Главы 4-5

В.Гейзенберг.

Физика и философи

В.Гейзенберг, Физика и философия, М., Наука, 1989, сс. 3-132.

Перевод с немецкого И. А. Акчурина и Э. П. Андреева

Часть 4-5.

IV. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ И ИСТОКИ УЧЕНИЯ ОБ АТОМЕ

Понятие "атом" много старше естествознания нового времени. Оно имеет

свои истоки в античной натурфилософии, являясь центральным понятием

материализма Левкиппа и Демокрита. С другой стороны, современное понимание

атомных явлений имеет весьма малое сходство с пониманием атома в прежней

материалистической философии. Более того, можно сказать, что современна

атомная физика столкнула естествознание с материалистического пути, на

котором оно стояло в XIX веке. Поэтому было бы интересно сопоставить

становление понятия атома в греческой философии и его понимание в

современной науке.

Идея о существовании последних, наименьших неделимых частиц материи

возникла в тесной связи с развитием понятий материи, бытия и становления,

характеризующих первый период греческой философии. Этот период начался в VI

веке до н. э. с Фалеса, основателя милетской школы, который, согласно

Аристотелю, считал, что вода есть материальная основа всех вещей. Каким бы

странным ни казалось это высказывание, оно, как подчеркнул Ницше, выражает

три основные философские идеи. Во-первых, это высказывание содержит вопрос о

материальной основе всех вещей. Во-вторых, оно содержит требование

рационального ответа на этот вопрос без ссылки на мифы и мистические

представления. В-третьих, оно содержит предположение о возможности понять

мир на основе одного исходного принципа.

Высказывание Фалеса было первым выражением идеи об основной субстанции,

об основном элементе, из которого образованы все вещи. В этой связи слово

"субстанция", конечно, не имеет еще четкого материалистического смысла,

который в настоящее время приписывается этому слову. В это понятие о

субстанции включалось и понятие жизни; согласно Аристотелю, Фалес также

утверждал, что все вещи "полны богов". Все это имеет отношение и к

материальной основе вещей. Нетрудно представить, что Фалес пришел к своим

взглядам главным образом путем метеорологических наблюдений. Очевидно, что

среди множества вещей именно вода может принимать самые разнообразные формы

и быть в самых разнообразных состояниях. Зимой она становится льдом и

снегом. Она может превратиться в пар. Из нее состоят облака Она превращаетс

в землю, где река образует свою дельту, и она в виде родника может

образоватьс

из земли. Вода является условием всякой жизни. Следовательно, вообще

если имеется что-либо, подобное основному элементу, основной материи, то

естественно считать в качестве основного элемента воду.

Идея первоматерии (основного вещества) развивалась Анаксимандром --

учеником Фалеса. Анаксимандр отрицал, что первоматерией может быть

обыкновенная вода или какая-нибудь другая известная субстанция. Он учил, что

первоматерия бесконечна, вечна, неизменна и заполняет собой весь мир. Эта

первоматерия преобразуется в различные, известные нам из опыта субстанции.

Согласно Теофрасту5, Анаксимандр считал, что из чего возникают вещи, в то же

самое они должны и вернуться, согласно справедливости, ибо за

несправедливость они должны нести наказание в установленное время. В этой

философии решающую роль играет антитеза бытия и становления. Первоматерия --

неизменное, бесконечное, недифференцированное бытие -- в процессе

становления принимает разнообразные формы, пребывающие в непрерывной, вечной

борьбе. Процесс становления рассматривается как некоторое ограничение,

уменьшение бесконечного бытия, как разрушение в борьбе, как проклятие,

которое в конце концов искупается возвратом в невещественное бытие

(неопределенность). Борьба, о которой идет речь, есть противоположность

между горячим и холодным, между огнем и водой, между влажным и сухим и т. п.

Временная победа одного над другим является несправедливостью, которая в

установленное время приводит к искуплению. Согласно Анаксимандру, существует

вечное движение, непрерывное творение и разрушение миров -- из бесконечного

в бесконечное.

Для сравнения античной философии с нашими современными проблемами,

пожалуй представляет интерес, что в современной атомной физике в новой форме

возникает проблема: является ли первоматерия одной из известных субстанций

или она нечто их превосходящее? В наше время пытаются найти основной закон

движения материи, из которого могут быть математически выведены все

элементарные частицы со своими свойствами. Это фундаментальное уравнение

движения может быть отнесено или к волнам известного вида, например

протонным или мезонным, или к волнам принципиально иного вида, не имеющим

ничего общего с волнами известных элементарных частиц. В первом случае это

означало бы, что все множество элементарных частиц может быть объяснено с

помощью нескольких "фундаментальных" "элементарных частиц". Фактически в

последние два десятилетия теоретическая физика главным образом исследует эту

возможность. Во втором случае все многообразие элементарных частиц

объясняется некоторой универсальной первоматерией, которую можно назвать

энергией или материей. В этом случае ни одна из элементарных частиц

принципиально не выделяется среди других в качестве фундаментальной частицы.

Последняя точка зрения соответствует доктрине Анаксимандра, и я убежден, что

такой взгляд правилен и в современной физике.

Однако вернемся снова к греческой философии. Третий милетский философ,

Анаксимен, по всей вероятности ученик Анаксимандра, учил, что первоматерией,

из которой состоит все, является воздух. Он считал, что так же как наша душа

есть не что иное, как воздух, и нас объединяет, так дуновение и воздух

объединяют весь мир. Анаксимен ввел в милетскую философию идею, что причиной

превращения первоматерии в другие субстанции является процесс сгущения и

разрежения. В то время было, конечно, известно о превращении водяного пара в

облако, а о различии между водяным паром и облаками еще не знали.

В философии Гераклита первое место заняло понятие становления. Гераклит

считал первоматерией движущийся огонь. Трудность соединения идеи единого

принципа с наличием бесконечного превращения явлений разрешалась Гераклитом

посредством предположения о том, что непрерывно происходящая борьба между

противоположностями и есть своего рода гармония. Для Гераклита мир

одновременно и единое и многое, именно напряжение противоположностей

образует единство целого. Он утверждал: борьба есть всеобщая основа всякого

бытия, и эта борьба есть одновременно уравновешивание; все вещи возникают и

снова исчезают в процессе борьбы.

Если окинуть взором греческую философию с ее возникновения до момента,

когда появилась философия Гераклита, то легко увидеть, что с самого начала

она несла в себе противоставление понятий единого и многого.

В наших представлениях мир раскрывается как бесконечное многообразие

вещей и событий, цветов и звуков. Но, чтобы его понять, необходимо

установить определенный порядок. Порядок означает выяснение того, что

тождественно. Он означает единство. На основании этого возникает убеждение,

что должен существовать единый принцип; но в то же время возникает

трудность, каким путем вывести из него бесконечное многообразие вещей.

Естественный исходный пункт: существует материальная первопричина вещей, так

как мир состоит из материи. Однако при доведении до логического конца идеи о

принципиальном единстве приходят к бесконечному неизменному,

бессубстанциональному "бытию", которое само по себе не может объяснить все

бесконечное многообразие вещей безотносительно к тому, считаем ли мы это

бытие материальным или нет. Отсюда полярность бытия и становления и, в конце

концов, идея Гераклита, что основной принцип -- это изменение, вечное

превращение, которое, по словам поэта, обновляет мир. Но само превращение не

является материальной причиной. Этим объясняется, что в философии Гераклита

материальная причина представлена в виде огня. Огонь как первоэлемент

является одновременно и материей и движущей силой.

