книги из ГПНТБ / Философия и физика [сборник статей]

E^(10n—IO13) Гэв [см. 14, 15]. Во-вторых, существует

множество соображений, из которых следует, что на расстоя­

ниях Δx<≤10~16—ІО“17 см слабые взаимодействия лептонов становятся столь же эффективными, как электромагнитные,

благодаря чему вокруг электрона существует облако вирту­

альных частиц, порожденное слабыми взаимодействиями.

Поэтому на расстояниях Δx~10~16 см электрон следует уже

рассматривать как объект с очень сложной внутренней струк­ турой.

A. С. Компанеец. возражает против этого на том основа­

нии, что «в космических лучах наблюдаются частицы с энер­

гиями до IO19 эв и выше, и нет никаких экспериментальных указаний на то, что закономерности квантовой электродина­

мики нарушены» [5, с. 114].Однако число космических частиц

с энергиями, при которых можно было бы ожидать отклоне­ ний, обусловленных вкладом слабых взаимодействий, крайне

мало (частицы с энергиями ≥1019 эв в опытах регистриру­ ются буквально единицами), поэтому о сравнении с электро­

динамикой, где сечения весьма малы, говорить пока трудно.

C другой стороны, вывод о соизмеримости слабых и электро­ магнитных взаимодействий при высоких энергиях является

следствием современной теории.» Если этот вывод не под­ тверждается экспериментом, это будет означать, что совре­ менные представления о свойствах частиц существенно не вер­

ны. Как бы то ни было, известная нам теория указывает на

незамкнутость электродинамики [см. 16, 17]. Более того, рас­

четные сечения гравитационных взаимодействий также стано­ вятся сравнимыми с сечениями слабых и электромагнитных

взанмойдействий при энергиях ~ IO36 Гэв. Однако трудно,

конечно, ожидать, чтобы при таких фантастических энергиях (они соответствуют масштабам Δx≤10~3° см!) что-либо уце­

лело от наших физических представлений.

B. И. Ленин не был физиком, но он еще более полувека назад приводил электрон в качестве примера неисчерпаемо

сложной системы. Дальнейшее развитие физики подтвердило

эту мысль.

Поскольку физическая теория не априорна, а представ­ ляет собой следствие эксперимента, который по самой своей

сути имеет ограниченный, приближенный характер, то она

не может претендовать, на описание всех процессов, проте­ кающих в области сколь угодно малых и сколь угодно боль­

ших пространственно-временных интервалов. В любой тео­

рии рассмотрение этих областей имеет лишь смысл матема­

11

тической экстраполяции, и наоборот, их экспериментальное

изучение является неисчерпаемым источником новых знаний.

Именно поэтому современные теории строятся таким обра­

зом, чтобы оставался пренебрежимо малым вклад от недо­

ступных пока еще нашему экспериментальному исследова­

нию областей, где физические величины приобретают пре­ дельно малые (~0) или очень большие (~∞) значения.

В частности, процедура перенормировок в современной тео­

рии поля как раз и служит для того, чтобы исключить из рас­

смотрения такой экспериментально необоснованный момент экстраполяции. (Иногда процедуру перенормировок рассмат­ ривают как серьезный методический недостаток теории, од­ нако в действительности недостатком является не сама про­

цедура перенормировок, а невозможность вычислить в сов­

ременной теории такие величины, как массы частиц, их за­

ряды, магнитные моменты и т. д.)

