В этом случае "внутреннее совершенство" научной теории сливается с "внешним оправданием". Это две неотделимые стороны познания. Общие принципы, с которыми связана данная теория, - в конце концов экспериментальные принципы, опирающиеся на всю сумму реальных и принципиально возможных экспериментов. Частный experimentum crucis, подтверждающий или отвергающий теорию, решающий вопрос о ее "внешнем оправдании", может стать исходным пунктом для поисков новых наиболее общих принципов.
435
Эволюция классического рационализма XVII в. - это эволюция от априорных принципов, которые действовали в физике Декарта, но получали обоснование в его метафизике, к causa sui Спинозы, не оставляющей места ни априорным принципам, ни метафизике в ее дословном смысле - знанию о природе, не зависящему от физики, т.е. от наблюдений, экспериментов и их обобщения.
В философии Спинозы физика Декарта эмансипировалась от его метафизики. Но она тем самым изменилась.
В 1663 г. Спиноза написал изложение философии Декарта, к которому издатель, Людвиг Мейер, присовокупил согласованное с автором предисловие, где указаны основные отличия идей Спинозы от идей Декарта. Среди таких отличий - новая трактовка границ физического познания мира. У Декарта мыслящая непротяженная субстанция не вмешивается в поведение тел и это создает некоторую независимость физики от метафизики. Но само бытие тел и основные (не меняющиеся законы их поведения) для физики априорны, и в этом - граница физики.
Можно думать, что у Спинозы сама материальная субстанция, которая охватывает все бытие, отнюдь не однородна и бескачественна, но гетерогенна и именно поэтому активна. Такая гетерогенность субстанции выражена у Спинозы очень абстрактной, отнюдь не физической конструкцией. Спиноза приписывает субстанции два атрибута: мышление и протяженность. Но он приписывает ей и другие атрибуты, бесконечное число атрибутов. Идея бесконечного числа атрибутов вызывала недоумение уже у учеников Спинозы. По-видимому, она означает принципиальную возможность для тел обладать, помимо протяженности, другими атрибутами, которые пока еще не раскрыты. Это программа ликвидации основного противоречия картезианской картины мира. Только программа. Спиноза не говорит о том, что именно дополнительно, помимо протяженности, служит атрибутом субстанции. Идея бесконечного числа атрибутов субстанции - неопределенная и в основном негативная констатация: физические атрибуты субстанции не сводятся к протяженности.
Картезианское сведение физики к геометрии, свойств субстанции к протяженности ограничивает задачу науки анализом поведения тел. Философия Спинозы включает в науку анализ их бытия. В физике Декарта тела движутся равномерно и прямолинейно по инерции либо испытывают ускорения под влиянием толчков, вовлекаясь в вихревые движения, они дробятся и объединяются. Но субстан
436
циальные и качественные трансмутации тел исключены. Гомогенная тождественная пространству материя не обладает отличным от пространства бытием, потеря которого была бы субстанциальным изменением (аристотелевым "фтора"). То, что отличает тело от пустоты, - это качественно различные предикаты - ведь именно их устранение привело Декарта к отождествлению вещества и пространства. Такое отождествление исключает и качественные изменения (аристотелев "аллоизис").
Апория картезианской физики - неразличимость тел при их отождествлении с частями пространства, это апория релятивизма. Картезианского релятивизма, относящего движения тел к смежным телам. Относительность движения как изменения расстояний от отдаленных тел отсчета имеет физический смысл, если тела отделимы своими динамическими свойствами (непроницаемостью, массой, весом, зарядом) от окружающей их пустоты - это уже не картезианская концепция. Современный релятивизм - теория относительности Эйнштейна представляет собой синтез концепции "движения в истинном смысле" и "движения в обычном смысле".
Действительно, у Эйнштейна исходное представление - релятивизм Галилея - Ньютона: система равномерно и прямолинейно движется в пространстве, и ее движение никак не влияет на поведение составляющих систему тел.
Поэтому движение состоит только в изменении относительного места системы - расстояний от этой системы до тел отсчета, которые принципиально равноправны. Дальше - расхождение. У Ньютона, кроме тол отсчета, движение может быть отнесено к самому пространству, к пустоте. В физике эфира пустота занята эфиром, но это уже переходная концепция; в ньютоновой картине мира тела движутся в пустоте. Но вернемся к ньютонову релятивизму. Уже здесь мы видим различие между концепциями Ньютона и Эйнштейна. У Ньютона относительное движение - это движение, отнесенное к телам, но движущееся тело отнюдь не обязано соприкасаться с телами отсчета. Изменяются расстояния, координаты не являются линейками, так же как ньютоново время, - это отнюдь не ход часов, вообще это совсем не физический процесс. В этом смысле у Ньютона, как и у Аристотеля, место корабля может быть отнесено к отдаленному берегу.
437
У Эйнштейна версия "движения в общепринятом смысле" как будто сохраняется. Движение Земли отнесено к несоприкасающемуся с ней Солнцу или к отдаленным неподвижным звездам. И тем не менее координаты всегда обладают действительным физическим смыслом. Когда Эйнштейн рисует систему координат как твердое тело, которое мы можем продолжить как угодно далеко во все стороны, до соприкосновения с движущимся телом, или же приделывает к твердому телу сколь угодно длинные линейки, эта воображаемая возможность отнюдь не условная апелляция к воображению. Во всяком случае не только апелляция к воображению, хотя неограниченно продолженное твердое тело и линейка - воображаемые вещи. Воображаемой здесь служит механическая схема, а не физическая содержательность пространственных и временных интервалов. Эти интервалы меняют свою величину в зависимости от движения системы, а в общей теории относительности они приобретают кривизну, в чем и состоит гравитационное поле.
Но этого мало. В теории относительности прострапственные и временные отрезки сливаются и становятся четырехмерными мировыми линиями, т.е. эвентуальными или реализованными движениями частиц.
В этом смысле теория относительности - некоторый возврат к "движению в подлинном смысле", к картезианскому релятивизму. Возврат совсем не простой: механический образ прилегающих тел, гарантирующий у Декарта физический смысл движения, заменен пространством эвентуальных соприкосновений. Но это уже не пространство механики, тождественное гомогенному веществу - у Декарта, и пустое, служащее, по выражению Вейля, "наемной казармой" для тел - у Ньютона.
Это пространство, заполненное не гомогенной, тождественной себе субстанцией и не лишенное субстанции "небытие"; оно заполнено различными нетождественными физическими событиями и процессами, это - физическое поле.
Эйнштейн и Ньютон
Прости меня, Ньютон; ты нашел единственный путь, возможный в твое время для человека величайшей научной творческой способности и силы мысли. Понятия, созданные тобой, и сейчас еще остаются ведущими в нашем физическом мышлении, хотя мы теперь и знаем, что если мы будем стремиться к более глубокому пониманию взаимосвязей, то мы должны будем заменить эти понятия другими, стоящими дальше от сферы непосредственного опыта.
Эйнштейн
Как изменяется в неклассической ретроспекции, в свете идей Эйнштейна оценка научной революции, создавшей классическую науку? Такая оценка выходит далеко за рамки истории науки. Она служит основой для решения крайне насущных проблем современности. Здесь мы можем следовать за самим Эйнштейном. Для него творчество Ньютона - исторический триумф разума. Статью "Исаак Ньютон", написанную к трехсотлетию рождения английского мыслителя, Эйнштейн начинает словами:
"Несомненно, что разум кажется нам слабым, когда мы думаем о стоящих перед ним задачах; особенно слабым он кажется, когда мы противопоставляем его безумству и страстям человечества, которые, надо признать, почти полностью руководят судьбами человеческими как в малом, так и в большом. Но творенья интеллекта переживают шумную суету поколений и на протяжении веков озаряют мир светом и теплом" [1].
1 Эйнштейн, 4, 78,
439
"На протяжении веков..." Можно быть уверенными, что такова будет участь творчества Эйнштейна, которое отнюдь не заслоняет света и тепла, излучаемого идеями Ньютона, и само не будет заслонено открытиями последующих веков. В чем же основа такого бессмертия творений разума, в чем инвариантная основа излучаемого ими света и тепла? Прежде всего, - в необратимости познания, в том, что творения разума могут быть уточнены и модифицированы сколь угодно радикально, но наука уже не может отказаться от них, вернуться назад. Это не бессмертие неподвижной статуи, это подлинное живое бессмертие. Понятие инварианта неотделимо от понятия преобразования; то общее и сквозное в интеллектуальной деятельности человека, что дает эмоциональный эффект, приносит ощущение света и тепла грядущим поколениям; это поиски нового, трансформация картины мира. Для Эйнштейна Ньютон не был апостолом окончательных истин в последней инстанции (как в приводившихся строках Попа: "Природа и се законы были покрыты мраком, бог сказал: "Да будет Ньютон!", и все осветилось..."). Революционная, ищущая, трансформирующая тенденция творчества Ньютона и всей классической науки в целом становится более отчетливой при сопоставлении с современным преобразованием картины мира, в свете переоценки (отнюдь не обесценивания) научных идей Ньютона, переоценки, вытекающей из идей Эйнштейна. До такой переоценки гелиоцентризм, идея инерции, понятие силы, исчисление бесконечно малых, дифференциальная концепция движения от точки к точке и от мгновения к мгновению - все эти компоненты классической науки не казались революцией и уже вовсе не казались этапом единого, необратимого и незавершенного процесса приближения картины мира к ее неисчерпаемому оригиналу. Мысль о подобном процессе высказывалась не раз, но она не могла поколебать распространенного вплоть до начала XX в. убеждения в непоколебимости фундаментальных классических основ пауки. В те времена история науки напоминала строки Попа, она говорила об озарении, открывшем законы мироздания, и о неизменности открытых законов. Если к такому озарению применить термин "научная революция", то смысл его будет отличаться от современного: сейчас, как бы ни определяли научную революцию, в ней видят не столько завершение поисков, сколько более интенсивное и радикальное продолжение неизбывной и необратимой трансформации знаний о мире. Теперь, исходя из современной неклассической ретроспекции, мы ищем аналогичные
440
черты в науке XVI-XVII вв., позволяющие говорить о произошедшей в этот период революции. Идеи Эйнштейна оказываются исходным пунктом нового взгляда в прошлое, новых историко-культурных, историко-научных и историко-философских оценок классической картины мира. Ее классицизм стал более условным, а ее революционный характер - более заметным. Он представляется сейчас весьма общим, интегральным, означающим не только трансформацию отдельных, отраслевых и частных, физических, астрономических, биологических и т. п. знаний, но и трансформацию самих методов, логических норм, общих канонов познания, того, что называют аксиоматикой науки. Это требует некоторой конкретизации и модификации самого понятия научной революции. Интегрализации этого понятия, указания на трансформацию логики познания, того, что объединяет науку данной эпохи. Ее объединяют повторяющиеся в каждой области научного познания каноны, образующие основные, в наибольшей степени сохраняющиеся при переходе в новую область методы и аксиомы познания, элементы "парадигмы" Томаса Куна. Сейчас, однако, центр тяжести в определении научной революции переносится па другое - па трансформацию парадигмы, которая требует уже не только исторического анализа каждой эпохи в истории познания, но и историологического анализа, выходящего за рамки эпох, определяющего познание в целом - определяющего историологичоские инварианты познания.
В истории познапия мы встречаем междисциплинарные преобразования (то, что изменяется при переходе из одной отрасли пауки в другую) и междисциплинарпые инварианты (субъект преобразования - то, что сохраняется при переходе). Далее мы встречаем историко-научные инварианты сдвигов во времени, инварианты перехода из одпой эпохи в другую. Анализ этих инвариантов образует общую теорию научного познания. Исследование научной революции XVI-XVII вв. как гносеологического феномена с современной точки зрения при сопоставлении классической науки, возникшей в результате указанной революции, с научной революцией XX в. опирается на историологию познания, связывающую историю научной революции с историей познания в целом.
441
Подобная связь делает понятие научной революции интегральным понятием. В историко-научной литературе термин "революция" часто применяется к очень крупным, но все же не охватывающим науку данной эпохи р целом открытиям и обобщениям. По большей части они заслуживают такого названия. Но когда речь идет о научной революции как этапе общей истории познания, о научной революции как гносеологическом феномене, имеется в виду трансформация того общего междисциплинарного инварианта, который определяет созданную данной эпохой картину мира как целое.
