<< Пред. стр.

стр. 15
(общее количество: 21)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Подойдем к "Regula philosophandi" Ньютона с точки зрения перехода от одного этапа научной революции к другому - от картезианской кинетической физики к динамической картине мира. И Декарт, и Ньютон шли от наблюдений к весьма общим умозаключениям. Первый это делал с акцентом на логическом выведении, на том, что через три столетия Эйнштейн назвал внутренним совершенством. При этом Декарт но слишком заботился об однозначности частных объяснений. Ньютон ставил акцент на внешнем оправдании и старался не включать в механику неоднозначные гипотетические модели, хотя и не раз, особенно в оптике, изменял своему заклятью. "Физика принципов" Ньютона без кинетических гипотетических моделей открывала дорогу феноменологическим понятиям, из которых главным оказалось понятие силы. Сила была объектом строгого математического анализа и вместе с тем объектом количественного эксперимента. Математика и эксперимент здесь встречались, и при этом достигалось некоторое согласие внешнего оправдания и внутреннего совершенства физической теории. Тем самым гарантировалась их однозначная достоверность; относительные истины в большей мере совпадали по направлению с необратимой эволюцией, направленной к абсолютной истине. Другое дело, что отказ от кинетической расшифровки силы абсолютизировался и это давало основание для справедливой критики ньютоновских индуктивистских претензий.


Но здесь в игру вступало сохранение вопрошающего инварианта познания, сохранение вопроса о происхождении силы, о дальнейшей расшифровке силы как причины движения, которую Ньютон сделал конечным пунктом анализа, определив ее и измерив феноменологически. Здесь и начались те дефекты внутреннего совершенства классической физики, которые перечислил Эйнштейн в своей автобиографии (для этого и были там введены указанные понятия внешнего оправдания и внутреннего совершенства) и которые были основанием для перехода к неклассической картине мира.

Там, где Ньютон отходил от приложенной к телу заданной силы и переходил к ее происхождению, сразу же появлялись неоднозначные, противоречивые, явно неудовлетворительные понятия первого толчка, действия на расстоянии, а также понятия абсолютного простран-


452

ства и времени. Они появлялись вместе с попытками отказаться от дальнейшего анализа, ведущего к гипотетическим построениям, но сейчас, когда мы знаем, как впоследствии были решены наметившиеся коллизии, нас интересует их гносеологическая характеристика. Она состоит в следующем. Однозначность ньютоновых законов (сохранившихся в классической аппроксимации в качестве "ограниченно годных" и поныне) свидетельствует об исторической необратимости познания, о необратимости и растущей точности результатов познания. То, что называют "шуйцей" Ньютона, - неоднозначность в оптике, в проблеме действия на расстоянии, первого толчка и т.д. - демонстрирует продолжение познания, его неисчерпаемость, сохранение вопросов как инварианта познания. В этом - основной гносеологический итог ньютоновского динамизма. Когда вопрос: "почему тело движется?" перешел в вопрос: "что такое сила?", он не был снят, он сохранился в более сложной форме.

Нельзя рассматривать в качестве итогов научной революции XVI-XVII вв. только позитивные констатации, прочно вошедшие в науку. Выше уже говорилось о неотделимости позитивных ответов, гарантирующих необратимое направление научного прогресса, и нерешенных вопросов, гарантирующих дальнейшее движение в этом направлении. Это соотношение можно видеть в истории закона всемирного тяготения. Он был ответом на вопрос, поставленный открытием эллиптического движения планет. После открытия эллиптической формы орбит, после законов Кеплера возникла столь характерная для научных революций коллизия: внешнее оправдание, наблюдения Кеплера, не могли быть логически выведены из картины мира, сложившейся в первой половине XVII в. Ни система Галилея, не включавшая тяготения и исходившая из круговых движений планет, ни вихри Декарта не могли, естественно, без выдвинутых ad hoc искусственных конструкций обосновать законы Кеплера. Их объяснением была концепция Ньютона. Но далее понадобилась более общая перестройка науки. Позитивная и однозначная концепция тяготения была создана только в XX в. Общая теория относительности объяснила с высоким внутренним совершенством и равенство тяжелой и инертной массы и ряд других, чисто феноменологических посылок теории тяготения. Действие на расстоянии, явно

453

несоединимое с физикой Декарта, после попыток исключить его различными искусственными гипотезами типа давления эфира, держалось вплоть до Эйнштейна, введшего представление о воздействии тяжелого тела на геометрию окружающего пространства. Сам Ньютон колебался между ссылками на материальный механизм передачи сил тяготения и на нематериальный агент. Именно такие колебания, такой адресованный будущему вопрос был существенным итогом научной революции XVI-XVII вв.

Уже в XVIII в. широко дебатировался другой, уже упоминавшийся вопрос - о первоначальном толчке, объясняющем тангенциальную составляющую движения планеты по орбите. Ньютон приписал первоначальный толчок богу и говорил, что движение планет - это "перегородка, отделяющая друг от друга природу и перст божий". Кант назвал такую мысль "жалким для философа решением вопроса" и приписал первоначальный толчок, т.е. начальные условия системы движущихся тел, вращению первичной туманности. Такой выход за пределы данной динамической задачи стал чрезвычайно мощным методом построения единой космогонической и космологической системы.

Все сказанное приводит к некоторому общему выводу: "пятна на Солнце" ньютоновой механики - это результат сравнительной неразработанности проблемы происхождения сил, их зависимости от распределения масс. Иначе говоря, - отсутствие концепции силового поля. Вторая задача Ньютона, о которой он говорил в "Началах", - определение сил по пространственному распределению масс, теория тяготения без его физической расшифровки и с фактической презумпцией действия на расстоянии - все это начало теории поля, но начало, еще несущее родимые пятна старого, новые понятия, еще не-отделившиеся от старых, наблюдения, еще не получившие внутреннего совершенства, обобщения, не получившие внешнего оправдания. И в целом - это вопрос, адресованный будущему и стимулирующий будущее. Стимулирующий основную линию подготовки новой научной революции, происшедшей через три столетия после первой.

Такая функция - стимулирование теории поля - принадлежала к наиболее темному "пятну на Солнце" ньютоновой механики и классической науки в целом.

454

Речь идет о понятиях абсолютного пространства и абсолютного времени. Эти понятия еще раз показывают, что итоги научной революции - это не только ее завершение, но и ее переход в новую полосу, когда под затвердевшей, послереволюционной почвой установившихся аксиом и методов пробиваются внутренние тектонические сдвиги, ведущие к новой революции. Внешнее оправдание концепции абсолютного пространства у Ньютона - силы инерции, возникающие при ускоренном движении данного тела относительно мирового пространства и не возникающие при движении окружающих тел относительно данного. Отсюда следует неравноправность координатной системы, связанной с данным ускоренно движущимся телом, и координатной системы окружающего пространства. Но у этой концепции не было внутреннего совершенства: силы инерции в нарисованной Ньютоном картине не вытекают из общего принципа, силы не связаны с взаимодействием тел, причиной физических явлений оказывается пустое пространство и принципиально непредставимое движение в пустом пространстве. "Пятна на Солнце" толкали картину мира к заполнению пространства физической средой, но этот импульс приводил в конце концов к иной трактовке сил инерции, к их эквивалентности полю - гравитационному полю.

Концепция абсолютного времени основана на презумпции мгновенной передачи сигналов, придающей физический смысл "моментальной фотографии" Вселенной, мгновению, единому для всех точек пространства. Внешним оправданием концепции абсолютного времени было множество наблюдений, подтверждавших неограниченное нарастание скорости при последовательных импульсах, т.е. постоянство массы. Но эти факты относились к первой задаче Ньютона, к определению поведения тел при заданных силах. Вторая задача - определение сил - требовала обобщения механики постоянных масс, но такого общего принципа не было. Классическая физика пыталась подчинить теорию поля понятиям первой, механической задачи Ньютона, приписать полю, фигурировавшему под именем эфира, механические свойства. Но теория поля добивалась эмансипации и в конце концов не только добилась ее, но и подчинила себе механику, сделав массу зависимой от движения и эквивалентной внутренней энергии тела.

455

Таким образом, основное memento mori классической науки уже содержалось в ее генезисе, в том, что было создано научной революцией XVI-XVII вв., было итогом этой революции.

Подобный итог содержал не только позитивные инварианты познания, но и залог дальнейшего преобразования картины мира - инвариантные вопросы, которые, переходя из эпохи в эпоху, модифицируются и, не находя окончательного решения, создают внутренние импульсы безостановочного даже в органические эпохи движения и трансформации представлений о мире.

