6.6. Как можно оправдать априорные аксиомы, лежащие в основе квантовой механики? :: vuzlib.su

6.6. Как можно оправдать априорные аксиомы, лежащие в основе квантовой механики? :: vuzlib.su

27
0

ТЕКСТЫ КНИГ ПРИНАДЛЕЖАТ ИХ АВТОРАМ И РАЗМЕЩЕНЫ ДЛЯ ОЗНАКОМЛЕНИЯ


6.6. Как можно оправдать априорные аксиомы, лежащие в основе квантовой
механики?

.

6.6. Как можно оправдать априорные аксиомы, лежащие в основе
квантовой механики?

Подводя некоторые итоги, можно констатировать, что,
во-первых, философские аксиомы действительно лежат в основе дискуссий о природе
реальности в квантовой механике, и, во-вторых, сами эти аксиомы до сих пор не
были достаточно обсуждены, а просто принимались как некие самоочевидные истины;
ничего не было сказано и о том, могут ли такие аксиомы быть оправданы или
отвергнуты. Здесь уместен вопрос: возможны ли такие оправдания в каком-либо
смысле? Можно предположить, что попытки найти такие оправдания могут идти в
трех направлениях:

1. Посредством чисто философских рассуждений;

2. Опытным путем;

3. Через поиск чисто методологических оснований.

Обсудим все три возможности поочередно.

Краткость и обобщенный характер предпринятого здесь обзора
позволяют рассмотреть лишь небольшую часть чисто философской аргументации,
применяемой физиками. Можно с определенностью утверждать, что почти все
крупнейшие физики, высказывавшиеся по проблемам оснований квантовой механики,
так или иначе связывали свои философские размышления с обсуждавшимися выше
аксиомами. Эти размышления, по крайней мере в некоторых случаях, основывались
на широких философских исследованиях (это доказано в большинстве современных
историко-научных работ, например, в работах Джеммера и Мейера-Абиха).

Философские взгляды Эйнштейна обнаруживают глубинную связь с
картезианской традицией, с идеей божественного устроения Вселенной («Бог
не играет в кости»), которая может быть прослежена до Галилея и Кеплера.
Именно картезианство лежит в основе представлений о том, что физическая
реальность складывается из вполне определенных субстанций, находящихся во
взаимодействии (связанных отношениями). Определенность субстанций имеет тот
физический смысл, что они обладают массой и скоростью, доступными измерению;
они взаимодействуют в том смысле, что «первоначальные» скорости могут
меняться под воздействием сил, имеющих место между субстанциями, становиться
таким образом «вторичными», приобретенными. Существует строгое и
фундаментальное различие между тем, что непосредственно свойственно
субстанциям, и тем, что является результатом внешних воздействий.
«Картезианская традиция» здесь понимается как фундаментальная
онтологическая концепция реальности, и ее не следует отождествлять с философией
Декарта как таковой (см. главу 9). Тем не менее эта онтологическая концепция
действительно была впервые сформулирована Декартом, и последующие ее
модификации не внесли в нее существенных изменений. Следовательно, хотя Ньютон
наравне с Декартом может быть назван отцом классической физики, он, несмотря на
важные изменения, внесенные им в эту концепцию, все же строил свое здание на
фундаменте, заложенном Декартом.

Далее, мы понимаем теперь, что Бор был неправ, утверждая,
что теория относительности вопреки философской позиции самого Эйнштейна
выступает как концепция, основывающаяся на аксиоме R, хотя следует признать,
что взгляды Эйнштейна в некоторых аспектах были сходны со взглядами Бора.
Действительно, теория Эйнштейна строится на принципе относительности всех
наблюдаемых явлений к системе отсчета. Но эта относительность имеет место
только на квази-низшем онтологическом уровне, то есть на том уровне, где
системы отсчета (Земля, Солнце и т.д.) рассматриваются как истинная реальность.
Только Кассирер впоследствии освободил теорию относительности от рудиментов
«геостазиса», заявив, что эта теория находится на квази-высшем
онтологическом уровне, то есть обеспечивает единство описания природы,
независимое от всех систем отсчета. Независимо от того, с какой позиции мы
рассматриваем вещи, мы видим, что в общих уравнениях поля относительность и
«субъективность» вновь исчезают; состояния объектов ковариантны по
отношению ко всем системам отсчета и, следовательно, не зависят от условий, в
которых их существование проявляет себя в возможном опыте. Таким образом,
физика вновь вступает на онтологическую линию, прочерченную картезианской
традицией, хотя то, что ранее подразумевалось под «вполне определенной
субстанцией», имеет уже иной смысл (поскольку иначе определены понятия
«массы» и «импульса»).