Вечно развивающаяся и постоянно самообновляющаяся

природа бесконечна как в многообразии своих форм, так и в сложности своей структуры. Говорить о конечном числе фун­

даментальных постоянных, как это делает А. С. Компанеец,

и вообще о конечном числе каких-то фундаментальных ха­

рактеристик можно лишь в весьма условном смысле, имея в

виду какую-то конкретную и по необходимости исторически

ограниченную систему знаний. «...Как понимать «самообнов­

ление» в мире элементарных констант?» — спрашивает

А. С. Компанеец [5, с. 114]. Константы, конечно, «не самооб­

новляются», но мир явлений, свойства которого они отра­

жают, развивается и самообновляется. В частности, одним из

характерных свойств элементарных частиц является их вза-

пмопревращаемость. «Кроме того, — продолжает А. С. Ком­

панеец, — обновление объектов физической науки не обяза­

тельно всегда будет требовать обновления физических зако­ нов. Ньютоновская механика тому пример» [5, с. 114]. C этим

нельзя согласиться: качественное обновление объектов всегда

связано с качественно новыми закономерностями. Как уже

отмечалось выше, в этом отношении именно механика яв­ ляется хорошим примером. Исчерпывающе полного знания

о природе в целом можно достичь лишь в бесконечно про­

должающемся процессе познания.

Интересную форму идея неисчерпаемости материальных объектов приобретает в теории информации, где в соответст­ вии с «принципом негэнтропии информации» для получения определенного количества информации о свойствах какого-

12

тому или иному автору. В то же время все, что не уклады­

вается в придуманную схему: будь то кибернетика или тео­

рия гравитонов [см. 4]—объявляется лженаучным и попро­

сту отбрасывается.

Конечно, это не означает, что наука не должна выдвигать

каких-либо гипотез и концепций о картине мира как целого.

Содержание науки не может сводиться лишь к совокупности одних только экспериментальных фактов, она по необходи­ мости должна включать в себя также теоретические обоб­

щения, путь к которым проходит через выдвижение творче­ ских предложений, гипотез. Важно лишь чтобы этот предпо­

ложительный элемент не абсолютизировался и был, хотя бы

впринципе, доступен экспериментальной проверке. Гипотезы

остроении Вселенной обладают огромной эвристической си­ лой и их построение и анализ представляют собой одну из важнейших задач современной науки. Мир как целое вполне познаваем, однако к любой научной картине мироздания следует относиться как к относительной истине, которая не­

минуемо будет уточняться и совершенствоваться в ходе даль­

нейшего исследования. «...Познание бесконечногоокружено

двоякого рода трудностями и может, по самой своей приро­

де, совершаться только в виде некоторого бесконечного

асимптотического прогресса. И этого для нас вполне доста­

точно, чтобы мы имели право сказать,: бесконечное столь же познаваемо, сколь и непознаваемо, а это все, что нам нужно»

[21, с. 549].

В этой связи следует особо рассмотреть тот аспект про­

блемы неисчерпаемости материального мира, который затро­

нул известный польский писатель С. Лем в примечаниях,

специально написанных им для русского издания его фило­

софского труда «Сумма технологии» [22].

Об экспериментальном статусе проблемы неисчерпаемо­ сти. Отмечая «ошибочность мнения, будто мы уже наверня­

ка знаем все фундаментальные законы, относящиеся к при­

роде Вселенной, и будто дальнейшие открытия лишь попол­

нят эту в основных чертах уже верную картину», С. Лем

подчеркивает, что тезис о неисчерпаемости окружающего

нас мира «не является оценкой одной лишь теоретико-позна­

вательной практики человечества», но содержит также суще­

ственный онтологический элемент: представление о том, что

«Вселенная обладает некоторой специфической структурой»,

«инфинитезимально-лабиринтным характером», являющимся

«имманентной чертой Всего Сущего». Однако, по мнению

14

Лема, «принять это допущение, как эвристический тезис,

относящийся к бытию, довольно рискованно», поскольку

«слишком уж коротко историческое развитие человека, что­

познание очень большого числа фактов и связей между ни­

ми приведет к своеобразным «высям познания», после чего

число вопросов, не имеющих ответа, начнет уменьшаться. <...> Постоянный и непрерывный приток вопросов не пред­

определяет решения всей проблемы» [22, с. 514, 515]. Не­ трудно видеть,, что речь здесь идет о двух существенно раз­ личных вещах: о происхождении общефилософских положе­ ний и об определенном решении проблемы неисчерпаемости

мира.

