Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе

Из всех философских вопросов, поднятых современной физической теорией, наиболее острыми и существенными были вопросы квантовой механики. В философии естествознания учеными двух предшествующих поколений были выдвинуты несколько проблем — таких, например, как интерпретация специальной теории относительности, — которые привлекали внимание ученых на протяжении нескольких десятилетий или более, но сейчас уже утратили большую часть своей привлекательности; другие вопросы — такие, как обсуждение теории информации и искусственного интеллекта, — лишь недавно приобрели свое значение. Однако в случае с высокоматематизированным аппаратом квантовой механики спор продолжается уже более 50 лет, прошедших после первых публикаций[784]. В этом споре участвуют ученые многих стран, в том числе и из СССР.

Структура квантовой механики может быть разделена на математический формализм и его физическую интерпретацию. Математический формализм, составляющий основу квантовой механики, есть дифференциальное волновое уравнение, решение которого определяет пси (Ψ) функцию; это волновое уравнение было впервые выведено Эрвином Шредингером, который пытался применить сделанное Луи де Бройлем расширение корпускулярно-волнового дуализма не только к свету, но и к элементарным частицам материи. Достоинством этого формализма является то, что он предлагает, на вероятностной основе, числовые величины, делающие возможным более сложное математическое описание микрофизических состояний, включая предсказание будущих состояний, что было невозможным в любом другом формализме. Недостатком математического аппарата квантовой механики является то, что единственная широко принятая (а по мнению некоторых, единственно возможная) его физическая интерпретация противоречит нескольким из наиболее основных человеческих интуитивных представлений о материи. В особенности квантово-механические вычисления, в отличие от классических законов макроскопической области, не дают величин для пространственного положения и импульса микрочастиц с произвольной точностью. Согласно хорошо известному соотношению неопределенности, чем точнее известно положение микрочастицы, тем менее точно известен ее импульс, и наоборот[785].

Ввиду успеха математического аппарата квантовой механики для выведения полезных физических величин возникал естественный вопрос: каково физическое значение волновой функции? Может ли материя действительно иметь волновую природу? Как раз вопросу физической интерпретации математического аппарата квантовой механики были посвящены работы многих философов и естествоиспытателей[786].

Эволюция квантово-механических теорий — это путь, загроможденный неудовлетворительными объяснениями. Де Бройль изначально предположил, что материя волнообразна и что волны, описываемые квантовой механикой, не «представляют» систему, а сами есть система[787]. Это объяснение вызывает огромные трудности, которые мы не будем здесь рассматривать из-за их большой сложности. Природу некоторых из этих трудностей мы можем указать, заметив, что буквальное признание физической реальности волновой функции приведет к таким понятиям, как физическое пространство с почти бесконечной размерностью. И наиболее наглядным является неспособность такой интерпретации удовлетворительно объяснить, почему отдельный микрообъект при взаимодействии с чувствительной эмульсией оставляет пятно, а не отпечаток фронта волны[788]. Макс Борн первоначально выдвинул альтернативу: материя корпускулярна, а волновая функция описывает не частицы, а наши знания о них. Эта оригинальная теория, к сожалению, столкнулась с не меньшими трудностями при согласовании с физическими фактами, лучшей иллюстрацией которых может служить сейчас уже классический эксперимент по интерференции от двух щелей. Частицы пролетают через две узкие щели, а затем ударяются об экран, покрытый чувствительной эмульсией, и создают интерференционную картину, которая может быть объяснена лишь на основе волновых характеристик микротел.

Копенгагенская интерпретация, разработанная Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом, устранила противоречия предыдущих интерпретаций утверждением того, что никакое наблюдаемое не имеет величины до тех пор, пока не произведено измерение этого наблюдаемого. Как заявил Гейзенберг, «„траектория“ возникает только вследствие того, что мы ее наблюдаем»[789]. Таким образом, бессмысленно говорить о характеристиках материи в любой особый момент, не обладая эмпирическими данными, относящимися к этому моменту. Бессмысленно говорить о положении частицы («положение» является свойством корпускулярной теории) без измерения положения; также необоснованно было бы говорить об импульсе (волновое свойство) без его измерения. Такое примирение классически несовместимых характеристик путем утверждения их существования лишь в момент измерения обычно называется «дополнительностью» и является центром наиболее критических обсуждений квантовой механики.

Физики и философы естествознания не приходят к согласию ни по одному из определений дополнительности, хотя удовлетворительным является вышеизложенное определение, то есть противоречащие характеристики микрообъекта могут быть совместимыми при условии: существование отдельных характеристик утверждается лишь в отдельные моменты измерения. Другой формулировкой, обходившей вопрос «существования» характеристик, но тем не менее широко используемой, является утверждение о том, что квантовое описание явлений распадается на два взаимоисключающих класса, которые следует сочетать для того, чтобы иметь полное описание с помощью классических понятий. Именно эта последняя точка зрения была поддержана Оппенгеймером, когда он утверждал, что понятие дополнительности «признает: каждый из различных путей обсуждения физического опыта может иметь свою обоснованность и каждый может быть необходимым для адекватного описания физического мира и, несмотря на это, может находиться во взаимоисключающих отношениях с другим; таким образом, в ситуации, где подходит один, может не быть соответствующей возможности для приложения другого»[790]. Необходимо также добавить, что даже такие первоначальные лидеры квантовой механики, как Бор и Вольфганг Паули, не смогли достичь согласия в определениях дополнительности[791]. Основной проблемой в истории естествознания постоянно была вербальная интерпретация математических отношений.

До второй мировой войны взгляды советских физиков на квантовую механику были достаточно сходными со взглядами ведущих ученых во всем мире. Русская физика во многом была частью центрально- и западно-европейской физики. Работы таких ученых, как Бор и Гейзенберг, влияли на естествоиспытателей в Советском Союзе, так же как и на всех других ученых. В самом деле, советские физики говорили о «Русском филиале» копенгагенской школы, состоящей из группы талантливых физиков-теоретиков, включающей М.П. Бронштейна, Л.Д. Ландау, И.Е. Тамма и В.А. Фока. Однако, несмотря на внешнее согласие по квантовой механике с учеными других стран (или, более точно, расхождения, сходные с расхождениями ученых других стран), еще в 20-е годы отдельные советские физики осознавали, что диалектический материализм может со временем получить такую интерпретацию, которая сможет воздействовать и на их исследования[792]. Кроме того, Ленин посвятил целую книгу «Материализм и эмпириокритицизм» кризису в интерпретациях физики и особенно критиковал неопозитивизм Эрнста Маха, из которого происходит большая часть философии современной физики. Ленинское заявление о том, что диалектический материалист должен признавать существование материи отдельно и независимо от сознания, хотя и не прямо противоречило квантовой механике, однако могло рассматриваться, по крайней мере, как не сочетающееся с нежеланием копенгагенской школы рассматривать материю в отсутствие чувственных измерений. А распространение понятия дополнительности за пределы физики на другие области, включая этические и культурные проблемы, которое делалось некоторыми представителями копенгагенской школы, почти гарантировало конфликт с представителями марксизма[793]. Еще в 1929 г. ведущий советский философ того времени А.М. Деборин[794] читал в Академии наук лекцию «Ленин и кризис современной физики». Но первая серьезная критика традиционной интерпретации квантовой механики появилась в физическом журнале, а не в философском в 1936 г в статье К.В. Никольского[795]. Имел место спор между Никольским и В.А. Фоком, ведущим интерпретатором квантовой механики в Советском Союзе на протяжении более сорока лет, который изначально был приверженцем копенгагенской школы. В этом споре Никольский назвал копенгагенскую интерпретацию «идеалистической» и «махистской»[796], двумя ярлыками, которые получили после второй мировой войны широкое хождение среди советских марксистских критиков. Взгляд самого Никольского на квантовую механику заслуживает изучения и еще по одной причине: он был чисто статистическим подходом и мало отличался от послевоенной «ансамблевой» интерпретации Д.И. Блохинцева, которая будет обсуждаться более подробно далее.

С упоминанием «чисто статистического» подхода Никольского было бы уместным сделать здесь несколько замечаний по поводу понятия вероятности, которое является решающим для любой интерпретации квантовой механики. Вероятность в квантовой механике интерпретировалась различными учеными как в эпистемологическом, так и в статистическом смыслах. Статистический, или частотный, подход, использованный Никольским, был попыткой объективной интерпретации, в которой вероятность рассматривалась как присущая природе черта. С другой стороны, некоторые ученые рассматривали вероятность в квантовой механике, особенно через призму изначально данного Борном определения, как следствие имеющихся эпистемологических допущений. Эти ученые обсуждали даже такие необычные построения, как «волны знания». Различение этих двух подходов, которое часто терялось в дискуссиях по квантовой механике, является абсолютно необходимым для принятия решения: будет ли несводимо вероятностная теория также и обязательно идеалистической.

Интерпретация физического значения волновой функции, данная Фоком в 1936 г., практически совпадала с интерпретацией копенгагенской школы, совмещавшей особое внимание Бора к математическому описанию человеческого знания о микромире с его собственным выделением роли измерения; во введении к русскому переводу спора 1935 г., в котором против Бора выступали Эйнштейн, Подольский и Розен, Фок писал: «В квантовой механике понятие о состоянии сливается с понятием „сведения о состоянии, получаемые в результате определенного максимально точного опыта“. В ней волновая функция описывает не состояние в обыкновенном смысле, а, скорее, эти „сведения о состоянии“»[797].

Значение этих довоенных взглядов Фока заключается в их тонком отличии от взглядов, выражавшихся им после войны, когда он попал под сильное давление, которое преследовало цель заставить его отказаться от представлений копенгагенской школы[798]. Тем не менее смена во взглядах Фока была малой, в сравнении с зигзагами, имевшими место во взглядах других советских философов и естествоиспытателей.