Глубокая вера Эйнштейна в определенность природы,
несомненно, отмечена типом религиозности, берущим начало в эпохе Ренессанса и
прочно укорененном в современном западном сознании. Мы уже говорили об этом в
4-й и 5-й главах; речь идет о вере в то, что Бог рационально устроил мир, и
соответственно в то, что «Книга Природы» написана на языке
математики. Природа подчинена не божественному произволу, не иррациональному
случаю, но логической необходимости и законам гармонии. В этом смысле
эквивалентность систем отсчета представлялась Эйнштейну выражением гармонии
Вселенной (мы еще вернемся к этому в 10-й главе).

В то же время в мышлении Бора явственны следы его
непреходящего интереса к философии Кьеркегора и Джемса, а также влияние
датского поэта и прозаика Мёллера. По всей вероятности, можно увидеть
определенную аналогию между диалектикой Кьеркегора и боровским принципом
дополнительности; во всяком случае, сам Бор отмечал это. Здесь важно отметить,
что Бор берет за основу кьеркегоровское понимание субъект-объектного отношения
— понимание, которое вытекает из возможности самоанализа субъекта. Понятно,
что, размышляя о самом себе, субъект объективирует себя. Но это только одна
сторона медали; в процессе рефлексии субъект никогда не является только
объектом, это скорее «субъект-объект». Субъективная и объективная
стороны этого единства никогда не могут быть рассмотрены одновременно с
одинаковой ясностью и вместе с тем их никогда нельзя отделить друг от друга.
Когда субъект становится объектом для самого себя, его субъективность прячется
за объективностью. Но именно поэтому объективация оказывается односторонней, и
чтобы преодолеть эту односторонность, он должен вновь выходить за рамки
объективности, возвращаясь к своей субъективности, в которой объективность
отступает, но лишь для того, чтобы снова вернуться и т.д. Это описание
экзистенции Бор нашел в повести Мёллера «Приключения датского
студента», главный персонаж которой постоянно и тщетно пытается понять
себя. Вот он думает о себе как о мыслящем субъекте, осознавая себя мыслящим о
том, как он мыслит, когда мыслит о себе, и т.д. Это раскачивание от
субъективности к объективности и vice versa, по Кьеркегору, не является чем-то
длящемся во времени, иначе оно было бы объективным переживанием. Такие
трансформации происходят «мгновенно», «скачком», и этот
«скачок» есть акт выбора. Более того, эта диалектика не ограничена
только рамками рефлектирующего «Я»; она свойственна отношению между
субъектом и объектом вообще и, следовательно, понятию истины.

Эти идеи, с которыми Бора мог познакомить, в частности, друг
его отца и последователь Кьеркегора датский философ Хеффдинг, он нашел быи
удругихмыслителей,темболее,чтоздесьмы отвлекаемся от характерной для Кьеркегора
диалектики вечного и временного и рассматриваем их лишь в очень абстрактной
форме. Но сейчас нам важно лишь отметить сам факт влияния философии Кьеркегора
на Бора, а не выяснять действительное содержание этой философии. Поэтому не
будем останавливаться на том удивительном обстоятельстве, что философские
взгляды Бора в равной степени формировались под влиянием Джемса, мыслителя,
кажется, бесконечно далекого от Кьеркегора. По-видимому, Бора интересовали те
же аспекты философии Джемса, какие привлекли его у Кьеркегора, а именно анализ
сознания. Наиболее четкое выражение этот анализ нашел в работе Джемса
«Принципы психологии». Здесь мы снова сталкиваемся с проблемой, каким
образом мышление субъекта может быть объективировано. Для решения этой проблемы
Джемс прибегает к принципиально важной для него диалектике
«субстантивных» и «транзитивных» элементов мышления.
Субстантивные элементы соответствуют тому, что явным образом выражает
мыслительный процесс — высказывания, слова; но в основании этого уровня
непосредственно мыслимого лежат, так сказать, транзитивные элементы,
относящиеся к специфическому потоку мысли, ее переливы. Если мы захотим
концептуализировать эти элементы, нам придется придать им субстантивную форму,
тем самым разрушив их; если, наоборот, мы сосредоточимся на субстантивных
элементах, переливы мысли ускользают. Очевидно, что мы и в этом случае имеем
дело с определенной дополнительностью. Наконец, следует также упомянуть об идее
Джемса, согласно которой в сознании, строго говоря, нет ничего неподвижного.
Все содержание сознания обусловлено, а условия изменяются; ни один объект не
представляет в сознании свободным от этой обусловленности[104].

