Лекция 4. Альберт Эйнштейн. Мировоззрение и создание теорий

Дата: 29.10.11

Лектор: Эрекаев Ключевые слова: Эйнштейн, цитаты, геометризация,

интуиция, путь к теории

[…] И когда он был лет двенадцати, ему подарили книгу по геометрии. Его потрясла красота и строгость изложения геометрии. И тоже запал глубоко в душу. Обратите внимание: компас связан с электромагнетизмом. Его первая научная теория напрямую связана с электромагнитными явлениями. Электродинамики движущихся тел. Вторая фундаментальная его теория: общая теория относительности (ОТО) самым непосредственным образом связана с геометрией пространства. Вот так любопытно все сложилось. Конечно, можно сказать, что это все случайно.

Эвристика очень любопытная наука о том, как делаются открытия, как люди приходят к идеям. Поскольку Эйнштейн говорил «никогда чисто логическим путем от наблюдений вы не придете к основным принципам теории. Всегда есть какой-то скачок». Он уделял большую роль интуиции.

Еще одно любопытное событие, которое он фиксирует в своей автобиографии. Он пишет, что примерно в 16 лет (он родился в 79 году), т.е. в 95-м году, когда еще не была создана ни ОТО, ни СТО, его заинтересовал следующий мысленный парадокс: «Предположим, что вы бежите за световой волной с той же скоростью в пустоте. Вроде бы, этот бегун должен наблюдать следующее: постоянное в пространстве, но переменное во времени электромагнитное поле. Но это не так. Поскольку это опровергается опытом и противоречит законам электродинамики». Он стал раскручивать этот мысленный эксперимент, в 16 лет его посетивший, и потихонечку создает специальную теорию относительности.

Десятилетиями спорят о мировоззрении Эйнштейна и споры не утихают, очень уж специфический был у него подход. Его причисляли и к махистам и к кантианцам и к позитивистам. В общем, все, что угодно. Наши, естественно попытались его причислить к материалистам. К стихийным, последовательным. Иногда непоследовательным. Даже к диалектическим материалистам. Весь спектр. Надо сказать, что Эйнштейн действительно перечитал очень много философской литературы. Он читал Аристотеля, Платона, Спинозу, Канта, Рассела, Маха и т.д. и т.д. Осталось воспоминание, что когда болела его сестра, они вместе читали и обсуждали Аристотеля. И в его отношении Эйнштейн делает любопытный вывод: «Нам очень не понравилась такая философия. Если б она не была столь запутанной и сложной, она бы не выдержала испытание временем, но люди так устроены, что цепляются за слова, которые им кажутся непонятными, им кажется это какой-то глубокой философией. А то, что им понятно, они воспринимают как нечто поверхностное и ненужное».

Его отношение к философии было специфическим, он не причислял себя ни к одному философскому течению, не считал себя сторонником ни одного философского учения. Он поступал очень прагматичным образом6 он брал из каждой философии, из всего, что прочитал что-то, нужное ему для построения своей теории. То, что нужно для того, чтоб его представления о мире как-то обогатить, как-то даже и расширить. Можно сказать, что это какая-то эклектика, что он надирал отовсюду куски. На самом деле нет. Это очень тонкий подход, он и положительно оценивал многих философов, хотя об Аристотеле отозвался и не очень лестно.

Один из авторов книги об Эйнштейне вспоминал: «Эйнштейн не раз давал понять, что он скорее философ, нежели физик. Огромную роль уделял метафизике как некоему образованию». Еще Эйнштейн говорил: «Достоевский дает мне больше, чем все

31

мыслители. Больше, чем Гаусс». Мы будем пытаться интерпретировать и всячески трактовать его различные высказывания. Каков смысл этого высказывания? Достоевский литератор. Но где связь с Гауссом? Одно дело, что литератор ему может давать много, может даже формирует мировоззрение, это нормально. Но «больше, чем Гаусс»? Что же, Достоевский дает ему больше для физики, чем Гаусс? Но Гаусс – великий математик, для геометрии много чего сделал. В каком смысле? Это немножко проясняется дальше. С точки зрения Эйнштейна воображение важнее знания. Жуткие слова! Представьте, что кто-то из вас приходит в Академию наук и говорит: «воображение важнее знания, чем вы тут вообще занимаетесь». «Воображение важнее знания», - считал великий физик. В каком смысле? Что это значит? Знания всегда конкретны, они чаще всего фиксированы. Воображение же имеет всеобщий охват – считал Эйнштейн. И если вы не умеете что-то видеть в той или иной проблеме, то скорее всего, ничего интересного в науке вам не удастся сделать. Насколько глубока и правильна эта точка зрения? Представлять воображение, как возможность что-то увидеть.