Выше, в специальном очерке, уже говорилось о необратимости познания и о его сильной необратимости. Последняя характеризует научные революции: в революционные периоды стиль научного мышления, воздействие науки на общий характер культуры, эффект науки зависят в явной форме от самого движения науки, каждый ответ науки на поставленный вопрос модифицирует этот вопрос, вызывает новые вопросы; вопрошающий аккомпанемент научного развития не замолкает. Для революционной ситуации в науке характерен экспериментальный результат, явно требующий новых исходных принципов, которые охватывают все мироздание, по находящий их лишь в порядке предварительной интуиции, ищущий внутреннего совершенства, фиксирующий на первых порах не столько однозначные ответы, сколько адресованные мирозданию вопросы, демонстрирующий в рамках теперь вопрошающую компоненту познания, его необратимое движение к истине. Таким экспериментом или наблюдением были в XVI в. эллиптические орбиты планет, а в начале XX в. - независимость скорости света от движения системы, в которой она измеряется. Аналогичную, революционную ситуацию создает универсальная идея, которая еще не находит внешнего оправдания и толкает вперед экспериментальное исследование, демонстрируя необратимое движение к истине. Подобные поиски преобразуют логику познания, логические нормы, это служит условием парадоксализации самых общих представлений о мире. Именно такие представления - их можно назвать металогическими - имел в виду Лаплас, когда он говорил, что разуму легче двигаться вперед, чем погружаться в самого себя. Такие погружения разума в самого себя ведут к сопоставлениям раньше (давно установленных фундаментальных принципов) и позже (новых принципов, внешнее оправдание которых еще впереди); и подобное сопоставление стягивает раньше и позже в теперь, демонстрируя сильную необратимость познания.
443
Представление о научной революции как о периоде сильной необратимости познания, связанное с трактовкой научной революции как гносеологического феномена, как этапа в развитии познания в его целом, позволяет, по-видимому, несколько дополнить понятия парадигмы и инварианта познания. Оба эти понятия исходят из некоторой тождественности позитивных утверждений. Инвариант - понятие, возникшее в математике, - получил весьма общий, во всяком случае, общефизический смысл, когда Эмма Нётер связала его с понятием сохранения физических величин. Можно думать, что указанное понятие получит еще более общий смысл, в том числе гносеологический. При этом па передний край выступает понятие, связанное с сохранением, но в известном смысле противоположное ему - преобразование позитивного ответа при сохранении вопроса. Сохраняющийся вопрос, "вопрошающий инвариант", особенно важен в случае научной революции, когда позитивные парадигмы меняются радикально, настолько радикально, что сохраняется лишь вопрос, на который раньше давали один ответ, а позже - другой. В период научной революции ответы меняются очень быстро и явно, на глазах того же поколения, в наше время - подчас в течение выхода нескольких последовательных номеров физического журнала. Это делает более явным сохранение сквозного вопроса. Его сохранение - это конкретизация, иллюстрация, вывод из основной черты познания как целого, из основной посылки теории познания. Сохранение, в качестве преемственного содержания науки, вопросов, которые каждая эпоха получает от предыдущей и переадресует следующей, все это говорит о бесконечности познания, о его историческом приближении к неисчерпаемой абсолютной истине.
Сейчас придется ввести некоторые ограничения в указанное разграничение позитивных и "вопрошающих" инвариантов. Речь шла о неисчерпаемости объекта науки, о бесконечном приближении познания к его действительному объекту. Но является ли такое приближение необратимым? Понятие необратимости указывает на гносеологическую ценность позитивных ответов, их сохранение
443
в самых радикальных научных революциях. Если отрицать истинность позитивных ответов, если свести научные революции к сохранению вопросов и представить такие революции чем-то вроде катастроф, якобы стирающих с лица Земли все старое, то мы придем к абсолютному релятивизму, к представлению об истории познания как истории заблуждений. Вопрос "как устроен мир?" как будто может сохраняться даже в такой истории. На самом деле, сохранение вопроса, неисчерпаемость познания неотделима от его поступательного и необратимого движения. Вопрос "как устроен мир?" сохраняется, модифицируясь, именно потому, что он получает в каждую эпоху приближенно правильный ответ, хотя и неокончательный, не закрывающий прогресса науки. Вопрошающая компонента науки неотделима в этом смысле от позитивной. Возьмем вопрос, который перешел из перипатетической науки в классическую: "почему тела продолжают двигаться после получения толчка?". Вопрос мог сохраниться лишь при условии некоторых накопленных в течение древности и средневековья необратимых констатации и обобщений. Присмотримся к написанной только что вопрошающей фразе. В ней каждое слово - итог необратимых, навсегда вошедших в науку позитивных итогов опыта и логического мышления. Слово почему - итог длительного и необратимого отказа от некаузального мышления, и как бы ни менялись представления о причинности, то, что стоит за этим словом, не может быть отринуто. Слово тела - итог наблюдения, приведшего к заключению о дискретности мира. Слово продолжают могло приобрести смысл только в результате накопления наблюдений, которым противостояло обычное прекращение движения, в результате появления абстрактного образа тела, предоставленного самому себе, и бесконечного движения, не встречающего препятствий. Слово толчок, обозначающее универсальную причину движения, могло фигурировать в заданном вопросе после необратимой позитивной констатации - обобщенного отказа от нематериальных источников движения.
Классическая наука могла адресовать будущему тот же вопрос в иной форме, которая включала понятия предоставленного себе, т.е. находящегося вне силовых полей, тела, движения как состояния (Галилей), прямолинейной инерции (Декарт), инерционных сил (Ньютон). Без этих понятий и образов Эйнштейн не мог бы ответить на вопрос ссылкой на особенности пространства, на его геометрические свойства, па его евклидовость или неевклидовость.
444
Подобных примеров можно было бы назвать сколько угодно. Они показывают, что вопросы науки без сопровождающих и формирующих позитивных утверждений не могут быть заданы и уже хотя бы поэтому не могут стать звеньями исторически развивающегося познания. Вся история науки демонстрирует невозможность сформулировать вопрос без определенных ответов, причем ответов, образующих необратимый ряд. "Вопрошающая" компонента познания и его "отвечающая" компонента - основные характеристики познания. Познание движется вперед в силу сохранения неисчерпанного каждый раз вопроса. Познание в целом движется вперед, "время познания" необратимо, потому что ответы науки сменяются новыми не в порядке катастроф Кювье, а в порядке возрастающей точности отображения объективной действительности.
Из указанного характера научной революции, из сильной необратимости процесса смены конкретных форм, в которые облачается сквозной вопрос о структуре мира, из постоянной в рамках научной революции связи и борьбы между раньше и позже следуют некоторые выводы о хронологических рамках научной революции, создавшей классическую науку. Раньше в данном случае означало господство перипатетических идей и выведение законов бытия из неподвижной схемы центра мироздания, его границ и "естественных мест". Позже означало обладавшую высоким внешним оправданием и внутренним совершенством науку XVIII-XIX вв. Между ними полутора-двухвековая полоса поисков нового внешнего оправдания и внутреннего совершенства, борьба старого, еще не ликвидированного, и нового, еще не достигнутого, полоса, когда старое и новое сливались в борьбе и превращали каждое теперь в арену борьбы. Подобная общая характеристика науки XVI-XVII вв. подводит при своей исторической конкретизации к выделению последовательных этапов научной революции.
445
Ее первым этапом было Возрождение. Высокое Возрождение - культура XVI в. В этот период перипатетическая наука еще не ушла в прошлое, она претерпевала внутреннюю трансформацию, культура Чинквеченто включала "аристотелевский ренессанс", развивалась и искала новые аргументы философия Аверроэса. Аверроизм, как и неоплатонизм, испытывал глубокую инверсию понятий, акцент переносился на живую подвижную материю, которая порождает меняющиеся формы, старая схема неподвижной гармонии бытия оказывалась уже в тени. Изменилось отношение к античным авторитетам, их критиковали, а защитники Аристотеля не отказывались от новой интерпретации перипатетических текстов. Перипатетическая картина мира теряла свою каноничность. Она еще была жива, натурфилософы XVI в., даже объявляя себя противниками перипатетики, зачастую не выходили за рамки комментирования Аристотеля. Перипатетика была прошлым, но прошлым, еще сохранявшимся в настоящем. Аналогичным образом позже, новое представление о мире, классическая наука оставались будущим, входящим в настоящее, борющимся с раньше, с прошлым, в рамках теперь. Прикладная механика уже накопляла внешнее оправдание для новых оснований картины мира, но встречная тенденция - разработка таких оснований - делала только первые шаги в рамках натурфилософии XVI в. Стиль научного мышления XVI в. был чрезвычайно своеобразным. Мыслитель Чинквеченто как бы спрессовывал в своем сознании временные пласты. В этом отношении научная мысль следовала за культурой предыдущего столетия и Проторенессанса. Уже у Данте спрессованное время выражалось не только в структуре "Божественной комедии", где автор беседует с людьми предшествующих веков, но и в самом содержании, в идеях великой поэмы - сплава средневековых реминисценций и ренессансных прогнозов.
Но была ли наука Возрождения наукой? Имеем ли мы право говорить о научной революции в XVI в.? По-видимому, будет вполне законным ответить на этот вопрос утвердительно. В рамках Возрождения система каузальных представлений о мире, опирающихся на логический анализ и эксперимент, еще не выделилась из моральных и эстетических представлений и высказывалась по преимуществу в натурфилософской форме. Но с этой формой, с эстетикой, моралью и натурфилософией были тесно связаны собственно научные открытия, такие, как система Коперника или подвиг Колумба. Само выделение
446
науки как автономной компоненты культуры было результатом революции в воззрениях на мир, на его познание. Современное представление о науке как о системе, освободившейся от внешних критериев, возникло на основе того, что было сделано в XVI в. Когда речь идет об этих временах, некоторое обобщение понятия науки соответствует ее реальному положению в культуре Возрождения. Известный фрагмент "Диалектики природы", где Энгельс рисует возникновение современного естествознания в рамках Чинквеченто, начинается общей характеристикой культуры Возрождения, а затем показано непрерывное развитие науки, последовательно обретающей современную форму [2].
2 См.: Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. XIV, с. 475-492.
Конец XVI в. и начало XVII в. особенно отчетливо демонстрируют сильную необратимость процесса познания. Возьмем творчество Джордано Бруно. В нем очень много от неоплатонизма, от Николая Кузанского и от итальянской натурфилософии XVI в. И вместе с тем многое принадлежит XVII в. - хотя бы четкая формулировка того, что вошло в науку как принцип относительности Галилея-Ньютона. Но есть более разительный пример сильной необратимости два основных сочинения Галилея: "Диалог" и "Беседы". Первая из названных работ еще тяготеет к ренессансному стилю мышления и изложения, вторая ближе к ньютоновым "Началам". Есть даже еще более яркая иллюстрация: в тексте самого "Диалога" мы наблюдаем сближение раньше (ренессансной натурфилософии) и позже (механики Нового времени). Они сближаются в объединяющем их теперь. Во всей современной "Диалогу" культуре трудно найти более убедительный аргумент для наименования начала Нового времени Постренессансом... Постренессанс и был хронологической рамкой второго этапа научной революции.
Третий этап научной революции (взятой в качестве гносеологического феномена как этап познания Вселенной в ее целом) - картезианская физика, а четвертый - динамизм Ньютона. Эти этапы сохраняют основную особенность первого, ренессансного этапа - спрессованность предреволюционного стиля мышления и стиля, характерного для послереволюционной классической науки
447
XVIII-XIX вв. Спрессованность во времени и борьбу этих раньше и позже. Но здесь такая спрессованность характеризует не только стиль научного мышления и изложения научных идей, но и содержание основных физических концепций, различие которых, собственно, и создает основу для разделения научной революции XVI - XVII вв. на этапы. Указанные концепции были модификациями одной, общей для Возрождения, Постренессанса, картезианской физики и ньютонова динамизма физической идеи - центральной физической идеи научной революции XVI-XVII вв. Но и сама эта идея - физический инвариант классической физики - была модификацией еще более общего принципа физического инварианта всей исторической эволюции познания, включая античную картину мира и современную квантово-релятивистскую, неклассическую науку.
Мы вернулись, таким образом, к единому, охватывающему все последовательные эпохи развития науки историологическому инварианту. Теперь, однако, нужно найти связь между историческими, эпохальными инвариантами, входящими в парадигму каждой эпохи, и сквозным, сохраняющимся, историологическим инвариантом познания - сквозной физической проблемой от Physis Аристотеля до прогнозируемою в настоящее время дальнейшего развития идей Эйнштейна.