Не вызывает сомнений, что все философские положения,

в том числе и вывод о неисчерпаемости материального мира,

не априорны, а являются обобщением известного нам эмпи­

рического материала, отражают определенный, исторически

ваться. В этом отношении с Лемом нельзя не согласиться.

Что же касается предположения о существовании «высей

познания», то оно ни на чем не основано и представляет со­ бой чисто логическую возможность в отличие от противопо­

ложного положения, основанного на всем известном нам опы­

те человечества, хотя, как и любое обобщающее положение,

последнее не может быть доказано, так сказать, на все сто

процентов. «...Критерий практики, — указывал В. И. Ленин,— никогда не может по самой сути дела подтвердить или опро­ вергнуть полностью какого бы то ни было человеческого пред­

ставления» [1, с. 145—146]. Однако остающаяся при этом неопределенность совершенно иного характера, чем та, что

имеет место при умозрительном рассмотрении различных чи­

сто логических альтернатив.

Допуская возможность «высей познания», Лем приходит в

противоречие с основным принципом, положенным им в осно­

ву исследования: «сущностей не умножать сверх необходи­

мости» (с той самой «бритвой Оккама», о которой так много

говорится на страницах монографии Лема).

То, что Лем отодвигает достижение «высей познания» в

«практическую бесконечность», во времена цивилизаций,

«насчитывающих более чем, скажем, сто миллионов лет не­ прерывного развития», не имеет принципиального значения.

15

Р. Фейнман [6] отмечает еще одну возможность, когда фун­

даментальные физические исследования через некоторое вре­

мя могли бы прекратиться. Это могло бы произойти, если бы дальнейшие эксперименты становились все более трудными и дорогостоящими, так что процесс познания постепенно за­ медлялся и делался бы все менее и менее интересным. Это действительно очень серьезное замечание, поскольку в разви­

тых странах физические исследования уже сейчас приобрели фактически «индустриальный характер» и связаны с матери­ альными затратами, составляющими заметную часть обще­

национального дохода.

Несмотря на то что благодаря новым идеям в технике

эксперимента стоимость исследовательских установок время

от времени резко снижается, в целом сейчас наблюдается

отчетливая тенденция к возрастанию стоимости и трудоемко­

сти физических экспериментов. Стоимость среднего экспери­

мента по физике элементарных частиц сейчас составляет ве­

личину порядка миллиона рублей и, по-видимому, станет еще большей в ближайшее время. Чем меньшие простран­ ственно-временные интервалы ∆x и ∆t мы хотим исследовать,

тем большие энергии частиц мы должны использовать,, так

как только в этом случае длина дебройлевской волны взаимо­ действующих частиц будет достаточно мала, чтобы можно

было локализовать события в заданных интервалах ∆x и ∆t. Именно это является причиной, почему изучение явлений

микромира связано со строительством дорогостоящих ускори­

телей и сложных детектирующих устройств. Аналогичная си­

туация имеет место и при исследовании космических процес­

сов: чем более удаленными объектами мы интересуемся, тем

более мощные регистрирующие приборы нам для этого тре­

буются.

Тем не менее можно считать, что и эти обстоятельства не могут послужить причиной конца физической науки.

Во-первых, фундаментальные исследования с течением времени не могут стать «менее интересными», так как они представляют собой не просто количественное увеличение сум­ мы наших знаний, когда говоря словами Фейнмана, вместо

99,9% явлений, изученных в какой-то области, нам становятся

известными 99,99% и т. д. Фундаментальные физические ис­

следования всегда связаны с изменением самых глубоких

16

мировоззренческих представлений об окружающем нас мире,

не говоря уже о том, что эти исследования составляют осно­

ву арсенала техники и открывают пути к новой технологии

и новым видам энергии, а это всегда будет иметь первосте­

пенное значение для человечества уже в силу того, что циви­

лизация должна располагать значительными энергетически­ ми ресурсами, чтобы иметь время для получения информа­

ции, которая откроет ей возможность использования этих новых видов энергии. При этом необходимость добывания

такой информации должна рассматриваться как основная

задача цивилизации, так как в противном случае человече­

ство рискует исчерпать все доступные ему запасы энергии

раньше, чем научится эксплуатировать новые. Уже по одной этой причине физика навсегда останется лидером естество­

знания.