Мы теперь можем сказать, что современная физика в некотором смысле

близко следует учению Гераклита. Если заменить слово "огонь" словом

"энергия", то почти в точности высказывания Ге-

раклита можно считать высказываниями современной науки. Фактически

энергия это то, из чего созданы все элементарные частицы, все атомы, а

потому и вообще все вещи. Одновременно энергия является движущим началом.

Энергия есть субстанция, ее общее количество не меняется, и, как можно

видеть во многих атомных экспериментах, элементарные частицы создаются из

этой субстанции. Энергия может превращаться в движение, в теплоту, в свет и

электрическое напряжение. Энергию можно считать первопричиной всех изменений

в мире. Однако более детальное сравнение греческой философии с современными

естественнонаучными представлениями будет осуществлено ниже.

Греческая философия в учении Парменида на некоторое время возвратилась

к понятию "единого". Парменид жил в Элее. в южной Италии. По-видимому, его

важнейшим вкладом в греческую философию является введение им в метафизику

одного чисто логического аргумента. Согласно этому аргументу, нельзя знать

того, чего нет; не может существовать то, что в то же время нельзя выразить;

одно и то же -- то, что может быть немыслимо, и то, что может существовать.

Поэтому существует только единое и нет никакого становления и уничтожения.

На основании логических соображений Парменид отрицал существование пустого

пространства. Так как всякое изменение предполагает понятие пустого

пространства, то он отрицал как иллюзию и всякое изменение.

Однако философия не могла долго останавливаться на этих парадоксах.

Эмпедокл перешел от монизма к одной из разновидностей плюрализма. Чтобы

устранить трудность, заключающуюся в том, что ни один из первоэлементов не

дает достаточной основы для объяснения многообразия вещей и событий, он

рассматривал четыре основных элемента -- землю, воду, воздух и огонь.

Элементы соединяются и разделяются под воздействием любви и вражды. Любовь и

вражду, которые обусловливают вечное изменение, и четыре первоэлемента он

представлял как нечто телесное. Эмпедокл следующим образом описывал

происхождение мира: сначала существовала бесконечная сфера единого.

Последнее утверждение совпадает с подобным утверждением философии Парменида.

В первоматетерии Эмпедокла в отличие от первоматерии Парменида смешаны под

влиянием любви четыре "корня", четыре первоэлемента. Когда любовь отступает

и наступает вражда, элементы отчасти разделяются, отчасти снова

объединяются. Наконец элементы полностью разделяются, и любовь совершенно

исчезает из мира. Затем любовь снова наступает и соединяет элементы, и

вражда исчезает. Так что опять все возвращается в первоначальное состояние.

Учение Эмпедокла, хотя в нем большую роль играют не очень ясные поняти

любви и вражды, представляет в известной мере поворот в греческой философии

к более конкретным и в этом смысле материалистическим представлениям. Четыре

элемента являются не столько основными началами, сколько материальными

субстанциями. Этим впервые выражается мысль, что соединение и разде-

ление нескольких принципиально различных субстанций объясняет

бесконечное многообразие явлений. Плюрализм будет всегда казатьс

неудовлетворительным тем, кто привык думать последовательно (принципиально).

Плюрализм представляет собой весьма разумный копромисс, устраняющий

трудности монизма и в то же время допускающий определенный порядок 6.

Следующий шаг в направлении к понятию атома был сделан Анаксагором,

современником Эмпедокла 7. Он жил около 30 лет в Афинах, по всей вероятности

в первой половине V века до н. э. Анаксагор развивал идею, что все изменение

в мире происходит благодаря соединению и разъединению различных элементов.

Он считал, что существует бесконечное многообразие бесконечно малых "семян",

из которых состоят все вещи. Эти семена не имеют отношения ни к одному из

четырех элементов Эмпедокла. Напротив, существует бесконечное множество

семян. Семена соединяются и разъединяются, и таким образом происходит

изменение. Учение Анаксагора впервые дало геометрическое толкование

выражению "соединение": так как он говорил о бесконечно малых семенах, то их

соединение можно представить как соединение двух песчинок разного цвета.

Семена могут изменяться в числе и в относительном положении. Анаксагор

полагал, что все семена имеются во всех телах, но изменяется только их

отношение от тела к телу. Анаксагор утверждал, что все вещи во всем, и

невозможно им полностью разделиться, но все вещи имеют некоторую часть

всего. Вселенная Анаксагора создается не посредством любви и вражды, а

посредством "нуса", что в переводе примерно означает "ум".

Для перехода от философии к понятию атома необходим был только один

шаг, и этот шаг был сделан Левкиппом и Демокритом из Абдеры. Полярность

бытия и небытия философии Парменида здесь была заменена полярностью

"заполненного" и "пустого". Бытие не есть только единое; оно может

бесконечно повторяться. Оно атом, мельчайшая неделимая частица материи. Атом

вечен и неразложим, но он обладает конечной величиной. Движение невозможно

без существования пустого пространства между атомами. Так впервые в истории

была выражена мысль о существовании в качестве первичных кирпичей наименьших

частиц материи, мы бы сказали -- элементарных частиц.

Представление об атоме (неделимом) сводилось к тому, что матери

состояла не только из заполненного, но и из пустого, а именно из пустого

пространства, в котором движутся атомы.

Логическое обоснование возражения Парменида против пустого

пространства, против того, что небытие не может существовать, просто

игнорировалось на основании опыта. С точки зрения современной науки мы бы

сказали, что пустое пространство между атомами Демокрита -- это не ничто;

оно является носителем геометрии и кинематики и делает возможным порядок и

движение атомов. До сих пор возможность пустого пространства осталась

нерешенной проблемой. В общей теории относительности Эйнштейна показано, что

геометри

и материя взаимно обусловливают друг друга. Такой ответ соответствует

взгляду, представляемому во многих философских системах и заключающемуся в

том, что пространство определяется протяженной материей. Демокрит сохранил

представление о пустом пространстве для того, чтобы иметь возможность

объяснить изменение и движение. Атомы Демокрита суть та же самая субстанция,

которая прежде обладала одним свойством -- "быть"; но они имеют различную

величину и форму. Поэтому их можно считать делимыми в математическом, а не в

физическом смысле. Атомы могут двигаться и занимать различное положение в

пространстве. Но они не обладают никакими другими физическими свойствами. У

них нет ни цвета, ни запаха, ни вкуса. Свойства материи, воспринимаемые

нашими органами чувств, согласно этому взгляду создаются путем расположени

атомов в пространстве и их движения. Подобно тому как комедия и трагеди

могут быть написаны одними и теми же буквами алфавита, так и бесконечное

многообразие событий в мире релизуется посредством одних и тех же атомов

благодаря их движению и конфигурации. Этим объясняется, что в развитии

атомистической философии геометрия и кинематика, обусловленные пустотой,

имели большее значение, чем чистое бытие. Как известно, Демокрит утверждал,

что только кажется, что вещи имеют цвет; только кажется, что они сладкие или

горькие. В действительности существуют только атомы и пустота. Атомы в

философии Левкиппа не двигались просто случайно. Левкипп, по-видимому,

полностью исходил из детерминизма, ибо, как известно, он говорил, что ничто

не возникает из ничего, а все -- из определенной причины и необходимости.