Такой сквозной физической проблемой является проблема однородности и неоднородности мира, его изотропии и анизотропии. Физика и космология Аристотеля были теорией радиально-изотропного пространства (все радиальные направления от Земли к небу - равноценны), но это пространство неоднородно, оно включает неподвижный центр, неподвижные границы и неподвижные естественные места, на которые натянуто абсолютное пространство с привилегированной системой отсчета.
Научная революция XVI-XVII вв. была победой новой концепции однородности и изотропности мира. Переход был необратимым: такие, казалось бы, фундаментальные основы классической пауки, как абсолютное пространство и абсолютное время, могли не сохраниться и не сохранились в дальнейшей эволюции познания, да и в XVII в. они не были общепризнанными, но в новой картине мира было нечто, от чего познание уже не могло отступить. Таким был переход от однородности прост
448
ранства к однородности пространства-времени. Фикция физической реальности пространства, лишенного временной длительности, мысль о чисто пространственной и "мгновенной" картине мира, от которой отказалась наука XX в., в XVI - XVII вв. не исчезла, но перестала играть роль междисциплинарной парадигмы: то, что переходило из механики в другие отрасли знания, отражало необратимую компоненту классического представления о мире - идею мира как системы движений. Всю историю классической науки, начиная с ее революционного дебюта и вплоть до неклассического эпилога, можно представить как последовательное усложнение картины относительных движений, усложнение, включавшее в эту картину новые и новые детали. С этой точки зрения теория относительности Эйнштейна была завершением и продолжением классической науки в ее необратимом вкладе в эволюцию. Таково вообще отношение новой науки к необратимому содержанию старой. Сама классическая наука с ее идеями инерции и однородности пространства, с принципом относительности Галилея-Ньютона была продолжением необратимого содержания античной, перипатетической физики и космологии - представления об изотропности и (с некоторыми оговорками) однородности пространства. У Аристотеля оно было однородным только на сферических поверхностях, концентрически окружавших центр мироздания; здесь движения небесных тел были относительными и проходимые ими пути не включали привилегированных точек. Коперник обобщил понятие относительного движения, лишив мироздание привилегированной системы отсчета, привязанной в античной космологии к неподвижной Земле. При этом абсолютный центр мира был перенесен на Солнце. Это типичная ситуация научной революции: старая идея уже подорвана, наука пошла дальше, но старое еще не ушло в прошлое, революция продолжается, старое остается в новом, между старым (раньше) п тем, чему принадлежит будущее (позже), еще не образовался временной интервал. Это - демонстрация сильной необратимости познания.
Второй этап научной революции приводит к понятию инерции. В этом главный вклад космологии и механики Галилея в необратимую эволюцию картины мира. Но прошлое еще не стало подлинным прошлым, оно находится еще в теперь. Инерция Галилея еще не порвала
449
связи с круговыми относительными движениями на сферах аристотелевой космологии. Небесные тела, предоставленные самим себе, движутся по круговым орбитам. Прямолинейное движение по инерции - открытие Декарта. Это основной вклад картезианской физики в необратимое развитие познания. Но этот новый импульс, который дан научной революции на ее третьем, картезианском, этапе, не может стать основой завершения революции, создания относительно устойчивой и однозначной картины мира. Прямолинейное движение по инерции может объяснить движение по круговым орбитам и всю сумму наблюдаемых фактов с помощью ряда введенных ad hoc искусственных гипотез. Картезианская физика была явным образом лишена внутреннего совершенства. Завершением научной революции XVI-XVII вв. был ее четвертый этап - динамизм Ньютона, понятие силы, "Математические начала натуральной философии".
Конечно, такая периодизация научной революции крайне схематична и противоречащие ей исторические факты нетрудно найти. Но в данном случае схематизм вытекает из объективной "антипериодичности" науки XVI-XVII вв. Она сопротивляется периодизации в силу своего основного определения. Периодизация всегда исходит из различия раньше и позже, из временного интервала между ними. Но такой интервал был создан лишь на исходе XVII в., когда прошлое стало достоянием истории, подлинным прошлым, будущее стало содержанием прогнозов, подлинным будущим, а позитивное содержание науки отгородилось от того и от другого своей претензией на полную достоверность, своей подлинной, а иногда иллюзорной однозначностью.
К этому следует добавить несколько слов о той полосе сравнительно органического развития науки, которая началась после "Начал". Нельзя думать, что эпитет "органическое" исключает борьбу направлений. Достаточно напомнить, с какой энергией картезианство в XVII в. восставало против своего перемещения из науки в ее историю. Органичность эволюции состояла в том, что открытые экспериментом новые области находили внутреннее совершенство на основе уже установившейся аксиоматики без трансформации последней. В XIX в. имел место ряд открытий, выявивших специфические закономерности сложных форм, движения, несводимые к зако
450
нам механики. Оказалось, законы термодинамики, электродинамики, атомистической химии, эволюционной биологии не укладываются в общие схемы. Тем самым исчезла концепция полной сводимости законов бытия к законам классической механики. Но эти революционные акты не трансформировали ни содержания законов механики, ни логических норм науки и не приводили к общей научной революции. До поры до времени. На рубеже XIX в. и XX в. электродинамика вступила в противоречие с законами механики. Требование внутреннего совершенства новых представлений об электромагнитном поле привело к новому взгляду на соотношение пространства и времени, и это было началом новой общей научной революции.
Исходным пунктом теории относительности был конфликт между выводами классической механики и выводами классической электродинамики. Чтобы найти исторические антецеденты этого конфликта, исторические корни идей Эйнштейна в классической науке, следует остановиться на имеющихся в ньютоновых "Началах" истоках механики и истоках теории поля. Истоки того и другого это две задачи, которые Ньютон поставил перед исследованием природы. Первая из этих задач - по заданным силам определить движение тел, вторая - по заданному распределению тел определить действующие на них силы. Если первая задача получила сравнительно полное решение, то вторая, т.е. первоначальная форма теории поля, при своем решении, включавшем закон тяготения, содержала некоторую принципиальную нерасшифрованность понятия силы. Она и не могла быть расшифрована однозначным образом и здесь - корни того, что получило название физики принципов, противопоставленной физике моделей. В третьей книге "Начал" Ньютон поместил "Правила философствования" (Regula philosophandi), где излагается "индуктивный метод" с явной антикартезианской тенденцией, вызывавшей в Англии множество панегириков. Об "индуктивном методе" вообще писалось немало, но сейчас, в свете современной науки и эйнштейновской концепции критериев выбора физической теории, можно взглянуть по-новому на соотношение эмпирических и относительно априорных корней познания. При этом уточняется историческая оценка бэконовского и ньютоновского индуктивизма.
451
Подойдем к "Regula philosophandi" Ньютона с точки зрения перехода от одного этапа научной революции к другому - от картезианской кинетической физики к динамической картине мира. И Декарт, и Ньютон шли от наблюдений к весьма общим умозаключениям. Первый это делал с акцентом на логическом выведении, на том, что через три столетия Эйнштейн назвал внутренним совершенством. При этом Декарт но слишком заботился об однозначности частных объяснений. Ньютон ставил акцент на внешнем оправдании и старался не включать в механику неоднозначные гипотетические модели, хотя и не раз, особенно в оптике, изменял своему заклятью. "Физика принципов" Ньютона без кинетических гипотетических моделей открывала дорогу феноменологическим понятиям, из которых главным оказалось понятие силы. Сила была объектом строгого математического анализа и вместе с тем объектом количественного эксперимента. Математика и эксперимент здесь встречались, и при этом достигалось некоторое согласие внешнего оправдания и внутреннего совершенства физической теории. Тем самым гарантировалась их однозначная достоверность; относительные истины в большей мере совпадали по направлению с необратимой эволюцией, направленной к абсолютной истине. Другое дело, что отказ от кинетической расшифровки силы абсолютизировался и это давало основание для справедливой критики ньютоновских индуктивистских претензий.
Но здесь в игру вступало сохранение вопрошающего инварианта познания, сохранение вопроса о происхождении силы, о дальнейшей расшифровке силы как причины движения, которую Ньютон сделал конечным пунктом анализа, определив ее и измерив феноменологически. Здесь и начались те дефекты внутреннего совершенства классической физики, которые перечислил Эйнштейн в своей автобиографии (для этого и были там введены указанные понятия внешнего оправдания и внутреннего совершенства) и которые были основанием для перехода к неклассической картине мира.
Там, где Ньютон отходил от приложенной к телу заданной силы и переходил к ее происхождению, сразу же появлялись неоднозначные, противоречивые, явно неудовлетворительные понятия первого толчка, действия на расстоянии, а также понятия абсолютного простран
452
ства и времени. Они появлялись вместе с попытками отказаться от дальнейшего анализа, ведущего к гипотетическим построениям, но сейчас, когда мы знаем, как впоследствии были решены наметившиеся коллизии, нас интересует их гносеологическая характеристика. Она состоит в следующем. Однозначность ньютоновых законов (сохранившихся в классической аппроксимации в качестве "ограниченно годных" и поныне) свидетельствует об исторической необратимости познания, о необратимости и растущей точности результатов познания. То, что называют "шуйцей" Ньютона, - неоднозначность в оптике, в проблеме действия на расстоянии, первого толчка и т.д. демонстрирует продолжение познания, его неисчерпаемость, сохранение вопросов как инварианта познания. В этом - основной гносеологический итог ньютоновского динамизма. Когда вопрос: "почему тело движется?" перешел в вопрос: "что такое сила?", он не был снят, он сохранился в более сложной форме.
Нельзя рассматривать в качестве итогов научной революции XVI-XVII вв. только позитивные констатации, прочно вошедшие в науку. Выше уже говорилось о неотделимости позитивных ответов, гарантирующих необратимое направление научного прогресса, и нерешенных вопросов, гарантирующих дальнейшее движение в этом направлении. Это соотношение можно видеть в истории закона всемирного тяготения. Он был ответом на вопрос, поставленный открытием эллиптического движения планет. После открытия эллиптической формы орбит, после законов Кеплера возникла столь характерная для научных революций коллизия: внешнее оправдание, наблюдения Кеплера, не могли быть логически выведены из картины мира, сложившейся в первой половине XVII в. Ни система Галилея, не включавшая тяготения и исходившая из круговых движений планет, ни вихри Декарта не могли, естественно, без выдвинутых ad hoc искусственных конструкций обосновать законы Кеплера. Их объяснением была концепция Ньютона. Но далее понадобилась более общая перестройка науки. Позитивная и однозначная концепция тяготения была создана только в XX в. Общая теория относительности объяснила с высоким внутренним совершенством и равенство тяжелой и инертной массы и ряд других, чисто феноменологических посылок теории тяготения. Действие на расстоянии, явно
453
несоединимое с физикой Декарта, после попыток исключить его различными искусственными гипотезами типа давления эфира, держалось вплоть до Эйнштейна, введшего представление о воздействии тяжелого тела на геометрию окружающего пространства. Сам Ньютон колебался между ссылками на материальный механизм передачи сил тяготения и на нематериальный агент. Именно такие колебания, такой адресованный будущему вопрос был существенным итогом научной революции XVI-XVII вв.
Уже в XVIII в. широко дебатировался другой, уже упоминавшийся вопрос о первоначальном толчке, объясняющем тангенциальную составляющую движения планеты по орбите. Ньютон приписал первоначальный толчок богу и говорил, что движение планет - это "перегородка, отделяющая друг от друга природу и перст божий". Кант назвал такую мысль "жалким для философа решением вопроса" и приписал первоначальный толчок, т.е. начальные условия системы движущихся тел, вращению первичной туманности. Такой выход за пределы данной динамической задачи стал чрезвычайно мощным методом построения единой космогонической и космологической системы.
Все сказанное приводит к некоторому общему выводу: "пятна на Солнце" ньютоновой механики - это результат сравнительной неразработанности проблемы происхождения сил, их зависимости от распределения масс. Иначе говоря, - отсутствие концепции силового поля. Вторая задача Ньютона, о которой он говорил в "Началах", - определение сил по пространственному распределению масс, теория тяготения без его физической расшифровки и с фактической презумпцией действия на расстоянии - все это начало теории поля, но начало, еще несущее родимые пятна старого, новые понятия, еще не-отделившиеся от старых, наблюдения, еще не получившие внутреннего совершенства, обобщения, не получившие внешнего оправдания. И в целом - это вопрос, адресованный будущему и стимулирующий будущее. Стимулирующий основную линию подготовки новой научной революции, происшедшей через три столетия после первой.
