<< Пред. стр.

стр. 16
(общее количество: 21)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>


Для мыслителя, воспринявшего итоги развития науки в XIX в. и усвоившего идею бесконечной сложности бытия, даже система Спинозы была слишком тесно связана с иллюзией окончательного решения мировых загадок. Мысль Гете - каждое решение проблемы содержит новую проблему - была для мыслителя девяностых - девятисотых годов почти сама собой разумеющейся. XVII столетие только стремилось к окончательному решению всех проблем, но не претендовало на такое решение и сохраняло достаточно ясную перспективу дальнейшего развития. Даже Ньютон говорил, что он кажется себе мальчиком, доставшим несколько камешков из безграничного океана непознанного. В этом смысле Ньютон был человеком XVII в., а его ученики и эпигоны - людьми XVIII в. Последний был эпохой рационализма, тянувшегося к застывшей картине мира. Реакция против такого взгляда переходила в ряде философских систем от закономерной констатации неокончательного характера достигнутых знаний к неправомерному скептицизму в отношении науки в целом. В те годы, когда Эйнштейн приобщался к философской литературе, уже существовало направление философской мысли, связывающее свои обобщения не с какой-либо картиной мира, рассматриваемой как окончательная либо априорная, а с процессом бесконечного обновления и преобразования представлений о мире. Но указанное направление не было известно Эйнштейну. Вне этого фарватера философской

488

мысли критика догматических утверждений часто принимает форму столь же догматического агностицизма. В подобной форме указанная критика отправляется от действительного витка познания, но произвольным образом абсолютизирует его и превращает критику определенной, исторически преходящей картины мира в догматическое отрицание объективной истины.


Картина мира, нарисованная в XVII в. в "Началах" Ньютона, давала достаточно поводов для критики. Критика абсолютизировалась, догматизировалась и переносилась с ньютоновых представлений на науку в целом в ряде философских выступлений, начиная с Беркли, сочетавшего критику абсолютного пространства Ньютона со своим "esse - percipi". Большей частью подобные выступления не доходили до последовательного солипсизма и останавливались на той или иной непоследовательной форме отрицания внешнего мира или его познаваемости.

Для ряда естествоиспытателей существенной оказывалась лишь негативная и частная сторона подобных выступлений - критика некоторых определенных, конкретных физических представлений и понятий.

В XVIII в. наибольшее распространение из различных направлений английского агностицизма приобрела философия Юма Как мы знаем, Эйнштейн в Берне читал основное произведение Юма "Опыт о познании". Над этой книгой просидела до полуночи "академия Олимпия" после описанного выше бегства Соловина на концерт. Эйнштейн высоко ценил произведения Юма. Что он вынес из них?

Мы располагаем свидетельством самого Эйнштейна и можем ответить на этот вопрос довольно определенным образом. Эйнштейна заинтересовало, можно ли вывести из наблюдения физических явлений существование причинной связи между ними. Юм ответил на это отрицательно. Отсюда он сделал вывод о невозможности проникнуть в область причин, вызывающих наблюдаемые явления, об ограниченности познания лишь самими явлениями и т.д. Впоследствии Кант, следуя за Юмом, пришел к утверждению об априорном характере причинности, а также пространства и времени. Однако представления Эйнштейна о материи как причине ощущений, о познаваемости объективных законов движения материи не были поколеблены чтением Юма ни в малейшей сте-



489

пени. Эйнштейн исходит из того, что ряд наблюдаемых явлений не определяет однозначным образом характер причинной связи этих явлений. Отсюда следует, что картина причинных связей в известной мере конструируется независимо от непосредственных наблюдений. Эйнштейн говорит о свободном конструировании понятий, выражаюших каузальную связь. Значит ли это, что указанные понятия имеют априорную природу или являются условными, значит ли это, что каузальные понятия произвольны в целом? Ни в коей мере. Каузальная связь процессов может выражаться при помощи различных конструкций, и в этом смысле выбор их произволен. Но для каждой из них обязательно соответствие с наблюдениями, и мы выбираем из различных конструкций ту, которая в наибольшей степени соответствует наблюдениям.

Обо всем этом придется говорить подробнее позже, потому что Эйнштейн высказал свои взгляды на происхождение каузальных понятий не в связи с чтением и оценкой философских произведений, а главным образом "в рабочем порядке" при построении новых физических концепций. Соответственно и оценка его взглядов должна быть по преимуществу оценкой не формулировок, а эвристического эффекта, роли, которую эти взгляды сыграли в ходе революции в физике.

С этой точки зрения влияние философии Юма на мировоззрение Эйнштейна ограничивалось лишь негативным эффектом. Что же касается Канта, то здесь у Эйнштейна была высказана в явной форме отрицательная оценка кантианской гносеологии. Кант поднял агностицизм Юма до уровня детально разработанной системы и дополнил его рядом концепций, тесно связанных с проблемами классической физики, интересовавшими Эйнштейна с юности, в частности с проблемами пространства и времени.

К Канту целиком относится то, что сказано выше о чисто эстетической оценке философских трудов в высказываниях Эйнштейна. Эйнштейн был последовательным противником философии Канта, неоднократно высказывал свое несогласие с кантианской гносеологией, и в особенности с идеей априорности пространства и времени. И вместе с тем Эйнштейн чувствовал некоторую симпатию к Канту, и чтение Канта доставляло ему живейшее эстетическое удовлетворение. Может быть, и не только

490

эстетическое: Эйнштейна притягивал к Канту культурно-исторический контекст классической немецкой философии. От работ Канта действительно веет духом Германии - страны Лессинга, Шиллера и Моцарта, так резко контрастирующим с духом Бисмарка, его предшественников и продолжателей. Немецкая культура XVIII в. вызывала в душе Эйнштейна сочувственный резонанс, потому что она была связана с дувшими из-за Рейна ветрами рационализма и свободомыслия. Как уже было сказано, эти веяния Эйнштейн воспринял еще в отрочестве, и они в большой мере определили его мировоззрение. Классическая философия была частью века Разума, и именно этим историческим ароматом, а не своим содержанием она импонировала очень многим. Вспомним, как Гейне - очень далекий от философии Канта - с большим историческим чутьем сопоставляет законопослушного немецкого профессора с Робеспьером [2] и юмористически, но очень серьезно описывает историю перехода от "Критики чистого разума" к "Критике практического разума" [3]. Немцы, как известно, размышляли о том, что во Франции делали, и раскаты революции звучали здесь в философии, литературе и искусстве. Эта стихия классической философии, литературы и музыки была очень близка Эйнштейну. Он по-иному относился к новой философии (как и к музыке Вагнера): здесь вступила в действие критика содержания без примиряющей, почти врожденной симпатии, которую вызывали страницы трактатов Канта.

2 Гейне Г. Собр. соч., т. 6, с. 96.
3 Там же, с. 105-106.


Эйнштейн воспринял у Юма идею, которой в сущности у последнего и не было. Юм скептически относился к познанию в целом, Эйнштейн - к конкретной ступени познания, к механике Ньютона. Между этими двумя точками зрения - пропасть: чтобы скептически относиться к конкретной, исторически ограниченной теории, нужно быть убежденным в объективной истинности науки в целом, в ее приближении к абсолютной истине; критерием при скептической оценке конкретной теории служит ее соответствие объективной действительности. Поэтому Эйнштейну было не по дороге с классической философией, развивавшейся от Юма к Канту. Он мог бы повторить известное стихотворение Шиллера, обращенное к естествоиспытателям и трансцендентальным философам:

491

Будьте врагами! Пока помышлять о союзе вам рано:
Только на разных путях правду обрящете вы [4].


4 Шиллер Ф. Собр. соч., т. 1. М., 1955, с. 290.


