CC BY
286
Человек, общество, цивилизация
В.Н. САВЧЕНКО,
Е.В. КОВЕШНИКОВ
Метаморфозы концепций детерминизма и индетерминизма в современном мире
Рассматривается проблемное поле теоретико-познавательных понятий детерминизма и индетерминизма как основополагающих научно-философских программ Нового и Новейшего времени, формирующих современную научную картину мира.
Ключевые слова: механицизм, математическая логика, детерминизм, предопределенность, индетерминизм, фатализм, случайность, спонтанность, неопределенность, двойственность, квантовая неопределенность, квантовый дуализм, информация, необратимость, мировоззрение.
Metamorphosis of the concepts of determinism and indeterminism in the modern world. V.N. SAVCHENKO, E.V. KOVESHNIKOV.
The problem field of epistemological notions of determinism and indeterminism as a fundamental scientific and philosophical programs of the New and the Newest time, forming the modern scientific world view are considered.
Key Terms: mechanistic, mathematical logic, determinism, predestination, nondeterminism, fatalism, randomness, spontaneity, ambiguity, duality, quantum uncertainty, quantum duality, information, irreversibility, worldview.
Одна из главных задач и, как принято считать, фундаментальных проблем науки - предсказание, прогнозирование будущего. Насколько эта задача исполнима? Можно ли вернуться, например, в прошлое или оказаться в будущем, если известны все причины происходящего в настоящем? Такова извечная проблема закономерной (детерминистской) или случайной (индетерминистской) обусловленности явлений и событий нашего мира, решаемая и неразрешимая вот уже два тысячелетия. Случаен или закономерен наш мир?
Цель авторов статьи, во-первых, кратко ввести читателя в историю детерминизма и индетерминизма, основополагающих научнофилософских программ Нового и Новейшего времени, очертить пространство тех фундаментальных проблем и тех метаморфоз, преобразований, которые претерпели указанные программы и их основные концептуальные понятия после принятия их научным миром, и, во-вторых, по возможности, наметить пути решения этих проблем.
История концепций детерминизма (от лат. determiпо - определяю) и индетерминизма (от лат. in - не + детерминизм), уходит корнями в далекие времена Античности. Уже тогда учение атомистов Левкиппа и Демокрита разделило всю Вселенную (познаваемый нами мир) на две части: бытие (атомы) и небытие (пустоту). «Миры возни-
кают из атомов, несущихся в мировом пространстве (“великой пустоте”) благодаря вихревым движениям, разделяющим первоначальные хаотические скопления атомов на скопления, однородные по форме и величине входящих в них атомов» [5, с. 80]. В картине мира, предложенной Демокритом, осуществляются два фундаментальных процесса: возникновение новых миров (и разрушение старых как антипод) и движение атомов в пространстве мировой пустоты. Процессы возникновения и разрушения предопределены (детерминированы), логически обоснованы и, если угодно, узаконены. Про предопределенность же движения атомов ничего сказано не было. Известно лишь, что двигателем для каждого атома служит пустота, и в своих вихревых движениях они подобны пылинкам в лучах солнечного света. Однозначной уверенности, прописывал ли Демокрит законы движения атомам, у современных философов - комментаторов Античности нет.
Эта проблема волновала и последователей атомистического учения, в первую очередь Эпикура. «Спонтанные отклонения введены Эпикуром для спасения картины мира от фаталистической детерминированности, которая кажется ему более угнетающей идеей, чем религиозный фатализм. ...Чтобы картина мира не зашла в тупик естественно-научного фатализма, Эпикур допускает в самых элементарных процессах природы, в движении атомов, некоторые спонтанные, не вызванные механической необходимостью отклонения (курсив наш. -Авт.)» [там же, с. 89].
Аристотель, главный античный критик атомизма, тоже задумывался над этой проблемой случая и предопределенности: «В числе причин называют также случай и самопроизвольность и говорят, что многое и существует, и возникает благодаря случаю и самопроизвольно. Каким образом случай и самопроизвольность принадлежат к указанным выше причинам, .означают ли случай и самопроизвольность одно и то же или <нечто> разное и, вообще, что такое случай и самопроизвольность - это надо рассмотреть. Ведь некоторые сомневаются, существуют они или нет; они утверждают, что ничто не происходит случайно, но для всего, возникновение чего мы приписываем самопроизвольности или случаю, имеется определенная причина; например, если кто-либо вышел на <рыночную> площадь и случайно встретил там кого желал, но не предполагал увидеть, то причиной этого было желание пойти купить что-нибудь. Равным образом и относительно всего прочего, что называется случайным, всегда можно найти определенную причину, а не случай, так как поистине показалось бы странным, если бы случай представлял собой что-нибудь, и всякий стал бы недоумевать, почему никто из древних мудрецов, указывая причины возникновения и уничтожения, ничего не выяснил относительно случая; однако, по-видимому, и они полагали, что ничто не существует случайно (курсив наш. - Авт.)» [1, II, 4].
Спустя два тысячелетия нечто подобное стал утверждать и Пьер Симон Лаплас (1749-1827), выдающийся французский мыслитель,
математик, астроном, последователь Исаака Ньютона, впервые давший этим вопросам механико-математическое решение и научнофилософское обоснование.