Такая функция - стимулирование теории поля - принадлежала к наиболее темному "пятну на Солнце" ньютоновой механики и классической науки в целом.
454
Речь идет о понятиях абсолютного пространства и абсолютного времени. Эти понятия еще раз показывают, что итоги научной революции - это не только ее завершение, но и ее переход в новую полосу, когда под затвердевшей, послереволюционной почвой установившихся аксиом и методов пробиваются внутренние тектонические сдвиги, ведущие к новой революции. Внешнее оправдание концепции абсолютного пространства у Ньютона - силы инерции, возникающие при ускоренном движении данного тела относительно мирового пространства и не возникающие при движении окружающих тел относительно данного. Отсюда следует неравноправность координатной системы, связанной с данным ускоренно движущимся телом, и координатной системы окружающего пространства. Но у этой концепции не было внутреннего совершенства: силы инерции в нарисованной Ньютоном картине не вытекают из общего принципа, силы не связаны с взаимодействием тел, причиной физических явлений оказывается пустое пространство и принципиально непредставимое движение в пустом пространстве. "Пятна на Солнце" толкали картину мира к заполнению пространства физической средой, но этот импульс приводил в конце концов к иной трактовке сил инерции, к их эквивалентности полю - гравитационному полю.
Концепция абсолютного времени основана на презумпции мгновенной передачи сигналов, придающей физический смысл "моментальной фотографии" Вселенной, мгновению, единому для всех точек пространства. Внешним оправданием концепции абсолютного времени было множество наблюдений, подтверждавших неограниченное нарастание скорости при последовательных импульсах, т.е. постоянство массы. Но эти факты относились к первой задаче Ньютона, к определению поведения тел при заданных силах. Вторая задача определение сил - требовала обобщения механики постоянных масс, но такого общего принципа не было. Классическая физика пыталась подчинить теорию поля понятиям первой, механической задачи Ньютона, приписать полю, фигурировавшему под именем эфира, механические свойства. Но теория поля добивалась эмансипации и в конце концов не только добилась ее, но и подчинила себе механику, сделав массу зависимой от движения и эквивалентной внутренней энергии тела.
455
Таким образом, основное memento mori классической науки уже содержалось в ее генезисе, в том, что было создано научной революцией XVI-XVII вв., было итогом этой революции.
Подобный итог содержал не только позитивные инварианты познания, но и залог дальнейшего преобразования картины мира - инвариантные вопросы, которые, переходя из эпохи в эпоху, модифицируются и, не находя окончательного решения, создают внутренние импульсы безостановочного даже в органические эпохи движения и трансформации представлений о мире.
Попробуем теперь отыскать центральную идею, которая проходит через итоги научной революции XVI- XVII вв., через последовательные этапы этой революции. Мы видели характерную для нее диалогическую форму развития, непрерывное столкновение позитивных и вопрошающих дедукций. Что же является сквозным предметом диалога, вокруг чего объединяются и сохраняющиеся на будущее позитивные ответы и все время возникающие из этих ответов, как феникс из пепла, неисчезающие вопросы? Таким предметом диалога, объединяющим сравнительно частные коллизии науки XVI- XVII вв., были физические события в здесь-теперь, в точке и в мгновении. Каждый ответ на вопрос о поведении частицы здесь и теперь был достаточно парадоксальным: в непротяженной точке, в данное, точно определенное мгновение пространственно-временные события и процессы не могут происходить, для них в буквальном смысле "нет места" и "нет времени".
Конечно, это сквозная апория, осознанная со времен Зенона. Но в XVI-XVII вв. движение сделалось неотъемлемой компонентой бытия, ставшего в это время пространственно-временным, движущимся бытием. Как же соединить концепцию локального бытия с пространственно-временным представлением о мире? Без этого не могло быть создано новое представление о реальности как о становлении. Такое наименование, отнесенное к исходным категориям бытия, найдено Гегелем, но мысль о движении как критерии реальности была достаточно четкой уже у Галилея. Она была и у натурфилософов XVI в. Последние продолжали в этом отношении традицию Треченто и Кватроченто, реабилитировавших мгновенное и локальное, протекающее и движущееся, состоящее из элементарных ситуаций. В этом и состояла секуляризация картины мира, уход от перипатетического и патристического апофеоза вечного, неподвижного и неизменного, как определений основной структуры бытия.
456
Для математики понятие бесконечно малого было выходом из коллизии локального и движущегося, коллизии, лежавшей в основе апорий Зенона. "Исчисление нулей"-Эйлера (нулей, парадоксальным образом обладающих направлением) и лейбницевы пренебрежимо малые величины явились различными формами (число их, включая оттенки, было очень велико) выведения реальных пространственно-временных отношений для локальных ситуаций. Математика при этом становилась онтологической, ее преобразовывали применительно к картине реальных процессов. Вообще научные революции приводят к исключению априорных и конвенциональных тенденций в обосновании математики. Основы исчисления бесконечно малых закладывались не только в собственно математических работах XVII в., но и в механике. В особенности важными были в этом отношении "Беседы" Галилея. С них начинается развитие представления о движении от точки к точке и от мгновения к мгновению, заменившее концепцию движения Аристотеля из чего-то во что-то. Такая замена была общим, может быть, самым общим направлением научной мысли начала Нового времени. Оно очень точно выражено у Кеплера. "Там, - писал Кеплер, - где Аристотель усматривает между двумя вещами прямую противоположность, лишенную посредствующих звеньев, там я, философски рассматривая геометрию, нахожу опосредствованную противоположность, так что там, где у Аристотеля один термин: "иное", у нас два термина: "более" или "менее"" [3].
3 Kepler I. Opera orania, t. I. Frankfurt, 1858, p. 423.
Эти строки нуждаются в пояснении. "Прямая противоположность, лишенная посредствующих звеньев", - это интегральное представление, указывающее на качественно различные полюсы: абсолютное начало и абсолютный конец движения из чего-то во что-то. Такое интегральное представление приписывает началу и концу процесса некоторое субстанциональное (тело возникает и исчезает) или качественное различие. Полюсы движения или логического сопоставления определяются один по от
457
ношению к другому словом "иное". Что же такое "опосредствующие звенья?" Это непрерывный ряд пространственных положений, скоростей, ускорений и бесконечное множество точек и мгновений, которым соответствуют определенные состояния движущихся тел. Сопоставляемые предметы, свойства и состояния, если их определять через такие "опосредствующие звенья", характеризуются мерой. Они могут занимать то или другое место в ряде "опосредствующих звеньев", они могут быть больше или меньше, и этим определяется их отличие.
Генезис математического естествознания, складывавшийся из физикализации математики и математизации физики на основе количественных законов бытия, связан, таким образом, с дифференциальным представлением о движении. Основные успехи естествознания в XVII- XIX вв. были результатом преимущественного внимания к бесконечно малым областям. "От той точности, писал Риман, - с которой нам удается проследить явления в бесконечно малом, существенно зависит наше знание причинных связей. Успехи в познании механизма внешнего мира, достигнутые на протяжении последних столетий обусловлены почти исключительно благодаря точности того построения, которое стало возможным в результате открытия анализа бесконечно малых, применения основных простых понятий, которые были введены Архимедом, Галилеем и Ньютоном и которыми пользуется современная физика" [4].
4 Риман Б. О гипотезах, лежащих в основании геометрии. - Избр. произв. М.; Л., 1948, с. 291.
Преимущественный интерес к бесконечно малому существовал до нашего времени. Сейчас преимущественного интереса уже нет: в современной теории элементарных частиц с анализом их поведения во внутриядерных областях связан анализ космических процессов. Для классической науки и ее генезиса в рамках научной революции XVI-XVII вв. дифференциальное представление было сквозным и центральным направлением физической мысли. Он связан с перечисленными выше основными итогами указанной революции. В том числе - с ньютоновым динамизмом. Приложенная к телу сила как феноменологическая причина его движения позволяет обойтись без анализа интегральной космической обстановки,
458
переносит центр тяжести в локальные пункты, в здесь-теперь. В пределах первой задачи Ньютона - определения положения тел по заданным силам, интегральные ситуации - это результат дифференциальных законов. Противоположная задача - выяснение происхождения сил из зависимости от начальных условий, первоначального толчка - все это переносится в область "пятен на Солнце", в область, где сконцентрировались нерешенные вопросы, ставшие импульсом для дальнейшей эволюции классической науки, эволюции, приведшей к ее неклассическому финалу.
Подобный взгляд на идеи классической науки, на творчество Ньютона, на соотношение позитивной компоненты познания и его вопрошающей компоненты заставляет несколько пересмотреть традиционное понимание "классицизма" науки, созданной в XVI-XVII вв. Фигура Ньютона перестает казаться фигурой мыслителя, нашедшего непоколебимые устои представления о мире. Ньютон был революционером не только потому, что завершил научную революцию XVI-XVII вв., но и потому, что созданная в XVII в. наука, в силу диалога между ее позитивными утверждениями и ее апориями, сохранила незатухающую трансформацию своих основных положений.
Это касается и рассматриваемой здесь проблемы отношения локального здесь-теперь к вселенскому вне-здесь-теперь, отношения микрокосма к космосу. Фундаментальная коллизия классической науки вытекает из различного уровня однозначности в двух основных направлениях: в механике тел, движущихся под влиянием приложенных сил, и в том, что было началом теории поля. Эти две задачи - "десница" и "шуйца" Ньютона - сами были в некотором смысле антецедентом неклассической коллизии движения и поля; Эйнштейн, говоря о ней, перешел от "десницы" и "шуйцы" к двум "частям строения" общей теории относительности: "мраморной" - тензору кривизны пространства-времени и неполноценной "деревянной части" - тензору энергии-импульса [5].
5 См.: Эйнштейн, 4, 217.
459
Теория поля XVIII-XIX вв. унаследовала характерную ньютонову оторванность от механики. Последняя управляла в микромире движениями атомов и молекул, в XVIII в. она здесь претендовала на всевластие, в XIX в. осознала некоторую автономию управляемых областей, но в область, где рассматривали природу сил, природу силового поля, механика входила с трудом, здесь авансцену занимали континуальные представления, и Планк был прав, когда сказал об эфире, что это дитя классической физики, зачатое в скорби... Конечные образы статического бытия, атомы и их конфигурации, не сливались с континуальными и инфинитезимальными представлениями аналитической механики и теории поля. Глубокая трещина, разделившая атомистику и континуум, тела и поле, не могла быть полностью устранена статистической континуализацией атомистики. Она была устранена атомизацией поля, установлением его дискретности и континуализацией частицы, открытием "волн материи" в рамках неклассической физики.
Подготовкой неклассического финала классической физики был последовательный переход от локальных ситуаций к более обширным в связи с поисками начальных условий, определяющих поведение изолированной частицы или изолированной системы частиц. Исходным пунктом и здесь была "шуйца" Ньютона, нерасшифрованность силы, нереализованная до поры до времени тяга к включению космических условий в объяснение локальных ситуаций. К "шуйце" принадлежит упоминавшаяся уже ньютоновская концепция первоначального толчка. Схема, предложенная Кантом во "Всеобщей естественной истории и теории неба", апеллирует к прошлому, к процессам, происходившим до образования солнечной системы, к возникшей тогда первичной туманности. Иначе говоря, причина тангенциальной скорости лежит в более широкой во времени системе. И в более широкой в пространстве: схема Канта охватывает весь космос, где образуются первичные туманности. Но переход к более широким системам не ограничивается объяснением первоначального толчка. Здесь мы встречаем весьма общую тенденцию классической физики, которая вела к новой научной революции - ровеснице XX столетия. Приведем отрывок из статьи М. Борна, посвященной подготовке неклассической науки в новой эпохе в физике.
460
"Путь к этому был расчищен в результате длительного развития науки, в течение которого выявилась недостаточность классической механики для рассмотрения поведения вещества. Дифференциальные уравнения механики сами по себе не определяют движения полностью - нужно задать еще начальные условия. Например, эти уравнения объясняют эллиптичность планетных орбит, но отнюдь не позволяют понять, почему существуют именно данные орбиты, а не какие-то другие. Однако реально существующие орбиты подчиняются вполне определенным закономерностям, например известному закону Боде. Объяснение этих закономерностей ищут в предыстории системы, которая рассматривается как проблема космогонии, до сих пор еще в высшей степени дискуссионная. В атомной области неполнота дифференциальных уравнений является еще более существенной. В кинетической теории газов впервые стало ясно, что необходимо сделать какие-то новые предположения о распределении атомов в данный момент времени, и эти предположения оказались важнее уравнений движения: истинные траектории частиц не играют никакой роли; существенна только полная энергия, которая определяет наблюдаемые нами средние значения. Механические движения обратимы, поэтому для объяснения необратимости физических и химических процессов требовались новые предположения статистического характера. Статистическая механика проложила дорогу новой, квантовой эпохе" [6].
