Философия науки / Гейзенберг / Гейзенберг Физика и философия часть и целое / Гейзенберг Физика и философия часть и целое

тому, как законы ньютоновской механики можно дополнить такими статистическими понятиями, как температура и энтропия, или же в этом едином естествознании будут действовать природные законы какого-то более всеобъемлющего рода, в составе которых квантовая механика выступит лишь особым предельным случаем, подобно тому, как ньютоновскую механику можно считать предельным случаем квантовой механики? В пользу первой возможности говорит то, что квантовомеханические законы так или иначе должны быть восполнены концепцией эволюции, т. е. отбора, действующего в масштабе геологического времени, без чего той будущей универсальной науке не удастся объяснить разнообразие организмов. Нет оснований думать, что добавление такого исторического элемента вызовет принципиальные трудности. Организмы тогда можно будет считать формами, до которых в рамках квантовомеханических законов доросла природа на Земле за несколько миллиардов лет. Но есть аргументы

ив пользу второй концепции. Например, можно сказать, что в квантовой теории до сих пор не зафиксировано никакой тенденции образования таких целостных форм, которые сохраняются со своими очень специфическими химическими свойствами в течение определенного времени при постоянной смене входящей в их состав материи. Мне не известно, сколь весомы аргументы в пользу той и другой концепции. Но что об этом думаешь ты, Нильс?

—Прежде всего, мне не кажется,— отвечал Нильс,— чтобы выбор одной из двух возможностей был так уж важен на теперешней стадии развития науки. Речь все-таки идет прежде всего о том, чтобы рядом с определяющей ролью физических и химических закономерностей в природных явлениях найти подобающее место для биологии. А для этого явно достаточно соображений о дополнительности двух установленных нами ситуаций наблюдения. Поэтому дополнение квантовой механики биологическими понятиями так или иначе произойдет. Но потребуется ли помимо такого дополнения также еще

ирасширение квантовой механики, этого пока еще невозможно пред-

видеть. Возможно, богатство математических форм, заключенное в квантовой теории, давно уже достаточно велико, чтобы охватить и биологические образования. До тех пор, пока само биологическое исследование не видит никаких оснований для расширения квантовотеоретической физики, нам самим, очевидно, не следует настаивать на его необходимости. В науке всегда лучше быть предельно консервативным и идти на расширение теоретической базы только под давлением не поддающихся объяснению экспериментальных данных.

— Есть, однако, биологи, считающие, что такое давление налицо,— продолжил я беседу,— думающие, что дарвиновская теория в ее сегодняшней форме — «случайные мутации и естественный отбор» — недостаточна для объяснения разнообразия органических форм на Земле. Конечно, человеку с улицы все кажется совершенно понятным, когда он узнает от биологов, что возможны случайные мутации, что таким образом наследственность соответствующего вида

235

может возникнуть почти все, однако путем подобного объяснения легко дойти до оперирования абсурдно длинными промежутками времени, каких в распоряжении у природы явно нет. Ведь из физических и астрофизических наблюдений нам известно, что от возникновения простейших живых существ на Земле прошло максимум несколько миллиардов лет. В этот период должно было уложиться все развитие от простейших до высокоразвитых живых существ. Достаточно ли было случайных мутаций и процесса отбора, чтобы за такое время возникли сложнейшие высокоразвитые организмы,— это зависит от того, какое биологическое время требуется для возникновения новых видов. По-моему, мы пока еще слишком мало знаем о характере этого времени, чтобы рассчитывать на надежный ответ. Так что пока приходится оставить всю проблему в покое.

—Другой довод, иногда приводимый в пользу расширения квантовой теории,— продолжал я,— основан на существовании человеческого сознания. Совершенно очевидным образом понятие «сознание» не встречается в физике и химии; нельзя, по сути дела, представить, чтобы нечто подобное исходило и от квантовой механики.

Аведь в естествознании, охватывающем также и живые организмы, понятие «сознание» должно занимать определенное место, коль скоро оно принадлежит к действительности.