Во-вторых, вопрос о величине материальных ресурсов, которые человечество сможет в будущем выделять на фунда­ ментальные исследования (в частности, будут ли эти ресур­

сы возрастать в определенной пропорции, например, к общей

энерговооруженности человечества или же будут в среднем

оставаться на каком-то постоянном «разумном» уровне),

представляет собой проблему такого же порядка, как и про­

блемы быстрого роста потребностей в энергии, истощения

природных богатств и многие другие проблемы развивающей­

перспектив развития цивилизации. Как они будут решены,

сейчас сказать трудно. Некоторые интересные догадки и про­

гнозы в этом направлении, имеющие, правда, значительный

равнозначно прекращению поступательного развития; по

упоминавшимся выше причинам едва ли такая «технически замороженная» цивилизация может существовать достаточ­ но долгое время.

Проблемы «информационного барьера». Как уже отмеча­ лось, в настоящее время нет совершенно никаких оснований

отказываться от положения о неисчерпаемости фундамен­ тальных закономерностей окружающего нас мира. Однако нельзя не заметить, что этот вывод содержит внутри себя

диалектическое противоречие, которое, казалось бы, может-

стать существенным тормозом неограниченного прогресса

науки. Действительно, бесконечное увеличение объема зна­

ний должно приводить к неограниченному возрастанию по­

тока информации, приходящейся на одного исследователя.

Уже в настоящее время зачастую с трудом понимают друг

друга даже те ученые, которые работают, казалось бы, в

весьма близких областях одной и той же науки. Например,

физику, занимающемуся исследованием структуры атомного ядра, иногда бывают плохо понятны не только идеи, но даже

и терминология, используемая участниками какого-либо се­ минара по теории поля. Катастрофическое увеличение числа препринтов и журналов, трудность выделения действительно существенных сведений на фоне бцстро возрастающего «ин­ формационного шума» — все это приводит к тому, что иссле­

дователь, который желает добиться успеха в своей области, как правило, сейчас просто не имеет времени для того, что­ бы знакомиться, а тем более обдумывать проблемы, далеко

отстоящие от того конкретного вопроса, которым он непо­ средственно занят. В результате возникает множество от­

дельных, весьма слабо контактирующих друг с другом раз­ делов исследования, которые иногда рассматриваются даже как некоторые новые науки.

Создается впечатление, что продолжающееся быстрое

увеличение потока информации и порождаемая этим тенден­ ция ко все большей и большей специализации, отчетливо про­ являющаяся в настоящее время, могут привести в конце

концов к измельчению и, как результат этого, к застою нау­

ки. Возникает грозная опасность, которую сейчас принято образно называть «информационным барь.еро^м». Положение представляется настолько серьезным, что, по мнению некото­ рых авторов [см., напр., 22, с. 16, 63], дальнейшие судьбы и

сам вид цивилизации в существеннейшей степени определя­

ются тем, какой конкретный путь изберет человечество для

преодоления этого барьера.

Впоследнее время появилось большое число философских

исоциологических исследований, посвященных этой акту­

альной проблеме. Многие авторы видят возможный выход в

более широком использовании различных запоминающих и

селектирующих кибернетических устройств. Однако, как по­

казывает опыт, потребности на этом пути всегда обгоняют

реальные возможности, так как параллельно с ростом по­

следних не только быстро увеличивается объем требующих обработки сведений, но и существенно усложняются крите-

18

рии их отбора. Удвоение мощности обрабатывающего центра

практически никогда не означает удвоения объема перераба­ тываемой информации, не говоря уже о том, что создание

программ обработки, возможность достаточно быстрого их

усовершенствования и другие вопросы обслуживания кибер­ нетических систем сами по себе представляют сложнейшую

проблему. В какой-то мере положение могут, конечно, улуч­

шить самообучающиеся системы, однако принципиального преодоления трудностей на этом пути получить невозможно.

