Этот объем – пустое множество. Но это слишком просто. Вспомним, что Патнэм пытался объяснить, как мы могли бы говорить о кислотах с Лавуазье. Большая часть ответа заключалась бы в экстенсиональном многоточии. А что же с теплородом? В сообществе французских революционных ученых, включавшем таких людей, как Бертолле, Лавуазье, Био и Лаплас, были совершенно различные теории теплорода. И все же эти люди могли спокойно говорить друг с другом, и мне кажется, что они говорили об одном и том же объекте. Поверхностное замечание заключается в том, что этот “тот же самый объект” был ничем. Но эти четыре великих мужа говорили об одной и той же вещи не так, как их предшественники, обсуждавшие понятие флогистона, также имевшего пустой объем. Они были весьма рады, когда узнали, что теплород – не то же самое, что флогистон. Теория Патнэма не дает правильного объяснения того, почему “теплород” имеет одно и тоже значение для всех этих людей, которое, к тому же, отлично от значения флогистона. Их стереотипы относительно теплорода отличались от стереотипов относительно флогистона, но не так, как значения. По теории Патнэма, значение определяется стереотипами. Я думаю, что урок заключается в том, что языковая игра в наименование гипотетических объектов может порой протекать удачно, даже если название дается несуществующему объекту.

Мезоны и мюоны: о том, как теории заимствуют имена из экспериментов

Легче привести старый пример, чем новый, потому что многие старые примеры уже известны. Но философия науки потеряет свое богатство, держась только за прошлое. Таким образом, мой завершающий пример будет более современным и, вследствие этого, гораздо более трудным для понимания. Он иллюстрирует простую вещь. Вы можете назвать объект x новым именем N, а затем будет установлено, что совершено другие объекты y так же суть N. Для x необходимо найти новое имя. Названия не обязательно твердо соответствуют чему-либо, они могут быть заимствованы. Все, кто считает, что референция работает в причинной или исторической связи с именуемым объектом, должен поразмышлять над следующим примером.

Мезон – частица среднего веса, тяжелее, чем электрон, но легче чем протон. Существует много типов мезонов. Мюон похож на электрон, но в 207 раз тяжелее. Мезоны очень нестабильны. Они распадаются на более легкие мезоны и мюоны, а затем на электроны, нейтрино и фотоны. Мюоны распадаются на электроны и нейтрино двух типов. Большинство мюонов происходит из распада мезонов. Поскольку мюоны имеют заряд, то при движении в атмосфере они теряют энергию путем ионизации атомов газов атмосферы. Поскольку при этом рассеивается небольшая энергия, мюоны имеют большую проникающую способность. Они встречаются в космическом излучении и представляют ту его часть, которая проходит огромное число миль под поверхностью земли и может быть уловлена в глубоких шахтах.

Фундаментальный факт относительно этих двух типов объектов имеет отношение к силам и взаимодействиям. Во вселенной известны четыре типа сил: электромагнитные, гравитационные, слабые и сильные. О последних двух мы будем говорить в главе 16. Пока достаточно сказать, что это лишь некоторые говорящие сами за себя названия. Сильные взаимодействия связывают нейтроны и протоны в ядрах атомов, в то время как примером слабых взаимодействий служит радиоактивный b -распад. Мезоны имеют отношение к сильным взаимодействиям и были исходно постулированы для того, чтобы объяснить устойчивость ядер атомов. Они участвуют в сильных взаимодействиях. Мюоны участвуют только в слабых взаимодействиях.

Когда около 1930 года квантовую механику стали применять к электродинамике, возникла квантовая электродинамика или, для краткости, КЭД. Вскоре оказалось, что это самая лучшая теория, которая применима к гораздо более широкому кругу явлений и размеров объектов, чем какая-либо из предыдущих теорий. (Может быть она – осуществление ньютоновской мечты из “Оптики”). Вначале, как и во всякой физической системе, было сделано несколько упрощающих предположений, например, о том, что электрон является точечным. Предполагалось, что некоторые из ее решений будут иметь особенности, не соответствующие решениям каких-либо реальных физических задач, и что их нужно уточнять различными приближениями ad hoc, например, вводя в уравнения некоторые дополнительные переменные.

Вначале думали, что существующая теория КЭД не применима к самым проникающим частицам в космическом излучении. Таковыми должны быть высокоэнергетичные электроны, и электроны с такой энергией должны производить сингулярности в уравнениях КЭД. Никто этим особенно не был озабочен, поскольку физика и занимается в основном такими подгонками уравнений.

В 1934 году Х. А. Бете и В. Х. Гайтлер вывели одно важное следствие из КЭД. Оно называлось формулой потери энергии и применимо к электронам.