- •Kurt hübner
- •Оглавление
- •Глава 9. Переход от Декарта к Гюйгенсу в свете исторической теории науки....... 179
- •Глава 14. Научно-технический мир... 276
- •Глава 15. Значение греческого мифа для научно-технической эпохи... 299
- •Смена методологических парадигм
- •От переводчика
- •Предисловие
- •Предисловие к четвертому изданию
- •Предисловие к русскому изданию
- •Часть первая Теория естественных наук Глава 1. Историческое введение в проблему обоснования и значения естественных наук, нуминозного опыта и искусства
- •1.1. Проблема обоснования естествознания в критическом эмпиризме Юма, трансцендентализме Канта и операционализме Райхенбаха
- •1.2. Сравнение оснований трансцендентализма и операционализма
- •1.3. Проблема обоснования нуминозного опыта и предметов искусства в трансцендентализме и операционализме
- •Глава 2. Пример из истории: основания и значение принципа причинности в квантовой механике
- •2.1. Ограниченность принципа причинности в квантовой механике
- •2.2. Неограниченный принцип причинности и скрытые параметры
- •2.3. Философия копенгагенской школы и философия Бома
- •2.4. Ни ограниченный, ни неограниченный принципы причинности не являются "онтологическими суждениями": и тот, и другой представляют собой априорные установления
- •Глава 3. Систематический анализ проблемы оснований естественных наук
- •3.1. Основание базисных предложений
- •3.2. Основание естественных законов
- •3.3. Основание аксиом естественнонаучных теорий
- •3.4. Строго эмпирическими могут быть только метатеоретические предложения
- •Глава 4. Развитие исторической теории обоснования науки п.Дюгемом
- •4.1. Историческая теория науки Дюгема
- •4.2. Критика теории Дюгема
- •4.3. Введение категорий и дальнейшее развитие теории Дюгема
- •4.4. Значение введенных категорий для истории физики
- •4.5. Пропедевтическое значение истории науки для теории науки
- •Глава 5. Критика аисторизма теорий науки Поппера и Карнапа на примере "Astronomia Nova" Кеплера
- •5.1. Теоретико-научный анализ "Новой астрономии" Кеплера
- •5.2. "Новая астрономия" Кеплера в свете философии науки Поппера и Лакатоса
- •5.3. "Новая астрономия" Кеплера и индуктивная логика Карнапа
- •5.4. Недостаток чувства исторического у Поппера и Карнапа
- •Глава 6. Следующий пример: культурно-исторические основания квантовой механики
- •6.1. Разногласие Бора с Эйнштейном как противоречие между философскими аксиомами
- •6.2. Является ли философия Бора идеализмом?
- •6.3. Пример с кошкой
- •6.4. Операторы для неизмеримых величин в квантовой механике
- •6.5. Квантовая логика, интерфеномены, теорема фон Неймана и индетерминизм
- •6.6. Как можно оправдать априорные аксиомы, лежащие в основе квантовой механики?
- •Глава 7. Критика попыток связать квантовую механику с новой логикой
- •7.1. Подход фон Вайцзеккера
- •7.2. Подход Миттельштедта
- •7.3. Подход Штегмюллера
- •Часть вторая Теория истории науки и исторических наук Глава 8. Основания всеобщей исторической теории эмпирических наук
- •8.1. Исторический контекст определяет, какими должны быть факты и фундаментальные принципы науки, а не наоборот; исторические системы и исторические системные ансамбли
- •8.2. Противоречия внутри системных ансамблей как движущая сила развития наук; семь законов исторических процессов
- •8.3. Исторический способ научного исследования не обязательно ведет к релятивизму
- •8.4. Экспликация и мутация систем: "прогресс I" и "прогресс II"
- •8.5. "Прогресс I" и "Прогресс II" как гармонизация системных ансамблей
- •8.6. Ни "прогресс I", ни "прогресс II" не являются непрерывным развитием
- •Глава 9. Переход от Декарта к Гюйгенсу в свете исторической теории науки
- •9.1. Пример: второе и четвертое правила столкновения движущихся тел, сформулированные Декартом
- •9.2. Смысл картезианских правил столкновения тел: божественная механика
- •9.3. Внутреннее противоречие системы Декарта
- •9.4. От Декарта к Гюйгенсу: пример самодвижения системного ансамбля
- •Глава 10. Историко-генетический взгляд на релятивистскую космологию. Классическая проблема: является ли мир идеей?
