Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1markov_l_a_otv_red_granitsy_nauki

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
29.10.2019
Размер:
907.97 Кб
Скачать

именно волн вероятности. Из анализа же Садбери следует, что попеременное рассмотрение как независимых наборов 1 и 2 исключает как раз проявление интерференционных эффектов, что связано прежде всего с проекционным постулатом и специальным приготовлением объекта до измерения. Заметим, что интерферирующие волны вероятности предполагают в общем случае определенную онтологизацию математических понятий. Эта онтологизация в разной форме и на разных этапах теории, но все чаще возникает в современной физике, о чем мы еще скажем ниже.

В определенном смысле, в современных физике и философии науки встречается ситуация, противоположная той, что имела место в науке, например механике, XVIII века, когда философы и гуманитарии более яростно сражались за автономию научного знания от теологических и телеологических компонент, чем сами ученые-естественники, а ученых-естественни- ков более интересовали расчетные и внутритеоретические возможности принципа наименьшего действия. Сегодня имеет место даже более парадоксальная ситуация: философы науки проявляют себя более естественниками, они в большей мере подчеркивают утилитарный, инструментальный характер естественнонаучного знания, настаивая на ограничении полуфеноменологическим подходом, требуя от теории гораздо менее жесткой объяснительной и философской непротиворечивости, чем многие, если не большинство самих ученых-естественников, которых уже не устраивает низкий уровень объяснительных возможностей теории13 .

Как сказано выше, так называемая стандартная, квантовая механика вызывает отторжение ученых из-за неудовлетворения ее объяснительными механизмами. Наука, как это неявно, но уже подразумевается, не может и не должна выходить за границы человеческих возможностей понять и представить. О том, насколько насущна подобная потребность, говорят не прекращающиеся, а, напротив, все множащиеся попытки построить «явную», не парадоксальную, дающую некое логически непротиворечивое объяснение квантовую механику. Для этого используют методы, не только совершенно очевидно выходящие за рамки требований минимальной онтологии (то есть нарушающие принцип Оккама), но и зачастую порождающие реальность, как бы вторичную по отношению к выбирающему ее сознанию. Например, первичную реальность определяют как то, что соот-

91

ветствует предсказаниям физической теории или миру теорети- ческой физики. И полученные далее результаты сравнивают с отношением к этой определяемой из теории реальности.

Такая реальность прямо зависит от того, как будет определяться «мир теоретической физики». Некоторые примеры подобной реальности нами уже упоминались14 , но здесь важно обратить внимание на меняющую самое суть представлений о физике как науке естественной, претендующей на описание природного мира, введение нового понятия реальности, которая превращает природный мир как бы в порождение, артефакт построенных теорий, уничтожает его природность.

Заметим, что природная реальность, определяемая через саму науку, уже принципиально ничем не отличается от реальности вымысла, реальности художественного произведения. Действительно, например, О.Уайльду принадлежит вполне достойное великого парадоксалиста замечание об изменении погоды в Лондоне в связи с обилием воды в картинах прерафаэлитов, но это замечание всего лишь отражение представления о реальности как о том, что существует в живописи и определяется по отношению к живописи. Поэтому и О.Бальзак, выслушав рассказ своего приятеля о постигшей того утрате, предложил вернуться к истинным трагедиям жизни — трагедиям героев его «Челове- ческой комедии». Но подобные сравнения ничуть не более парадоксальны, нежели отождествления Е.Дж.Сквайрсом реальности с реальностью физики: «»Реальность» состоит из физики плюс чего-то еще; например, разума»15 .

Справедливости ради надо признать, что любой прогресс в развитии физического знания подразумевает обращение с некоторыми фундаментальными понятиями физики как с уже заданной реальностью, то есть определенную опять же онтологизацию фундаментальных законов физики. В рассмотренном выше примере с разным подходом к проблеме — распада Паули и Бора, именно Паули и стоял на этих позициях, но при этом физика, как наука естественная, есть описание природного мира, или описание некоторых явлений, реальность которых специально не оговаривается (здесь эта проблема опускается), но принципиально новым именно для современных интерпретаций науки является отождествление реальности с реальностью физической теории.

