Вісник НАН України. 2018. № 12. С.45-63
ЛОКТЄВ Вадим Михайлович —
академік НАН України, академік-секретар Відділення фізики і астрономії НАН України
Фізика і астрономія в НАН України: між минулим і майбутнім
У статті наведено стислий аналіз діяльності установ Відділення фізики і астрономії НАН України в контексті світових тенденцій розвитку відповідних наукових напрямів за кілька останніх десятиліть. Висловлено окремі думки на найближчу перспективу щодо виокремлення і розвитку пріоритетних напрямів наукових досліджень у галузі фізики і астрономії.
У статті, опублікованій нещодавно у журналі «Вісник НАН України» [1] і присвяченій 100-річному ювілею Національної академії наук України, було порушено непросту тему, пов’язану з історією започаткування і розвитку фізичних досліджень в Академії та становлення Відділення фізики і астрономії (ВФА). Проте висвітлити в ній сучасний стан фізичної і астрономічної науки у світі та місце в ній українських дослідників через обмежений обсяг публікації, звісно, не вдалося, а це, на мій погляд, надзвичайно важливий аспект. Тому, в міру сил і можливостей пересічного науковця, спробую коротко проаналізувати діяльність установ ВФА в контексті світових тенденцій останніх десятиліть і окреслити ймовірну, на мій погляд, найближчу перспективу розвитку фізики і астрономії на початку другого століття існування Академії, сподіваючись, що цей період все ж стане періодом розвитку, а не роками споминів про славне минуле…
Ювілей і фактично, і ментально розділив життя Академії на минуле, яке уособлює століття, що завершилося, і майбутнє — початок нового століття. Однак самий цей епохальний рубіж — лише миттєвість у неперервному плині часу. Якою б радісною чи сумною (хто як бачить) не була ця подія, її неможливо обійти увагою саме з точки зору її проекції на суспільний розвиток, оскільки наука — це чи не найголовніше джерело і одночасно двигун цивілізаційного поступу людства. Зрозуміло, що я можу більш-менш професійно говорити лише про одну галузь науки, освячену славетними іменами наших фізиків і астрономів, зокре-ма таких відомих у всьому світі велетнів, як М.М. Боголюбов, С.Я. Брауде, І.М. Ліфшиць, Л.В. Шубніков, та багатьох інших, хто поповнив скарбницю знань людства.
Очевидно, що зробити глибокий і розгорнутий аналіз стану справ у тій чи іншій науці надзвичайно складно, оскільки знання безперервно поповнюються, і будь-який науковий напрям швидко стає майже неосяжним. Крім того, я просто фізично не можу знати про все, що зараз робиться у світі фізики. Тому говоритиму лише про ті наукові проблеми, які досліджуються у нашому Відділенні, але в контексті світових тенденцій, і спробую назвати лише найголовніші напрями розвитку фізики і астрофізики. Характеризуючи їх у міру свого розуміння, я намагатимуся коментувати, що зроблено в цій сфері в Академії, називаючи, через обмежений обсяг статті, лише установи, а не конкретних виконавців.
***
Оскільки читацька аудиторія «Вісника» доволі різнорідна за фахом, я намагатимуся дотримуватися такого рівня викладу, який, сподіваюся, буде зрозумілим і дозволить мені як автору не розгубити увагу читачів. Тому почну з деяких загальних понять, так би мовити, азів, які всім більш-менш відомі, але так буде легше вибудовувати послідовність змісту.
Нагадаю, що грецьке слово physis у буквальному перекладі означає «природа», а отже, фізика як «жива» наука є фактично постійно зростаючою сумою знань про природу, або про живий і неживий світ, який нас оточує. При цьому слід підкреслити, що фізика, будучи у своїй першооснові наукою насамперед фундаментальною, завжди була і залишається націленою на розкриття найбільш загальних властивостей матеріального світу, виходячи з необхідності вивчати його (для забезпечення якомога більшої повноти і глибини пізнання) через найелементарніші явища[1] зі встановленням по можливості всіх причинно-наслід-кових зв’язків між ними.
За приблизно 300 років свого формування фізика, досліджуючи закономірності, притаманні Всесвіту в його незбагненному розмаїтті, поступово перетворилася на головну природничу дисципліну. І тепер немає сумнівів, що основні фізичні закони становлять концептуально-світоглядний фундамент відомостей про існуючу дійсність.
Усе це правильно — фізика та її інструментарій надзвичайно потужні, а здобуті знання роблять нас сильнішими, тому, здавалося б, будь-хто мав би прагнути їх збільшувати наскільки це можливо. Втім, насправді це не так, що можна пояснити низкою суб’єктивних причин. Однак, на мою думку, є й об’єктивна причина, яка полягає в тому, що в процесі свого розвитку фізика стала надзвичайно складною і набула двох суттєвих «вад». Хоча слово «вада» я беру в лапки, слід зазначити, що ці сумні, але неминучі ознаки спостерігаються не лише у фізиці, а й у деяких інших природничих науках і зумовлюють наявне сьогодні непорозуміння між ученими та суспільством[2].
Річ у тім, що сучасна фізика з її доволі абстрактним математичним апаратом і передовими експериментальними засобами втратила будь-яку безпосередню наочність, і зрозуміти її пересічній людині стало практично неможливо. Ну як донести до неспеціаліста, далекого від переднього фронту фізичної науки, такі уявлення, як кривий простір, суперсиметрія, конфайнмент? Як пояснити можливість поєднання в одному об’єкті хвильових і корпускулярних проявів, причини виникнення гравітаційних коливань, явища надпровідності, народження та зникнення квантових станів, а також їх можливість бути невизначеними через так звані суперпозиції, тобто існування тієї чи іншої системи в різних, іноді взаємовиключних, іпостасях (наприклад, відомий «учасник» уявного експерименту, шредінгерівський кіт, одночасно перебуває у двох станах — живому і мертвому)? Проте все це вже усталені та звичні поняття для будь-якого фахівця фізичного профілю.
[1] Варто наперед застерегти, що методи дослідження того чи іншого складеного об’єкта через його поділ на більш спрощені, тобто елементарні структури, чудово зарекомендували себе при вивченні неживої природи. Проте вони можуть не спрацьовувати в разі звертання до природи живої, коли наслідком якогось наступного дроблення може стати втрата життєвої сутності.
[2] Крім того, переважна більшість людей свідомо чи ні хочуть від науки одного — відчутної і часто-густо негайної «товарної» корисності, чого наука, передусім її фундаментальна складова, не може не тільки забезпечити, а й навіть обіцяти, тоді як «чиста» наука як «виробник» одних лише знань нікого, на жаль, по-справжньому не хвилює.