- •10.1. Априорные основания эйнштейновской общей теории относительности
- •10.2. Постулат космического субстрата и космологический принцип
- •10.3. Четыре возможные космологические модели релятивистской космологии и их априорные решения
- •10.4. Трудности, связанные с опровержением релятивистской космологии
- •10.5. Об оправдании априорных суждений в релятивистской космологии
- •10.6. Является ли мир только идеей?
- •Глава 11. Критика понятия истины в философии Поппера; понятие истины в исторической теории эмпирических наук
- •11.1. Критика попперовского метафизического реализма; понятие истины в исторической теории науки
- •11.2. К вопросу об истинности самой исторической теории науки
- •11.3. Еще несколько критических замечаний по поводу современных направлений в попперианской философии
- •Глава 12. Критический анализ теории историко-научных процессов и научного прогресса Снида-Штегмюллера
- •12.1. Критические замечания об определении теоретических величин в концепции Снида-Штегмюллера
- •12.2. Критика различия, которое Снид и Штегмюллер проводят между "ядром" и "расширением ядра" теории
- •12.3. Критические замечания о "динамике теорий" Снида-Штегмюллера
- •Глава 13. Теоретические основы исторических наук
- •13.1. Философы понимания
- •13.2. Философы объяснения
- •13.3 Всеобщее в исторических науках
- •13.4. Внутренняя связь объяснения, понимания и повествования
- •13.5. Понятие "теории" в исторических науках
- •13.6. К вопросу об обосновании принципов в историко-научных теориях
- •13.7. Аксиоматические установления a priori в историко-научных теориях
- •13.8. Оправдательные установления
- •13.9. Нормативные установления
- •13.10. Отношение между априорным и апостериорным
- •13.11. Так называемый герменевтический круг
- •13.12. Объяснение экспликаций и мутаций исторических систем, объяснение значений
- •13.13. Обоснование теоретических принципов в исторической ситуации.
- •13.14. Прошлое как функция настоящего
- •13.15. Типы обоснования теоретических установлений в исторических науках
- •Часть третья Мир научно-технический и мир мифологический Глава 14.Научно-технический мир
- •14.1. Об истории техники
- •14.2. Кибернетика как современная техника
- •14.3. Общество технического века
- •14.4. Техника: pro и contra
- •14.5. Техника и футурология
- •14.6. Техника в свете теории исторических системных ансамблей и страсть к изменениям
- •14.7. Экскурс в теории рациональных решений
- •Глава 15. Значение греческого мифа для научно-технической эпохи
- •15.1. Проблема обоснования мифа. Связь мифа, нуминозного опыта и искусства
- •15.2. Условия мифологического опыта
- •15.3. Развитие науки и разрушение мифа
- •15.4. Отношение между наукой и мифом
Глава 2. Пример из истории: основания и значение принципа причинности в квантовой механике
После экскурса в историю вопроса и перед тем, как приступить к систематическому рассмотрению главной темы этой книги в следующей главе, остановимся на одном примере из истории физики. Это поможет в дальнейшем перейти к более общему и абстрактному анализу.
Принцип причинности всегда считался важнейшим принципом науки; философский интерес к квантовой механике во многом объясняется значимостью этого принципа. Поэтому поставим вопросы: как выражается принцип причинности в квантовой механике и сохраняет ли этот принцип свою значимость в рамках этой дисциплины?