Атомисты не дали никакого объяснения происхождения и причины первого толчка,

вызывающего первоначальное движение атомов. Это хорошо согласуется с их

положением о причинном описании движения атомов. Причинность всегда

объясняет последующие события через предыдущие, но никогда не может

объяснить исходное начало. В дальнейшем основные идеи атомического учени

частично были восприняты последующими греческими философами, частично --

изменены.

Для сравнения с современной физикой атома представляет интерес

понимание материи Платоном, высказанное им в диалоге "Тимей". Платон не был

атомистом. По свидетельству Диогена Лаэртского, Платон до такой степени не

одобрял философию Демокрита, что у него было желание сжечь все его книги. Но

Платон в своем учении соединил представления, близкие атомистам, с

представлениями пифагорейской школы и философией Эмпедокла. Школа

пифагорейцев была связана с орфическим культом, которому покровительствовал

Дионис. Именно в пифагорейской школе установлена взаимосвязь между религией

и математикой, которая начиная с того далекого времени оказывала сильнейшее

влияние на человеческое мышление. По-видимому, пифагорейцы впервые осознали

творческую силу математики. Их открытие, что две струны производят

гармоническое звучание при условии, если их длины находятся в опреде-

ленном рациональном отношении, показало им значение математики дл

понимания явлений природы. Собственно, для них дело заключалось не столько в

рациональном понимании. Для них математическое отношение длин струн

создавало гармонию звуков. Таким образом, в учении пифагорейцев было много

мистицизма, для нас почти непонятного. Но, сделав математику частью своей

религии, они затронули решающий пункт в развитии человеческого мышления.

Английский философ Б. Рассел так сказал о Пифагоре: "Я не знаю ни одного

человека, который бы оказал такое влияние на человеческое мышление, как

Пифагор".

Платон знал о пяти правильных геометрических телах, открытых

пифагорейцами, и о том, что их можно сопоставить с элементами Эмпедокла.

Наименьшие части элемента земли он ставил в связь с кубом, наименьшие части

элемента воздуха -- с октаэдром, элементы огня -- с тетраэдром, элементы

воды -- с икосаэдром. Не было элемента, соответствующего додекаэдру. Здесь

Платон сказал, что существует еще пятый элемент, который бог использовал,

чтобы создать вселенную. Правильные геометрические тела в некотором

отношении можно сравнить с атомами; однако Платон категорически отрицал их

неделимость. Он конструировал свои правильные тела из двух видов

треугольников: равностороннего и равнобедренного прямоугольного. Соедин

их, он получал грани правильных тел. Этим объясняется частичное превращение

элементов друг в друга. Правильные тела можно разложить на треугольники, а

из этих треугольников можно построить новые правильные тела. Например,

тетраэдр и два октаэдра можно разложить на 20 равносторонних треугольников.

Эти последние можно вновь соединить и получить икосаэдр, то есть один атом

огня и два атома воздуха в сочетании дают один атом воды. Треугольники

нельзя считать материей, так как они не имеют пространственного протяжения.

Только в том случае, если треугольники объединены в правильные тела,

возникает частица материи. Поэтому наименьшие частицы материи не являютс

первичными образованиями, как это имело место у Демокрита, и они

представляют собой математические формы. Понятно, что в этом случае форма

имеет большее значение, чем вещество, из которого форма состоит или в

которой оно выявляется 8.

Теперь, после краткого обзора развития греческой философии вплоть до

формирования понятия атома, мы снова возвратимся к современной физике и

спросим, как наше современное понимание атома и квантовая теория относятся к

развитию античной натурфилософии. Исторически слово "атом" в физики и химии

нового времени было связано с самого начала с ложным объектом. Это произошло

в .XVII веке, когда началось возрождение наук. В то время атомами

именовались части химического элемента, которые с точки зрения современной

науки являются довольно сложными образованиями. Единицы, еще меньшие, чем

атом химического элемента, сегодня называются элементарными частицами. И

если что из современной физики подлежит сравнению с атомами Де-

мокрита, так это элементарные частицы: протон, нейтрон, электрон,

мезон. Демокриту было совершенно ясно, что если атомы посредством своего

движения и конфигурации объясняют свойства материи -- такие, как цвет, вкус,

запах, -- то сами они не могут обладать этими свойствами. Поэтому Демокрит

лишил атомы этих свойств, и атом у Демокрита представляет собой довольно

абстрактную единицу материи. Атом у Демокрита обладает свойством

существования и движения, имеет форму и пространственное протяжение. Без

этих свойств было бы трудно говорить об атоме. Отсюда следует, что понятие

"атом" не объясняет геометрическую форму, пространственное протяжение и

существование материи, поскольку эти свойства предполагаются и ни к чему

более первичному не сводятся. Современное понимание элементарных частиц в

решении этих вопросов является более последовательным и радикальным.

Например, мы очень просто и легко употребляем слово "нейтрон". Но мы не в

состоянии дать никакого определенного образа нейтрона и не можем сказать,

что, собственно, мы понимаем под этим словом. Мы пользуемся различными

образами и представляем нейтрон то как частицу, то как волну или волновой

пакет. Но мы знаем, что ни одно из этих описаний не является точным.

Очевидно, нейтрон не имеет цвета, запаха, вкуса. Тем самым он подобен атомам

греческой философии. Но элементарные частицы в некотором отношении лишены и

других свойств. Обычные представления геометрии и кинематики о частице,

такие, как форма или движение в пространстве, не могут применяться в

отношении элементарных частиц непротиворечивым образом. Если хотят дать

точное описание элементарной частицы (здесь мы делаем ударение на слове

"точное"), то единственное, что может быть пригодно в качестве этого

описания, -- это функция вероятности. Отсюда делают вывод, что вообще если

речь идет о "свойстве", то свойство "быть" не подходит без ограничения к

элементарной частице. Есть только тенденция, возможность "быть". Поэтому

элементарные частицы современной физики значительно абстрактнее, чем атомы у

греков и именно по этой причине они представляют более подходящий ключ дл

понимания природы материи.

В философии Демокрита все атомы состоят из одной и той же субстанции

(материала), поскольку вообще здесь можно применить это слово. Элементарные

частицы современной физики имеют массу. По теории относительности масса и

энергия, в сущности, одно и то же, и поэтому можно сказать, что все

элементарные частицы состоят из энергии. Таким образом, энергию можно

считать основной субстанцией, первоматерией. Фактически она обладает

существенным свойством, принадлежащим понятию субстанции: она сохраняется.

На этом основании, как уже упоминалось, представления современной физики

очень сходны с представлениями Гераклита, если только элемент "огонь"

интерпретировать как энергию. Энергия есть движущее. Она рассматривается как

конечная причина всех изменений и может превращаться в материю, теплоту и

свет. Борьба

противоположностей, характерная для философии Гераклита, находит здесь

свой прообраз во взаимодействии различных форм энергии.

В философии Демокрита атомы являются вечными и неразложимыми единицами

материи: они не могут превращаться друг в друга. Современная физика

выступает против положения Демокрита и встает на сторону Платона и

пифагорейцев. Элементарные частицы не являются вечными и неразложимыми

единицами материи, фактически они могут превращаться друг в друга. При

столкновении двух элементарных частиц, происходящем при большой скорости,

образуется много новых элементарных частиц; возникая из энергии движения,

столкнувшиеся частицы могут при этом исчезнуть. Такие процессы наблюдаютс

часто и являются лучшим доказательством того, что все частицы состоят из

одинаковой субстанции -- из энергии. Но сходство воззрений современной

физики с воззрениями Платона и пифагорейцев простирается еще дальше.

