CC BY
41
ЭПИСТЕМОЛОГИЯ & ФИЛОСОФИЯ НАУКИ, Т. IX, № 3
Ш
•Г
ждународная конференция «Столетие фундаментальных открытий Эйнштейна. Философские, физические, исторические проблемы»
В. В. КАЗЮТИНСКИЙ, В. Д. ЭРЕКАЕВ
6-7 декабря 2005 г. в Москве состоялась международная конференция «Столетие фундаментальных открытий Эйнштейна. Философские, физические, исторические проблемы». Она была организована Институтом философии РАН, Физическим институтом РАН, Объединенным институтом ядерных исследований (Дубна).
1905 год оказался необычайно плодотворным в научном творчестве великого ученого. В этом году им были сделаны три открытия, сыгравшие ключевую роль в дальнейшем развитии всей системы физического знания. Одним из них было создание специальной теории относительности (СТО). Другим — выдвижение гипотезы о квантовой теории света, подтверждением которой явились открытые Эйнштейном законы фотоэффекта и фотолюминисценции. Третье достижение состояло в том, что он развил статистическую теорию броуновского движения и заложил основы теории флуктуаций. На конференции были рассмотрены концептуальные, историко-методологические и философские аспекты этих замечательных достижений Эйнштейна, а также эпистемологические проблемы, поставленные современной физикой.
На открытии конференции было зачитано приветствие ее участникам лауреата Нобелевской премии, академика РАН В.Л. Гинзбурга. Он назвал конференцию очень уместной, поскольку столетие фунда-►3 ментальных открытий Эйнштейна - действительно очень важная дата.
Но до сих пор, говорилось далее в приветствии, они остаются частич-(V) но непонятыми. В советское время имели место гонения на современ-
ную физику и отрицание достижений Эйнштейна. Например, сущест-^ вовал термин «реакционное эйнштейнианство». В результате цензуры
X и соответствующих ограничений в загоне была методология и фило-
софия физики, вернее - изучение этих вопросов носило односторон-
....
ЬгШЦ
ний характер. В.Л. Гинзбург выразил надежду, что настоящая конференция будет способствовать свободному обсуждению острых проблем. Физика сейчас бурно развивается, разговоры о том, что почти все сделано и нужно еще немного, чтобы она была закончена, кажут ся совершенно абсурдными. Возникли новые, во многом непонятные проблемы, особенно в космологии. Можно надеяться, было сказано в завершение, что эта конференция принесет пользу и оживит работу в области философии физики.
Первая ipynna рассморенных на конференции проблем касалась анализа роли философии и эпистемологии в генезисе нсклассической физики. Эти проблемы часто обсуждаются как физиками, так и эпистемологами, но по некоторым существенным аспектам полемика все еще не закончена. Например, до сих пор иногда высказывается мнение, что СТО и ОТО были классическими по своему духу теориями, скорее завершившими прежний этап развития физики, чем открывшими новый. Другую точку зрения сформулировал в своем докладе академик РАН B.C. Степин, назвавший теорию относительности первым образцом неклассической теории, первым шагом в утверждении новой стратегии физики XX в. и формировании нового типа научной рациональности. Предпосылкой и началом создания СТО была проблема, связанная с интерпретацией преобразований Лоренца. При сопоставлении следствий этих преобразований с физической картиной мира возникли парадоксы. Их разрешение было найдено в ходе эпистемологического анализа особенностей схем экспериментальноизмерительной деятельности. Частично выход из парадоксальной ситуации был найден А. Пуанкаре, но решающие шаги сделал Эйнштейн, который понял, что фундаментальные постулаты теории должны вводиться через их операциональные основания, и разработал более обобщенную и уточненную схему пространственно-временных изменений. Ключевым стало положение о синхронизации часов посредством световых сигналов, распространяющихся с конечной постоянной скоростью независимо от движения источника света. Это и привело к неклассическим представлениям о пространстве и времени. Член-корр. НАН Беларуси Л.М. Томильчик остановился на вопросе о том, почему не была принята программа Пуанкаре.
Эйнштейн внес вклад не только в становление неклассической физики, но и в появление формирующейся ныне неклассической эпистемологии, подчеркнула в своем докладе Е.А. Мамчур. Было показано, что важнейшей отличительной особенностью современной эпистемологии является признание существования новой объяснительной стра- >•
тегии в науке: во многих областях научного знания на смену каузаль- «
О С
ному объяснению приходит стремление объявить новые феномены «естественными», не требующими объяснения через что-то другое. ^
Рассматриваемая стратегия использовалась уже в физике Эйнштейна. X
Ю.В. Сачков в своем докладе обосновал мысль, что бытующее в среде
В. В. КАЗЮТИНСКИЙ, В. Д. ЭРЕКАЕВ
физиков и методологов мнение о том, что в трактовке роли вероятности в науке Эйнштейн оставался на позициях классической физики, упрощает его точку зрения. Как показывают дискуссии между Эйнштейном и Бором, Эйнштейн не был удовлетворен истолкованием самих оснований вероятности. Дальнейшие исследования в этой области показали правоту Эйнштейна: эти основания действительно нуждаются в дальнейшем анализе. С позиций докладчика, подлинная сущность вероятности состоит в том, что она открывает пути к познанию внутренней активности сложноорганизованных систем.