Учитывая сказанное, можно было бы спросить: почему
философская аргументация не играет решающей роли в дискуссиях вокруг квантовой
механики? Почему им отводится более или менее второстепенная роль? Почему
аксиомы, о которых здесь идет речь, не рассматриваются прежде всего в их чисто
философском аспекте, отличном от специальных физических проблем?

Ответ прост: в настоящее время большинство физиков видят в
философии некое полезное упражнение мысли или забавное развлечение, но в
глубине души они уверены, что философия бессильна в ситуации, когда требуются
строгие научные доказательства. Дети своего века, они под влиянием
позитивистского духа страдают, если мне будет позволено так выразиться,
«антифилософским комплексом» и верят только опыту. В этом отношении они
совсем не похожи на физиков великой классической эпохи — Галилея, Кеплера,
Ньютона и их последователей. Здесь я не имею возможности детально рассматривать
те духовные процессы, которые порождают антиметафизическую или, проще,
антифилософскую установку. По крайней мере, можно сказать, что такая установка
основана на убеждении в том, что нет ни абсолютной очевидности, ни чистого
разума. Следовательно, любые попытки ответить на вопросы, касающиеся
реальности, причинности, субстанции и т.п., тщетны, если они выходят за рамки
определенных физических понятий. Недоверие к философии, таким образом, связано
с недоверием к абсолютным понятиям и вечным истинам. И в самом деле, если
искать оправдания философских аксиом только в абстрактной философской мысли, то
как избежать того, что эти аксиомы будут выведены из других аксиом, которые
рассматриваются как самоочевидные, абсолютно истинные и необходимые? И как мы
могли бы ответственно заявить, что эти аксиомы действительно обладают
названными характеристиками? Будь то картезианская вера в евклидову геометрию
или полагание тем же Декартом принципа причинности в его конкретной
формулировке, или кантова вера в трансцендентальную апперцепцию, или
гегелевское полагание исходной точки в его логике и т.п. — всюду мы находим аксиомы,
взятые как основные, первые принципы, истинность которых гарантируется чистой
интуицией, чистым разумом или мышлением. Но история вновь и вновь учит нас, что
любые аксиомы, некогда считавшиеся вечными истинами, спустя какое-то время
отвергаются. То, что однажды считалось тривиальным и очевидным, впоследствии
могло превратиться в предмет долгих дискуссий и исследований, и требовалось
время для того, чтобы привыкнуть к сложности предлагаемых ответов. История
науки от Аристотеля до наших дней — это, по сути, история аксиом и их
революционных изменений. Видимо, неизменным свойством человека является то, что
он каждую новую революцию в мышлении полагает приближением к абсолютной истине,
если не самой этой истиной.

Если в какой-то мере можно понять широко распространенный
среди физиков скептицизм по отношению к философской аргументации в пользу или
против аксиом, лежащих в основе физических концепций, то это вовсе не означает
(как уже говорилось в предыдущих главах), что мы тем самым становимся на
сторону тех, кто полагает, будто только опыт способен обеспечить искомые
основания.

Мы уже видели (в частности, в 3-й главе), что
доказательства, основанные на эксперименте и успешно зарекомендовавших себя
теориях — это не высший суд, приговор которого не может быть обжалован. Как бы
ни были значительны успехи квантовой механики, Эйнштейн, Де Бройль, Бом,
Баб и другие выдающиеся физики не отступили и не сложили оружия критики.
Теоретически их позиция оправдана, поскольку наука не признает абсолютных
фактов; все факты относительны к конкретным предпосылкам и априорно
устанавливаемым принципам. Но что означает продолжение борьбы в подобной
ситуации? Это означает твердо полагаться на одни аксиомы, в то же время
отвергая другие. Звучит довольно противоречиво. С одной стороны, физики в той
или иной степени стараются обойтись без философии и оставаться на почве
экспериментов и эмпирических исследований; с другой же стороны, они неявно и,
быть может, не вполне осознанно поступают так, будто сомневаются в опыте,
оставаясь приверженцами априорно принятых аксиом. Если это не догматизм, то как
можно объяснить такую преданность аксиомам? И где искать объяснение, если не в
философии? А раз так, то не подобна ли данная ситуация той, где Одиссею
приходилось выбирать между Сциллой и Харибдой? Физики не полагаются ни на
чистый разум, ни на чистый опыт, потому что ни первого, ни второго в
действительности не существует.