2.1. Ограниченность принципа причинности в квантовой механике
Гейзенберг дает следующую "сильную формулировку" этого принципа: "Если точно знать настоящее, можно предсказать будущее"[4].
По его мнению, в этой формулировке "неверна предпосылка, а не заключение. Мы в принципене можем узнатьнастоящее во всех деталях"[5]. Причиной этой непознаваемости является соотношение неопределенностей в квантовой механике. Можно точно измерить либо пространственные координаты, либо импульс частицы, но не то и другое одновременно. (Когда я в дальнейшем буду говорить об отношении неопределенностей, всегда будет иметься в виду именно эта формулировка). Таким образом, если квантовая механика заставляет признать "предпосылку" принципа причинности ложной и в то же время все эксперименты говорят в пользу квантовой механики, то, по Гейзенбергу, из этого следует, что "нарушение принципа причинности можно считать твердо установленным"[6]. Это замечание, сделанное знаменитым ученым, нашло затем поддержку у сторонников теории "индетерминизма".
Однако, если строго подойти к словам Гейзенберга, придется признать, что его тезис логически несостоятелен. Принцип причинности у Гейзенберга приобретает форму условного высказывания. Но по правилам логики условное высказывание не становится ложным из-за ложности посылки. Напротив, если, как считает Гейзенберг, посылка этого тезиса является ложной в принципе(т.е. мы принципиально не можем в точности знать настоящее), то само условное высказывание (т.е. принцип причинности) на самом деле всегда истинно.
Конечно, в такой форме принцип причинности вообще не применим. Это было бы возможным только в том случае, если бы мы действительно в точности знали настоящее и, следовательно, могли бы предсказать будущее. Но, согласно Гейзенбергу, это невозможно.
Очевидно, таким образом, что Гейзенберг смешивает действенность принципа причинности с его применимостью, хотя это разные характеристики.
Вообще говоря, не трудно так сформулировать принцип причинности, чтобы он не только предполагался руководящим принципом квантовой механики, но и всегда был применим. Формулировка могла бы звучать следующим образом: по отношению ко всякому событию, которое принципиально измеримо, существуют другие события, прошедшие, одновременные или будущие, связанные с ним причинными закономерностями. Причинный закон - понятие, определенное Штегмюллером[7], дефиницию которого я здесь просто слегка изменяю, внеся небольшие сокращения: это детерминистический закон близкодействия, выражаемый дифференцируемыми по времени математическими функциями и действующий в гомогенном и изотропном пространственно-временном континууме. Выражение "причинные законы являются детерминистическими" означает, что на основе этих законов могут делаться точные, а не только вероятные предсказания. В физике эти законы принимают форму интерпретируемых математических функций. Это законы близкодействия, поскольку скорость, с какой выстраивается последовательность событий, упорядочиваемых посредством этих законов, конечна. Они относятся к "изотропному пространственно-временному континууму", потому что направление, в котором выстраиваются последовательности этих событий, не имеет значения.
Таким образом, проясняется смысл утверждения, что какое-то событие связано с другими событиями причинными закономерностями: оно означает, что, зная это событие, мы можем вычислить другие или, наоборот, зная другие события, можно вычислить данное.
Понятие события здесь не нуждается в точной экспликации. Ограничимся лишь указанием на то обстоятельство, что для определения события не принципиально требование его точной измеримости. Могут поэтому существовать и такие события, которые не поддаются точному измерению. Таковы, например, так называемые интерфеномены, под которыми понимаются события в микрофизике, не вступающие во взаимоотношения с другими материальными явлениями и имеющие место между любыми фиксируемыми фактами - что можно было бы сравнить с путем частицы, пролегающим между моментом ее возникновения и моментом ее столкновения с фотоном. Дело не в том, существуют ли такие события в действительности; этот пример нужен нам лишь для того, чтобы показать, что используемое здесь понятие "события" не нуждается в требовании точной измеримости.
