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
  • Имидж зависит не от реальных заслуг…
    «…Хемингуэй сделался символом мачо. Ну, его литература уже была немного отдельно. То, что он хорошо писал... ну, что значит писал... он был гигант! Это знали люди, которые вообще ничего не читали и ничего в написанном кем бы то ни было не смыслили. Хемингуэй воевал в Первую мировую войну! Ну, не воевал... санитарил... Хемингуэй был в Испании, да... был тыловым корреспондентом. Хемингуэй был во Вторую мировую войну... ну, это отдельная песня. Хемингуэй охотился на всех! - ну что не охотиться: о...