Попробуем теперь отыскать центральную идею, которая проходит через итоги научной революции XVI- XVII вв., через последовательные этапы этой революции. Мы видели характерную для нее диалогическую форму развития, непрерывное столкновение позитивных и вопрошающих дедукций. Что же является сквозным предметом диалога, вокруг чего объединяются и сохраняющиеся на будущее позитивные ответы и все время возникающие из этих ответов, как феникс из пепла, неисчезающие вопросы? Таким предметом диалога, объединяющим сравнительно частные коллизии науки XVI- XVII вв., были физические события в здесь-теперь, в точке и в мгновении. Каждый ответ на вопрос о поведении частицы здесь и теперь был достаточно парадоксальным: в непротяженной точке, в данное, точно определенное мгновение пространственно-временные события и процессы не могут происходить, для них в буквальном смысле "нет места" и "нет времени".

Конечно, это сквозная апория, осознанная со времен Зенона. Но в XVI-XVII вв. движение сделалось неотъемлемой компонентой бытия, ставшего в это время пространственно-временным, движущимся бытием. Как же соединить концепцию локального бытия с пространственно-временным представлением о мире? Без этого не могло быть создано новое представление о реальности как о становлении. Такое наименование, отнесенное к исходным категориям бытия, найдено Гегелем, но мысль о движении как критерии реальности была достаточно четкой уже у Галилея. Она была и у натурфилософов XVI в. Последние продолжали в этом отношении традицию Треченто и Кватроченто, реабилитировавших мгновенное и локальное, протекающее и движущееся, состоящее из элементарных ситуаций. В этом и состояла секуляризация картины мира, уход от перипатетического и патристического апофеоза вечного, неподвижного и неизменного, как определений основной структуры бытия.

456

Для математики понятие бесконечно малого было выходом из коллизии локального и движущегося, коллизии, лежавшей в основе апорий Зенона. "Исчисление нулей"-Эйлера (нулей, парадоксальным образом обладающих направлением) и лейбницевы пренебрежимо малые величины явились различными формами (число их, включая оттенки, было очень велико) выведения реальных пространственно-временных отношений для локальных ситуаций. Математика при этом становилась онтологической, ее преобразовывали применительно к картине реальных процессов. Вообще научные революции приводят к исключению априорных и конвенциональных тенденций в обосновании математики. Основы исчисления бесконечно малых закладывались не только в собственно математических работах XVII в., но и в механике. В особенности важными были в этом отношении "Беседы" Галилея. С них начинается развитие представления о движении от точки к точке и от мгновения к мгновению, заменившее концепцию движения Аристотеля из чего-то во что-то. Такая замена была общим, может быть, самым общим направлением научной мысли начала Нового времени. Оно очень точно выражено у Кеплера. "Там, - писал Кеплер, - где Аристотель усматривает между двумя вещами прямую противоположность, лишенную посредствующих звеньев, там я, философски рассматривая геометрию, нахожу опосредствованную противоположность, так что там, где у Аристотеля один термин: "иное", у нас два термина: "более" или "менее"" [3].

3 Kepler I. Opera orania, t. I. Frankfurt, 1858, p. 423.


Эти строки нуждаются в пояснении. "Прямая противоположность, лишенная посредствующих звеньев", - это интегральное представление, указывающее на качественно различные полюсы: абсолютное начало и абсолютный конец движения из чего-то во что-то. Такое интегральное представление приписывает началу и концу процесса некоторое субстанциональное (тело возникает и исчезает) или качественное различие. Полюсы движения или логического сопоставления определяются один по от-

457

ношению к другому словом "иное". Что же такое "опосредствующие звенья?" Это непрерывный ряд пространственных положений, скоростей, ускорений и бесконечное множество точек и мгновений, которым соответствуют определенные состояния движущихся тел. Сопоставляемые предметы, свойства и состояния, если их определять через такие "опосредствующие звенья", характеризуются мерой. Они могут занимать то или другое место в ряде "опосредствующих звеньев", они могут быть больше или меньше, и этим определяется их отличие.

Генезис математического естествознания, складывавшийся из физикализации математики и математизации физики на основе количественных законов бытия, связан, таким образом, с дифференциальным представлением о движении. Основные успехи естествознания в XVII- XIX вв. были результатом преимущественного внимания к бесконечно малым областям. "От той точности, - писал Риман, - с которой нам удается проследить явления в бесконечно малом, существенно зависит наше знание причинных связей. Успехи в познании механизма внешнего мира, достигнутые на протяжении последних столетий обусловлены почти исключительно благодаря точности того построения, которое стало возможным в результате открытия анализа бесконечно малых, применения основных простых понятий, которые были введены Архимедом, Галилеем и Ньютоном и которыми пользуется современная физика" [4].

4 Риман Б. О гипотезах, лежащих в основании геометрии. - Избр. произв. М.; Л., 1948, с. 291.


Преимущественный интерес к бесконечно малому существовал до нашего времени. Сейчас преимущественного интереса уже нет: в современной теории элементарных частиц с анализом их поведения во внутриядерных областях связан анализ космических процессов. Для классической науки и ее генезиса в рамках научной революции XVI-XVII вв. дифференциальное представление было сквозным и центральным направлением физической мысли. Он связан с перечисленными выше основными итогами указанной революции. В том числе - с ньютоновым динамизмом. Приложенная к телу сила как феноменологическая причина его движения позволяет обойтись без анализа интегральной космической обстановки,

458

переносит центр тяжести в локальные пункты, в здесь-теперь. В пределах первой задачи Ньютона - определения положения тел по заданным силам, интегральные ситуации - это результат дифференциальных законов. Противоположная задача - выяснение происхождения сил из зависимости от начальных условий, первоначального толчка - все это переносится в область "пятен на Солнце", в область, где сконцентрировались нерешенные вопросы, ставшие импульсом для дальнейшей эволюции классической науки, эволюции, приведшей к ее неклассическому финалу.


Подобный взгляд на идеи классической науки, на творчество Ньютона, на соотношение позитивной компоненты познания и его вопрошающей компоненты заставляет несколько пересмотреть традиционное понимание "классицизма" науки, созданной в XVI-XVII вв. Фигура Ньютона перестает казаться фигурой мыслителя, нашедшего непоколебимые устои представления о мире. Ньютон был революционером не только потому, что завершил научную революцию XVI-XVII вв., но и потому, что созданная в XVII в. наука, в силу диалога между ее позитивными утверждениями и ее апориями, сохранила незатухающую трансформацию своих основных положений.

Это касается и рассматриваемой здесь проблемы отношения локального здесь-теперь к вселенскому вне-здесь-теперь, отношения микрокосма к космосу. Фундаментальная коллизия классической науки вытекает из различного уровня однозначности в двух основных направлениях: в механике тел, движущихся под влиянием приложенных сил, и в том, что было началом теории поля. Эти две задачи - "десница" и "шуйца" Ньютона - сами были в некотором смысле антецедентом неклассической коллизии движения и поля; Эйнштейн, говоря о ней, перешел от "десницы" и "шуйцы" к двум "частям строения" общей теории относительности: "мраморной" - тензору кривизны пространства-времени и неполноценной "деревянной части" - тензору энергии-импульса [5].

5 См.: Эйнштейн, 4, 217.

459

Теория поля XVIII-XIX вв. унаследовала характерную ньютонову оторванность от механики. Последняя управляла в микромире движениями атомов и молекул, в XVIII в. она здесь претендовала на всевластие, в XIX в. осознала некоторую автономию управляемых областей, но в область, где рассматривали природу сил, природу силового поля, механика входила с трудом, здесь авансцену занимали континуальные представления, и Планк был прав, когда сказал об эфире, что это дитя классической физики, зачатое в скорби... Конечные образы статического бытия, атомы и их конфигурации, не сливались с континуальными и инфинитезимальными представлениями аналитической механики и теории поля. Глубокая трещина, разделившая атомистику и континуум, тела и поле, не могла быть полностью устранена статистической континуализацией атомистики. Она была устранена атомизацией поля, установлением его дискретности и континуализацией частицы, открытием "волн материи" в рамках неклассической физики.

Подготовкой неклассического финала классической физики был последовательный переход от локальных ситуаций к более обширным в связи с поисками начальных условий, определяющих поведение изолированной частицы или изолированной системы частиц. Исходным пунктом и здесь была "шуйца" Ньютона, нерасшифрованность силы, нереализованная до поры до времени тяга к включению космических условий в объяснение локальных ситуаций. К "шуйце" принадлежит упоминавшаяся уже ньютоновская концепция первоначального толчка. Схема, предложенная Кантом во "Всеобщей естественной истории и теории неба", апеллирует к прошлому, к процессам, происходившим до образования солнечной системы, к возникшей тогда первичной туманности. Иначе говоря, причина тангенциальной скорости лежит в более широкой во времени системе. И в более широкой в пространстве: схема Канта охватывает весь космос, где образуются первичные туманности. Но переход к более широким системам не ограничивается объяснением первоначального толчка. Здесь мы встречаем весьма общую тенденцию классической физики, которая вела к новой научной революции - ровеснице XX столетия. Приведем отрывок из статьи М. Борна, посвященной подготовке неклассической науки в новой эпохе в физике.

