрани отпубликуванитенаанглийскиезик–неговиинанеговиученици–трудове!Катоседобавяткъмтяхидесетинатамонографиииощенад150другинаучнипубликации:по-високоотразнипланини,накоитосекръщаватордениипо-дълбокоотразниреки,чиитоименаносятдоходоноснитърговскифир-ми!Когатосироденсредкниги,израснал

средкнижовницииживеешвкъща,отрупанаскнигиисписания,толкова,чеданеостанемястозаединтелевизор...

Засъдържаниетонатезитрудове,известниипризнати–поненяколкостотиндушисагипрочели,разбралиисасеоттласналиоттова,коетопишетам.“Поздравявам те, Иване, защото тази книга е забележително свидетелство за красивата работа и големите постижения, които ти осъществи през дългата си кариера, доказател-ство за уважението на всички твои приятели, сътрудници и колеги” – пишепроф.Жан-БернарЗюберотуниверситета“ПиериМарияКюри”вПариж;“През изтеклите години винаги съм се възхищавал от прекрасните – лично твои и на твои сътрудници – приноси, така че много хубава е идеята те да бъдат издадени във вид на двутомен сборник. Впечатляващ е и обемът на извършената от теб работа като ръководител

к н и г о п и с

Page 98: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 349

на създадената от теб забележителна Школа по математична физика”пишепроф.ФранкоСтрокиотСкуолаНормалевПиза.

Инаистина,каквопо-яркопризнаниеотученициисътрудници,направилисиог-ромниятруддагисъбератииздадат.Абешеорганизиранаипроведенамеждународнаконференция,посветенанаматематичнатафизикаинаюбиляра(вжпредниятекст).

Аниеимамеповоддаобърнемвниманиезавключенитеняколко„есета”,каквиточестосепричисляваткъмт.нар.„научно-популярни”текстове.Впрочем,темогатдасеприематза„популярни”само,акоприемем,четакатрябвадасенаричат,защотовтяхняма(много)формули...Ех,акад.И.Тодоровсиимадостатъчнотекстове,вкоитоформулитесаповечеотдумите,изатовасега,такива–„впроза”,кактосеудивлява-шенавремето,чесееизразявалг-нЖурден–юбилярътбезстрашногиевключилвдвутомника.Защотоонези,които,съсредоточенивърхупъпасиилисвояIF,отминаваттакиватекстовеспренебрежение,сазагубилимного:първо,вкусаси,следтоваиконкретнотоимсъдържание.Наистинавтезидватомасавключенисамотритакиватекста.А„Светътнафизиката”вечевпродължениенамногогодиниежегоднопуб-ликувапоеднопревъзходнотаковаесе.И„Светътнафизиката”нямашедабъдетова,коетое,аконебяхате.Разбирасе,заонези,закоитотое.

Редколегиятана„Светътнафизиката”пожелаванасвоя„доброволенсътрудник”академикИванТодоровздравеитворческодълголетие!Надявамесезаощемногогодининанеговатаподкрепаисътрудничество.Иначезакъдесме?...

Авие,дамиигоспода,освентакивапубликации,каквитосавтезидватома,че-тетеи„Светътнафизиката”!Ниещесепогрижимвследващитетомоведаимаощетакиватекстове„впроза”...

Н. Ахабабян

к н и г о п и с

Page 99: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009350

НОВА КНИГА НА НАшИ КОЛЕГИ, С МНОГО ДОСТОЙНСТВА

Намногохоранеимеприятно,кактовповечетослучаиинамен,когатозададенакнига,филм,музикалнопроизведениеилинякакводругопроизведениежурналиститепорадиото, а особенопъкпо телевизията,разпитватавтори,преводачи,издатели,корек-ториилиразнистраничнихоразавъпроснотопроизведение, разнищват го оттук-оттамитака губят ценно време, през което човекбимогълда чуенякойпрекрасеноткъсотвъпроснатакнигаилимузикалнатворба,бимогълдавидиняколковпечатляващисцениотфилмаипотакъвначиндапочувстваобсъж-данотопроизведение.Многоевъзможнотакадамислятиповечетоколеги.Надявамседауспеяданепостъпяпотакъвначин,воденаотискрениясистремеждаосведомяколегиятазачудесната,токущоотпечатанакнига“Со-циалнадинамикабезформули”(Академичноиздателство “Проф.М.Дринов”, 2008) на

нашитеколеги-физициНиколайК.Витанов,ЗлатинкаДимитроваиСтойчоПанчев.Тазикнигаетолковастойностнаипривлекателна,чесиструвадарискувам.

Докатовзаимнотопроникваненанаукитепървоначалнозасягашеглавноприрод-нитенаукииматематиката,врезултатнакоетовъзникнахабиофизиката,геофизикатаифизико-химията,днесвтозипроцессавключенивечеиобщественитенауки,откоитосераждатновихибриднинаукиотнапръвпогледнесъвместимикомпоненти,катонапримерсоциофизикатаииконофизиката.Разглежданатакнигаепосветенанаеднаотмеждиннитенауки–социалнатадинамика,намиращасевпресечнататочканасоциологията,приложнатаматематикаифизиката.Авторите–физицииприложниматематици–анализиратпроцеситевсложнитесистеми,започвайкиотчовека,пре-минавайкипрезгрупитеиобществотоидостигайкидодържаватаицивилизацията.Задаедостъпензачитателитебезматематическаподготовка,анализътенаправенбезпомощтанаматематическисредства.Освенчепредставлявасамостоятелнатворба,книгатаподготвячитателязаследващатакнига,вкоятощесаизложениосновнитематематическимоделина социалнатадинамика. Заедно спърватакнига “Попула-ционнадинамикаинационалнасигурност”насъщитеавтори,издаденапрез2005г.,

к н и г о п и с

Page 100: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 351

настоящатаиследващатакнигищеоформяттрилогияподобщотозаглавие“Елементинатеоретичнатасоциодинамика”.

Тазикниганеможедабъдеразказана.Тяможеуспешнодасечетеотпо-забързаниячитателкактоотсредатакъмначалото,такаиоткраякъмсредата,но,всеедно,тованямаособенозначение,защотонакоятоистраницадаобърнечовек,всещеоткриенещоизвънредноинтересно,коетощемусеискададочетенататъкиощеповечещесезасилважеланиетомудазапочнеотначалотоидапродължавадокрая.Отсегапредвкусвамудоволствиетоотзапознаванетосъссъщиясюжет,описанчрезформули–еднопредизвикателство,особенозаекспериментаторикатомен,прилагащималкачастотматематическияапаратвсвоятаежедневнаработа.Обнадеждаващое,обаче,чепърватаглавананастоящатакнигавдъхваголямадозавяра,чеосновнитепринци-пизастроежаидинамикатанасложнисистеми,такахубавоописанисдумитук,щеизглеждатясниикрасивиивследващатакнига,описанисформули.

Книгатаенаписанасточнидуми,разделенанаголямбройглавииподглави,смногодобремаркираниизводи.Въпрекичесеизкушавамдаразкрияскаквозапочватмногоотглавите,щесиналожадасевъздържа,зададамвъзможностнаколегитесъщодасенасладятнаприятниизненади.

Попреживяването,коетотазикнигапоражда,виждаманалогиясхроникитенаСте-фанЦанев,коитоизлязохавтритетомапрезпоследнитегодини.Заразликаотхрониките,вкоитодосегаепубликуванматериалът,обхващащпериодаотдалечнотоминалодоокологодинитенаВторатасветовнавойна,книгатананашитеколегиизследвасложнитединамичнипроцесивсвета,ивчастноствБългария,чакдонашидни.Безсъмнение,изключителноактуалнаиполезназанасепоследнатаглава,посветенанаразвитиетоипроблемитенаБългария.Всичко,коетонивълнувапрезпоследнитедесетилетияивмомента, е засегнатотук:икономика,политика,управление,наукаиобразование,човешкиправа,националнасигурност,демографски,етнически,религиозниидругипроблеми,притоваилюстрираносконкретни,реалнипримериотнастоящияниживот,анализираноипрогнозирано.Оптимистичное,чесапосочениипозитивнитерешениянаразличнитепроблеми.Етоединмалъкоткъсотпоследнатаглава:“ДнесБългарияибългаритесаизправенипредтежкипроблеми.Някойлеснощесеотчае.Нокаквоеотчаянието?Отчаяниетоестрахбезнадежда,еказалРенеДекарт.Анадеждаима.Оттовакакщерешимпроблемитенабългарскотообществозависисъдбатанаследващитепоколения...”.Засетенпътнашатапрекраснаспециалност–физиката,потвърждавасвоетопървоначалнонаименование“философиянаприродата”изанас,катофизици,еистинскарадостдасеубедимотнововтовачрезтазикнига.Но,докатозанасеистинскоудоволствие,сериознотозапознаванеснеябитрябвалодаезадължителнозахората,заемащиръководнидлъжностинаразличнинивавдържаватани.Аколкотодоползатаотпродължениетонанастоящатакнига,вярвамчевсекибимогълдасинаправиизводследкатопрочетенай-последнияпасажотнея,койтощецитирампо-долу.

“Неказавършимседнашеговитаалегория.ВсекизнаезафилманаДжорджЛукас“Междузвезднивойни”,всекиевиждалЙода,Оби-УанКеноби,ДартВейдърилилорд

к н и г о п и с

Page 101: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009352

Сидиъс–могъщиятимператор,владеещтъмнатастрананасилата.Втазикниганиеизложихмеосновниидеинасоциалнатадинамика,притовабез формули.Товаесамоначалотонапътяилиучилищетозаджедаи,акопродължиманалогиятасгорнияфилм.Но ако си спомняте, могъщият лорд Сидиъс бе победен не от джедая Йода или от Люк Скайуокър, а от не по-малко могъщия ситски лорд Дарт Вейдър.Йодаумрясамназатънтенапланета,същотощешедасполетииЛюкСкайуокър.Втазикнигаеизложеначастот“светлатастрананасилата”.Тяедостатъчна,задапревърнечитателявджедай.Носилатаимаитъмнастрана.Избраниджедаияусвояватисепревръщатвситскилордове.Тъмнатастрананасилатанасоциалнатадинамикаесвързанасформу-литеимоделитенаматематикатаифизиката.Някоиоттяхщеизложимвследващатакнигаоттрилогията.Койтоусвоиитях,бързощеразберекаквосекриезадказанотоотлордСидиъс:

The dark side of the Force is a pathway to many abilities ... some consider to be unnatural. (ТъмнатастрананаСилатаепъткъммногоспособности,смятаниотнякоизанеестествени).

Ниетипожелавамеуспех,читателю.Ипомни:стенисепробиватсамосглава.Всичкоостаналосасамосредствазапостиганенагорнатацел.”

Ренна Дюлгерова

к н и г о п и с

НА ВНИМАНИЕТО НА БЪДЕЩИТЕ ВЕЛИКОДУшНИ И ЩЕДРИ СПОМОЩЕСТВОВАТЕЛИ НА СП. СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТА

EUROBG82SOMB91301425109301

BICSOMBBGSFMUNICIPALBANKPLCBRANCHDENKOGLU

ЛЕВАIBAN:BG03SOMB91301025109301

BIC:SOMBBGSFОБЩИНСКАБАНКАКЛОНДЕНКОГЛУ

Page 102: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 353

ЧЛ. КОР. ПРОФ. СОЛОМОН САЛТИЕЛ (1947-2009)

На 07.05.2009 г. на работното симясто внезапно почина член-кореспондентпрофесорСоломонСалтиел.Шоккактозасемействотому,такаизавсички,коитогопознавахаиценяха!Идоднесболкатаотзагубатазасемейството,роднинитеиблизките,колегитеиприятелитенапрофесорСалтиелсиевсесъщата!

