О чем не написано в учебнике

Взяв для анализа книгу [1], мы вовсе не собираемся критиковать ее авторов. Они выполнили свою задачу, тщательно, продуманно и добросовестно изложив все то, что было сделано до них другими учеными. Сейчас трудно сказать, чем руководствовались первопроходцы теоретической электродинамики в условиях известного «кризиса физики». По крайней мере, очевидны следующие факты.

• 1. Прежде всего, отметим тот факт, что энергия поля скалярного потенциала оказалась отрицательной. Как следствие, отрицательной должна быть электромагнитная масса заряда, а это находится в противоречии с существующими представлениями квазистатической электродинамики. Отрицательная энергия ведет к изменению формулировки закона Кулона. Нетрудно показать, что при отрицательной энергии поля скалярного потенциала одноименные заряды должны притягиваться, а разноименные — отталкиваться. А это нонсенс. Эту трудность было необходимо каким-либо способом «обойти». И это было «сделано» в анализируемом учебнике.
• 2. Отсюда становится также понятыми причины следующих утверждений, например, «потенциалы электромагнитных полей не имеют физического смысла, так как они определены с точностью до постоянной величины», «в физике имеют физический смысл только поля Е и Н, а потенциалы не имеют физического смысла, т.к. они „не наблюдаемы“» и тому подобные выражения. Все эти высказывания отражают стремление завуалировать (спрятать) трудности, с которыми сталкивается современная электродинамика, и подспудное желание подавить стремление досконально разобраться в проблемах.
• 3. Как известно, в природе не было обнаружено продольных электромагнитных волн, хотя, как мы убедились, теория предсказывает их существование. Проблема продольных волн до сих пор остается открытой не только в классической, но и в квантовой электродинамике.

Мы вовсе не хотим упрекнуть ученых, которые старались преподнести свои взгляды доходчиво и логично. От ошибок не застрахован никто. Мы упрекаем тех, кто возвел эти не совсем корректные представления в абсолют, догматически защищает их, прикрываясь авторитетами этих ученых, и, игнорируя объективную истину, тщательно охраняет их от критики.

В «те далекие времена», когда мы только начинали постигать основы теории познания, нам пришлось познакомиться с интересной книгой Марио Бунге «Философия физики». Он писал, что прекрасный многотомный «Курс теоретической физики» Ландау и Лифшица написан в духе раннего логического позитивизма. Тогда это было для нас не очень понятно, но фраза запомнилась.

Теперь можно «расшифровать» это высказывание. Оказывается, ранний логический позитивизм ставил своей целью дать логически последовательное, непротиворечивое изложение существующих физических теорий. Кажется, что цель достойна похвалы. Однако какой ценой она достигалась?

Ради логического совершенства формы изложения авторы учебников пытались скрыть внутренние противоречия в теориях, математический формализм теории излагался в ущерб математической корректности, во многих случаях «физический смысл» либо не рассматривался, либо давался «по минимуму». И все это только из-за того, чтобы в красивую упаковку засунуть противоречивый (не всегда качественный) «продукт».

Возьмите упомянутые интересные и содержательные тома теоретической физики Ландау и Лифшица. Там упоминается иногда о внутренних нерешенных проблемах. Но как? Либо как о задачах, не имеющих для данного момента принципиального значения, либо как о задачах, решение которых возлагается на квантовые теории. Факт отрицательности энергии поля скалярного потенциала, например, завуалирован, скрыт от студентов и тех, кто сам преподает классическую электродинамику. Об этом исследователь может узнать только в квантовой теории поля.

Подобным свойством страдают практически все исключения физические учебники. В них традиции логического позитивизма продолжаются [3]. В результате, студенты (и будущие преподаватели) воспринимают научные теории как абсолютно надежные. У них не возникает тени сомнения в правильности научных теорий и желания проверить основы научного знания (догматизм). Как следствие вырабатывается вера в авторитеты и атрофия самостоятельного мышления. А ведь лозунг науки хорошо известен: «Сомневайся! Не принимай ничего на веру! Проверяй!».

Мы же будем продолжать исследования, и посмотрим, к каким результатам приведет последовательное применение методов аналитической механики к электромагнетизму.