Дебаты 30-х годов не оставили, однако, долговременного отпечатка на отношении к квантовой механике в Советском Союзе. Многие философы даже восприняли большую часть копенгагенской интерпретации. В начале 1947 г. украинский философ М.Э. Омельяновский (который составил вместе с Фоком и Блохинцевым триумвират, представления которого будут детально разобраны далее) обосновывал позицию по квантовой механике, которая была настолько близка к копенгагенскому направлению, что это вызвало значительные осложнения для автора уже через несколько месяцев после публикации. Его книга 1947 г. стала представлять больший интерес позднее, поскольку в ней содержались взгляды, к которым Омельяновский в дальнейшем снова вернулся и последовательно их разработал[799].

В этой работе, «В.И. Ленин и физика XX века», Омельяновский принял большую часть общепринятой интерпретации квантовой механики. Он признал и использовал такие термины, как «принцип неопределенности» и «принцип дополнительности Бора». (Годом позже этот термин у Омельяновского превратился в «так называемый принцип дополнительности».) Он выступал против такого использования этих понятий, которое могло бы привести к отрицанию физической реальности, что, по его словам, было сделано некоторыми исследователями (включая Бора), но главным тезисом книги была защита необычных, но необходимых понятий современной физики от приверженцев лапласовского детерминизма, явно устаревшего к тому времени[800]. Однако, хотя бы в ретроспективе, среди аргументов Омельяновского можно было заметить основу его собственной интерпретации квантовой механики и его последующего критического отношения к копенгагенской школе. Хотя он соглашался с копенгагенской терминологией, он подчеркивал, что корректная интерпретация квантовой механики начинается с распознавания особенных свойств микрочастиц, а не с проблем познания. «Итак, мы приходим к заключению, что принцип неопределенности Гейзенберга, как и принцип дополнительности Бора, есть некоторое обобщенное выражение фактов двойственной (корпускулярной и волновой) природы микроскопических тел»[801]. Таким образом, принцип неопределенности не был в действительности эпистемологическим ограничением или ограничением знания, а прямым результатом объединенной волнообразной и корпускулообразной природы микрообъекта, что было материальным обоснованием того, почему классические понятия не могут быть применены к микромиру. Ввиду этого материального источника явления канонически сопряженных параметров никогда нельзя рассчитывать на одновременно точные величины для координаты и импульса элементарных частиц. Омельяновский скоро подвергся критике за его признание основного положения современных идей квантовой механики, и в конце концов он опубликовал второе издание своей книги, для которой характерно отрицание принципа дополнительности[802].

Наиболее существенным послевоенным событием для советской науки стала речь А.А. Жданова, произнесенная на дискуссии по книге Г.Ф. Александрова «История западноевропейской философии» 24 июня 1947 г. Это событие хорошо известно историкам Советского Союза. Жданов упомянул о специфически научных вопросах лишь в конце речи, и немного суждений было посвящено квантовой механике. «Кантианские выверты современных буржуазных атомных физиков приводят их к выводам о „свободе воли“ у электрона, к попыткам изобразить материю только лишь как некоторую совокупность волн и к прочей чертовщине»[803].

Хотя речь Жданова сейчас известна как начало наиболее напряженной идеологической кампании в истории советской науки — ждановщины, — первые несколько номеров нового журнала «Вопросы философии» были удивительно неортодоксальными[804]. Воспринимая серьезно лозунг журнала — «развивать и продолжать» марксистско-ленинскую теорию, — редакторы поддерживали жизненно важные дискуссии по некоторым философским вопросам. Не было области, в которой эта актуальность была бы настолько очевидной, как в философии физики; второй номер «Вопросов философии» содержал статью видного советского физика-теоретика М.А. Маркова, специалиста по релятивистской теории элементарных частиц, которая все еще остается наиболее откровенной публикацией со времен второй мировой войны[805]. Мы, возможно, никогда не узнаем, почему Марков выбрал именно этот момент усиления идеологического контроля после осуждения Ждановым Александрова, для того чтобы так подставить себя под лавину критики, однако этому существует несколько возможных объяснений. Марков был научным исследователем из Института физики АН СССР, организации, которая в прошлом наиболее стойко отстаивала общепринятые в мире научные взгляды и продолжавшая придерживаться их и в будущем, за что подвергалась острой критике политических активистов[806]. Возможно, физики-теоретики Академии начиная с 30-х годов осознавали, что при имеющейся свободе действий диалектического материализма он может быть использован против принятых интерпретаций квантовой механики, и решили, что начинающаяся идеологическая кампания несет в себе опасность навязывания официальной позиции квантовой механике. В этой ситуации необходимо было заранее сделать попытку самим сформировать такую официальную позицию, которая соответствовала бы представлениям современной квантовой механики. Марков, наверное, хорошо понимал, насколько спорной покажется его статья, однако надеялся, что, во-первых, она найдет поддержку и, во-вторых, что, даже если его точка зрения будет отвергнута, окончательный компромисс будет более приемлемым для физиков в результате твердо занятых им позиций. Более того, Марков мог получить некоторый выигрыш из междоусобицы профессиональных философов. Как показал ход дебатов, главный редактор нового философского журнала «Вопросы философии» вызывал антипатии у старой гвардии, которая в свое время выпускала «Под знаменем марксизма», являвшийся главным советским философским журналом с 1922 по 1944 г. Следовательно, обсуждение Маркова было многоплановым: оно было попыткой физиков защитить квантовую механику, оно было веским аргументом в борьбе среди философов и это была решающая битва, в которой определялось, кто же — физики или философы — будет иметь основное влияние в послевоенной философии естествознания.

Марков полностью принимал современную квантовую теорию и поддерживал позиции Бора в его споре с Эйнштейном, Подольским и Розеном. Таким образом, Марков рассматривал квантовую механику как полную в том смысле, что ни один эксперимент, не противоречащий квантовой механике, не может принести не предсказанные ею результаты. Соответственно, Марков отвергал все попытки объяснения поведения макрочастиц на базе теорий «скрытых параметров», которые позже могут сделать возможным возвращение к понятиям классической физики: «нельзя смотреть на квантовую механику как на испорченную „нашим незнанием“ механику классическую»[807]. Такие дополнительные функции, как «импульс» и «положение», просто не имеют одновременных величин, и заявлять, что они их имеют, значило бы противоречить квантовой теории[808].

Не только точка зрения Маркова на сопряженные параметры была типична для копенгагенской школы, но и его подход к естествознанию имел мало диалектико-материалистических черт, несмотря на его эпиграфы из классиков марксизма. Он требовал, чтобы не делалось заявлений, которые невозможно проверить эмпирически; он принимал теорию относительности, включая относительность пространственных и временных интервалов. Без колебаний он использовал термин «дополнительность». Марков признавал, что его взгляд на естествознание был «материалистическим», и критиковал Джеймса Джинса и других зарубежных комментаторов науки, но нигде в своей статье он не сделал попытки иллюстрировать релевантность диалектического материализма к естествознанию.

Марков утверждал, что «истина» может быть получена из нескольких источников. Когда мы говорим о знании микромира, которое мы получаем с помощью приборов, то мы говорим о знании, происходящем из трех источников: природы, прибора и человека. Язык, которым мы пользуемся для описания нашего знания, так или иначе всегда является «макроскопическим», так как это единственный язык, который мы имеем. Измеряющий прибор играет роль «переводчика» микроявлений на доступный человеку макроязык. «Под физической реальностью понимается та форма реальности, в которой реальность проявляется в макроприборе»[809]. Таким образом, согласно Маркову, наше представление реальности субъективно потому, что оно выражается макроскопическим языком и «подготавливается» в акте измерения, но оно объективно в том смысле, что физическая реальность в квантовой механике есть макроскопическая форма реальности микромира.

Роль измерительного прибора является одним из наиболее щекотливых вопросов квантовой механики. Взгляды Маркова в общем совпадали с копенгагенской интерпретацией, согласно которой волна, описывающая физическое состояние, расширяется в направлении все больших величин вплоть до момента измерения, когда происходит редукция волнового пакета к точной величине. Такая интерпретация в действительности предполагает, что дополнительные микрофизические величины не имеют собственных определенных значений и что, напротив, такие величины определяются или «приготовляются» измерением.

За принятие копенгагенской интерпретации Марков подвергся критике с нескольких сторон, от догматических идеологов и до заурядных физиков, надеявшихся, что взгляды Бора и его коллег будут в конце концов заменены интерпретациями, более сочетающимися с обыденными представлениями. Статья Маркова очень скоро вызвала напряженнейший спор по вопросам природы физической реальности и диалектико-материалистической интерпретации квантовой механики[810]. В этот спор были вовлечены десятки участников.

Полемика началась статьей А.А. Максимова в «Литературной газете», что было несколько необычным для комментариев по философии естествознания[811]. Статья называлась «Об одном философском кентавре» и содержала серьезные обвинения против Маркова. Как видно из названия, Максимов рассматривал Маркова как странное существо, сочетающее западные идеалистические воззрения на философию естествознания с заверениями в своей лояльности по отношению к диалектическому материализму.

После выхода в свет статьи Максимова редакторы «Вопросов философии» приступили к публикации дискуссии по квантовой механике. Несколько авторов (Д. С. Данин, М.В. Волькенштейн и М.Г. Веселов) открыто поддержали Маркова, указывая на многочисленные ошибки Максимова. Известный физик Д.И. Блохинцев тоже высказал достаточно позитивные взгляды на интерпретацию квантовой механики, выдвинутую Марковым. Однако другие критики указывали на «антропоморфизм» Маркова в естествознании как результат его акцента на роль «наблюдателя» (Л.И. Сторчак) и на игнорирование им партийной лояльности, или партийности (И.К. Крушев, В.А. Михайлов)[812]. Но все же фактором, определившим конечное неодобрение статьи Маркова, стала дискуссия, несомненно, устроенная партией, с целью заменить Б.М. Кедрова на посту главного редактора «Вопросов философии» Д.И. Чесноковым. Ясно, что нападки Максимова на Маркова сыграли важную роль в поражении Кедрова[813]. В редакционной заметке нового состава редколлегии журнала (1948, № 3) отмечалось, что журнал не занял правильных позиций относительно квантовой механики, что особенно проявилось в случае со статьей Маркова, которая «ослабила позиции материализма». Статья содержала серьезные ошибки философского характера и в сущности своей была отходом от диалектического материализма в направлении идеализма и агностицизма[814].