460

"Путь к этому был расчищен в результате длительного развития науки, в течение которого выявилась недостаточность классической механики для рассмотрения поведения вещества. Дифференциальные уравнения механики сами по себе не определяют движения полностью - нужно задать еще начальные условия. Например, эти уравнения объясняют эллиптичность планетных орбит, но отнюдь не позволяют понять, почему существуют именно данные орбиты, а не какие-то другие. Однако реально существующие орбиты подчиняются вполне определенным закономерностям, например известному закону Боде. Объяснение этих закономерностей ищут в предыстории системы, которая рассматривается как проблема космогонии, до сих пор еще в высшей степени дискуссионная. В атомной области неполнота дифференциальных уравнений является еще более существенной. В кинетической теории газов впервые стало ясно, что необходимо сделать какие-то новые предположения о распределении атомов в данный момент времени, и эти предположения оказались важнее уравнений движения: истинные траектории частиц не играют никакой роли; существенна только полная энергия, которая определяет наблюдаемые нами средние значения. Механические движения обратимы, поэтому для объяснения необратимости физических и химических процессов требовались новые предположения статистического характера. Статистическая механика проложила дорогу новой, квантовой эпохе" [6].

6 Вопросы причинности в квантовой механике. М., 1955, с. 104; см. также: Born M.˜ Proc. Phys. Soc, 1953, 66, N 402 А, р. 501.


Этот большой отрывок очень отчетливо раскрывает роль поисков начальных условий, т.е. включения более широкой пространственно-временной системы для переноса парадигм классической физики в другие области, т.е. для генезиса классической науки. Следует подчеркнуть, что переносятся не только позитивные парадигмы, но и вопросы, апории, противоречия классической физики. В таких поисках и в таком включении значительную роль играло философское обобщение науки. Оно оказывается существенной стороной выявления "пятен на Солнце", не только исходных позиций классической науки - итогов научной революции XVI-XVII вв., но и последующего, послереволюционного развития классической науки в XIX в. и ее перехода в неклассическую в начале XX в.

461

В науке XVII-XVIII вв. и даже позже, в науке XIX в., философское обобщение не было достаточно явной и непосредственной движущей силой естествознания в процессе осознания "пятен на Солнце" и в поисках их устранения. Кантовские коррективы ньютоновой схемы мироздания были очень ярким, но не столь уж частым примером такой функции философского обобщения. Философия XVII-XVIII вв. и даже философия XIX в. была в значительной мере обобщением того, что Энгельс, говоря о Гегеле, назвал естествознанием "старой ныотоново-линнеевской школы" [7]. Объединение имен Ньютона и Линнея подчеркивает позитивную парадигму - презумпцию неизменности и непротиворечивости бытия в науке XVII-XVIII вв.

7 Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 20, с. 565.


Преимущественное внимание к позитивной парадигме и некоторое игнорирование апорий классической науки заметно даже у Гегеля, хотя в целом его философия отразила новый этап, когда ряд естественнонаучных открытий продемонстрировал указанные апории и создал немало новых. Но какими бы косвенными и неявными ни были воздействия философского обобщения на развитие естествознания, такое воздействие было широким. Оно происходило не только и даже не столько в форме логических дедукций, сколько через общественную и научную психологию, через последовательно усугублявшееся понимание, учет и ощущение живых апорий бытия. Но были и прямые, осознанные переходы от философских дедукций к констатации и попыткам решения нерешенных вопросов науки - негативной и вопрошающей компоненты научной революции. Такие переходы были лишь явным проявлением общей связи между развитием естествознания и философскими идеями. "Всеобщая естественная история и теория неба" вовсе не отделена от основного пути развития немецкой классической философии - одного из основных фарватеров философского обобщения научной революции XVI-XVII вв.

462

Сейчас следует перейти к формам такого обобщения с указанной только что точки зрения, рассматривая его как движущую силу той трансформации картины мира, исходные пункты которой уже содержались в итогах научной революции XVI-XVII вв. В докритических натурфилософских работах Канта, от "Мыслей об истинной оценке живых сил" (1746) до работы "О первом основании сторон в пространстве" (1768), мы встречаем ту же тенденцию, что и в "Естественной истории неба"; это попытки философского обобщения апорий классической науки. Но и в критический период Кант, так или иначе, прямо или косвенно, шел по указанному пути. Учение об антиномиях - это философский эквивалент неразрешимых до конца противоречий науки. В классической физике понятие бесконечности было точкой перехода от внешнего оправдания, от экспериментальной обоснованности теорий, основывающейся на наблюдении конечных объектов и процессов, к внутреннему совершенству, к выведению теории из более общих принципов, с презумпцией неограниченной, бесконечной применимости таких принципов. С антиномиями была связана (в качестве абсолютизации, "одеревенения" витка познания) кантианская "критическая" концепция бесконечности. У Гегеля решение вопроса о бесконечности иное, не критическое, а диалектическое. "Истинная бесконечность", как и другие понятия, введенные Гегелем, бесконечность, присутствующая в каждом конечном элементе, была примирением указанных эйнштейновских критериев научной теории, вернее, программой их реализации в развитии науки. Нужно сказать, что немецкая классическая философия обладала очень существенной "обратной связью", обратным воздействием на естествознание. Но о таком обратном воздействии и его значении для выявления и решения апорий классической науки можно было судить лишь post facium, когда апории классической науки привели к ее неклассическому эпилогу.

Является ли этот эпилог завершением классической физики? Завершил ли Эйнштейн то, что было создано Ньютоном?


Ответ на этот вопрос не может быть простым и определенным. Прежде всего, назвав теорию относительности завершением классической физики, мы убедимся, что при этом меняется смысл и понятия "завершение" и понятия "классическая физика". Вообще, с какой бы стороны мы ни рассматривали теорию относительности, какой бы эпитет ей ни присваивали, в какой бы класс ее ни помещали, мы сталкиваемся с известной деформацией вклю-

463

чающего класса. К Эйнштейну применимо то, что Е. В. Тарле когда-то говорил о Ф. М. Достоевском: если вы его отнесете к какому-то "изму", поставите на какую-то полку, он изменит смысл "изма", деформирует полку. Такая ситуация в случае Эйнштейна зависит не только от масштаба творческого гения, она очень характерна для неклассической науки. Последняя в очень явной форме связывает частные концепции с общими принципами (уже упоминавшийся эйнштейновский критерий "внутреннего совершенства" физической теории) и при этом в значительной мере меняет содержание общих принципов. С другой стороны, неклассическая наука уже не столько в релятивистском, сколько в квантовом духе меняет объект определения при его взаимодействии с определяющим классическим прибором, т.е. в данном случае с принципиальной общей теоретической полкой, на которую укладывается новая теория. Эта весьма общая неопределенность распространяется не только на физику атома и даже не только на природу в целом, но и на познание природы, на познание как исторический процесс. Рембрандтовская дымка неопределенности в современной квантово-релятивистской ретроспекции распространяется на классическую физику. Мы находим в ней редуцированные неявные, стоящие за кулисами апории непрерывности и дискретности, о которых шла речь в предыдущем очерке; это приложимо также к особенностям научного мышления, к методам науки, к отношению между ее исходными посылками и особенно - к соотношению позитивной, утверждающей, констатирующей стороны науки и вопрошающей, формулирующей все новые и новые модификации сквозных вопросов.

В классической науке апории, вопросы, ответы, вызывающие новые вопросы, - это отнюдь не отблеск позднейшего стиля познания, не результат ретроспекции. Это - ее основа. Гносеологическая ценность неклассической ретроспекции состоит в том, что она делает отчетливыми наиболее общие, исторически инвариантные определения познания. Познание всегда было и всегда будет диалогом человека с природой и диалогом человека с самим собой. Диалогом, где ни один фундаментальный вопрос не получает окончательного, закрывающего диалог ответа бея существенного изменения аредмета беседы. В этом и состоит определение фундаментальных

464

вопросов - они модифицируют, конкретизируют и обобщают сквозное, неисчезающее содержание знания. В неизбывных коллизиях диалога, в апориях познания отображается бесконечность постижения неисчерпаемой объективной истины. Эта бесконечность - истинная бесконечность, воплощенная, как это знал Гегель, в своих конечных элементах.