Многие видят выход из затруднения в попытке оправдать
аксиомы чисто методологическими основаниями. Яркий пример тому — Баб с его
концепцией скрытых параметров. Вместе с другими методологами, например, с
Фейерабендом, он считает методологически неверным такой подход, когда ученый
ставит под сомнение свою теорию, только когда она перестает быть средством
открытия новых фактов[105]. Напротив, согласно Бабу, надо разрабатывать альтернативные
теории, пока данная теория еще достаточно плодотворна, ибо лишь таким путем
можно искать то, что не объяснимо в рамках старой теории, но понятно в рамках
новой, и в этом смысле — нечто действительно новое.

История также учит нас, что старая концепция никогда не
отвергается, пока какая-то альтернативная концепция не выявит все ее трудности
и противоречия. Следовательно, если бы ученые ждали новых открытий, чтобы затем
отбросить общепринятую теорию, это обрекло бы их на творческое бесплодие и
догматизм. Поэтому Баб настаивает на своем «онтологическом принципе»,
который лежит в основе теории, альтернативной по отношению к широко признанным
принципам и теориям. Конечно, и он апеллирует к экспериментальным
доказательствам и эмпирическим данным; но его «принципы», которые,
исходя из указанных соображений, я бы назвал аксиомами, в определенном смысле
оправдываются методологической аргументацией (в частности, той, существо
которой было представлено выше). Мы видим, например, что Баб формулирует нечто
вроде аксиомы R наряду с другими аксиомами именно потому, что рассматривает это
как хорошую исследовательскую стратегию и расширение возможностей научного
прогресса.

Такой тип аргументации и обоснования можно обсуждать, только
ответив предварительно на следующие вопросы:

1. Действительно ли хороша предлагаемая исследовательская
стратегия?

2. Согласны ли мы с теми целями, к достижению которых
направлена эта стратегия?

Здесь мне не хотелось бы обсуждать эти вопросы; отмечу
только, что подобное обсуждение не может быть ограничено рамками одной только
физики. Напротив, эта дискуссия повлекла бы за собой возобновление философских
споров о целях науки, о том, почему в одних случаях приверженность старой
теории означает творческое бесплодие и догматизм, а в других — нечто
противоположное, почему не следует защищать теорию, утверждая ее необходимую
истинность, о том, что следует понимать под научным прогрессом и т.д., и т.п.
Итак, стремясь уйти от философской аргументации, опереться только на опыт или
только на методологию, мы в конце концов приходим к тому, от чего уходили — к
философии.

Может быть, страх перед философией, который так часто
испытывают современные физики, проистекает из неверного понимания того, чем
должна являться философия. Нынешние естествоиспытатели, почитающие за
добродетель быть революционерами в науке, оказываются слишком старомодными и
консервативными, когда речь идет о философии. Неужели под философским
исследованием нужно обязательно понимать поиск окончательных и последних
решений проблем? Может быть, не следует связывать философию с идеей абсолютного
знания, вечной истины, абсолютного разума, необходимо истинного
основоположения, самоочевидной и окончательной интуиции?

Еще раз вернемся к нашей теме. Мы видим, что, обсуждая
основания квантовой механики, нельзя обойтись без ряда априорных
основоположений, которые в данном случае выступают, используя терминологию
Канта, как условия возможного опыта. Хотя в отличие от Канта мы не можем
принять идею необходимых интуиций чистого разума, мы все же считаем оправданным
использование априорных основоположений, соотнося их с конкретными историческими
ситуациями, в которых они возникают. Как уже было сказано, почти все априорные
аксиомы либо отвергаются, либо претерпевают изменения в ходе истории. С одной
стороны, из этого следует, что нельзя рассматривать такие аксиомы, как нечто
абсолютное; с другой стороны, их изменения, развитие и революционные
ниспровержения не возникают на пустом месте, беспричинно, и благодаря истории
науки они могут получить научное объяснение. Историческую причинность и
историческую случайность нельзя выразить в категориях чистой необходимости и
чистой акцидентальности. И, значит, если аксиомы вообще имеют какое-либо
научное оправдание, оно должно иметь исторический характер.