Говоря об отдельных ученых, можно отметить, что непосредственной жертвой дела Маркова стал Кедров, но если иметь в виду философию естествознания, то жертвой стал принцип дополнительности. Рассматривая обсуждение квантовой механики в Советском Союзе, мы можем назвать период с 1948 по примерно 1960 г. эпохой изгнания принципа дополнительности[815]. Лишь немногие ученые, особенно В.А. Фок, делали в то время попытки рассматривать дополнительность как неотъемлемую часть квантовой теории.

Это критическое отношение к дополнительности после 1948 г. нашло свое ясное выражение в статье Я.П. Терлецкого, которая непосредственно предшествовала окончательному заключению редколлегии «Вопросов философии» по обсуждению Маркова. Терлецкий писал, что статья Маркова в действительности являлась попыткой обосновать признание дополнительности в результате придаваемой измерительным приборам роли «переводчиков» реальности, когда утверждения микрофизики часто становятся противоречивыми. Такая позиция, по мнению Терлецкого, была именно реставрацией мнения Маха о том, что естествоиспытатели должны описывать природу в терминах ощущений. Истинный же диалектико-материалистический подход, по словам Терлецкого, показал, что принцип дополнительности ни в коем случае не является основным физическим принципом и что квантовая механика вполне может «обойтись без него»[816].

Таким образом, в результате «дела Маркова» победу одержали идеологи-догматики. Идеолог Максимов одержал верх над творческим физиком-теоретиком из Академии наук Марковым. Но вместе с тем стало достаточно ясно, что Максимов был не в состоянии выдвинуть такую интерпретацию квантовой механики, которая имела бы шансы получить официальный статус[817]. Его статьи по квантовой механике ясно демонстрировали его невежество в данной области. И тот же Максимов одновременно противостоял не только эйнштейновской, но и галилеевской относительности, утверждая, что каждый объект обладает абсолютной траекторией и что метеорит запечатлевает на земле эту траекторию в результате столкновения[818]. Максимов был явным представителем псевдонауки, и его роль как в квантовой механике, так и в теории относительности носит чисто разрушительный характер: он выискивал среди советских естествоиспытателей «махистов» и «идеалистов», находя себе определенную поддержку в этой деятельности, но он не предлагал сколь-нибудь разумных альтернатив существующим интерпретациям физической теории. Как в случае с теорией относительности, Максимов быстро утратил свое влияние и среди советских интерпретаторов квантовой теории. После 1948 г. наступил период доминирования физиков и тех немногих философов, которые обладали достаточным знанием физики, однако все они испытали воздействие атмосферы, созданной делом Маркова. Примерно до 1958 г. главным интерпретатором квантовой механики был философ естествознания Омельяновский, который приблизился к теориям физика Блохинцева, защитника «ансамблевой» интерпретации. Также важной фигурой был Фок, который называл свою интерпретацию признанием «реальности квантовых состояний». Многие другие ученые также повлияли на обсуждения диалектического материализма и квантовой механики. Сюда входили А.Д. Александров, Я.П. Терлецкий, Б.Г. Кузнецов, а также иностранные ученые Луи де Бройль, Ж.П. Вижье и Давид Бом.

Д.И. Блохинцев

Д.И. Блохинцев, один из известнейших советских специалистов по квантовой механике и после 1956 г. директор Объединенного института ядерных исследований в Дубне, лауреат Ленинской и Сталинской премий, был ведущим автором в 50-60-е годы по философским вопросам квантовой механики[819]. В своей статистической интерпретации квантовой механики Блохинцев особенно выделяет роль «ансамблей». Он отмечал, что вероятность, содержащаяся в волновой функции, происходит из серии повторяющихся измерений. Таким образом, когда говорят о волновой функции одной частицы или одной системы, то на самом деле речь идет о большом количестве таких частиц или систем. Совокупность таких частиц, являющихся независимыми друг от друга и имеющих возможность выступать в роли материала для последовательных независимых экспериментов, была названа ансамблем. Соотношение неопределенности Гейзенберга, которое часто обсуждалось применительно к одной частице, было, согласна Блохинцеву, в действительности результатом измерений, проводимых для частиц, принадлежащих к одному ансамблю. Если все частицы ансамбля могут быть описаны с помощью одной волновой функции, то это — «чистый ансамбль». Если, однако, ансамбль состоит из подансамблей, каждый из которых описывается своей волновой функцией, то это «смешанный ансамбль». Отношение этого распределения по ансамблям к вопросу природы волновой функции было следующим: если измерение производится над чистым ансамблем, то, согласно Блохинцеву, сама эта операция приводит к тому, что ансамбль становится смешанным, так как само измерение переводит те немногие (а возможно, и одну) микрочастицы, на которые это измерение воздействует, в другое состояние, описываемое уже другой волновой функцией[820].

Наиболее полным изложением критики Блохинцевым копенгагенской школы, а также философского значения его альтернативной ансамблевой интерпретации стала обширная статья, появившаяся в 1951 г. в ведущем советском физическом журнале[821]. Блохинцев задался целью доказать, что квантовая статистика имеет объективную реальность и ни в коем случае не зависит от наблюдателя, в противоположность раннему положению Бора о том, что статистику можно рассматривать как результат неконтролируемого воздействия прибора на объект. Он отмечал, что радиоактивные атомы распадаются в соответствии со статистическими законами, не зависимыми ни от наблюдателей, ни от приборов. Блохинцев рассматривал явление радиоактивности как некоторый «статистический ансамбль радиоактивных атомов, объективно существующих в природе»[822]. Настолько же зависимыми от объективных статистических законов были и космические лучи. И, по его словам, микроуровень материи был областью, где такие статистические законы были изначально объективными (не происходили из лежащих в основе причинных факторов) и поэтому были обычными. В противовес этому «копенгагенская школа отодвигает на задний план тот факт, что квантовая механика приложима только к статистическим ансамблям и сосредоточивается на анализе взаимоотношения единичного явления и прибора. Это существенная методологическая ошибка: в таком толковании вся квантовая механика приобретает „приборный“ характер и объективная сторона дела затушевывается»[823].

Блохинцев утверждал, что квантовая механика была неприменима к отдельным микрообъектам, так как никакой микрообъект не может изучаться вне его окружения. Однако знание объективной реальности могло быть «в принципе» достигнуто путем изучения больших количеств микрочастиц. «Квантовая механика изучает свойства единичного микроявления посредством изучения статистических закономерностей коллектива таких явлений»[824]. Блохинцев с готовностью допускал, что измерительная операция изменит состояние отдельной частицы, переводя эту частицу в другой ансамбль, но утверждал, что все оставшиеся в исходном ансамбле частицы все еще будут находиться в их предыдущих состояниях. Следовательно, ученый может представить себе объективную реальность при помощи понятий тотальности или ансамбля.

Блохинцев также указывал, что теория «скрытых параметров» квантовой механики может в будущем разрешить численное описание индивидуальных микрочастиц, хотя в настоящее время подобное описание невозможно. Он отклонил хорошо известные попытки Джона фон Неймана и Ганса Рейхенбаха опровергнуть теории со скрытыми параметрами, подчеркнув, что эти ученые исходили из существующего математического аппарата квантовой механики, который наверняка изменится с появлением новой теории[825]. Он также отверг взгляды Эйнштейна, Подольского и Розена, отмечая, что эти авторы основывались на применении волновой функции к отдельным частицам, в то время как, по его мнению, ее следовало применять лишь к группам или ансамблям[826].

Наиболее слабым местом интерпретации Блохинцева было его определение ансамбля. Он не преуспел в отделении квантового описания материи от процесса измерения, как это видно из анализа его определения ансамблей: Блохинцев определял ансамбль как комбинацию микросистемы (совокупности частиц) и ее макроокружения. Но что включает в себя «макроокружение»? Согласно Д.И. Блохинцеву, оно включает измерительные приборы в качестве «специальных случаев». Поэтому он определял волновую функцию как «ассоциацию» частицы с ансамблем[827]. Но здесь он попадает в логический круг, ибо, стремясь разделить квантовую механику и измерительные операции, он тем не менее включает измерение в свое определение ансамбля. Таким образом, пси-функция становится, как и раньше, вероятностным утверждением результатов измерения.

В последовавшем вскоре споре между Блохинцевым и Фоком концепция ансамблей явилась основным предметом рассмотрения. Фок очень быстро определил слабые места в рассуждениях Блохинцева об ансамбле. Он извлек фундаментальные элементы квантовой механики, определенные Блохинцевым в 1949 г.: а) ансамбль есть набор частиц, которые независимо друг от друга находятся в том же состоянии, характеризуемом волновой функцией; в) состояние частицы следует понимать только как принадлежность частицы к определенному ансамблю, так что с) волновая функция не относится к отдельной частице. Далее Фок показывает, что эти положения противоречат друг другу: «В утверждении (а) содержится определение состояния отдельной частицы через ее волновую функцию, в утверждении же (с) отрицается, что волновая функция относится к отдельной частице. Это есть противоречие. Далее, в утверждении (а) ансамбль определяется через волновую функцию, а в утверждении (в) волновая функция определяется через ансамбль. Это есть порочный круг»[828].

