Глава III

ЗАКОНЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРИРОДЫ

§ 15. Понятие закона. Общие представления о детерминизме

Для правильного познания мира и успешного практического его преобразования важно принципиальное решение вопроса о характере мира — каков он, подчинен ли объективной закономерности или представляет собой некий хаос, нагромождение одних только случайностей? Возникновение нового было бы невозможно, если бы не было связи явлений, взаимной обусловленности. В природе, обществе, мышлении можно найти много примеров циклических связей: зерно — мыши — кошки; климат — темперамент людей — формы психической активности; экономические отношения — политика; политика — наука — искусство. Связи неравнозначны. Есть прямые связи и косвенные, внешние 103 и внутренние, связи генетические, смены состояний предмета. Науку интересуют существенные и внутренние связи. От рыжего цвета волос Наполеона не зависела судьба кампании 1812 года.

Идея закономерного характера мира была высказана еще в древнегреческой философии как результат простого наблюдения реальных процессов без соответствующего научного обоснования. Так, у Гераклита встречаем высказывание: «Этот космос, один и тот же для всего существующего, не создал никакой бог и никакой человек, но всегда он был, есть и будет вечно живым огнем, мерами загорающимся и мерами потухающим».1 Здесь присутствуют идеи порядка, повторяемости, устойчивости, мерности — черты, посредством которых и описывают явление закона.

Современное научное знание дает достаточно оснований для вывода, что изменения в материальном мире осуществляются по определенным законам. Под законом в философии понимается повторяющаяся, устойчивая, внутренняя, общая, существенная, необходимая связь между предметами и процессами. Закон — это граница, обусловливающая характер связей и пределы их действия. Повторяемость, т.е. неоднократное возобновление той или иной связи, выступает первым признаком взаимозависимости тех или иных предметов или процессов. Устойчивость свидетельствует о способности связи выдерживать колебательные процессы, противостоять разрушению своей структуры. Внутренний характер выступает показателем системности связи, противостояния ее внешним воздействиям. Указание на то, что закон выражает общую взаимосвязь, означает, что он действует в определенном классе явлений, а не характеризует единичное. Существенная связь — то есть важная для существования. Необходимая — стало быть, обязательно когда-нибудь проявится, пробьется среди случайностей.

Законы классифицируются по разным основаниям. Одно из важнейших — формы движения материи. В зависимости от сферы действия различают универсальные, общие и специфические законы. Часто выделяют основные и неосновные, фундаментальные и производные. Универсальные законы действуют везде, во всех сферах: природе, обществе, 104 мышлении; они имеют наибольший объем и всеобъемлющее содержание. К наиболее общим часто относят фундаментальные законы природы: законы сохранения, законы симметрии, законы четырех типов взаимодействия, например закон всемирного тяготения. Специфические законы характерны для какой-либо формы движения материи или каких-либо особых систем: закон естественного отбора в биологии, законы популяции, организменной сферы, генетики и пр.

Благодаря знанию законов человек способен использовать объективные процессы в своих интересах. Здесь обнаруживается исключительно высокая мощь человеческого сознания, способного отражать не только непосредственно данное, но и скрытое, внутреннее, существенное.

Философы не всех направлений и школ признают объективность законов. В материализме этот вопрос решается исходя из общего материалистического принципа. Согласно ему люди не могут ни уничтожить, ни изменить закон, действующий помимо их воли и сознания. Они могут изменить только форму его проявления, используя зависимость этой формы от конкретных условий.

В процессе исторического развития философия выработала принципиальные положения об объективной закономерной взаимосвязи и взаимообусловленности предметов и процессов реального мира. На основе оценки этих положений сформировались две противоположные позиции — детерминизм и индетерминизм (лат. determine — определяю). «Детерминизм утверждает определяемость одних событий или состояний другими. Индетерминизм является отрицанием детерминизма. Каузальная детерминация рассматривается обычно как частный случай детерминированности, а именно как определяемость событий их причинами или следствиями».2 В свернутом виде в данном определении присутствует эволюция представлений о детерминизме, сложившаяся в истории философии.

Каузальная детерминация, то есть причинная обусловленность всех явлений и процессов действительности, понятая как однозначное определение одного явления другим, была характерна для многих философов начиная с античности — Левкиппа, Демокрита, Лукреция. Последний прямо 105 называл подобную предопределенность роком. То, что авторы, изучающие причинность, апеллируют к античности как к началу решения проблемы причинения, не означает, что именно это и есть начало. На самом деле начало осмысления причинно-следственной связи восходит к эпохе становления человеческой деятельности, где человек выступал как сила, производящая изменения в предметах. Очевидным стало соответствие способа действий и их результата. И только впоследствии человек «расширил» представление о связи начала и конца своей деятельной активности, перенес ее на природу как таковую. Миллиарды раз повторяясь, активность природы, воздействующая на предметы, демонстрировала соответствие результата самому процессу. Миллиарды раз человек наблюдал это явление, что и вызвало в конце концов представление о судьбе, роке и, наконец, причинно-следственной связи.