Конечно же можно долго рассказывать, как он относился конкретно к произведениям Канта, Маха. Причем Маха он очень уважал, очень любил его произведения, считал его крупным ученым. Он считал, например, что принцип Маха лежит в основании ОТО. Потом, правда, исследователи показали, что никакого принципа Маха в ОТО нет, что все там совсем по другом. Правда, маятник сейчас качнулся в другую сторону, и новое поколение исследователей вновь возвращается к этому вопрос и говорят, что Мах там каким-то образом присутствует. Правда и у Маха он находил некие позитивистские ноты, который считал ну просто недопустимыми. Позитивистскую позицию он очень не любил: так примитивно размышлять и судить о науке просто недопустимо! Не лежит душа к позитивизму. Все гораздо богаче! Настоящий исследователь интересуется вопросом о том: «а как мир устроен на самом деле?». Если ньютон говорил: «Я представляю себя мальчиком, сидящим на берегу океана и перебирающим камешки. А океан истины передо мной». То Эйнштейн, в принципе соглашался с этим образом, почти такой же применял. Он считал, что некая истина всегда лежит перед нами, она пока не раскрыта. И уже в конце жизни он произнес потрясающе глубокие честные слова: «я до конца не уверен ни в одной идее, которую предложил». Он не был уверен, что хоть одна его теория выдержит испытание временем. А ведь он уже был великим ученым, создал свои теории. Конечно же надо сказать. Что все его теории, все его модели очень философичны. Начиная с его отношения к квантовой теории и кончая созданием первой космологической модели, построенной на основании ОТО, так называемой, стационарной космологической модели, ну и, конечно же, на концепции геометризации физики. Каждая из этих идей, каждое и этих положений очень глубоки и до сих пор неоднократно обсуждаются.

Тем не менее, отношение к идеализму тоже было очень специфическое. С одной стороны он брал некоторые идеи у Беркли. С другой стороны он говорил, что идеализм сам по себе не может служить основанием физики. Любопытно, что в нашей стране, где всегда процветал диалектический материализм, не так давно в крупнейшем журнале «Успехи физических наук» сам Гинзбург, который входил в комиссию по лженауке опубликовал статью, которая называется следующим образом: «В защиту квантового идеализма». То есть в физике идеалистические представления могут работать. Причем автор приводит вполне убедительную аргументацию. Не побоялся. Эйнштейн тоже брал некоторые идеи, но в целом он, конечно же не считал идеализм неким фундаментом, основанием для физических исследований, для физического познания в целом. Так же он относился и ко многим другим систем.

Попробуем обсудить некие онтологические его представления. Как он представлял себе то, что сейчас называется физическая реальность. У него есть некоторые специфические высказывания на этот счет. Например, с одной стороны, конечно же, понятно, что с его точки зрения «Вера в объективный мир является основанием всего естествознания». Нормальное утверждение, не придерешься. С другой стороны он делает