Как реализовалась сквозная диалогичность познания в классической науке XVI-XIX вв.?

Вернемся к уже высказанной характеристике такой диалогичности. Уже говорилось, что классическая наука выросла в диалоге с перипатетической мыслью. В том, что можно назвать диалогом Ньютона с Аристотелем. Не с "Аристотелем в тонзуре", не с официальной, воинствующей перипатетикой, окружившей себя частоколом канонизированных текстов и инквизиционных допросов, а с перипатетической мыслью, которая была куртуазней своих адептов и могла быть стороной не в указанных допросах, а стороной диалога в смысле Платона, т.е. процесса и метода познания. Перипатетическая концепция мироздания опиралась на схему неподвижных естественных мест, неподвижного центра мирового пространства и его неподвижных границ. Эта статическая мировая гармония была первым звеном исторической цепи инвариантов, которая является осью всей истории науки: инвариантные положения тел (абсолютное пространство), сохраняющиеся импульсы (инерция), сохранение энергии, сохранение направления энергетических переходов (энтропия), сохранение энергии-импульса (теория относительности) и иные, более сложные инварианты, из которых каждый ограничивает и релятивирует другие. Статическая мировая гармония с самого начала приводила к апориям, выражавшим по существу ее неотделимость от динамического взгляда на мир и неизбежную эволюцию инвариантов. Комментаторы Аристотеля немало потрудились над попытками выхода из апории неподвижной схемы мироздания. Постоянство положения тел теряет смысл при переходе ко Вселенной. Эта апория, из которой искали выхода Иоанн Дамаскин, Симпликий, Филипон и другие комментаторы Аристотеля, была логически родственна античным логическим парадоксам включения типа парадокса Эпименида ("все критяне лжецы", - говорит критянин), Эвбулида ("произнесен-

465

ное мною высказывание ложно") и т.д. [8] Затруднения комментаторов имели место при попытках упорядочения и догматизации космологии Аристотеля и включения Вселенной в число объектов с фиксированным местом. Это были парадоксы стационарного бытия, как и парадоксы Зенона. Для Аристотеля эти апории были демонстрацией его диалога с самим собой, неуверенности, существования динамических по своим тенденциям "точек роста" внутри статической концепции. Вместе с тем апории Зенона были связаны с чувственно-эмпирической тенденцией в мышлении древних греков - "народа-художника", как назвал их Брюншвиг [9].

8 См.: Кузнецов В. Г. История философии для физиков и математиков. М., "Наука", 1974, с. 53-75.
9 См.: Brunschvig L. La philosophie de 1'esprit. Paris, 1049, p. 59.


Апория создавалась демонстрацией реальности движения - конкретными образами летящей стрелы, бегущего Аристотеля, художественно-логическим стилем мышления, прорывавшим идею статической гармонии. Логический субстрат апорий - понятие пребывания, точки, локализации приводит к отрицанию движения - выходил за рамки элейской тенденции Зенона, а выход из апории выводил античную мысль за рамки "монологической" перипатетики, говорил о ее диалогичности. Апории означали, что локальное пребывание, становясь эталоном космической гармонии, неограниченно распространяясь, выявляет свою недостаточность и требует динамики, динамических понятий. Аристотель становится на путь такого дополнения. В своих попытках выхода из апорий Зенона он присоединяет к бесконечному множеству пространственных положений стрелы, Ахиллеса, черепахи - бесконечное множество моментов времени. Иначе говоря, пространственное многообразие становится пространственно-временным. Но такая тенденция остается очень тихим аккомпанементом в рамках перипатетизма с его апологией пространственных положений как основы гармонии бытия. Не только его физической гармонии. Через историю перипатетизма приходит отождествление чисто пространственного положения с моральными критериями: то, что выше топографически, выше в иерархии религиозных и моральных ценностей. В Новое время моральные идеалы помещают во времени; как уже говорилось: Руссо - в прошлое, Вольтер - в будущее.

466

Для классической науки инварианты, на которых основана гармония бытия, теперь уже его динамическая гармония, - дифференциальные инварианты. Отныне основа гармонии бытия познается через представление движения от одной пространственно-временной локализации к другой, от одной точки и одного мгновения к другой точке и к другому мгновению. Бесконечность здесь фигурирует в качестве истинной бесконечности, реализующейся в своих конечных элементах.

Классическая наука, подобно перипатетической, возникла и развивалась в диалоге с собой, переплетавшемся с диалогами, в которых собеседниками были XVII в. и XIX в., прошлое и будущее. Тема диалогов была новой, но преемственно связанной с античными коллизиями мысли. Парадоксы Зенона стали парадоксами дифференциального исчисления, веявшими над уравнениями физики, а парадоксы включения, выдвинутые Эпименидом, Эвбулидом и другими, веяли над физикой начальных условий, которая уходила к бесконечно большому, ко Вселенной, ко Всему. В число парадоксов включения входил например, гравитационный парадокс (включение всей бесконечной Вселенной в качестве элемента множества гравитационных центров, т.е. в себя самое, приводит к бесконечным силам тяготения, действующим на каждое тело).


К таким же апориям вхождения приводили уже упоминавшиеся проблемы первоначального толчка, мгновенного дальнодействия и объяснения сил инерции. Отсутствие ответа (или, что то же самое, - теологический ответ) на вопрос о начальных условиях, определяющих форму планетных орбит, выводило тангенциальную слагающую из интегральной, охватывающей всю природу системы каузальных объяснений. Мгновенное дальнодействие - это брешь в пространственно-временной картине мира. Ньютоново объяснение центробежных сил и вообще сил инерции выводит пустое пространство за пределы мира как некую особую реальность.

Но все это не просто симптомы незавершенности классической картины мира, а пункты, где рациональный ответ требовал перехода к радикально новым представлениям.

467

Классическая наука подчиняет каждую локальную ситуацию дифференциальному закону, соединяющему бесконечно малые расстояния с бесконечно малыми моментами времени и с модификациями и сочетаниями этих бесконечно малых величин. В этом смысле классическая наука прежде всего опирается на презумпцию дифференциально упорядоченной природы, упорядоченности бесконечно малых процессов, протекающих в сколь угодно малых интервалах пространства и времени. Именно поэтому центр тяжести исследований в главном русле науки XVII-XIX вв. - это анализ бесконечно малых величин и бесконечно малых по своим пространственно-временным масштабам процессов. Но, как мы видели, в развитии классической физики все время звучали иные, по преимуществу вопрошающие реплики. Внутренний диалог - свидетельство незавершенности классической науки - продолжался. Иногда он становился уже не символическим наименованием коллизий идей, а действительным диалогом. Таков был спор между Ньютоном и Кларком и другие эпизоды идейной борьбы XVIII - XIX вв. Переломным моментом в диалоге были "Экспериментальные исследования" Фарадея и еще больше "Трактат" Максвелла.

Отсюда видно, какой неклассической была классическая наука, как много в ней было того, что Оствальд называл стилем "романтиков", противопоставляя его стилю "классиков". Здесь мы приблизились к проблеме завершения, но пока только с отрицательной стороны, со стороны понятия незавершенности. Попробуем подойти к проблеме незавершенности, оценивая ее позитивно, не как отсутствие тех или иных недостигнутых знаний, а как условие вклада данного периода научного прогресса в необратимый прирост адекватных знаний. Именно такой подход является историческим. Ведь развитие науки становится подлинной историей познания, реализуя асимметрию времени, его направленность в одну сторону, от прошлого к будущему, его необратимость. В истории науки необратимый процесс состоит в постижении необратимости самого бытия, реальной необратимости космической эволюции, в постижении необратимого времени, его неотрывности от пространства. Иными словами, в постижении динамики бытия. Классическая наука присоединила время к пространству как необратимую компоненту

468

реальности. Она перешла от перипатетической статической гармонии к динамической гармонии, к ее пространственно-временному представлению, к производным по времени как элементам такой гармонии. В этом бессмертие классической науки, ее необратимый актив. Незавершенность такого актива означает только неисчерпаемость четырехмерной, движущейся во времени науки. Ее незавершенность относится к любому трехмерному сечению, хотя бы это сечение было не мгновенным, а сохранялось на годы, на целый период. Констатация неизбывной незавершенности - это как бы предупреждение о бесконечности познания.