Пример с измерением пространственных координат частицы свидетельствует не только о том, что принцип причинности является фундаментальной предпосылкой квантовой механики, но и о его применимости.
В качестве предпосылкион выступает потому, что измерению такого типа предшествует следующее рассуждение: если точно измерить некоторые величины (например, длины волн, используемых при измерении световых лучей, параметры измерительных приборов, результирующую картину дифракции и т.п.), то в соответствии с каузальными законами (классической оптики) по результатам этих измерений можно вычислить и другие величины, которыми характеризуются исследуемые объекты (например, координаты частицы). В свою очередьприменимостьсамого принципа причинности основывается на возможности выведения этих точных измерений. Ведь только такая предпосылка позволяет говорить о применимости каузального принципа, утверждающего, что существуют другие величины, которые связаны с данными точно измеренными величинами каузальными законами.
По этому поводу у Гейзенберга есть одно замечание, на которое реже обращают внимание; для квантовой механики справедливо следующее: "если некоторые физические величины на данный момент измерены со всей возможной точностью, то в любой другой момент существуют величины, которые могут быть измерены столь же точно, то есть такие величины, результаты измерений которых могут быть точно предсказаны"[8].
Из этого видно, что принцип причинности применим не ко всем возможным событиям; его применимость ограничена соотношением неопределенностей. Из этого соотношения следует, что не всевеличины классической физики допускают принципиальное и при любых условиях точное измерение. (В терминах квантовой механики это можно сформулировать следующим образом: операторы наблюдаемых координат частицы и соответственно ее импульса не являются коммутативными. У них есть различные собственные функции, им соответствуют не совпадающие матричные определения координат и импульса частицы). Это означает, что в квантовой механике измерения могут принимать вид точных высказываний, но, что еще важнее, в число ее суждений входят и вероятностные суждения, не сводимые (в силу самой формальной структуры квантовой механики) к таким высказываниям, которые бы уже не содержалиникакихвероятностных величин.
Таким образом, высказывания квантовой механики можно разделить на две группы: высказывания, к которым применим принцип причинности, и высказывания, к которым он не применим. Если принцип причинности сформулирован так, как это сделано выше, то именно ограниченность его применимости эмпирическим законам, а вовсе не отмена или отрицание действенности этого принципа отличает квантовую механику от классической физики.
С этой формулировкой согласуется, на первый взгляд, также и определение принципа причинности фон Вейцзеккером. Он пишет: "Если известны некоторые факторы, определяющие состояние системы в данный момент, то можно вычислить и все те факторы предшествующих или последующих состояний, которые по законам классической физики находятся с ними в однозначной связи"[9]. Однако фон Вейцзеккер как раз не считает, что ограниченность применимости каузального принципа в квантовой механике отличает ее от классической физики (как было ранее сказано). Напротив, именно такая ограниченность их роднит. Ведь и в классической физике из-за погрешностей измерения и разного рода помех невозможно точно измерить и до конца познать все детерминирующие систему факторы. Различие заключается поэтому только в границах точного определения состояния системы.
Но тем самым затушевывается тот факт, что ограничение, свойственное классической физике, радикально отличается от ограничения, накладываемого квантовой механикой, именно теми пределами, о которых говорит фон Вейцзеккер. Дело в том, что пределы точности измерений и информации в классической физике устанавливаются только практически, то есть всегда в принципе можно отодвигать или, наоборот, приближать эти пределы, тогда как в квантовой механике в согласии с принципом отношения неопределенностей эти пределы рассматриваются какпринципиальнонепреодолимые.
Поэтому, если в классической физике принцип причинности не имеет никаких фундаментальных ограничений, то в квантовой механике, напротив, он, по существу, применим толькобудучи ограниченным. В этом, как я полагаю, и состоит то различие между классической физикой и квантовой механикой, о котором шла речь выше.