Элементарные частицы, о которых говорится в диалоге Платона "Тимей", ведь

это в конце концов не материя, а математические формы. "Все вещи суть числа"

-- положение, приписываемое Пифагору. Единственными математическими формами,

известными в то время, являлись геометрические и стереометрические формы,

подобные правильным телам и треугольникам, из которых образована их

поверхность. В современной квантовой теории едва ли можно сомневаться в том,

что элементарные частицы в конечном счете суть математические формы, только

гораздо более сложной и абстрактной природы. Греческие философы думали о

статических, геометрических формах и находили их в правильных телах.

Естествознание нового времени при своем зарождении в XVI и XVII веках

сделало центральной проблемой проблему движения, следовательно, ввело в свое

основание понятие времени. Неизменно со времен Ньютона в физике исследуютс

не конфигурации или геометрические формы, а динамические законы. Уравление

движения относится к любому моменту времени, оно в этом смысле вечно, в то

время как геометрические формы, например орбиты планет, изменяются. Поэтому

математические формы, представляющие элементарные частицы, в конечном счете

должны быть решением неизменного закона движения материи.

В последующие годы развитие физики пришло к такому состоянию, что

физики стали стремиться сформулировать основной закон для материи.

Экспериментальная физика собрала большой материал о свойствах элементарных

частиц и их превращений. Теоретическая физика может попытаться, исходя из

этого материала, вывести основной закон для материи. Еще раньше был

предложен простой вид этого уравнения материи. Хотя лишь в будущем

выяснится, насколько верно это уравнение, все же эта первая попытка

показывает такие черты физики и философии, которые с большой вероятностью

могут быть установлены из изучения элементарных частиц, что по крайней мере

качественно эта попытка здесь должна быть описана.

В проблеме основного уравнения речь идет о нелинейном волновом

уравнении для операторов поля. Это уравнение рассматривается как

математическое представление всей материи, а не какого-либо определенного

вида элементарных частиц или полей. Это волновое уравнение математически

эквивалентно сложной системе интегральных уравнений, которые, как говорят

математики, обладают собственными значениями и собственными решениями.

Собственные решения представляют элементарные частицы. Следовательно, они

суть математические формы, которые заменяют правильные тела пифагорейцев.

Между прочим, здесь следует вспомнить, что собственные решения основного

уравнения получаются посредством математической процедуры, с помощью которой

из дифференциального уравнения натянутой струны выводятся гармонические

колебания струны пифагорейцев.

Математическая симметрия, играющая центральную роль в правильных телах

платоновской философии, составляет ядро основного уравнения. Уравнение --

только математическое представление всего ряда свойств симметрии, которые,

конечно, не так наглядны, как платоновские тела. В современной физике речь

идет о свойствах симметрии, которые соотносятся с пространством и временем и

находят свое математическое выражение в теоретико-групповой структуре

основного уравнения. Важнейшая группа -- так называемая группа Лоренца в

теории относительности -- определяет структуру пространства и времени. Кроме

того, имеются и другие группы, найденные только в последнее время и

связанные с различными квантовыми числами элементарных частиц.

Хотя само основное уравнение имеет очень простую форму, оно содержит

большое количество различных свойств симметрии, и, по-видимому, богатый

экспериментальный материал о превращении элементарных частиц точно

соответствует этим свойствам симметрии.

Следовательно, современная физика идет вперед по тому же пути, по

которому шли Платон и пифагорейцы. Это развитие физики выглядит так, словно

в конце его будет установлена очень простая формулировка закона природы,

такая простая, какой ее надеялся видеть еще Платон. Трудно указать

какое-нибудь прочное основание для этой надежды на простоту, помимо того

факта, что до сих пор основные уравнения физики записывались простыми

математическими формулами. Подобный факт согласуется с религией

пифагорейцев, и многие физики в этом отношении разделяют их веру, однако до

сих пор еще никто не дал действительно убедительного доказательства, что это

должно быть именно так.

Можно привести соображение, касающееся вопроса, часто задаваемого

дилетантами относительно понятия элементарной частицы в современной физике.

Почему физики говорят о том, что элементарные частицы не могут быть

разложены на меньшие частицы. Ответ на этот вопрос отчетливо показывает,

насколько современное естествознание абстрактнее греческой философии. Наше

со-

ображение на этот счет примерно такое: как можно разложить элементарные

частицы? Единственные средства эксперимента, имеющиеся в нашем распоряжении,

-- это другие элементарные частицы. Поэтому столкновения двух элементарных

частиц, обладающих чрезвычайно большой энергией движения, являютс

единственными процессами, в которых такие частицы, пожалуй, могут быть

разложимы. Они распадаются при таких процессах иногда даже на много

различных частей. Однако сами составные части -- снова элементарные частицы,

а не какие-нибудь маленькие части их, и их массы образуются из энергии

движения столкнувшихся частиц. Другими словами: благодаря превращению

энергии в материю составные части элементарных частиц -- снова элементарные

частицы того же вида.

После такого сравнения современных представлений атомной физики с

греческой философией мы обязаны высказать предостережение, которое исключало

бы возникновение непонимания. С первого взгляда все это может выглядеть так,

как будто греческие философы благодаря гениальной интуиции пришли к таким же

или по крайней мере к очень сходным результатам, к которым мы продвинулись в

новое время после нескольких веков труднейшей работы в области эксперимента

и математики. Но такое толкование нашего сравнения несло бы в себе опасность

грубого непонимания. Существует очень большое различие между современным

естествознанием и греческой философией, и одно из важнейших состоит именно в

эмпирическом основании современного естествознания. Со времен Галилея и

Ньютона естествознание основывается на тщательном изучении отдельных

процессов природы и на требовании, согласно которому о природе можно делать

только высказывания, подтвержденные экспериментами. Мысль, что посредством

эксперимента можно выделить процессы природы, чтобы изучить их детально и

при этом вскрыть неизменные законы, содержащиеся в постоянном изменении, не

возникала у греческих философов. Поэтому современное естествознание покоитс

на более скромном и более прочном фундаменте, чем античная философия. Если,

например, Платон, говорил, что наименьшие частицы огня суть тетраэдры, то

нелегко предположить, что он в действительности думал. Символически ли форма

тетраэдра принадлежит элементу огня или наименьшие частицы огня ведут себ

механически как жесткие или упругие тетраэдры, и посредством какой силы они

могут быть разложены на треугольники, о которых писал Платон? Современное

естествознание должно бы, наконец, спросить: как можно экспериментально

решить, что атомы огня суть тетраэдры и не могут быть чем-либо иным,

например кубами. Поэтому если современная теория поля утверждает, что протон

представляется посредством некоторого определенного собственного решени

основного уравнения материи, то это означает, что из данного решени

математически выводятся все возможные свойства протона и что правильность

решения может быть доказана в каждом отдельном случае посредством

эксперимента. Возможность экспери-

ментально доказать справедливость высказывания с очень большой

точностью придает высказываниям современной физики больший вес, чем тот,

которым обладали высказывания античной натурфилософии.

И все-таки некоторые высказывания античной философии удивительно близки

высказываниям современного естествознания. А это показывает, как можно

далеко пойти, если связать наш обычный опыт, не подкрепленный экспериментом,

с неустанным усилием создать логический порядок в опыте и попытаться, исход

из общих принципов, понять его.