Классическая философия и естествознание действительно обретали истину на разных путях. Естествознание шло от Ньютона через накопление эмпирических данных и через математическое естествознание XVIII в. к идеям сохранения энергии, необратимости и эволюции. Классическая философия шла через Гегеля и Фейербаха к точке пересечения, к моменту, когда союз философии с естествознанием XIX в. стал требованием времени и осуществился в работах Маркса и Энгельса. Но этот путь был вне поля зрения Эйнштейна.

Поэтому после Спинозы Эйнштейн не находил в классической философии положительной программы познания "внеличного". Он черпал ее в классической науке XIX в. Центр тяжести его интересов перемещался в область теоретической физики. Здесь произошло нечто в известной мере аналогичное отношению Эйнштейна к математике, Б юные годы он не нашел в математике тех проблем и разделов, которые непосредственно соответствовали бы его физическим идеям. Он нашел их позднее. Что же касается философского кредо, Эйнштейн и впоследствии не пошел дальше рационализма Спинозы.

Отношение Эйнштейна к позитивизму девяностых и девятисотых годов может быть сформулировано очень просто, если иметь в виду итоговые оценки и фактическую роль этих оценок в его физических работах. Если же рассматривать этот вопрос в чисто биографическом плане, он становится несколько более сложным, но и в этом случае он несопоставим ни по сложности, пи по значению с проблемой отношения Эйнштейна к Спинозе. Здесь можно ограничиться самыми краткими замечаниями и остановиться на двух позитивистских концепциях того времени. Одна принадлежала Эрнсту Маху, и смысл ее можно вкратце выразить так: объектом науки служат комплексы ощущений, за которыми не стоит какая-либо объективная причина, существующая независимо от ощу-


492

щений; научные понятия и законы представляют собой упорядоченную, наиболее "экономную" запись ощущений. Вторая, так называемый конвенционализм, принадлежит Анри Пуанкаре; она утверждает, что понятия науки представляют собой условно принятые допущения, причем вопрос об их соответствии действительности отбрасывается, как выходящий за пределы науки.

Отношение Эйнштейна к философии Маха высказывалось не раз в очень отчетливой и категорической форме. Первоначально Эйнштейн в некоторой мере сочувствовал этой философии, впоследствии же он питал к ней определенную антипатию. Среди выступлений Эйнштейна по философским и научным вопросам трудно найти более резкий эпитет, чем тот, который дан в выступлении на заседании Фрапцузского философского общества ("Мах - жалкий философ").

Вместе с тем Эйнштейн в течение долгих лет руководствовался тезисом отнюдь не философским, а относящимся к механике, выдвинутым в "Механике" Маха в связи с критикой понятия абсолютного пространства. Мы позже подробнее разберем указанный тезис, а сейчас следует сказать несколько слов о связи между этим тезисом и критикой ньютоновой концепции у Маха, с одной стороны, и философией Маха, с другой.

Тезис Маха, о котором идет речь, мы изложим пока в самой общей форме: все, что происходит в мире, объясняется взаимодействием материальных тел. Разумеется, здесь нет ничего нового, мы встретили в сущности ту же идею у Спинозы. Но Мах противопоставил этот тезис механике Ньютона, и Эйнштейн назвал его "принципом Маха". В механике Ньютона силы инерции (толчок вперед в экипаже, который внезапно останавливается, и т. п.) объясняются не взаимодействием тел, а изменением скорости тела, отнесенной к самому пространству. Мах считал такое объяснение неправильным.

Это, как уже было сказано, чисто механический тезис, рисующий определенную картину мира. Связана ли с ним философская позиция Маха?

Однозначной связи здесь нет; более того, картина взаимодействующих тел в качестве научной картины объективного мира несовместима с какой бы то ни было разновидностью позитивизма. Связь здесь такая же, как и в целом между критикой классической науки и скептициз-

493

мом в отношении всякой науки. Мах в своей работе по истории механики пришел к выводу, что ньютоново абсолютное пространство противоречит общей посылке классической науки - взаимодействию тел как причине всего, что происходит в мире. Но он не мог найти механическую концепцию, которая объяснила бы наблюдаемые факты без ссылок на абсолютное движение и абсолютное пространство. Помимо чисто личных причин (здесь требовался мыслитель совсем другого масштаба), Мах был очень далек от истоков новой, по сравнению с идеями Ньютона, картины мира. Мысль Маха повернула от критики ньютоновой концепции абсолютного пространства к критике ньютоновой концепции объективного пространства. Это и есть абсолютизирование ограниченного отрезка кривой познания, о котором говорил Ленин [5].

5 См.: Ленин В. И. Полн. собр. соч., т. 29, с. 322.


Эйнштейн никогда не сомневался в объективности пространства. Критика ньютоновых представлений была для пего исходным пунктом поисков новых представлений о пространстве как объективной форме существования материи. Именно с этой стороны Эйнштейна и заинтересовали взгляды Маха. Вскоре он увидел неправомерный характер гносеологических выводов Маха из критики ньютоновой механики и различие между механическим "принципом Маха" и махизмом как философским направлением.

"Принцип Маха" фигурировал в работах Эйнштейна . долго; только в конце жизни Эйнштейн увидел ограниченный характер этого принципа. Интерес к философии Маха был у Эйнштейна мимолетным, закончился до разработки теории относительности (может быть, в связи с ее разработкой) и сменился отрицательным отношением к махизму.

Среди махистов были распространены самые разнообразные взгляды на идеи Эйнштейна. Сам Мах не признавал теории относительности. Некоторые махисты пробовали интерпретировать концепцию Эйнштейна в качестве иллюстрации позитивистского понимания науки. Когда смысл теории относительности был разъяснен в ряде выступлений Эйнштейна, значительное число учеников Маха почувствовало необходимость несколько реформировать позицию учителя. Такая реформа была проведена в связи с так называемым логическим позитивизмом. Сторонники


494

его перенесли центр тяжести субъективного "опыта" в область экспериментальной проверки логических конструкций. Но проверке подлежит не соответствие между конструкцией и объективной действительностью, а ее субъективная ценность. Центром "логического позитивизма" была группа физиков и философов в Вене. К этому так называемому венскому кружку принадлежал Филипп Франк - автор упоминавшейся уже монографии об Эйнштейне.

К концепции Пуанкаре Эйнштейн никогда не питал симпатий. Некоторым казалось, будто начиная с тридцатых годов Эйнштейн приблизился к мысли Пуанкаре о научных законах и понятиях как о чем-то свободно и произвольно выбранном в порядке общей условной договоренности ученых. Эйнштейн действительно при разработке единой теории поля в тридцатые - пятидесятые годы часто подчеркивал критерий стройности и общности физической теории, и это могло питать иллюзию, будто речь идет о выборе теории без учета ее соответствия объективной действительности.

В начале творческого пути в работах, излагающих специальную теорию относительности, Эйнштейн чаще подчеркивал роль непосредственного наблюдения и необходимость оперировать в физике принципиально наблюдаемыми величинами и понятиями. Но нельзя забывать, что, когда два человека говорят одно и то же, они говорят но одно и то же, особенно если один из этих людей Эйнштейн. Мах и Эйнштейн оба говорили об "опыте", "наблюдении" и т.д., но Мах понимал под этими терминами нечто не связанное с субстанциальными процессами. Эйнштейн же понимал "опыт" и "наблюдение" как нечто обнаруживающее субстанциальные процессы. Пуанкаре и Эйнштейн оба говорили о "свободном конструировании" физической теории, но у Эйнштейна это означало лишь необходимость выбора из числа относительно свободно сконструированных теорий (т.е. не связанных однозначно с подлежащими объяснению экспериментальными данными) теории, в наибольшей степени соответствующей реальности.

