Научные взгляды Ву Цзяньсюн

Вестник Челябинского государственного университета. 2019. № 5 (427).

Философские науки. Вып. 52. С. 120—124.

УДК 167.7 DOI 10.24411/1994-2796-2019-10519

ББК 87.3

НАУЧНЫЕ ВЗГЛЯДЫ ВУ ЦЗЯНЬСЮН

Д. А. Журенков

Институт философии РАН. Москва, Россия

В статье исследованы научные взгляды американского физика-экспериментатора китайского происхождения Ву Цзяньсюн в их взаимодействии с восточной метафизикой. Методология исследования базируется на понятии научная картина мира, принципе симметрии, изотропности пространства. Сделан вывод, что опыт исследования бета-распада и феноменологическая теория являются двумя аспектами научных взглядов Ву, соединяющимися учением о нейтрино. Расширение сферы приложения учения о нейтрино на основе восточной метафизики является отличительной чертой научных взглядов Ву.

Ключевые слова: Ву Цзяньсюн, метафизика, научная картина мира, принцип симметрии, проблема целостности.

Ву Цзяньсюн (1912—1997) — выдающаяся физик XX в., участник Манхэттенского проекта и первооткрыватель несохранения пространственной четности в слабых взаимодействиях. Взгляды Ву развивались под научным руководством нобелевских лауреатов Эрнесто Орландо Лоуренса (1901— 1958) и Вольфганга Эрнста Паули (1900—1958). В рамках Манхэттенского проекта Ву исследовала проблемы обогащения уранового топлива — была одним из основных разработчиков процесса разделения металлического урана на изотопы и-235 и и-238 посредством газовой диффузии. Ей также были разработаны улучшенные счетчики Гейгера для измерения уровней радиации. Была единственной китаянкой, которая участвовала в Манхэттен-ском проекте. Ву Цзяньсюн входит в число первых женщин-преподавателей физического факультета Принстонского университета. В 1975 г Ву Цзянь-сюн была избрана первой женщиной-президентом Американского физического общества.

Формирование научных взглядов Ву Цзяньсюн

Методологическим ориентиром в формировании научных взглядов Ву Цзяньсюн являлся выдвинутый в 1930 г. постулат Паули о том, что не одна, а две частицы были испущены в бета-распаде: электрон и другая нейтральная частица. Эта нейтральная частица, в частности, должна быть безмассовой, почти не взаимодействовать с веществом, иметь античастицу. Ферми в 1933 г построил теорию бета-распада. В теории бета-распада речь идет о «нейтрино» и силе слабого взаимодействия. Понимание слабого взаимодействия и природы нейтрино стало обязательством Ву Цзяньсюн на всю жизнь.

Формирование научных взглядов Ву происходило под влиянием теорий Паули и Ферми. Паули тесно общался с К. Г. Юнгом и уделял значительное время экзистенциальным размышлениям об архетипе «дух материи» [5]. Посредством этих изысканий Ву Цзяньсюн поняла психическую проблему слабого взаимодействия и бета-распада [6, с. 8].

Развиваясь в заданном Паули и Ферми направлении, она разработала методы и технические приемы измерения формы электронных спектров вплоть до очень низких энергий. Ву Цзяньсюн исследовала различные типы бета-распада и показала, что теория бета-распада Ферми правильна во всех деталях.

Следующая задача была поставлена на апрельской конференции Рочестера по физике высоких энергий в 1956 г. Предметом обсуждения стало следующее. Две из недавно обнаруженных частиц — тау (т) и тета (0) — имели одинаковую массу, спин, и время жизни — но один распался на два пиона (п-мезона), в то время как другие распались на три пиона. Пионы были открыты в 1947 г. и имеют наименьшую массу среди мезонов. Эти два режима распада имели противоположную четность. [6, с. 9].

Ву поняла, чтобы сделать вывод о достоверности паритета в этих реакциях, следует измерить величину, включающую результат вращения. Как? Выбрать модель, приводящую к простой схеме распада. В простой схеме доминирует только один элемент, свободный от условий помех. Свободный элемент даст однозначный результат [6, с. 10]. Она измерила прямую и обратную асимметрию эмиссии электронов путем изменения поляризующего поля.

В этом случае, как и во многих других аспектах ее работы, значительный элемент в исследование

внесло общее видение будущего эксперимента. Выбор формы эксперимента является ключевым в формировании научных взглядов Ву Цзяньсюн. Ее работа «Экспериментальный тест сохранения четности в бета-распаде» стала классической. До сегодняшнего дня целый новый мир, сосредоточенный на понимании природы нейтрино, все еще находится в центре активных исследований [6, с. 11—12].