V. РАЗВИТИЕ ФИЛОСОФСКИХ ИДЕЙ ПОСЛЕ ДЕКАРТА

В СРАВНЕНИИ С СОВРЕМЕННЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ В КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ

В течение двух тысяч лет, последовавших за расцветом греческой науки и

культуры V -- VI веков до н. э., человеческая мысль была занята прежде всего

проблемами, сильно отличавшимися от проблем прежней греческой

натурфилософии. В те далекие времена греческой культуры сильнейшее влияние

оказывала непосредственная реальность мира, в котором мы живем и который мы

воспринимаем нашими органами чувств. Этот мир полон жизни, и нет никакой

разумной основы для подчеркивания различия между материей и духом или между

телом и душой. Однако уже в философии Платона было установлено, что

существует некоторая другая реальность. В известной поэтической картине

Платон сравнил людей с узниками, закованными в пещере, которые могут

смотреть только в одном направлении. За ними горит огонь, и они видят на

стене только тени своих собственных тел и объектов, находящихся сзади них.

Так как эти узники ничего не могут видеть, кроме теней, то тени они

принимают за действительность, а объекты вообще выпадают из их поля зрения.

Наконец одному из узников удалось бежать, и он вышел из пещеры на солнечный

свет. Впервые он увидел реальные вещи и узнал, что до сих пор он за

реальность принимал только тени. Впервые он узнал правду и с печалью подумал

о своей долгой жизни в темноте. Настоящий философ и есть тот узник, который

вышел из пещеры на свет истины, и он обладает действительным знанием.

Непосредственная связь с истиной, или, говоря христианским языком, с богом,

есть новая реальность, имеющая большее значение, чем реальность мира,

воспринимаемого нашими органами чувств. Непосредственная связь с богом

совершается не в мире, а в душе человека, и эта проблема в течение двух

тысяч лет после Платона занимала человеческую мысль сильнее любой другой. В

этот период внимание философов было направлено на человеческую душу и на ее

отношение к богу, на проблемы этики и на толкование откровения, а отнюдь не

на внешний мир. Только начиная с Возрождения в Италии стал заметен

постепенный поворот человеческого мышления, который наконец и привел к

оживлению интереса к природе.

В XVI и XVII веках началось замечательное развитие естествознания, и

оно сопровождалось развитием философских идей,

тесно связанных с фундаментальными понятиями науки. Поэтому было бы

весьма поучительно прокомментировать эти идеи с современной точки зрения.

Первым великим философом эпохи начала развития естествознания был Рене

Декарт, который жил в первой половине XVII века. Важнейшие дл

естествознания мысли Декарта содержались в его главном труде "Рассуждение о

методе...". Он стремился на базе сомнения и логического мышления создать

совершенно новую и, как ему казалось, прочную основу для философской

системы. Однако он не рассматривал откровение в качестве такой основы и

нисколько не был склонен некритически перенимать все, что мы воспринимаем

нашими чувствами. Так Декарт подошел к своему методу сомнения. Он сомневалс

в том, что сообщают нам наши чувства, он сомневался в результатах нашего

рационального мышления и в конце концов пришел к своему известному

положению: "Cogito, ergo sum" (Я мыслю, следовательно, я существую (лат.)).

Я не могу сомневаться в своем существовании, ибо оно следует из самого

факта, что я мыслю. После того как Декарт пришел таким путем к

доказательству существования я, он направил свои усилия на доказательство

существования бога, опираясь главным образом на схоластическую философию.

Существование мира вытекало из того, что бог вложил в нас сильную склонность

верить в существование мира, а предположить, что бог вводил нас в

заблуждение, конечно, нельзя.

Исходный пункт картезианской философии полностью отличался от исходного

пункта античной греческой философии. Философия Декарта исходила не из

основного начала или основного вещества, а пыталась создать

основополагающее, достоверное знание. Декарт сознавал, что наше знание о

нашем собственном мышлении достовернее нашего знания о внешнем мире. Но уже

сама исходная позиция с ее треугольником: бог, мир и я -- рискованно

упрощает дальнейшие рассуждения. Стал теперь окончательным начавшийся с

философии Платона разрыв между материей и духом или между душой и телом. Бог

отделен от я так же, как и от мира. Фактически бог так высоко поднялся над

миром и людьми, что в философии Декарта он появляется в конце концов только

как общее исходное начало, которое осуществляет связь между я и миром.

В то время как античная натурфилософия пыталась найти порядок в

бесконечном многообразии вещей и явлений с помощью одного основного начала,

Декарт пытался создать порядок посредством основополагающего разделения.

Однако три части, возникшие в процессе этого разделения, утрачивали многое в

своей сущности, если любую из них рассматривать отдельно от двух других. В

системе Декарта существенно, что бог присутствует в мире и в я и что я не

может быть отделено от мира. Конечно, Декарт знал неоспоримую необходимость

связи, однако философия и естествознание следующего периода развивались на

основе полярности между "res cogitans" и

"res extensa" ("существо мыслящее" и "существо протяженное" (лат.)), и

естествознание направляло свой интерес прежде всего на "res extensa".

Влияние картезианского разделения на человеческое мышление последующих

столетий едва ли можно переоценить. Именно это разделение мы должны

подвергнуть критике на основании развития физики нашего времени.

Очевидно, было бы неверно утверждать, что Декарт придал новое

направление человеческой мысли посредством своего нового философского

метода. Фактически он впервые сформулировал тенденцию человеческого

мышления, которая уже наметилась в период Возрождения и Реформации. Дл

подтверждения вышесказанного можно, с одной стороны, упомянуть возрождение

интереса к математике, которое объясняет возросшее влияние платонизма, и, с

другой -- устремление к личной религии. Возросший интерес к математике

благоприятствовал философской системе, исходившей из логического анализа с

целью достижения истины, которая была бы так же достоверна, как и вывод в

математике. Требование личной религии отделяло я и его отношение к богу от

мира. Интерес к соединению эмпирического знания с математикой, как это видно

из работ Галилея, быть может, отчасти был обусловлен возможностью достижени

знания таким путем, который совершенно отличен от теологических споров

времен Реформации. Это эмпирическое знание достигалось и переводилось на

математический язык без упоминания о боге или о нас самих и

благоприятствовало разделению на три основных понятия: бог, мир и я -- и

разделению между "res cogitans" и "res extensa". В этот период существовало

соглашение между пионерами нового опытного естествознания в том, чтобы в их

дискуссиях не упоминалось имя бога или какой-либо другой конечной причины

мира. С другой стороны, были видны и трудности картезианского разделения.

Например, Декарт при разделении между "res cogi-tans" и "res extensa" ставил

животных целиком на сторону "rex extensa" Поэтому животные и растени

принципиально ничем не отличались от машин, их поведение было полностью

определено материальными причинами. Однако трудно было категорически

отрицать в животных существование некоторого подобия души. С точки зрени

наших современных представлений более древнее понятие души, например в

философии Фомы Аквинского, по-видимому, естественнее, чем понятие "res

cogitans" Декарта, даже если мы убеждены, что законы физики и химии строго

выполняются и в живых организмах. Одним из выводов из этого взгляда Декарта

было то, что если животных рассматривать как машины, то соответственно

трудно и людей представлять как-то иначе. Так как, с другой стороны, "res

cogitans" и "res extensa" в своей сущности считаются различными, то,

по-видимому, невозможно представить, чтобы они взаимодействовали друг с

другом. Поэтому, чтобы понять параллелизм между духом и телом, деятельность

духа также должна быть детерминирована посредством законов, которые

соответствуют физике и химии. В связи с этим

встает вопрос о возможности свободы воли. Ясно, конечно, что это

описание отношения духа и тела весьма искусственно и показывает большие

недостатки картезианского разделения. Но, с другой стороны, это разделение в

естествознании имело положительное значение в течение нескольких столетий.