Лаплас жил в эпоху последних лет Нового времени, эпоху побеждающего рационализма, завершающую становление классической науки Г алилея-Ньютона-Декарта. В те времена существовало множество конкурирующих научных представлений и подходов в понимании Мира: натурализм, механицизм, комбинаторность, аналитизм, геометризм и др. Но особо следует выделить подход механицизма. «Механицизм - гипертрофия механики как способа миропонимания. Господствует редукционистская идеологема о мире-машине и челове-ке-автомате, которые, ввиду этого, доступны познанию» [9, с. 85]. Именно на данном предельно механистическом подходе и был основан как научный, так и философский детерминизм Лапласа.
Прогностическая идея этой программы явствует из слов самого Лапласа: «Мы должны рассматривать современное состояние Вселенной как результат ее предшествовавшего состояния и причину последующего. Разум, который для какого-то данного момента знал бы все силы, действующие в природе, и относительное расположение ее составных частей, если бы он, кроме того, был достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, обнял бы в единой формуле движения самых огромных тел во Вселенной и самого легкого атома; для него не было бы ничего неясного, и будущее, как и прошлое, было бы у него перед глазами. Кривая, описываемая молекулой воздуха или пара, управляется столь же строго и определенно, как и планетные орбиты: между ними лишь та разница, что налагается нашим неведением (курсив наш. - Авт.)» [4, с. 213] (кстати, разума, отмеченного выше, в наличии не оказалось, его заменил неутомимый демон Лапласа, и так началась демонизация науки, расцветшая в Новейшее, т. е. в наше, время).
Кроме философской подоплеки механико-математическая идеология Лапласа заключалась в том, что «физика должна быть сведена к механике, а последняя решает все задачи путем дифференциального исчисления. Достаточно проинтегрировать систему дифференциальных уравнений, описывающих движение всех без исключения тел и частиц, составляющих Вселенную, чтобы получить исчерпывающее знание того, что есть, что было и что будет. Всякая случайность, согласно этой программе, есть лишь результат нашего незнания (курсив наш. - Авт.)» [там же].
Основную мысль Лапласа в символьном (математическом, т.е. в точном) виде можно представить следующим образом. Пусть U(t) -состояние Вселенной (имеются в виду прежде всего какие-либо ее физические состояния) в момент времени ti, ti+l - следующий момент времени; U(ti+1) - состояние Вселенной в этот следующий момент. Тогда лапласов детерминизм «утверждает, что U(t) есть причина г+1), а U(ti+1) - следствие U(t,), причем U(ti+1) с абсолютной необ-
ходимостью вытекает из и^) в согласии с некоторым универсальным законом Ь, так что мо^кно было бы записать: Ь(~^J(ti)) — ^J(ti+ 1)» [6]. Важно отметить, что «ничего иного, кроме и^+1), получиться из и^) не может» [там же]. Таким образом, зная линейный закон (или оператор действия) Ь и состояние Вселенной на момент времени to, можно однозначно вывести состояния Вселенной на все будущие моменты времени t1, t2, tз,..., tn, и узнать все предшествующие состояния (состояния прошлого) на моменты времени t_1, t_2, t_3,., ип (эти состояния особенно ценны в астрономии). Такова логика мышления самого Лапласа и программа его детерминизма. Причина, следствие, выводимость - ключевые слова программы. Рассмотрим, насколько выдерживает лапласовский детерминизм критику со стороны современной логики научного познания.
Построим модель Мира, составленную из простых (атомарных) высказываний о нем. Множество всех этих высказываний и есть модель Мира. По мнению логика и философа Е.А. Сидоренко, «множество предложений, образованное из всех истинных атомарных предложений и отрицаний всех ложных, представляет собой описание состояний реального (действительного) мира на какой-то данный момент... Упоминание о данном моменте, очевидно, приходится делать не случайно. Уже в некоторый следующий момент мир изменится, и какие-то из истинных ранее предложений станут ложными, и наоборот, некоторые ложные непременно станут поэтому истинными. Этому новому миру будет соответствовать иное описание состояний.» [7, с. 253]. Более того, и это надо осознавать, «замена некоторого атомарного предложения на его отрицание, как и замена обратного рода, влечет в таком случае целый шлейф следствий. .И вообще, всякое изменение в реальном положении дел влечет бесчисленное количество последствий» [там же, с. 254].
Таким образом, идея классического детерминизма вселенского масштаба с позиции логики становится несостоятельной, гиперумо-зрительной, оторванной от реальности. Никакого предсказательного закона Ь тут вывести нельзя. Лапласовский детерминизм может быть распространен лишь на локальную, очень небольшую, часть Вселенной. Едва ли какой-то разум (или демон) смог бы объять «в единой формуле» такое множество высказываний и оперировать с ними.
Концепция детерминизма Лапласа гласит, что в Мире нет места случайности: от отдельных частиц до всей Вселенной в целом все подчиняется строгим законам предопределенности. Если нам удастся найти во Вселенной случайности, то детерминизм в его классическом жестком варианте окажется несостоятельным с позиции уже не только логики, но и физики.