На вопросе о свободном конструировании физической теории необходимо остановиться подробнее. В 1933 г. в Оксфорде Эйнштейн прочитал лекцию, в которой говорил об "истинной дороге" познания - активной деятельности человека, свободно создающего логические конструкции.

495




Эта "свободная деятельность", фигурирующая во многих выступлениях Эйнштейна, породила немало недоразумений. Филипп Франк, вообще говоря, добросовестно излагающий выступления Эйнштейна против махизма и против позитивизма в целом, хотел все же в некоторой мере сблизить взгляды Эйнштейна с неомахистской гносеологией "венского кружка" на основе этого тезиса: человек свободно создает логические конструкции [6]. Некоторые философы, стоящие на материалистических позициях, видели в "свободной деятельности" не только весьма условную и не слишком ясную терминологию, но и уступку субъективистской гносеологии по существу, противоречащую многочисленным выступлениям Эйнштейна против концепции независимого от опыта априорного знания и против конвенционализма. Чтобы приблизиться к смыслу, который вкладывал Эйнштейн в понятие "свободной деятельности" познания, приведем выдержку из оксфордской лекции:

"Я убежден, что чисто математические конструкции позволяют найти понятия и связывающие их законы, которые дают ключ к явлениям природы. Опыт, разумеется, может руководить нашим выбором нужных математических понятий, но он практически не может быть источником, из которого они вытекают. В известном смысле я считаю истиной, что чистая мысль способна ухватывать реальное, как об этом мечтали древние" [7].

6 Frank, 282-283.
7 Ibid., 283.


Эта декларация прав "свободной мысли" была направлена против эмпиризма Маха, против "чистого описания" и прикованности научных конструкций к феноменологическим констатациям. Но не переходит ли Эйнштейн на позиции кантианского априоризма, не утверждает ли он, что разум свободно выводит картину мира из априорных, присущих ему самому форм познания или из произвольного соглашения в духе Пуанкаре?

У нас есть совершенно определенный критерий для ответа на этот вопрос. Водораздел создается признанием объективности бытия. Поэтому ответ должен быть отрицательным: Эйнштейн стоит на позиции объективности бытия и его познаваемости, он видит в содержании познания отображение бытия, физические идеи Эйнштейна связаны именно с такой гносеологической позицией. Каков же смысл "свободной деятельности сознания"?

496

Сознание создает конструкции, которые не навязаны опытом, - гипотетические конструкции. Опыт - конкретные наблюдения - руководит нами при выборе таких конструкций, но они не следуют однозначно из опыта. Они выводятся из общих принципов. Однако эти принципы не априорны. Они вытекают из общего представления о мире, выросшего из всей суммы наблюдений, из всего исторически развивающегося познания мира.

Тот факт, что выводы, вытекающие из общей концепции мира и не вытекающие из конкретных наблюдений (например, предсказание существования Нептуна, не следующее в смысле однозначной обязательности из наблюдения звездного неба, а "свободно" выведенное из каузальной концепции мироздания), сталкиваясь с наблюдениями, соответствуют им, означает для Эйнштейна опровержение субъективизма в его последовательной форме, т.е. солипсизма. В "Ответе на критику" - статье, заключающей сборник "Albert Einstein: Philosopher-Scientist", Эйнштейн говорит, что позитивизм ведет к "esse - percipi". Против позитивизма свидетельствует постоянное подтверждение общей концепции мира, подтверждение его материальности и единства. Если выводы из этой концепции, не вытекающие непосредственно из явлений, подтверждаются опытом, значит познание не ограничено явлениями, оно может проникать за пределы явлений, находить вызывающие их объективные причины. Таким образом, "свободная деятельность сознания" была в глазах Эйнштейна аргументом против Беркли и его эпигонов.

Почему "чисто математические конструкции позволяют найти понятия и связывающие их законы, которые дают ключ к явлениям природы"? Почему "чистая мысль способна ухватить реальное, как об этом мечтали древние"?

Эти эпистемологические утверждения Эйнштейна зиждутся на онтологическом постулате: мир - это не хаос отдельных процессов, а нечто единое, процессы природы объединены определяющей их ход универсальной каузальной связью. Мы постигаем эту связь и тем самым проникаем за пределы явлений, причем существование лежащей за ними объективной причины доказывается совпадением "свободных" (т.е. вытекающих из общей концепции мира, но не предопределенных данным конкретным наблюдением) конструкций с результатами эксперимента.

497

Такая онтологическая и гносеологическая схема предполагает, что математические утверждения могут соответствовать или не соответствовать результатам физического эксперимента, что сразу исключает и примитивное представление о каждой геометрической теореме как о простом описании наблюдаемых тел, и представление об основах геометрии как о результате соглашения или же как об априорном достоянии человеческого разума.

Чрезвычайно ясное изложение концепции "свободной деятельности сознания" дано в статье Эйнштейна "Влияние Максвелла на эволюцию понятия физической реальности". Здесь прежде всего говорится об уверенности в объективности мира как об основе науки. Далее Эйнштейн говорит о необходимости умозрительных конструкций для познания реального мира.

"Уверенность в существовании внешнего мира независимо от познающего субъекта лежит в основе всего учения о природе". Но восприятия не дают непосредственным образом сведений об этом внешнем мире, об этой "физической реальности", и последняя может быть нами постигнута умозрительно. Поэтому наши представления о реальности никогда не могут быть окончательными. Чтобы они находились в согласии с наблюдаемыми фактами логически безукоризненным - насколько это возможно - образом, нам нужно быть готовыми к изменению указанных представлений - фундаментальных аксиом физики [8].

8 См.: Comment je vois le monde, 194.


Умозрение, о котором здесь идет речь, отнюдь не противостоит наблюдениям. Оно нe имеет самостоятельных (например, априорных, как у Канта, или условных, как у Пуанкаре) источников помимо наблюдений. Но оно противостоит отдельным наблюдениям, потому что последние не дают картины, тождественной действительности. Неаприорная и несводимая к условному соглашению природа умозрения выражается в неокончательном характере умозрительных конструкций вплоть до самых фундаментальных аксиом физики. Они зависят от наблюдений в целом, но это понятие "в целом" означает бесконечно растущее множество экспериментов, последовательно толкающих

498

физику ко все более адекватному описанию реальности. Аксиомы физики могут пересматриваться, более того, неизбежно должны пересматриваться, но это не относится к утверждению о независимости существования физической реальности от познающего субъекта. Такое утверждение - общая предпосылка какой угодно физической теории.

Итак, "свобода" познания - это свобода от конкретных и частных результатов наблюдения и зависимость от общей идеи мироздания - итога наблюдений, эксперимента и практики в целом. Отсюда следует признание ценности научных концепций, которые не вытекают однозначно из наблюдений (хотя и подсказаны наблюдением) и выдвинуты активной деятельностью сознания. Такие концепции называются гипотезами. Они выдвигаются "в кредит" с последующей проверкой, которая может их отвергнуть или сделать однозначными теориями.

Историческим образцом гипотезы, вытекающей из общих принципов, была для Эйнштейна античная атомистика. В 1930 г., ознакомившись более подробно с системой Демокрита благодаря книге, выпущенной Соловином, Эйнштейн написал Соловину несколько слов о своем впечатлении. В этом письме Эйнштейн смотрит на Демокрита не в исторической перспективе, а как на современника. Сейчас важнее всего отметить, что восхищение Эйнштейна вызвала твердая уверенность Демокрита в абсолютном всевластии физической причинности.

"Достойна восхищения твердая вера в физическую причинность, которая не останавливается даже перед волей homo sapiens. Насколько мне известно, только Спиноза был так же радикален и последователен" [9]. Философия Спинозы была для Эйнштейна эталоном детерминизма.