Обращение Сквайрса к физике как единственной и основной реальности было актом отчаяния перед интерпретационными трудностями квантовой теории, о которой Р.Пенроуз после

92

перечисления всех ее удивительных достижений: от совпадения с экспериментом до совершенства теории, заметил, что «Против нее есть только один довод — это то, что она не имеет никакого смысла»16 . Неудовлетворенность подобным положением, как сказано выше, все более проявляющаяся в последнее время, приводит к появлению теорий, основная цель которых придание работающей лишь как расчетный аппарат теории удовлетворительной интерпретации, придающих тому, что до их появления было всего лишь языком, средством статус фундаментальной физической теории. Для квантовой механики это могло означать, к примеру, необходимость убрать никак не фиксируемое в четких дефинициях теории произвольное различие между измерением, редуцирующим волновой пакет в чистое состояние, и квантовым взаимодействием, переводящим его в другой пакет, между описываемым на языке квантовой механики квантовым объектом и поддающимся только классическому описанию измерительным прибором.

Такая интерпретация была предложена группой итальянских теоретиков еще в 80-х. Написанная в 1986 г. совместная статья Джирарди, Вебера и Римини уже в своем заглавии дает представление об используемой модели: «Объединенная динамика для макроскопических и микроскопических систем»17 . Искалась такая динамическая модель, чтобы для микро- и макросистем одновременно вводился такой единый динамический механизм, чтобы для микросистемы он обеспечивал редукцию, а макросистема оставалась неизменной. Для этого в модели допускают существование принципиально нового явления: имеющую стохастическую природу самопроизвольную редукцию всех волновых пакетов, независимо от характера взаимодействий, в которые вступают соответствующие этим пакетам объекты. Для этого вводится некое новое уравнение, описывающее подобную редукцию. Итак, модель основана на следующем допущении: «...вектор состояния любой физической системы, помимо того, что он изменяется согласно стандартному уравнению Шредингера, подвержен еще в случайно распределенные моменты времени с соответствующей средней частотой процессам спонтанной локализации, воздействующим на элементарные составляющие самой системы. Предполагается, что подобные процессы отражают некоторый фундаментальный природный механизм»18 . Подобная редукция ни прямо, ни косвенно никогда ни в одном эксперименте кроме специфического в квантовой механике слу-

93

чая измерений не проявлялась. Результат введения такой стохастической редукции сказывается в создании классической по своей структуре теории, где механизмы чисто детерминистические заменены стохастическими взаимодействиями. Тут особенно важно подчеркнуть именно безличностный, объективизированный характер возникающего в этой картине квантового мира. Это именно прежний классический мир, в котором действуют стохастические процессы и знание о котором получается объективно, а сам факт наблюдения никак не включается в тело теории. Уже упоминавшийся Садбери приводит стохастическую интерпретацию как одну из девяти возможных и в качестве возражения ссылается на неправдоподобность получаемой картины. Но несмотря на все уже выявленные и еще неизвестные недостатки данной модели остается неизменным ее основное свойство — внутренняя непротиворечивость. В цитируемой выше статье Жирарди ссылается на Г.Стаппа, который, не разделяя примененного метода (заметим, что к недостаткам метода относится, в частности, необходимость пересмотра области высоких энергий), все же признает, что «Эти предложения показывают, что в принципе можно предложить квантовую онтологию, которая в целом соответствует обычным представлениям на макроскопическом уровне»19 .

Появившаяся в начале 80-х интерпретация Жирарди с соавторами опровергает привычные представления о включенном наблюдателе как необходимой компоненте квантового мира. Если следовать логике написанной более 20-ти лет тому назад статьи С.Рамана и П.Формана20 , для отказа от парадоксального видения квантовой механики сквозь призму копенгагенской интерпретации необходима специфическая привязанность ученого к классическому идеалу науки, что авторы соотносят с наличием если и не явно более консервативного политически мышления, хотя и такие смыслы в их работе присутствуют, то во всяком случае более традиционного взгляда на мир и общество, скажем так, более конформного мировосприятия. В системе взглядов, высказанных в той, очень типичной для своего, правда уже подходившего к конц,у времени, и Эйнштейн, и Шредингер, и де Бройль выглядели некими научными и социальными реликтами.