Ньютоновская механика и другие разделы классической физики, построенные по

ее образцу, базировались на предположении, что можно описать мир, не говор

о боге или о нас самих. Эта возможность оказалась чуть ли не необходимой

предпосылкой для всего естествознания.

Но благодаря квантовой теории положение в описании мира в корне

изменилось. Поэтому мы можем теперь перейти к оценке философии Декарта с

точки зрения современной физики. Уже в предыдущих главах говорилось, что в

копенгагенской интепретации квантовой теории мы можем описывать природу, не

вводя нас самих в качестве самостоятельных сущностей в это описание. Однако

мы не можем уйти от факта, что естествознание создано людьми. Естествознание

описывает и объясняет природу не просто так, как она есть "сама по себе".

Напротив, оно есть часть взаимодействия между природой и нами самими.

Естествознание описывает природу, которая отвечает на наши вопросы и

подвергается нашим методам исследования. Об этой возможности Декарт еще и не

думал, однако если это предположить, оказалось бы невозможным полное

разделение между миром и я.

Если говорить о больших трудностях понимания копенгагенской

интерпретации, с которыми сталкивался даже такой выдающийся ученый, как

Эйнштейн, то корни этих трудностей можно проследить вплоть до картезианского

разделения. Это разделение проникало глубоко в человеческое мышление в

течение трех столетий после Декарта, и оно еще долго будет существовать --

до тех пор, пока не возникнет новое понимание проблемы реальности.

Основная точка зрения, к которой прежде всего вело картезианское

разделение в отношении "res extensa", сводится к взгляду, который можно

назвать чем-то вроде метафизического реализма. Согласно этому взгляду, мир и

то, что мы в нем воспринимаем, то есть протяженные вещи, существуют. Этот

взгляд отличается от практического реализма, и различные формы реализма,

по-видимому, могут быть представлены следующим образом: мы объективируем

положение, если утверждаем, что его содержание не зависит от условий, при

которых оно может быть проверено. Практический реализм допускает, что

имеются положения, могущие быть объективированными, и фактически опыт

повседневной жизни в большей своей части состоит из таких положений.

Догматический реализм утверждает, что нет осмысленных положений о

материальном мире, которые нельзя было бы объективировать. Практический

реализм всегда являлся существенной основой естествознания и останетс

таковым в будущем. Догматический реализм, как мы теперь видим, не являетс

необходимой предпосылкой естествознания. Несомненно, в прошлом в развитии

естествознания он играл очень важную

роль. Фактически ведь точка зрения классической физики есть точка

зрения догматического реализма. Только благодаря квантовой теории стало

известно, что точное естествознание возможно и без догматического реализма в

качестве своей основы. Когда Эйнштейн критиковал квантовую теорию, то он это

делал исходя из догматического реализма. Это естественная позиция. Каждый

ученый (естествоиспытатель), проводя исследование, испытывает чувство, что

он ищет нечто объективно истинное. Он думает, что его высказывания не

зависят от условий, при которых они проверяются. Тот факт, что в физике

природу можно описать посредством простых математических законов, учит нас

тому, что мы имеем здесь дело с подлинными чертами реальности, а вовсе не с

тем, что мы в некотором смысле слова изобрели сами. Примерно это соображение

имел в виду Эйнштейн, принимая догматический реализм в качестве основы

естествознания. Квантовая теория служит примером возможности объяснить

природу посредством простых математических законов, без этой основы. Эти

законы далеко не так просты, как законы механики Ньютона. Однако, будучи

сравнима с громадной сложностью объясняемых ею явлений (например, линейные

спектры сложных атомов), математическая схема квантовой теории все-таки

относительно проста. Фактически естествознание возможно и без догматического

реализма как основы.

Метафизический реализм делает следующий в сравнении с догматическим

реализмом шаг, заявляя, что вещи "действительно существуют". Именно это

Декарт хотел доказать с помощью аргумента, что бог не может ввести нас в

заблуждение. Положение, что вещи действительно существуют, отличается от

положений догматического реализма тем, что в нем есть слово "существуют",

имеющееся и в другом высказывании: "Cogito, ergo sum". Несмотря на это,

представляет большие трудности попытка сделать больший вывод, чем тот,

который содержится в тезисе догматического реализма.

Этим подводят к общей критике положение "Cogito, ergo sum", которое

Декарт считал непоколебимой основой для своей системы. На самом деле

правильно, что это положение имеет достоверность математического

доказательства, если слова "cogito" и "sum" определены так, что высказывание

логически правильно. О таком определении Декарт, конечно, не думал; он

полагал, что уже известно, что означают "бытие" и "мышление". Но, по сути,

это утверждение непосредственно не очевидно. Но если даже предпринята

попытка уточнить приведенное определение, то благодаря этому еще не решаетс

вопрос о том, как далеко можно идти по пути познания с подобным образом

определенными понятиями "мышление" и "бытие". В конечном счете всегда встает

эмпирический вопрос, насколько оправданно можно использовать понятия, уже

имеющиеся в языке.

Вскоре после Декарта стали более очевидными трудности метафизического

реализма, и они явились исходным пунктом эмпирической философии: сенсуализма

и позитивизма.

Представителями ранней эмпирической философии являются три

философа: Локк, Беркли и Юм. Локк в противовес Декарту учит, что все

знание в конечном счете основано на опыте. При этом речь может идти или о

чувственном опыте, или об опыте, определяющем особенности нашего мышления.

Знание, как говорит Локк, есть понимание соответствия или несоответстви

между идеями. Следующий шаг был сделан Беркли: если фактически все наше

знание основывается на восприятии, на ощущении, то утверждение, что вещи

действительно существуют, бессмысленно. Если восприятия даны, то уже нельз

провести никакого различия, существуют ли вещи или не существуют. Поэтому

существование и ощущение одно и то же. Этот способ доказательства был

доведен затем до крайнего скептицизма Юмом, который отрицал индукцию и закон

причинности и благодаря этому пришел к таким выводам, что, если их принять,

они разрушат все основы эмпирического естествознания.

Критика метафизического реализма, как она дана в эмпирической

философии, по-видимому, справедлива, поскольку она представляет общее

предостережение против слишком наивного употребления слова "существование".