Проблема нейтрино в научных взглядах Ву Цзяньсюн занимала центральное место и была прочно связана с авторитетом Паули — он изначально постулировал существование нейтрино. Паули написал 19 января 1957 г. в письме к Ву: «Непрекращающиеся поиски для проверки и доказательства толкают колеса науки вперед». Проведенный в итоге успешный опыт Ву Цзяньсюн стал красивой и завершенной работой по исследованию проблем бета-распада — фактически этот опыт изменил наш взгляд на Вселенную [6, с. 13].

В 1963 г. Ву Цзяньсюн с большой точностью измерила разницу в форме двойного распада и обосновала, что измеренные коэффициенты формы согласуются с предсказанной теорией. Этот эксперимент показал явление, известное как «слабый магнетизм», подтвердил симметрию между слабым и электромагнитным током, определил условия объединения этих двух основных сил. Интерес к природе нейтрино привел к еще более сложным экспериментам. Двойной бета-распад — это процесс, при котором либо два нейтрино, либо ни один из них не выделяется, в зависимости от их характеристик [6, с. 14]. Дальнейшее исследование инвариантности обращения времени Ву провела путем изучения магнитных фаз и релаксационных эффектов в материалах. Ву на этом базисе также исследовала проблемы появления аномального гемоглобина при серповидноклеточной анемии.

Ву Цзяньсюн в последующие годы, особенно после завершения активной научно-исследовательской деятельности в 1981 г., посвятила много усилий образовательным программам в Китайской Народной Республике и на Тайване. Красота и эстетика определяли ее работу, поведение, отношения с семьей, друзьями и учениками. Все эти факторы формирования научных взглядов Ву сочетались с ее полной преданностью физике. Ву Цзяньсюн заботилась об аспирантах и молодых ученых, которых она считала своей расширенной семьей.

Проблема целостности

Проблема целостности радикально определяет научные взгляды физика Ву Цзяньсюн. В моно-

графии «Бета-распад» [1] гармонично сочетаются теория бета-распада, практические аспекты проведения и подведения результатов эксперимента. Стиль изложения результатов исследования в сфере физики элементарных частиц и слабых взаимодействий отражает принадлежность Ву к китайской культурной традиции. Этико-эстетиче-ская гармония описания единого и общего смысла физических и метафизических вопросов бытия свидетельствует о принципиальной позиции Ву Цзяньсюн.

Проблема целостности исследуется Ву в следующих концептуальных моментах [1]. Первым концептуальным моментом проблемы целостности является ее основание. Основанием служат успехи в теории нейтрино. Построена широкая и глубокая симметрия, связывающая пространство и заряд. Второй концептуальный момент — это слабое взаимодействие, которое является короткодействующим фундаментальным взаимодействием между элементарными частицами. При этом эффект асимметрии распада отсутствует. Третий момент концептуализации — это теория сохранения векторного тока. Теорией сохраняющегося векторного тока подтверждается инвариантность пространства и времени. Четвертый концептуальный момент — это бозон. Слабые взаимодействия обусловлены промежуточными бозонами. Существование промежуточного бозона означает усреднение по конечному энергетическому состоянию. Здесь выполняется сохранение закона энергии. Пятый концептуальный момент — это симметрия по отношению к обращению времени, так называемая, Т-симметрия.

Научные взгляды Ву Цзяньсюн подчиняются общему постулату [1]: две частицы поглощаются, две частицы рождаются. Получить сведения о формах слабых взаимодействий было основной задачей Ву. Если задача о формах взаимодействия будет решена, то проблема целостности получит теоретическое обоснование. Выдвигаемая Ву теория целостности состоит в утверждении, что четность не должна меняться в переходе от нуля в ноль (переход из ноля в ноль запрещен). Ву построила классификацию разрешенных и запрещенных переходов. [1, с. 80—92].

Классификация переходов описывает проблему целостности в модели бета-распада. Переход, для которого изменение углового момента на единицу больше порядка запрещения, Ву называет «уникальным запрещением» [1, с. 95]. Ву Цзяньсюн создала классификационную таблицу переходов и условий перехода, ввела в классификацию квази-разрешенный переход, одноразовый запрещенный переход, одночастичную модель ядра. Структура

122

Д. А. Журенков

и вид связи в классификации переходов определяют целостность как многоуровневую сложноор-ганизованную систему переходов в одночастич-ной модели ядра. Ву сформулировала временной критерий запрещенного перехода. Время является скалярной величиной, и не может быть интерпретировано. Не выходить из круга перемен — это принцип китайской культурной традиции. Идея перемен выступает ведущей в решении проблемы целостности физика Ву Цзяньсюн.