Жесткий лапласовский детерминизм - научная программа, базирующаяся на концепции механицизма. Недостатки последнего автоматически достаются и всей этой программе. Представление о Мире, как о системе наборов состояний, жестко связанных между собой,
исключающей всякую случайность, конечно, ошибочно. Ошибка Лапласа (которую мы, его благодарные потомки, ему, великому мыслителю, конечно, простим) в том, что в небесной механике он «видит вершину механики как науки вообще, в которой находит свое полное подтверждение принцип механического понимания Природы» [4, с. 213]. Некая предопределенность в Природе, безусловно, присутствует, но она имеет вероятностный, а не абсолютный характер. Есть случаи, которые нельзя рассмотреть только с позиций механики, необходимо привлекать новое научное знание, которого порой у нас еще просто нет, как не было его и у Лапласа. Ситуация, когда ученый уверовал в ограниченный научный метод как во всемогущий инструмент познания, не нова. После Лапласа она повторялась в XX в. и будет повторяться впредь.
Идея полной предопределенности в Природе лапласовским детерминизмом была абсолютизирована, как ранее были абсолютизированы пространство и время Ньютоном. Безусловно, идея была хороша тем, что не заставляла отвлекаться на что-то чисто случайное и непреднамеренное в Мире, не соответствующее открывшемуся знанию о любом событии и состоянии любого объекта Природы. Все возможные варианты изменений вычислялись тогда еще совсем молодой теорией вероятностей, все экстраординарное нивелировалось. Открытые недавно вариационные принципы механики (Природа действует экономично) и детерминизм (Природа действует предсказуемо), казалось бы, обеспечили тихое и беззаботное развитие науки и человечества на века. Последнее утверждение можно классифицировать как эпоху своеобразного романтизма науки. Но течение времени показало ошибочность такого предопределенного детерминированного развития мира, и идея о развитии как таковая в чисто научном плане эволюционировала следующим образом.
Прежде всего возникшая еще в древности мысль о спонтанности, случайности в Природе как отрицание пессимистического фатализма (от лат. fatalis - определенный судьбой) - веры в судьбу, невозможность вмешаться и изменить что-либо по своей воле, была отвергнута в эпоху классической науки народившимся лапласовским детерминизмом, как мы уже отмечали выше. Однако сама идея спонтанности и случайности, несмотря на временное поражение, тем не менее, была не забыта и вновь реанимирована квантовой парадигмой в XX в., что стало ярчайшим примером борьбы детерминизма с квантовым индетерминизмом в сознании людей.
Упомянутая квантовая парадигма или идеология выкристаллизовалась в квантовой механике, основанной на постулате де Бройля о волнах материи (т. е. на постулате о двойственности, дуальности свойств и характеристик объектов материального мира), и на принципе неопределенностей Гейзенберга, развитых в основном
Э. Шрёдингером, В. Гейзенбергом, М. Борном и П. Дираком в первой трети XX в. Говорить об этой науке как о единой не имеет смысла:
есть два ее варианта - волновой (шрёдингеровский) и матричный (гейзенберговский), но, как оказалось, взаимосвязанные между собой и вытекающие один из другого.
Ученым сообществом новая механика и ее выводы (предложенные в основном А. Эйнштейном, М. Борном и Н. Бором) были приняты неоднозначно, так что появились и по сю пору ведут борьбу две ее господствующие индетерминистские интерпретации: статистическая и копенгагенская (Эйнштейн не признавал ни одну из них, вообще боролся против идеологии квантовой механики) - и каждая по-своему судит о предсказаниях будущего и о событиях и состояниях прошлого. Обсудим их и дадим им современную оценку.
Генеральная идея статистической интерпретации заключается в следующем: «В каждый момент времени электрон (или другая частица) находится в определенном месте пространства. Волновая же функция (обычно она обозначается греческой буквой ¥. - Авт.) описывает только возможную вероятность его нахождения в том или ином месте и не дает знания о реальном местоположении электрона. И в этом смысле квантовая механика не полна» [10, с. 87].
Основная же идея копенгагенской (развита Нильсом Бором) интерпретации такова: «В каждый момент времени электрон не имеет определенного местоположения. Он действительно находится с различной плотностью вероятности (а именно \¥\2) в разных точках некоторой области. То есть волновая функция дает полное описание движения даже одного электрона» [там же].
Квантовая механика в статистической интерпретации - это, фактически, модернизированный детерминизм Лапласа, его квантовый потомок. Даже мысль о том, что необъяснимое - это лишь результат нашего незнания, неполноты нашего знания, здесь сохраняется, как мы уже отмечали выше. Например, современный критик старых интерпретаций В.Л. Янчилин по этому поводу замечает: «Но с этой точки зрения совершенно необъяснимо, почему электрон в атоме не падает на ядро. Неужели наше незнание местонахождения электрона в атоме удерживает его от падения? .И что такое фотон: это частица или волна?» [там же, с. 88]. Не претендует статистическая интерпретация и на полноту знаний.