Интересный аспект историко-философской реконструкции генези-
тщ
са неклассической физики был предложен для обсуждения С. Броком (Дания). По словам докладчика, Эйнштейн, в отличие от Планка, Бора, Гейзенберга, которые рассматривали развитие теории как процесс расширения физических понятий, считал новые формы теоретического знания ответами на ключевые проблемы и «несогласованности» прежних теорий (т.е. возникающие в них парадоксы). Многие физики видели в теоретических обобщениях переход ко все более универсальным физическим законам, описывающим все более обширные области физического мира. Но Эйнштейн придерживался мнения, что любой закон должен описывать все области мира. Эйнштейн настаивал на необходимости деантроломорфизации физической теории, тогда как Бор и Гейзенберг подчеркивали роль наблюдателя в физическом эксперименте. Брок считает, что названные точки зрения удается согласовать, рассматривая их в контексте взглядов на традиции теоретической физики, которые были высказаны в свое время Гельмгольцем и Гамильтоном.
В.П. Визгин, рассматривая предложенную Эйнштейном модель построения физической теории, подчеркнул, что важными факторами этого процесса, являются прежде всего методологические принципы (симметрии, сохранения, причинности, соответствия и др.), вера в «непостижимую эффективность математики» и т.д., а также нередко и философские установки.
Был ли Эйнштейн «философским оппортунистом», менявшим свою философскую традицию в зависимости от стоявших перед ним конкретных задач? По этому вопросу произошла дискуссия между В.П. Визгиным и P.A. Ароновым; последний считает, что на протяжении всей своей научной деятельности Эйнштейн защищал идеи познаваемости мира и объективности знания. Некоторые проблемы гене->» зиса СТО рассматривались также в докладах Б.М. Болотовского, А.Ю.
Грязнова, К.А. Томилина, А.Н. Павленко. Все докладчики отмечали роль Г. Лоренца и А. Пуанкаре в качестве предшественников Эйн-Л штейна.
X А.Д. Суханов и О.Н. Голубева показали в своих выступлениях, что
(*) статистико-термодинамические идеи Гиббса и Эйнштейна также ста-
11
1
ли пролегоменами неклассической физики. Гиббс далеко вышел за рамки микроскопической статистической механики, введя в рассмотрение функцию распределения в пространстве макропараметров, которая может рассматриваться как первоначальная версия макроскопической статистической термодинамики. Это позволяет сделать вывод о том, что он отчетливо видел перспективы становления неклассической статистической теории. В выполненных Эйнштейном независимых исследованиях 1903-1914 гг. подобные идеи получили дальнейшее развитие, вплоть до вычисления им флуктуаций таких характерных макропараметров, как температура. Эти расчеты лежат в русле введенного Эйнштейном обобщения нулевого начала термодинамики.
Проблемам философской, эпистемологической интерпретации достижений неклассической физики, намеченных открытиями Эйнштейна, была посвящена вторая группа докладов.
Академик РАН Л.Б. Окунь выразил точку зрения, что известная формула Е=тс2 и вытекающее из нее понятие релятивисткой массы, растущей со скоростью, являются неверными (историческими артефактами) и противоречат основной симметрии СТО — симметрии четырехмерного пространства-времени. На самом деле соотношение Эйнштейна выглядит так: Е0=тс2, где Е0 - энергия покоящегося свободного тела. Докладчик подверг критике общепринятые взгляды в этой области и призвал к установлению консенсуса между специалистами. Среди других обсуждавшихся на конференции интерпретаций СТО следует отметить выдвинутую В.Д. Захаровым мысль о том, что не квантовая механика, а СТО показала отсутствие полной каузальности в описании физических явлений. В своем докладе Л.Г. Антипенко обосновал идею неэвклидовой интерпретации как СТО, так и ОТО.
Это позволяет избежать парадокса типа парадокса близнецов.
А.И. Липкин в своем выступлении подчеркнул, что четырехмерное пространство-время событий в СТО является лишь формой математического представления, а физические модели строятся в трехмерном пространстве и одномерном времени.
Одним из оснований современного физического мировоззрения является квантовая механика. Но между физиками до сих пор нет согласия относительно ее философской интерпретации. Помимо «стандартной» копенгагенской интерпретации выдвигаются и другие.
Этим проблемам на конференции было уделено большое внимание.
A.A. Печенкин проанализировал в историко-философском плане ансамблевую интерпретацию квантовой механики (Эйнштейн, Слетер и >»
др.). Но основная дискуссия развернулась вокруг других интерпрета- pj
ций. В докладе М.Б. Менского было отмечено, что парадоксы кванто- О
L,.