Из этого следует, что вклад науки в необратимую эволюцию познания состоит в постижении четырехмерного мира, в постижении его динамической природы, в последовательном постижении движения как формы существования материи. Этапы такого постижения характеризуют прежде всего самые крупные рубежи истории науки, ее генеральную периодизацию, наиболее радикальные научные революции. Таков был генезис перипатетической науки, в котором статическая гармония своими апориями уже указывала контуры их динамического переосмысления. Таков был генезис классической науки XVII - XIX вв., сделавший подвижным все мироздание за вычетом статической схемы силовых взаимодействий - вневременных actio in distance. Но переходы от статического аспекта природы к динамическому были не только моментами подобных радикальных преобразований картины мира. Они происходили и внутри больших периодов, в их рамках, и, таким образом, характеризуют не только критические этапы истории науки, но и ее органические отрезки. Это в сущности обязывает поставить слово "органические" в кавычки; они были подготовкой, частичной реализацией, результатами кризисов.

Как уже говорилось, в рамках классической науки XVII - XIX вв. наиболее важной внутренней коллизией была коллизия механики и теория поля. Если мы уже назвали диалогом Ньютона и Аристотеля коллизию динамической механики и вневременной схемы взаимодействий в "Началах", то новую коллизию можно назвать диалогом Ньютона и Максвелла. Она была действительно новой: первая была обращена как будто в прошлое, вторая - в будущее, собеседниками Ньютона был в первом

469

случае мыслитель IV в. до н. э., а во втором - мыслитель второй половины XIX в. п. э. Но вместе с тем коллизия была единой, диалог с Максвеллом был продолжением диалога с Аристотелем. Однако произошла инверсня: Ньютон стал сейчас адептом вневременной, следовательно, исключавшей движение, статической гармонии. А что касается динамической тенденции, то и в первом случае статическая тенденция уже сочеталась с ней; у Аристотеля уже была динамическая концепция, только она была отнесена к насильственным движениям, нарушающим статическую гармонию, тела двигались по отношению к неподвижной конфигурации естественных мест, на которое было натянуто пространство. У Ньютона пространство уже не натянуто на неподвижные точки и поверхности тина центра мира и концентрических сфер. Ньютон идет не от неподвижного абсолютного пространства к абсолютному движению, а наоборот: критерий абсолютного движения - появление сил инерции при ускорении движения. Из такого эффекта выводится абсолютное движение, а уже из него - абсолютное пространство. Абсолютное время выводится также из локального эффекта, из неограниченного возрастания скорости, т.е. отношения бесконечно малого приращения пути к приращению времени при движении тела под влиянием приложенной силы, бесконечной скорости распространения сил. Электродинамика отказалась от бесконечной скорости распространения электромагнитного поля, и теперь она была динамической стороной в споре с механикой, которая сохранила бесконечные скорости и, соответственно, абсолютное время. Коллизия была снята подчинением первой программы "Начал" определения положения тел второй программе - вернее, тому, что из нее выросло, - теории поля.

Теперь можно несколько ближе подойти к понятию завершения картины мира. Это отнюдь не завершение в смысле возвращения в гавань или аристотелевского возвращения в естественное место. Это не ликвидация апории, это ее переход в новую апорию. Это похоже на пушкинское определение белых ночей: вечерняя заря одной эпохи сливается с утренней зарей другой эпохи. Некоторая величина - инвариант, определяющий данную картину мира, уступает место другой величине, а сама остается инвариантом "ограниченной годности". Соответ-

470



ственно некоторая апория, коллизия инварианта и преобразования, оконтуривается, приобретает четкие границы, а общей апорией становится иная коллизия. Таким образом один внутренний диалог сменяется другим диалогом. В этом и состоит завершение. С такой точки зрения, завершаемые теории, отходящие в тень ограниченных апроксимаций (область подлинного "завершения"), как и завершающие, кажутся уже не столько сменяющими друг друга позитивными конструкциями, сколько последовательно модифицирующими вопросами. Однако апории и вопросы неотделимы от ответов, и Томас Кун совершенно справедливо связал понятие научной революции с входящими в парадигму позитивными принципами. История науки является историей науки потому, что ее элементы - это адекватные ответы на вопросы об истине. Она является историей науки потому, что каждый ответ является и вопросом.

Как эта структура научной революции реализуется в теории относительности?

Коллизия теории относительности и квантовой механики когда-то казалась внешней для теории относительности. Теперь она представляется внутренней. Диалог Эйнштейна с Бором переходит в диалог Эйнштейна с самим собой. Такой диалог - не совсем символ. Он реализовался в репликах Эйнштейна, вошедших в его автобиографические заметки 1949 г. Эйнштейн высказывает критическое замечание в адрес теории относительности: изменение масштабов и часов не выводится из их атомистической структуры [10]. Каркас мировых линий е инвариантом - четырехмерным расстоянием - оторван от более общих законов, определяющих существование частиц и их взаимодействия. Коллизия теории относительности и квантовой механики - основная апория теории элементарных частиц - оказывается существенным содержанием неклассической науки, когда мы спрашиваем себя: какая новая апория сменила классическую? Тем самым неклассическая наука становится неклассической не только по своему содержанию, но и по стилю, по структуре, по наличию вопрошающего аккомпанемента позитивных констатации. В этом смысле неклассическая нау-

471



ка, завершая классическую, как бы делает последнюю более "классической", разъясняет те элементы старой теории, которые представлялись противоречивыми. Если придерживаться такого взгляда на "завершение", если видеть в нем научную революцию, то квантовая механика является таким же завершением классической науки, как и теория относительности. Квантовая механика по-иному сняла коллизии первой задачи "Начал" и второй задачи, коллизию механики и теории поля, отождествив в весьма парадоксальной форме поле с дискретными телами. Неклассическая наука модифицировала основную апорию классической науки своими обоими потоками - и теорией относительности и квантовой механикой. Подобно тому как классическая наука модифицировала основную апорию перипатетизма.

10 См.: Эйнштейн, 4, 280.


Завершения научных картин мира - научные революции - не были бы звеньями необратимого прогресса науки, если бы оставалась возможность возврата к завершенным и тем самым модифицированным концепциям мироздания и их реставрации. Основой необратимости познания служат прежде всего философские результаты научных революций, их реконструирующий эффект, меняющий исходные представления о мире и наиболее общие логические и гносеологические нормы. Резонанс научных революций модифицирует не только частные результаты, но и потенциал познания. Человечество может вернуться к старым идеям (так, как Коперник вернулся к идеям античного гелиоцентризма), но круг, возвращающий мысль к ее давним антецедентам, проходит выше по потенциалу познания, круг оказывается витком спирали, и в этом смысле возврата в исходную точку не происходит. Представление об истории науки как о необратимом процессе основано на весьма релятивирующей оценке так называемых "провозвестников" и "предшественников", на учете неповторимости исторических событий. Основная оценка посылки теории необратимого времени - реальное различие между раньше и позже, существование стрелы времени - справедлива не только для истории Космоса, но и для истории его познания. Представление о завершении, как включении в познание радикально новой проблемы, новой апории, новых путей ее решения - одно из условий подобной концепции необратимости истории науки.

472

Но здесь еще одна сторона дела. Космическая эволюция необратима в силу однонаправленной возрастающей во времени сложности мироздания. Познание космоса необратимо в силу возрастающего по адекватности отображения сложности бытия. История науки как процесса познания - необратима. Но относится ли это к историографии, к самому процессу исторического анализа, к судьбам истории науки как исторической дисциплины? Ведь для историка путешествие во времени вспять - его профессия.

Все дело в том, что каждое новое путешествие историка в прошлое открывает перед ним новую картину. Историк реконструирует эту картину, исходя не из тех или иных субъективных или групповых симпатий - это бы как раз сделало историографию максимально обратимой и лишило бы ее сквозного необратимого подъема. Картина прошлого реконструируется потому, что ретроспекция открывает в прошлом более глубокий слой, более глубокую и сложную систему причинных связей, большее число сближений и разграничений, большую многоплановость - этот историко-научный эквивалент геометрической размерности. Экскурсии в прошлое воздействуют на систему отсчета. После того как выяснилось, что классическая картина мира - это отображение сравнительно небольших скоростей, уже нельзя вернуться к фразе Попа "бог сказал: да будет Ньютон...", если этой фразе придавать роль историко-научной концепции. Историография в целом, открыв подлинные движущие силы социальных трансформаций, уже не может вернуться к провиденциализму.

Но такая необратимость историографии сравнительно тривиальна. Нетривиальна ее связь с необратимостью объекта научной историографии, с необратимостью самого процесса познания. Такая связь позволяет не только говорить о некотором общем, необратимом направлении исторического анализа науки, но и выяснить, каково это направление.