Таким образом, если рассматривать в качестве примера
дискуссию об основаниях квантовой механики, мы должны обсуждать также и аксиомы
R и S — первую с точки зрения особой экспериментальной ситуации в физике,
вторую — с точки зрения определенной интеллектуально-духовной ситуации,
связанной со все еще живой традицией, которая не может примириться с ситуацией
в физике. В той мере, в какой физики займутся таким обсуждением, они будут
вынуждены серьезно философствовать и перестанут относиться к философии как к
своего рода хобби, которым развлекаются время от времени. Философский анализ
аксиом R и S связан с исследованием исторической традиции, идущей от
Аристотеля, Галилея, Кеплера, Декарта и продолжающейся до наших дней, с
обсуждением исторического фона, каким, например, могут считаться идеи Джемса и
Кьеркегора, и т.д.; наконец, он связан с изучением истории самой квантовой
механики. Только такой анализ позволит избежать догматизма, когда теоретические
концепции рассматриваются как нечто самоочевидное, а проблемы, связанные с ними
— как окончательно решенные. Только исторический подход позволит понять различие
этих концепций и роль, какую при этом играют лежащие в их основаниях аксиомы.
Кроме того, такой анализ должен выполнять еще и важную критическую функцию. Он
показывает, что ни одна из теоретических концепций не является безусловно
истинной, но зависит от конкретных условий своего формирования.

Я хотел бы добавить к этому небольшое и, может быть,
несколькоупрощающееситуацию замечание, которое могло бы, однако, прояснить
исторический фон формирования аксиом R и S, выходя за рамки уже упоминавшихся
здесь непосредственных идейных источников концепций Эйнштейна и Бора. Еще
античные скептики говорили о всеохватном реляционизме, то есть о бесчисленных
отношениях, связывающих как сами вещи в окружающем человека мире, так и
человека с миром вещей, из чего вытекала невозможность понимания объектов в их
истинном бытии, т.е. самих по себе. В отличие от скептиков, другие мыслители, и
в первую очередь Аристотель, ограничивали эту реляционность бытия уровнем
определенных категорий ( ),
имеющих столь же малое значение для понимания сущностей вещей как субстанций,
сколь для понимания существенных черт субъекта X имеет то банальное наблюдение,
что X может быть выше, чем Z, но меньше ростом, чем Y. Такой подход с
логической точки зрения выражался в утверждении, что фундаментальной формой
всех категорических суждений является суждение, в котором фигурируют только
одноместные предикаты, тогда как многоместные предикаты относятся к
онтологически несущественным феноменам. Этот подход оказался в противоречии с
тенденциями современной физики, которая по традиции, идущей от Декарта,
стремится к радикальной математизации картины мира, и потому в ней важнейшую
роль играет понятие математической функции. Хотя субстанции в этой физике
определяются в терминах отношений (относительных движений и вызывающих эти
движения сил), но их существенные или субстанциональные свойства полагаются
постоянными, и только ими объясняются все изменения и модификации субстанций.
(Так всякое тело имеет массу, пространственные координаты и скорость). Сами же
эти свойства, которыми описывается «существенное состояние» тела, не
трактуются реляционно. До тех пор, пока аргументация строится на таких
основаниях, аксиома S, хотя и подвергается давлению со стороны аксиомы R, все
же сохраняет свою значимость в глазах ее приверженцев. То же положение остается
и в рамках трансцендентальной философии Канта, из которой он выводил
динамическую метафизику природы. Ведь если физический объект, как считал Кант,
есть только феномен, он все же обладает массой, пространственными координатами
и скоростью, то есть отвечает условиям, обозначенным выше. В этом историческом
контексте теория относительности явилась кульминацией и поворотным пунктом,
однако, и в ней аксиома R, играя предельно важную роль, все же остается под
неявным влиянием субстантивизма (аксиомы S). По сравнению с этим первое
настоящее изменение происходит, как уже было сказано, под влиянием
диалектической философии, с одной стороны, и новейших течений в микрофизике — с
другой.

.

Назад

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