32

такое утверждение вместе со своими коллегами в знаменитой ЭПР статье. Эта статья была написана по поводу проблемы полноты квантовой механики. Эйнштейн с коллегами считал, что квантовая механика просто неполна, что-то там не совсем хорошо описывается. И в этой же статье он говорит о том, что с их точки зрения можно рассматривать как реально существующее: «Достаточным условием реальности некоторой физической величины является возможность ее предсказания с достоверностью. Будем называть это условием полноты». Предсказание с достоверностью. Насколько это глубоко, насколько это отвечает духу физики? С одной стороны, я могу предсказать все, что угодно. Но с достоверностью! Если я могу что-то предсказать с вероятностью, равной единице, это достоверно? Если я смогу предсказать что-то с вероятностью, равной единице, это будет реально существовать? Само по себе понятие достоверности заслуживает глубокого анализа. Полна ли квантовая механика и что можно называть полной физической теорией? Он аккуратно начинает: «на самом деле, что бы ни подразумевалось под полной теорией, от истинно полной теории мы должны требовать следующее: каждый элемент реальности должен иметь отображение в физической теории». Это условие будем называть условием полноты. Вообще, похоже на полноту: если мы что-то упустили, значит это уже не полное описание. А если мы все учли, эта теория полна. Но можно ли каждый элемент реальности актуально включить в теорию? Можно ли себе представить такую ситуацию? Во всех других теориях, помимо квантовой механики, каждый элемент включен? Или это очень сильное специфическое утверждение о полноте теории, придирки к квантовой механике или все-таки действительно так? Он был сторонником того, что есть некий скрытый параметр в квантовой теории. Вообще, настоящую полную квантовую теорию нужно строить на основе обобщения релятивистской физики, - считал он. Вот если удастся теорию относительности еще как-то обобщить, расширить и включить в нее квантовые закономерности – вот тогда получится хорошая теория. Так она пока не полна. И он на дух не переносил индетерминизм. Считал, что это вообще никуда не годится, и с этим надо всячески бороться, что индетерминизм в природе, в физике должен быть максимально исключен.

Кроме того, с его точки зрения, существует ряд методологически интересных и важных моментов, которые необходимо учитывать тому, кто собрался заниматься изучением природы. Первый, по существу методологический элемент уже был назван: воображение важнее знания. Насколько это существенно для физика? Второй. Он говорит в своей статье «Физика, философия и научный прогресс», примерно 50-е годы: «Можно выделить существенные черты, научного сознания, которые имели место быть, начиная со времен Галилея: во-первых, никакое познание с помощью мышления не ведет ни к каким результатам в изучении природы». Его очень интересовал этот вопрос: модно ли с помощью чистого мышления познавать природу? Он, как нормальный физик считал, что любое познание начинается с чувственных ощущений, по существу с эмпирических фактов. Потом мы уже анализируем, обобщаем, абстрагируемся, получаем новые понятия, выдвигаем принципы и строим теорию. Но можно ли познавать с помощью чистого мышления? Этот вопрос интересовал и Канта, правда, Кант по своему отвечал на него. Эйнштейн сказа: «Вслед за древними греками, я склоняюсь к той точке зрения, что это сделать можно». Но с другой стороны, он неоднократно говорил, касаясь вопроса о природе геометрии, что она описывает реальный мир, она исходит из конкретных объективных закономерностей и т.д. Легко видеть, что в своих утверждениях он был довольно противоречив. Хорошо это или плохо? Конечно, не очень здорово, однако, такой известный исследователь Артур Файн заметил, что Эйнштейн так же, как и некоторые другие выдающиеся исследователи считал, что в принципе не так важно отшлифовать теорию, а гораздо важнее хотя бы успеть сформулировать ту идею, которая вас посетила. Некогда шлифовать! К сожалению, сейчас требуют гладкие тексты, а то, что непричесанно рассматривают как слабую подготовку автора, непрофессионализм. Успеть бы сформулировать некую генеральную идеею, которую вы увидели. Шлифовать – это

33

всегда хорошо, но это потом, если останется время, если останутся силы. Кстати говоря, Нильс Бор очень требовательно относился к текстам и очень тщательно за этим следил, тщательно редактировал.