Взаимосвязь физики и метафизики в научных взглядах Ву Цзяньсюн

В 1956 г. Ли Чжэндао (р. 1926) и Янг Чжэньнин (р. 1922) предложили Ву поставить эксперимент для проверки их новой теории слабых взаимодействий. Теория была построена без использования закона сохранения пространственной четности. Этот эксперимент был поставлен Ву в 1957 г. Экспериментально было зарегистрировано несохранение чётности (нарушение паритета) при слабых взаимодействиях. Впоследствии Ли Чжэндао и Янг Чжэньнин стали нобелевскими лауреатами по физике. Ву Цзяньсюн не получила Нобелевскую премию во многом по гендерным соображениям. После проведения успешного эксперимента, ей была подготовлена упомянутая нами монография «Бета-распад», которая вышла в 1965 г. Специальная работа также была посвящена вопросу нейтрино [2, с. 290—356].

В научных взглядах Ву Цзяньсюн физика и метафизика соединились посредством взаимосвязи понятия материи и категории исторической родины. В этой связи переходной формой физики и метафизики является феноменологическая теория Ву — ее опыт служит экспериментальной моделью феноменологической теории. Открытость бытия и небытия — это сущность феноменологической теории Ву.

Феноменологическая теория Ву Цзяньсюн состоит в трансформировании внутренней и внешней формы. Эта трансформация происходит в сравнении исторической и обитаемой родины. Таким образом, определяется научный взгляд на форму жизни. Согласно Ву, форма жизни является постепенным переходом от очарования и удивления к впечатлению, отношению, допущению, экспериментальному моделированию. В экспериментальной модели феноменологической теории Ву Цзяньсюн ведущей является категория женской культуры.

Согласно Г. Зиммелю, в категории женской культуры формируется ценностное суждение [4,

с. 234—266], которое содержит вопрос о степени развития познания в исследуемой сфере [4, с. 227—234]. Феноменологическая теория Ву является многоуровневой открытой системой взаимосвязи физики и метафизики, отражает ведущие моменты развития научных взглядов Ву Цзяньсюн.

Принципиальная возможность нового типа симметрии составляет первый, принципиальный, уровень. Проблематика единого мира составляет второй, проблематический, уровень. Гипотеза о нейтрино составляет третий, гипотетический, уровень [2]. Понятия нейтрино, антинейтрино [2, с. 296], виртуального нейтрино [2, с. 299—340] определяют четвертый (понятийный) уровень. Теория двухкомпонентного нейтрино — это пятый (онтологический) уровень. На онтологическом уровне происходит расширение феноменологической теории до физического принципа. Ву Цзяньсюн в своей работе «Нейтрино» отметила: «Однако нам непонятен еще тот принцип, который отличает слабые взаимодействия от сильных взаимодействий. На пути к нашей конечной цели — общей теории элементарных частиц — нейтрино, несомненно, будет играть такую же активную роль, какую оно блестяще сыграло в прошлом» [2, с. 348].

В целом, вопрос о взаимодействии физики и метафизики является главным для Ву Цзяньсюн и означает понимание человеческой сущности. Слабые взаимодействия описываются в феноменологической теории Ву как силы взаимодействия физики и метафизики. Научные взгляды Ву Цзянь-сюн отличаются целостностью и сформированы на основе научно-практического единства. Опыт исследования бета-распада и феноменологическая теория являются двумя аспектами научных взглядов Ву Цзяньсюн. Можно отметить, что в опыте Ву демонстрируется сущность научно-технического развития, определяемая в китайской культурной традиции категорией «шань» — доброта, искусность [3]. Сегодня в поисках долговременных универсальных истин китайская философия смело и творчески преодолевает метафизические ограничения [7]. В этом стремлении современная китайская философия проявляет инклюзивный характер, включая все формы философии, в том числе философию мировой гармонии и философия предела. Феноменологическая теория Ву Цзяньсюн является историческим фактом и обоснованием активного взаимодействия физики и метафизики. В учении о нейтрино соединяются эксперимент и феноменологическая теория, практический, теоретический и метафизический аспект научных взглядов физика-экспериментатора.

Список литературы

1. Ву, Ц. С. Бета-распад / Ц. С. Ву, С. А. Мошковский. — М. : Атомиздат, 1970. — 397 с.

2. Ву, Ц. Нейтрино / Ц. Ву // Теоретическая физика XX века / под ред. Я. Смородинского. — М. : Иностран. лит., 1962. — 443 с.