Однако положительные выводы самой эмпирической философии с подобной точки

зрения могут быть подвергнуты критике. Наши ощущения не являются первичными

соединениями цветов и звуков. То, что мы воспринимаем, мы всегда

воспринимаем уже как "нечто", как некую вещь, и потому весьма сомнительно,

что вообще можно что-либо понять, если вместо вещей в качестве последних

элементов реальности принять ощущения. Лежащие здесь в основе трудности

наиболее четко были выявлены современным позитивизмом. Это направление мысли

выражает критику наивного употребления определенных слов, таких, как "вещь",

"ощущение", "существование" и т. д., выдвигая общее требование

основательного исследования вопроса о том, имеет ли смысл данное

высказывание или нет. Это требование и вытекающие из него следстви

разработаны в математической логике. Образ действий точного естествознани

понимается как связь символов и наблюдаемых явлений. Символы связываютс

между собой по определенным правилам, как и в математике, и таким путем

высказывания о явлениях могут быть выражены посредством связи между

символами. Связь между символами, не согласованная с определенными

правилами, не только ложна, но и вообще не имеет никакого смысла. Трудность,

несомненно присущая этому аргументу, состоит в том, что отсутствует общий

критерий того, в каком случае высказывание должно рассматриваться как

имеющее или не имеющее смысл. Ясное решение этого вопроса возможно в том

случае, если высказывание принадлежит к замкнутой системе понятий и аксиом;

однако в развитии естествознания это исключение из правил. В некоторых

случаях происходило так, что определенное, казавшееся лишенным смысла

высказывание исторически приводило к большому прогрессу; оно открывало

возможность новой связи между понятиями, которая была бы противоречивой,

если бы высказывание имело смысл. В качестве примера можно привести один из

вопросов квантовой теории: "По какой траектории

движется электрон вокруг атомного ядра?" Однако, пожалуй,

позитивистская схема мышления, развитая на базе математической логики, в

целом слишком ограниченна для описания природы, в котором все же необходимо

употреблять слова и понятия, не всегда строго и точно определенные.

Философское положение, что все знание в конечном счете основывается на

опыте, в конце концов именно в современном позитивизме ведет к требованию

логического анализа каждого высказывания о природе. Такое требование,

по-видимому, оправданно в классической физике. Однако с развитием квантовой

теории мы узнали, что оно невыполнимо. Например, слова "координата" и

"скорость" электрона раньше казались имеющими смысл как в отношении их

значения, так и в отношении их возможной связи; фактически в рамках механики

Ньютона они и были ясными и точными понятиями. Но с точки зрения современной

физики они не являются таковыми, в чем можно убедиться на основании

соотношения неопределенностей. Можно сказать, что они имеют смысл в

отношении механики Ньютона, но не в отношении к природе. Это позволяет

сказать, что никогда нельзя знать с самого начала границы в отношении

применимости определенных понятий при расширении нашего знания. В

особенности этого нельзя знать в том случае, когда это знание ведет в

чрезвычайно далекую область природы, в которую мы можем проникнуть только с

помощью современной техники эксперимента. Поэтому в этом процессе

проникновения мы порою применяем наши понятия, которые не могут быть

логически оправданы и в известной степени не имеют смысла. Абсолютное

выполнение требования строгой логической ясности, вероятно, не имеет места

ни в одной науке. Современная физика напоминает нам одну старую мудрость: не

ошибается тот, кто молчит.

Связь двух направлений мысли, которые развиты, с одной стороны,

Декартом, с другой -- Локком и Беркли, была исследована в философии Канта,

которая явилась началом немецкого идеализма. Та часть его работы, котора

важна для сравнения с современной физикой, содержится в "Критике чистого

разума". Кант поставил вопрос: основывается ли знание только на опыте или

оно происходит и из других источников? Он пришел к заключению, что наше

знание, по крайней мере частично, априорно и тем самым не выводится из

опыта. Поэтому он делает различие между эмпирическим знанием и знанием

"априори". Далее, он различает аналитические и синтетические суждения.

Аналитические суждения следуют просто из логики, и отказ от них привел бы к

внутренним противоречиям. Суждения не аналитические называютс

синтетическими.

Что служит критерием априорности знания? Кант согласен с эмпиризмом в

том, что все знание начинается с опыта. Но он добавляет, что оно не всегда

выводится из опыта. Опыт учит нас, что определенная вещь имеет те или иные

свойства, но он ничего не говорит нам о том, что невозможно что-либо другое.

Таким образом, если суждение, как формулирует Кант, мыслится одновременно

вместе со своей

необходимостью, то есть если мы не можем высказать ему противоположное,

то оно должно быть априорно. Опыт никогда не придает нашим суждениям

всеобщность. Например, предложение "Солнце всходит каждое утро" означает,

что мы не знаем на основании прошлого никакого исключения из этого правила и

потому верим, что это повторится и в будущем. Однако можно предположить

исключение из этого правила. Если суждение имеет всеобщий характер, то есть

если нельзя представить себе исключение, то оно должно быть априорным.

Аналитическое суждение всегда априорно. Даже если ребенок учится считать,

играя маленькими шариками, то ему, чтобы узнать, что два и два -- четыре, не

требуется обращения к опыту. Подобные рассуждения -- аналитические.

Эмпирические суждения -- синтетические.

Центральным для Канта является вопрос: "Могут ли быть синтетические

суждения априорными?" Кант пытался это доказать, обращаясь к примерам, в

которых, как ему казалось, вышеназванные критерии выполняются. Пространство

и время, по Канту, -- априорные формы созерцания. В случае пространства он

выдвигал следующие метафизические аргументы.

Во-первых, пространство не является эмпирическим понятием, вытекающим

из внешнего опыта. Именно чтобы некоторые ощущения относились к чему-то вне

меня, для этого уже должно лежать в основе представление о пространстве.

Во-вторых, пространство -- необходимое представление априори, которое

лежит в основе всех внешних восприятий. Нельзя представить, чтобы не было

пространства, хотя и можно представить, что в пространстве ничего нет.

В-третьих, пространство -- это не дискурсивное, или, как говорят, общее

понятие отношения вещей, но чистое созерцание. Сначала можно представить

только единое пространство, и если речь идет о многих пространствах, то

понимают под этим только часть одного и того же единого пространства.

В-четвертых, пространство понимается как некоторая данная бесконечна

величина. Никакое понятие не понимается так, будто оно содержит в себе

бесконечное множество представлений; Однако пространство понимается именно

так. Следовательно, первоначальное представление о пространстве есть

созерцание априори, а не понятие.

Эти аргументы нами обсуждаться не будут. Они привлечены только в

качестве иллюстрации того доказательства, которое провел Кант, чтобы

показать, как возможны синтетические суждения априори.

Что касается физики, то Кант в качестве априорных категорий

рассматривал не только пространство и время, но и закон причинности и

понятие субстанции. Позднее он попытался также включить закон сохранени

материи, равенство действия и противодействия и даже закон тяготения. Ни

один физик сегодня не может следовать в этом вопросе за Кантом, если слово

"априори" используется в абсолютном смысле. В математике Кант рассматривал

евклидову геометрию как

априорную. Прежде чем учение Канта об априорности знания сравнивать с

результатами современной физики, мы должны вспомнить еще другую часть его

произведения, которая позднее будет предметом нашего рассмотрения. В

кантовской философии возник неприятный вопрос -- существуют ли действительно

вещи? -- который в свое время дал повод к развитию эмпирической философии.

Однако Кант в этом отношении не следовал Беркли и Юму, хотя с точки зрени

логики это было бы вполне последовательно. Он сохранил в своей философии

понятие "вещь в себе" и связал с ним причину ощущения, которая отлична от

самого ощущения. Таким путем он сохранил связь с реализмом.

Если сравнить учение Канта с результатами современной физики, то на

первый взгляд покажется, будто центральное понятие его философии --

синтетическое суждение априори -- полностью разрушено естественнонаучными

открытиями нашего столетия. Теория относительности изменила наши

представления о пространстве и времени, она выявила новые черты пространства

и времени, которые нельзя было увидеть в кантовских априорных формах чистого

созерцания. Закон причинности в квантовой теории не применяется или, во

всяком случае, применяется не таким образом, как в классической физике, а

закон сохранения материи для элементарных частиц вообще неверен.