Уже само слово "направление" означает, что мы вводим в проблему некоторую геометрическую аналогию. Мы рассматриваем познание как пространство констатации, определений, объяснений, оценок, ориентированное какой-то системой отсчета, какими-то осями. Такие оси - определенные базовые направления познания, линии преем-

473

ственного развития основных концепций мироздания. Они позволяют говорить о близости тех или иных тенденций базовым линиям, упорядочить множество исторических фактов, сделать их предметом исторических оценок. Система отсчета непосредственно зависит от современной ретроспекции. Сейчас неклассическая ретроспекция заставляет менять такие базовые понятия, как перипатетическая наука, классическая наука, механика, теория поля... Происходит нечто, напоминающее искривление координат, искривление пространства. Если уж продолжить такую аналогию, то изменение историко-научного анализа и его системы отсчета напоминает переход от декартовых координат к более общей системе отсчета. По-видимому, воздействие неклассической науки на историческую ретроспекцию направляет историко-научный анализ на подобное обобщение исходных направлений, на общие, исходные, основные принципы и методы познания, трансформация которых придает процессу постижения мира необратимый характер. Такое направление соответствует гносеологической функции истории науки и техники, на которую указал В. И. Ленин в "Философских тетрадях" [11]. Если история науки и техники так близка диалектической теории познания, то эволюция базовых направлений - гносеологической системы отсчета научных теорий - становится объектом историко-научного анализа.

11 См.: Ленин В. И. Полн. собр. соч., т. 29, с. 229.


Это не значит, что объектом становятся только такие исходные генеральные принципы и методы познания и их трансформации - научные революции. Познание идет по спирали, происходит повторение кругов, в каждом круге развитие науки включает частные отрасли и проблемы, применение и эффект науки. Но каждый круг готовит переход к следующему, более высокому кругу - научной революции, и история науки, включая все детали научного прогресса, становится все в большей степени учением о подготовке, содержании и результатах научных революций.

Мне кажется, отношение теории относительности к классической науке, которое часто и с полным основанием именуют завершением и которое делит право на такой титул с квантовой механикой, бросает свет на более об-

474

щую проблему - на роль необратимого преобразования исходных коллизий каждого периода, на роль научных революций и на отношение к повторяющей свои круги, но включающей новые и новые уровни, необратимой спиральной "мировой линии" познания. При этом, по-видимому, понятие завершения требует некоторого разграничения: смысл этого понятия модифицируется, когда речь идет о теории относительности, о квантовой механике и о современных квантово-релятивистских тенденциях в теории элементарных частиц. В случае теории относительности классическая физика становится законной для определенных масштабов апроксимаций. При этом постулаты классической физики в указанных масштабах не претерпевают внутренней модификации, а вне этих масштабов представляются целиком неприемлемыми. В нерелятивистской квантовой механике соотношение классических и неклассических понятий иное. Здесь классические понятия и образ классического тела, освобожденного от корпускулярно-волнового дуализма, - необходимое условие самой формулировки неклассической теории [12]. Насколько можно судить о квантовой релятивистской теории, здесь соединяются оба тина завершения: квантовые критерии, корпускулярно-волновой дуализм, распространяются на поле, взаимодействующее с данным; классические постулаты в своей квантовой функции, т.е. как условие неклассических соотношений, получают ограниченное применение, они сохраняют указанное значение в области, где можно игнорировать релятивистские эффекты. Конечно, во всех случаях речь идет о завершении классической науки как сложного фарватера познания, пронизанного апориями, незавершенного по своему основному содержанию.

12 См.: Ландау Л., Лифшиц Е. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. 2-е изд. М., 1963, с. 15-16.


Необратимость подобных завершений, необратимость процесса познания в целом; "стрела времени" в истории науки, вытекает из того, что при повторяющихся кругах познания необратимо эволюционирует его арсенал. В. Паули в предисловии к новому изданию своей книги о теории относительности возражает против оценки последней как завершения классического детерминизма, в отличие от начинающей новую неклассическую эпоху

475

квантовой механики. Паули говорит о теоретико-групповых свойствах пространства, анализ которых и их обобщение в теории относительности сделали возможной квантовую физику в ее современной форме [13]. Новое представление о связи теоретико-групповых соотношений с физической реальностью - это пример "погружения разума в самого себя", при котором он испытывает больше трудностей, "чем при продвижении вперед", о чем писал Лаплас в "Аналитической теории вероятностей". Противоречия и апории перипатетической физики были преодолены радикальным обновлением логико-математического аппарата и общих представлений о мире, достигнутом в классической науке. Это было титаническим усилием разума, преодолением титанических трудностей погружения разума в самого себя. Не меньшим усилием была теория относительности, освобождающая науку от апорий классической физики и в этом смысле оказавшаяся ее завершением.



















Эйнштейн и Фарадей

Со времени обоснования теоретической физики Ньютоном наибольшие изменения в ее теоретических основах, другими словами, в нашем представлении о структуре реальности, были достигнуты благодаря исследованиям электромагнитных явлений Фарадеем и Максвеллом.
Эйнштейн

Способ, которым Фарадей использовал свою идею силовых линий, чтобы координировать явления электромагнитной индукции, доказывает, что он был математиком высокого порядка - одним из тех, у кого математики будущего могут черпать ценные и плодотворные методы.
Максвелл

13 См.: Жизнь науки. Антология вступлений к классике естествознания. М., "Наука", 1973, с. 573.


По отношению ко времени, когда Максвелл писал приведенные строки, Эйнштейн был одним из таких математиков будущего. Больше, чем кто-либо, он превратил математику из науки, в которой, по словам Бертрана Рассела, "мы никогда не знаем, о чем говорим, и никогда не знаем, верно ли то, что мы говорим", в науку, обладающую критерием истины. Иначе говоря, в науку о бытии. Принцип бытия, каким он выкристаллизовался у Эйнштейна и каким он представляется в прогнозах дальнейшего развития идей Эйнштейна, означает для математики, что ее выводы и, более того, аксиомы являются не только основой "внутреннего совершенства" картины мира, но обладают "внешним оправданием" или по крайней мере ищут "внешнего оправдания", экспериментального, эмпирического сенсуального подтверждения.

Если говорить о геометрии, то она в руках Эйнштейна превратилась из учения о "небытии" в том смысле, который придал этому слову Демокрит, т.е. из учения о пустом, сенсуально непостигаемом пространстве, в учение о бытии. Бытии, нетождественном демокритову "бытию" - атомам, частям гомогенной материи, движущимся в пустоте. Геометрия стала учением о гетерогенном бытии.


477

О физическом поле, которое в работах Фарадея стало таким бытием.

Демокритово "небытие", пустое пространство - необходимая часть реального мира, потому что без него нельзя себе представить движение атомов. Для античной атомистики и для ее позднейших адептов и реформаторов пустое пространство - это совокупность прошлых и эвентуальных, будущих положений атомов. Эвентуальных и поэтому сенсуально не регистрируемых, предоставленных чистой геометрической мысли, которая здесь конструирует свои объекты.

Декарт устранил различие между "бытием" и "небытием" Демокрита и соответственно между физикой и геометрией. Материя геометризировалась, потеряла все свойства, кроме протяженности, была отождествлена с пространством, но и пространство в свою очередь "физикализировалось", его части приобрели непроницаемость, начали двигаться по отношению друг к другу, стали телами.

Несколько аналогичной и в то же время обратной по направлению была другая научная революция, стремившаяся объединить демокритово "бытие" и демокритово "небытие", физику и геометрию. Само "небытие" однородное и бескачественное, само пространство - арена чисто геометрических конструкций - приобрело сенсуально постижимые, экспериментально регистрируемые предикаты, отличающие одну точку пространства oт другой. При этом пространство уже не отделяется от времени, поскольку речь идет о событиях в каждой его точке, об актуальных, а не эвентуальных событиях, происходящих не в спекуляции, а в определенные моменты.

В статье "Относительность и проблема пространства" Эйнштейн говорит об исторической подготовке и реализации этой повой концепции бытия [1].

1 Эйнштейн, 2, 744-759. Эта статья была напечатана в качестве приложения к 15-му английскому изданию книги "О специальной и общей теории относительности". В предисловии к этому изданию Эйнштейн писал:


"В этом издании я добавил Приложение V, в котором изложил свои взгляды на проблему пространства вообще и на изменения наших представлений о пространстве, возникающие под влиянием релятивистской точки зрения. Мне хотелось показать, что пространству и в'ремени нельзя с необходимостью приписать раздельное существование независимо от действительных объектов физической реальности. Физические объекты находятся не в пространстве, но эти объекты являются пространственно протяженными. На этом пути концепция "пустого пространства" теряет свой смысл".