6 Вопросы причинности в квантовой механике. М., 1955, с. 104; см. также: Born M.~ Proc. Phys. Soc, 1953, 66, N 402 А, р. 501.
Этот большой отрывок очень отчетливо раскрывает роль поисков начальных условий, т.е. включения более широкой пространственно-временной системы для переноса парадигм классической физики в другие области, т.е. для генезиса классической науки. Следует подчеркнуть, что переносятся не только позитивные парадигмы, но и вопросы, апории, противоречия классической физики. В таких поисках и в таком включении значительную роль играло философское обобщение науки. Оно оказывается существенной стороной выявления "пятен на Солнце", не только исходных позиций классической науки - итогов научной революции XVI-XVII вв., но и последующего, послереволюционного развития классической науки в XIX в. и ее перехода в неклассическую в начале XX в.
461
В науке XVII-XVIII вв. и даже позже, в науке XIX в., философское обобщение не было достаточно явной и непосредственной движущей силой естествознания в процессе осознания "пятен на Солнце" и в поисках их устранения. Кантовские коррективы ньютоновой схемы мироздания были очень ярким, но не столь уж частым примером такой функции философского обобщения. Философия XVII-XVIII вв. и даже философия XIX в. была в значительной мере обобщением того, что Энгельс, говоря о Гегеле, назвал естествознанием "старой ныотоново-линнеевской школы" [7]. Объединение имен Ньютона и Линнея подчеркивает позитивную парадигму - презумпцию неизменности и непротиворечивости бытия в науке XVII-XVIII вв.
7 Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 20, с. 565.
Преимущественное внимание к позитивной парадигме и некоторое игнорирование апорий классической науки заметно даже у Гегеля, хотя в целом его философия отразила новый этап, когда ряд естественнонаучных открытий продемонстрировал указанные апории и создал немало новых. Но какими бы косвенными и неявными ни были воздействия философского обобщения на развитие естествознания, такое воздействие было широким. Оно происходило не только и даже не столько в форме логических дедукций, сколько через общественную и научную психологию, через последовательно усугублявшееся понимание, учет и ощущение живых апорий бытия. Но были и прямые, осознанные переходы от философских дедукций к констатации и попыткам решения нерешенных вопросов науки - негативной и вопрошающей компоненты научной революции. Такие переходы были лишь явным проявлением общей связи между развитием естествознания и философскими идеями. "Всеобщая естественная история и теория неба" вовсе не отделена от основного пути развития немецкой классической философии - одного из основных фарватеров философского обобщения научной революции XVI-XVII вв.
462
Сейчас следует перейти к формам такого обобщения с указанной только что точки зрения, рассматривая его как движущую силу той трансформации картины мира, исходные пункты которой уже содержались в итогах научной революции XVI-XVII вв. В докритических натурфилософских работах Канта, от "Мыслей об истинной оценке живых сил" (1746) до работы "О первом основании сторон в пространстве" (1768), мы встречаем ту же тенденцию, что и в "Естественной истории неба"; это попытки философского обобщения апорий классической науки. Но и в критический период Кант, так или иначе, прямо или косвенно, шел по указанному пути. Учение об антиномиях - это философский эквивалент неразрешимых до конца противоречий науки. В классической физике понятие бесконечности было точкой перехода от внешнего оправдания, от экспериментальной обоснованности теорий, основывающейся на наблюдении конечных объектов и процессов, к внутреннему совершенству, к выведению теории из более общих принципов, с презумпцией неограниченной, бесконечной применимости таких принципов. С антиномиями была связана (в качестве абсолютизации, "одеревенения" витка познания) кантианская "критическая" концепция бесконечности. У Гегеля решение вопроса о бесконечности иное, не критическое, а диалектическое. "Истинная бесконечность", как и другие понятия, введенные Гегелем, бесконечность, присутствующая в каждом конечном элементе, была примирением указанных эйнштейновских критериев научной теории, вернее, программой их реализации в развитии науки. Нужно сказать, что немецкая классическая философия обладала очень существенной "обратной связью", обратным воздействием на естествознание. Но о таком обратном воздействии и его значении для выявления и решения апорий классической науки можно было судить лишь post facium, когда апории классической науки привели к ее неклассическому эпилогу.
Является ли этот эпилог завершением классической физики? Завершил ли Эйнштейн то, что было создано Ньютоном?
Ответ на этот вопрос не может быть простым и определенным. Прежде всего, назвав теорию относительности завершением классической физики, мы убедимся, что при этом меняется смысл и понятия "завершение" и понятия "классическая физика". Вообще, с какой бы стороны мы ни рассматривали теорию относительности, какой бы эпитет ей ни присваивали, в какой бы класс ее ни помещали, мы сталкиваемся с известной деформацией вклю
463
чающего класса. К Эйнштейну применимо то, что Е. В. Тарле когда-то говорил о Ф. М. Достоевском: если вы его отнесете к какому-то "изму", поставите на какую-то полку, он изменит смысл "изма", деформирует полку. Такая ситуация в случае Эйнштейна зависит не только от масштаба творческого гения, она очень характерна для неклассической науки. Последняя в очень явной форме связывает частные концепции с общими принципами (уже упоминавшийся эйнштейновский критерий "внутреннего совершенства" физической теории) и при этом в значительной мере меняет содержание общих принципов. С другой стороны, неклассическая наука уже не столько в релятивистском, сколько в квантовом духе меняет объект определения при его взаимодействии с определяющим классическим прибором, т.е. в данном случае с принципиальной общей теоретической полкой, на которую укладывается новая теория. Эта весьма общая неопределенность распространяется не только на физику атома и даже не только на природу в целом, но и на познание природы, на познание как исторический процесс. Рембрандтовская дымка неопределенности в современной квантово-релятивистской ретроспекции распространяется на классическую физику. Мы находим в ней редуцированные неявные, стоящие за кулисами апории непрерывности и дискретности, о которых шла речь в предыдущем очерке; это приложимо также к особенностям научного мышления, к методам науки, к отношению между ее исходными посылками и особенно - к соотношению позитивной, утверждающей, констатирующей стороны науки и вопрошающей, формулирующей все новые и новые модификации сквозных вопросов.
В классической науке апории, вопросы, ответы, вызывающие новые вопросы, - это отнюдь не отблеск позднейшего стиля познания, не результат ретроспекции. Это - ее основа. Гносеологическая ценность неклассической ретроспекции состоит в том, что она делает отчетливыми наиболее общие, исторически инвариантные определения познания. Познание всегда было и всегда будет диалогом человека с природой и диалогом человека с самим собой. Диалогом, где ни один фундаментальный вопрос не получает окончательного, закрывающего диалог ответа бея существенного изменения аредмета беседы. В этом и состоит определение фундаментальных
464
вопросов - они модифицируют, конкретизируют и обобщают сквозное, неисчезающее содержание знания. В неизбывных коллизиях диалога, в апориях познания отображается бесконечность постижения неисчерпаемой объективной истины. Эта бесконечность - истинная бесконечность, воплощенная, как это знал Гегель, в своих конечных элементах.
Как реализовалась сквозная диалогичность познания в классической науке XVI-XIX вв.?
Вернемся к уже высказанной характеристике такой диалогичности. Уже говорилось, что классическая наука выросла в диалоге с перипатетической мыслью. В том, что можно назвать диалогом Ньютона с Аристотелем. Не с "Аристотелем в тонзуре", не с официальной, воинствующей перипатетикой, окружившей себя частоколом канонизированных текстов и инквизиционных допросов, а с перипатетической мыслью, которая была куртуазней своих адептов и могла быть стороной не в указанных допросах, а стороной диалога в смысле Платона, т.е. процесса и метода познания. Перипатетическая концепция мироздания опиралась на схему неподвижных естественных мест, неподвижного центра мирового пространства и его неподвижных границ. Эта статическая мировая гармония была первым звеном исторической цепи инвариантов, которая является осью всей истории науки: инвариантные положения тел (абсолютное пространство), сохраняющиеся импульсы (инерция), сохранение энергии, сохранение направления энергетических переходов (энтропия), сохранение энергии-импульса (теория относительности) и иные, более сложные инварианты, из которых каждый ограничивает и релятивирует другие. Статическая мировая гармония с самого начала приводила к апориям, выражавшим по существу ее неотделимость от динамического взгляда на мир и неизбежную эволюцию инвариантов. Комментаторы Аристотеля немало потрудились над попытками выхода из апории неподвижной схемы мироздания. Постоянство положения тел теряет смысл при переходе ко Вселенной. Эта апория, из которой искали выхода Иоанн Дамаскин, Симпликий, Филипон и другие комментаторы Аристотеля, была логически родственна античным логическим парадоксам включения типа парадокса Эпименида ("все критяне лжецы", - говорит критянин), Эвбулида ("произнесен
465
ное мною высказывание ложно") и т.д. [8] Затруднения комментаторов имели место при попытках упорядочения и догматизации космологии Аристотеля и включения Вселенной в число объектов с фиксированным местом. Это были парадоксы стационарного бытия, как и парадоксы Зенона. Для Аристотеля эти апории были демонстрацией его диалога с самим собой, неуверенности, существования динамических по своим тенденциям "точек роста" внутри статической концепции. Вместе с тем апории Зенона были связаны с чувственно-эмпирической тенденцией в мышлении древних греков "народа-художника", как назвал их Брюншвиг [9].
8 См.: Кузнецов В. Г. История философии для физиков и математиков. М., "Наука", 1974, с. 53-75.
9 См.: Brunschvig L. La philosophie de 1'esprit. Paris, 1049, p. 59.
Апория создавалась демонстрацией реальности движения - конкретными образами летящей стрелы, бегущего Аристотеля, художественно-логическим стилем мышления, прорывавшим идею статической гармонии. Логический субстрат апорий - понятие пребывания, точки, локализации приводит к отрицанию движения - выходил за рамки элейской тенденции Зенона, а выход из апории выводил античную мысль за рамки "монологической" перипатетики, говорил о ее диалогичности. Апории означали, что локальное пребывание, становясь эталоном космической гармонии, неограниченно распространяясь, выявляет свою недостаточность и требует динамики, динамических понятий. Аристотель становится на путь такого дополнения. В своих попытках выхода из апорий Зенона он присоединяет к бесконечному множеству пространственных положений стрелы, Ахиллеса, черепахи - бесконечное множество моментов времени. Иначе говоря, пространственное многообразие становится пространственно-временным. Но такая тенденция остается очень тихим аккомпанементом в рамках перипатетизма с его апологией пространственных положений как основы гармонии бытия. Не только его физической гармонии. Через историю перипатетизма приходит отождествление чисто пространственного положения с моральными критериями: то, что выше топографически, выше в иерархии религиозных и моральных ценностей. В Новое время моральные идеалы помещают во времени; как уже говорилось: Руссо - в прошлое, Вольтер - в будущее.
466
Для классической науки инварианты, на которых основана гармония бытия, теперь уже его динамическая гармония, - дифференциальные инварианты. Отныне основа гармонии бытия познается через представление движения от одной пространственно-временной локализации к другой, от одной точки и одного мгновения к другой точке и к другому мгновению. Бесконечность здесь фигурирует в качестве истинной бесконечности, реализующейся в своих конечных элементах.
Классическая наука, подобно перипатетической, возникла и развивалась в диалоге с собой, переплетавшемся с диалогами, в которых собеседниками были XVII в. и XIX в., прошлое и будущее. Тема диалогов была новой, но преемственно связанной с античными коллизиями мысли. Парадоксы Зенона стали парадоксами дифференциального исчисления, веявшими над уравнениями физики, а парадоксы включения, выдвинутые Эпименидом, Эвбулидом и другими, веяли над физикой начальных условий, которая уходила к бесконечно большому, ко Вселенной, ко Всему. В число парадоксов включения входил например, гравитационный парадокс (включение всей бесконечной Вселенной в качестве элемента множества гравитационных центров, т.е. в себя самое, приводит к бесконечным силам тяготения, действующим на каждое тело).