Многотъжное,чедумитенаобич,благодарност,възхищениеипреклонениекъмнашияколегаиучителидват,когатотойвеченеемеждунас.

ПрофесорСоломонСалтиелбедългогодишенпреподавателвъвФизическифакул-тетнаСофийскияуниверситет.БилеучителинапочтицелиясегашенекипнакатедраКвантоваелектроникаинаЛабораториятаполазернатехника.Търпеливоитактичноеподкрепяшеинасочвашепо-младитеколегиприпървитеиминесигурнистъпкивлазернатафизикаитехника.Едновременностова,отнеговияличенпример,тесеучеханапостоянство,какдасеборятидапреодоляваттрудностите,какдазаематморалноиздържанипозициивразличнитежитейскиситуации.ДопоследниясидъхпрофесорСалтиелпродължидаполагаособенигрижизаизрастванетонастудентитеипо-мла-дитеколеги,включителноикатокоординаторнапрограматаSocrates-Erasmus.

БезцененеприносътнапрофесорСалтиелзаразвитиетонанаучноизследовател-скатаиучебнатабазавъвФизическифакултетинаИнститутаполазернатехника,накойтобешедиректор.

Поднеговоръководство защитихадисертацииредицамладиучени;повечеот30дипломиранифизикаиинженер-физика,бакалавриимагистри,направихасвоитепьрвистъпкивквантоватаелектроника.Самияттой,освентрадиционнитекурсовепоКвантоваелектроникаиЛазернатехника,разработииводи’авангарденлекционенкурспоФотонниструктури.Двепоколениянеговивъзпитанициградятакадемичнакариеравпрестижниуниверситетиунасивчужбина.

ПрофесорСалтиелоставинесамомногоученициипоследователи,носъщоизначителнонаучнонаследство–повечеот120научнистатии,3книги,повечеот25поканенидоклада.Снестихващентусиазъмтойработешевобласттананелинейна-таоптика,кактоунас,такаисколективиотЛабораториятапофизиканалазеритевУниверситетаПариж-Север, сЦентърапонелинейнафизиканаАвстралийскияНационаленУниверситетвКанбераисЛабораториятапоприложнаоптикавEcoleРolytechnique/ENSTA(Франция).ИмашеактивнисътрудничестваслабораторииотБар-селона(Испания)иМумбай(Индия).НаредсизключителноплодотворнатамунаучнаработапрофесорСалтиелберецензентнадесеткимеждународнисписания,НаученсекретарнаСпециализираниясъветпорадиофизика,физичнаиквантоваелектроника,Заместник-председателнаСъюзанафизицитевБългарияичленнаИзпълнителниясъветнаНационалнияфонд“Научниизследвания”.Макарсамияттойдабебезкрай-

I n M e m o r i a m

Page 103: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009354

носкроменвличенплан,научнатаколегиягооцениподостойнство.Свидетелствозатоваеприсъденотомузвание“Член-кореспондентнаБАН”,ПочетниятмедалнаСофийскияуниверситет1-вастепенивисокатанаградаотбившетоМинистерствонаобразованиетоинауката.

Международнатамуизвестносткатоученгоиздигнаидопрестижнатаиизисква-щамногоорганизационенталантпозициянаНационаленкоординаторнабългарскотоучастиевпроекта“Екстремнасветлина”поСедмаРамковапрограманаЕвропейскиясъюз.ОрганизационнитекомитетинаголяматамеждународнаконференциянаКон-сорциума“Екстремнасветлина”вБрашов(Румъния),кактоинаКонференциятапосвръхбързаинелинейнаоптика(Бургас,България)решихадапосветяттезисъбитиянапаметтанаСоломонСалтиел.

Всичкотованебибиловъзможнобезподкрепата,коятотойполучавашеотпре-краснотосисемейство,особеноотсъпругатасиВеселинаСалтиел,скоятобяхаединотличносработенекип.

СъболезнователниписмакъмсемействотонапрофесорСалтиеликъмкатедраКвантоваелектроникаизпратихаизтъкнатифизици,приятелииколегиотчужбина.Можебинай-краткоиточночувстватаимислитеимсаизразенивписмотонадокторНешевотАвстралийскияНационаленУниверситет,неговученикисътрудник:“Немогадаповярвамкакевъзможно.Пъленшокезавсичкинас.Товаеголямазагубазавсичкинасиголямазагубазанаукатапосвета.”

I n M e m o r i a m

Page 104: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 355

ДОЦЕНТ Д-Р АЛЕКСАНДЪР ДОНКОВ (1939-2009)

На4май2009физическатаниколегиясепростиспрекрасниячовек,великолеп-нияфизик-теоретик,блестящиялекториучител,еднаотлегендитенаФизическияфакултетиСофийскияуниверситет–доцентд-рАлександърДонков.

Неговитеколеги,студентииприятелиимахащастиетодапознават,общуватичерпятспълнишепиотнеобятнияинтелект,познанияиопитнатозиизключителенбългарин.Неговаталичностпоразявашеипокорявашевсички,коитосесрещахаснего.ТойбешеблестящпредставителнаБългариявДубна,Обединенияинститутзаядрениизследвания,вCERNивмногодругифизическицентрове.ИдоденднешенвДубнатекущосеупотребяватисапопулярнидумите,скоитоСашо“обогати”рускияезик–т.н.“сандизми”.

АлександърДонковероденна12ноември1939г.вбедно,новисокоинтелигентносемейство.ЗавършваспълноотличиепрестижнатарускагимназиявСофия.Тойенай-силниятстудентвсвоякурсфизика(производственпрофил).Следотличнатаивпечатляващазащитанадипломнатасиработаиконкурспрез1963г.постъпвакатоасистентвнай-желанатакатедранаФизическияфакултет–поТеоретичнафизика.Снеяесвързанаицялатамупрофесионалнадейност.ТойпродължаватрадициитенасвоитеучителиЯрославТагамлицки,ИванЗлатевиАсенДацев.Налагасвойстилвпреподаването–строгисъвременен.Лекциитемусаобмисленииизпипанидопослед-ниядетайл.Снай-мотивиранитеиталантливистудентисезанимаваиндивидуално,катогидовеждадопоследнитеновостивнауката.

АлександърДонковеавторнаважнирезултативобласттанаквантовататеориянаполетосфундаменталнадължина.Втозиподходтойразвиватримернаформули-ровканазадачатазадветелаиизследваеластичноторазсейваненаадронипривисокиенергии.ВрамкитенааксиоматичнияподходнаБоголюбовепостроенанелокалнаквантоватеориянаполетосквантуванопространство-време.Последнитемуизклю-чителнодълбокиработисапосветенинаоператорниметодизаточнорешаваненакинетичнитеуравнениянаФокер-Планк.

Сашобешеизключителновзискателен,предивсичкокъмсебеси,ноикъмсвоитестуденти,приятелииблизки.Нетърпешефалшилъжа.Рязкопрекъсвашевръзкитеиотношениятасисвсеки,койтобешеизлъгалнеговитеочаквания.Безпределнооби-чашеприятелитесиибешеготовданаправизатяхвсичко.Блестешесинтелектиенциклопедичнипознания,сневероятночувствозахуморибешепрекрасенразказвач.Вродениятмуартистицизъмпревръщашевсяканеговалекциявспектакъл.

Предивсичко,обаче,тойбешеучител.Тованай-добрезнаятнеговитестуденти.АлександърДонковщеостанезавинагивсърцатаидушитенасвоитеколеги,

студентиипознати.

I n M e m o r i a m

Page 105: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009356

КОНФЛИКТ В КОСМОСА Част III

Саймън Митън

Глава 6 ЖИВОТЪТ НА ЗВЕЗДИТЕФредХойлнасочвасвоятворческигенийкъмнеобикновеношироккръготпробле-

мииразвивабогаторазнообразиеотжанрове.ИзследваниятамуобхващатвъпросиотСлънчеватасистемадоцялатаВселена.Интересувасеотвсичко:Слънцето,звездите,междузвезднияпрах,галактикитеикосмологията.Интереситемугоотвеждатчакдополитическитеисоциалнинауки,климатичнитепромени,археологията,палеонтоло-гиятаимолекулнатабиология.Използвавсичкивъзможниформиижанрове,скоитодастигнедообществеността–изследователскистатии,монографии,научнафантастика,книгизадеца,учебници.Привличаговсякавъзможностдаосъществирадио-илителевизионнопредаваненапопулярнибеседи,къмкоитопубликатахраниогроменинтерес.Най-честоработикатоскакалецпрезлято–прескачаенергичноотеднонадругомясто.Припроследяванетонанаучнатамукариераразказътнеизбежновървинапредисевръщаназад.Давземемнапримерработитемупоакреция,покосмологияипоастрофизика:тевсичкисезастъпватвъввремето,носатвърдеразличникатона-учнатематика.Потазипричинарешихдаобсъждамтемитепоотделноидаподбирамсвързанипомеждусистатииикниги.Сегасезаемамеснеговитеизследваниявърхуеволюциятаназвездите,коитозапочваткъмначалотонавойнатаиоставатнеговаважнаизследователскатемадосредатана1960-тегодини.

Вднешновремеповечетопродуктивниученипишатстатиитесинакомпютър.ПосвоястилнаработаХойлнесеразличаваоттозинаученитепосветаотепохатапредикомпютрите–писалкаихартия.Запазенитевархивитенаколежа“Св.Джон”ръкописи,асъщотакаличнитеспоменинанякоиотколегитемунисъобщават,чеХойлепредпочиталдапишесперодръжкавърхуразчертанилиста.Забележителное,чепочеркътмупочтинесееизменилот1935,когатонаписвазаявлениезапостъпваневколежа“Еманюел”,до2000,когатосикореспондирахснего.Товаеясенръкопис,лесензаразчитанеисредкиизменения.Подписътмупочтинесееизменил.Раннитемуръкописисавзначителнопо-добросъстояние,отколкотосапървитемашинописнитекстове,коитосегасаизбледнели.Отоколо1939тойизползватетрадкиголямфор-матствърдикорици,послепреминавакъмотделнилистовеинакрая,отсредатана1940-те,започвадапишенаблокове.Повечетозапазенитетрадкииблоковесавсекиспоеднаопределенатема,такачеповсяковремедагиимавсъбранвидидаможедапродължиработатапотях.Предпочитадаработивкабинетвколежаиливкъщи.Дажекогато вече оглавяваше собствения сиИнститутпо теоретична астрономия,между1967и1972,Фредпрекарвашевреметосивотделапо-скоро,задабеседвас

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 106: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 357

колегите,отколкотодаизготвяръкописитеси.Никоганедържешедасединабюро,нопредпочиташетвърдокресло.Листоветехартиячестопоставяшевърхутънкиядокладот1949ствърдикорици,озаглавенИстория на обсерваториите в Кеймбридж.

Няманикаквосъмнение,чеинтересътнаХойлкъмзвезднатаеволюцияебилстимулиранотЕдингтън.ПървоначалнотовасабилипопулярнитекнигинаЕдингтън,апо-късноХойлебилсилновпечатленот„Вътрешен състав на звездите”,къдетоеизложенаосновнататеориязастроежаназвездите.През1940ФредсесрещасъсСърЕдингтън,койтопотовавремеечуждестраненсекретарнаКралскотоастрономичнообщество(КАО).ЖеланиетонаФредедастанечленнаКАО,катозацелтатойтрябвадаимапрепоръкатанатримаотдействащитечленовенаКАО.ИскаЕдингтъндаепръвпоръчителкаточленнаКАО,който“личногопознава”.

