Смирнов Сергей Георгиевич

1945 год
-
наше время

Россия (СССР)

Русский учитель математики, работающий с талантливыми школьниками, автор книг по истории науки.

В юности, с 1960 года посещал математический кружок, под руководством Н.Н. Константинова (ученик  А.Н. Колмогорова).

 

«Мопертюи мечтал открыть новый закон Природы, не замеченный Ньютоном или Лейбницем.

В 1744 году смелому французу повезло: он заметил, что все механические движения происходят так, что интеграл от разности двух энергий: кинетической и потенциальной (Мопертюи назвал его Действием) принимает наименьшее значение на выбранном отрезке времени. Мгновенного значения Действие не имеет: поэтому «сохраняться» во времени (как энергия) оно не может.

Физический смысл Действия таков: оно характеризует переход энергии из кинетической формы в потенциальную, или обратно.

Принцип, открытый Мопертюи, утверждает, что все механические процессы переводят энергию из одной формы в другую самым экономным путём как будто Природа «ленится», избегая лишних нагрузок.

Мопертюи был в восторге от своего открытия и сразу раструбил о нём на весь свет, добавив философские выводы: например, что наш мир - наилучший из всех возможных миров. Эта фраза тут же вызвала гневную отповедь Вольтера: какая чушь! Ведь в нашем мире так много зла! Вдобавок, наш мир изменяется - а наилучшему миру меняться было бы некуда! Так физик Мопертюи нечаянно разворошил осиное гнездо гуманитариев-прогрессистов, и горько поплатился за это. Проиграв письменный спор с непобедимым Вольтером, он был вынужден уйти с поста Президента Берлинской Академии Наук.

Эйлер не участвовал в этой полемике, размышляя о математической сути принципа Мопертюи. Вскоре ему стало ясно то, чего Мопертюи не заметил: все физические примеры укладываются в принцип экстремального Действия - но не ясно, почему в механике Действие должно быть Минимальным! Геометрическая суть дела такова: график гладкой функции Действия (зависящей от очень многих переменных) имеет много разных критических точек, где касательная к графику горизонтальна. Среди них есть ямы (минимумы), сёдла (перевалы) и холмы максимумы. Мопертюи заметил в механике только «ямы». А можно ли где-нибудь в Природе увидеть «сёдла» или «холмы» Действия?

Нет ли их в жизни человеческого общества? Биографию простого крестьянина или рядового священника, можно, вероятно, считать траекторией Минимального Действия. Но вот сам Мопертюи открывает свой принцип; Вольтер замечает ошибку в рассуждении Мопертюи; Эйлер расшифровывает математический смысл рассуждений Вольтера. .. Каждое из этих прозрений нельзя изобразить «ямой» на графике Действия!

Скорее, это «перевалы» осенённые соседним холмом, откуда видна вся красота и мудрость Мироздания.

Вероятно, учёные, пророки и прочие герои отличаются от обычных людей именно тем, что их жизненный путь состоит из скачков с одного «перевала» на другой включая передышки в «ямах» (за обедом или во сне), где лидеры (пассионарии) не отличаются от обычных граждан (гармоников).

Если эта модель Природы верна, то «холм» изображает биографию Божества - или святого человека. В таком случае суть споров между верующими и безбожниками сводится к простому вопросу: всегда ли занят хоть один «холм» на графике Действия? Или обычно холмы пустуют кроме редких моментов, когда очередной пророк, прорицатель либо первооткрыватель говорит от имени Высшей Силы?

Сам Эйлер (как и Ньютон) был верующий христианин и постоянный открыватель научных истин. Он много раз чувствовал себя вдохновенным свыше - и готов был признать постоянное присутствие Бога к Природе. Однажды ему пришлось отстаивать эту точку зрения в публичном споре с Дидро.

Дело было в 1770-е годы в Петербурге, куда Эйлер вернулся из Берлина по приглашению Екатерины II, а Дидро нанёс визит своей благодетельнице. Выступая на собрании российских академиков, Дидро стал убеждать их, что прогресс в науке и в обществе связан с торжеством атеизма. Мало кто из учёных согласился с этим тезисом - но возразил один Эйлер.

«Господии Дидро! Нам всем - учёным людям - приходится делать открытия. Я в такой момент чувствую, что Бог открывает мне новую истину, которой я не достиг бы своим человеческим умом. Можете ли Вы объяснить мне этот процесс, не привлекая Бога - раз Вы в Него не верите?».

Дидро промолчал: ему нечего было ответить, ибо сам он ни одного открытия в науке не сделал. Но замолчал и Эйлер потому что свою догадку о роли «сёдел» и «холмов» на графике Действия в описании человеческих поступков он не мог превратить в строгую научную теорию. Как можно измерить Действие, необходимое для открытия одной из теорем Эйлера? Какое; количество кинетической энергии перешло при этом открытии в потенциальную форму? Какой внешний толчок перебросил биографию Эйлера из очередной «ямы» в то «седло», где он сделал очередное открытие?

Все эти вопросы не получили удачных ответов даже в 20 веке. Дело в том, что они относятся к неравновесным физическим системам, где полная энергия не сохраняется - потому что регулярно притекает извне, либо утекает наружу в больших количествах. Физика таких систем, способных резко изменять свою структуру, начала развиваться в 1970-е годы».

Смирнов С.Г., Лекции по истории науки, М., Изд-во МЦНМО, 2012 г., с. 73-74.

Новости
Случайная цитата
  • Проблемы нестабильности управления в коллективе «Метрополитен опера» по описанию Рудольфа Бинга
    «Проблема дирижёров в «Метрополитен», несмотря на все удачи и неудачи, с ней связанные в 1950-х годах, становилась всё острее.Ситуация постепенно ухудшалась, поскольку сроки, на которые в «Метрополитен» приглашались лучшие дирижёры, последовательно сокращались. Система звёзд, достаточно вредная, когда она влечёт за собой смену состава исполнителей от спектакля к спектаклю, коснулась и дирижёрского подиума - к огромному ущербу для качества оперных спектаклей, причём это происходило повсюду.В 1952...