9 Lettres a Solovine, 54-55.


Картина мира, в которой нет ничего, кроме атомов, их движения и взаимодействия, долгое время была для Эйнштейна идеалом научного объяснения природы. Работы Эйнштейна о броуновском движении доказали, что за специфическими макроскопическими процессами стоят движущиеся и сталкивающиеся молекулы. Эйнштейновская теория излучения рассматривает свет как совокупность движущихся частиц. Теория относительности освободила классическое представление о природе от абсолютов,

499

чуждых картине взаимно смещающихся, движущихся одна относительно другой материальных частиц. Правда, в конце концов идеи Эйнштейна привели к представлению о превращении частиц, которое не укладывается в указанную идеальную схему. Но этот финал в значительной мере относится не к биографии Эйнштейна, а к биографии его идей.

Для биографии Эйнштейна существенно, что научная теория, с его точки зрения, может развиваться в известных пределах, питаясь общей тенденцией, связывая объяснение некоторых фактов с исходными посылками научной картины мира все более естественным образом, все более освобождаясь от произвольных дополнительных постулатов. Она при этом оставляет будущему полную экспериментальную проверку. Таким путем, как мы видели, выросли конкретные физические теории Эйнштейна. Мы видели также, что эти теории не могли вырасти в результате лишь стихийного признания объективной реальности мира, они требовали сознательного гносеологического кредо. Идеи "надличного" мира, идеи Спинозы, обобщение исторического развития науки приводили Эйнштейна к определенной философской платформе. Эта платформа была существенной предпосылкой физических открытий. В свою очередь, физические открытия Эйнштейна делали все более определенными его гносеологические позиции. Теория броуновского движения заставила Эйнштейна отчетливее увидеть гносеологические корни отрицания реальности атомов в работах Маха. Размышления над проблемой относительности инерционного, а затем и ускоренного движения привели к более отчетливому представлению о независимости бытия от познания.

Годы дискуссий по проблемам микромира были отмечены еще более резкими, чем раньше, выступлениями Эйнштейна против позитивизма.

При этом дело не сводилось к новым аргументам в пользу объективности и познаваемости бытия. Эйнштейн находил новые углы зрения на прошлое; оценка современного положения науки и прогнозы на будущее переплетались с ретроспективными оценками. С этой точки зрения следует остановиться на содержании статьи Эйнштейна "Замечания о теории познания Бертрана Рассела" [10], написанной в 1944 г. для посвященного Расселу тома "Library of Living Philosophers".

10 Эйнштейн, 4, 248 252.

500


Эта статья показывает, как далек был Эйнштейн и от феноменалистического эмпиризма Маха, от априоризма и конвенционалистских представлений о независимости чисто логического процесса познания от опыта. Статья показывает далее, что выступления Эйнштейна против указанных гносеологических схем вытекали из самых глубоких идей мыслителя и опирались на обобщение всей истории научной мысли.

Эйнштейн пишет, что уже на заре науки появилась иллюзия априорного постижения действительности. Эта иллюзия не исчезла, Эйнштейн находит ее даже у Спинозы. Эйнштейн говорит, что эта "более аристократическая" концепция априорного постижения находит свое дополнение в "более плебейской" иллюзии: вещи, какими они нам представляются, действительно существуют. Эта наивная точка зрения является исходной для индивидуального познания и для науки в целом. Но она соответствует только детству науки, так же как и общее убеждение в априорном постижении бытия. Уже в древности люди узнали, что объективная причина ощущений отличается от явлений. В новое время наука конкретизовала это различие. Юм вывел из него скептицизм в отношении эмпирических методов познания: они, по мнению Юма, не могут проникнуть в объективный мир, стоящий за миром явлений. Затем, продолжает Эйнштейн, на арену вышел Кант. Он объявил, что достоверное знание вытекает из деятельности самого разума и его достоверность не означает соответствия знаний независимому объективному миру. В сущности этим была завершена эволюция агностицизма. Юм отказал в объективной достоверности результатам наблюдения - они не могут свидетельствовать о существовании причинной связи событий. Кант отринул объективность таких категорий, как пространство, время и причинность, - они принадлежат самому разуму в качестве априорных категорий. Далее философия агностицизма лишь повторяла Юма и Канта.

Таким образом, исторически сложились два дополняющих одно другое и внутренне связанных одно с другим направления агностицизма. Одно из них ограничивает задачи познания наблюдениями и их систематизацией. Другое вслед за Кантом рассматривает знание как результат

501

развития априорных, присущих разуму идей. Когда оказалось, что наука меняет представления, которые Кант считал априорными, агностицизм объявил их результатом соглашения, приписал им прагматическую, но отнюдь не онтологическую ценность.

Эйнштейн был прямым наследником рационализма Спинозы и материалистов XVIII в., он приписывал разуму способность адекватного постижения природы и конструкциям разума - объективную онтологическую ценность.

Но "свободно действующий разум" приводит к адекватной картине действительного мира, пользуясь понятиями, из которых выводятся заключения, допускающие экспериментальную проверку. Это основной эпистемологический тезис, отличающий позицию Эйнштейна, развивающий общую посылку рационализма Спинозы, противостоящий всем направлениям позитивизма, неоднократно высказывавшийся и, что самое главное, служивший руководящей нитью при построении физических теорий.

В свете указанной идеи Эйнштейн критикует позитивистские концепции. Для позитивистов все понятия и проблемы, которые не могут быть получены из эмпирического сырья, подлежат изъятию как "метафизические". Но это требование, если его твердо придерживаться, исключает в качестве "метафизической" любую мысль. Чтобы мышление не деградировало в метафизику или в пустой разговор, нужно только, чтобы предложения, выводимые из данной системы понятий, были достаточно тесно связаны с чувственным опытом... [11]

11 См.: Эйнштейн, 4, 252.


Этот тезис, отточенный в работе над проблемами относительности, квантовой механики и единой теории поля, позволяет Эйнштейну, несмотря на сохранившееся во многих отношениях сочувствие к философии Юма, видеть, что именно от Юма идет традиция отождествления поисков объективной истины с "метафизикой". По словам Эйнштейна, именно Юм создал опасный для философии, появившийся после его критического анализа фатальный страх перед "метафизикой", "который стал болезнью современного философствования в духе эмпиризма". Эта болезнь - двойник раннего философствования, которое хотело пренебречь опытом и отделаться от всего, что дапо чувственным восприятием [12].

502

В одной из своих статей о единой теории поля Эйнштейн показывает, какую роль играет идея сочетания и неразрывности логического мышления и эмпирического опыта в генезисе теории относительности. Нетрудно увидеть, что здесь даны обобщенные характеристики аксиоматическо-математического метода и экспериментальных поисков, т.е. "внутреннего совершенства" и "внешнего оправдания".

Приведем отрывок из этой статьи, написанный Эйнштейном в начале долголетних поисков единой теории (статья напечатана в 1929 г.):


"Характерными чертами, отличающими общую теорию относительности и еще больше третью стадию теории - единую теорию поля от других физических теорий, являются меньшая степень произвола в формальных рассуждениях, узость эмпирических основ, радикальный характер теоретических построений и, наконец, уверенность в единстве тайн природы и в способности интеллекта познать их. В этом и заключается та особенность, которая физикам, склонным к реализму и позитивизму, кажется слабостью; но рассуждающему интеллекту математика представляется чертой весьма привлекательной и даже очаровывающей. В своих блестящих исследованиях по теории познания Мейерсон дает отличное сопоставление интеллектуальных позиций теоретика-релятивиста и Декарта или даже Гегеля, не допуская при этом осуждения, которое физик, естественно, захотел бы в них найти.