Более того, продолжал Фок, Блохинцев не мог (хотя и старался) рассматривать ансамбли как статистические коллективы до тех пор, пока они не достигали критериев таких коллективов, в соответствии с установленной статистической теорией. Согласно этой теории, статистический коллектив является серией элементов, обладающих различными признаками, по которым можно сортировать эти элементы. Таким признаком будет значение определенной физической величины или группы физических величин, измеряемых одновременно. Но, согласно квантовой механике, микрочастицы не обладают определенными величинами, которые позволили бы отбор определенного коллектива. Поэтому Блохинцев, по словам Фока, не имел возможности даже обозначить члены его разрекламированных ансамблей, которые реально были лишь «умозрительными конструкциями». Вместо того он должен был честно заявить, что его квантовые ансамбли скрывали обращение к статистическому утверждению результатов измерений микрообъектов, проводимых с помощью классических приборов, созданных для измерения заданных величин. Фок заключил, что неверная позиция Блохинцева была связана с позицией Бора: «Мы видим основную причину всех затруднений в том, что чисто статистическая точка зрения неправильна в философском отношении. В противоположность тому, чему нас учит диалектический материализм, статистическая точка зрения исходит не от объектов природы, а от наблюдений, не от микрообъекта с его состоянием, а от статистического коллектива результатов наблюдений. Это сближает ее с позитивистской точкой зрения Бора, который тоже отрицает, что волновая функция принадлежит микрообъекту, и придает волновой функции лишь чисто символический смысл»[829].

Блохинцеву было нелегко ответить на эту критику, испытывая неудобства с определением ансамблей, что видно по его колебаниям в работах на эту тему. Большая часть его ответа состояла из критики положения самого Фока о том, что волновая функция является объективным описанием отдельных микротел. Этот аспект их спора будет рассматриваться в следующем параграфе, посвященном фоковской интерпретации квантовой механики. По поводу определения ансамблей Блохинцев лишь подтвердил свои предыдущие взгляды, защищаясь от критики Фока положением о том, что, пока возможно представить себе чистый ансамбль, возможно и концептуально отделить квантовое описание материи от измерения и, следовательно, от субъективизма или идеализма. Этот гипотетический ансамбль будет таким, над которым нельзя провести измерение и который, следовательно, может в принципе быть описан одной волновой функцией. Но так как в действительности не было сделано ни одного измерения, о таком ансамбле нельзя сказать ничего, кроме того, что он «существует», согласно Блохинцеву[830].

В 1966 г. Блохинцев опубликовал интересную книгу «Принципиальные вопросы квантовой механики»[831], которая позже была переведена на английский язык и издана в Европе и Соединенных Штатах под названием «Философия квантовой механики». В этой книге взгляды автора на философские вопросы квантовой механики излагаются наиболее полно; книга заслуживает внимательного изучения как работа ведущего советского физика. Подход Блохинцева был в высшей степени специальным, и он предупреждал читателей, что «эта монография является книгой по теоретической физике, а не философским трактатом» (с. 4)[832]. Однако ясно, что Блохинцев полностью признавал взаимодействие физики и философии и обращался к нескольким главным аспектам этого взаимодействия. Исследование Блохинцева было как просвещенным, так и терпимым; если философы нашли отдельные неясные положения в определении, то необходимо помнить, что философы и естествоиспытатели везде пришли к соглашению о том, что интерпретация квантовой механики — неимоверно тяжелая проблема. По этим пунктам не существует согласия.

Практически книга Блохинцева 1966 г. была попыткой пояснения и поддержки ансамблевой интерпретации квантовой механики, которую он ранее развивал. В новой работе были небольшие изменения в расстановке акцентов и ударений, особенно в его взглядах на возможность нахождения скрытых параметров в квантовой механике. Его описание пси-функции тоже немного изменилось. Однако сохранились расхождения между ним и Фоком по поводу ценности ансамблевого подхода и применимости пси-функции к отдельной частице. Реальное значение новой книги состояло, однако, не в обсуждении этих вопросов, так как его взгляды остались практически неизменными, а в целостном описании причинности и критике детерминизма. Даже несмотря на то, что книга была написана и опубликована в 1966 г., когда естествоиспытатели не испытывали сильного давления со стороны идеологов в Советском Союзе, взгляды Блохинцева были практически продолжением и дальнейшим развитием предыдущих обсуждений. Эта преемственность проистекала не столько из политики, сколько из привлекательности для Блохинцева основных философских вопросов интерпретации природы.

Блохинцев начал свою книгу 1966 г. с критики того, что он назвал «иллюзией детерминизма». Он полагал, что развитие науки — и особенно нового понимания природы, — вытекающее из квантовой механики, демонстрировало слабые стороны веры в строгий детерминизм. Заблуждения этого «поклонения идеальному детерминизму» были частично замечены, по словам Блохинцева, некоторыми критиками лапласовского механизма еще в XIX в., такими, как Энгельс, который писал в «Диалектике природы», что «с необходимостью этого рода мы тоже еще не выходим за пределы теологического взгляда на природу» (с. 1). «Человечество долго верило в предопределение божие и, позднее, в железную причинную связь. Близкое философское родство и неполноценность этих воззрений были поняты Энгельсом, а многовековое непонимание этого родства было поводом для трагедий и стоило жизни многим выдающимся людям» (с. 6).

Детерминизм в классическом смысле, замечал Блохинцев, означал, что «состояние системы в предшествующий момент времени полностью определяет ее состояние в последующий момент времени» (с. 45). Даже до развития квантовой механики, однако, были причины сомневаться в ценности такой концепции Вселенной. Любая попытка жестко предсказать будущее системы, отмечал Блохинцев, испытывает влияние неточности начальных данных, непредсказуемости случайных сил и невозможности полной изоляции системы. Все три из этих ограничений классической физики обычно игнорировались, комментирует Блохинцев, однако философская интерпретация мира, рассматривающая его как взаимосвязанное целое, должна была бы более полно раскрыть хотя бы невозможность изоляции какой-либо системы. Согласно Блохинцеву, эта черта особенно важна. «Будущее механической системы может быть предсказано только в том случае, если наперед гарантируется изолированность системы. Эта гарантия не вытекает, однако, из уравнений движения, а является дополнительным условием, которое наносит серьезный ущерб репутации детерминизма. Грандиозное и мрачное „если“ вырастает на пути того пророка, который по начальным данным намерен предсказать будущее реальной механической системы» (с. 17).

Таким образом, отмечает он, «даже в такой точной науке, как небесная механика, необходимо время от времени подправлять исходные данные, чтобы устранить накопившуюся ошибку» (с. 21). И он подразумевал, что эта необходимость не была практической, а скорее теоретической, так как во взаимосвязанной Вселенной существует бесконечное количество потенциальных воздействий.

Все эти соображения относились к классической механике. С развитием квантовой механики и появлением необходимости вероятностных описаний природы по явно важным для микротел причинам ошибочность всего классического подхода к детерминизму стала очевидной.

Означал бы отказ от строгого детерминизма капитуляцию принципа причинности? Блохинцев отрицательно отвечал на этот вопрос, так же как Фок и другие советские комментаторы. Он был согласен с тем, что необходимо было принять новый взгляд на определения причинности, но он чувствовал, что такое переопределение было полностью оправдано как часть постоянных попыток человека обнаружить порядок в природе. И Блохинцев определял причинность следующим образом: «Причинность есть определенная форма упорядочения событий в пространстве и времени, и эта упорядоченность накладывает свои ограничения даже на самые хаотические события. В статистических теориях она выражается двояким образом. Во-первых, сами статистические закономерности полностью упорядочены и величины, характеризующие ансамбль, сами по себе строго детерминированы. Во-вторых, индивидуальные элементарные события также упорядочены таким образом, что одно из них может повлиять на другое только в том случае, если их взаимное расположение в пространстве и времени позволяет сделать это без нарушения причинности (то есть правила упорядочивающего события)» (с. 45).

В рамках такого понимания причинности Блохинцев рассматривал квантовую механику как причинную; для него уравнение Шредингера выражало причинность в квантовой теории, так как оно описывало движение квантового ансамбля «причинным образом, то есть так, что предыдущее во времени состояние ансамбля определяет его последующее состояние» (с. 47). Таким образом, можно сохранить не только понятие причинности, но даже сильно модифицированное понятие детерминизма.

По вопросу о ценности термина «дополнительность» Блохинцев писал в своей книге 1966 г., что Бор сформулировал это понятие так, что оно отражало его философские позиции, «далекие от материализма» (с. 31). Блохинцев сожалел по поводу этого аспекта философии Бора, которая «послужила истоком для далеко идущих выводов о том, что современная механика атома несовместима с материализмом» (с. 31). Для того чтобы противостоять этому заключению, Блохинцев предпочел бы другой термин вместо «дополнительности», но он понимал, что этот термин уже слишком прочно вошел в научную практику. «Кажется, что вообще было бы разумнее говорить не о принципе дополнительности, а о принципе „исключительности“: динамические переменные следовало бы разбить на группы взаимно исключающих друг друга переменных, не осуществляющихся одновременно в реальных ансамблях. Но из уважения к великому Бору и к установленной им традиции мы сохраним обычную терминологию» (с. 31).

Блохинцев рассматривал будущее квантовой механики в главе «Можно ли обойтись без волновой функции?». Он отметил изменения собственных взглядов по этому вопросу: «Автор этой монографии сам надеялся одно время, что изящные аналогии между уравнениями для матрицы R(q, p) (матрицы плотности. — Прим. пер.) и уравнениями классической статистической физики, может быть, позволят развить квантовую механику как статистическую механику одновременно неизмеримых величин» (с. 54). Но теперь он почти полностью отказался от этой надежды. В действительности, говорил он, невозможно указать хотя бы один экспериментальный факт для демонстрации того, что квантовая теория неполна в области атомных явлений. Тем не менее он признавал теоретическую возможность значительного пересмотра квантовой механики в дальнейшем. Он писал: «Возможно ли введение в квантовую механику каких-либо „скрытых параметров“, которые могли бы сделать осмысленной пропорцию вида:

где х — неизвестная, более полная теория?

Строго говоря, в столь общей, чисто методологической, постановке вопроса нельзя отвергнуть возможность разрешимости символической пропорции (1) или какой-либо другой, ей подобной» (с. 134–135).