Тем не менее «информационный барьер» не является

столь, непреодолимым, как это может показаться с первого

взгляда. Во-первых, нельзя не заметить, что наряду с про­ цессом накопления информации идет интенсивный процесс

обобщения и выработки информационно более емких идей

и понятий, включающих в себя в сжатом, лаконичном виде

большие объемы ранее накопленной информации. Во-вторых,

по мере развития науки все более интенсивным становится

также процесс объединения отдельных областей знания,

обусловленный общностью методов исследования. Сейчас все

чаще методы, разработанные, например, в ядерной физике,

находят себе применение в химии, медицине, биологии, а стандартные методы математического анализа проникают даже в такие «традиционно гуманитарные» науки, как пси­

хология и лингвистика. C этой точки зрения само разделение

наук на чисто гуманитарные и естественные выглядит до­ вольно условным и характеризует скорее определенный пе­ риод развития науки, чем существо дела.

Поскольку именно методы, технология исследований опре­

деляют уровень развития науки, ее способность ставить и

решать задачи, мы можем говорить о прогрессирующем про­

цессе объединения отдельных отраслей знания, а то, в чем

сейчас видят неустранимый процесс дифференциации науки, представляет собой, в сущности, лишь расширение фронта

исследований.

Дифференциация и объединение отдельных отраслей зна­

ния представляют собой две стороны единого процесса раз­

вития науки. Каждый исследователь, занятый решением кон­ кретного круга задач, неминуемо является узким специали­

стом, так как в противном случае он просто не сможет пере­ работать необходимый ему объем информации, и в то же вре­

мя общность методов позволяет ему достаточно быстро пе­

рейти к решению других задач — именно в этом проявляется единство науки.

Конечно, практически неограниченное расширение фронта

исследований, даже при наличии общих методов, также свя­ зано с распылением усилий и в конечном счете заводит в ту­

пик, тем более что по мере углубления наших знаний науч­ ные исследования, как показывает опыт, становятся все бо­

лее трудоемкими и требуют очень большой концентрации

материальных усилий. Поэтому возникает очень трудная

проблема отбора наиболее важных и перспективных тем,

изучение которых позволило бы сделать обобщения охваты­

вающие и первоначально пропущенные близлежащие направ­ ления. В этой связи особенно возрастает значение фундамен­ тальных исследований, позволяющих делать наиболее широ­

кие обобщения и определяющих пути дальнейшего развития.

Необходимость ограничения и все более строгого отбора научной проблематики является одним из наиболее важных

результатов развивающейся научно-технической революции с далеко идущими социологическими последствиями.

Моделирование явлений природы как основной способ ее познания. Процесс «свертывания» информации путем перехо­

да к следующему уровню познания и универсализация мето­

дов исследования сами по себе тем не менее еще, по-виднмо- му, недостаточны для радикального преодоления трудностей

«информационного барьера». Какие конкретные пути выбе­

рет человечество для решения этой фундаментальной про­ блемы, сейчас сказать трудно — экстраполяция или какое-

либо простое обобщение известных нам сейчас взглядов и

представлений здесь едва ли приведут к успеху.

Возможно, что выход из «информационного тупика» будет связан с изменением самого подхода к исследованию явлений и переосмысливанием того, что означает «понять» какой-ли­ бо процесс или явление. Сейчас все чаще «понять явление» становится равнозначным умению построить достаточно точ­

ную модель этого явления, которая давала бы возможность

предсказывать его изменения в зависимости от изменения окружающей обстановки.

Можно считать, что переход от детального аналитическо­ го описания явлений природы к их непосредственному

моделированию как основному способу познания означает

качественно новую ступень развития науки. При этом совер­ шенно не обязательно знать все детали модели. Как весьма образно заметил С. Лем, «нейтронный эквивалент акта чиха­

ния— это том, переплет которого нужно раскрывать подъ­ емным краном; на практике математический аппарат увяз-

20