В античном мире идею о полном соответствии следствия причине поддерживали самые мудрые и наблюдательные мыслители. Исключение, пожалуй, составлял философ эпохи эллинизма, последователь Демокрита — Эпикур, который допускал некоторую самопроизвольность в движении, что позволяло трактовать причинность с определенной долей вероятности. Но современники не поддержали такой трактовки, ибо наука того времени не давала такого основания.

Другое представление о закономерной связи и взаимозависимости явлений характерно для телеологии, то есть попытки объяснить развитие природы благодаря потенциально присущей ей цели, целевой причине. Такую точку зрения развивал Аристотель. Согласно телеологии все предметы и явления действуют в мире на основе целеполагающего свойства природы, определяющего основную направленность движения. Сторонники данной теории опираются на явление целесообразности, свойственное живой природе. Данная экстраполяция на самом деле не оправдана. Целесообразность свойственна только живым организмам, которые в течение миллионов лет приспособления выработали формы поведения, направленного на выживание. Целесообразность живой природы выражается в опережающем отражении, информативное содержание которого закодировано 106 в самом организме и определяет действия, соответствующие ситуации и необходимому результату.

У человека целесообразность получила форму сознательной постановки цели. В течение длительного исторического времени его взаимодействия со средой цель содержит не только желаемый результат, но и способ его получения, выступает как действующая причина, определяющая следствие на основе необходимости, т.е. закономерно. Таким образом, можно сказать, что целевую причину применительно к человеческой деятельности можно рассматривать как одну из форм причинно-следственной связи природных явлений, но рассматривать ее в качестве всеобщей закономерности нет оснований.

Основная традиция понимания детерминизма сложилась все-таки на основе признания жесткой причинной связи и обусловленности явлений. Эта традиция продержалась и укрепилась в системе механических законов, в картине мира И. Ньютона. Классическое представление детерминизма было свойственно французскому астроному, математику и физику П. Лапласу (оно до сих пор носит его имя). Лаплас считал, что если бы было возможно просчитать все силы, действующие в данный момент на все тела Вселенной и выразить в единой формуле закона, то во Вселенной не осталось бы ничего неясного, включая ее прошлое и будущее.

Ф. Энгельс подверг лапласовский детерминизм серьезной критике, считая его упрощенным пониманием сложного явления. «Согласно этому воззрению, — писал он, — в природе господствует лишь простая, непосредственная необходимость. Что в этом стручке пять горошин, а не четыре или шесть... что в прошлую ночь меня укусила блоха в 4 часа утра, а не в 3 или в 5, и притом в правое плечо, а не в левую икру, — все это факты, вызванные не подлежащим изменению сцеплению причин и следствий, незыблемой необходимостью, и притом так, что уже газовый шар, из которого произошла Солнечная система, был устроен таким образом, что эти события должны были случиться именно так, а не иначе. С необходимостью этого рода мы... еще не выходим за пределы теологического взгляда на природу. Для науки почти безразлично, назовем ли мы это, вместе с Августином 107 и Кальвином, извечным решением божьим, или, вместе с турками, кисметом, или же необходимостью. Ни в одном из этих случаев нет и речи о прослеживании причинной цепи... Так называемая необходимость остается пустой фразой, а вместе с этим и случай остается тем, чем он был».3

Основным недостатком концепции Лапласа была абсолютизация формы в механических явлениях, попытка распространить эту форму на всю природу. Однако это представление не выдержало дальнейшего развития науки, которая преодолела жесткий, однозначный, линейный детерминизм. В настоящее время детерминизм понимается более широко — как учение о всеобщей обусловленности объективных явлений, о законосообразности природы. А выражается он целой совокупностью категорий, включающей, кроме причинно-следственной связи, необходимость и случайность, необходимость и свободу, внешнее и внутреннее и т.д.

Понятия «детерминизм» или «индетерминизм» опираются прежде всего на понятие «закон». Закон — это категория, отображающая существенные, необходимые и повторяющиеся связи между явлениями действительности, это «...внутренняя и необходимая связь между явлениями».4

Закон понимается как объективная связь между явлениями и процессами реального мира, существующими независимо от человеческого сознания. Закон изменить нельзя, можно только изменить условия его протекания, изменить его форму, поэтому люди, познавая законы, могут использовать это знание в своих интересах.