Однако Блохинцев скептически относился ко всем подобным попыткам, сравнивая тех кто их делал, с «изобретателями неподмокаемого пороха». Он полагал, что существующая структура квантовой механики была вполне адекватна представлениям физиков и не должна вызывать обеспокоенности у философов, поскольку она обогащает человеческое понимание причинности и объективной реальности.

В.А. Фок

Академик В.А. Фок уже упоминался при обсуждении взглядов Блохинцева. Темой этого раздела будет специальное обсуждение фоковской интерпретации квантовой механики.

Фок, физик-теоретик из Ленинградского университета, был избран действительным членом Академии наук СССР в 1939 г., удостоился Сталинской премии в 1946 г. и Ленинской премии в 1960 г. Он работал над проблемами математической физики и особенно теории относительности и квантовой механики. Он также интересовался философскими выводами современной физики и много писал на эту тему, вплоть до своей смерти в 1974 г. Как его естественнонаучные, так и философские работы привлекали внимание за рубежом.

На протяжении многих дискуссий Фока отличало сильное чувство независимости, он неоднократно защищал себя от советских и зарубежных критиков. В квантовой механике Фок может быть с полным основанием назван последователем копенгагенской интерпретации Бора, если говорить о минимуме, а не о максимуме претензий копенгагенской интерпретации (это «смысловое ядро» копенгагенской интерпретации однажды описывалось Н.Р. Хансеном как «много меньшая и более неуязвимая для стрельбы цель, чем безапелляционные высказывания меланхоличного датчанина»)[833].

Фок принял участие в философской дискуссии по квантовой механике, так как верил, что можно принять научный подход Бора, не принимая его философских заключений. Он решил освободить формулировки Бора от «позитивистского налета»[834].

Наиболее точным определением позиции Фока было бы следующее: хотя в ней и были несколько временных колебаний, его воззрения подверглись тем же сдвигам, что и воззрения Бора. В нескольких случаях эти сдвиги, все в сторону меньшего акцента на роль измерения и большего упора на реалистический взгляд, имели место сначала у Фока, а уже потом у Бора. Возможно, что Фок мог оказывать влияние на Бора. Оба естествоиспытателя знали работы друг друга, а в феврале и марте 1957 г. они провели несколько бесед о философском значении квантовой механики. Обсуждения проходили в Копенгагене, как у Бора дома, так и в его Институте теоретической физики. Позже Фок следующим образом комментировал эти беседы: «Бор с самого начала сказал, что он не позитивист и старается просто рассматривать природу такой, какова она есть. Я указал на то, что некоторые его формулировки дают повод к толкованию его высказываний в позитивистском смысле, которого он, по-видимому, вовсе не хотел им придать… Наши точки зрения постоянно сближались; в частности, выяснилось, что Бор полностью признает объективность атомов и их свойств, признает, что следует отказаться только от детерминизма лапласовского типа, но не от причинности вообще, что термин „неконтролируемое взаимодействие“ неудачен, а что на самом деле все физические процессы контролируемы»[835].

Именно после этого обмена мнениями Фок заметил: «…после исправления Бором его формулировок, мне кажется, во всем основном с ним можно согласиться»[836]. До этого Фок определенное время критически относился к невнимательности Бора к философским вопросам.

В 30-х годах, однако, когда Бор был еще более непосредствен в своих заявлениях, Фок был одним из лидеров копенгагенского направления в СССР и последовательно защищал свои взгляды в журналах. Фок был солидарен с позицией Бора в споре последнего с Эйнштейном по поводу полноты квантовой теории. Во время войны и некоторое время после нее Фок несколько изменил терминологию своей защиты копенгагенских представлений, но не изменял своих позиций. Действительно, одним из ярких аспектов жизненного пути Фока, да и всей истории советской философии естествознания, было то, что ему удалось отстаивать понятие дополнительности в течение долгого времени, когда это понятие было даже официально осуждено в философских журналах. В это время Фок занимал необычную позицию: его взгляд на квантовую механику не был принят, однако его интерпретация теории относительности получала все большее признание. Ничто не могло бы лучше продемонстрировать всю тонкость советских дискуссий по философии естествознания — тонкость большую, нежели желает признать большинство зарубежных обозревателей, — чем взгляды Фока, одновременно и находившиеся под запретом и получавшие одобрение. После 1958 г. фоковская интерпретация квантовой механики получила гораздо большее признание и была в конце концов воспринята философом Омельяновским, который до этого поддерживал платформу Блохинцева. Ирония заключалась в том, что в это же время фоковская интерпретация теории относительности, хотя и сохраняла свое влияние, все более критиковалась, например М.Ф. Широковым[837]. Даже если все эти изменения кажутся непонятными, мы можем обнаружить некую последовательность в том, что оба эти поздних изменения (в сторону от Фока в релятивизме и к Фоку в квантовой механике) продвинули советскую науку ближе к господствующим зарубежным интерпретациям, которые и сами подвергались определенным изменениям.

Основным в усилиях Фока по интерпретации квантовой механики было утверждение того факта, что копенгагенская интерпретация, включающая принцип дополнительности, не противоречит диалектическому материализму. Еще в 1938 г. он заявлял, что «тезис о противоречии между квантовой механикой и материализмом есть тезис идеалистический». Боровский принцип дополнительности для Фока был «неотъемлемой частью квантовой механики» и «твердо установленный, объективно существующий закон природы»[838]. Более тридцати лет он защищал позиции копенгагенской школы, хотя четко отмежевывался от отдельных взглядов Бора, таких, как его раннее приписывание главной роли процессу измерения. Тем не менее его интерпретация физического смысла пси-функции была такой же, как у Бора. До второй мировой войны Фок не рассматривал волновую функцию как описание состояния материи. Он отмечал, что такова была позиция Эйнштейна, который позже столкнулся с парадоксами. Фок, как и Бор, рассматривал пси-функцию как описание «сведения о состоянии»[839]. Неудивительно, что Фок принял участие в двух очень острых спорах с Максимовым, которые разделял промежуток в пятнадцать лет. Максимов характеризовал Фока как сознательного сторонника идеалистической буржуазной копенгагенской школы, в то время как Фок писал, что Максимов прекрасно демонстрирует, как не следует вести борьбу за материализм[840].

Самым трудным для Фока периодом было время сразу после дела Маркова. Новая позиция, выдвинутая Терлецким и быстро поддержанная Омельяновским, заключалась в том, что соотношение неопределенности Гейзенберга является неотъемлемой частью квантовой механики и должно быть сохранено, но что дополнительность не следует из неопределенности.

Согласно Фоку, напротив, не было существенного различия между соотношением неопределенности Гейзенберга и дополнительностью[841]. Оба являлись результатом пересечения границы между макроуровнем и микроуровнем. Вполне понятно, отмечает Фок, что если давать описание микроуровня материи в терминах, применимых к этому уровню (микро-язык), то новый вид «дополнительности» возникает при попытке описать макроуровень в этом микроязыке. Эта новая дополнительность будет аналогична (но и отлична от) дополнительности существующей квантовой механики, которая основана на описании в макроязыке[842]. В таком взгляде необходимое для диалектического материализма минимальное ядро объективной реальности в каждом физическом описании действительно становится очень расплывчатым[843]. За свое отождествление неопределенности и дополнительности Фок подвергся жесткой критике. В известной «Зеленой книге» 1952 г. по философским проблемам естествознания (с редколлегией во главе с ультраконсервативным Максимовым) Омельяновский писал: «К сожалению, некоторые наши ученые… не сделали до сих пор еще всех необходимых выводов из той критики, которой подвергла советская наука реакционные идеи копенгагенской школы. Например, В.А. Фок в прежних своих работах не отличал, по сути дела, соотношения неопределенностей от принципа дополнительности Бора»[844].

Эта критика заставила Фока изменить свою терминологию и временно приостановить свою защиту дополнительности. Если до того он рассматривал пси-функцию как описание «сведений о состоянии», то теперь он называл пси-функцию характеристикой «реального состояния» микрообъектов[845]. В 1951 г. Фок указывал, что в силу расплывчатости начального значения дополнительности он вполне может от нее отказаться. «Первоначально под дополнительностью разумелось то положение, которое вытекало непосредственно из соотношения неопределенностей: дополнительность относилась к неопределенностям в координате и в количестве движения… и термин „принцип дополнительности“ понимался как синоним соотношений Гейзенберга. Очень скоро, однако, Бор стал видеть в своем принципе дополнительности некий универсальный принцип… применимый не только в физике, но и в биологии, психологии, социологии и во всех науках… Однако, поскольку термин „принцип дополнительности“ потерял свой первоначальный смысл… лучше всего от него отказаться»[846].

Одно из наиболее полных изложений фоковской интерпретации квантовой механики дается в сборнике статей по философским проблемам естествознания, опубликованном в Москве в 1959 г.[847] Написанное во время относительной свободы от идеологических ограничений, оно являет собой пример научной строгости и философской убежденности. Фок начинает дискуссию с обсуждения попыток интерпретации волновой функции согласно классическим концепциям и показывает их несостоятельность. Примерами классических интерпретаций были изначальные попытки де Бройля и Шредингера объяснить волновую функцию как распространяющееся в пространстве поле, подобно электромагнитному и другим до того неизвестным полям. Примером классической интерпретации был также более поздний взгляд де Бройля на поле как носителя частицы, осуществляющего контроль над ее движением (теория волны-пилота)[848]. «Квантовый потенциал» Бома был тем же самым типом объяснения, так как в нем делалась попытка сохранить понятие траектории[849]. Таким же образом концепция Вижье о частице как точке или фокусе в поле была попыткой сохранить классические идеи в физике[850]. Фок считал, что все эти интерпретации были очень искусственными и не имели эвристической ценности; они не только не давали решения ранее неразрешимым проблемам, но их авторы даже и не пытались такие решения дать.