Копенгагенская же интерпретация - это квинтэссенция индетерминизма в Природе, она выражает идею объективно существующей неопределенности и непредсказуемости, т. е. полностью отвергает предопределенность, постулирует индетерминизм в микромире, объявляет тем самым свою систему знаний полной.
Первая, статистическая, интерпретация говорит о существовании одного-единственного конкретного движущегося электрона, который может пройти только через какую-то одну щель на экране (стандартный мысленный эксперимент). Вторая же, копенгагенская, утверждает наличие вместо одной частицы уже целого виртуального электронного облака; такая частица-облако способна двигаться одно-
временно в разных направлениях с разными скоростями, и в частности пройти в две щели на экране сразу, т. е. одна неделимая частица оказывается в двух местах одновременно. «Можно представить себе замешательство физиков (возможно, переходящее в бурное негодование), когда им была предложена такая теория» [там же]. Первая интерпретация говорит о единичности, вторая - о множественности. Со всем основанием можно утверждать, что через дуалистическую квантовую механику давний спор древнегреческих философов о едином и многом (множественном) продолжился уже в эпоху Новейшего времени, в эпоху неклассической науки.
Особенно яростно обрушивается с критикой на копенгагенскую интерпретацию другой наш современник - В.Ф. Соломатин. В статье «“Чудовища” копенгагенской интерпретации квантовой механики» он не приемлет «.утверждение о полноте квантовой механики.», «.утверждение о том, что в микромире принцип причинности теряет силу», «.запрет рассуждать о том, что собой представляют микрообъекты вне моментов срабатывания регистрирующих устройств.», «.утверждение о существовании взаимного влияния друг на друга переставших взаимодействовать систем, независимо от того, на каком расстоянии они находятся (например, одна - в Париже, другая - в Пекине)», «.фразу Н. Бора о безумности как критерии истинности теории», «. многомировую интерпретацию квантовой механики, в соответствии с которой в момент измерения возникает столько миров, сколько было возможных исходов. Придумал эту интерпретацию студент Эверетт, и некоторые физики рассматривают ее всерьез» [8, с. 248]. Следует отметить, что критика копенгагенской интерпретации о многомировой эвереттовской интерпретации в значительной степени справедлива.
Выход из сложившейся непростой ситуации В.Ф. Соломатину видится «.в предположении о существовании в природе процессов, подчиняющихся неформализуемым законам» [там же]. К сожалению, такое предположение опять же принципиально не снимает неопределенности, а лишь ее постулирует: есть какие-то законы, которые мы не в состоянии формально описать, ибо они по определению неописуемы. Возникает вопрос, что понимать под неформализуемостью: слабость нашего интеллекта или незнание самой Природой, по каким законам она живет, настолько эти законы неопределенные.
Российским физиком В.Л. Янчилиным [10] была дана третья интерпретация квантовой механики, представляющая несомненный интерес с точки зрения как философии и истории развития физики, так и науки вообще. По Янчилину, есть существующая Вселенная (т. е. бытие) как таковая, но есть также и настоящее, объективно существующее небытие - Хаос, окружающий Вселенную. Изложим основные положения новой интерпретации квантовой механики.
1. Хаос объективно существует: «Предельная степень вырожденного пространства-времени и есть Хаос» [10, с. 101]. В Хаосе не
действуют никакие свойственные Вселенной законы, причинноследственная и пространственно-временная связь между событиями разрушается.
2. Квантовые объекты (электрон, фотон и пр.) движутся дискретно, т. е. «электрон исчезает из одной точки облака и через бесконечно малое время появляется в другой точке облака» [там же, с. 102]. Здесь автор придерживается идеи копенгагенской интерпретации о виртуальном электронном облаке, вместо одного конкретного электрона. Электрон, согласно Янчилину, как бы «телепортируется» из одной точки пространства в другую. «При помощи понятия непрерывного движения невозможно описать только процессы, происходящие в микромире. Поэтому, если нам удастся описать происходящие в микромире процессы, используя понятие дискретного движения, то это и будет достаточным основанием для введения в физику такого понятия» [там же, с. 103].
3. Принцип неопределенности Г ейзенберга сохраняется в новой интерпретации. Пересмотрена первопричина этой неопределенности: «Окружающее нас пространство-время есть результат наложения гравитационного поля Вселенной на Хаос. Гравитационный потенциал, создаваемый всей массой Вселенной, ограничивает неопределенность в хаотическом движении тел», но т. к. «масса Вселенной все же конечна, то существует оставшаяся от Хаоса неопределенность в движении» [там же, с. 115]. Причина хаотического движения атомов -пустота-небытие, так считали древние атомисты. Причина хаотического движения квантовых объектов - Хаос-небытие.
4. Новая интерпретация говорит о новой модели электрона: «Предлагается считать электрон дискретно движущейся точкой и поэтому находящейся в данный, сколь угодно малый, но конечный промежуток времени в определенной области фазового пространства» [там же, с. 106]. Отвергается старое положение о бесконечно большой энергии точечного электрона.