КатодиректорЕдингтънималкабинетвизточнотокрилонауниверситетскатаобсерватория.Когатосеприближавадосградата,Хойлеочарованотнеокласическатайфасада,направенаотдяланкамък.Завършенапрез1923,сградатаеописанаотКоми-сиятапоисторическитепаметницикато“примерзаприлаганетонавъзроденгръцкиархитектуренстилзастроежснаучнопредназначение”.Следкатобешевъзстановенапрез1991,сградатасегаепо-близкадопървоначалнияплан,отколкотобешепрез1940.ХойлпозвъняваназвънецапривнушителнатавъншнавратанаЕдингтъновияапартамент.Наврататагопосрещасестратанапрофесора,винагинаричанагоспожицаЕдингтън;тяподдържажилищетонавеликиячовек.Хойлевъведенвгостнатаииз-чакваняколкоминути,катоселюбуванапространнотопомещение.Вднешновреметазичастнаобсерваториятаезапазиламногооточарователнитечертинадомашнияуют,въпрекичепрез1970-тепомещениятасапревърнативкабинети.КабинетътнаЕдингтънбешевюгоизточнияъгъл(днесчастотбиблиотеката),почтизапълненотголямотопиано,накоетоебилоакомпанираноАйнщайновотоизпълнениенацигулкаповремето,когатопрез1930тойполучавапочетендокторат.

ЕдингтънподписвадокументанаФредитойсеготвидаситръгва.НонеочакваноЕдингтънпреодоляваобичайнатасистеснителностизапитваХойлкаквиизследва-нияеправилнапоследък.ВпоследновремеХойлестаналчестиактивенучастниквседмичнитесеминаринаобсерваторията,известниспредшестващиягиследобеденчай.Хойл,кактообикновено,никоганеизчаквакраянадоклада–отпротоколитенаКАОнаучаваме,четойнепрестаннопрекъсвалдокладчицитеизадавалмногоброй-нивъпроси.ЕдингтънсигурноезабелязалзадълбоченитеиобстойниизказваниянамладиячовекповременазаседаниятанаКАОинасеминаритесчай.ВъпросътнаЕдингтъннезатруднилХойл:пресмяталповърхностнитетемпературиназвездите.Товаотключвадискусиявърхуизточниканаенергиявъввътрешносттаначервенитегиганти.Моделът,предлаганотЕдингтънзачервенгигант,неедостатъчногорещ,зададоведедо“изгарянето”наводород,откоетодасеполучихелий.НатоваЕдингтънотговаря,чепоидеянаГамовгоренетоводидополучаваненалитийотводород,ноХойлвъзразява,чеколичествотоналитияетвърдемалко,задабъдетовареалнавъз-можност.Итаканататък.Тогаваотжилищнатачастнаапартаментасечувазвънец.

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 107: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009358

“Чаятми!”–възкликваЕдингтъниизчезва.НооттозимоментнататъкХойлизраствавочитенаЕдингтънимеждутяхсеустановяватблизкиотношениявъпрекиразличнитеимположениявнаучнатайерархия.СледвремеХойлщестанеследващиятастроном,койтонаследяваПлумианскатапрофесуранаЕдингтън.

Впродължениенаняколкогодинистроежътиеволюциятаназвездитезаематнай-видномястовизследователскатапрограманаХойлизададобиемвярнапредставазаогромнитемупостижения,трябвадасиприпомнимнякоиотфундаменталнитесиднешнипознанияотноснозвездитеидагисъотнесемкъмоноваравнищеназнанията,коетоХойлзаварва,когатонавлизавтазиплодотворнатеритория.

Химическиятсъставнаеднановообразуваласезвездасъдържапочтитричетвър-тиводород,почтиедначетвъртхелийиостатъкотоколоеднапетдесета,съдържащаповечетоотдругитестабилниелементи.Засегаедостатъчнодаразгледамесамово-дорода.ИзточникътнаенергиянаСлънцетоинавсичкидруги“нормални”звездиепротичащатавдълбокатаимвътрешностреакциянапревръщаненаводородавхелий.Най-честосрещаниятцикъл,произвеждащенергия,започвасчетирипротонаинаетапигипревръщавхелиевоядро,двапозитрона,двенеутриноиосвободенаенергиявъввиднагама-лъчи.Еднохелиевоядроимапо-малкамасаотчетирипротона,такачетазимасоваразлика,възлизащана0,7%,сепревръщавчистаенергия.

Всекипротон е сположителен електричен заряди тъйкато еднаквите зарядисеотблъскват,задамогатпротонитедасеслеят,тетрябвадаседвижатдостатъчнобързо,задапреодолеятвзаимнотоелектричноотблъскване.Онова,коетонаричаметемпературанаедингаз,вдействителностемярказаскоросттананеговитечастици.Протонниятцикълможедафункционирасамоакотемпературатапревишава10ми-лионаК.Освободенатаенергиявневероятногорещатасърцевинаназвездатапосте-пеннонамирасвояпъткъмповърхността.Основнотоваставапосредствомлъчение,коетосъщотакапренасяслънчевататоплинаисветлинапрезпразнотопространство.Обачефотонитенепрекъснато биватпоглъщании разсейвани, което означава, чепреносътнаенергияпосредствомлъчениеебавенпроцес.Новопределенислоевеконвекциятаможедасеокажеосновенначинзапреноснатоплина.Приконвекциятаставациркулациянагазилитечност,точнокактотоплиятвъздухведнастаясеиз-диганадгорещиярадиатор,следкоетосеохлаждаиотновосеспусканадолу.Всякаизчерпателнатеориянафизическитепроцесиведназвездатрябвадаотчитакакторадиацията,такаиконвекцията.

Астрофизическататеорияможедасеприложи,задасеизчисликаквопредставлявазвездатаподсвоятавидимаповърхностикактящесеменисвремето.Пресмятаниятаназвезднатаструктуравключвасъздаванетона“модели”,всекиединоткоитоописвасъвкупностотвъзможнивътрешнисвойстваназвездата.Тогаваполученитевъзоснованатезимоделипредсказаниязатовакакщеизглеждатзвездитемогатдасесравняватснаблюдателнитеданни.Акосъздаммоделназвезда,притежаващаеднаслънчевамасаматериалсхимическиясъставнаСлънцето,тогавамоятамоделназвездащетрябвадаприличапорадиуса,температуратаисветимосттанареалнотоСлънце.Аковложав

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 108: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 359

моделасипо-голямамасаоттазинаСлънцето,щемогадаразберакаквоеповедениетонаеднапо-масивнаотСлънцетозвезда–тящетрябвадаепо-гореща,по-светлаидаимапо-кратъкживот.Акоприложамоделасикъмпоредицаотзвезднимаси,щемогадавъзпроизведатемпературатаисветимосттанаопределенапопулацияотнормални,изгарящиводородзвезди.Пресмятаниятаназвезднатаеволюциясапредназначенидапокажаткакщесеизменявъншниятвидназвездатапрезнейнияживот.Товаотновоможедасесъпостависнаблюдениятанареалнизвезди.Макарченеможемдапро-следявамееволюциятанаеднаотделназвезда,съвкупностотдостатъчномногозвездищепредставязвездивразличниетапиоттехнияживот.

ТеоретицитекатоЕдингтън,ХойлиЛитълтънобичахадаработятвърхузвездите,защотопримногоотизчислениятатемогатдасеразглеждаткатосиметричнисфери.Във вътрешносттана звездатамного от свойствата като температура, плътностихимическисъставзависятединствено отразстояниетодоцентъра,анеотпосокатаспрямоцентъра.Товаозначава,чеповреметопредиелектроннитекомпютризвездитесабилипо-леснизапресмятаневсравнениесмногодругинебеснитела.КнигатанаЕдингтън„Вътрешният състав на звездите”показвашенаастрофизицитекакдаанализиратстроежаиеволюциятаназвездитеспомощтанамолив,хартияипървокла-сенматематическиум.През1940,когатоХойлнавлизавтазиобласт,първиятцифровкомпютърнаКеймбриджеотдалеченвбъдещетос12години.

КогатоЕдингтъниХойлсесрещатзапръвпъткаторавноправниколеги,презфевруари1940,всичкиизследователисмятатединодушно,четеоретичниятподходнаЕдингтънкъмстроежаназвездитееправилен.Източникътназвезднатаенергиявеченекриезагадки,следкатоХансБетеепоказалкакреакциятанасливаненаводороддохелийможедапроизвеждаенергиянаСлънцетоидругитезвезди.Астрофизицитеразбрахасъщо,ческоросттанапроизводствонаенергиятрябвасилнодазависиоттемпературатавцентъраназвездата:колкотопо-високаетазитемпература,толковапо-голямаенергиящебъдеосвободена.Потовавремеповърхностнататемператураназвездитеможешесголяматочностдабъдеопределенаоттехнитеспектри.През1924Едингтънбешепоказал(прилагайкинякоитрикове)какдасеизчислявапроиз-веденатаотедназвездаенергия(илисветимост)посредствомдвенаблюдаеминейнисвойства–масатаиповърхностнататемпература.Тойсъставясписъкназвезди,закоитосаизвестнисветимостта,повърхностнататемператураимасата,идемонстри-ра,ченеговиятрезултатевалидензавсякаеднаоттях,независимоотразликатавтехнитесветимостидоблизомилионпъти.Тазикорелациявднешновремесенаричаотношениемаса–светимост:енергийниятдобивнаеднанормалназвезда,изгарящаводород,зависипочтиизцялоотнейнатамаса.

Ощеединпункт,покойтоЕдингтъниХойлсанаедномнение,ехимическиятсъставнаСлънцето.Заедносповечетоастрофизициотоновавреметеидваматавяр-ват,чевътрешността наСлънцетоеизградена отприблизителнодвечастижелязоиедначастводород.Спектърътнаслънчеватасветлинаепресеченотмножествотеснитъмниивици–таканареченитеабсорбционнилинии,–повечетооткоитопредставят

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 109: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009360

желязото.ВпродължениенаполовинвекастрономитесмятахазаестественодавярватведножелязноСлънце,апредставата,чежелязотосъставяосновнатачастотнеговатавътрешност,сезапазваше,макарчекъмкраяна1920-тегодинибешепоказано,чевъншнитеслоевенаСлънцето(неговатаатмосфера)сасъставенипредимноотводо-род.Шестгодинипо-късноХойлщешедапокаже,четовапредположениеотноснохимическиясъставнавътрешносттанаСлънцетоенапълнопогрешно.

От1939до1942ФредиРейЛитълтънработятзаедновърхустроежаназвездите,повечеилипо-малконаредстяхнатаработавърхуакрецията, аиощепродължаватизследваниятасивърхупроизходанаслънчеватасистема.ПисматанаЛитълтъндоХойлсасвидетелствозаподчертанияприоритет,койтоидваматаотдаватназвезднатаеволюция.ВеднописмобездатировкаЛитълтънпризнава,чееималмалказаетостсвоеннитесизадълженияипродължава:“писанетонастатиязаСлънчеватасистемаенищовсравнениеснашитеистинскиусилиявърхузвезднатаструктураиакрецията”.

Огромнотопредимство,свързаносучастиетонаХойлвтовасътрудничество,енеговотопознаваненаядренитереакциинасливане–наследствоотизследванията,коитотойправиподръководствотонаПайерлсиДирак.Отзапазенатакореспонден-циянаменмисеструва,чеЛитълтънезнаелдобрекояеопределящатанасоканаизследванетоиповсякавероятностебилводещиятматематик.Кактоизглежда,тойебиливодещавторпринаписванетонатяхнатасъвместнастатия“Върхувътрешниясъставназвездите”.