Фок полагал, что действительный смысл волновой функции стал проявляться в статистической интерпретации Макса Борна, особенно после того, как Нильс Бор соединил этот подход со своей собственной позицией относительно важности средств наблюдения. Фок соглашался, что этот акцент на измерительные приборы был существен для квантовой механики, но именно в этом пункте Бор допускал ошибку. «В принципе, должно быть, возможно довести описание до показаний приборов. Но излишнее подчеркивание роли прибора дает повод упрекнуть Бора в том, что он недооценивает необходимость абстракции и как бы забывает о том, что предметом изучения являются свойства микрообъекта, а не показания приборов»[851].

Бор потом еще болеё усложнил путаницу, по словам Фока, применением неточной терминологии, которую он был вынужден ввести, чтобы прикрыть несоответствие, возникшее с его попыткой применить классические понятия в несвойственной им области. Одним из наиболее важных случаев использования неточной терминологии является его противопоставление принципа дополнительности принципу причинности. По словам Фока, такой оппозиции не существует, если правильно определить оба понятия. Дополнительность, существующая в квантовой механике, является дополнительностью между классическим описанием и причинностью. Но это не отвергает причинность как таковую, так как классическое описание макрочастиц неизбежно неприменимо к микрочастицам. Использование классического описания (макроязыка) является не более чем неизбежным методом, так как мы не располагаем микроязыком. Понимая, что микроописание микрочастиц будет отличаться от классического описания этих же частиц, мы можем сказать, что на обоих уровнях (микро- и макро-) сохраняется принцип причинности. Однако, так как мы всегда используем макроописание, мы должны переопределить причинность так, чтобы она удовлетворяла обоим уровням. Нашим новым подходом, считает Фок, должно стать понимание причинности как признания существования законов природы, особенно связанных с общими свойствами пространства и времени (конечная скорость действия, невозможность воздействия на прошлое). Поэтому причинные законы могут быть либо статистическими, либо детерминистскими. Действительное отсутствие причинности в природе означало бы для Фока, что не может быть выдвинуто даже вероятностное описание; все результаты будут одинаково вероятны. Заканчивая свои заметки по причинности, Фок отметил, что во время последних бесед он обнаружил, что и Бор согласен с этими соображениями. Таким образом, некоторое переопределение дополнительности и причинности будет большим шагом в сторону укрепления копенгагенской интерпретации.

Мнение Фока о роли измерения в квантовой механике основывалось на признании объективной реальности. Он признавал соотношение неопределенности Гейзенберга как фактуальное утверждение точности измерений на микроуровне. Но эта относительность к средствам измерения ни в коем случае не пересекалась с объективностью. «В квантовой физике относительность к средствам наблюдения только уточняет физические понятия… Объекты микромира являются столь же реальными и их свойства столь же объективными, как и свойства объектов, изучаемых классической физикой»[852]. Прибор играет важную роль в квантовой механике, отмечал Фок, но нет причин преувеличивать эту роль, так как прибор является не более чем частью объективной реальности, подчиняясь физическим законам. Значение прибора в том, что он неизбежно дает описание в классических терминах.

Однако основой квантовой механики, согласно Фоку, является нечто совершенно новое в естествознании: потенциальная возможность для микрообъекта появляться, в зависимости от их внешних условий, то как волна, то как частица или в промежуточной форме[853]. Эта новая концепция, в паре со статистическими характеристиками состояния объекта, приводит нас к другому пониманию причинности и материи. Бор пытался прийти к этому новому пониманию путем акцентирования роли прибора и понятия дополнительности. Фок предпочел несколько другой путь: «Но я пытаюсь привлечь новые понятия, например понятие заложенных в атомном объекте потенциальных возможностях, и мне кажется, что математический аппарат квантовой механики… может быть правильно понят только на основе этих новых понятий»[854]. Фок, таким образом, полагал, что его существенным вкладом в интерпретацию квантовой механики была идея «потенциальных возможностей» и вытекающее отсюда разделение между потенциальными возможностями и действительно реализованными результатами в физике. Как будет показано далее, подход Фока резко отличался от интерпретаций со скрытыми параметрами, так как он не верил, что возможно в принципе достижение точного описания микрочастиц.

Фок различал три различные стадии в экспериментах, предназначенных для изучения свойств атомных объектов: подготовка объекта, поведение объекта в фиксированных внешних условиях и само измерение. Эти стадии могут быть названы «подготовляющей частью», «рабочей частью» и «регистрирующей частью» эксперимента. В экспериментах по дифракции на кристаллах подготовительной частью будет источник монохроматического потока электронов, так же как и диафрагма перед кристаллом, рабочей частью будет сам кристалл, а регистрирующей частью будет фотопластинка. Фок подчеркивал, что в таком эксперименте существует возможность изменить последнюю часть (измерение) без изменения двух первых частей, и он строил свою интерпретацию квантовой механики на этом признании. Таким образом, варьируя конечную стадию эксперимента, можно производить измерения величин (энергии, скорости, положения), которые происходят от одного и того же начального состояния объекта. «Каждой величине соответствует своя серия измерений, результаты которой выражаются в виде распределения вероятностей для этой величины. Все указанные распределения вероятностей могут быть выражены параметрически через одну и ту же волновую функцию, которая не зависит от заключительной стадии опыта и тем самым является объективной характеристикой состояния объекта непосредственно перед заключительной стадией»[855].

В последнем предложении, таким образом, содержится смысл часто цитируемого утверждения Фока о том, что волновая функция является объективным описанием квантовых состояний. Волновая функция объективна в том смысле, писал Фок, что она требует объективного (независимо от наблюдателя) описания потенциальных возможностей взаимных воздействий объекта и прибора. Таким образом, естествоиспытатель будет прав, полагал Фок (в противоположность Блохинцеву), говоря, что волновая функция относится к отдельному объекту. Но это объективное состояние еще не является актуальным, продолжал Фок, так как еще не реализовалась ни одна из потенциальных возможностей. Переход от потенциально возможного к существующему происходит на конечной стадии эксперимента. Таким образом, Фок завершает свою интерпретацию квантовой механики утверждением реалистической (он бы сказал, диалектико-материалистической) позиции в философии естествознания. Тем не менее его распространение понятия реализма на утверждения, относящиеся к потенциальным, а не актуальным ситуациям, было открыто для ряда логических возражений.

М.Э. Омельяновский

М.Э. Омельяновский, академик АН УССР, был одним из наиболее влиятельных советских философов естествознания в 60-70-х годах. В 40-х годах Омельяновский помог создать сильную школу философии естествознания в Киеве, а после своего переезда в Москву в середине 50-х годов он стал наиболее важной фигурой в успешных усилиях по ликвидации урона, нанесенного философии естествознания сталинизмом и в деле укрепления союза естествоиспытателей и философов[856]. Как показывают выпущенные им до 1948 г. публикации, он понимал современную физическую теорию и полностью признавал ее значение для философии естествознания, несмотря на то что подвергался политическому давлению в период 1948–1956 гг.[857] Вскоре после обличения сталинизма на XX съезде КПСС в 1956 г. Омельяновский опубликовал важную статью, призывающую к новому подходу к диалектическому материализму[858]. В личной беседе со мной он оценивал эту статью как один из важнейших поворотных пунктов его профессионального развития. Как руководитель сектора философских вопросов естествознания в Институте философии АН СССР, Омельяновский организовал после 1956 г. множество конференций и публикаций коллективных трудов, в которых участвовали известные философы и естествоиспытатели. Например, в 1970 г. Омельяновский выступает ответственным редактором интересного сборника статей по философии естествознания под названием «Ленин и современное естествознание», в котором были представлены статьи многих известных советских и зарубежных ученых[859]. Омельяновскому также удалось привлечь в Институт философии несколько перспективных молодых специалистов с опытом научной работы, которые подходили к проблемам философии естествознания намного более открыто, чем многие из философов предшествующих поколений. После смерть Омельяновского в 1980 г. влияние его продолжалось среди его учеников, и оно остается заметным до сих пор.

В 1956 г. Омельяновский опубликовал книгу «Философские вопросы квантовой механики», которая является его наиболее значительным вкладом в советскую марксистскую интерпретацию квантовой механики[860]. И хотя взгляды, изложенные Омельяновским в этой книге, позже претерпевали у него изменения, так же как это было и в случае с его книгой 1947 г., но работа 1956 г. утвердила его в качестве основного советского интерпретатора квантовой механики на протяжении оставшихся 50-х годов. Омельяновский не соглашался полностью ни с одним советским или зарубежным физиком, но его интерпретация была ближе всего к интерпретации Блохинцева. Среди физиков он ставил себя, конечно, в наибольшем отдалении от копенгагенской школы (к которой он относил в первую очередь Фока), менее сильно, но все же заметно отдалялся от «материалистических» западных физиков, таких, как Бом и Вижье, и менее всего, но все еще ощутимо — от Блохинцева.

Омельяновский рассматривал полемику в квантовой механике как одно из самых новых направлений давней борьбы между материализмом и идеализмом, прямо связанной с классовыми интересами. Он утверждал, что «концепция дополнительности выросла из реакционной философии махизма-позитивизма. Эта концепция чужда научному содержанию квантовой механики… Не случайно к Иордану, который, ссылаясь на Бора и Гейзенберга, „ликвидирует материализм“, присоединились Ф. Франк, Г. Рейхенбах и другие современные реакционные буржуазные философы» (с. 27). Выдвинув такой упрощенный анализ отношения философии и экономического строя, Омельяновский тем не менее перешел к теоретическим проблемам физической интерпретации квантовой механики в соответствии с диалектическим материализмом.

Омельяновский полагал, что такая интерпретация должна исходить из следующих основных положений, которые он рассматривал как необходимые для любого диалектико-материалистического взгляда на микромир: 1) микроявления и их закономерности существуют объективно; 2) макроскопические и микроскопические объекты качественно различны; 3) несмотря на их качественное различие, не существует непреодолимых различий между микромиром и макромиром, и все свойства микрообъектов так или иначе проявляются на макроуровне; и 4) нет пределов человеческому познанию микроявлений. Омельяновский пытался использовать первое и четвертое положения в качестве основных для критики «физических идеалистов» копенгагенской школы, а положение второе — для критики неправильно ориентированных, но добросовестных критиков копенгагенских положений, надеявшихся на возврат к законам классической физики.