Однако в конечном счете единственным компетентным судьей остается опыт. Между тем в защиту теории все-таки можно сказать одно. Прогресс научных знаний должен приводить к тому, что формальное упрощение может достигаться только ценой увеличения разрыва между фундаментальными гипотезами теории, с одной стороны, и непосредственно наблюдаемыми фактами, с другой. Теория должна переходить все больше и больше от индуктивного метода к дедуктивному, хотя самое важное для всякой научной теории требование, чтобы она соответствовала фактам, будет сохраняться всегда" [13].

12 Там же.
13 Эйнштейн, 2, 265.

503

Упомянутые здесь исследования Эмиля Мейерсона включают в качестве сквозной идеи необходимость синтеза идентифицирующей функции разума, находящего в природе тождество, и индивидуализирующей функции познания, ищущей нетождественность физических объектов и процессов с помощью эмпирического наблюдения. Констатации нетождественности опираются не на систематическое изложение науки данной эпохи, а на обобщение истории науки, в которой наблюдения не только отождествляются с другими, но и заставляют менять логические выводы, заменять их другими.

В статье, посвященной книге Мейерсона "Релятивистская дедукция", Эйнштейн пишет:

"Основная идея Мейерсона, определившая направленно всей работы, состоит, по-видимому, в том, что теорию познания можно построить не с помощью анализа мышления и рассуждений чисто логического порядка, но лишь с помощью рассмотрения и интуитивного схватывания констатации эмпирического порядка. "Констатация эмпирического", по Мейерсону, состоит из совокупности имеющихся научных результатов и их истории. По-видимому, у автора рассматриваемой книги сложилось впечатление, что основной проблемой должна была бы быть проблема соотношения между научным мышлением и содержанием данных нашего опыта, а именно: в какой мере в науках можно говорить об индуктивном методе? Он отвергает позитивизм так же, как и прагматизм, и борется с увлечением с этими философскими течениями. Хотя события и факты действительности и составляют основу всякой науки, они не являются ее содержанием, сущностью. Они просто являются теми данными, которые составляют предмет этой науки. Отсюда следует, что простую констатацию эмпирических соотношений между экспериментальными фактами нельзя считать единственной целью науки" [14].

14 Эйнштейн, 4, 98.


Гносеологические воззрения Эйнштейна эволюционировали в течение его жизни. У него не было с самого начала окончательно установившихся решений, которые затем в неизменном виде применялись бы к конкретным физическим проблемам. Выработка и уточнение гносеологических идей переплетались с их применением, иногда опережая физические концепции, иногда отставая от них.



504

При этом гносеологические принципы никогда не достигали такой стройности и цельности, какой отличались физические теории Эйнштейна.

Вместе с тем нужно сказать, что уже до появления теории относительности у Эйнштейна уже сложились основы гносеологического кредо. Они еще не стали четкими, и антипозитивистская установка Эйнштейна выражалась тогда не в каких-либо определенных оценках, а в уверенности в объективной и познаваемой гармонии мироздания. Эта уверенность была необычайно глубокой, она окрашивала всю жизнь Эйнштейна, она определяла интересы, этические позиции и эстетические склонности.

Вернемся теперь к физической идее Маха, к представлению о силах инерции, обязанных своим возникновением не ускорению относительно пространства, а действию всей совокупности образующих Вселенную тел. Здесь нам придется вспомнить о роли полевой концепции в генезисе и логической структуре теории относительности, т.е. о содержании предыдущей главы. Но и собственно философская позиция Эйнштейна, то, о чем говорилось в настоящей главе, связано с эволюцией взглядов Эйнштейна на принцип Маха.

Об этом принципе уже говорилось и в начале книги, и совсем недавно при общей характеристике отношения Эйнштейна к идеям Маха. Теперь об этом надо сказать подробнее [15].

Принцип Маха можно высказать в такой форме: поскольку взаимные смещения звезд происходят с очень малой скоростью, не сопоставимой со скоростью распространения взаимодействий, можно рассматривать совокупность звезд как звездный газ, относить инерционное движение к системе отсчета, в которой этот газ неподвижен, и считать действие этого газа причиной сил инерции.

Мах отказался от понятия абсолютного пространства. Пример Ньютона - во вращающемся ведре вода под влиянием центробежных сил поднимается к краям, в неподвижном ведре она не испытывает воздействия этих

15 Дальнейшие страницы (до конца главы) представляют собой сокращенное изложение статьи "Эйнштейн и принцип Маха", напечатанной в "Эйнштейновском сборнике" в "Organon" (по-французски) и вошедшей во второе издание "Этюдов об Эйнштейне" (М., 1970, с. 451-495).

505

сил - Мах объясняет исходя из относительности всякого движения. "Опыт Ньютона с вращающимся сосудом и оказывает то, что относительное вращение воды по отношению к стенкам сосуда не пробуждает заметных центробежных сил, но что эти последние пробуждаются относительным вращением по отношению к массе Земли и остальным небесным телам" [16].

Инерция, продолжает Мах, отнесена к неподвижным звездам, вообще к совокупности тел, образующих мир: "Если мы говорим, что тело сохраняет свое направление и скорость в пространстве, то в этом заключается только краткое указание на то, что принимается во внимание весь мир" [17]. Эта фраза должна быть интерпретирована как переход от совокупности дискретных тел, образующих Вселенную, к натянутому на эти тела пространству, к системе отсчета, в которой неподвижен звездный газ.

16 Мах Э. Механика. Историко критический очерк ее развития. СПб., 1909, с. 194.
17 Там же.


Какая позиция по отношению к принципу Маха вытекала из наиболее общих идей Эйнштейна?

Эйнштейн называл программой Ньютона классический идеал науки - такое каузальное описание мира, в котором все объясняется взаимодействием тел, в свою очередь зависящим от их положения, от пространственного распределения масс и от их скоростей. Чтобы выполнить эту программу (ей противоречило абсолютное пространство как причина сил инерции), нужно было отказаться от основ ньютоновой механики. Общая теория относительности казалась выполнением программы Ньютона, но впоследствии выяснилось, что она не укладывается в эти рамки и это связано с ее полевым характером. Обобщение классической теории поля Эйнштейн называл программой Максвелла. Программа Ньютона и программа Максвелла оказались несогласуемыми без ряда совершенно новых понятий, которые позволили явственно продемонстрировать несовместимость принципа Маха и последовательного обобщения полевой концепции.

В пределах программы Ньютона разграничение понятий тождественности физической ситуации и ковариантности физических закономерностей теряет значение. С точки зрения этой программы во Вселенной существует в


506

каждый момент некоторая конфигурация качественно неизменных, неисчезающих, тождественных себе тел и любой процесс, в том числе любой эксперимент, меняет эту конфигурацию. Изменяются некоторые расстояния между телами, и это в последнем счете единственный реальный процесс в природе. При переходе от одной системы отсчета к другой этот процесс не меняется. Никаких других реальных процессов, помимо изменения относительных положений тел, не может быть; если не изменилась конфигурация тел, значит, вообще ничего не произошло. Поэтому и ковариантность закономерностей, обнаруживаемых в двух ситуациях, становится тривиальной: двух ситуаций нет, существует лишь одна, тождественная себе ситуация.

Иначе складывается дело в рамках программы Максвелла. Возникновение тяготения в системе, которой мы приписали неподвижность, можно сравнить с появлением магнитного поля, когда мы представляем электрическое поле в качестве движущегося, или с появлением электрического поля при переходе к системе, в которой движется магнитное поле. В 1914 г. в статье "Формальные основы общей теории относительности" Эйнштейн говорил об эквивалентности гравитационных сил в неподвижной системе К и сил инерции в движущейся с ускорением, например вращающейся системе К', и затем преобразовывал системы отсчета так, чтобы неподвижной считалась система К'. Поскольку эффекты тяготения и инерции одни и те же, мы не получим каких-либо новых явлений, но получим иное объяснение ускорений, которые ранее объяснялись центробежными силами.