Втазистатиясеобсъждастроежътназвездите,коитосапо-тежкиотСлънцето,какъвтоенапримерСириус–най-яркатазвездананощнотонебе.Примасивнитезвездисливанетоначетирипротонаведнохелиевоядропротичанепопротоннияцикъл,койтодействавСлънцето,нопоразличнапоредицаотреакции,известнакатоCNOцикъл,прикойтовъглеродътиграеролятанакатализатор.Отделянотоколичествоенергиясилнозависиотвътрешнататемператураназвездата.ХойлиЛитълтънпоказват,чевмасивнитезвездиконвекциятаесилнавслоевете,разположенинепосредственодоцентралнотоядро,анеблизодоповърхността.ТоваеобратнонаположениетовътревСлънцето,къдетозонатанаизлъчванеобвиваядрото,аконвекциятапротичаблизодоповърхността.

Товаезабележителнастатия.Тяведнагапридвижваизследователскияфронтда-лечнапредспрямопостигнатотоотЕдингтън.Хойлвероятноепървиятастрофизик,койтоприлагаоценкитенаБетеиГамовзаскороститенаядренитереакцииипръввключваскоросттанаенергийнопроизводство,коятомногосилнозависиоттемпера-турата.ХойлиЛитълтъндиректнопресмятатсветимостта,радиусаиповърхностнататемпературанаеднанормалназвезда,катоизхождатсамоотнейнатамасаиначаленхимическисъстав.ВмоделитенаЕдингтънзавходниданнисеизползватповърхност-нитетемператури.ХойлиЛитълтънсеотказватоттозиподходиизвеждатповърх-ностнататемпература.Такаоткриват,чеЕдингтънсеезадоволилствърдепроизволниприближения.Тесамитеобачесепридържаткъмтакъвхимическисъстав,прикойтоводородътесамоеднатрета.

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 110: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 361

ДажевъввоенновремесъветътнаКАОеобсъждалвсякапредложеназапечатстатия,кактоиотзивитенарецензентитезанея,предидарешидалидаяприеме.ОкончателниявариантнаЛитълтънтеполучаватпрезюни1941.Секретаритенесасестараелиособеномногопроцесътнарецензиранедабъдепо-експедитивен.След6месецатепредлагатзаключение,коетовъзпламеняваавторитеиотнововъзбуждаострияспормеждудваматамладиученииастрономитеотстараташкола.Запръвпътсъветътобсъждастатиятаиотзиванаединрецензентнасвоезаседаниепрезфевру-ари1942.СледдискусиятасъветътрешавадапрепратибележкитенарецензентанаЛитълтънипоследниятнадлежноотговаря,катонеправипочтиникаквипоправкииизменения–вотговорамусеотхвърлят“бележките”нарецензента.

Насвоетомартенскозаседаниясъветътсеоказвавбезизходица.Президентътпро-читаглавнитекритичнибележкинарецензента,аследтоваотговоритевписмотонаЛитълтън.Следдискусиятасъветътрешавадасеобърнеотновокъмрецензента,согледнаследващото,априлско,заседаниедасестигнедоблагоприятнорешение.Решаватсъщодапоискатмнениетонавторирецензент.МеждувременноЛитълтън,катожестнадобраволя,сесъгласявадапосъкратистатиятасогледнавоенновременнитематериалнизатруднения.СледаприлскотозаседаниеА.Д.ТакъриведнаганаписваписмонаХойлиЛитълтънсъссписъкотизменения,коитотеданаправят,задабъдеприетастатията.Писмотомуеобразецнаанглийскаучтивостивнеготойпредлагакомпромис.“Съветътприветствавашетонамерениеданамалитеобеманастатиятаси...Мисля,чещебъдевъзможнодасеполучиодобрениетонасъветазастатията...акотябъдесъкратенадо2/3отсегашнияобем(вместодополовината,кактосепредлагаотрецензента)”.

ОтстъпкатанаТакъринаелектризиралаЛитълтън.Тойведнагарешавадаприемепредложението.Бездасебави,правикопиеотписмотонаТакъри(преписвагонаръка)игопращанаХойлсбележката:“започнахдапренаписвамстатията”.Последобавя:“Частотостаналитекритикисаоправдани,носегавечеможемдаотговоримнавсички”.ОкураженотпредложениетонаТакъри,искаХойлдамуотговорипотелефона,задасесрещнатвЛондонидазавършаттекста.Задаосъществижела-нотосъкращение,Литълтънрешавадаизвадиотстатиятацялединраздел–тозизачервенитегиганти–катоневъзмутимогопредлагавъввиднаотделнастатия,коятопо-късносъщоеприетазапечат.

НеетруднодасипредставимвъзбудатанаЛитълтън,когатотойполучавакорек-туритепрезюли1942.Нонеесамотова,защототойполучавасъщотакасъобщениеотСъединенитещати,коетопопаданаболнотомумясто.Презмарт1942ЛитълтънепратилкраткосъобщениевAstrophysical Journal,къдетоенаправенаматематическапоправканастатияотизвестенастрономнаблюдател.ОтоСтруве,главниятредакторнаAstrophysical Journal, е прикачилкъмкоректуратана краткото съобщение еднабележка,къдетопише:“ИзпращамкопиеотвашатастатиянаЛуйтън,задаспазяоби-чайнатасипрактикадаинформирампредварителноастрономите,чиятопубликацияеподложенанакритикавполемичнастатиянатехенколега”.Литълтънкипваотгнявиведнагаотправядългописмоот1000думидоХойл.

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 111: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009362

Вписмотоеприложенасъщокоректуратанатяхнатасъвместнастатия,задаяпрегледаХойл,предидаявърнатнасписанието.ПоповодписмотонаСтруветойпише:“Побъркваметозистартрикдасевъвеждановоправилокатообщпринцип,задасепостигненечестнопредимство.”Безпокоигомисълта,чеакоизразипротест,редакторитещемунаправятощепо-труднобъдещотопубликуване.Следкатоизливавъзмущениетосипоповод“всичкилъжи,измами,клевети,инсинуациииковарниинтриги”,тойпредлагатедваматаповечеданеобръщатвниманиенаподобнинеща,стигастатиятаимдавидибялсвят.

ДотозимоментЛитълтънощенезнаесъдбатанасъвместнатаимстатиявърхучервенитегигантскизвезди,тъйкатосъветътнаКАОтрябвалодавземерешениеследняколкодена.Литълтъненастроенпесимистично:“Многовероятноетедазадържатстатията,тъйкатонаближавалятнатаваканция,атевинагисасевъзползвалиоттова,заданизабавят.”Тойобаченапразносебезпокои:съветътодобрявастатиятаимитяизлизаотпечатпрезесента.

Червениятгигантевъзможенрезултатотсъстаряванетонаедназвезда.КогатонашетоСлънцесесъстари,следоколо5милиардагодини,тощесераздуе,докатонеговитевъншнислоевепогълнатЗемятаистигнатчакдоМарс.СтатиятанаХойлиЛитълтънвърхучервенитегигантиепървиятопитвъвВеликобританияиливСъедине-нитещатидабъдатобясненифизическитепроцеси,водещидоогромноторазширениеназвезднатаатмосфера,когатозвездатасепревръщавчервенгигант.Теобясняваттоваявлениеспредположението,чеатмосфератанасъстаряващатасезвездаимаразличенхимическисъставвсравнениестозинавътрешносттай.

Литълтънвинагиесмятал,чеКАОеиздигалнезаслуженотежкипрепятствияпредпубликуванетонатезидветехнистатии.Когатопрез1970-тегодиниазбяхизбранзачленнасъветанаКАО,тойпочтивсякаседмицасеотбивашевмоякабинетвИнсти-тутапоастрономияипостоянносеоплаквашеотнесправедливитепостъпкинаКАОпрез1940-тегодини.ВероятнонедоволствотомуотКАОеповлиялоотрицателноивърхуотношениетонаХойлкъмКАО.

Литълтънебилненужноостървмнениетосиотносноначина,покойтоКАОепри-елостатиитемувсъавторствосХойл.НеговитечастниписмадоХойлсанапиперченисостридуми,докатописматаотОбществотодоЛитълтънвинагисадипломатични.Дветестатии,вотпечатанвид,заематнад50страницивMonthly Notices итоследкатоЛитълтъневнесълдостаотизискванитесъкращения.Политикатанаредакциятанеебиладаувеличаваобеманасписанието,задапоместваголемистатии.Колкотопо-обемистисабилистатиитенаХойлиЛитълтън,толковапо-малкисабилишансоветенадругите астрономидапоместват своиизследвания.През 1984ДоналдСадлър,койтопооновавремеебилединотсекретарите,обяснидостаподробно,че“особеноХойлпрез1940-тегодинитакабешезатрупалсекретариатанаКАОсматериализапубликуване,чебешемноготруднодасенамерятрецензенти,аихартия”.

Следкатодветестатиисабилиприети,СадлърсесвързалсХойл:далибиискалдагипрочетеназаседаниетонаОбществотопрезсептември1942?Тованеможедае

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 112: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 363

поведениеначовек,койтотърсиначиндаотклонипубликуването.ФактическиСадлървероятноебилпритеснен,ченееуспялдапромушистатиятанаХойлзаакрециятаназаседаниетопрезмай1941.

ХойлприелпоканатанаСадлър.Когатонаучавазатова,Литълтъннесмогвадаовладеевъзбудатаси.Тойприготвяподробнибележкизатова,коетоФредтрябвададокладваназаседанието.ЛитълтънсъщоокуражаваХойл“данаправинещатаразби-раемизаважнитеклечки–вдаденияслучайзаслушателитеотпоследнитередици”.Тойтрябвадавземечервентебешириданарисувасмешнакартинканачервенгигант,задагипозабавлява.Литълтънпредупреждавазанякоикапани,коитоможедамускроиучтивиятразговор:

Няма защо да те предупреждавам колко опасна може да бъде тяхната престорена любезност, така че гледай да им казваш колкото може по-малко. След като са обядвали до пресита, могат да се опитат да те поканят в клуба си “Критерий”. Точно тази клика [т.е. ресторант-клубът на КАО] фактически уп-равлява Обществото и тъкмо на тези заседания човек може да направи обстойно “приятелско” обсъждане на нещата, които най-много ни интересуват”.ВдопълнениеснеособенопочтеноттенъкЛитълтънсподеля,ченай-добреби

билодаспоменаваколкотоевъзможнопо-малкоименанаколеги.ЗатазицелХойлбитрябвалодаговориза“известнатаформула”илиза“стандартнататеория”,анеза“енергопроизводствопоБете”.ЕднанезатихващакритикаспрямонаучнитестатиинаХойлеупрекът,четойрядкоспоменавачуждитепубликации,атакивапропускибезнуждамусъздаватврагове.

Въввсекислучайпо-къснощесеокаже,ченаставлениятанаЛитълтънсабилинапразназагубанаенергия.СравнениетомеждупубликуванияпротоколназаседаниетоибележкитенаЛитълтънпоказва,чеХойлепренебрегналсъветитенасвояментор.

На11септември1942,впетък,ФредиБарбараХойлпристигатвсградатаБър-лингтъннаКАОповреметонаследобедниячайвбиблиотеката.СадлъриТакъригипосрещатсърдечно,нонепоследваланикаквапоканаза“Критерий”–г-жаХойлнебимогладавлезевклубазаджентълмени.В16:00групатаслизапоширокотостълбищекъмпретъпканаталекционназала.Хойлговорипоследен,към17:30.Средслушателитесаголемиимена:Едингтън,Е.МилнотОксфорд,кралскиятастрономХаролдСпенсърДжоунс.Литълтъннеетам.ДокладътнаХойлеобразецзаяснота,разбираемзавсекипрофесионаленастрономоттовавреме.ПритоватойспоменавакактоЕдингтън,такаиБете.