5. Редукция (схлопывание, принятие всего лишь одного состояния из бесконечного набора состояний) волновой ^-функции, т. е. уменьшение до нуля неопределенности в положении электрона в пространстве, происходящее в осуществившийся момент измерения, может идти со сколь угодно большой скоростью, в том числе большей скорости света, как это оказывается возможным для фазовой скорости процесса (вспомните волну, запускаемую болельщиками по овалу стадиона в моменты их наивысшей экспрессии). Это не противоречит специальной теории относительности, поскольку в таком случае «ни масса, ни заряд, ни энергия не перемещаются со скоростью, превышающей скорость света» [там же, с. 107]. «Более того, необходимо отметить, что если бы редукция волновой ¥-функции происходила со скоростью меньшей, чем скорость света, то именно тогда возникли бы противоречия с теорией относительности» [там же, с. 108].
6. Весьма интересное развитие получает копенгагенская идея виртуального облака: «Таким образом, если волновой пакет (виртуальное облако), в котором электрон совершает хаотическое (дискретное) движение, имеет возможность расщепиться на две половины, то он, расщепившись на два волновых пакета, может двигаться в различных направлениях» [там же, с. 109]. При этом совершенно не имеет значения расстояние, на которое эти две половины разойдутся (вплоть до разных концов Вселенной!). Движение принимается дискретным, электрону вовсе не надо преодолевать в классическом смысле расстояние между двумя половинами некогда единого виртуального облака, ему достаточно просто туда телепортироваться, он даже «не заметит» этого разрыва облака. Идея быстрого перемещения на большие расстояния в пространстве в обход фундаментального запрета, налагаемого скоростью света, перестает быть фантастичной - здесь эта возможность фактически постулируется.
7. Сохраняется нелокальность квантовой теории, т. е. дальнодействие между удаленными частями квантовой системы. Например, если одна из половин разорванного виртуального облака осуществит взаимодействие с классическим объектом, т. е. электрон «проявит», «обнаружит» себя в этом взаимодействии, то вторая половина виртуального облака, как бы далеко она ни находилась, исчезает [там же, с. 111-113].
8. Утверждается, что время необратимо. «.Если процесс редукции волновой ^-функции (виртуального облака) обратить во времени, то такой, обращенный во времени, процесс будет противоречить законам теории относительности. Поэтому процесс редукции волновой ^-функции делает физическое взаимодействие необратимым во времени» [там же, с. 115]. Иными словами, древняя мудрость о невозможности дважды войти в одну реку получила теоретическое обоснование. Однако окончательно здесь ставить точку, скорее всего, преждевременно: научно доказывается лишь необратимость физического взаимодействия, время - это несколько иное понятие, гораздо более сложное и, как принято сейчас считать, даже неопределяемое.
9. Корпускулярно-волновой дуализм сохраняется, но не как неопределенность, а как вполне объяснимое явление: «.в новой интерпретации предлагается рассматривать движение квантового объекта как комбинацию двух движений: непрерывного движения волновых пакетов и дискретного движения квантового объекта внутри этих волновых пакетов» [там же, с. 116].
Значение этой интерпретации квантовой механики Янчилин оценивает следующим образом: «Итак, новая интерпретация квантовой механики позволяет объяснить, во-первых, откуда взялась неопределенность в микромире. Во-вторых, как неделимый электрон ухитряется пройти через два отверстия одновременно. В-третьих, как физически осуществляется механизм дальнодействия (нелокальность квантовой механики). В-четвертых, что в действительности описывает волновая ^-функция, и как происходит процесс ее редукции. В-пятых,
почему квантовый объект ведет себя то как частица, а то как волна (корпускулярно-волновой дуализм). И, наконец, в-шестых, новая интерпретация объясняет необратимость времени на самом фундаментальном уровне (например, для процессов, происходящих при участии только двух частиц)» [там же].
Новая интерпретация устраняет былые неопределенность и неполноту, а именно раздвоение квантовой механики, но имеет опять же парадоксальное следствие: вблизи больших масс и из-за расширения Вселенной мировые константы вроде с, И и те будут изменяться, т. е. фактически в мире нет ничего постоянного, константы - это вовсе не константы в абсолютном понимании, даже они стали понятием относительным. Сделав интерпретацию квантовой механики ясной и прозрачной до такой степени, что ее стало возможно «объяснить даже буфетчице», В. Янчилин, по сути, покусился на единственную оставшуюся твердь - мировые константы, уничтожил последние остатки космологической абсолютизации, заложенной еще Ньютоном. Это по-истине по-эйнштейновски смелый шаг. Насколько этот шаг будет оправдан, покажут дальнейшие исследования в данной области физики.
Если В.Ф. Соломатин видит решение проблемы неопределенности в объективно существующих неформализуемых законах, которым подчиняются некоторые природные явления (правда, никому не известно, какие именно), то В.Л. Янчилин подходит к проблеме иначе и вслед за основателями копенгагенской интерпретации, но на новом теоретическом уровне, постулирует объективно существующую неопределенность в нашем мире.