В 1956 г. Омельяновский критически относился к понятию дополнительности, которое, по его словам, проистекало из преувеличения Бором и Гейзенбергом значения соотношения неопределенности. Первым шагом в этом преувеличении было поднятие соотношения неопределенности на более высокую позицию «принципа неопределенности». Омельяновский принимал соотношение неопределенности как научный факт, но утверждал, что этот физический факт сам по себе ничего не говорил о «неконтролируемом воздействии» прибора, на чем как раз и основывал Гейзенберг «принцип неопределенности» (с. 74)[861]. Именно такой взгляд на роль прибора Омельяновский рассматривал как непосредственно ответственный за дополнительность. Используя термин «соотношение неопределенности», он отказывался употреблять выражение «принцип неопределенности», заменяя его «соотношением Гейзенберга». Мнение Омельяновского о «соотношении Гейзенберга» ясно раскрывается в его замечании: «Соотношение, обоснованное Бором и Гейзенбергом путем анализа некоторых мысленных экспериментов, — мы его назовем соотношением Гейзенберга — не имеет физического смысла и представляет собой „принцип“, затемняющий содержание квантовой механики в духе субъективистской концепции дополнительности» (с. 71). В свою очередь, недостатком дополнительности было то, что в ней характеристикам атомных объектов, являющихся в квантовой механике действительным объектом изучения, уделялось меньше внимания, чем роли измеряющего прибора. Позиция Омельяновского, в которой игнорировалось стремление многих членов копенгагенской школы, включая Бора, к приданию соотношения неопределенности не измеряющему прибору, а просто несуществованию физических значений сопряженных параметров, сводилась, таким образом, в первую очередь к критике мнимого субъективизма в измерении.

Последний раздел своей книги Омельяновский посвятил обсуждению детерминизма и статистических законов. По его мнению, квантовая механика ни в коем случае не угрожала детерминизму как основному принципу природы. По этому вопросу он соглашался с П. Ланжевеном: «То, что понимается в настоящее время под кризисом детерминизма, представляет собой на самом деле кризис механицизма…» (с. 32). Согласно Омельяновскому, детерминизм отлично сочетается со статистическими законами. Более того, Омельяновский рассматривал статистические законы квантовой механики не как результат неконтролируемого воздействия измерения (Гейзенберг), не как результат индетерминизма, управляющего отдельным микрообъектом (Рейхенбах), не как результат скрытых параметров (Бом), не как результат взаимоотношений между микроансамблем и его макроокружением (Блохинцев), а, вместо этого, как результат того, что он называл «особенные корпускулярно-волновые свойства микрообъектов». Такая позиция, согласно Омельяновскому, не отвергала существования скрытых параметров (в противоположность фон Нейману), хотя и не давала надежды на их существование, и в ней не предполагалось, что открытие скрытых параметров выльется в классическое описание микрообъектов, на что, по мнению Омельяновского, надеялись Бом, Вижье и позднее де Бройль. Так, Омельяновский завершил сооружение своей интерпретации квантовой механики, которая являлась структурой, почти полностью состоящей из заявлений о том, что не является квантовой механикой, но дававшей слишком мало намеков на то, что же ею является. В ответ на вопрос «Что есть квантовая механика?» Омельяновский мог лишь процитировать первый из его четырех пунктов, а именно: что это есть изучение объективно существующих микрообъектов и их закономерностей. С этим пунктом соглашались все советские интерпретаторы квантовой механики.

В последней части своей жизни Омельяновский изменил свою позицию в направлении от Блохинцева к Фоку. В 1958 г. на Всесоюзном совещании по философским проблемам современного естествознания[862], которое проходило в Москве, Омельяновский изменил свою точку зрения на смысл волновой функции. На конференции он заявил, что «волновая функция характеризует вероятность действия индивидуального атомного объекта», в то время как раньше он полагал, что это может быть применимо лишь к ансамблям Блохинцева. Это описание было очень похоже на заявление Фока относительно смысла волновой функции. В дальнейшем изложении своей интерпретации Омельяновский показал, что он также принял фоковское различение между «потенциально возможным» и «актуально существующим». Позже, на XIII Всемирном философском конгрессе в Мехико-Сити (1963 г.), он еще более сблизился с Фоком, приняв дополнительность и даже утверждая, что она основана на диалектическом способе мышления, — это следует из того, что «мы имеем право сделать два противоположных, взаимоисключающих утверждения относительно одного атомного объекта»[863].

В 1968 г. в статье по философским аспектам измерения в квантовой механике Омельяновский полезным и интересным способом подчеркивал, что в противоположность общепринятым взглядам, «никакого неконтролируемого взаимодействия между микрообъектом и прибором… не существует»[864]. Если рассматривать кристаллическую решетку как измерительный прибор для электрона, то до прохождения через нее электрон находится в состоянии с определенным импульсом и неопределенной координатой; после прохождения же решетки электрон находится в состоянии с определенным положением и неопределенным импульсом. Таким образом, измерение меняет состояние микрообъекта, но это изменение не есть результат воздействующей на объект силы, такой, как гравитационная или электромагнитная. Сама решетка не направляет никакую силу на проходящий сквозь нее электрон. Скорее воздействие измерения происходит из самой корпускулярно-волновой природы микрообъекта. Омельяновский особенно наглядно продемонстрировал свою позицию, использовав аналогию: «Изменение квантового состояния под влиянием измерения похоже на изменение механического состояния тела в классической теории, когда переходят от одной системы отсчета к другой, движущейся относительно первой»[865]. Это объяснение Омельяновского, находящееся в согласии со взглядами Бора, которые он имел незадолго до смерти[866], является большим шагом на пути разрешения многих споров о «неконтролируемости» измерительных приборов в квантовой механике.

В то же время, когда Омельяновский менял свою точку зрения на интерпретацию квантовой механики, некоторые другие советские ученые заинтересовались философскими проблемами квантовой механики. Некоторые из них проявляли интерес к «теории двойного решения» де Бройля, к подходу со скрытыми параметрами, который пришел на смену его ранней теории «волны-пилота»[867]. Другие искали подходы к единой теории, объединяющей области квантовой теории и теории относительности. Такие попытки делались и в других странах, где они, оставаясь интересными, были, однако, такими же неудачными. Обсуждая новые подходы, советские авторы приучались пользоваться понятиями, которые автоматически вызывали бы подозрение в конце 40 — начале 50-х годов, как это было в случае с теорией конечной Вселенной или гипотезой о том, что в «интерьере» микрочастиц будущие события могут влиять на прошлые. В 1965 г. ветеран-философ Э. Кольман опубликовал в «Вопросах философии» статью, в которой он призывал к полной свободе для советских естествоиспытателей заниматься такими теориями; естественно, замечал он, такие представления «дадут повод идеалистам искать в них аргументы в пользу своей точки зрения. Но это не должно служить поводом для того, чтобы отклонять эти „нелогичные“ концепции с порога, подобно тому, как это имело место в отношении теории относительности, кибернетики и других со стороны некоторых консервативно мыслящих философов и естественников, Сами эти концепции в идеалистических интерпретациях неповинны. Задача философов и естественников, стоящих на позициях марксистского мировоззрения, дать им научную, диалектико-материалистическую интерпретацию»[868].

В начале 70-х годов в советских воззрениях на квантовую механику произошло несколько изменений, хотя и не было выработано существенно новых теоретических позиций. Наиболее обнадеживающим изменением было улучшение в тональности большинства советских работ по этой теме; почти все статьи и книги, опубликованные в то время научными издательствами, были действительно философскими, а не идеологическими по подходу.

Однако не следует думать, что одновременно с предоставлением советским дискуссиям по квантовой механике все большей свободы от политического воздействия все советские интерпретаторы приблизились во взглядах к позициям общепринятой копенгагенской интерпретации. Некоторые советские авторы вновь обратились к критике копенгагенской школы, но это уже делалось на более высоком интеллектуальном уровне, чем в начале 50-х годов. Одним из таких авторов был советский физик А.А. Тяпкин, который в 1970 г. опубликовал интересную статью в сборнике докладов, прочитанных на конференции в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне[869]. В конференции приняли участие физики из Дубны, философы из Института философии АН СССР и ученые из многих советских университетов. Подобно Блохинцеву в его наиболее творческие моменты, Тяпкин верил в возможность создания неизвестной, более полной теории квантовой механики. Преимущество этой новой теории, согласно Тяпкину, было бы главным образом философским, так как она не предсказала бы ни одного эффекта или результата измерения, которые бы уже не были предсказаны существующей квантовой теорией (с. 152). Амбиции Тяпкина были одновременно великими и скромными; с одной стороны, он хотел сделать, по-видимому, невозможное — дать статистическое описание явления, которое, как он сам соглашался, было в принципе «ненаблюдаемо»; с другой стороны, он признавал, что, если и достигнет своей цели, это никак прямо не повлияет на существующие квантово-механические вычисления. Ее главным достоинством было бы то, что она помогла бы убрать из физики позитивистский лозунг: «Не измеряется — значит, не существует» (с. 144). Тяпкин утверждал, что марксистские философы и физики должны объяснить неподдающиеся измерению интерфеномены квантовой физики в объективных терминах, даже несмотря на правоту Бора, утверждавшего в дискуссии с Эйнштейном, что существующая квантовая механика полна, в смысле предсказания всех фактов измерений[870]. Но, согласно Тяпкину, она все же была неполной в более широком смысле: она не пыталась описывать движение микрообъектов в промежутках времени между измерениями. Как и Эйнштейн, Тяпкин был уверен, что какое-то движение имеет место в этих интервалах и задача физика не будет выполнена, пока он не даст описания этого движения.

