Филисофия науки. Выпуск 6

Российская Академия Наук Институт философии

ФИЛОСОФИЯ НАУКИ ВЫП. 6

Москва 2000

ББК 151.1

УДК–100

Ответственный редактор :

доктор филос. наук А. П. Огурцов, доктор филос. наук В. М. Розин

Рецензенты:

доктор филос. наук Б.Г.Юдин

кандидат филос. наук П. Д. Тищенко

Ф–56 Философия науки. Вып. 6. — М., 2000. —000 c.

Очередной выпуск ежегодника ИФ РАН "Философия науки" состоит из трех разделов. В первом разделе публикуются материалы Смирновских чтений 1999 г., в которых исследуются теоретико-методологические проблемы современной науки. Во втором разделе собраны статьи, в которых анализируются философские проблемы социальных наук. Третий раздел посвящен историческим путям философии науки в 19 и 20 вв. Философия науки представляет собой область междисциплинарных исследований, в которых наряду с методологами науки принимают участие и специалисты в тех или иных областях ночного знания. Им и адресуется данный Ежегодник.

ISBN 5–201–02036–4 ^© ИФРАН, 2000

Оглавление

I. Теоретические проблемы философии современной науки (материалы Смирновских чтений)

Севальников А.Ю. О некоторых тенденциях в интерпретации науки

Мамчур Е.А. Принцип "арациональности" и границы социологии познания.

Эрекаев В.Д. Некоторые следствия ЭПР-парадокса

Казютинский В.В. Инфляционная космология: теория и научная картина мира

Печенкин А.А. Модальная интерпретация квантовой механики.

Липкин А.И. О месте моделей в современной физике.

Левич А. И. Природные референты "течения" времени.

II. Философия социальных наук

Сачков Ю. В. Научный метод и познание социальных явлений.

Абрамова Н.Т. Коммуникация и традиция.

Меркулов И. П. Феномен сознания: когнитивные истоки культуры.

Блюхер Ф. Н. Время в истории.

Никитаев В. В. К онтологии множественности миров.

Давыдов Ю. Н. Античная предыстория социальной науки.

III. Из истории философии науки

Огурцов А.П. Философия науки 20 века: успехи и поражения (статья 1).

Новиков А. А. Пять ипостасей русского интуитивизма.

Розин В.М. Опыт изучения творческого пути М.Фуко.

Маркова Л.А. Наука и логика смысла Ж.Делеза

раздел I теоретические проблемы философии современной науки

(Материалы III Смирновских чтений)

А.Ю.Севальников

О некоторых тенденциях в интерпретации науки

Мы переживаем эпоху krisiV’a, по-гречески — суда, судебного разбирательства. Глобальный перелом захватил и то, что породило современную цивилизацию, — науку. Речь идет не о тех очевидных трудностях, связанных прежде всего с общей экономической ситуацией, как-то: проблемы недофинансирования, износа материально-технической базы, оттока умов и т.п., а с процессами внутри самой науки.

Породив изначально великие надежды и мечты, сейчас она действительно испытывает кризис, но кризис совершенно особого рода. Нет, наука не исчезла, не “навсегда покинула нас” (В.Н.Тростников), она есть, развивается и по-прежнему определяет лицо цивилизации. Однако кризис существует, и это, прежде всего, кризис ее оснований, ее метафизических истоков, о которых хотели забыть, но которые вдруг неконтролируемо вырвались наружу. В этой ситуации крайне интересно проанализировать, что же происходит в этой области. Каковы истоки науки? Каков ее ценностный статус? Как оценить ту роль, что она сыграла в мировой культуре за последние три столетия? Как она в действительности соотносится с философией и религией? Вот далеко не полный перечень вопросов, которые всегда обсуждались в философии и которые необычайно широко обсуждаются в России последнее десятилетие.

То, что может быть увидено или схвачено, всегда зависит от того, где мы находимся и как высоко мы поднялись для своего обзора. Несмотря на все декларации об “объективности”, непредвзятости анализа, его “улов” зависит от изначальной точки зрения, того метафизического, мировоззренческого фундамента, на котором находится автор. Нашим отправным утверждением будет тезис М.Бубера из его работы “Религия и действительность”: “Истинный характер эпохи достовернее всего усматривается в преобладающем в ней типе взаимоотношений между религией и действительностью” [1, с. 346][1]. Физическую реальность исследует, прежде всего, естествознание, поэтому вопрос его соотношения с религией приобретает особую актуальность. Уже минуло десятилетие, как исчезли идеологические оковы, по этой тематике появилось невообразимое количество работ, так что вполне можно подводить некоторые итоги.

Сразу необходимо отметить, что академическая философия выступает далеко не в роли лидера. Гораздо раньше эта проблематика стала обсуждаться учеными, Церковью, мистиками, или просто любителями. В этих рамках можно отметить ежегодные конференцию “Наука, философия, религия”, проводимые, прежде всего, Объединенным Институтом ядерных исследований и Московской Духовной Академией, конференцию “Рождественские чтения” с секцией “Научная апологетика”, проводимую Московской Патриархией, регулярный семинар “Фундаментальная наука и духовная культура” Ю.С.Владимирова на физфаке МГУ. И только в последнее время появились два постоянно действующих семинара П.П.Гайденко и В.Н.Катасонова в Институте философии РАН, здесь же, правда, необходимо отметить и хороший сборник “Философско-религиозные истоки науки”, подготовленный коллективом сектора.