К таким же апориям вхождения приводили уже упоминавшиеся проблемы первоначального толчка, мгновенного дальнодействия и объяснения сил инерции. Отсутствие ответа (или, что то же самое, - теологический ответ) на вопрос о начальных условиях, определяющих форму планетных орбит, выводило тангенциальную слагающую из интегральной, охватывающей всю природу системы каузальных объяснений. Мгновенное дальнодействие - это брешь в пространственно-временной картине мира. Ньютоново объяснение центробежных сил и вообще сил инерции выводит пустое пространство за пределы мира как некую особую реальность.
Но все это не просто симптомы незавершенности классической картины мира, а пункты, где рациональный ответ требовал перехода к радикально новым представлениям.
467
Классическая наука подчиняет каждую локальную ситуацию дифференциальному закону, соединяющему бесконечно малые расстояния с бесконечно малыми моментами времени и с модификациями и сочетаниями этих бесконечно малых величин. В этом смысле классическая наука прежде всего опирается на презумпцию дифференциально упорядоченной природы, упорядоченности бесконечно малых процессов, протекающих в сколь угодно малых интервалах пространства и времени. Именно поэтому центр тяжести исследований в главном русле науки XVII-XIX вв. - это анализ бесконечно малых величин и бесконечно малых по своим пространственно-временным масштабам процессов. Но, как мы видели, в развитии классической физики все время звучали иные, по преимуществу вопрошающие реплики. Внутренний диалог - свидетельство незавершенности классической науки - продолжался. Иногда он становился уже не символическим наименованием коллизий идей, а действительным диалогом. Таков был спор между Ньютоном и Кларком и другие эпизоды идейной борьбы XVIII - XIX вв. Переломным моментом в диалоге были "Экспериментальные исследования" Фарадея и еще больше "Трактат" Максвелла.
Отсюда видно, какой неклассической была классическая наука, как много в ней было того, что Оствальд называл стилем "романтиков", противопоставляя его стилю "классиков". Здесь мы приблизились к проблеме завершения, но пока только с отрицательной стороны, со стороны понятия незавершенности. Попробуем подойти к проблеме незавершенности, оценивая ее позитивно, не как отсутствие тех или иных недостигнутых знаний, а как условие вклада данного периода научного прогресса в необратимый прирост адекватных знаний. Именно такой подход является историческим. Ведь развитие науки становится подлинной историей познания, реализуя асимметрию времени, его направленность в одну сторону, от прошлого к будущему, его необратимость. В истории науки необратимый процесс состоит в постижении необратимости самого бытия, реальной необратимости космической эволюции, в постижении необратимого времени, его неотрывности от пространства. Иными словами, в постижении динамики бытия. Классическая наука присоединила время к пространству как необратимую компоненту
468
реальности. Она перешла от перипатетической статической гармонии к динамической гармонии, к ее пространственно-временному представлению, к производным по времени как элементам такой гармонии. В этом бессмертие классической науки, ее необратимый актив. Незавершенность такого актива означает только неисчерпаемость четырехмерной, движущейся во времени науки. Ее незавершенность относится к любому трехмерному сечению, хотя бы это сечение было не мгновенным, а сохранялось на годы, на целый период. Констатация неизбывной незавершенности - это как бы предупреждение о бесконечности познания.
Из этого следует, что вклад науки в необратимую эволюцию познания состоит в постижении четырехмерного мира, в постижении его динамической природы, в последовательном постижении движения как формы существования материи. Этапы такого постижения характеризуют прежде всего самые крупные рубежи истории науки, ее генеральную периодизацию, наиболее радикальные научные революции. Таков был генезис перипатетической науки, в котором статическая гармония своими апориями уже указывала контуры их динамического переосмысления. Таков был генезис классической науки XVII - XIX вв., сделавший подвижным все мироздание за вычетом статической схемы силовых взаимодействий - вневременных actio in distance. Но переходы от статического аспекта природы к динамическому были не только моментами подобных радикальных преобразований картины мира. Они происходили и внутри больших периодов, в их рамках, и, таким образом, характеризуют не только критические этапы истории науки, но и ее органические отрезки. Это в сущности обязывает поставить слово "органические" в кавычки; они были подготовкой, частичной реализацией, результатами кризисов.
Как уже говорилось, в рамках классической науки XVII - XIX вв. наиболее важной внутренней коллизией была коллизия механики и теория поля. Если мы уже назвали диалогом Ньютона и Аристотеля коллизию динамической механики и вневременной схемы взаимодействий в "Началах", то новую коллизию можно назвать диалогом Ньютона и Максвелла. Она была действительно новой: первая была обращена как будто в прошлое, вторая - в будущее, собеседниками Ньютона был в первом
469
случае мыслитель IV в. до н. э., а во втором - мыслитель второй половины XIX в. п. э. Но вместе с тем коллизия была единой, диалог с Максвеллом был продолжением диалога с Аристотелем. Однако произошла инверсня: Ньютон стал сейчас адептом вневременной, следовательно, исключавшей движение, статической гармонии. А что касается динамической тенденции, то и в первом случае статическая тенденция уже сочеталась с ней; у Аристотеля уже была динамическая концепция, только она была отнесена к насильственным движениям, нарушающим статическую гармонию, тела двигались по отношению к неподвижной конфигурации естественных мест, на которое было натянуто пространство. У Ньютона пространство уже не натянуто на неподвижные точки и поверхности тина центра мира и концентрических сфер. Ньютон идет не от неподвижного абсолютного пространства к абсолютному движению, а наоборот: критерий абсолютного движения - появление сил инерции при ускорении движения. Из такого эффекта выводится абсолютное движение, а уже из него - абсолютное пространство. Абсолютное время выводится также из локального эффекта, из неограниченного возрастания скорости, т.е. отношения бесконечно малого приращения пути к приращению времени при движении тела под влиянием приложенной силы, бесконечной скорости распространения сил. Электродинамика отказалась от бесконечной скорости распространения электромагнитного поля, и теперь она была динамической стороной в споре с механикой, которая сохранила бесконечные скорости и, соответственно, абсолютное время. Коллизия была снята подчинением первой программы "Начал" определения положения тел второй программе - вернее, тому, что из нее выросло, - теории поля.
Теперь можно несколько ближе подойти к понятию завершения картины мира. Это отнюдь не завершение в смысле возвращения в гавань или аристотелевского возвращения в естественное место. Это не ликвидация апории, это ее переход в новую апорию. Это похоже на пушкинское определение белых ночей: вечерняя заря одной эпохи сливается с утренней зарей другой эпохи. Некоторая величина - инвариант, определяющий данную картину мира, уступает место другой величине, а сама остается инвариантом "ограниченной годности". Соответ
470
ственно некоторая апория, коллизия инварианта и преобразования, оконтуривается, приобретает четкие границы, а общей апорией становится иная коллизия. Таким образом один внутренний диалог сменяется другим диалогом. В этом и состоит завершение. С такой точки зрения, завершаемые теории, отходящие в тень ограниченных апроксимаций (область подлинного "завершения"), как и завершающие, кажутся уже не столько сменяющими друг друга позитивными конструкциями, сколько последовательно модифицирующими вопросами. Однако апории и вопросы неотделимы от ответов, и Томас Кун совершенно справедливо связал понятие научной революции с входящими в парадигму позитивными принципами. История науки является историей науки потому, что ее элементы - это адекватные ответы на вопросы об истине. Она является историей науки потому, что каждый ответ является и вопросом.
Как эта структура научной революции реализуется в теории относительности?
Коллизия теории относительности и квантовой механики когда-то казалась внешней для теории относительности. Теперь она представляется внутренней. Диалог Эйнштейна с Бором переходит в диалог Эйнштейна с самим собой. Такой диалог - не совсем символ. Он реализовался в репликах Эйнштейна, вошедших в его автобиографические заметки 1949 г. Эйнштейн высказывает критическое замечание в адрес теории относительности: изменение масштабов и часов не выводится из их атомистической структуры [10]. Каркас мировых линий е инвариантом - четырехмерным расстоянием - оторван от более общих законов, определяющих существование частиц и их взаимодействия. Коллизия теории относительности и квантовой механики - основная апория теории элементарных частиц - оказывается существенным содержанием неклассической науки, когда мы спрашиваем себя: какая новая апория сменила классическую? Тем самым неклассическая наука становится неклассической не только по своему содержанию, но и по стилю, по структуре, по наличию вопрошающего аккомпанемента позитивных констатации. В этом смысле неклассическая нау
471
ка, завершая классическую, как бы делает последнюю более "классической", разъясняет те элементы старой теории, которые представлялись противоречивыми. Если придерживаться такого взгляда на "завершение", если видеть в нем научную революцию, то квантовая механика является таким же завершением классической науки, как и теория относительности. Квантовая механика по-иному сняла коллизии первой задачи "Начал" и второй задачи, коллизию механики и теории поля, отождествив в весьма парадоксальной форме поле с дискретными телами. Неклассическая наука модифицировала основную апорию классической науки своими обоими потоками и теорией относительности и квантовой механикой. Подобно тому как классическая наука модифицировала основную апорию перипатетизма.
10 См.: Эйнштейн, 4, 280.
Завершения научных картин мира - научные революции - не были бы звеньями необратимого прогресса науки, если бы оставалась возможность возврата к завершенным и тем самым модифицированным концепциям мироздания и их реставрации. Основой необратимости познания служат прежде всего философские результаты научных революций, их реконструирующий эффект, меняющий исходные представления о мире и наиболее общие логические и гносеологические нормы. Резонанс научных революций модифицирует не только частные результаты, но и потенциал познания. Человечество может вернуться к старым идеям (так, как Коперник вернулся к идеям античного гелиоцентризма), но круг, возвращающий мысль к ее давним антецедентам, проходит выше по потенциалу познания, круг оказывается витком спирали, и в этом смысле возврата в исходную точку не происходит. Представление об истории науки как о необратимом процессе основано на весьма релятивирующей оценке так называемых "провозвестников" и "предшественников", на учете неповторимости исторических событий. Основная оценка посылки теории необратимого времени реальное различие между раньше и позже, существование стрелы времени справедлива не только для истории Космоса, но и для истории его познания. Представление о завершении, как включении в познание радикально новой проблемы, новой апории, новых путей ее решения - одно из условий подобной концепции необратимости истории науки.
472
Но здесь еще одна сторона дела. Космическая эволюция необратима в силу однонаправленной возрастающей во времени сложности мироздания. Познание космоса необратимо в силу возрастающего по адекватности отображения сложности бытия. История науки как процесса познания - необратима. Но относится ли это к историографии, к самому процессу исторического анализа, к судьбам истории науки как исторической дисциплины? Ведь для историка путешествие во времени вспять - его профессия.
Все дело в том, что каждое новое путешествие историка в прошлое открывает перед ним новую картину. Историк реконструирует эту картину, исходя не из тех или иных субъективных или групповых симпатий - это бы как раз сделало историографию максимально обратимой и лишило бы ее сквозного необратимого подъема. Картина прошлого реконструируется потому, что ретроспекция открывает в прошлом более глубокий слой, более глубокую и сложную систему причинных связей, большее число сближений и разграничений, большую многоплановость - этот историко-научный эквивалент геометрической размерности. Экскурсии в прошлое воздействуют на систему отсчета. После того как выяснилось, что классическая картина мира - это отображение сравнительно небольших скоростей, уже нельзя вернуться к фразе Попа "бог сказал: да будет Ньютон...", если этой фразе придавать роль историко-научной концепции. Историография в целом, открыв подлинные движущие силы социальных трансформаций, уже не может вернуться к провиденциализму.
Но такая необратимость историографии сравнительно тривиальна. Нетривиальна ее связь с необратимостью объекта научной историографии, с необратимостью самого процесса познания. Такая связь позволяет не только говорить о некотором общем, необратимом направлении исторического анализа науки, но и выяснить, каково это направление.