В рамках новой интерпретации квантовой теории гипотеза де Бройля о волнах материи как о природном явлении становится вполне реальной по существу. Действительно, в старой трактовке, в которой постоянная Планка - фиксированная величина, волновые свойства (длина волны) макрообъектов (например, пылинки) оказываются ничтожно малыми, чтобы быть замеченными, поскольку масса пылинки несоизмеримо больше массы того же электрона. В новой трактовке, в которой отброшен постулат о неизменности мировых констант, возникает иная, весьма интересная картина, не входящая между тем в противоречие с гипотезой де Бройля: «.волновые свойства кирпича в обычных (из-за неизменности постоянной Планка. - Авт.) условиях практически не проявляются. Но если неопределенность в движении тел за пределами Вселенной (т. е. за пределами действия всех масс Вселенной. - Авт.) значительно возрастет (значительно возрастет величина постоянной Планка), то волновые свойства кирпича станут наблюдаемы. И кирпич запросто сможет пролететь по различным путям одновременно, так же как это делает электрон при обычных условиях» [10, с. 37]. Иными словами, «на краю Вселенной» любое макротело будет вести себя как волна самым заметным образом.
В интерпретации квантовой механики Янчилиным можно проследить (особенно при внимательном чтении его книги [10], а в наст.
работе см. п. 9) перемешивание, соединение в единое дискретного и континуального начал нашего мира, их симбиоз. Главная идея этого симбиоза: в пространственно-временном континууме, который непрерывен в строго математическом смысле (отвергаются дискретизирующие его гипотетические планковские величины), движение частицы дискретно в строго математическом смысле.
Отметим еще один аспект проблемы, пока никак не затронутый в нашем философско-научном анализе, а именно информационный аспект, пришедший в науку во второй половине ХХ в. Чтобы таинственный лапласовский разум мог знать о Вселенной все, включая квантовое состояние каждого ее атома, состояние каждой составляющей его частицы, ему потребовался бы колоссальный объем памяти, или, как стали указывать в Новейшее время, объем информации.
В 50-е гг. ушедшего века французский физик Л. Бриллюэн смог строго проанализировать проблему предопределенности в Природе с позиции не только квантовой механики, о чем мы размышляли выше, но и теории информации, разрабатываемой им. Согласно этой теории при измерении и наблюдении невозможно свести неопределенности измерения (погрешности) к нулю. Неопределенность, случайность объективно существуют, и дело здесь вовсе не в качестве и точности измерительного прибора. Просто, чем более точную информацию мы хотим получить, тем больше для этого надо затратить энергии. С этой аксиомой нам приходится сталкиваться в повседневной жизни очень часто, но у Бриллюэна данный постулат прописан более строго и математически обоснован. Он утверждает: «Лаплас свыше века назад изобрел своего демона, которому, как предполагалось, точно известны положения и скорости всех атомов во Вселенной и который точно рассчитывает будущую эволюцию всего мира. .И принцип неопределенности, и негэнтропийный (негэнтропия - отрицательная энтропия. - Авт. ) принцип информации делают точный детерминизм по Лапласу полностью нереальным. Чтобы измерить с большой точностью начальные положения и скорости всех атомов во Вселенной, демон должен был бы обладать. бесконечно большой энергией. Таким образом, точное определение начальных условий физически невозможно» [3, с. 141]. (Кстати, эта проблема - незнание точных начальных условий - поколебала нашу веру в предсказательность классической механики, как это показали математики француз Рене Том и русский Владимир Арнольд в развитой ими теории катастроф).
В другом месте Бриллюэн пишет: «Существует предел точности экспериментальных измерений. Ученый стремится, насколько возможно, повысить точность своих наблюдений, но его всегда останавливает непреодолимое препятствие: возмущение, привносимое самим измерительным прибором в объект измерения. В прежних классических науках допускалось пренебрегать ролью наблюдателя: предполагалось, что экспериментатор наблюдает именно то, что происходит вокруг него, и что его присутствие не влияет на ход событий. В ас-
трономии или классической механике подобная точка зрения оправданна. Но когда мы исследуем атомы или электроны, мы не можем наблюдать эти крохотные элементы, не возмущая их. Теперь связью между наблюдателем и наблюдаемым объектом пренебрегать уже нельзя» [3, с. 40].
Как физик, он прекрасно понимает, что существует фундаментальное ограничение на измерение расстояний. И если в математике можно абсолютно легко оперировать с величинами порядка ю-1000000 единичного отрезка, то в физике для измерения расстояния даже порядка 10-50 см потребовалось бы «фантастически громадное количество энергии, способное разнести в куски лабораторию и всю Землю» [там же, с. 59]. (Кстати, возможно, нельзя исключить наверняка, что в точке сингулярности - в начале своего рождения - Вселенная имела подобный или даже меньший размер и фантастически большую энергию.) Следует еще раз указать, что с позиции принципа неопределенностей Гейзенберга чем меньше измеряемая длина Ах, тем больше энергии АЕ для этого измерения потребуется. За этим барьером заканчивается наша возможность что-то наблюдать и измерять, более того, по Бриллюэну, в физике нельзя провести никакого измерения с математически абсолютной точностью: для этого потребуется бесконечное количество энергии, а значит, физическая теория и физическое знание всегда будут иметь в себе врожденную неполноту, врожденную неопределенность.
