Вступление

Вот перед глыбой камня стоит человек и смотрит на нее с удивлением и любопытством. Вдруг он видит каким-то внутренним взором — интуицией,— что в глубине камня скрыта необычайная форма, величественная фигура, нужно только освободить ее, выпустить на волю. И человек берет в руки молоток и резец; он рубит камень, обтачивает, полирует его — он овладевает мастерством. Но и секретов ремесла человеку мало: он даст камню название «мрамор» — «сияющий камень»,— он должен постичь его природу, узнать каждый кристалл, чтобы подчинить глыбу своей воле. Чтобы из белого мрамора возникло чудесное создание, красивое и мудрое, чтобы люди замирали в восторге, глядя на него, мастерство и вдохновение должны слиться в творчество.

Вот стоит человек перед огромным миром. Он слышит плеск волн, шум ветра, видит сияющее Солнце, далекие звезды, чувствует движение Земли, и интуиция подсказывает ему, что все должно быть связано в природе, что красота окружающего имеет высокий и таинственный смысл... Разгадать загадки Вселенной, познать непознанное призвано научное творчество.

Наука о природе — физика, открывающая суть и основы материального мира, ведет нас строгим и нелегким путем к истине. Любопытство и удивление толкают человека на этот путь, заставляют его учиться всю долгую вечную дорогу. За это природа дарит ему великое благо — знание, и оно служит человеку, облегчая его труд на Земле, открывая путь в космос.

Развитие науки имеет свои законы. Из наблюдения окружающего рождается предположение о природе и связях процессов и явлений; из фактов и правдоподобных предположений строится теория; теория проверяется экспериментом и, подтвердившись, продолжает развиваться, снова проверяется бесчисленное множество раз... Такой ход развития и составляет научный метод; он позволяет отличить заблуждение от научной истины, проверить предположение, избежать ошибок.

Мы оставим в стороне экспериментальную физику, которая требует отдельного разговора, только иногда будем напоминать: эксперимент — верховный судья истины. Вы узнаете о том, как создаются, проверяются и развиваются физические теории, о том, что остается за пределами ваших школьных учебников, что не успевают рассказать вам ваши учителя.

У физики своя форма приложения общего научного метода, свои принципы познания. Они позволяют увидеть стройный мир симметрии, начинающийся с простейшей геометрической правильности и простирающийся до свойств элементарных частиц. Принципы симметрии лежат в основе самых сложных, самых современных физических теорий, более того — в основе законов природы. Главное направление современной физики — поиски симметрии и единства законов природы.

Как рождаются физические теории

Мы с вами постараемся понять суть тех удивительных событий, которые произошли в физике XX в., когда была создана квантовая теория, позволившая открыть законы, управляющие микрообъектами; теория относительности, давшая новое представление о пространстве и времени... Когда эти теории объединились, они привели к открытию целого мира элементарных частиц, к разгадке тайн далеких звезд, к познанию истории Вселенной.

Хотелось бы, чтобы книга помогла вам узнать физику настолько, чтобы решить, хотите ли вы посвятить ей свою жизнь.

Итак, пусть любопытство заставит вас сделать усилие, необходимое для понимания, и «вперед, без страха и сомненья»!