Свидетельств того, что ситуация уже тогда не была столь однозначно разделенной на черные и белые тона, в семидесятые годы было много меньше, чем сегодня, а отдельные попытки построить внутренне непротиворечивую квантовую онтоло-

94

гию, подобные попыткам Бома, тогда рассматривались как явная экзотика. Дальнейшая эволюция взглядов, скажем, Формана, одного из самых ярких представителей историков науки своего поколения, к социальному конструктивизму и фактической редукции истории науки к ее социальной истории демонстрирует, что инструментализм и релятивизм связаны гораздо глубже, чем это обычно представляется.

Заметим, однако, что идея социального конструирования науки, идея науки как порождения всего лишь социальных интересов имеет своей побочной стороной фактический отказ от анализа специфики научного знания. Естественным результатом такого подхода, правда, как правило, опускаемого в ходе рассуждений, может стать сомнение в наличии подобной специфики. Следующим шагом будет отказ признать существование демаркации науки и ненауки, например мифологии. А уж далее можно отказаться и от науки как таковой, выдвигая как альтернативу развитию аналитических методов научного исследования — развитие медитативного подхода, индивидуальной способности к интроспекции и т.д., полагая тем самым, что весь аналитический аппарат науки существует лишь потому, что несовершенен уровень человеческого инстинктивного прозрения сущностей, интуитивного по своей сути. Фактически в процитированной выше работе Якимовича именно подобный идеал теории выдается за новый идеал науки. Показательно, что уче- ные, профессионально изучающие науку, так далеко в своих гипотезах не заходят.

Гораздо более удивительно, что попытки такого альтернативного пути получения знания предпринимаются иногда и самими учеными-естественниками, иногда уже достигшими определенных успехов на пути стандартного научного поиска, упомянем, например, одного из адептов «Ведической науки Махариши» С.Хаджелина, ранее известного как специалиста по теории струн. Другой еще более известный пример, упоминавшийся Якимови- чем, Ф.Капра с его аналогиями между восточной мистикой и динамической картиной современной физики. В определенной мере в науке сегодня подобные смелые параллели и аналогии воспринимаются гораздо более терпимо, и этому есть несколько объяснений. Первое связано со все более тщательно изучаемой историей науки, когда науки и гипотезы, трактовавшиеся как псевдонаучные, спустя зачастую не такое уж и длительное время на поверку оказывались обоснованными научными фак-

95

тами или теориями. К таким примерам относится и кинетическая теория газов Уотерстона, которую отказалось рассматривать склонное к экспериментаторству Лондонское королевское общество, и пример из XX века, трактовавшийся как самый яркий пример псевдонауки, — лучи Гурвича, анализом которых заняты сегодня группы биофизиков, и еще не получившие полностью пропуск в академическую науку биологические свечения Килианов. Критериев, четко отделяющих претендента на псевдонауку от смелой научной гипотезы, установить так и не удалось.

Примеры замены исследования внешнего природного мира на интроспективный анализ служат наиболее бесспорными кандидатами в псевдотеории как и, казалось бы, всякая замена активного эксперимента моментом созерцания и вчувствования. Хотя подобные девиации существовали в науке всегда, сегодня они? может быть? более объяснимы? нежели ранее, поскольку, и в этом почти единодушны и сами ученые-естественники? и специалисты-науковеды, значительно усложняется сама наука. Сошлемся на мнение известного физика-теоретика, специалиста в области теории элементарных частиц А.Пайса21 , обратившего внимание на качественный скачок в сложности при переходе от электродинамики к квантовой электродинамике? и на замечание крупного науковеда и социолога науки М.Моравчи- ка22 о том, что ожидания концептуального упрощения теории в ее окончательном? сложившемся виде, упрощения «апостериори», как его называет Моравчик, более не оправдывается (Пайс сконцентрировал свое внимание на технических, то есть математических? сложностях теорий).