Сегодня идея предопределенности и причинно-следственной взаимосвязи событий используется в разнообразных научных прогнозах и мысленных экспериментах. Ученые пытаются смоделировать мир при возникновении в нем тех или иных событий, проследить, к каким последствиям они приведут. На базе учения о предопределенности создаются философские и религиозные течения. Писатели-фантасты часто и не без успеха используют концепцию детерминизма в своих произведениях. Даже развитие и эволюция самого научного знания отчасти подчиняется законам детерминизма: ученые разных национальностей и вероисповеданий, разных взглядов, разделенные государственными границами, порой приходят к одним и тем же научным открытиям. Это объясняется детерминированностью логики, лежащей в основе научного знания.
Между тем, как видно из изложенных выше идей, неопределенность относительно господства только одной из двух парадигм (детерминизма и индетерминизма) до сих пор не преодолена. В связи с этим существует ряд серьезных практических проблем и (можно даже без иронии это утверждать) каверзных «тупиков» и «ловушек».
Мы отмечаем, и это первая проблема и первый «тупик», что ла-пласовский детерминизм и детерминизм вообще как мировоззрение не преодолен в сознании, в мышлении современных людей (ученых в том числе); в обществе доминирует советский спортивный лозунг: «Быстрее, выше, сильнее», который есть яркое бытовое воплощение лап-
ласовского детерминизма. Линейность мышления (линейность - характернейший признак лапласовского детерминизма) как продолжение линейности классической науки закладывается с детства, явно и неявно присутствует в школьных дисциплинах и дисциплинах учебных заведений более высоких ступеней, включая университеты.
Формируется представление, что нас окружает якобы линейный мир. Однако это серьезнейшее заблуждение, и если мы хотим новых успехов, новых практических и теоретических достижений, надо менять мировоззрение, осознавать мир эмерджентным (с внезапно и непредсказуемо возникающими свойствами и характеристиками, по не познанным нами причинам и не основанным на естественных закономерностях), сознание формировать как сугубо нелинейное, оценивать ситуации в кризисных состояниях как катастрофические. Линейность и инертность мышления нам легко понятна - чем значительнее причина, тем значительнее следствие. Нелинейность же пугает и вызывает непонимание.
Переустройство мировоззрения могло бы стать качественным эволюционным скачком в развитии нас как представителей человека разумного. Пока же по-прежнему и в науке, и в человеке, в его сознании, в обществе в целом господствует идеологема механицизма, правда, подогнанная под современные реалии: ставка делается уже не на классическую науку и механические машины, а на знания неклассической и постнеклассической науки и постоянно развивающуюся вычислительную технику и инновационные технологии. Но где механицизм, там и детерминизм. Более того, все явственнее сейчас звучит утверждение, что «человек начинает избавляться от самого себя, он становится машиной».
Немаловажную роль в ограничении нашего мышления играет и то, что в фундаменте естественных наук (физика, биология, химия и др.), в основном формирующих научное мировоззрение, динамичных по своей природной сущности, лежит абсолютно статичная математическая логика. Понятие времени, столь важное и необходимое для этих наук, отсутствует в математической логике, ибо математические объекты не развиваются, не изменяются и не стареют, они идеальны, они вне времени. Следовательно, используемая нами логика чрезвычайно детерминирована, ибо в ней нет места случаю. Отсюда и детерминизм в естественно-научном знании. Жесткий детерминизм в теории эволюции, не оформившейся до общепринятого признания научным сообществом, - яркий тому пример. Но только ли проблема здесь в гносеологии, в когнитивных способностях человека и основаниях наук? Возникает вопрос, насколько необходимо менять это мировоззрение, если оно принадлежность многих.
В умах ученых сегодня существует опасная уверенность в том -и это составляет вторую проблему, идейный «тупик» и как следствие прогностическую ловушку, - что они все знают, все могут вычислить по открытым формулам и законам, и ошибок (т. е. случайностей)
здесь быть не может. Тот же, кто осмеливается критиковать этот догмат, рискует стать диссидентом от науки, подвергнуться остракизму. Опасный детерминизм в умах проявляется, например, в экспериментах на коллайдерах (в наши дни на Большом адронном коллайдере); в разработках генетически модифицированных продуктов и прочих генетических экспериментах; в идеях создания управляемых самораз-множающихся нанороботов; в реанимации идеи поворота сибирских, а теперь еще и китайских рек; в надеждах и вере в безопасную эксплуатацию атомных электростанций; в отправке радиосообщений-посланий в далекий Космос; в ядерных испытаниях; в наращивании строительства источников повышенного электромагнитного излучения (сотовая связь, высоковольтные ЛЭП, РЛС) и др. Возникает странная ситуация: теория относительности Эйнштейна содержит проблемные моменты, которые надо пересмотреть и доработать, квантовая механика до сих пор пребывает в раздвоенном (а может быть, даже в расщепленном натрое) состоянии, а физики, проводя все более экзотические (и очень дорогостоящие!) эксперименты и опираясь в расчетах и прогнозах на это неполное и не лишенное парадоксов знание, позволяют себе утверждать, что осуществляют абсолютно безопасный и управляемый эксперимент!
