Скрытая красота

Не странно ли, что математика, исследующая мир логических отношений, позволяет проникать в тайны мира вещей? Красота физики открывается во всей полноте только с помощью математики.
Теория относительности возникла из глубочайшего пересмотра понятий времени и пространства. Математики почти не потребовалось. Но завершенную красоту теория приобретает, если воспринимать ее как следствие симметрии природы относительно поворотов в четырехмерном пространстве, где четвертая координата — время. Уравнения теории тяготения, несмотря на глубину и ясность идей, лежащих в ее основе, нельзя даже представить себе без методов описания величин в пространстве с геометрическими свойствами, которые изменяются от точки к точке.
Дмитрий Иванович Менделеев обнаружил удивительную симметрию химических свойств, но подлинную красоту таблица Менделеева обрела после создания квантовой механики, когда полностью раскрылось природа этой симметрии.
Почему симметрия, объясняющая независимость энергии атома водорода от момента количества движения, видна, как показал Владимир Александрович Фок, только во вспомогательном четырехмерном пространстве после сложных преобразований? Почему квантовая электродинамика становится особенно красивой и простой, если описывать позитрон как электрон, двигающийся вспять во времени, хотя в действительности любой физический объект движется во времени только вперед? Это дало право замечательному американскому физику Дж. Уиллеру высказать дикую, но красивую идею, что все электроны и позитроны мира — это проекция на плоскость времени, мгновенный разрез клубка движении: вперед и назад одного-единственного электрона. В нобелевской речи Ричард Фейнман рассказал, как ему позвонил Уиллер: «Фейнман! Я знаю, почему у всех электронов одинаковый заряд и одинаковая масса». — «Почему же?» — «Потому что все это один и тот же электрон».
Природа почему-то скрывает часть своей красоты от самого пристального взгляда физиков и позволяет увидеть ее только с помощью сложнейших математических построений. Почему математика оказывается таким точным и незаменимым инструментом, вскрывающим красоту опытных наук? Не означает ли это, что математика изучает не мир логических построений сам по себе, а через него — все возможные реализации мира вещей; не нашу единственную Вселенную и не только те законы, которые ею управляют, а все возможные законы, которые могли бы реализоваться при других начальных условиях или в других вселенных?
Красота логических построений в науке — аналог одухотворенности в искусстве. Красота линий и красок в «Троице» Рублева — гениальная метафора субстанции «неделимой, неслиянной единосущной»; у Достоевского напряженность и богатство духовных связей делают неприглаженную прозу единственно возможной, а значит, красивой.
Не увлекаюсь ли я, так настойчиво сравнивая красоту в науке и в искусстве? Ведь в искусстве всякое творение индивидуально и неповторимо — образ Дон Жуана создавали многие, и среди них Мольер, Байрон, Пушкин — каждый по-своему. А в науке задача состоит в том, чтобы найти закон природы не зависящий от индивидуальности ученого...
И тем не менее рационализм ученого кончается на общих принципах познания. Конкретная реализация поисков всегда индивидуальна. Истину можно устанавливать разными способами. Форма осуществления идеи, как и в искусстве, отражает богатство духовного мира создателя. По способу подхода к задаче, по характеру используемых методов, по типу остроумия можно и в науке узнать автора работы. Когда крупный ученый решает ПУСТЬ даже малую задачу, созданные им методы продолжают жить и развиваться и задачах более значительных.
Как проявляется красота в науке? Я буду говорить о своей науке — физике. Вся ее история — это поиски симметрии и единства мира, то есть поиски той внутренней Красоты, о которой только что шла речь.