ПредставянетонаХойлеприетоблагосклонно.ПрофесорТомасКаулинготМан-честърскачанакрака.Катоприложенматематиктойеизчислявалзвезднимоделипрез1930-тегодини,включителноимоделсконвекцияоколозвезднатасърцевина.Това,чеХойлпреоткриваконвекцията,говъзпламенява.ТойсърдечнопоздравяваХойлзастатиятамуиотбелязва:“ХойлиЛитълтънсеопитватдапостроятцялостнатазвезд-наструктура,катоизхождатоттеориятанаБете(запроизводствонаенергия),итозиподходпомоемнениееизвънредноценен”.Едингтънемалкопо-въздържан,поясня-

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 113: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009364

вайкизащотойсамиятетрябвалозаизбереразличенподход,нотойсъщоодобрявавключванетонатеориятанаБетезапроизводствонаенергия.ОтдругастранаобачеЕдингтънимаразличенотХойлфилософскивъзглед.Тойдърживработатадаимапо-веченаблюдателниданниипо-малкопредположения.Хойлотхвърлятовакато“опаснаметодика”,коятопостроявааргументитепообратенред–възоснованарезултати.НатовазаседаниетоезакритоисемействоХойлсеотправяобратнокъмУитли.

СледприеманетонадветестатиизазвезднатаструктураХойлиЛитълтънпрена-сочватвниманиетосикъмеднаспецифичнакатегорияпроменливизвезди,т.е.звезди,чиятояркостфлуктуирасвремето–т.нар.Цефеиди.Тесаособеноважнипорадитова,чедаватвръцетенаастрономитесредствозаизвежданеразстояниятанагалактикитеотвъднашатагалактика.Цефеидитесамногояркиипорадитовамогатдасеотбиратпоотделноизмеждузвездитеотблизкитегалактики.Методътзаопределяненатех-нитеразстоянияизползвавръзкатамеждупериоданатяхнатавариация,койтолесносеизмерва,итяхнатаосновнаили“абсолютна”яркост.

Вмонографиятаси„Вътрешен състав на звездите” ЕдингтънразглеждаЦефеи-дитекатоединичнипулсиращизвезди,коитовдишватииздишватврегуляренцикъл.Тазипредставаеповечеилипо-малкоправилна,ноЛитълтъноткрива,чеобуславящи-ятмеханизъм,предлаганотЕдингтън,небиработил,итовадовежданегоиХойлдоразличнаидея.Теприемат,чеЦефеидътебинарназвезда,вкоятодваматапартньориобикалятнамалкоразстояниеединоколодругведнаобщаатмосфера.Повъпросазаобмянатанавеществомеждудветезвездитедостигатмногоблизодосъздаванетонафизиченмодел,койтоднесописваопределенирентгеновизвезди.ПоследниятразделотработатанаХойлиЛитълтънвърхуЦефеидитепредлагасъщоновообяснениенаексплодиращитезвезди,известникатонови.Авторитесезапитватдоколкомогатдасеприближаватпартньоритевбинарнатазвездаипостулират,четенепрестанносесближават,докатонай-накраясесливат.Притовасливанещепроизтечеогромнаекс-плозияипотакъвначинбимоглодасеобясниизбухванетонанова.Макарчеитозимоделдоголямастепененеверен,тойдаванаФредновинасокинаразмисъл.

ПотозиповодХойлпише:“Присливанетопочтисигурномеждудватакомпонентащесепоявиизтичаненаголямачастотатмосфернитегазове.”Обземагоентусиазъмдаработивърхуновитеиексплодиращитезвезди,идвамуидеята,четеласпланетнамасабихамоглидакондензиратотвеществото,засмуканоотсблъскващитесезвезди,азаедностоваправипредположението,чевзривниятпроцесможедаразсеевмеждуз-везднотопространствотежкиелементи,коитосабилисъздаденивъввътрешносттаназвездите.Тежкитеелементисабилиобектнанеговипо-ранниизследвания.Цялататазиисторияпоказвакаквнаукатаеднагрешнаследапонякогаможедаизведедоплодотворниобласти.

Къмкраяна1945,когатосеевърналвколежа“Св.Джон”,Хойлсезалавяотновосъсзвезднаастрофизикаиособеносхимическиясъставназвездите.Астрономитебавностигахадоразбирането,чезвездитеиматзначителноводородносъдържание.Тазиследазапочваощепрез1925сдокторскатадисертациянаСесилияПейнвобсер-

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 114: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 365

ваториятанаХарвардскияколеж.Вработатасивърхузвезднатаатмосфератяправивъзоснованаанализанаслънчевияспектърправилнияизвод,чесилицият,въглеродътинякоидругиобичайниелементимогатдабъдатнамеренивпочтиедниисъщиотноси-телниколичествакактонаСлънцето,такаинаЗемята.НаСлънцетохелиятиособеноводородътсазначителнопо-изобилниотдругитеелементи.Тозиизводпротиворечинапо-раннитетеориииХенриНорисРъселйбешеказал,четова“простоеневъзможно”.СъобразявайкисесавторитетанаРъселкатоастроном,Сесилияотхвърлясвоитере-зултатикато“почтисъссигурностнереални”,номногоскорополучавареабилитация.СледоколотригодиниАлбрехтУнсьолдиУилямМаккрей,независимоединотдруг,установяват,чеводородътпреобладававслънчеватаатмосфера–резултат,койтоРъселвечеприемаипо-късно,през1929,сампотвърждава.Обаченякоитеоретици,катонапримерЕдингтън,подчертават,четезирезултатисеотнасятзазвезднатаатмосфера,чийтосъставбимогълдаенапълноразличенотненаблюдаемитевътрешностиназвез-дите,итакатойоставаощеняколкогодинисвъзгледасизажелезнивътрешностиназвездите.Следващатакрачкаенаправенаотдатскияспециалистпозвезднаструктура,БенгтШтрьомгрен,койтоизчислявафизическитеусловиявзвезднитевътрешности,катоизползвановитетогаваатомнафизикаиквантовамеханика.Тойе“убеден,ченямаалтернативанаизводазапревъзхождащоколичествонаводорода...многократнопо-голямоотонова,коетосеприемавработатанаЕдингтън”.

Хойлсезахващазаработа,приемайкисъвършеноновсъставнаеднанормал-назвезда, съвсемразличенотвсичко,опитванопо-рано.Тойотбелязва,чеспоредРъселидруги звездната атмосфера епредимноводородна, следкоеторазсъждававърхусъставанамеждузвезднатасреда–материала,откойтосеформиратзвездите.ВпечатленеотработатанаТиодорДънам,сътрудниккъмобсерваториятанаМаунтУилсън,койтопредишестгодиниепоказал,чеводородъте10000пътиповечеот“металите”вмеждузвезднатасреда,въввиднагазипрах,плаващивпространствотомеждузвездите.(Астрофизицитеизползватдумата“метал”катоозначениезавсичкиелементи,различниотводородихелий.)Околонасимазначителноповечеводород,отколкотосмепредполагали.Хойлсмята,че“ниесегасмеизправенипредситуация,прикоятоилиприетиятвъзгледзавътрешниясъставназвездитетрябвадасеизостави,илирезултатитенаДънамтрябвадасеразглеждаткатонетипични”.Тойрешителноизбирапървиявариантистигадовпечатляващрезултат.Пресмятаенергията,излъч-ванаотзвезди,съставениот99процентаводороди1процентметали.Полученитеотнегокривипоказват,чеходътназвезднатаяркоствзависимостотмасатаназвездатапрекрасносъвпадаснаблюденията.

Изводътоттоваизследване,аименно,чеедназвездасесъстоипочтиизцялоотводородсмалъкпримеснавсичкиостаналиелементи,скороследтоваекоригиранвсмисъл,чеосновниятсъставеводороди хелий.ПривсетоварезултатътнаФредщешедасеокажеотогромнокосмологичноиастрофизичнозначение.Хойлпоказва,чезвездитесаизградениотнай-лекитеелементисмалкикапчициотвсичкиостаналиелементи.Хойлвникакъвслучайнеепървият,койтодопуска,чеводородътенай-

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 115: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009366

изобилниятелементвъвВселената,нотойпръвзаменяжелязнотоСлънцестакова,коетопреобладаващоесъставеноотводородихелий,апо-тежкитеелементисасамонищожначаст.Оттогаваастрофизицитетвърдосепридържаткъмтозивъзглед.

Докатомоделирабогатитенаводород звезди,Хойлсенасочва същотакакъмвъпросазапроизходанахимическитеелементиипрез1946написваобемистастатиязаMonthly Noticesвърхусинтезанапо-тежкиелементиотводород.По-къснощесевърнемпо-подробнокъмтазитема,нотуктрябвадаяспоменем,защототяепримерзапоразителнатаспособностнаХойлдаразработваедновременноняколкодълбокипроблема.Акобешеработилвпоследователност,катопървосеконцентрирасамовърхухимическия състав, вероятнонеговконкурентбиуспялпо-раноотХойлдаоцениследствиятаотбогатотонаводородсъдържаниеназвездите.

Втазистатиятойправиравносметказасъвременнотосъстояниенаастрофизиката,повечетооткоетопочтинесееизменило.Изложениетоемногохубаво.Аргументаци-ятаеубедителнаизначителнопо-сдържанавсравнениесъсстиланадългитестатии,написанисъвместносЛитълтън.Тукзапръвпътнаучавамезаначина,покойтовдълбинитенаедназвездасеобразуваттежкиелементи,асъщотаказамеханизмите,покоитообогатениятматериалсевръщакъммеждузвезднатасреда.ТоваесъщотакапърватастатиянаХойлпоастрохимия–еднадисциплина,закоятотойсправоможедапретендира,чеенеиносновател.

Потовавреметойзапочвадавзимаповечедипломанти,проблематикатанабъбваитойсенуждаеотповечепомощници.НеговатастуденткаКристинБондиправинякоитруднианализинамоделитеназвезднатаструктура.Тяизползвадиференциалнияана-

лизаторнаКеймбридж–аналоговкомпютър,разработенвМатематическаталабораториянаКеймбриджпрез1939.През1948дипломантнаХойлставаЛионМестел.

Началотона1950-тегодинибележифазовпреходвкариератанаХойл.Дотозимоменттойнеесрещалникакватрудностприпубликува-нетонастатиитеси.Най-добритедипломантиотматематическияфакултетнаКеймбриджсгордостзаявяват,четойимебилнаученръко-водител.Навсякъде,къдетотойизнасялекции,залитесапрепълнени.Товаеначалотонасред-натачастотнеговияпрофесионаленживот.Из-бликватбуйнипотоциотнеговистатииикниги.Паричнитемузатруднениясъщосаостаналивминалото–благодарениенаизобилнитехоно-рариотПриродата на Вселената.

През септември 1952МеждународниятастрономическисъюзсесъбиравРим,което

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Фред Хойл, сниман по време на първа-та си радиобеседа през 1949 (БиБиСи).