"Отсюда следует, - продолжает Эйнштейн, - что мы имеем все основания рассматривать вращающуюся систему К' как покоящуюся и интерпретировать поле центробежных сил как некоторое гравитационное поле. Эта интерпретация напоминает положение дел в специальной теории относительности, когда пондеромоторная сила, действующая на движущуюся в магнитном поле электрическую массу, истолковывается как действие на эту массу электрического поля, которое с точки зрения движущейся вместе с ней системы отсчета присутствует в месте расположения заряда" [18].

18 Эйнштейн, 1, 328.

507

Возможно ли с помощью подобных полевых понятий обойтись без отдаленных масс как источников поля сил инерции, как тел, притягивающих воду к краям вращающегося ведра? Можно ли отказаться от воздействия отдаленных масс при объяснении сил инерции? Можно ли в теории тяготения, ускоренного движения и сил инерции ссылаться на процессы, несводимые к изменению пространственного расположения масс и вместе с тем не относить ускоренное движение к самому пространству?

В сущности, именно такова тенденция общей теории относительности. В этой теории гравитационное поле зависит от распределения энергии, от всей совокупности агентов, воздействующих на кривизну пространства-времени. Иногда задают вопрос, может ли вызвать вращение однородного шара или кольца какой-либо физический эффект, ведь такое вращение не меняет ничего в распределении масс, не меняет ориентации вращающегося тела по отношению к другим телам. Но вращение однородного шара или кольца меняет распределение энергии, и такое изменение может дать определенный физический эффект. Эддингтон считает такой эффект противоречащим принципу Маха. Он формулирует этот принцип так: "Все механические явления могут быть в конечном счете сведены к относительному положению и к изменениям положения масс во всем мире" [19]. С такой точки зрения абсолютное вращение, т.е. вращение без изменения относительной ориентировки, не может быть причиной физических явлений и не может обладать физическим смыслом. Но вращение тела, если оно ничего не меняет в положении тела, меняет распределение энергии.

19 Эддингтон А. Теория относительности. М. - Л., 1934, с. 315.


Эддингтон рассматривает кольцо, состоящее из однородного и непрерывного вещества и вращающееся как колесо по отношению к окружающим массам. По сравнению с неподвижным кольцом вращающееся кольцо не создает какого-либо иного распределения масс, вращение не состоит в каком-либо изменении взаимной ориентации тел. Тем не менее могут существовать физические эффекты вращения, поскольку распределение энергии изменяется при вращении кольца по сравнению с его покоем. Эддингтон говорит, что вращение однородного шара или кольца имеет абсолютный (т.е. независимый от ориентировки относительно других тел) характер, если понимать под "вращением" изменение других условий, помимо распределения масс.

508

Слово "вращение" по своему привычному, кинематическому смыслу ассоциируется с изменением пространственной ориентировки. Такое изменение имеет смысл при наличии систем отсчета равноправных либо включающих одну привилегированную систему. В первом случае вращение (без кавычек, в привычном смысле перемещения масс) будет относительным и его можно "оттрансформировать", перейдя к системе отсчета, в которой вращающееся тело неподвижно. Во втором случае вращение имеет абсолютный характер и будет сопровождаться эффектами, отличающими привилегированную систему от других. Следует подчеркнуть: относительное движение - это изменение пространственного положения, пространственной ориентировки, отнесенное к одной из равноправных систем отсчета; абсолютное движение - это изменение пространственного положения в привилегированной системе отсчета. "Вращение" однородного шара и все чисто полевые процессы, в которых распределение энергии меняется без изменения пространственного положения масс, находятся вне этой контроверзы.

Почему же принцип Маха в течение долгих лет был эвристическим принципом при создании и разработке общей теории относительности и релятивистской космологии? И связанный с этим второй вопрос: что заставило Эйнштейна отказаться от принципа Маха?

В 1916 г. в "Основах общей теории относительности" Эйнштейн следующим образом излагал идеи относительности ускорения. Возьмем, предлагает он, две одинаковые по величине и форме жидкие массы, которые свободно парят в пространстве так далеко одна от другой, что можно пренебречь их взаимным тяготением. Эти две массы вращаются с постоянной угловой скоростью одна по отношению к другой вокруг соединяющей их линии. Наблюдатель, регистрирующий вращение каждой массы, покоится по отношению к другой массе. Но помимо такой регистрации возможно измерить форму каждой массы покоящимся относительно нее масштабом. Измерения привели к следующему результату: масса S1 оказалась сферой, а масса S2 - эллипсоидом вращения, она сплющена по оси вращения.

509

"Теперь, - говорит Эйнштейн, - возникает вопрос: по какой причине тела S1 и S2 ведут себя по-разному? Ответ на этот вопрос может быть только тогда признан удовлетворительным с теоретико-познавательной точки зрения, когда обстоятельство, указанное в качестве причины, является наблюдаемым опытным фактом, ибо принцип причинности только тогда имеет смысл суждения о явлениях в мире нашего опыта, когда в качестве причин и следствий в конечном итоге оказываются лишь факты, могущие быть наблюдаемыми" [20].

20 Эйнштейн, 1, 455.


Здесь придется немного остановиться. Требование принципиальной наблюдаемости процессов, фигурирующих в качестве причин и следствий, иначе говоря, требование физической содержательности исходных и конечных понятий сохраняется в физике только потому, что оно модифицируется, потому, что понятие принципиальной наблюдаемости меняется. В свое время принципиально наблюдаемыми считались процессы, однотипные с поведением макроскопических тел, а последние считались непосредственно воздействующими на органы чувств. Но классической физиологии стало известно, что на зрение действуют электромагнитные волны; стали известны и другие факты, заставившие расширить сферу принципиально наблюдаемого. Представим себе, что причиной некоторых наблюдаемых явлений служат электромагнитные волны. Разумеется, они обладают принципиальной наблюдаемостью не в меньшей степени, чем взаимные перемещения тел. Подобные процессы не учитываются представлением об изменении взаимной ориентировки тел как о единственной причине физических эффектов.

Может ли общая теория относительности освободиться от того противоречащего духу теории поля представления о "Вселенной типа ньютоновой", с которым связано включение принципа Маха в систему постулатов общей теории относительности?

Из сказанного выше следует, что этот вопрос отнюдь не может быть решен простым исключением принципа Маха. Этот принцип противоречит духу теории поля. Но разве мы можем нарисовать сейчас чисто полевую картину мира? Этот принцип связан с представлением о "Вселенной типа ньютоновой", Вселенной, где все определяется положением и взаимодействием тел. Но разве мы фактически можем вывести существование этих тел и их взаимодействие из закономерностей поля?

510

В этих вопросах звучит в сущности одна и та же констатация. Ее можно сформулировать с помощью некоторой исторической аналогии.

Ньютон не мог достичь классического идеала, того, что Эйнштейн назвал "программой Ньютона". По ряду причин Ньютон должен был отнести силы инерции не к телам, а к пустому пространству и ввести понятия абсолютного движения и абсолютного пространства. Многие мыслители, начиная с современников Ньютона, в том числе Гюйгенса и Лейбница, понимали незаконность этих понятий. Но последние могли быть исключены только на основе новых представлений, и классический идеал восторжествовал ценой таких обобщений, которые таили радикальный отказ от этого идеала как исходного принципа науки.