Второе утверждение, которое можно увидеть, которое сопутствует всему развитию физики со времен Галилея. Его можно сформулировать так: на самом деле, - говорит Эйнштейн. – вы не найдете ни одного понятия, которые нельзя было бы свести к пространственно-временным понятиям» Любое элементарное понятие всегда сводится к пространственно-временным понятиям. Очень сильное утверждение. Более того, он говорил, что именно такие понятия входят в законы физики. Так ли это? Давайте попробуем проанализировать. С одной стороны, даже с чисто материалистических позиций можно говорить о том, что все процессы, все явления находятся в пространстве и времени. Пространство и время – это форма существования объектов, а значит и объектности. С другой стороны, современная фундаментальная теория уже ставит под вопрос это утверждения. Уже на планковском уровне вполне возможно, что уже не существует пространства и времени, по крайней мере в том виде, в каком мы его понимаем на обыденном уровне. Да и вообще из любых классических трактований. Пространство-время начинает квантоваться, оно становится дискретным или вообще исчезает, как вариант. Но тем не менее, любое основное понятие сводится к пространственно-временным. Если перебрать все основные понятия, которые есть в физике, неужели их можно свести к пространственно временным?

-Например, бит.

Да, бит. Единственная, тонкость в чем состоит, как и во всей философии науки: можно битами интересоваться, а можно логикой интересоваться и оттуда примеры приводить, можно математикой. Но нас же интересует естествознание.

- Понятие информации.

Понятие информации, конечно же связно с естественными процессами, несомненно. Поэтому понятие несомненно научное. Давайте подумаем, сводится ли оно к пространственно-временным?

- Его частные случаи сводятся, само же оно – нет Да. если подумать еще более глубоко: что такое вообще информация, мы окажемся

вообще в тупике, потому что определить его не удастся. Скорее всего, это какое-то первичное понятие, которое ни через что другое не определяется, поэтому да. Но мы говорим о том, что любые элементарные понятия сводятся ли они к пространственновременным? Как вы считаете, вся фундаментальная физика оперирует понятием бита информации? В какой-то мере. Но заложено ли оно в фундаментальные принципы, законы, теории?

- В термодинамику.

То есть, очень похоже, что понятие бита информации не сводится к пространственно-временным? То есть, Эйнштейн ошибся? Или же он имел ввиду что-то другое, что-то такое, о чем он сам говорил примерно следующими словами: «С самого начала мне казалось очевидным, что должно быть вот так-то, а не как-то иначе». Ну действительно, безумие – как это может быть, что скорость света не зависит от скорости источника? Смешно. Как это может быть, чтобы все законы сохраняли с вой вид даже в неинерциальных системах отсчета. Встаньте на карусель, она не вращается - одна ситуация. Он начинает вращаться – непонятно откуда возникли новые силы, которые пытаются вас сбросить, это что? Получается, это новые законы. Это, может быть даже новая онтология какая-то. И все понимали нормально, что это какая-то другая физика. Ему же казалось очевидным изначально. Возможно, в этих его утверждениях содержится еще что-то, что мы пока не понимаем, если мы считаем его гениальным человеком, который видел на много лет вперед. Я, например, честно скажу: я не знаю, как ответить на вопрос, можно ли бит свести к пространственно-временным понятиям.

34

Когда он рассказывает о том, как он сам чувствует физику, что представляют с его точки зрения все физические законы и теории, то он еще раз подчеркивает, что все физические законы должны быть полны. Это означает, что нет ни одного закона природы, который нельзя было бы свести к некоторому закону, сформулированному на языке пространственно-временных понятий. Одно дело, понятия, но и законы сводятся к пространственно-временному описанию. Глубока ли эта точка зрения? Здесь следует перейти к той программе, к которой присоединился Эйнштейн после создания ОТО, можно сказать, что своей теорией он эту программу и породил. Программа называется «Программа геометризации физики». Одним из первых авторов, кто стал об этом последовательно говорить, это математик Клиффорд. Он выстроил некую программу из нескольких пунктов, в которой утверждал, что все объекты физики можно представить себе как некие геометрии пространства. Один из образов, который он тогда применял такой: когда вы летите на высоте птичьего полета, все, что под вами кажется вам плоским. Когда вы начинаете снижаться, объекты начинают принимать форму: деревья, дома. Это говорит о том, что физика всегда локальна. Много интересного следует из его программы.