Page 116: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 367

създававъзможностзавторасрещанаХойлсВалтерБааде.ПредиофициалнатасесияотдокладивърхугалактикитеБаадепредлаганаХойлдастанесекретарназаседаниетоидаопределиграфика.ТоваоткривапредХойлчудеснавъзможностотблизодаследидискусиитепонаблюдателнакосмологияипотозиповодтойпише:

Тогава Бааде премина към описанието на няколко резултата от голямо зна-чение за космологията. Той изтъкна, че в хода на работата върху две звездни популации в м31 [галактиката Андромеда] е ставало все по-ясно, че или нулевата точка на класическите Цефеиди, или тази на кластърните променливи трябва да е грешна.Неговототвърдениее,чекритичнитечисла,коитоЕдуинХъбълеизползвал,сцел

даустановиотстояниятанагалактиките,сагрешниичеполученатаотХъбълоценка2милиардагодинизавъзрасттанаВселенатаетвърдезанижена.ТогаваБаадесъобщава,чеспореднеговитенаблюдениявъзрасттатрябвадае3.6милиардагодиниипотакъвначинсединзамахпреодолявапрепятствието,предкоетовзривнитемоделисабиливзастойвпродължениена15години.

МеждуХойлиБаадесеустановилидобриотношениянаразбирателство.ПризавръщанетосивСъединенитещатиБаадеканиХойлдапрекара3месецавКалифор-нийскиятехнологиченинститут(“Калтех”),аследтоваи2месецавПринстънскияуниверситет.ТъйкатобитовитеусловиявЕвропапотовавремесабилинамногопо-нискоравнищевсравнениестезивСъединенитещати,тазипоканаебилаголяманаграда.КеймбриджразрешаванаХойлтворческиотпускпрез1953.

Вкраяна1952ХойлотпътувалзаПринстън,къдетобилпосрещнатотизтъкнатиязвезденастрофизикМартинШварцшилд,койтомупомогналдасенастаниидазакупикола“Шевролет”втораупотреба.СедмицаследпристиганетосиФредправиголямавтомобиленпреход,катоизминаваблизо5000километраотИзточнотокрайбрежиедоЛосАнджелис.МаршрутътмуминаванаюгпрезВашингтон,апослепомагистра-латаБлуРидж.КогатопресичаАризона,тойсеотбивадаразгледакратераМетеор.Завсеки,койтоимапрофесионалнаподготовкапоастрономия,кратерътМетеореотсимволичнозначениеижеланомястозапосещение.Впечатлението,коетоФредполучилоткратеранасредогромнатапустиня,трябвадаебиломногопо-силно,за-щототогаватамнееималонитомагазините,нитопаркингите,ресторантитеимузея.Туристическиятцентърпомагамногозаобразованиетонапосетителите,ногилишаваотзагадкатанатовапустинномясто.

Първатагледкаоткратераепоразителна:тойедълбок180метра,аобиколкатамуеблизо4километра.Предипетдесетхилядигодиниогроменжелезно-никеловмете-орит,фучащсъсскорост60000километравчас,удряскалистатаравнинанасевернаАризонасвзривнамощнад20милионатонаTNT.Оцененое,чеметеоритътеималдиаметър50метраиетежалняколкостотинхилядитона.Заброенисекундитойиз-дълбавакратерсширина1300метраипървоначалнадълбочина240метра.Огромниблоковеваровик,някоисразмеритенамалкакъща,саиздигнатикъмпериферията.Товаеземенкратер,най-близъкдолуненкратеризатоваеизползванотNASAзатре-

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 117: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009368

нировканаастронавтитеотАполо.Фредвинагиехранелтраенинтерескъмнаукатазаземятаигледкатанатозикратероставилаунегонеизгладимовпечатление.

След кратераФред се отправя къмФлагстаф,минавапокрай обсерваториятаЛоуел,къдетона18февруари1930еоткритПлутон,изавиванасеверкъмВеликияканьон.ТамсеспускадодънотоипрекарваединденвранчотоФантом.Величиетонаканьонаочевидногоезапленило,кактовинагитоваставаприпървопосещение,ноотвъдестетическотовъзприятиебилонеговотодълбокопознаваненаисторията,аинакосмологията,натовамясто.Надънотонаканьонатойзастаналвърхуосноватанадревнапланинскаверига,старанад2милиардагодини.Наднего,единследдругсевиждалипластоветеотседиментнаскала,започвайкиоткамбрийскитеотлаганиянавъзраст600милионагодиниизавършващисваровикна200милионагодини.

НадънотонаканьонаФредпосрещналколеднияпразник,следкоетосеотправилкъмПасадина.

ВКалтехХойлтрябвалодаизнесеняколколекции.Запазилисасенаписанитенабелилистибележкипотезилекции.Тамсаобхванатиактуалнипроблемикатозвезднахидродинамикаиконвекциявзвездите,а,разбирасе,икосмология:Нютоновакосмо-логия,вселенанаАйнщайн–ДеСитеристационарнатеориянаВселената.Никъдевлекциитеситойнеизползваизраза“голямвзрив”иповеченеговоризасвоятаверсиянастационарнататеориякатотеориязанепрестаннотосъздаваненаматерия.Оттезибележкиразбираме,четойзапръвпътнавлизавобласттанарадиоастрономията.ВКалтехорганизиратспециалнозанегодаизнесепопулярналекция–ненатерито-риятанакампуса,авогромнааудиториянаразположениянаблизоДжуниърколиджнаПасадина.Нещеисъмнение,аудиториятаебилапрепълненаилекциятаеималаогроменуспех.Потипиченначинтойзапочвапредизвикателноиправокъмцелта:

Някои учени смятат, че Вселената е имала начало. Други учени, и аз съм един от тях, отричат Вселената да е имала начало. Вместо това те постулират нещо, което може да бъде наречено устойчива вселена – това е вселена, която за вечни времена запазва своята еднородна природа. миналата година Британ-ският кралски астроном, Сър Харолд Спенсър-Джоунс, подкрепи тази теория на научното заседание в Лондон.Взаключителнатачасттойговоризаочакванитезначителнирезултатиоттелес-

копитенаПаломар–5-метровияиособено120-сантиметровияШмид.Тогаватовасанай-добритетелескопивсвета,коитодотолковапроникватвдълбинитенакосмоса,чебихапозволилидасепроверяватразличнитекосмологичнитеории.ТойизразявасвоитеочакванияотнаблюдателнитерезултатисШмид,коитоспореднегобихабилимногопо-убедителниоттезинарадиоастрономията.

Поотношениенанеговитеизследвания тритеплодоноснимесецаприВалтерБаадепопълватзнаниятамуотноснозвезднитепопулацииизановатанаукарадиоас-трономия.Наредстоваправизабележителнооткритиевядренатафизика,къмкоетощесевърнемпо-късно.

Хойл завързвачудесниприятелскиотношениясЕдуиниГрейсХъбъл.Грейс,

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 118: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 369

дъщеряназаможенбанкеротЛосАнжелис,запръвпътпосещаваМаунтУилсънпрезюни1920,къдетоотсядавхижатаКаптейн,разположенанедалечотквартиритенанаблюдателитеимногоблизкадо5-метровиякупол.НейнотоизкачваненапланинатаставаблагодарениенаприятелствотойсЕлнаРайт,скоятоходятзаеднонаекскурзии.СъпругътнаЕлна,астрономкъмобсерваториятаЛик,получаванаблюдателновремена5-метровиятелескоп.Докатосъпругътправинаблюдениянощем,аденемспи,тясенастанявавхижатаКаптейнсредароматнаборовагора.Диватаприрода,самотатаиособенообикалящитенаокологлутницикойотияизнервятитяуговаряГрейсдасенастанятзаедновхижата.Тампрез1930всписъканапосетителитесаименатанаАлбертиЕлзаАйнщайн.

ЕдинследобедЕлнаиГрейссеразхождатизлабораториятаикогатовлизатведнастая,виждатнякакъвчовексвоеннастойка,койтоепогълнатвразглежданетонатоку-щопроявенаснимка,направенапреднатанощна5-метровиятелескоп.СледзапознанствотомайорЕдуинХъбългипосещавапривечервхижата,къдетоцялавечерразвличадамитесразказиотзвезднияфолклоризаголемитеоткрития.Когатосвършванаблюдениятаси,тойоткарвадветевПасадина.ПотовавремеГрейсеомъженазаЪрлЛийб,геологотвисокопоставенокалифорнийскосемейство;бащамуенай-богатиятгражданиннаСанХосе,апо-късноставапрезидентнаСтанфордскияуниверситет.МесециследсрещатанаГрейссЕдуингоревпланинатасъпругътнаГрейсзагивапритрагиченинцидент–задушавасеотвъглероденокис,докатоизследваизоставенакаменовъгленамина.ПрезследващатагодинамеждуГрейсиЕдуинвъзниквароман-тичнавръзкаипрез1924тесеоженват.

ДжорджЕлъриХейл,основателятнаобсерваториятаМаунтУилсънидвигателятзапострояванетона5-метровиятелескопнаПаломар,умирана21февруари1938.Месецпо-късноЕдуинХъбълполучавателеграма,вкоятомусъобщават,чееизбрандазаемемястото,овакантеносъссмърттанаХейл,всъветанапопечителитекъмбиблиотекатаХънтингтън,дарениеотХенриХънтингтън,койтоезабогатялспроизводствотонасъоръжениятазаелектричниятранспортвЛосАнжелис.ФредХойлеоблагодетелстваноттрадиционнотозаГрейсиЕдуинпрекарваненанеделнитеутринивбиблиотекатаХънтингтънсразкошнитейзатревениплощииботаническитеградини,разпростренина250акра.ФредевъввъзторготприказнатаколекциянаХънтингтънотпроизведе-ниянаизкуствотоснейнитеосемкартиниотГейнсборовглавнатагалерия.ГрейсиЕдуинсезабавляватсанглийскитеманиеринаФредиснепретенциозниямуначиннаразговаряне.Вначалотона1953тойпрекарвапочтивсяканеделясГрейсиЕдуинХъбъл,коиточестогоканятнаобядвбогатиясидомвСанМарино.Едуинпочиваотсърдеченударна28септемврисъщатагодина.ВпродължениенамногогодиниследтоваБарбараиФредХойлподдържатдружескивръзкисГрейс.

ПриключениятамувКалифорниязавършватсъссеминарвастрономическияфа-култетнаКалифорнийскияуниверситетвБъркли.Деканътнафакултета,ОтоСтруве,дяволитогопредставя,катоказва,четоваеавторътнаеднасъмнителнакосмологичнатеория,новеднагадобавясусмивка,чехонораръте$50.ХойлнесезадържавБъркли,

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 119: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009370

а веднага потегля презСиераНевадакъмРино.Източно отСакраментопопада на силна буря,откоятомупомагадасеизмъкне случаен трак-торист.

ОтНевадаХойл сеотправя обратно къмФлагстаф, този път сважнатамисиядапосетиобсерваториятаЛоуелнаМарсХил.Започвасту-ристическаобиколканакрасивите историческисгради, в коитоПърси-валЛоуел, основателят,есмятал,четамможедасенаблюдаватканалина

Марс.През1901ЛоуелканиВестоСлифър,самоукастрономотаграрнаИндиана,имудавадаработисновияспектрограф,койтотойепоръчалприблестящияконструкторнаизмервателниуредиДжонБрашиър.ТригодинипредиражданетонаХойлСлифъреустановил,чеповечето“мъглявини”–закоитопо-късноставаясно,чесагалакти-ки–серазбягватотСлънцетосогромнитескорости1100километразасекунда.ВобсерваториятаЛоуелХойлпопаданамястото,къдетоименносезараждаидеятазаразширяващатасеВселена.