Аналогичным образом Эйнштейн не имел возможности реализовать то, что можно было бы назвать "программой Эйнштейна" и что включало отказ от принципа Маха. Многие физики (в том числе сам Эйнштейн в автобиографическом очерке 1949 г.) понимали незаконность включения принципа Маха в число постулатов общей теории относительности как теории поля. Но так же, как в классической физике, критика абсолютного пространства не привела в течение двух с половиной веков от Ньютона до Эйнштейна к принципу Маха, так же критика принципа Маха в релятивистской физике не привела (пока не привела и, разумеется, тут не потребуется двух с половиной столетий) к космологической теории, однозначным образом исключающей этот принцип. Не привела, несмотря на наличие логически безупречных аргументов, не менее сильных, чем аргументы против абсолютного пространства, выдвигавшиеся с 1687 г. ("Математические начала натуральной философии") до 1916 г. ("Основы общей теории относительности").

Принципу Маха противостоит теория относительности как полевая теория. Но является ли она уже сейчас полностью полевой?

511

"Одна теория отличается от другой, - пишет Эйнштейн, - главным образом выбором "кирпичей" для фундамента, т.е. ни к чему несводимых основных понятий, на которых построена вся теория. В классической теории (механика) такими основными понятиями являются материальная точка, сила взаимодействия между материальными точками и инерциальная система (последняя составляется из декартовой системы координат и временной координаты). С ростом наших знаний об электромагнитном поле к числу основных понятий прибавилось понятие поля, рассматриваемого как второй носитель энергии" [21].

Обратимся, однако, к тем модификациям, которые внесены в критерий выбора "кирпичей" и в само это понятие теорией относительности. Последняя не только изменила смысл такого исходного понятия, как инерциальная система (включив в это понятие постулат постоянства скорости света). "Теория предполагает далее, что мы можем отбросить концепцию материальной точки и иметь дело только с концепцией поля", - говорит Эйнштейн после приведенных строк о "кирпичах" физической теории. Речь идет о специальной теории относительности. Она, релятивируя одновременность, исключает образ Вселенной как системы материальных точек, которые своей дислокацией и мгновенным значением потенциальных энергий предопределяют состояние Вселенной в последующие мгновения.

Общая теория относительности еще радикальнее переходит от этого образа (постулируемого принципом Маха) к полевому представлению. Из числа элементарных, исходных понятий исключается инерциальная система. "В общей теории относительности инерциальная система заменяется полем смещений, которое является составной частью единого поля, представляющего собой единственное средство описания реального мира. Пространственный аспект реальных вещей, таким образом, полностью выражается полем, зависящим от четырех координат - параметров; он есть свойство этого поля" [22].

21 Эйнштейн, 2, 787.
22 Там же, с. 788.


Речь идет об общей теории относительности как о полевой теории. Но такая теория относительности была для Эйнштейна идеалом (как для Ньютона могла бы быть идеалом, а для классической механики в целом действительно была идеалом, схема мироздания, состоящего только из взаимодействующих материальных точек), а не


512


достигнутой позицией. В конце книги "Сущность теории относительности", указывая на необходимость полевого представления, чтобы избежать включения инерциальной системы в число исходных понятий, Эйнштейн пишет:

"По этой причине я не вижу в существующей ситуации другого возможного пути, кроме чисто полевой теории, которая, впрочем, должна тогда решить такую чрезвычайно трудную задачу, как вывод атомистического характера энергии" [23].

По отношению к чисто полевой теории, которой может быть только теория единого поля, общая теория относительности служит предварительным, вынужденным по своему ограниченному характеру построением.

Вспомним об уже излагавшейся схеме регенераций - сдвигов в клетках дискретного пространства-времени. От импульса, т.е. от диссимметрии этих сдвигов, зависит близость ультрамикроскопической траектории к макроскопической и близость макроскопической скорости частицы к ультрамикроскопической скорости, равной скорости света [24].

23 Там же, с. 789.


24 См. гл. "Единая теория поля", с. 371-374 и указанную там статью "Complementarity and Relativity".


Но диссимметрия теряет смысл, когда нет симметрии. Если диссимметрия пропорциональна импульсу частицы, то ее массе пропорциональна симметрия. Последняя служит мерой энтропии в обобщенном смысле, мерой отсутствия макроскопических закономерностей, так же как энтропия в обычном термодинамическом смысле служит мерой симметрии случайных сдвигов молекул и при своем максимуме соответствует полному отсутствию макроскопических перепадов и возможности макроскопических процессов в состоящей из микроскопических объектов системе.

При отсутствии диссимметрии вероятностей сдвигов, т.е. при максимальной симметрии, шансы регенерации во всех направлениях одинаковы и существует полная неопределенность направления, которая макроскопически выражается в покое частицы. Эта симметрия нарушается диссимметризирующим импульсом. Диссимметризирующий импульс должен преодолеть определенную энтропию, т.е. некоторую количественную меру симметрии, создать


513

неравенство вероятностей между сдвигом, направленным в положительном направлении линии диссимметрии, и сдвигом в противоположном, отрицательном направлении. Меру такой диссимметрии вероятностей можно назвать негэнтропией, так называют меру макроскопической упорядоченности статистического множества микропроцессор, меру возможности макроскопических процессов. Каждой скорости на макроскопической траектории соответствует определенная мера диссимметрии. Чтобы перейти к другой мере диссимметрии, нужно преодолеть всю ту энтропию, которая стоит за существующей сейчас диссимметрией. Чем больше преодоленная энтропия, тем больше диссиммстрия, иными словами, чем больше скорость частицы, тем большая интенсивность диссимметризирующего поля требуется для перехода к более высокой диссимметрии; чем, таким образом, выше скорость частицы, тем больше коэффициент пропорциональности между силой и ускорением, тем больше масса частицы.

Ответственными за диссимметрию мы считаем локальные импульсы, соответствующие неравномерностям в распределении энергии в пространстве. Но какой фактор ответствен за симметрию?

Естественной представляется мысль об однородном распределении энергии как о факторе, вызывающем определенную интенсивность симметрии у каждого типа частиц, иначе говоря - о Вселенной в тех масштабах, где локальные неоднородности, вплоть до расстояний между скоплением галактик, оказываются пренебрежимо малыми. Такое предположение соответствует - лучше сказать, не противоречит - некоторым моделям Метагалактики, в особенности замкнутым моделям. Если модель конечной Метагалактики позволяет избежать парадокса бесконечного тяготения в каждой точке, она может объяснить и конечные значения масс покоя элементарных частиц.

Метагалактическое поле измеряется не каким-либо вектором, а скаляром - значением массы. Это объясняется его полной изотропностью: в любом направлении частице противостоит одна и та же "толща" действующей на частицу Метагалактики. Такая изотропия гарантирует симметрию вероятностей элементарных сдвигов и скалярный характер эффекта метагалактического поля.

514

Можно было бы продолжить космологические гипотезы, вытекающие далеко не однозначным образом из идем дополнительности диссимметрии вероятностей регенераций, обязанной локальным полям, и симметрии вероятностей, обязанной изотропному метагалактическому полю. Но нет смысла уходить в сторону от основной задачи уже высказанных гипотез - демонстрации логической возможности такой модели мира, которая сохраняет для космических масштабов принцип воздействия макроскопических условий на локальные процессы и вместе с тем отказывается от схемы небесных тел, вызывающих своим воздействием силы инерции.

Речь здесь идет о космосе отнюдь не в ограниченном смысле совокупности небесных тел, а о гораздо более общем и точном понятии, охватывающем все частицы и, соответственно, все поля, все средоточия энергии. Разумеется, такое предположение противоречит принципу Маха, который не может остаться в немеханической картине мира именно потому, что он ограничивает агенты, действующие на локальные тела, совокупностью других тел и вследствие этого не укладывается в рамки новой, полевой концепции.

Подобная схема является историко-физической моделью, она не претендует ни на что большее, чем возможность охарактеризовать современное состояние проблемы с помощью конструкции, показывающей логическую допустимость замены принципа Маха другим, полевым по своему характеру принципом.

