Еще один источник усложнения науки — все возрастающие трудности эксперимента, трудности как технического, так и концептуального характера, например, эксперимент становится уникальным, принципиально неповторимым. Отчасти этим обстоятельством и объясняется большая терпимость к подобным отклонениям. Подобная толерантность позволяет анализировать более беспристрастно, что ранее заведомо отвергалось. Тогда выясняется, что оптическая теория цвета И.Гете, о которой всегда упоминали как о его ошибке и заблуждении, есть на самом деле редкий пример специфической альтернативной науки, но науки, ориентированной на чувственное восприятие, а не на посредничество приборов. Причем между этой наукой и ньютоновской оптикой можно установить некое соответствие. Как замечает Г.Беме: «Если кажется сомнительным с точки зрения

96

современного ученого использование понятий «данные», «экспериментальный метод», «закон», «объяснение» или «теория» по отношению к Гете, то мы тем не менее находим в его науке эквиваленты всем этим понятиям»23 . В сборнике, из которого приведена данная цитата, с таким же вниманием рассматриваются и биологические концепции Гете, в которых находят некоторые аналогии с экологическим подходом к природе, тогда как его концепции, использовавшиеся им в биологии и в физике: метаморфозиса и прафеномена, оценены как некие концепты, которые вполне заслуживают статуса научных.

Этот пример очень показателен для отмеченных выше смяг- ченных критериев «научности», возникающих во второй половине XX века. Одновременно он показателен еще и тем, что демонстрирует подчеркнутое сразу целым рядом выдающихся уче- ных современности (И.Пригожиным, Р.Томом, Х.Примасом и другими) общее свойство: физика становится более описательной. Пригожин даже говорит о необходимом нарративном характере науки. Р.Том настаивает на том, что наука должна объяснять, а не предсказывать. Примас выделяет интерпретационные возможности теории едва ли не как наиболее важные. В определенном смысле Садберри, отвергая копенгагенскую интерпретацию за ее чисто инструментальный предсказательный характер, всего лишь отражал требования времени. И это требование оказывается в некоторой если не оппозиции, то, во всяком слу- чае, требует своего определения по отношению к характерной особенности физики XX века, отмеченной историками науки, а именно ее математического характера. Отметим, что недавно, в 1993 г., итальянским математиком и физиком Л.Аккарди была сделана попытка использовать математико-логические методы для построений непротиворечивой интерпретации квантовой механики, и эту линию он продолжает развивать.

Математика как определяющая характеристика «научности» теории была выделена явно или неявно, но практически одновременно с возникновением науки как феномена Нового времени. От кантовского определения науки по степени ее математичности до лакатосовской оценки успешности исследовательских программ по степени их роли в математике уверенность в наличии подобной связи только укреплялась. В.П.Визгин в недавней статье, анализирующей взаимодействие между математикой и физикой в первой половине XX века, выделяет ту роль, которую играли абстрактные математические структуры в ста-

97

новлении физических теорий, прежде всего в релятивистской и квантовых исследовательских программах: «Математика играла значительную — эвристическую и формообразующую — роль в формировании новых теорий. Характерной особенностью этого взаимодействия было быстро формирующееся понимание математики как запасника структурных схем для теоретического отображения физической реальности. Отождествление физических теоретических конструкций с относительно замкнутыми математическими структурами было одним из главных направлений теоретического развития»24 . Именно эти особенности математики, о которых так много рассуждали такие выдающиеся математики, физики и философы как, А.Пуанкаре или Г.Вейль, послужили основой для ставшего уже крылатым выражения Е.Вигнера о «непостижимой эффективности математики», впервые так удачно произнесенного им в 1959 г.

Вейль отчасти попытался как-то обосновать эту эффективность еще в своей работе 1954 г., когда он отмечает, что «Законы физики, взятые по отдельности, вовсе не обладают проверяемым в опыте содержанием. Только теоретическая система в целом может быть сопоставлена с опытом... надо признать, что (в физике — Т.Р.) наш интерес состоит... не в том, чтобы фиксировать то деление шкалы, на которое указывает стрелка, а в идеальных положениях, которые согласно теории проявляются в этих совпадениях, но смысл которых не реализуется ни в каком данном созерцании... Движимые метафизической верой в реальность внешнего мира, мы исследуем символические формы трансцендентного и испытываем удовлетворение от того, что они подтверждаются в опыте»25 .

П.А.М.Дирак, один из наиболее продуктивных физиков XX века призывал в физических исследованиях «идти от математики», отмечая, что при этом сама математическая форма может быть слишком сложна для непосредственного концептуального воплощения26 . Неудивительно, что Дирак вспоминает XIX век как век некоторой гармонии между математикой и физикой, когда ученые были одновременно и математиками, и физиками. В то время находить конкретную интерпретацию математическим структурам было гораздо проще.