Бааде изпратилХойл, за да се срещне сХаролдДжонсън, един от най-из-тъкнатитенаблюдателиастрофизицинадвадесетиявек,коготоБаадечестокон-султира.Джонсънбешеспециалистпоизмерваненавеличинитеицветоветеназвездите,ацветътеравносиленнаповърхностнататемпература.Джонсънбешеизмерилцветоветеивеличинитеназвезди,принадлежащикъмняколкокупове.Товабешеотзначение,защоточленоветенаединзвезденкупвсичкисанаеднаисъщавъзрастииматеднакъвхимическисъстав,тъйкатосавъзникналивединисъщоблакнакондензиранмеждузвезденгаз.Итовадиаграмитецвят/величиназазвездитеотединисъщкупмогатдаиматразличия,дължащисеединствено наразличиятавмаситеназвездите;всякоразличиенатазивръзкамеждуедини друг куп се дължина различната възраст на куповете. Това е забележителенастрофизиченинструмент:чрезсравняваненаняколкокупасразличнивъзрастистававъзможнодасенаправиизводзатовакакдаденазвездасопределенамасасееизменялапринейнотоостаряване,апооновавреметоваееднаотосновнитецелинатеоретичнатаастрофизика.

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Фред в своята открита кола Остин Хийли Спрайт. Негова страст бяха мощните коли. (Архив на Хойл, Кеймбридж)

Page 120: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 371

ТовапосещениесилностимулираХойлитойпожелаванезабавнодазапочнеработавърхудветезвезднипопулациинаБааде.ДжонсънгоуговарядаостанезанощтавъвФлагстафидавечерязаедносВестоСлифър,койтоеработилвЛоуелполовинсто-летие.Хойлнеможедаустоинатакавапокана.През1912СлифъреизмерилзапръвпътскоросттанаобектотвъдМлечнияпътитогаваустановява,чеголяматаспиралнагалактикавАндромедапътувакъмМлечнияпътсъсскорост300километразасекунда.Товаенай-високатаскоростнанебеснотяло,измеренадотозимомент.НаблюдениятанаСлифърскоропоказват, чеАндромедапредставляваизключение: към1917 тойвечеерегистрирал21галактики,коитосеотдалечаватотМлечнияпът.По-късно,през1929,ХъбълдавановаинтерпретациянаобобщенитерезултатинаСлифър.ЗакосмологаХойлразходкитесХъбълипослевечерятасъсСлифъртрябвадасабиликатопразникнадушата.През1955Хойлпишеза“поразителнотооткритие,направе-ноотВ.Слифър,иотЕ.ХъбълиМ.Хюмасън...затова,чеВселенатасеразширява,което...есъщинатанатехнитеоткрития”.Тойотдавапризнаниенаамериканскитеучени,скоитосеесрещнал,исесближавастяхповреме,когатопосетителитеотбританскитеуниверситетисабилирядкосрещанипрелетниптицинаамериканскияакадемиченпейзаж.

ТрогателнисадумитенаХойлзаСлифър,писанипочтиполовинвекпо-късно.Всвоятаавтобиографиятойпише:“Забележителное,чеСлифързапочвакатомладшиасистент...нареденомуедатърсиканалинаМарс,азавършвасоткриванетонаразши-ряванетонаВселената.Щегозапомнякатокрехкафигура,...можебималкоогорчен.”НадявамсевобсерваториятаЛоуелХойлдаесрещналдругочарователенастроном,КлайдТомбах,койтобешеоткрилПлутонна18февруари1930.

ВечерятасъсСлифързабавяХойлсединден.Тойтрябвадапътувадообсервато-риятаЙеркисвъвУисконсин,т.е.близо3000километра.ФреднасочваШевролетасинадолупоМарсХил.НаеднапресечкавъвФлагстафдвамамладимъжевуниформитенаамериканскияфлотгомолятдагивземевколатаси.Фред,койтосампрез1930-тегодининеведнъжепътувалнаавтостоп,гивзима.Тетоку-щосабилиуволнениследучастиевъввойнатавКорея.РазстояниетоотСанДиегодоОклахома,около1500километра,теизминаватзаединден.

Тридена,следкатоеоткритЧикагскиятуниверситет,трамвайниятмагнатЧарлзЙеркиспредлагадазакупизанеготогаванай-големиявсветателескоп,100–санти-метроврефрактор,идагоподаринауниверситета.Щедросттамуотивадотам,четойподаряваиогромнасградазаобсерватория,къдетодасепомещавателескопът.ЗаваляватпредложениязастроителентерениуниверситетътизбирамястонастотинакилометранасеверотЧикаго,наезеротоЖеневавУисконсин.Най-близкотоелек-трозахранванебилонаразстояние10километра.УниверситетскиятархитектХенриКобхранелособенопристрастиекъморнаменти,свързанискласическатамитология.Тойизбралроманскистил,койтонай-честоеизползванприевропейскитечерквии

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 121: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009372

манастири,авсякаоттритекулиимакупол.Оранжевияттухленинтериореукрасенсъссложниинкрустацииоттеракота.Кобоставилвъображениетосидасеразвихри:навсякъдевсградата,вънивътре,зрителятвиждастотициорнаменти,честоигривиизображениянаживотни–реалниифантастични,знацитеназодиака,фазитенаЛунатаиощемногодруги.Постройкатаинейнотосъдържаниепредставляваточарователенпримерзаархитектуратаитехнологичнитепостиженияна19век.

Еднаголямакулав западниякрайнасградатаеприютила100-сантиметровиятелескоп,неговатастоманенатръба,дълга180сантиметраитежаща6тона,насоченакъмнебетокатоогромнооръдие.Горевластва140-тоннияткуполсдиаметър27метра,преобърнатбокал,движенот26колела,снаблюдателнапролукаширока4метра.Втозикуполпрезоктомври1914ЕдуинХъбълзапочвасвоетоастрономичнообучение,катоправипървитесифотографскиплакина“мъглявини”(заХъбълтевинагисибяхамъглявини–тойникоганеупотребявашедумата“галактики”).

Хоратана“Йеркис”показалинаХойлкакработителескопът.Задабъдетелескопътдостъпенпривсичкиъглинаиздигане,целиятнаблюдателенподиум,сдиаметър23метраитежащповечеот35тона,и“сезадвижвакатоопернасценаснатисканетонаеднокопче”,прикоетоскърцаитреперикатопалубанакораб.ЗаФредтоваебилопо-смайващооткуполана65-сантиметровиярефлекторнаобсерваториятавГринуич,коятоимаподобенподвиженподиум.Заментоваенай-атрактивнатаисторическаобсерваториявСъединенитещати.

ПосещениетонаХойлобаченеесцелразглежданеназабележителности.Трябва-лоедасесрещнеиговорисъсСубраманянЧандрасекар.През1930“Чандра”(кактонавсякъде еизвестен)бешеизучавалповедениетонаумиращите звезди,нареченибелиджуджета,истигадооткритието,четакивазвездимогатдаиматмаксимумнамасата(известенсегакато“границанаЧандрасекар”).Чандра,койтоебилученикнаМилнвКеймбридж,решаваданапуснеидазаемедлъжноствСъединенитещати,следкатоЕдингтънбуквалногоразмазваприеднадискусиявКралскотоастрономич-нообщество.Можемспокойнодапредположим,чепрез1953ебилсмятанзаводещамериканскиекспертпостроежиеволюцияназвездите,тъйкатозаработатаситойпечелиНобеловатанаградапофизиказа1983.ЧандраеималмногонещазаобсъжданесХойл,койтоизнасятамлекция(иотновополучавахонорар$50).

НатретияденотпрестоянаХойлЧандраиженамуизлизатоткъщимногораноизаминаватзаЧикаго,катооставятХойлдаспи,апоследапотеглисколатаси.Сигурноинадругисееслучвалодаостанатзаключенивчуждожилище.Самопопижамаисъссандалитойсеизмъквадоколатаси,задасивземебръснача.Външнатавратанакъщатазловещощракваисезаключва.Времетоемразовито,двойнитепрозорцисвъншникапацисаздравозатворени,всичкивратисанадежднозаключени.ЗавторипътпритовапътуванеХойлезастигнатотлошовремевнеподходящооблекло.ДалиданеотидесколатадоЧикагоидавземеключанаЧандра?Бързосъобразява,чене

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 122: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 373

биималвремезатова,защотоимауговоренобядсЕнрикоФермииследтовадокладпредсеминар.Не,трябваданамерибързорешениесподръчнисредства.

Тракайкисъсзъбиитреперейкиотстуд,тойразмразяваколатаси,включваото-плениетонапълнасилаипотеглякъмобсерваторията.Защастиетамнамирачовекотнаблюдателите.Аощепо-голямкъсмете,чеЧандраеоставилрезервенключ,койтотебързонамират.Хойлуспявазанасроченияобяд,ноеразочарован,защотоФермиизобщонеразговарязафизика;вероятноиталианецътесмятал,ченееподходящоповременаобяддасеводятсериозниразговори.Аследобядизнасялекциянатема“плазмениосцилации”.ОтЧикагоХойлпотеглякъмПринстън,наоколо1300кило-метравизточнапосока.Тамтойщеостане2месеца.

ВПринстънХойлизнасязавторипътсвоитекалифорнийскилекции.Изследова-телскатамуработаесъвместносМартинШварцшилд;отгледнаточканаХойлтоваемногодобропартньорство.Дваматасидопадатидеално.Мартинечовексширокоисилновъображение,основановърхуизчерпателноразбираненафизическитепринципииподчертанасклонносткъмизчислителнатаработа,коятодаопределиследствиятаотфизическитемодели. Заедно с това той сеотнасякъмнаблюдателнитеданнисмногопо-голямреспектотХойл.Презцялатасикариератойсезанимавасъсзвезднаеволюция–област,вкоятотойснищонееотстъпвалнаЧандрасекар,ноподобнонаХойл,никоганееувенчансНобеловатанаграда.

ХойлиШварцшилдсезаематдамоделиратеволюциятанагигантскитезвезди.ЦелтаимеданамерятобяснениенанаблюдаванитеразликимеждудветезвезднипопулациинаБааде:типIсъссъставанаСлънцетоитипIIсъсзначителнопо-нискаконцентрациянатежкиелементи.Хойлникоганеезабравилвремето,когатотойна-учавазатезипопулацииповременасрещатасисБаадепрез1944.ЗаедносШварц-шилдтойсегащеоткриезащосъществуватакаваразликамеждунай-яркитегигантскизвездивдветепопулации.

БившиятстудентнаХойл,ЛионМестел,даваподробнатехническаоценканарезултатитенаХойлиШварцшилд,съобщенивсъвместнапубликацияпрез1955,кактоинавлиянието,коетосаималитезирезултати.Тойпише:“безсъмнениеста-тиятаеважначастотприноситенаФредкъмизучаванетоназвезднатаеволюция”.ДваматаавториразглеждаеволюциятаназвездиоттипII,чиятомасае10-20про-центапо-голямаоттазинаСлънцето.Теобсъждатразвиващатасеситуация,следкатоцелиятводородвцентралнотоядросеепревърналвхелий.Методологиятанатоваизследванееинтересна,тъйкатотовае,кактоитеподчертават,“предвари-телноразузнаваненапроблема”.Целтаедасеразберефизиката,бездасезатъвав тресавището на тежкиматематически пресмятания. (По онова време все ощенямашечисловикомпютри.)Встатиятасеправияснотопризнание,чеавторитенесасепоколебалидаправятопростявания,когатосасмятали,чеприближениетонебиповлиялотвърдемноговърхукрайниярезултат.АнглийскитекритицинаХойл

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 123: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009374

обачегръмогласнотвърдят,чеедвалиневсичкинеговистатиисъдържатподобнизаглажданиянаръбовете.