Тяпкин был уверен, что более расширенная теория не только необходима, но и возможна. Одним из критериев, которому она должна удовлетворять, было, по его словам, необходимое наличие в ней однозначной сочетаемости со всей структурой предсказания измерения, которая вытекала из современной теории (с. 152). Тогда он предложил вполне естественный «обратный путь» отыскания ненаблюдаемой функции распределения вероятности, исходя из анализа аппарата существующей квантовой механики (с. 153). В прошлом подобные попытки неоднократно делались такими естествоиспытателями, как Вижье, Блохинцев и Дирак, но они не увенчались успехом из-за математических трудностей. Тяпкин полагал, что такое решение все же было возможным и могло в конечном счете получить физическую интерпретацию. Одной возможностью было разделение микрообъекта на дискретную частицу, с одной стороны, и непрерывный волновой процесс в вакууме, имеющий статистическое воздействие на микрочастицу, — с другой (с. 178). Такую интерпретацию не следует путать, по словам Тяпкина, с гипотезой волны-пилота де Бройля, так как целью де Бройля было динамическое, причинное, нестатистическое описание результатов измерения (с. 153). Тяпкин сохранил уверенность в правоте фон Неймана, который считал такие попытки неосуществимыми. Для Тяпкина описание как измеримого, так и неизмеримого движения микрообъектов было статистическим в самой своей основе.

В 70-80-х годах советские философы и физики продолжали публиковать большое количество работ по философским проблемам квантовой механики, сосредоточиваясь на вопросах причинности и детерминизма, а также о том, позволяют ли последние разработки в субатомной физике утверждать о форме существования материи «вне» пространства и времени[871]. Наиболее влиятельной философской интерпретацией квантовой механики в Советском Союзе продолжала оставаться интерпретация Фока (которая обсуждалась на с. 337 и далее); даже после его смерти в 1974 г. Советские философы и сегодня отдают должное фоковской теории «реальных квантовых состояний» как дальнейшему развитию копенгагенской интерпретации в направлении «освобождения ее от ряда субъективистских моментов, которые в тот или иной период проявлялись в общей позиции или отдельных высказываниях ее сторонников»[872].

В советской философии и физике остались некоторые признаки имевшихся ранее сомнений относительно квантовой механики. Печально известный термин «дополнительность», так долго встречавший сопротивление ортодоксально настроенных диалектических материалистов, теперь широко принят советскими философами естествознания, как и мнение, что квантовая механика является полной, то есть что она не будет заменена детерминистической теорией. «Причинность» и «детерминизм» были сохранены посредством их трансформации в термины «вероятностная причинность» и «нежесткий детерминизм». Однако в начале 80-х годов все еще раздавались голоса нескольких несогласных. Терлецкий (см. с. 328) полагал, что будет найдена более полная квантовая теория и идея Блохинцева о квантовых ансамблях (см. с. 330) все еще имела нескольких приверженцев. Еще одним подходом, принадлежавшим меньшинству, был взгляд Ломсадзе, пытавшегося разработать новую интерпретацию квантовой механики в рамках теории информации.

Термин «неконтролируемое взаимодействие» (между измерительным прибором и микрообъектом) остается спорным и по сей день. Одни советские философы утверждают, что Бор в последние годы своей жизни отказался от его использования, чем расчистил путь для принятия своей интерпретации в Советском Союзе. Другие советские философы убеждены, что понятие «неконтролируемое воздействие» приемлемо для диалектического материализма, будучи тщательно реинтерпретированным. Так, И.С. Алексеев писал в 1984 г., что боровское «неконтролируемое взаимодействие» лучше описывать как «частично неконтролируемое взаимодействие», так как даже в классических случаях измерения микрообъектов контроль над экспериментами всегда осуществляется в терминах только корпускулярной или только волновой интерпретации (но не обоих). Действительной неконтролируемостью, продолжал Алексеев, было бы отсутствие контроля в обоих отношениях. Таким образом, заключал он, боровская интерпретация не нарушает диалектический материализм[873].

Физиком, который в 80-е годы вполне серьезно относился к диалектическому материализму и который считал, что некоторые философы становятся слишком нетребовательными в оценке значения марксизма для науки, был В.С. Барашенков, исследователь, работавший на ускорителе в подмосковном городе Дубне[874]. В диспуте между эпистемологистами и онтологистами Барашенков занял позицию онтологистов. По его мнению, сведение диалектического материализма к философии, связанной с логикой и методологией, лишило бы его наиболее сильных преимуществ. Барашенков полагал, что позиции диалектического материализма, такие, как ленинское положение о бесконечности материи вглубь и, таким образом, о «неисчерпаемости» электрона, имели непреходящую ценность для творчески работающего естествоиспытателя. Эта позиция подтверждалась, по мнению Барашенкова, современными попытками установить, из чего состоит электрон, изучением кварков и других более элементарных составляющих материи. Барашенков признавал, что некоторые онтологисты заходят слишком далеко, превращая диалектический материализм в «натурфилософию», но он был убежден, что марксизм имеет силу не только в отношении общества, но также и природы.

Барашенков неодобрительно относился к тем философам и естествоиспытателям, которые отказывались от ленинских и энгельсовских принципов о необходимости физических описаний в терминах пространства и времени. Некоторые физики, отмечал Барашенков, утверждают, что пространственные и временные описания невозможны в квантовой механике. Эти люди, продолжал он, правильно отмечали, что отдельным частицам не могут быть приданы траектории, после чего некорректно отказывались от всей концепции пространственно-временных описаний. Этот подход, по его словам, был ошибочным, так как физики вынуждены были говорить о таких вещах, как радиусы нуклонов, пространственное распределение электрических зарядов и магнитных моментов.

Барашенков писал, что западные физики, такие, как Вигнер и Чью, ошибочно утверждали, что «пространство» и «время» являются просто свойствами вещей на макроуровне существования. Барашенков, напротив, полагал, что даже на уровне наименьших, достигнутых на сегодняшний день физиками с помощью ускорителей единиц длины и времени все же не существует причин отказываться от пространственно-временных концепций. Таким образом, согласно Барашенкову, ленинские концепции все еще сохраняют свою ценность[875].

В своих продолжающихся попытках найти подтверждение диалектическому материализму в современных физических исследованиях Барашенков резко отличался от нескольких наиболее выдающихся физиков Советского Союза. Как мы увидим ниже, одним из критиков Барашенкова стал в этом вопросе В.Л. Гинзбург, советский астрофизик международного масштаба.

Вопрос о том, может ли материя существовать «вне» пространства и времени, продолжал оставаться острым для советских философов и физиков. Вся традиция марксистского материализма, основанная на воззрениях Ленина и Энгельса на этот предмет, плохо сочеталась с понятием материи, лишенной пространственных или временных характеристик. Таким образом, преобладающая позиция среди советских философов естествознания заключается в следующем: то, что некоторые физики называют внепространственными или вневременными формами существования материи, «лишь утверждает качественное различие мега, макро- и микроскопических форм существования материи, а вернее, качественное различие теоретических уровней соответствующих физических теорий, описывающих указанные уровни строения материи»[876]. Эта формулировка хорошо сбалансировала эпистемологические и онтологическне воззрения на этот вопрос, оставляя неясным, относится ли диалектический материализм прямо к самой природе или лишь к научным описаниям природы.

Интерпретация квантовой механики все еще остается открытым вопросом не только в Советском Союзе, но и в других странах, где имеется активная заинтересованность в современных проблемах философии естествознания. Как я ранее замечал, советские обсуждения причинности, влияния наблюдателя и возможность скрытых параметров были схожи с дискуссиями во всем мире[877]. В Советском Союзе основные участники обсуждения — Фок, Блохинцев и Омельяновский — все имели разногласия друг с другом, и зарубежные интерпретаторы квантовой механики также вели ожесточенные споры.

В процессе своих исследований ученые должны выходить за пределы физических фактов и математических методов: такая теоретизация является одной из основ научного объяснения. Должен быть сделан выбор между альтернативами, которые одинаково оправданы с точки зрения математического формализма и физических фактов. И выбор этот часто основывается на философских соображениях и часто имеет философские следствия. Например, Фок в своей интерпретации квантовой механики определял «дополнительность» как «дополнительность между классическими описаниями микрочастиц и причинностью» (см. с. 334). Выбирая затем между классическим описанием или причинностью, он выбрал причинность, тем самым потеряв возможность классического описания. Он мог бы выбрать и другой путь. Это решение неизбежно определялось философией.

Советские естествоиспытатели и философы обратили внимание на важное и плодотворное понятие, когда они заметили, что даже в условиях вероятностного описания природы принцип причинности может быть сохранен. Для них отсутствие причинности в квантовой механике означало бы, что все возможные значения координаты и импульса микрообъекта равновероятны. В таком мире квантовая механика как наука была бы невозможной.

Неизвестно, сохранит ли квантовая механика ее современный математический формализм, или она получит новый формализм, позволяющий построить более детерминистическую интерпретацию квантовой механики; современные данные не слишком обнадеживающи для тех, кто желал бы найти новую область жесткого детерминизма ниже той, с которой мы работаем сейчас[878]. Если подтвердится мнение большинства ученых о необходимости вероятностной интерпретации причинности, это может оживить стародавние дебаты о детерминизме и свободе воли, в том числе и в рамках марксизма, где свобода рассматривается как знание естественных законов. Марксисты могут допустить целый спектр возможных выходов из данной ситуации, не прибегая к каким-либо сверхъестественным факторам. Эта концепция была выдвинута несколькими советскими физиологами и описывается в разделе по физиологии и психологии (см. особенно с. 197). Но полное значение квантовой механики в ее современной форме не было еще адекватно выделено специалистами в других областях, как марксистами, так и немарксистами.

Поддержит ли будущее квантовой механики пробабилистов или детерминистов, будет зависеть от науки. А пока советские философы-естествоиспытатели нашли интерпретацию (или, скорее, несколько интерпретаций), которая делает мир кажущимся для них более понятным и которая может трактовать любую из возможностей[879].