Эйнштейн после того, как создал ОТО, а по существу геометризовал реальное физическое поле (задумайтесь над глубиной: геометризовал реальное физическое поле, гравитационное поле) тут же увлекся идеей геометризации всех остальных полей и физических явлений. И попытался геометризовать электромагнитное поле, а заодно объединить электромагнетизм и гравитацию. Он придумал геометрию, написал соответствующие уравнения, у него получилось. Но быстро выяснилось ,что никакого объединения не существует, и вообще с геометризацией не все так просто. К идее все уже привыкли, но вы вдумайтесь, глубина-то какая! Основное уравнение Эйнштейна. Справа тензор энергии импульса, а слева некоторое выражение из тензоров, описывающее геометрию. Слева геометрия, а справа материя.. на мой взгляд сейчас в фундаментальной физике важнейшая проблема – интерпретация. Математика шикарная, теория суперструн и так далее, а вот каков физический смысл, как бы это интерпретировать. Те же суперструнщики честно признаются, что им необходим какой-то очень фундаментальный новый принцип, по мощности сравнимый с принципом эквивалентности в теории относительности. То есть, в принципе, надо придумать какое-то физическое понимание.

В уравнении Эйнштейна, обратите внимание, геометрия приравнена к материи. Полная глупость, как можно? Какой смысл? Не побоялся – приравнял, получил, а потом оказалось, что это очень хорошо описывает некоторые моменты.

Насчет того, как исследователь должен относиться к своим исследованиям, насколько смелым он должен быть, еще один любопытный факт: физическая идея ОТО пришла к Эйнштейну довольно быстро после создания СТО. Он с самого начала говорил: «Мне всегда казалось очевидным, что должно быть так-то и так-то», но он 10 лет потратил на поиск математического аппарата. Задумайтесь! К вам пришла какая-то идея. Красивая, хорошая идея .вроде бы даже связанная с предыдущими идеями, и вы 10 лет будете искать мат. аппарат! Это же огромный риск! Вдруг вы на неверном пути? Вдруг потом окажется, что вы впустую потратили 10 лет жизни… или все-таки надо верить? Процесс научного познания в этом и заключается, чтобы искать-искать-искать, или же надо отказаться? Как поступить? Он рискнул и все-таки нашел, да и то ему повезло – его друг математик помог разобраться в соответствующем мат. аппарате. Вот такое отношение к тому, что можно найти в основаниях любых наук, которые со времен Галилея эволюционировали.

Любопытны следующие его слова: «Действительность – это просто иллюзия, хотя и очень устойчивая иллюзия». Явный идеализм. И некоторые критики, прочитав это, утверждают, что Эйнштейн идеалист. Конечно, это можно рассматривать как некую шутку, а можно попытаться увидеть глубину за всем этим.

Действительность – это иллюзия. В каком смысле иллюзия? Напомню, что, например, в восточных учениях считается, что мир – это пустота, мир – это майя. Что это значит? Все, что мы видим, наблюдаем – это иллюзия, майя, а основу мира составляет

35

пустота. В программе геометризации физики по существу пытаются, конечно, на определенном уровне, этот принцип реализовать научными средствами.. например, в программе геометризации физики, которая пыталась в течение десятилетия объединить все физические поля (а в то время были известны только электромагнитное и гравитационное, потом пыталась присоединить еще и ядерное и т.д.), сейчас она состоит в том, что и саму объектность пытались представить в виде чистой геометрии – в виде геометрии пустого пространства.

Скажем, элементарная частица, что она из себя может представлять? Мы говорим, что это некая субстанция, некий реально существующий объект. Программа геометризации отрицает это. Нет никакой материи, нет никакой субстанции, нет никакой объектности как чего-то, существующего независимо, автономно и достаточно надежно. Есть в этой области очень сильно искривленное пространство. Механизмы, причины искривления в этой области нас пока что не интересуют. Для внешнего наблюдателя эта область будет восприниматься как некая особая область – он видит, что луч света идет, а здесь как-то странно себя ведет, отражается. Второй луч света пойдет по-другому. Причем, луч света, согласно программе геометризации - это тоже некая геометрия пространства. Наблюдатель, как эмпирик видит, что луч света как-то странно эту область обходить, отражается от нее, и наблюдатель заключает, что, наверное, там что-то есть. И с больших грубых макроскопических высот, он говорит: «Там что-то плотное. Назову-ка я это частицей». И будет прав, это нормальный подход, но, согласно этой программе, никакого материального, субстанционального начала здесь нет в принципе. Вот насколько глубоко, насколько далеко заводит эта программа.