Уже само слово "направление" означает, что мы вводим в проблему некоторую геометрическую аналогию. Мы рассматриваем познание как пространство констатации, определений, объяснений, оценок, ориентированное какой-то системой отсчета, какими-то осями. Такие оси - определенные базовые направления познания, линии преем
473
ственного развития основных концепций мироздания. Они позволяют говорить о близости тех или иных тенденций базовым линиям, упорядочить множество исторических фактов, сделать их предметом исторических оценок. Система отсчета непосредственно зависит от современной ретроспекции. Сейчас неклассическая ретроспекция заставляет менять такие базовые понятия, как перипатетическая наука, классическая наука, механика, теория поля... Происходит нечто, напоминающее искривление координат, искривление пространства. Если уж продолжить такую аналогию, то изменение историко-научного анализа и его системы отсчета напоминает переход от декартовых координат к более общей системе отсчета. По-видимому, воздействие неклассической науки на историческую ретроспекцию направляет историко-научный анализ на подобное обобщение исходных направлений, на общие, исходные, основные принципы и методы познания, трансформация которых придает процессу постижения мира необратимый характер. Такое направление соответствует гносеологической функции истории науки и техники, на которую указал В. И. Ленин в "Философских тетрадях" [11]. Если история науки и техники так близка диалектической теории познания, то эволюция базовых направлений - гносеологической системы отсчета научных теорий - становится объектом историко-научного анализа.
11 См.: Ленин В. И. Полн. собр. соч., т. 29, с. 229.
Это не значит, что объектом становятся только такие исходные генеральные принципы и методы познания и их трансформации - научные революции. Познание идет по спирали, происходит повторение кругов, в каждом круге развитие науки включает частные отрасли и проблемы, применение и эффект науки. Но каждый круг готовит переход к следующему, более высокому кругу - научной революции, и история науки, включая все детали научного прогресса, становится все в большей степени учением о подготовке, содержании и результатах научных революций.
Мне кажется, отношение теории относительности к классической науке, которое часто и с полным основанием именуют завершением и которое делит право на такой титул с квантовой механикой, бросает свет на более об
474
щую проблему - на роль необратимого преобразования исходных коллизий каждого периода, на роль научных революций и на отношение к повторяющей свои круги, но включающей новые и новые уровни, необратимой спиральной "мировой линии" познания. При этом, по-видимому, понятие завершения требует некоторого разграничения: смысл этого понятия модифицируется, когда речь идет о теории относительности, о квантовой механике и о современных квантово-релятивистских тенденциях в теории элементарных частиц. В случае теории относительности классическая физика становится законной для определенных масштабов апроксимаций. При этом постулаты классической физики в указанных масштабах не претерпевают внутренней модификации, а вне этих масштабов представляются целиком неприемлемыми. В нерелятивистской квантовой механике соотношение классических и неклассических понятий иное. Здесь классические понятия и образ классического тела, освобожденного от корпускулярно-волнового дуализма, - необходимое условие самой формулировки неклассической теории [12]. Насколько можно судить о квантовой релятивистской теории, здесь соединяются оба тина завершения: квантовые критерии, корпускулярно-волновой дуализм, распространяются на поле, взаимодействующее с данным; классические постулаты в своей квантовой функции, т.е. как условие неклассических соотношений, получают ограниченное применение, они сохраняют указанное значение в области, где можно игнорировать релятивистские эффекты. Конечно, во всех случаях речь идет о завершении классической пауки как сложного фарватера познания, пронизанного апориями, незавершенного по своему основному содержанию.
12 См.: Ландау Л., Лифшиц Е. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. 2-е изд. М., 1963, с. 15-16.
Необратимость подобных завершений, необратимость процесса познания в целом; "стрела времени" в истории науки, вытекает из того, что при повторяющихся кругах познания необратимо эволюционирует его арсенал. В. Паули в предисловии к новому изданию своей книги о теории относительности возражает против оценки последней как завершения классического детерминизма, в отличие от начинающей новую неклассическую эпоху
475
квантовой механики. Паули говорит о теоретико-групповых свойствах пространства, анализ которых и их обобщение в теории относительности сделали возможной квантовую физику в ее современной форме [13]. Новое представление о связи теоретико-групповых соотношений с физической реальностью - это пример "погружения разума в самого себя", при котором он испытывает больше трудностей, "чем при продвижении вперед", о чем писал Лаплас в "Аналитической теории вероятностей". Противоречия и апории перипатетической физики были преодолены радикальным обновлением логико-математического аппарата и общих представлений о мире, достигнутом в классической науке. Это было титаническим усилием разума, преодолением титанических трудностей погружения разума в самого себя. Не меньшим усилием была теория относительности, освобождающая пауку от апорий классической физики и в этом смысле оказавшаяся ее завершением.
Эйнштейн и Фарадей
Со времени обоснования теоретической физики Ньютоном наибольшие изменения в ее теоретических основах, другими словами, в нашем представлении о структуре реальности, были достигнуты благодаря исследованиям электромагнитных явлений Фарадеем и Максвеллом.
Эйнштейн
Способ, которым Фарадей использовал свою идею силовых линий, чтобы координировать явления электромагнитной индукции, доказывает, что он был математиком высокого порядка - одним из тех, у кого математики будущего могут черпать ценные и плодотворные методы.
Максвелл
13 См.: Жизнь науки. Антология вступлений к классике естествознания. М., "Наука", 1973, с. 573.
По отношению ко времени, когда Максвелл писал приведенные строки, Эйнштейн был одним из таких математиков будущего. Больше, чем кто-либо, он превратил математику из науки, в которой, по словам Бертрана Рассела, "мы никогда не знаем, о чем говорим, и никогда не знаем, верно ли то, что мы говорим", в науку, обладающую критерием истины. Иначе говоря, в науку о бытии. Принцип бытия, каким он выкристаллизовался у Эйнштейна и каким он представляется в прогнозах дальнейшего развития идей Эйнштейна, означает для математики, что ее выводы и, более того, аксиомы являются не только основой "внутреннего совершенства" картины мира, но обладают "внешним оправданием" или по крайней мере ищут "внешнего оправдания", экспериментального, эмпирического сенсуального подтверждения.
Если говорить о геометрии, то она в руках Эйнштейна превратилась из учения о "небытии" в том смысле, который придал этому слову Демокрит, т.е. из учения о пустом, сенсуально непостигаемом пространстве, в учение о бытии. Бытии, нетождественном демокритову "бытию" - атомам, частям гомогенной материи, движущимся в пустоте. Геометрия стала учением о гетерогенном бытии.
477
О физическом поле, которое в работах Фарадея стало таким бытием.
Демокритово "небытие", пустое пространство - необходимая часть реального мира, потому что без него нельзя себе представить движение атомов. Для античной атомистики и для ее позднейших адептов и реформаторов пустое пространство - это совокупность прошлых и эвентуальных, будущих положений атомов. Эвентуальных и поэтому сенсуально не регистрируемых, предоставленных чистой геометрической мысли, которая здесь конструирует свои объекты.
Декарт устранил различие между "бытием" и "небытием" Демокрита и соответственно между физикой и геометрией. Материя геометризировалась, потеряла все свойства, кроме протяженности, была отождествлена с пространством, но и пространство в свою очередь "физикализировалось", его части приобрели непроницаемость, начали двигаться по отношению друг к другу, стали телами.
Несколько аналогичной и в то же время обратной по направлению была другая научная революция, стремившаяся объединить демокритово "бытие" и демокритово "небытие", физику и геометрию. Само "небытие" однородное и бескачественное, само пространство - арена чисто геометрических конструкций - приобрело сенсуально постижимые, экспериментально регистрируемые предикаты, отличающие одну точку пространства oт другой. При этом пространство уже не отделяется от времени, поскольку речь идет о событиях в каждой его точке, об актуальных, а не эвентуальных событиях, происходящих не в спекуляции, а в определенные моменты.
В статье "Относительность и проблема пространства" Эйнштейн говорит об исторической подготовке и реализации этой повой концепции бытия [1].
1 Эйнштейн, 2, 744-759. Эта статья была напечатана в качестве приложения к 15-му английскому изданию книги "О специальной и общей теории относительности". В предисловии к этому изданию Эйнштейн писал:
"В этом издании я добавил Приложение V, в котором изложил свои взгляды на проблему пространства вообще и па изменения наших представлений о пространстве, возникающие под влиянием релятивистской точки зрения. Мне хотелось показать, что пространству и в'ремени нельзя с необходимостью приписать раздельное существование независимо от действительных объектов физической реальности. Физические объекты находятся не в пространстве, но эти объекты являются пространственно протяженными. На этом пути концепция "пустого пространства" теряет свой смысл".
478
В механике Ньютона пространство и время, с одной стороны, и материальные частицы, с другой - существуют раздельно.
"При этом существенным обстоятельством, - пишет Эйнштейн, - является то, что "физическая реальность", существующая независимо от познающих ее субъектов, представлялась состоящей, по крайней мере в принципе, из пространства и времени, с одной стороны, и из постоянно существующих материальных точек, движущихся по отношению к пространству и времени, с другой. Идея независимого существования пространства и времени может быть выражена следующим образом: если бы материя исчезла, то остались бы только пространство и время (своего рода сцена, на которой разыгрываются физические явления)".
Переход от такого представления о пространстве и времени как о сцене, на которой разыгрываются физические явления, к новому представлению, состоит в утверждении: когда физические процессы не разыгрываются, сцены нет, она не существует, Это кажется некоторым возвратом к картезианской концепции пространства, последнее сводится к протяженности тел и без тел не существует. Теория относительности Эйнштейна примыкает к идее неразрывности: 1) пространства и времени, т.е. "сцены", и 2) "разыгрывающихся явлений" - физических процессов, обладающих сенсуальной постижимостью и поэтому становящихся явлениями. Она примыкает в этом смысле к общей тенденции классического рационализма, которая вела его к науке, к слиянию рационального, спекулятивного анализа с сенсуальным постижением мира. Но теория относительности в то же время исходит из тенденции противоположного направления по сравнению с физикой Декарта.
Декарт свел пространство к протяженности тел - физических объектов, которые движутся по отношению друг к другу. У Декарта нет общего, привилегированного тела отсчета. Но заполняющие пространство и тождественные
479
частям пространства тела - механическая картина мира в ее картезианском варианте - в XIX в. оказались недостаточным физическим представлением, недостаточным для объяснения новых открытых в то время явлений. Понадобилось совершенно новое, полевое представление. Здесь уже пространство и время приобретают физическое бытие не потому, что они заполнены телами и их движениями - актуальными (физика Декарта) или эвентуальными (все концепции, допускавшие реальность пустоты). Здесь, напротив, тела представляются сгустками пространства, обладающего в каждой точке некоторыми физическими, экспериментально обнаруживаемыми свойствами.
Динамическими свойствами. Воздействием на тела. Пространство - это не сумма тел, а сумма точек, в которых тела получают импульсы. Такова концепция силового поля. Существует ли оно независимо от этих тел? Существует ли помимо тел, фигурирующих в механике, другая физическая субстанция? На эти вопросы и ответила устами Фарадея наука XIX в. Ответила утвердительно. Тогда появился другой вопрос: не является ли эта субстанция сама всеобъемлющим телом, обладающим функцией других тел, способным служить телом отсчета? На этот вопрос ответила устами Эйнштейна наука XX в. Ответила отрицательно.
Несколько замечаний о генезисе теории поля как физической субстанции.
Ньютон говорил в "Началах" о двух проблемах. Первая - определение положений тел по заданным силам. Это исходный пункт механики, которая не проникает в причины сил. Вторая проблема - определение сил по заданному расположению тел. Это исходный пункт теории поля, физики в собственном смысле. Физики как области механики, если силы сводятся к перемещению тел и толчкам со стороны тел в каждой данной точке. Физики, независимой от механики, если импульс существует в данной точке и в данный момент без сведения его к кинетическим процессам, в которых участвуют некие непроницаемые тела.
Фарадей создал концепцию силового поля, которая в конце концов, развиваясь, привела к представлению о процессах, в которых тела вовсе не участвуют, где одно силовое поле - электрическое - своим изменением вы
480
зывает к жизни другое поле - магнитное и, наоборот, возникающие при этом электромагнитные волны демонстрируют независимость реального физического поля от поведения и наличия тел в точке, где появляется поле.
В рамках атомистического представления, т.е. в картине дискретных тел, движущихся в пустоте, концепция континуальной физической среды появилась сначала как формальный образ распределения в пространстве и во времени некоторых средних величин, например средней скорости молекул, т.е. температуры. Приведем несколько выдержек из уже цитировавшейся статьи Эйнштейна "Относительность и проблема пространства".