478

В механике Ньютона пространство и время, с одной стороны, и материальные частицы, с другой - существуют раздельно.



"При этом существенным обстоятельством, - пишет Эйнштейн, - является то, что "физическая реальность", существующая независимо от познающих ее субъектов, представлялась состоящей, по крайней мере в принципе, из пространства и времени, с одной стороны, и из постоянно существующих материальных точек, движущихся по отношению к пространству и времени, с другой. Идея независимого существования пространства и времени может быть выражена следующим образом: если бы материя исчезла, то остались бы только пространство и время (своего рода сцена, на которой разыгрываются физические явления)".

Переход от такого представления о пространстве и времени как о сцене, на которой разыгрываются физические явления, к новому представлению, состоит в утверждении: когда физические процессы не разыгрываются, сцены нет, она не существует, Это кажется некоторым возвратом к картезианской концепции пространства, последнее сводится к протяженности тел и без тел не существует. Теория относительности Эйнштейна примыкает к идее неразрывности: 1) пространства и времени, т.е. "сцены", и 2) "разыгрывающихся явлений" - физических процессов, обладающих сенсуальной постижимостью и поэтому становящихся явлениями. Она примыкает в этом смысле к общей тенденции классического рационализма, которая вела его к науке, к слиянию рационального, спекулятивного анализа с сенсуальным постижением мира. Но теория относительности в то же время исходит из тенденции противоположного направления по сравнению с физикой Декарта.

Декарт свел пространство к протяженности тел - физических объектов, которые движутся по отношению друг к другу. У Декарта нет общего, привилегированного тела отсчета. Но заполняющие пространство и тождественные

479


частям пространства тела - механическая картина мира в ее картезианском варианте - в XIX в. оказались недостаточным физическим представлением, недостаточным для объяснения новых открытых в то время явлений. Понадобилось совершенно новое, полевое представление. Здесь уже пространство и время приобретают физическое бытие не потому, что они заполнены телами и их движениями - актуальными (физика Декарта) или эвентуальными (все концепции, допускавшие реальность пустоты). Здесь, напротив, тела представляются сгустками пространства, обладающего в каждой точке некоторыми физическими, экспериментально обнаруживаемыми свойствами.

Динамическими свойствами. Воздействием на тела. Пространство - это не сумма тел, а сумма точек, в которых тела получают импульсы. Такова концепция силового поля. Существует ли оно независимо от этих тел? Существует ли помимо тел, фигурирующих в механике, другая физическая субстанция? На эти вопросы и ответила устами Фарадея наука XIX в. Ответила утвердительно. Тогда появился другой вопрос: не является ли эта субстанция сама всеобъемлющим телом, обладающим функцией других тел, способным служить телом отсчета? На этот вопрос ответила устами Эйнштейна наука XX в. Ответила отрицательно.

Несколько замечаний о генезисе теории поля как физической субстанции.

Ньютон говорил в "Началах" о двух проблемах. Первая - определение положений тел по заданным силам. Это исходный пункт механики, которая не проникает в причины сил. Вторая проблема - определение сил по заданному расположению тел. Это исходный пункт теории поля, физики в собственном смысле. Физики как области механики, если силы сводятся к перемещению тел и толчкам со стороны тел в каждой данной точке. Физики, независимой от механики, если импульс существует в данной точке и в данный момент без сведения его к кинетическим процессам, в которых участвуют некие непроницаемые тела.

Фарадей создал концепцию силового поля, которая в конце концов, развиваясь, привела к представлению о процессах, в которых тела вовсе не участвуют, где одно силовое поле - электрическое - своим изменением вы-

480

зывает к жизни другое поле - магнитное и, наоборот, возникающие при этом электромагнитные волны демонстрируют независимость реального физического поля от поведения и наличия тел в точке, где появляется поле.

В рамках атомистического представления, т.е. в картине дискретных тел, движущихся в пустоте, концепция континуальной физической среды появилась сначала как формальный образ распределения в пространстве и во времени некоторых средних величин, например средней скорости молекул, т.е. температуры. Приведем несколько выдержек из уже цитировавшейся статьи Эйнштейна "Относительность и проблема пространства".

После упоминавшейся уже концепции пространства и времени как "сцены" Эйнштейн продолжает:

"Эта точка зрения была преодолена в результате возникновения новых идей, которые сначала, казалось, не вносили никаких изменений в проблему пространства-времени, а именно: в результате появления понятия поля и возникновения требования заменить им в принципе понятие частицы. В рамках классической физики понятие поля появилось как вспомогательное понятие в тех случаях, когда вещество трактовалось как некоторый континуум. Например, при рассмотрении теплопроводности в твердом теле состояние этого тела описывалось путем задания температуры в каждой точке тела для каждого определенного момента времени. Математически это означает, что температура Т представляется как функция пространственных координат и времени t (поле температуры). Закон теплопроводности представляется как некоторое локальное соотношение (дифференциальное уравнение), которое охватывает все частные случаи передачи тепла. Температура здесь представляет собой простой пример понятия поля. Это некоторая величина (или некоторый комплекс величин), являющаяся функцией координат и времени" [2].

2 Эйнштейн, 2, 750-751.


Подобные представления о поле укладывались в рамки картины дискретных тел как участников игры на пространственно-временной сцене. Поля располагались в весомых телах и указывали на состояния частиц, из которых сложены эти тела. "На ранней стадии развития понятия поля, - пишет Эйнштейн, - считалось, что там,

481

где нет вещества, не может существовать и поля. Однако в первой четверти девятнадцатого столетия было показано, что явления интерференции и распространения света могут быть объяснены с изумительной ясностью, если свет рассматривать как волновое поле, совершенно аналогичное полю механических колебаний в некотором упругом твердом теле. Таким образом, возникла необходимость ввести поле, которое могло бы существовать в пустом пространстве, в отсутствие весомой материи" [3].

Тем самым было предрешено освобождение концепции поля от прямой связи с механическими моделями. Такая прямая связь состояла в кинетических моделях движений некоторых тел, причем непрерывно распределенные в пространстве физические величины обозначают состояние этих тел, их поведение в пространстве и во времени Но существовала другая связь континуального поля с механикой - с континуальными механическими представлениями, с гипотезой некоторого заполняющего все пространство тела, т.е. с эфиром. Механика эфира могла заключаться либо в смещениях одних частей эфира относительно других частей (концепция увлечения эфира движущимися телами), либо в смещениях тел относительно неподвижного эфира; в этом случае эфир рассматривается как привилегированное тело отсчета, к которому отнесено движение тела (концепция Лоренца).

Концепция эфира сохранялась в течение второй половины XIX в., несмотря на то, что электродинамика Максвелла уже содержала в зародыше новую концепцию поля. Создание электромагнитной теории света в сущности уже продемонстрировало возможность объяснить явления без механических моделей. "Один психологический эффект этого огромного успеха состоял в том, что концепция поля в противоположность механической картине классической физики постепенно приобретала все большую самостоятельность" [4].

3 Эйнштейн 2, 751.

4 Ibid.


Но континуальное, по существу также механическое, представление сохранялось. Идея эфира как общего не-подвижпого тела отсчета для весомых тел либо как тела отсчета для самих частей, увлекаемых движущимися телами, сохранялась. Когда оказалось, что обе концепции эфира противоречат результатам эксперимента, теория поля потеряла связь и с этой континуальной классической картиной.

482

Теперь, познакомившись с некоторыми особенностями эволюции представлений о поле, можно вернуться к Фарадею и отчетливее увидеть, что в его творчестве было вопросом, адресованным современной науке. Прежде всего это мысль об атомах как о центрах физических объектов, охватывающих все пространство, в котором распространяются силовые поля. Атом Фарадея - непротяженный точечный центр, который не существует, если нет исходящих из него силовых линий. Фарадей обозначает через а непротяженный центр сил, а через т - поле. Атом - это не нечто независимо существующее, а конец силовых трубок. "Поэтому, - пишет Фарадей, - для меня а, или ядро, исчезает, а вещество состоит из сил, или m; в самом деле, какое представление мы можем составить себе о ядре независимо от его сил? Все наши наблюдения и знания об атоме, самое наше воображение ограничиваются представлениями о его силах: на какую же мысль можно еще опереть наше представление о некоем а, независящем от признанных сил? Мозг, только что приступивший к этому вопросу, возможно, найдет затруднительным думать о силах материи, независимых от чего-то отдельного, что должно называться материей, но, конечно, гораздо труднее и даже невозможно думать или воображать эту материю независящей от сил. Но силы нам известны, и мы узнаем их в каждом явлении Вселенной, а отвлеченную материю - ни в одном; зачем же тогда предполагать существование того, чего мы не знаем, чего мы не можем себе представить и для чего нет никакой научной необходимости?" [5]


5 Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству, т. II. М. - Л., 1951, с. 400.