В истории философии встречаются точки зрения, которые отрицают причинность на уровне существенных процессов. Причинность понималась как связь (определенная последовательность) ощущений, а не как явление, имеющее производящий характер. Такую концепцию причинности, исключающую материальное воздействие одного материального объекта на другой, развивал английский философ XVII в. Д. Юм. Он отстаивал единственную форму причинности — наглядную. Наглядная причинность существует как простейший тип причинно-следственной зависимости и чаще всего встречается в обыденной жизни в условиях 108 манипуляции отдельными предметами. Она не исчезает полностью в теоретических формах знания и так или иначе выражает определенную степень приближения к реальности. Вместе с тем теоретическая форма причинности более сложна, опосредствована, представляет собой закономерную связь явлений, на основе которой делаются прогнозы, необходимые в деятельности человека.

Современная физика оперирует двумя типами законов — динамическими и статистическими. Динамические законы соответствуют жесткому принципу детерминизма, пониманию природы, полностью подчиняющейся однозначной причинно-следственной связи явлений мира. Динамический закон — это объективный физический закон, где однозначная связь физических величин выражена количественно. Под классической механикой, которая описывается при помощи динамических законов, поскольку размерами взаимодействующих тел здесь можно пренебречь, понимают механику системы материальных точек. В этой механике координаты и импульсы частей системы полностью определяют ее состояние. К фундаментальным теориям динамического типа относятся кроме механики Ньютона электродинамика Максвелла, механика сплошных сред, термодинамика и теория гравитации.

С развитием науки, а именно во второй половине XIX в., динамические законы перестали интерпретироваться как универсальные. Причиной этого явилось открытие мира элементарных частиц, субатомного мира со своими специфическими законами. На основе этих законов невозможно было однозначно предсказывать будущие события и факты. Такие законы стали называться вероятностными, статистическими. Это связано с тем, что результат действия природных сил не вытекал однозначно из какой-то одной причины или информации, полученной на основании какой-то одной логической цепочки. Многочисленные опыты показали, что многие тела, состоящие из миллиардов молекул, не дают и не могут дать возможности проследить для каждой из них изменение импульса или координаты в достаточно длительное время. Их следует рассматривать как случайные величины, которые в совместном движении дают 109 некоторую вероятность предвидения события. Особенно это характерно для молекулярной физики.

Открытие закона сохранения энергии способствовало развитию двух качественно различных, но взаимно дополняющих методов исследования тепловых явлений и свойств макросистем: термодинамического и статистического (молекулярно-кинетического). Первый из них лежит в основе термодинамики, второй — молекулярной физики. Термодинамика — это наука о тепловых явлениях, в которых не учитывается молекулярное строение тел. К концу XIX столетия была создана теория поведения больших общностей атомов и молекул — молекулярно-кинетическая теория, или статистическая механика. Молекулярная физика изучает процессы, представляющие собой совокупное действие громадного числа молекул, и использует так называемый статистический метод. В основе молекулярно-кинетических представлений о строении и свойствах макросистем лежат следующие положения:

— любое тело состоит из большого числа мельчайших частиц — молекул;

— молекулы всякого вещества находятся в беспорядочном движении;

— интенсивность движения молекул зависит от температуры вещества;

— собственный объем молекул газа пренебрежительно мал по сравнению с объемом сосуда;

— между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия;

— столкновения молекул газа между собой и со стенками сосуда — абсолютно упругие.

Из основного уравнения молекулярно-кинетической теории вытекает вывод: средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа прямо пропорциональна его термодинамической температуре и зависит только от нее.

Как видим, поведение газовых молекул дает основание обнаружить определенные количественные закономерности, которые позволяют вычислить средние статистические значения. Детерминизм в статистических закономерностях 110 представляет собой более глубокое и точное описание объективных закономерностей в природе, ибо динамические законы характерны только для закрытых систем, которые являются в своем роде идеализацией, так как в чистом виде они не существуют. Статистические законы не отрицают закономерных связей в природе, они просто обладают иными способами описания свойственных природе законов.

Вероятностный детерминизм стал особо присущ квантовым процессам, то есть движению элементарных частиц и состоящих из них систем. К статистическим теориям современной науки относятся статистическая теория неравновесных процессов, электронная теория, квантовая динамика.

Как только возникло понятие статистического закона, встал вопрос о соотношении его с динамическими законами. Первоначально стал переосмысливаться принцип детерминизма. Некоторые крупные ученые интерпретировали статистические законы индетерминистически. Другая часть ученых продолжала поиск возможностей детерминистической интерпретации, рассматривая статистические законы как промежуточные, поверхностные. И только впоследствии ученые стали толковать статистические законы как общую форму описания всех физических законов. Статистические законы являются описанием более глубоких, существенных связей и движений, они охватывают более широкий круг явлений и находятся в большем соответствии с экспериментом.