В XX веке уже упомянутые трудности математических структур отражались в двух тенденциях. Первую, и о ней упоминал уже Вейль в процитированной выше работе, можно назвать вариантом современного пифагореизма. Существенную дань это-

98

му направлению отдал и сам Дирак, в частности, когда он пытался, исходя в основном из численных соображений, построить некую теорию, объясняющую связь между константами Вселенной27 .

Отметим, что в определении данного направления как пифагореизма нами не вкладывается никакая аксиологическая компонента. Это просто определение одного из направлений современного приложения математики к физике. Именно из такого приложения и возник, к примеру, один из первых вариантов антропного принципа28 . Несколько непривычный «неэкспериментальный» характер подобного применения ничуть не менее обоснован, нежели первое использование абстрактных математических структур для описания физической теории, которым обычно только апостериори приписывают некий определенный физический смысл. Степень «научности» как обоснованности подобных построений определяется, как правило, из прагмати- ческих соображений, поскольку никакого общего обоснования «метафизической вере», упоминаемой Вейлем, найти все же нельзя, если, конечно, не принимать за таковую общую модель мира как механизма, оставленную нам в наследство от эпохи господства механистической парадигмы, возникшей практически одновременно с наукой Нового времени.

Именно в рамках иной модели мира и возникла «почти работающая» альтернативная физика Гете, у которого мир рассматривался как организм. Представляется, что необходимым, но недостаточным признаком «ненаучности» очередной теории может быть заявляемая ею принадлежность к той же, скажем, модели мира как организма, при иных исходных допущениях. Тогда как если в основу видения мира кладется иная исходная модель, то некоторые шансы на ее успешность все же есть. При этом успешность не всегда означает удовлетворение тому же критерию научности. Обратимся к модели, все более привлекающей внимание ученых и во многом соответствующей современному состоянию и использованию абстрактной и вычислительной математики, а также компьютеров в науке: к модели мира как компьютера. В границах этой модели происходит дальнейшая онтологизация эпистемологических концептов и, в частности, сама математическая структура «субстанциализуется». Этот процесс представляется не менее невероятным с точки зрения привычных связей математики и физики, при которых математические структуры имели именно символический характер, нежели явно вненаучные гипотезы об одушевленности все-

99

го сущего. Тем не менее подобные работы уже начали появляться внутри границ современной науки как ее полноправная институализированная часть.

Примером подобной принципиально новой по своему характеру и положению внутри традиционной парадигмы постнеклассической науки работы может служить статья А.Е.Сковилля29 . Констатируя, что стандартная космология Большого Взрыва не может объяснить наличие темной массы, требуемой наблюдаемой галактической динамикой, автор предлагает объяснение: «недостающая темная масса является необходимым следствием эффективности (алгоритмической локальности) математики в любой полной космологии, т.е. в любой «Теории всего»»30 . В качестве обоснования своего подхода автор предлагает использовать информационно-теоретическую формулировку квантовой механики, введенную сотрудником Уиллера А.Цуреком. Цурековская формулировка трактуется многими как один из наиболее успешных в современной науке способов решения проблемы редукции волнового пакета в квантовой механике и уже стала как бы одним из наиболее часто используемых форм ее интерпретации. В итоге своей статьи Сковилль приходит к заключению, что «Математически эффективное вычисление порождает темное вещество»31 . Подобная работа еще представляет собой одну из первых «нетрадиционных» работ, использующих новую компьютерную реальность современного мира, но число сторонников аналогичных подходов может только расти. В итоге возникает ситуация, когда математика уже не является более гарантом «научности» физического вывода, становясь самой «матерпей» физики. Истоки этой тенденции в новейшее время можно обнаружить в «математической феноменологии» Л.Больцмана, понятии, которое он несколько раз использовал в своих работах для подтверждения атомистичности вещества32 . И теперь можно утверждать, что вот это обращение к математи- ческой феноменологии для обоснования физической реальности было одним из самых явных отступлений от привычных классических критериев рациональности, что ранее в цитируемой в 32 работе отмечено, к сожалению, не было.

В этой статье намеренно опущены проблемы нелинейной физики, физики самоорганизующихся систем, физики хаоса. Это сделано намеренно из-за обилия работ на данную тему. Важная мысль в этом плане, тоже уже неоднократно высказанная, состоит в убежденности в необходимости выработки особого язы-

100