5
£
вой механики концентрируются вокруг процедуры измерения квантовой системы. Причиной проблем является описание квантового изме- ж рения, принятое в копенгагенской интерпретации квантовой меха-
В. В. КАЗЮТИНСКИЙ, В. Д. ЭРЕКАЕВ
Р§1
ники. Согласно этому описанию, в момент измерения происходит редукция состояния измеряемой системы (коллапс волновой функции). Для разрешения противоречия Эверетт предложил в 1957 г. другую интерпретацию квантовой механики, часто называемую многомировой. Согласно этой интерпретации, при измерении линейный закон эволюции продолжает действовать, и все компоненты суперпозиции (альтернативы) существуют, однако воспринимаются сознанием раздельно. Наглядно это представляется как параллельное существование различных классических реальностей (классических миров), в каждом из которых наблюдатель видит один определенный результат измерения (одну альтернативу). Интерпретация Эверетта ведет к такой теории сознания, в которой находят объяснение многие до сих пор не объясненные феномены. Среди них сам феномен сознания, а также феномены жизни и свободы воли.
Иная точка зрения на квантовую механику была представлена в докладе Д.С. Чернавского. Квантовая механика, сказал он, содержит два постулативных момента: 1) уравнение Шредингера - линейное и волновое; 2) утверждение, что квадрат волновой функции определяет вероятность нахождения частицы в точке х. Названные постулаты несовместимы. Как относятся к этому современные физики? Одни обходят противоречия с помощью интерпретации квантовой механики или иными способами. Другие (к ним докладчик относит и самого себя) считают квантовую механику расчетным алгоритмом, но ограниченным и не способным играть мировоззренческую роль. Будет построена новая (нелинейная) теория, в которой квантовая механика станет некоторым приближением. Между Менским и Чернавским состоялась оживленная дискуссия.
Третья группа заслушанных на конференции докладов содержала анализ современных достижений неклассической физики и постановку вопроса о ее перспективах. Как подчеркивали многие докладчики, комплекс физических наук рубежа ХХ-ХХ1 вв. порождает столь же острые парадоксы, как и физика рубежа Х1Х-ХХ вв. Особенно они ощущаются при попытках построения единой физической теории («Теории всего»). Современной физике нужна, по-видимому, новая эпистемология, контуры которой пока неотчетливы.
Доклад члена-корр. РАН А.Н. Черепащука был посвящен одному из самых удивительных типов космических объектов, существование которых предсказывается ОТО, - черным дырам. Это - релятивист-►.* ские объекты, но в них должны быть значимы и квантовые эффекты.
>* В представленном на конференции докладе академика РАН В.П. Мас-
(г) лова были рассмотрены принципиально новые приложения некоторых
фундаментальных результатов Эйнштейна. Предложена уточненная Л формула Бозе-Эйнштейна для плотности числа частиц, выраженной
X через осредненные значения энергии на некотором интервале, кото-
рая, как оказалось, может быть обобщена и применена в случае рас-
пределения людей по населенным пунктам, по фамилиям и именам, а также по доходам; распределения животных по видам и распределения слов в словаре по частоте встречаемости в массиве текстов, из которых составлен словарь. В.И. Коган рассмотрел эйнштейновскую гипотезу о структуре света в качестве ключа к недостающему звену между классической и квантовой электродинамикой. Введено и подробно исследуется новое (классическое) явление «параболического резонанса», прослеживается «миграция» постоянной Планка, в результате чего получены новые критерии квазиклассичности движения и излучения электронов.
На конференции затрагивались проблемы, связанные с объединением релятивистских и квантовых принципов, построением единой теории физических взаимодействий. Как считает В.П. Бранский, в физике XX в. возникло противоречие между СТО и нерелятивистской квантовой механикой. От него пытались избавиться с помощью метода перенормировок, т.е. путем введения метода гипотез ad hoc. Для дальнейшего развития теории элементарных частиц необходимо ввести квантовый принцип относительности. По мнению Ю.А. Рылова, традиционное построение релятивистской квантовой теории, ограниченное необходимостью объединения квантовых принципов с принципами теории относительности, является неразрешимой проблемой. Трудности в решении проблемы квантования гравитации имеют метафизический характер, считает Ю.С. Владимиров. Они определяются тем, что геометрическая парадигма существенно отличается от доминировавшей в физике XX в. физической дуалистической парадигмы, опирающейся на другую пару категорий («поле» и «пространство-время»). Решения этой и других проблем следует ожидать на пути перехода к монистической метафизической парадигме.
В докладе И.С. Добронравовой (Украина) обсуждался вопрос о различии между линейной и нелинейной физикой в свете физического и философского наследия Эйнштейна.
Конференция, которая, по общему мнению ее участников, прошла успешно, не ограничилась, таким образом, «юбилейной» тематикой, а вышла далеко за ее рамки. Она еще раз показала важную роль эпистемологических разработок не только в генезисе неклассической физики, но и на всех этапах ее дальнейшего развития. Снова была продемонстрирована необходимость сотрудничества физиков и философов в осмыслении этого круга проблем.
12 Зак. 2015
>>
X
О
С
S
X
177