Таким образом, Фарадей переходит от чисто кинетической концепции материи Декарта к динамическому представлению: атом - это нечто связанное с другими атомами силовыми линиями, и именно в этих линиях - бытие атома. Материя, не обладающая динамическими свойствами, лишена в принципе сенсуальной постижимости: "Все наши наблюдения и знания об атоме ограничиваются представлениями о его силах". Здесь еще раз


483

видна сенсуальная, эмпирическая компонента рационализма. Заполнение пространства материей, лишенной иных свойств, кроме пространственных, лишенной индивидуализации тел, - это чисто мысленная операция, здесь нечего делать экспериментатору. Следует обратить внимание на эту в общем ускользавшую от внимания связь экспериментального гения и экспериментального темперамента Фарадея с произведенным его "Экспериментальными исследованиями по электричеству" переворотом в представлениях о физической субстанции. Субстанция, обладающая сенсуально постижимыми и экспериментально регистрируемыми свойствами, - это для Фарадея совокупность силовых линий.

Форма атома, продолжает Фарадей, обозначает только относительную интенсивность направленных в разные стороны сил.

"Если сила направлена от данного центра единообразно во все стороны, тогда поверхность равной интенсивности силы будет сферой. Если же эти силы убывают с расстоянием по-разному в разных направлениях, тогда поверхность равной интенсивности, соответствующая форме атома, может быть поверхностью сфероида или любого другого геометрического тела. Отсюда вытекает взаимная проницаемость материи. Границы каждого атома простираются по крайней мере до границ Солнечной системы.

Высказанный здесь взгляд на строение материи, по-видимому, неизбежно влечет за собой вывод, что материя заполняет все пространство, на которое распространяется тяготение (включая Солнце и его систему), ибо тяготение есть свойство материи, зависящее от некоторой силы, и именно из этой силы состоит материя. В этом смысле материя не просто взаимно проницаема, но каждый атом простирается, так сказать, на всю Солнечную систему, сохраняя свой центр сил" [6].

6 Там же, с. 403.


Этот взгляд отнюдь не однозначная и позитивная физическая концепция. Это программа, адресованная будущему. Конкретная физическая схема магнитных сил с продольным натяжением и поперечным распором не реализовала указанной программы. Только сейчас мы подходим к представлению об элементарных частицах, бытие

484

которых обусловлено их взаимодействием. Разумеется, то, что в наше время говорят об элементарных частицах, очень далеко от фарадеевой концепции динамических центров. Но сейчас, по-видимому, придется оставить представление о "голой" частице, которая существует в отсутствие других частиц, в отсутствие полей. В своем отличии от простой кинетической схемы: в пустоте движутся независимые в своем бытии частицы - концепция Фарадея была обращена в будущее.

Она и сейчас обращена в будущее. В будущее теории относительности и квантовой механики. Их будущее, как мы знаем, в синтезе, контуры которого сейчас еще неясны. Сравнительно ясной представляется связь между статистическими, вероятностными, квантовыми закономерностями микромира и динамическими, точными, релятивистскими закономерностями макромира. Менее ясен характер ультрамикросконических закономерностей. В пространственно-временных областях атомного масштаба мы встречаем совершенно новое, неизвестное классической науке соотношение между: 1) полем - преображенным, обретшим физическое бытие демокритовым "небытием" - и 2) демокритовым бытием - частицами. Волновое поле - это поле вероятностей: простая функция амплитуд его колебаний представляет собой вероятность пребывания частицы в данной точке в данный момент. Это кажется поворотом от фарадеевой концепции поля к старой, формальной. Поворотом от фарадеевой концепции пространства, ставшего физической реальностью, к старому "небытию", где распределены сенсуально нерегистрируемые математические, а не физические значения поля. Таким было поле в физике до Фарадея. Теперь можно рассматривать поле как распределенные в пространстве и во времени значения вероятности пребывания частицы, как некоторое формальное построение. Так смотрели на волны де Бройля сторонники чисто корпускулярного представления. С другой стороны, существовала континуально-волновая картина, в которой волновое поле уподоблялось классическому волновому процессу в некоторой среде. Принцип дополнительности Бора приводит к совершенно новой концепции поля: и корпускулярный и волновой аспекты - это компоненты физической реальности. Поле вероятностей реально участвует в физических процессах, волны де Бройля дифра-

485

гируют и интерферируют, они не в меньшей степени наблюдаемы, чем какие-либо другие физические объекты. И тем не менее это реальное поле есть поле вероятностей.


Понятие вероятности становится еще более физическим, когда говорят о закономерностях ультрамикроскопического мира. Здесь речь идет не только о вероятности того или иного поведения частицы (ее пребывания в данной точке, ее импульса и т.д.), но и вероятности ее бытия, ее трансмутации, ее распада или возникновения.

Таким образом, для нашего времени сохраняется некоторый аналог старой тенденции - превращение понятия поля из математическо-формального понятия в физическое. Но сейчас разговор о более общей тенденции - превращении самой математики или по крайней мере некоторых ее разделов, проблем, концепций и методов в физически содержательные концепции и методы. Наиболее эффектное воплощение такой тенденции - общая теория относительности, в которой чисто математическая проблема перехода от евклидовой геометрии к неевклидовой приобретает критерий истины, становится физически содержательной проблемой, получает "внешнее оправдание".

И здесь мы естественно вспоминаем процитированное в эпиграфе замечание Максвелла и другие его замечания о математическом методе Фарадея. Сам Максвелл в своем докладе "О соотношении между физикой и математикой" говорил об области, "где Мысль сочетается с Фактом" и где математические выводы нужно рассматривать как объективные факты [7].

7 Максвелл Дж. К. Статьи и речи. М., 1968, с. 4-5.


Электродинамика Максвелла была реализацией того, что ее создатель назвал "математическим методом Фарадея". Его триумфом в XX в. была теория относительности. Его перспективы связаны с дальнейшим развитием этой теории.



486















Эйнштейн и Мах [1]

Уверенность в существовании внешнего мира независимо от познающего субъекта лежит в основе всего учения о природе.
Эйнштейн

Что мне не нравится... это общая позитивистская позиция, которая, с моей точки зрения, является несостоятельной и ведет к тому же самому, что и принцип Беркли - esse est per-cipi.
Эйнштейн

Это мнение я долгое время считал в принципе правильным. Оно неявным образом предполагает, однако, что теория, на которой все основано, должна принадлежать тому же общему типу, как и ньютонова механика: основными понятиями в ней должны служить массы и взаимодействия между ними. Между тем нетрудно видеть, что такая попытка решения не вяжется с духом теории поля.
Эйнштейн. "О принципе Маха"


Когда идет речь о философских симпатиях Эйнштейна, особенно важным становится столь характерное для его духовного развития разграничение впечатлений, оставшихся эпизодами личной жизни, и впечатлений, вошедших в русло действительной подготовки научных открытий Эйнштейна.


Кроме того, следует отметить очень своеобразное отношение Эйнштейна к философской литературе. Это звучит немного парадоксально, но Эйнштейн приписывал лишь чисто эстетическую ценность многим философским трудам, придавая большую философскую и научную цен-

1 В этой главе отношение Эйнштейна к Маху рассматривается, по преимуществу, со стороны эволюции теории относительности в направлении к последовательной полевой теории, что для Эйнштейна означало - в направлении к единой теории поля. Наиболее новое (с использованием ранее не известных по своему содержанию писем Эйнштейна) изложение эволюции взглядов Эйнштейна на концепции Маха см.: Holton G. Mach, Einstein, and the Search for Reality (Boston Studies in the Philosophy of Science), v. VI, New York, 1970, p. 165-199.

487

ность некоторым художественным произведениям. Эйнштейн как бы выслушивает то, что ему говорят философы, с благожелательной (подчас иронической) улыбкой, с сочувственным вниманием; иногда он восхищается формальным изяществом и ясностью изложения, иногда отмечает полезный негативный эффект - разрушение каких-либо фетишей, очень редко соглашается с позитивными утверждениями и никогда не выслушивает философов в позе ученика. У многих естествоиспытателей такая позиция сочеталась с "надфилософской" претензией, т.е. с повторением очень старых философских ошибок в запутанной и эклектической и в этом смысле "новой" и "независимой" форме. У Эйнштейна никогда не было поползновений стать над философией. Отношение Эйнштейна к философии XVIII-XIX вв. можно объяснить следующим образом.

<< Пред. стр.

стр. 15
(общее количество: 21)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>