Эйнштейн и Бор

Ответы на общие вопросы, в свое время вызывавшие ожесточенные дискуссии, в наши дни известны каждому начинающему. А мне хочется сегодня, когда Эйнштейна уже нет с нами, сказать, как много сделал для квантовой физики этот человек с его вечным, неукротимым стремлением к совершенству, к архитектурной стройности, к классической законченности теорий, к единой системе, на основе которой можно было бы развивать всю физическую картину. В каждом новом шаге физики, который, казалось бы, однозначно следовал из предыдущего, он отыскивал противоречия, и противоречия эти становились импульсом, толкавшим физику вперед. На каждом новом этапе Эйнштейн бросал вызов науке, и, не будь этих вызовов, развитие квантовой физики надолго бы затянулось.
Нильс Бор


В то время когда Эйнштейн в Берлине искал пути к общей теории относительности, в Копенгагене началось новое движение в теоретической физике, которое вскоре оказалось в центре общего внимания. Нильс Бор применил квантовые идеи к объяснению строения атома.

Исходным пунктом генезиса атомной физики был периодический закон Менделеева. За сорок лет, прошедших с 1869 г. - года открытия периодического закона, - было сделано немало попыток физической интерпретации периодичности. Многие стремились объяснить, почему в ряду элементов, расположенных в порядке возрастания атомного веса, периодически, через определенное число элементов, повторяются химические свойства, появляются сходные по своим свойствам элементы. Открытие дискретных частей атома позволило решить задачу.

В 1911 г. Резерфорд своими экспериментами доказал, что атом состоит из ядра, находящегося в центре атома и занимающего ничтожную часть его объема, а также из отрицательно заряженных частиц - электронов, движущихся вокруг ядра. Эта первоначальная схема впоследствии стала более сложной. Был выяснен состав ядер:

516

в них находятся протоны, несущие положительный электрический заряд, и электрически незаряженные нейтроны. Орбиты электронов располагаются как бы слоями; близкие орбиты образуют оболочки атомов; в ряду все более тяжелых атомов, т.е. атомов, включающих все больше ядерных частиц и соответственно все большее число обращающихся вокруг ядра электронов, мы встречаем сначала одну оболочку, потом две и т.д. На внешней оболочке, при переходе к все более тяжелым атомам, мы встречаем один, два, три и т.д. электрона, потом, когда орбита заполнена, мы снова встречаем один, два и т.д. электрона на следующей оболочке. Каждая оболочка заполняется определенным числом электронов. Таким образом, в ряду все более тяжелых атомов через определенное число номеров встречаются атомы с тем же числом внешних электронов, т.е. электронов, находящихся на внешней оболочке. Поскольку химические и некоторые физические свойства элементов зависят от числа внешних электронов, эти свойства периодически повторяются.

Однако представление об электроне, обращающемся по орбите, не согласуется с законами электродинамики. Такой электрон должен излучать электромагнитные волны, которые постепенно будут уносить энергию электрона, и последний, двигаясь все медленнее, в конце концов не сможет противостоять притяжению ядра и упадет на ядро. Подобный вывод противоречит устойчивости атомов.

Чтобы выйти из наметившегося, очень тяжелого противоречия, Нильс Бор предположил, что электрон может двигаться лишь по некоторым определенным орбитам, которым соответствуют определенные значения энергии движущегося электрона. Находясь на орбите, электрон не излучает электромагнитных волн. Он излучает их, перескакивая с одной орбиты на другую. При этом энергия атома уменьшается на величину, равную разности между энергией, свойственной покинутой орбите, и энергией, свойственной достигнутой орбите. Энергия эта уносится электромагнитным излучением. Электромагнитное излучение состоит из открытых Эйнштейном квантов света - фотонов. Переход электрона на другую орбиту вызывает излучение фотона.

517

На Эйнштейна произвела очень сильное впечатление блестящая интуиция Бора, выдвинувшего свои постулаты задолго до того, как они могли быть выведены сколько-нибудь строгим образом из более общих допущений, и исходившего из крайне отрывочных и, как казалось, не связанных друг с другом экспериментальных данных. Вплоть до середины двадцатых годов идея квантования излучения и существования квантов света представлялась крайне зыбкой почвой для развития физики. Классические основы физики были подорваны этой идеей, но на смену им еще не пришли новые фундаментальные законы механики и электродинамики.

"Это было так, - вспоминает Эйнштейн, - точно из-под ног ушла земля и нигде не было видно твердой почвы, на которой можно было бы строить. Мне всегда казалось чудом, что этой колеблющейся и полной противоречий основы оказалось достаточно, чтобы позволить Бору - человеку с гениальной интуицией и тонким чутьем - найти главнейшие законы спектральных линий и электронных оболочек атомов, включая их значение для химии. Это кажется мне чудом и теперь. Это наивысшая музыкальность в области мысли" [1].

"Наивысшая музыкальность" - это интуиция, связывающая внешнее оправдание с еще не достигнутым внутренним совершенством. Теория Бора, его парадоксальные постулаты о движении электронов по орбитам без излучения были примером подобной интуиции.

Понимание этой интуиции, оценка, которую Эйнштейн дал в те годы теории Бора, проливают свет на самые основные черты и стиль эйнштейновской мысли. Симпатии Эйнштейна отнюдь не принадлежали новой теории, ее характер противоречил тому, что Эйнштейн считал идеалом физики. В 1961 г. в Москве, в Институте физических проблем, Нильс Бор вспоминал первую реакцию Эйнштейна на боровскую модель атома. Эйнштейн сказал: "Что же, все это не так далеко от того, к чему мог бы прийти и я. Но если все это правильно, то здесь - конец физики" [2].

1 Эйнштейн, 4, 275.
2 См.: Наука и жизнь, 1961, № 8, с. 77.


Даже в устах Эйнштейна эта реплика поражает своей емкостью - обилием, общностью и глубиной содержащихся в ней мыслей: "Все это не так далеко от того, к чему мог бы прийти и я". Квантовая теория подвела физику к


518

новой картине движения электронов в атоме. Картина эта оказалась парадоксальной. Эйнштейн увидел или интуитивно почувствовал, что объяснение парадоксальных постулатов Бора приведет к еще более общим парадоксам, что они сломают или ограничат ту идеальную, стройную и рациональную картину мира, которая просвечивала через строки философских трактатов Декарта и Спинозы, получила мощную опору (но вместе с ней чуждые такой картине абсолюты) в механике Ньютона и в конце концов приобрела гармоничную форму в теории относительности Эйнштейна. Разработка такой картины была для Эйнштейна сущностью физики. Поэтому он говорил о теории Бора: "Если все это правильно, то здесь - конец физики". В годы, когда модель атома Бора обсуждали с самых различных сторон (например, со стороны ее применимости к атомам, более сложным, чем атом водорода), Эйнштейн увидел в новой теории гораздо более общую и глубокую черту - крушение или по крайней мере ограничение того идеала, который в глазах творца теории относительности был опорой самого существования физики.

Бора, напротив, в теории фотонов и в его собственных конструкциях привлекала именно эта тенденция, нарушающая строгие каноны классического идеала. Его интуиция непосредственно вела не к разрушению классического идеала, а, если можно так выразиться, к смягчению и размыванию тех очертаний, в которых он был воплощен. Бора недаром называют мастером полутени - "Рембрандтом физики", имея, впрочем, в виду позднейшие идеи, размывавшие строгий и точный рисунок классической науки. Можно было сопоставить Бора и с теми художниками начала XIX столетия, которые вслед за Гойей отказались от унаследованного от двух прошлых столетий идеала ясности в живописи.

<< Пред. стр.

стр. 16
(общее количество: 21)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>