Прежде всего, любая научная теория, оказывается, проходит в своем развитии те же стадии, что и техническая система: зарождение, бурный рост, торможение и остановка. И еще мы знаем, что одна научная теория сменяет другую потому, что появляются противоречия, которые старая теория разрешить не может. В технике, если вы помните, то же самое — если нет противоречия, то и изобретение сделано не будет. О технических противоречиях, которые привели к появлению великих изобретений, мы как-то уже говорили. А что в науке?

В физике существует понятие черного тела. На самом деле "черное тело" может быть очень даже ярким и белым, но название свое получило потому, что полностью поглощает любое излучение. Так вот, еще в прошлом веке было известно, что черное тело способно излучать свет любой длины волны, но — строго определенным образом. Что значит — определенным? Кто определил?

Сначала в 1893 году физик В.Вин, пользуясь термодинамикой, вывел формулу, пользуясь которой каждый человек, даже не будучи гением, мог описать, как же излучает пресловутое черное тело. Экспериментаторы немедленно проверили эту формулу и сказали: да, формула правильная, но… только в области коротких волн. А затем в 1900 году другой физик В.Рэлей, пользуясь той же термодинамикой (вот универсальная наука!), вывел другую формулу, совсем не похожую на формулу Вина, и сказал: вот формула излучения черного тела. Экспериментаторы проверили и эту формулу и удрученно заявили: да, господа, формула правильная, но… только в области длинных волн.

Вот вам классический пример научного противоречия, ведущего к открытию. Теория одна и та же, черное тело, естественно, тоже, а формулы, описывающее его излучение — разные, причем обе правильные! Противоречие казалось настолько драматическим, что физик П.Эренфест назвал его "ультрафиолетовой катастрофой". И для того, чтобы эту катастрофу предотвратить, другой великий физик М. Планк был вынужден ввести понятие кванта энергии — мельчайшей порции излучения, меньше которой ничего нет и быть не может. Я написал "вынужден был", и это так — у Планка просто не было иного выхода, только открытие квантов — и ничто иное — могло вывести физику из кризиса.

Сейчас любой ученый и каждый писатель-фантаст пользуется приемом квантования, но для того, чтобы этот прием ввести в обиход, понадобилось огромное мужество ученого.

ДВУЛИКИЙ ЯНУС

Один из самых популярных приемов, с помощью которых писатели-фантасты придумывают свои идеи, — это прием объединения. Рассказывая в одной из статей о том, как пользоваться этим приемом, я приводил примеры использования его в жизни и технике. Помните задачу о похищении картины из музея? Воры, будучи людьми не без фантазии, объединили в одной раме две картины — копию и подлинник. Эксперты поставили свои подписи на копии, думая, что подписываются на подлиннике…

Но сейчас речь не о технике и не о литературе даже, а о самой настоящей науке и законах ее развития. Как и техника, как и всякая человеческая деятельность, связанная с воображением, наука развивается, устраняя противоречия, возникающие на ее пути. И пользуется при этом такими же приемами, какие взяты на вооружение изобретателями и писателями-фантастами.

Как "работает" прием объединения в науке? Вот классический, можно сказать, пример, хотя определение "классический" звучит в данном случае чуть двусмысленно, поскольку история эта привела-таки к поражению так называемой классической физики и появлению физики квантовой.

Началась эта история с великого Ньютона. Сэр Исаак исследовал природу света — распространение, отражение, преломление. Впечатление было таким, будто свет — это мельчайшие частицы, которые, подобно мячикам, брошенным меткой рукой, летят по прямым линиям, отражаются, ударяясь о зеркальную поверхность, и так далее. Ньютон так и заявил: свет — это поток частиц-корпускул.

И все бы хорошо, но корпускулярная теория никак не могла объяснить, как же частицы света проникают в область тени, где их быть вроде бы не должно. Явление это называется дифракцией, и объяснил его современник сэра Ньютона — Гюйгенс. В отличие от своего великого коллеги, он заявил, что свет — это волна, которая распространяется в особой среде — эфире. Помните у Пушкина: "Ночной Зефир струит эфир…"

Волновая теория света замечательно описывала явление дифракции, но не могла ответить на простой вопрос: почему же свет распространяется прямолинейно? А ведь этот вопрос для физики был куда важнее, чем частная проблема дифракции. Пришлось Гюйгенсу отойти в тень, а Ньютон одержал очередную победу. Его корпускулярная теория главенствовала в физике больше ста лет. А потом физики Юнг и Френкель, будучи сторонниками не корпускулярной, а волновой теории, сумели объяснить, как же все-таки удается световой волне распространяться по прямой линии.

И корпускулярная теория пала. Вместо нее в физике воцарилась волновая, срок жизни которой был отмерен примерно такой же — около ста лет. Двести лет потратили величайшие физики мира для того, чтобы убедиться в простой, казалось бы, истине: если две теории противоречат друг другу, не нужно доказывать, какая из них главнее. Не нужно говорить: "или та, или эта". А нужно воспользоваться приемом объединения и попытаться соединить вместе обе теории.

Физиков можно понять: не может же быть свет и частицей, и волной. Либо так, либо иначе, как несовместимы друг с другом день и ночь.