Астрофизиците са силно възбуденипри запознаването със статията, тъй каторезултатитевнеямноготочносесъгласуватснаблюдателнитеданнизавзаимовръз-китемеждуцветаи величината.Според статиятаживотътна една звезда, която еизразходиласвоетоводородногориво,продължава,кактоследва:отначалохелиевотоядросесвива,прикоетотемпературатасеповишаваиводородътвсъседствосядротосенагрява.Тозиводородизгаряведнатънкаобвивка,коятонагнетяваощехелийвядрото,аколичествотомусепопълваотпостъпващияотгореводород.Добавянетонахелийкъмядротоувеличаванеговатамасаитемпературатаму.Вкрайнасметкаядротоставатолковагорещо,чехелиятможедасесинтезирадовъглерод.Споредприетитемоделизвездатасегаимадваизточниканаенергиясгоре-долуеднаквамощност:ядросизгарящхелий,заобиколеноотобвивка,вкоятоизгаряводород.Междувременноконвекциятаизхвърлявъншнитеслоевеназвездатанавън,порадикоеторазмерътйсилносеувеличава.Звездатастава(червен)гигант.НаблюдателнитеразличиямеждутипIитипIIзвездисесвързватсповърхностнитеусловия,дължащисенаналичиетоилиотсъствиетонаметалниатомивдвататипазвезди.

Статията поразява с яснотата на аргументите и с великолепнотопостепенноразгъваненаматематическитепресмятания,откоитосеразкривафизиката.Товаевпечатляващоискреноизложение, в което всекинедостатъкилипропуск емногопрозрачен.Взаключениетотенасочватвниманиетосикъмнещоново–компютри!Задасеподобрятприближенията,трябвадабъдеприложенсъвършеноновподходи“ниесмятаме,ченовиятподходможедасеокажеизцялоавтоматизираноизложение,извършеноспомощтанаголемиелектроннимашини”.

ЕдинваженпоказателзаположителнияефектнаизследваниятанаБааде,ХойлиШварцшилдвърхупроблемитеназвезднатаеволюцияевнушителнатамеждународнаконференция,състояласевъвВатикана.Папскатаакадемиянанаукитеорганизирасед-мицананаукатаот20до28май1957поднадслова“Проблеминазвезднатаеволюция”.Участиетоебилосамопопокана;участватсамо17астрофизика,адокладитезапълват600страницинаАкадемичнотоизданиеScripta Varia.ХойлеединственпредставителотОбединенотокралствоинанегосепадазадачатаданаправикакторезюметонадокладите,такаипрограмазабъдещитеизследвания.Фредотновоевпривлекателнаобстановка.Академиятасепомещававкрасивзамъкот16век.(През2004езавършенабезупречнанеговареставрация.)ХойлобаченесезадържавгорещинатанаРим,априизготвянетонасвоядокладзаедностримадругиделегатипрекарваеднаседмицавединмалъкхотелвАмалфи.

Вкраяна1950-теиначалотона1960-тегодиницялапоредицаотблестящиученицинаХойлзапочватдаработятподнеговоторъководствовърхупроблеминазвезднатаеволюция.Тойвечеевсеобщопризнатпредставителнабританскататеоретичнаас-

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 124: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009 375

трофизика,анаучнатамуплодовитостенаправосмайваща.ПървоначалнонеговитеученициизучаватдетайлитеиразклонениятанамоделаХойл–Шварцшилд,койтоевисокооцененотконференциятавъвВатикана.От1959Хойлзапочвадасисътруд-ничискомпютърнияпрограмистБайънХейзелгроув;заеднотезапочватдаприлагатдигиталникомпютризамоделираненаструктуратаиеволюциятаназвездите.

МашиннотоизчисляванезапочвавКеймбриджсосноваванетонаматематическалабораторияпрез1937.Първитеустройствасааналогови;после,следвойната,Мо-рисУилксоглавявапроектзапострояванетонадигиталенкомпютър.Устройството,запълващоцяластая,епостроеносрадиолампи,останалиследкраянавойната.

Фредсеопитвадаизползвакомпютъра,снамерениедапроследиеволюциятанаедназвездаинеговатапървацеледавъзпроизведерезултатите,коитовечееполучилсръчнопресмятане.ЩецитирамсамияФредзаописаниетонакомпютъраотгледнаточканапотребителя.Такиваописаниятойдававсвоинаучно-фантастичниромани:накеймбриджскиякомпютърв„Черният облак”,анеговитепредвижданиязаистинскимощенкомпютърнабъдещетосададенив„А за Андромеда”.ВходящитеиизходящитеданнивъввъображаемитекомпютринаХойлсезадаватспетредаперфолентаителетипи–товаепрактикатавКеймбридждоблизо1970.Обикновенолентатаесхилядидупкииакосамоеднаоттяхеотместенаилизапушена,програматаспира.Високоскоростниятчетецнавходаиизходящатаперфолентасенами-ралинапротивоположнитестранинастаята,коетоочевидноебилосъзнателнорешение,сцелдасеизбегнеобъркванетонавходящитеиизходящителенти.Трихилядирадиолампиизлъчвали12киловататоплина,вентилатория извеждалинавън, а телетипнитемашинитракалиспълнасила.

НаХейзелгроувепоставеназадачатадарешава уравненията, които немогат да серешатпоалгебриченпът,катоприлагаком-пютърни програми, написани намашиненезик.Товаетрудназадача,кактосеразказвав „Черният облак”.Обемът на паметта намашинатаебилтолковамалък,чеетрябваломеждиннитерезултатидасезаписватна10-метровиперфорираниленти,коитоследтовасепренасятпрезстаятаисеподаватнавхода

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Първата научнофантастична новела на Хойл, Черният облак, е призната

за класика в този жанр

Page 125: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Светът на физиката 3/2009376

заследващатастъпканаизчислението.Задасестигневокончателниярезултатдонещо,коеточовекбимогълдаразчете,крайнатаизходналентасеподаванателетипенпечат.ПодумитенаединотученицитенаХойл,ДжоисУилър,Фредеработелвърхуизследваниятасипрезкъснитевечери.

През1956ХейзелгроувиХойлдемонстрират какпресмятаниятана звезднатаеволюциямогатда сеправятнакомпютър,нобавнатаработанамашинатамногогизатруднявала.Всяко“превъртане”намоделаеизискваломногочасоверабота.Акомпютърътетрябвалинадругиизследователи:ДжеймсУотсъниДжонКендрюсагоизползвализамоделираненакристалнатаструктуранаДНК.Всепактехникатанапрограмиранепостепенносеподобрява.Към1958ХейзелгроувиХойлразполагатсизчерпателниизчислениязаобикновенитезвездинаводородногориво.ТакаФредсеуверява,чеследващотопоколениекомпютрищепреобразиастрофизиката.

ИнтересътнаХойлкъмзвезднатаеволюциясезапазвапрезцялатамудългана-учнакариера.ЗаедносШварцшилдтойепървият,койторазглежданачина,покойтоеволюираедназвезда,следкатоосновнотоколичествоводородсееизчерпало.През1994ХойлиШварцшилдпечелятзатезисвоиработинаградатаБалзан.(ЧасттанаХойлвъзлизанаоколо$100000.)Хойлподдържаинтересанаобщносттакъмтазиобласткактосъссобственитесиизследвания,такаипосредствоммногобройнитесиученици,коитомоделиратзвезднатаеволюциянамощникомпютри.

(SimonMitton.CONFLICT IN THE COSMOS. Fred Hoyle’s life in science.JosephHenryPress.Washington,D.C.2005)

Подборипревод:М. Бушев

ч е т и в о с п р о д ъ л ж е н и е

Page 126: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

Нашите автори:

Дж.Мадър – проф.д-рГодард–Центързакосмичниполети,НАСАД.Динев–ст.н.с.д-рИЯИЯЕ,БАН

И.Николов–проф.дтнСУ„Св.КлиментОхридски”В.Пенев–проф.дфнОИЯЕ,Дубна

В.Танева-Тончева–доц.д-рТехническиуниверситет,София,Л.Вацкичев–проф.д-рСУ„Св.КлиментОхридски”

М.Бушев–ст.н.с.д-рИФТТ,БАНГ.Динева–докторант,СУ„Св.КлиментОхридски”

Р.Дюлгерова–ст.н.с.дфнИФТТ,БАНС.Митън–д-рКеймбридж

В кн. 4/2009 г. на “Светът на физиката” четете:

Дж.К.Мадър–ОтГолемиявзривдоНобеловатанаграда–ІІч.Т.Кибъл–Динамиканафазовитепреходи

А.Бърк–ИзгражданенабъдещитестолициназнаниетоР.Андрейчин–Споменизакатедра“Опитнафизика”(1921-1940)

О.Максименко–ОгледалнатаматерияИ.Николов–Фотоннатаметрология

С.Митън–КонфликтвКосмоса(ІVчаст)

Page 127: СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТАwop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/3_2009.pdf · ден наземен експеримент, използващ интерферометър

СВЕТЪТ НА ФИЗИКАТА 3’2009СЪДЪРЖАНИЕ

THE WORLD OF PHYSICS 3’2009CONTENTS

НАУКАТА–ДжонМадър–ОтГолемиявзривдоНобеловатанаградаипо-нататък(Нобеловаталекция,2006г.)–И.Николов–Окотоизрението

НАУКА И ОБЩЕСТВО–РечнапрезидентаОбамапредНационалнатаакадемиянанауките–В.Пенев–Колективнияттрудвнауката

ИСТОРИЯ–В.Танева-Тончева–Н.Тесла–гений,изпреварилсвоетовреме–Л.Вацкичев– Койепървооткривателят?–Е.Таден–Любовбезотклик

ФИЗИКА И МЕТАФИЗИКА–М.Бушев–НепознатиятВ.Паули–Ф.Дайсън–Религията,погледотвън–Г.Динева–ЗащоБог“играеназарове”или“средновековнататеориянанеопределеността”

НАУЧЕН ЖИВОТ–Ал.Ганчев–Научнаконференция:„AlgebraicMethodsinQuantumFieldTheory“50YearsofMathematicalPhysics in Bulgaria

КНИГОПИС–Достойноесть:“FiftyYearsofMathematicalPhysics”(акад.ИванТодоровна75години)–Р.Дюлгерова–Новакнигананашиколегисмногодостойнства

IN MEMORIAM–Проф.С.Салтиел–Доц.Ал.Донков

ЧЕТИВО С ПРОДЪЛЖЕНИЕ–СаймънМитън–Конфликтвкосмоса– ІІІчаст

THE SCIENCE–JohnC.Mather–NobelLecture: FromtheBigBangto theNobelPrizeandbeyond ........................253–I.Nikolov–Theeyeandtheeyesight .....268

SCIENCE AND SOCIETY–ThespeechofPresidentObamabefore theNationalAcademyofSciences .............275–V.Penev–Collectivelabourinscience ....286

HISTORY–V.Taneva–Toncheva–N.Tesla– genius,livingaheadofhisage ...................296–L.Vatzkichev– Whoisthefirstdiscoverer? .........................304–E.Tadhen–Lovewithoutresponse .........307

PHYSICS AND METAPHYSICS–M.Bushev–TheunknownW.Pauli .......312–F.Dyson–Thereligion,alookfrom the outside ...................................................328–G.Dineva–WhyGodplaysdice, or the medieval theory of relativity .............337

SCIENTIFIC LIFE–Al.Ganchev–Scientificconference“AlgebraicMethodsinQuantumFieldTheory”50YearsofMathematical PhysicsinBulgaria .....................................345

BIBLIOGRAPHY–N.Ahababjan–Withdignity“FiftyYears ofMathematicalPhysics”(acad.Ivan Todorov,75birthdayanniversary) ..............348–R.Dyulgerova–Ourcolleagues’ newusefulbook ..........................................350

IN MEMORIAM– Prof.Dr.SolomonSaltiel .........................353– Assoc.Prof.Dr.AlexanderDonkov .........355

SERIAL–SimonMitton–Conflict intheCosmos,PartIІI ................................356