После упоминавшейся уже концепции пространства и времени как "сцены" Эйнштейн продолжает:
"Эта точка зрения была преодолена в результате возникновения новых идей, которые сначала, казалось, не вносили никаких изменений в проблему пространства-времени, а именно: в результате появления понятия поля и возникновения требования заменить им в принципе понятие частицы. В рамках классической физики понятие поля появилось как вспомогательное понятие в тех случаях, когда вещество трактовалось как некоторый континуум. Например, при рассмотрении теплопроводности в твердом теле состояние этого тела описывалось путем задания температуры в каждой точке тела для каждого определенного момента времени. Математически это означает, что температура Т представляется как функция пространственных координат и времени t (поле температуры). Закон теплопроводности представляется как некоторое локальное соотношение (дифференциальное уравнение), которое охватывает все частные случаи передачи тепла. Температура здесь представляет собой простой пример понятия поля. Это некоторая величина (или некоторый комплекс величин), являющаяся функцией координат и времени" [2].
2 Эйнштейн, 2, 750-751.
Подобные представления о поле укладывались в рамки картины дискретных тел как участников игры на пространственно-временной сцене. Поля располагались в весомых телах и указывали на состояния частиц, из которых сложены эти тела. "На ранней стадии развития понятия поля, - пишет Эйнштейн, - считалось, что там,
481
где нет вещества, не может существовать и поля. Однако в первой четверти девятнадцатого столетия было показано, что явления интерференции и распространения света могут быть объяснены с изумительной ясностью, если свет рассматривать как волновое поле, совершенно аналогичное полю механических колебаний в некотором упругом твердом теле. Таким образом, возникла необходимость ввести поле, которое могло бы существовать в пустом пространстве, в отсутствие весомой материи" [3].
Тем самым было предрешено освобождение концепции поля от прямой связи с механическими моделями. Такая прямая связь состояла в кинетических моделях движений некоторых тел, причем непрерывно распределенные в пространстве физические величины обозначают состояние этих тел, их поведение в пространстве и во времени Но существовала другая связь континуального поля с механикой - с континуальными механическими представлениями, с гипотезой некоторого заполняющего все пространство тела, т.е. с эфиром. Механика эфира могла заключаться либо в смещениях одних частей эфира относительно других частей (концепция увлечения эфира движущимися телами), либо в смещениях тел относительно неподвижного эфира; в этом случае эфир рассматривается как привилегированное тело отсчета, к которому отнесено движение тела (концепция Лоренца).
Концепция эфира сохранялась в течение второй половины XIX в., несмотря на то, что электродинамика Максвелла уже содержала в зародыше новую концепцию поля. Создание электромагнитной теории света в сущности уже продемонстрировало возможность объяснить явления без механических моделей. "Один психологический эффект этого огромного успеха состоял в том, что концепция поля в противоположность механической картине классической физики постепенно приобретала все большую самостоятельность" [4].
3 Эйнштейн 2, 751.
4 Ibid.
Но континуальное, по существу также механическое, представление сохранялось. Идея эфира как общего не-подвижпого тела отсчета для весомых тел либо как тела отсчета для самих частей, увлекаемых движущимися телами, сохранялась. Когда оказалось, что обе концепции эфира противоречат результатам эксперимента, теория поля потеряла связь и с этой континуальной классической картиной.
482
Теперь, познакомившись с некоторыми особенностями эволюции представлений о поле, можно вернуться к Фарадею и отчетливее увидеть, что в его творчестве было вопросом, адресованным современной науке. Прежде всего это мысль об атомах как о центрах физических объектов, охватывающих все пространство, в котором распространяются силовые поля. Атом Фарадея непротяженный точечный центр, который не существует, если нет исходящих из него силовых линий. Фарадей обозначает через а непротяженный центр сил, а через т - поле. Атом - это не нечто независимо существующее, а конец силовых трубок. "Поэтому, - пишет Фарадей, - для меня а, или ядро, исчезает, а вещество состоит из сил, или m; в самом деле, какое представление мы можем составить себе о ядре независимо от его сил? Все наши наблюдения и знания об атоме, самое наше воображение ограничиваются представлениями о его силах: на какую же мысль можно еще опереть наше представление о некоем а, независящем от признанных сил? Мозг, только что приступивший к этому вопросу, возможно, найдет затруднительным думать о силах материи, независимых от чего-то отдельного, что должно называться материей, но, конечно, гораздо труднее и даже невозможно думать или воображать эту материю независящей от сил. Но силы нам известны, и мы узнаем их в каждом явлении Вселенной, а отвлеченную материю - ни в одном; зачем же тогда предполагать существование того, чего мы не знаем, чего мы не можем себе представить и для чего нет никакой научной необходимости?" [5]
5 Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству, т. II. М. - Л., 1951, с. 400.
Таким образом, Фарадей переходит от чисто кинетической концепции материи Декарта к динамическому представлению: атом - это нечто связанное с другими атомами силовыми линиями, и именно в этих линиях - бытие атома. Материя, не обладающая динамическими свойствами, лишена в принципе сенсуальной постижимости: "Все наши наблюдения и знания об атоме ограничиваются представлениями о его силах". Здесь еще раз
483
видна сенсуальная, эмпирическая компонента рационализма. Заполнение пространства материей, лишенной иных свойств, кроме пространственных, лишенной индивидуализации тел, - это чисто мысленная операция, здесь нечего делать экспериментатору. Следует обратить внимание на эту в общем ускользавшую от внимания связь экспериментального гения и экспериментального темперамента Фарадея с произведенным его "Экспериментальными исследованиями по электричеству" переворотом в представлениях о физической субстанции. Субстанция, обладающая сенсуально постижимыми и экспериментально регистрируемыми свойствами, - это для Фарадея совокупность силовых линий.
Форма атома, продолжает Фарадей, обозначает только относительную интенсивность направленных в разные стороны сил.
"Если сила направлена от данного центра единообразно во все стороны, тогда поверхность равной интенсивности силы будет сферой. Если же эти силы убывают с расстоянием по-разному в разных направлениях, тогда поверхность равной интенсивности, соответствующая форме атома, может быть поверхностью сфероида или любого другого геометрического тела. Отсюда вытекает взаимная проницаемость материи. Границы каждого атома простираются по крайней мере до границ Солнечной системы.
Высказанный здесь взгляд на строение материи, по-видимому, неизбежно влечет за собой вывод, что материя заполняет все пространство, на которое распространяется тяготение (включая Солнце и его систему), ибо тяготение есть свойство материи, зависящее от некоторой силы, и именно из этой силы состоит материя. В этом смысле материя не просто взаимно проницаема, но каждый атом простирается, так сказать, на всю Солнечную систему, сохраняя свой центр сил" [6].
6 Там же, с. 403.
Этот взгляд отнюдь не однозначная и позитивная физическая концепция. Это программа, адресованная будущему. Конкретная физическая схема магнитных сил с продольным натяжением и поперечным распором не реализовала указанной программы. Только сейчас мы подходим к представлению об элементарных частицах, бытие
484
которых обусловлено их взаимодействием. Разумеется, то, что в наше время говорят об элементарных частицах, очень далеко от фарадеевой концепции динамических центров. Но сейчас, по-видимому, придется оставить представление о "голой" частице, которая существует в отсутствие других частиц, в отсутствие полей. В своем отличии от простой кинетической схемы: в пустоте движутся независимые в своем бытии частицы - концепция Фарадея была обращена в будущее.
Она и сейчас обращена в будущее. В будущее теории относительности и квантовой механики. Их будущее, как мы знаем, в синтезе, контуры которого сейчас еще неясны. Сравнительно ясной представляется связь между статистическими, вероятностными, квантовыми закономерностями микромира и динамическими, точными, релятивистскими закономерностями макромира. Менее ясен характер ультрамикросконических закономерностей. В пространственно-временных областях атомного масштаба мы встречаем совершенно новое, неизвестное классической науке соотношение между: 1) полем - преображенным, обретшим физическое бытие демокритовым "небытием" и 2) демокритовым бытием - частицами. Волновое поле - это поле вероятностей: простая функция амплитуд его колебаний представляет собой вероятность пребывания частицы в данной точке в данный момент. Это кажется поворотом от фарадеевой концепции поля к старой, формальной. Поворотом от фарадеевой концепции пространства, ставшего физической реальностью, к старому "небытию", где распределены сенсуально нерегистрируемые математические, а не физические значения поля. Таким было поле в физике до Фарадея. Теперь можно рассматривать поле как распределенные в пространстве и во времени значения вероятности пребывания частицы, как некоторое формальное построение. Так смотрели на волны де Бройля сторонники чисто корпускулярного представления. С другой стороны, существовала континуально-волновая картина, в которой волновое поле уподоблялось классическому волновому процессу в некоторой среде. Принцип дополнительности Бора приводит к совершенно новой концепции поля: и корпускулярный и волновой аспекты - это компоненты физической реальности. Поле вероятностей реально участвует в физических процессах, волны де Бройля дифра
485
гируют и интерферируют, они не в меньшей степени наблюдаемы, чем какие-либо другие физические объекты. И тем не менее это реальное поле есть поле вероятностей.
Понятие вероятности становится еще более физическим, когда говорят о закономерностях ультрамикроскопического мира. Здесь речь идет не только о вероятности того или иного поведения частицы (ее пребывания в данной точке, ее импульса и т.д.), но и вероятности ее бытия, ее трансмутации, ее распада или возникновения.
Таким образом, для нашего времени сохраняется некоторый аналог старой тенденции - превращение понятия поля из математическо-формального понятия в физическое. Но сейчас разговор о более общей тенденции - превращении самой математики или по крайней мере некоторых ее разделов, проблем, концепций и методов в физически содержательные концепции и методы. Наиболее эффектное воплощение такой тенденции - общая теория относительности, в которой чисто математическая проблема перехода от евклидовой геометрии к неевклидовой приобретает критерий истины, становится физически содержательной проблемой, получает "внешнее оправдание".
И здесь мы естественно вспоминаем процитированное в эпиграфе замечание Максвелла и другие его замечания о математическом методе Фарадея. Сам Максвелл в своем докладе "О соотношении между физикой и математикой" говорил об области, "где Мысль сочетается с Фактом" и где математические выводы нужно рассматривать как объективные факты [7].
7 Максвелл Дж. К. Статьи и речи. М., 1968, с. 4-5.
Электродинамика Максвелла была реализацией того, что ее создатель назвал "математическим методом Фарадея". Его триумфом в XX в. была теория относительности. Его перспективы связаны с дальнейшим развитием этой теории.
486
Эйнштейн и Мах [1]
Уверенность в существовании внешнего мира независимо от познающего субъекта лежит в основе всего учения о природе.
Эйнштейн
Что мне не нравится... это общая позитивистская позиция, которая, с моей точки зрения, является несостоятельной и ведет к тому же самому, что и принцип Беркли - esse est per-cipi.
Эйнштейн
Это мнение я долгое время считал в принципе правильным. Оно неявным образом предполагает, однако, что теория, на которой все основано, должна принадлежать тому же общему типу, как и ньютонова механика: основными понятиями в ней должны служить массы и взаимодействия между ними. Между тем нетрудно видеть, что такая попытка решения не вяжется с духом теории поля.
Эйнштейн. "О принципе Маха"
Когда идет речь о философских симпатиях Эйнштейна, особенно важным становится столь характерное для его духовного развития разграничение впечатлений, оставшихся эпизодами личной жизни, и впечатлений, вошедших в русло действительной подготовки научных открытий Эйнштейна.
Кроме того, следует отметить очень своеобразное отношение Эйнштейна к философской литературе. Это звучит немного парадоксально, но Эйнштейн приписывал лишь чисто эстетическую ценность многим философским трудам, придавая большую философскую и научную цен
1 В этой главе отношение Эйнштейна к Маху рассматривается, по преимуществу, со стороны эволюции теории относительности в направлении к последовательной полевой теории, что для Эйнштейна означало - в направлении к единой теории поля. Наиболее новое (с использованием ранее не известных по своему содержанию писем Эйнштейна) изложение эволюции взглядов Эйнштейна на концепции Маха см.: Holton G. Mach, Einstein, and the Search for Reality (Boston Studies in the Philosophy of Science), v. VI, New York, 1970, p. 165-199.
ТЕЛЕГРАМКанал с обзорами, анонсами новинок и книжными подборками
Книжный Вестник
Бот для удобного поиска книг (если не нашлось на сайте)
Поиск книг
Свежие любовные романы в удобных форматах
Любовные романы
Детективы и триллеры, все новинки
Детективы
Фантастика и фэнтези, все новинки
Фантастика
Отборные классические книги
Классика
ВКОНТАКТЕБиблиотека с любовными романами, которая наверняка придётся по вкусу женской части аудитории
Любовные романы
Библиотека с фантастикой и фэнтези, а также смежных жанров
Фантастика
Самые популярные книги в формате фб2
Топ фб2
книги