3. Журенков, Д. А. Антропный принцип: о некоторых онтологических основаниях научно-технического развития Китая / Д. А. Журенков // Вестник Московского государственного областного университета. Серия Философские науки. — 2019. — № 2.

4. Зиммель, Г. Избранное. Т. 2. Созерцание жизни / Г. Зиммель. — М. : Юрист, 1996. — 607 с.

5. Линдорф, Д. Юнг и Паули: встреча двух великих умов / Д. Линдорф. — М. : Касталия, 2013. — 282 с.

6. Benczer-Koller, N. Chien-Shiung Wu 1912—1997. A Biographical Memoir by Noemie Benczer-Koller / N. Benczer-Koller. — Washington : National Academy of Sciences, 2009. — 17 p.

7. Моран, д. ш 2018^130^200 =

Приветственное слово президента Международной федерации философских обществ / Д. Моран // Материалы 24-го Всемирного философского конгресса, г. Пекин, 13—20 августа 2018 г. — URL: http:// wcp2018.pku.edu.cn/zxzc/index.htm.

Сведения об авторе

Журенков Денис Александрович — соискатель Института философии РАН (Сектор междисциплинарных проблем научно-технического развития), начальник отдела информационно-аналитического обеспечения Всероссийски научно-исследовательск)ц) институтf «Центр». Москва, Россия. dzhurenkoff@mail. ru

Bulletin of Chelyabinsk State University. 2019. No. 5 (427). Philosophy Sciences. Iss. 52. Pp. 120—124.

SCIENTIFIC INSIGHTS OF CHIEN-SHIUNG WU D.A. Zhurenkov

Institute of Philosophy of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia. dzhurenkoff@mail.ru

This paper discusses the scientific insights of Chien-Shiung Wu in their relationship with Eastern metaphysics. The basis of the research methodology is the evolution of the scientific picture of the world, the principle of symmetry and the phenomenon known as the isotropy of space. The research procedure is the formation of the scientific insights of Chien-Shiung Wu, the study of the problems of integrity and the study of the relationship between Physics and Metaphysics. In the scientific views of Chien-Shiung Wu can be noted its continuity to the theories of Wolfgang Ernst Pauli and Enrico Fermi. Chien-Shiung Wu in its research extends the principle of symmetry. It is concluded that the scientific views of Chien-Shiung Wu are distinguished by integrity and are formed on the basis of scientific and practical unity. The experience of beta decay and the phenomenological theory are two key aspects of the scientific views of Chien-Shiung Wu. These two aspects are united by the theory of neutrinos. A distinctive feature of the scientific views of Chien-Shiung Wu is the expansion of the applications of the theory of neutrinos based on Eastern metaphysics.

Keywords: Chien-Shiung Wu, metaphysics, scientific picture of the world, principle of symmetry, the problem of integrity.

References

1. Wu C.S., Moszkowski S.A. Beta-raspad [Beta Decay]. Moscow Atomizdat Publ., 1970. 397 p. (In Russ.).

2. Wu C. Nejtrino [Neutrino]. Teoreticheskaya fizika XX veka [Theoretical Physics of the 20th Century]. Moscow, Inostrannaya literatura Publ., 1962. 443 p. (In Russ.).

3. Zhurenkov D. A. Antropnyj princip: o nekotoryh ontologicheskih osnovaniyah nauchno-tekhnicheskogo razvitiya Kitaya [Anthropic principle: some ontological foundations of the scientific and technical development of China]. VestnikMoskovskogo gosudarstvennogo oblastnogo universiteta. Seriya Filosofskie nauki [Bulletin of the Moscow State Regional University. Series of Philosophical Sciences], 2019, no. 2. (In Russ.).

4. Zimmel' G. Izbrannoe. T. 2. Sozercanie zhizni [Favorites. Vol. 2. The View of Life]. Moscow, Yurist Publ., 1996. 607 p. (In Russ.).

124

ff. A. XypeHKOB

5. Lindorf D. Yung i Pauli: vstrecha dvuh velikih umov [Jung and Pauli: The Meeting of Two Great Minds]. Moscow, Kastaliya Publ., 2013. 282 p. (In Russ.).

6. Benczer-Koller N. Chien-Shiung Wu 1912—1997. A Biographical Memoir by Noemie Benczer-Koller. Washington, National Academy of Sciences Publ., 2009. 17 p.

7. Moran D. RM 2018^8^130M 20 0 [Welcoming speech by the President of the International Federation of Philosophical Societies at The XXIV World Congress of Philosophy, Beijing, China. August 13—20, 2018]. Available at: http://wcp2018. pku.edu.cn/zxzc/index.htm. (In Chinese).