Хочу отметить, что в любых современных фундаментальных теориях программа геометризации и квантово-полевая программа всегда идут бок о бок, но и всегда параллельны. И в тех же суперструнах, и в попытках сформулировать.

Далее. Эйнштейн так же говорит, что, в принципе, исследователю нужно сохранять спокойствие, если он встанет перед какими-то преградами. Например, известны такие его слова: «Не волнуйтесь о ваших проблемах с математикой, я уверяю вас, что источник лежит намного глубже». Другими словами, математические проблемы каким-то образом он связывал с физическими проблемами и представлениями. Математические проблемы для него лежат всегда где-то в другом месте, в более глубоком месте. Насколько математика связана с физикой? Насколько связана с природой? Хорошо известны знаменитые слова о непостижимой эффективности математики в естествознании, в той же физике. Почему это так? Что это означает? Вполне возможно, что математика представляет собой некоторый абстрактный уровень описания свойств сосуществования в реальном физическом мире. Тогда она непосредственно относится к физическому миру и очевидна ее эффективность. Сейчас много различных реляционных теорий в физике создается. Реляция – это отношение. И действительно показано, что скорее всего объектности как таковой не существует, и всѐ нужно рассматривать как отношения сосуществования. Правда тогда возникает проблема, так называемых, релятов. Отношение

– это хорошо, но отношение между чем и чем? Что на концах этих отношений?

Эйнштейн высказывает так же следующую неожиданную мысль: «Физика является разновидностью метафизики». Как это – работающий физик и вдруг отдает приоритет какой-то там метафизике. Может это снова литература? Да нет, он вполне серьезно и достаточно основательно развивал эту мысль неоднократною. Вот он считал, что на самом деле вся история познания, прежде всего физического, говорит о том, что многие идеи, образы возникают из неких философских мировоззренческих установок и позиций. У вас есть какая-то общая картина в голове и из нее вы черпаете. Конечно, если занимаетесь чем-то фундаментальным – для прикладных наук это не так важно – но в фундаментальной области вы обязательно будете возвращаться, оглядываться на некую метафизику, на некие мировоззренческие аспекты и уровни.

36

С его точки зрения, как уже было отмечено выше, никакой логический путь не вдет от наблюдений к основным принципам теории. Это тоже очень странно для многих и современных физиков тоже. Иногда проводятся в группах микросоциологические опросы, так вот, больше половины 5-го курса и аспирантов утверждают, что говорить о реальности в физике бессмысленно. Существует ли фотон? Нет, конечно! Существует ли электрон? Да нет никакого электрона! Существует некая конструкция, которая позволяет эффективно описывать показания приборов – то, что стрелка отклонилась на единицу. А о самих фотонах и электронах говорить бессмысленно. Так считают физики, которые уже выходят в науку. Понятно, что индуктивно от некой совокупности эмпирических фактов вы не придет к теории, об этом многие говорили. А как можно получать сами принципы физического знания? Те, кто отвечал позитивно на этот вопрос, считают физику опытной наукой. В любом случае, несмотря на любые абстрактные построения, которые вы можете придумать, все равно в конечном счете все начинается с опыта. Тогда действительно, индуктивно логически обобщаете этот опыт, приходите к одному уровню, к другому. Но большинство физиков сейчас склоняется к тому, что современная наука в большей степени ориентируется не гипотетико-дедуктивные построения. Тем не менее, с точки зрения Эйнштейна, если вы движетесь от фактов к теории, существуют некие разрывы и скачки. Тогда спрашивается: а как выстраивать, если логика не позволяет, ведь логика – это основание науки. Здесь стоит задуматься: а наука выстроена строго логично? С одной стороны, рациональность и логичность – неотъемлемое свойство любой науки, а с другой стороны, нет прямого пути. Любопытно следующее его соображение: «С принципиальной точки зрения совершенно нелепо желание строить теорию только на наблюдаемых величинах, потому что в действительности все обстоит как раз наоборот. Только теория показывает, что можно наблюдать». Попробуем предложить трактовки. Верно ли, что вся физика построена на наблюдаемости? Верно ли, что в любые физические теории понятие наблюдаемости входит неотъемлемым образом?

