Глава 1. При чем тут физика

Я бы скорее предпочел знать одну причину, чем быть царем Персии.

Приписывается Демокриту из Абдеры

1.1. Физика в ряду других наук

Возникает вопрос: какое отношение к проблеме причинности имеет физика? Не является ли эта проблема чисто философской? Не сведется ли тема «причинность в физике» к применениям к физике философских концепций? Не аналогична ли она будет, например, теме «причинность в истории»?

Ответ дает классическое определение физики, приводимое всюду, от БСЭ [2] до учебника физики за седьмой класс средней школы:

Физика — наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира.

Едва ли кто-то станет отрицать, что детерминизм в каком бы то ни было его виде безоговорочно может быть отнесен к таким «наиболее общим и фундаментальным закономерностям».

Отметим, что физика, на наш взгляд, вполне соответствует приведенному определению. У физики нет «клеточной категории» – элементарного объекта изучения. Для психологии, например, клеточной категорией является психика индивидуума, для лингвистики – слово. Все явления и объекты, выходящие за рамки клеточной категории, уже не являются предметом изучения данной науки. В биологии, например, не изучается атом углерода как таковой (вне биологической молекулы), химия не интересуется ядерными реакциями, а лингвистика – звуком, не входящим в состав слова. В физике как наиболее элементарные из известных частиц материи изучались сначала атомы, потом – электроны и протоны, сейчас речь идет о кварках, квантах и др. Всякий элемент физической системы, взятый как отдельная сущность, точно так же становится объектом изучения физики.

Физика на равных основаниях изучает материальные объекты (и явления) любой природы и любых масштабов – натяжение струны и океанские волны, падение яблока на Землю и прохождение нервного импульса по аксону, прилипание молекул воды к стенкам стакана и динамику Вселенной как целого.

Всякий вопрос из любой области естественных наук (химических, биологических) и, быть может, даже наук гуманитарных (психологических, исторических) в принципе может рассматриваться как физический. Обосновывая это утверждение, обычно апеллируют к механицизму¹ как к философскому взгляду, утверждающему, что законы, управляющие неживой, живой и мыслящей материей суть частные случаи одних и тех же фундаментальных законов; специфических фундаментальных законов для живого и мыслящего нет.

Если согласиться с механицизмом, получится, что не только химия есть частный случай физики (физики электронных оболочек, термодинамики, молекулярно-кинетической теории и проч., в чем вряд ли есть повод усомниться), но биология вполне обусловлена химией (и теми разделами физики, которые в химию не входят), психическая жизнь – биологическими процессами, социальные явления – психологией. Такой подход имеет право на существование и весьма популярен среди ученых. Однако для утверждения, что вопросы, например, биологии могут рассматриваться как физические, механицизм вовсе не обязателен.

В самом деле, пусть для живых организмов есть специфические законы, не следующие из общих законов, управляющих живым и неживым (такой подход называется витализмом.) Эти законы, коль скоро они не сводимы к более общим, суть законы фундаментальные. Биологические объекты являются частью материального мира, и, значит, такие законы по вышеприведенному определению физики также следует назвать физическими.

С гуманитарными науками дело обстоит сложнее, ибо вопрос упирается в соотношение материального и идеального в предмете исследования – например, в языке. Следовательно, в определение материального и идеального. Автор склонен, вслед за многими исследователями, называть материальными объекты изменчивые, а идеальными – в принципе неизменные. В этом смысле и язык, и психика являются материальными объектами. Однако разворачивать здесь широкую дискуссию по основному вопросу философии вряд ли уместно, поэтому ограничим наши амбиции по распространению физики на различные области знания сферой естественных и, быть может, гуманитарных наук.

Тем не менее, по определению физики можно утверждать, что

физика обладает общностью, далеко превосходящей общность других естественных наук и уступающей, пожалуй, только общности философии.

(Трудный вопрос о сути и степени общности математики мы здесь рассматривать не будем.)

Особо подчеркнем, что сделанное нами сильное утверждение ни в коей мере не умаляет познавательной ценности других наук. Всякому биологу известно, что сколько-нибудь полной физико-химической модели даже отдельной клетки не получено (и вряд ли она будет получена в ближайшем будущем). Психологию вовсе еще не свели к нейрофизиологии. В социальной психологии нет модели, хотя бы корректно объясняющей (не говоря о прогнозе) все многообразие социальных явлений.

Такая ситуация вовсе не означает несостоятельности механицизма или отсутствия фундаментальной сути у физики. Она характеризует текущее состояние методов познания.

Никто не сомневается в том, что химическая реакция вполне объясняется физикой электронов и ядер. Однако дать конкретный прогноз продукта реакции и его свойств современная физическая наука не в состоянии. Ибо точные и, несомненно, верные квантовомеханические уравнения, описывающие хотя бы атом гелия, в настоящее время не удается решить. К сожалению, математика за столетие не нашла способа решать такие уравнения. А ведь речь идет всего лишь об атоме гелия – самом простом после атома водорода. Что уж говорить о сложных молекулах, о клетке, о живых организмах. Задача полного описания живого организма на языке физики, с наличием конкретного ответа на любой поставленный о нем вопрос – это задача, наверное, на тысячелетия вперед. Такого уровня развития физических методов не приходится ожидать в сколько-нибудь представимом будущем.

Таким образом, несмотря на фундаментальное отличие физики от других наук, ее познавательная ценность в настоящем и любом обозримом будущем не большая, чем у любой другой науки. Автор приводит эти пояснения специально, чтобы не быть заподозренным в пристрастности и недооценке труда своих коллег из других областей науки.

Тем не менее, как, возможно, удалось показать, фундаментальные вопросы типа вопроса о причинности имеют к физике гораздо больше отношения, чем к другим естественным и, наверное, гуманитарным областям (за исключением, конечно, философии).