К столь сложным вещам надо подходить здраво и без самоуверенности, иначе можно допустить фатальную ошибку. Вера в детерминизм превращается уже в научную халатность и научную безответственность, наказание за которые может оказаться для человечества непреодолимым. Потенциал и возможности человечества сегодня достигли такой степени, что даже нажатия одной кнопки, одного незначительного действия, одной брошенной с высокой трибуны идеи теперь достаточно, чтобы за очень короткое время вызвать в мире ощутимые последствия (как положительные, так, увы, и отрицательные).
Можно ли предложить позитивный выход из создавшегося положения? По нашему мнению, новым поколениям людей уже сейчас, начиная со школьного возраста, надо прививать идею индетерминизма и необратимости в Природе, идею о том, что, несмотря на кажущуюся предопределенность, нельзя списывать со счетов роль случая в развитии как Вселенной в целом, так и мельчайшей ее частички, коей являемся мы на нашей планете. Следует также признать (и на это указывали многие, например, еще в 1978 г. выдающийся современный философ Грегори Бейтсон), что многие ключевые положения современной науки «не просто стары, а устарели». Г. Бейтсон имел в виду такие ее положения, как:
- картезианский дуализм, разделяющий «разум» и «материю»;
- странный физикализм (физикализм - доктрина, связанная с логическим позитивизмом, которая полагает, что любые осмысленные утверждения, кроме логических и математических, должны прямо или косвенно ссылаться на наблюдаемые свойства пространственно-временных объектов и событий. - Авт.) тех метафор, которые мы ис-
пользуем для описания и объяснения ментальных феноменов -«мощь», «напряжение», «энергия», «общественные силы» и т.д.;
- наши антиэстетические подходы, проистекающие из той значимости, которую Бэкон, Локк и Ньютон когда-то давно приписали физическим наукам, т. е. допущение, согласно которому все феномены (включая ментальные) могут и должны изучаться и оцениваться в количественных терминах (начало идеи было положено Пифагором. -Авт.) [2, с. 227].
Более того, один из ярчайших современных физиков-теоретиков лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман в лекциях для аспирантов неоднократно сетовал на то, что для познания процессов в микромире надо затрачивать бесконечное число логических операций в вычислительных машинах, и высказывал предположение, что когда-нибудь настанет такое время, когда физика не будет требовать математической (считай, количественной) формулировки. Законы физики станут простыми, как шахматная доска, при всей ее видимой сложности.
К мнению таких людей, как Г. Бейтсон и Р. Фейнман, следует прислушиваться. В противном случае человечество придет в тупик интеллектуального фатализма. Собственно, мы уже в этом тупике: об этом говорит хотя бы то, что сегодня некоторые ученые-исследователи всерьез верят, что высший разум не позволит им сделать роковой ошибки в ходе какого-то потенциально опасного эксперимента, что кто-то обязательно явится в нужный момент и запретит это делать.
В мире уже выросло целое поколение молодых людей, сознание которых детерминировано в высшей степени. Сегодня человечеству (как ученым, так и не-ученым) пора отходить от идей всеобщей абсолютной детерминированности, влекущей вседозволенность в принятии решений и действий, менять мировоззрение, ибо от этого будет зависеть не только дальнейшая «эволюция интеллекта» человека, но и его шансы на жизнь.
Литература
1. Аристотель. Физика // Библиотека сервера Философского факультета МГУ. - Режим доступа: http://www.philos.msu.ru/library.php?sid=2 [Цата обращения: 27.10.2009 г.].
2. Бейтсон Г. Разум и природа: неизбежное единство: пер. с англ. 2-е изд., испр. - М.: Кн. дом «ЛИБРОКОМ», 2009. - 248 с.
3. Бриллюэн Л. Научная неопределенность и информация: пер. с англ. / под ред. и с послесл. И.В. Кузнецова. 3-е изд. - М.: Кн. дом «ЛИБРОКОМ», 2010. - 272 с.
4. Гайденко П.П. История новоевропейской философии в ее связи с наукой. 2-е изд., испр. - М.: Кн. дом «ЛИБРОКОМ», 2009. -376 с.
5. Кузнецов Б.Г. История философии для физиков и математиков. -М.: Наука, 1974.-352 с.
6. Моисеев В.И. Жесткий (лапласовский) детерминизм // Филосо-
фия и методология науки. Библиотека «Полка букиниста». -Режим доступа: http://society.polbu.ru/moiseev_sciencephilo/
ch55_i.html [Дата обращения: 10.04.2009 г.].
7. Сидоренко Е.А. Логика. Парадоксы. Возможные миры. (Размышления о мышлении в девяти очерках.) - М.: Эдиториал УРСС, 2002.- 312 с.
8. Соломатин В.Ф. «Чудовища» копенгагенской интерпретации квантовой механики // Философский век: альманах. Вып. 7. Между физикой и метафизикой: наука и философия / отв. ред. Т.В. Артемьева, М.И. Микешин. - СПб., 1998. С. 247-249.
9. Философия науки / под ред. С.А. Лебедева: учеб. пособие для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Акад. проект, 2006. - 736 с. («Gaudeamus»).
10. Янчилин В.Л. Неопределенность, гравитация, космос. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 248 с. (Relata Refero).
© Савченко В.Н., Ковешников Е.В., 2011 г.