Естественно, Кант не мог предвидеть эти открытия. Но так как он был убежден,

что его представления должны образовать основу для всякой метафизики

будущего, то интересно выяснить, где оказались ложными его аргументы.

В качестве примера разберем закон причинности. Кант говорит: когда мы

узнаем, что что-то произошло, то при этом всегда предполагаем, что нечто

предшествовало этому, происходя по определенному правилу. Это, по

утверждению Канта, является основой всякого естествознания. При этом

неважно, всегда ли нам удается найти предшествующее событие, из которого

другое событие необходимо следует. Фактически мы его можем указать во многих

случаях. Но даже если это невозможно, то никому не запрещается выяснить, что

является этим предшествующим событием, и искать его. Таким образом, закон

причинности просто сводится к методу научного исследования. Именно это

условие делает науку возможной. Так как фактически мы этот метод применяем,

то закон причинности априорен и не выводится из опыта.

Верно ли это в атомной физике? Например, атом радия излучает

альфа-частицы. Время излучения нельзя предсказать. Исходя из опытных данных,

физики могут только указать, что в среднем излучение имеет место

приблизительно раз в 2 тысячи лет. Если излучение частиц наблюдается, то

физики фактически уже не спрашивают о предшествующем процессе, из которого

неизбежно должно следовать излучение. Логически рассуждая, по-видимому,

можно найти такое предшествующее событие, только не нужно падать духом, если

оно еще не найдено. Но почему после Канта научный метод изменился в этом

основополагающем вопросе? Можно дать два ответа. Первый: благода-

ря эксперименту мы приходим к убеждению, что законы квантовой теории

правильны; и если мы признаем эту правильность, то, следовательно, должны

считать, что нет никакого предшествующего события, из которого с

необходимостью должно в определенное время последовать излучение. Другой

возможный ответ: мы знаем предшествующее событие, но знаем его не точно. Мы,

конечно, знаем силы в атомных ядрах, ответственные за альфа-распад, но это

знание содержит неопределенность, которая обусловлена взаимодействием

атомного ядра с остальным миром. Если мы хотим знать причину, почему

альфа-частицы излучаются именно в этот момент, то, по-видимому, должны дл

этого знать микроскопическое состояние всего мира, к которому мы и сами

принадлежим, а это, очевидно, невозможно. Поэтому кантовский аргумент в

защиту априорного характера закона причинности уже не действует.

Подобное рассуждение можно, пожалуй, привести и в отношении априорного

характера форм созерцания: пространства и времени. Результат был бы тот же

самый. Априорные представления, которые Кант принимал за неоспоримую истину,

в своей первоначальной форме уже не содержатся в научной системе современной

физики.

Несмотря на это, они в несколько ином отношении составляют существенную

часть этой системы. При разъяснении копенгагенской интерпретации квантовой

теории уже подчеркивалось, что мы вынуждены использовать классические

понятия для того, чтобы иметь возможность описывать экспериментальное

устройство или вообще чтобы говорить о части мира, которая не принадлежит к

сфере нашего опыта. Применение этих классических понятий, таких, как

пространство, время и закон причинности, фактически является предпосылкой

для наблюдения атомных событий, и в этом смысле их можно считать априорными.

Что Кант не предполагал, так это возможность, что эти априорные понятия,

являющиеся предпосылкой для науки, в то же время имеют ограниченную область

применения. Когда мы проводим эксперимент, то необходимо предположить

причинную цепь событий, идущую от атомного события через наши приборы в

конце концов к глазу наблюдателя. Если же существование этой причинной цепи

не будет предполагаться, то ничего нельзя будет узнать об атомном событии.

Но при этом мы не вправе забывать, что классическая физика и закон

причинности обладают ограниченной областью применения. Это являетс

основополагающим парадоксом квантовой теории, который не мог быть предвиден

Кантом. Современная физика превратила кантовское положение о возможности

синтетических суждений априори из метафизического в практическое положение.

Благодаря этому синтетические суждения априори содержат характер

относительной истины. Если кантовский априоризм именно так интерпретировать,

то не будет никакого основания рассматривать ощущения как вещь, а не как

данное. В новой физике, как и в физике классической, о событиях, которые не

наблюдаются, можно говорить так же, как и о событиях наблюдаемых. Поэтому

практический ре-

ализм в настоящее время является естественной составной частью новой

интерпретации. В отношении "вещей в себе" Кант говорил, что на основании

опыта мы не можем сделать заключение об их природе. Это утверждение, как

заметил Вейцзеккер, имеет формальную аналогию в том факте, что, несмотря на

применение классических понятий во всех экспериментах, возможно

неклассическое поведение атомных объектов. Для физика "вещь в себе",

поскольку он применяет это понятие, в конечном счете есть математическа

структура. Однако в противоположность Канту эта структура косвенно выводитс

из опыта. При таком измененном понимании кантовский априоризм косвенно

постольку связан с опытом, поскольку он образован в процессе развити

человеческого мышления в далеком прошлом. Следуя этому аргументу, биолог

Лоренц однажды сравнил априорные понятия со способами поведения, которые у

животных называются врожденной схемой. Фактически весьма вероятно, что дл

некоторых примитивных организмов пространство и время отличаются от того,

что Кант назвал пространством и временем как чистыми формами созерцания. Эти

формы созерцания, по-видимому, принадлежат человеческому роду, но вовсе не

принадлежат миру независимо от человека. Однако мы вступим в слишком

сомнительную дискуссию, если будем следовать этому биологическому пониманию

слова "априори". Это понимание приведено здесь лишь в качестве примера того,

как можно в кантовском априоризме истолковать понятие "относительна

истина".

Современная физика использовалась здесь как иллюстрация -- или, лучше

сказать, как модель -- с целью проверить результаты некоторых важных

философских систем прошлого, которые получили, естественно, очень широкое

распространение. Выводы, к которым можно прийти в результате обсуждени

философских систем от Декарта до Канта, можно сформулировать следующим

образом.

Значения всех понятий и слов, образующиеся посредством взаимодействи

между миром и нами самими, не могут быть точно определены. А это значит, что

мы не знаем точно, в какой степени они могут нам помочь в познании мира.

Иногда мы знаем, что они применяются в некоторых очень широких областях

внутреннего или внешнего опыта, но мы никогда точно не знаем, где лежат

границы их применимости. Это имеет место даже в отношении простейших и

наиболее общих понятий, как существование или пространство и время. Поэтому

путем только рационального мышления никогда нельзя прийти к абсолютной

истине.

Конечно, понятия, принимая во внимание их взаимосвязь, могут быть

строго определены. Фактически это происходит в том случае, если поняти

становятся частью системы аксиом и определений, которые непротиворечиво

устанавливаются математически. Такая группа связанных друг с другом понятий

может быть применена в широкой области опыта и может помочь нам найти путь к

познанию в этой области. Однако границы их применимости известны все же не

точно или не полностью.

Даже если сознавать, что значение понятий никогда не может быть

установлено с абсолютной точностью, все же надо иметь в виду, что некоторые

понятия составляют существенную часть нашего естественнонаучного метода, так

как они, по крайней мере в настоящее время, образуют конечный результат

предшествующего развития человеческого мышления. Возможно, они унаследованы

нами от наших предков, но, как бы то ни было, они служат необходимым

инструментом в наше время для всякой научной работы. В этом смысле

практически их можно считать априорными, но, быть может, в будущем будет

обнаружено дальнейшее ограничение их применения.