-входит, но не составляет фундамент Хорошая точка зрения, но мы-то говорим об основах. Изучение и анализ оснований

физики. На чем базируется сама теория? Можно ли сказать, что на наблюдаемом? Вроде бы нет. Но насколько это нелепо! Каждое слово важно в устах такого человека. Может иногда нормально? Но не нелепо же. Или же физика в принципе никогда не строится на наблюдаемых величинах? Это похоже на правду? Можно ли так рассматривать физику? Какие классические понятия мы можем предложить в качестве наблюдаемых. Масса наблюдаема? Масса ненаблюдаемое понятие. Координата наблюдаемая величина? Мы наблюдаем координату? Возникает вопрос, что такое наблюдаемость, наблюдаемая величина. Это та величина, которую дает нам эксперимент, та величина, которую можно непосредственно воспринимать с помощью своих органов чувств? Можно ли наблюдаемой называть величину, опосредованно наблюдаемую? Характерная ситуация состоит в том, что цепочка опосредованностей становится настолько длинной, что становится непонятно, что же на ее конце. А что мы изучаем-то в конце концов? Квантовая теория гравитации, наблюдаемыми являются только две величины – объем квантовой ячейки, планковского кванта и площадь планковского кванта. И все. Это две наблюдаемые величины фундаментальной теории. Проблема наблюдаемости в современной фундаментальной физике стоит очень остро. Хотя в привычном нам мире, в классической физике, кажется, нет никакой проблемычто наблюдаем, то наблюдаем. Вы знаете, что в классической механике состояние определяется двумя величинами: координатой и скоростью. Если вы их знаете, вы можете описать все, что нужно. Кстати, скорость – это наблюдаемая величина в классической физике? В физике, как вы знаете, существует представление о том, что существуют принципиально ненаблюдаемые объекты. Очень спорный вопрос. Например, кварк в свободном состоянии. Известно, что в связанном – пожалуйста, в свободном – не существует. Хотя говорят, что сейчас какие-то механизмы нащупали и пытаются проверить. Далее, тахионы, гипотетические частицы,

37

которые в принципе не запрещены даже теорией относительности. Они просто всегда движутся со сверхсветовой скоростью, они просто не могут замедлиться до световой скорости, тем более до наших медленных досветовых скоростей. Вот тахионы для нас принципиально ненаблюдаемы. Наконец еще один очень любопытный класс: в инфляционной космологии есть представление о существовании, так называемых, Минивселенных. После инфляционного раздувания Вселенной до гигантских совершенно размеров, наша Вселенная оказалась отдельным локальным доменом, пузырем, который стал расширяться. Вот таких пузырей огромное количество в этой Метавселенной. Вот эти минивселенные принципиально ненаблюдаемы, они находятся за горизонтом событий, их невозможно наблюдать в соответствии с существующей теорией. Поэтому проблема наблюдаемости стоит очень сильно. А Эйнштейн утверждает, что стремление строить теорию на наблюдаемых величинах нелепо. Но другой выдающийся физик, Гейзенберг, наоборот настаивал на том, что по крайней мере квантовая теория должна строиться на наблюдаемых величинах, они должны стать основой этой теории. Их-то задача была описать спектры атомов, поэтому в этом процессе наблюдаемые величины должны были играть важную роль.