—Этот довод,— сказал Нильс,— выглядит в первый момент, конечно, очень убедительно. Среди понятий физики и химии нам не найти ничего имеющего хотя бы отдаленное отношение к сознанию. Мы знаем только, что сознание существует, поскольку сами им обладаем. Сознание является, таким образом, тоже частью природы или, выражаясь шире, действительности, и помимо физики и химии, чьи законы фиксированы в квантовой теории, мы должны уметь описывать и понимать закономерности еще и совсем другого рода. Но даже и тут я не знаю, требуется ли нам еще большая свобода, чем та, которая уже предоставлена нам принципом дополнительности. Помоему, и в данном вопросе мало разницы, будем ли мы — как в статистической интерпретации учения о теплоте — присоединять к кван-

товой механике, не изменяя ее, новые понятия и формулировать с их помощью новые закономерности или же, как пришлось сделать при расширении классической физики до квантовой теории, расширим квантовую теорию до какой-то более всеобъемлющей схемы, охватывающей также и факт сознания. Подлинная проблема в следующем: как возможно согласование той части действительности, которая берет начало в сознании, с другой ее частью, описываемой в физике и химии? Как получается, что закономерности обеих этих частей не вступают в конфликт между собой? Здесь явно имеет место подлинная ситуация дополнительности, которую удастся, конечно, точнее проанализировать в деталях, когда мы будем знать больше о биологии.

Такая беседа продолжалась еще часами. Иногда Нильс брался за руль, а Чивиц следил за компасом; я все сидел впереди, стараясь различить в черной ночи какие-нибудь светящиеся точки.

237

X.КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА

ИФИЛОСОФИЯ КАНТА (1930—1932)

Мой новый лейпцигский кружок быстро разрастался в те годы. Высокоодаренные молодые люди из самых разных стран съезжались

кнам, чтобы принять участие в развитии квантовой механики или приложить ее к изучению структуры материи. Эти активные, открытые для всего нового физики обогатили наши семинарские дискуссии и почти каждый месяц расширяли сферу применения новых идей. Швейцарец Феликс Блох заложил основу понимания электрических свойств металлов, Лев Ландау из России и Рудольф Пайерлс спорили

оматематических проблемах квантовой электродинамики, Фридрих Хунд разрабатывал теорию химической связи, Эдвард Теллер рассчитывал оптические свойства молекул. В возрасте едва лишь 18 лет

кэтой группе присоединился Карл Фридрих фон Вейцзеккер и внес философскую ноту в ее беседы; хотя он изучал физику, отчетливо ощущалось, что всегда, когда в связи с нашими физическими проблемами на семинаре поднимались философские или гносеологические вопросы, он слушал особенно внимательно и напряженно и вступал в спор с глубокой внутренней заинтересованностью.

Специальный повод к философским беседам возник год или два спустя, когда молодая женщина-философ Грета Герман приехала в Лейпциг, чтобы поспорить с атомными физиками об их философских позициях,— позициях, в неправильности которых она вначале была твердо убеждена. Грета Герман училась и сотрудничала в кружке геттингенского философа Леонардо Нельсона, и ее образ мыслей сложился там в духе кантовской философии, как эта последняя была интерпретирована философом и естествоиспытателем Фризом в начале XIX в. К числу постулатов школы Фриза, а также кружка Нельсона относился тезис, что философские рассуждения должны обладать той же степенью строгости, какой требует современная математика. И вот, ориентируясь на эту степень строгости, Грета Герман надеялась доказать, что закон причинности — в том виде, какой придал ему Кант — нельзя изменить ни на йоту. А новая квантовая механика в известном смысле ставила эту форму причинности под вопрос, и молодая женщина-философ была полна решимости довести свою борьбу до конца.

Нашу первую беседу, в которой она дискутировала с Карлом Фридрихом фон Вейцзеккером и мною, она начала, насколько я помню, следующим соображением:

239