В этом-то все и дело. Без решения уравнений теория остается голым каркасом из принципов и методов. Для каждой физической системы (будь то электроны вокруг ядра атома, Солнечная система и т. д.) теория дает уравнения, решение которых описывает, как свойства этой системы меняются со временем (как излучает атом, планеты вращаются по орбитам и т. п.). Но обычно эти уравнения решить невозможно, поэтому большинство результатов в теоретической физике зависят от того, какое используется приближение. Именно это делает физику не только наукой, но и искусством.
Физики в конце XIX столетия были настолько уверены в глубине своих познаний, что лорд Кельвин, один из знаменитейших физиков своего времени, произнес в апреле 1900 года речь о будущем физики как науки. В ней он заявил, что все, что осталось сделать физикам – согнать пару облаков с уже почти безоблачного голубого неба. Одним из этих облаков стал эксперимент со скоростью света, проведенный американскими физиками Альбертом Майкельсоном и Эдвардом Морли. Другое облако – явление под названием «чернотельное излучение». Кельвин полагал, что эти незначительные аномалии ученые-физики вскоре смогут разъяснить в рамках существующих концепций. Впоследствии выяснилось, что эти препятствия – не два маленьких облачка в голубом небе, а скорее два массивных айсберга, вставшие на пути корабля в океане.
Чтобы объяснить эксперимент Майкельсона – Морли, нужно было придумать специальную теорию относительности, что и сделал Эйнштейн в 1905 году. Чтобы объяснить излучение черного тела, нужно было создать квантовую теорию. Над ее созданием трудилась целая плеяда блестящих физиков на протяжении десятков лет, с 1900 по 1925 год. Вместе эти две теории потопили корабль с ньютоновскими законами движения, которые лежали в основе физики в дни Кельвина, да и вообще на протяжении нескольких предыдущих столетий. Больше никогда эти ньютоновские законы не будут восприниматься как фундаментальная истина.
Кельвин, говоря о двух аномалиях, забыл еще об одном «облачке», которое затеняло чистый небосклон ньютоновской физики. В середине XIX века было обнаружено, что Меркурий слегка отклоняется от пути, предписанного ему законом всемирного тяготения Ньютона. Отклонение было маленьким, но оно реально существовало и высвечивало слабое место закона. Как оказалось, открытие этого крошечного отклонения предзнаменовало собой третью революцию в физике – появление общей теории относительности Эйнштейна в 1915 году.