Последняя часть этого высказывания напрямую близка к философии науки: «только теория показывает то, что можно наблюдать». С этим можно согласиться? Странно для нормального человека: я посмотрел в окошко, вижу там дом, дерево. Какая еще теория? Я вижу зеленое. Базисное эмпирическое утверждение, при чем тут теория? Вот если бы я сказал, что вижу прямоугольное зелѐное, тут уже другое дело. Атомарное утверждение «я вижу зеленое», как вы рассматриваете? Можно ли с ним согласиться или нет? В общем, проблема важная. Теория-то она показывает, вы знаете, что любое наблюдение, любой эмпирический факт теоретически нагружен. По крайней мере, вы должны это четко уяснить, анализируя позитивизм и другие концепции философии науки. Но проблема все равно остается. В своих группах я неоднократно говорил: философия науки так интересно развивается. Ее основная цель всѐ-таки понять природу науки, хотя вы знаете, что поначалу позитивисты исследовали структуру научного знания. Природа науки всѐ время ускользает. Одни считали, что уже наконец-то поняли эту природу, нет, прошло время, и оказалось, что всѐ совсем по-другому. Другие были уверены, что нашли что-то совершенно точно уникальное. Нет, проходит время и опять всѐ рушится. Так что, природа науки так и остается загадкой. Тем не менее, теоретическая нагруженность присутствует даже в любом наблюдении – это надо себе уяснить. Другое дело – насколько, каков процент наблюдения составляет эта нагруженность, но похоже, что даже «зелѐное» - это некие шаблоны, некие конструкции, которые сидят у нас в голове, с этим еще не все окончательно ясно.

По поводу его отношения к интуиции в науке. Как он понимал интуитивное знание? Вообще, казалось бы, что это очень далекая область от непосредственно научных интересов, но опять же, нас же интересуют некоторые методологические, философскоонтологические аспекты в первую очередь. Никакой логический путь не ведѐт от опытных фактов к основным принципам теории. А следующее утверждение такое: «Подбор доказательств и теоретических обоснований как раз и является вопросом интуиции». Как это: доказательство и интуиция? Что он здесь имел ввиду, как он это понимал? Ведь доказательство – это должна быть железная логика. Можно представить себе следующим образом: у вас есть набор доказательств, а вы выбираете из них. Выбор, сама проблема выбора. Вы выбираете из нескольких доказательств, причем делаете это интуитивно. Никаких проблем, хотя тоже несколько странно: вы выбираете доказательство, а потом доказываете на его основе, или само доказательство всегда основано, первый шаг всегда основан на интуиции. Это похоже на правду? Конечно, тут же возникает вопрос: а что же такое интуиция? Это что-то потустороннее, что-то сверху или сбоку приходящее, или как? Можно трактовать следующим образом: интуиция – это некая процедура, а точнее даже результат некоторой процедуры, который представляет из себя очень плотный, сжатый,

38

сконцентрированный процесс, который происходит в нашем сознании без нашего осознанного ведома. Известно, что все. Что происходит с нами за всю жизнь как-то туда закладывается и чаще всего без нас обрабатывается. Может, интуиция – это такая сжатая обработка, и когда потом сознание выбрасывает какую-то идею по некоему каналу, то мы говорим: «О! Меня осенило!», но это логический процесс. Или интуиция – это нечто другое? Есть еще два варианта: есть предшествующий опыт, и мы на основании этого опыта просто прикладываем и вынимаем. Или же, как бы сказали диалектики, весь предыдущий опыт в сжатом виде концентрируется в сжатом виде интуитивной догадки, когда вы решаете какую-то очередную задачу. В снятом виде. Не просто, когда вы применяете предыдущий опыт, а в каком-то именно снятом виде.

Все-таки остается проблема, как это можно обосновывать и доказывать на основе интуиции.

«Высшим долгом физиков является поиск тех общих элементарных законов, из которых путем чистой дедукции можно получит картину мира. К этим законам ведет не логический путь, а только, основанная на проникновении в суть опыта, интуиция». Опыт в каком смысле? «Единственная реально ценная вещь – это интуиция», - говорит великий физик Эйнштейн. Хотя вспомните, что он скорее философ, чем физик, что музыка для него возможно и большее значение имеет, чем физика и т.д. это говорит о том, что это человек с большим образным мышлением. И тем не менее, в физике, в точной науке добился таких результатов. Другое дело, что в формальных вопросах ему повезло – ему помогали. Если бы не было друга, и он бы не знал тензорный анализ ,еще неизвестно, как бы все повернулось. Хотя наверное, что-то бы получилось, потому что Гильберт тоже на этом пути находился и работал.

На экзамене вы должны будете выбрать не менее пяти высказываний Эйнштейна и их проанализировать.

39