Можно выделить наиболее часто обсуждаемые вопросы, один из них — это вопрос генезиса современной науки. Эта тема давно привлекала внимание как зарубежных, так и отечественных исследователей. Сейчас эта тема приобрела второе дыхание и не в последнюю очередь из-за усилившейся критики науки.

Эта критика раздается не только из гуманитарных кругов, связанных прежде всего с философией постмодернизма, но и со стороны мистических, неоспиритуалистских групп, разного рода экологистских кругов и т.п. Упреки в адрес науки тесно переплетаются с критикой христианства. Исходя из библейского повеления: “Наполняйте землю, и обладайте ею, и владычествуйте над рыбами морскими, и над птицами небесными, и над всяким животным, пресмыкающимся по земле” (Быт. 1:28), подвергается критике понимание человека как образа Божия, человека, как владыки над природой. Согласно такой точке зрения, именно здесь лежат корни современного отношения к природе как объекту господства со стороны человека и именно с этим связывается “агрессивный и наступательный” характер современной западной цивилизации, приведшей человечество к экологическому кризису.

“Однако не забудем, — как справедливо отвечает на эту критику П.П.Гайденко, — что, согласно, библейскому повествованию, человек после грехопадения утратил ту первоначальную чистоту, которая была источником как его силы, так и его сочувственной близости ко всей живой твари на земле, благодаря чему он мог “пасти бытие”, если употребить известную метафору Хайдеггера, а не господствовать над ним как своекорыстный насильник” [2, с. 54][2].

Безусловно, современная наука родилась в лоне западноевропейской христианской цивилизации, но какова роль самого христианства, так сказать, “в чистом виде”, до сих пор остается дискуссионной.

В последнее время наибольшее распространение получило представление о том, что научную революцию в главных ее чертах определило возрождение герметической традиции в эпоху Ренессанса. Количество работ, посвященной этой теме, постоянно возрастает. Среди первых можно отметить исследования Ф.Йейтс, Р.Уэстмана, Дж.Макгуайра, П.Рэттанси.

В своей известной книге “Джордано Бруно и герметическая традиция” (1964) Йейтс говорит о “герметическом импульсе как движущей силе” возникновения классической науки, причем основой при этом явилась “алхимическая философия”. За годы, прошедшие со времени публикации, работа Йейтс прошла многостороннюю и придирчивую “проверку” историков науки, стремившихся подтвердить или опровергнуть содержащиеся в ней тезисы.

Ни у кого не вызывает сомнения принадлежность к герметической традиции Дж.Бруно, Парацельса, Ван Гельмонта, Джона Ди, Роберта Фладда, Фр.Патрици, целого ряда других представителей позднего Возрождения. Часто, в качестве возражения, утверждается, что собственно у истоков современной науки находятся совсем другие личности, прежде всего Коперник, Галилей, Кеплер, Ньютон, Декарт, Бэкон, которые весьма далеки по своему мировоззрению от оккультных наук. Тем не менее, как показывают современные исследования, такое утверждение далеко от истины. “Еще несколько лет назад никто и не подозревал о роли Ньютона в этом общем движении, направленном на renovatio европейской религии и культуры с помощью смелого синтеза оккультных традиций и естественных наук. Правда, Ньютон никогда не публиковал результаты своих алхимических опытов, хотя и объявил, что некоторые увенчались успехом. Его бесчисленные алхимические рукописи, неизвестные до 1940 года, недавно были детально проанализированы профессором Бетти Т.Доббс в ее книге “The Foundations of Newton Alchemy” (1975). Проф. Доббс сообщает, что Ньютон проводил в своей лаборатории опыты, описанные в обширной архимической литературе, “в таких размерах, в каких это не делалось никогда, ни до, ни после него” (Dobbs, c. 88) [3, с. 247][3]. По различным оценкам, объем алхимических рукописей, прошедших через его руки, был около 5000 страниц. “Полагают, что Ньютон был членом тайного общества алхимиков, но даже придумал себе алхимический псевдоним Ieova sanctus unus (Единый святой Иегова) — анаграмму своего имени Isaacus Neutonus” [4, с. 307][4]. Всеми авторами, изучавшими эту сторону деятельности Ньютона, подчеркивается его глубокое понимание алхимической проблематики. “С помощью алхимии Ньютон надеялся открыть структуру микроуниверсума, чтобы сопоставить ее со своей космологической системой. Открытие земного притяжения — силы, удерживающей планеты на орбитах, не удовлетворяло его до конца. Однако, несмотря на то, что он с 1669 по 1696 г. неустанно проводил опыты, ему не удалось найти силы, которые управляют корпускулами. Тем не менее, когда в 1679—1680 гг. он начал исследовать динамику орбитального движения, то применил к Вселенной свои “химические” концепции притяжения” [5, с. 247].[5]

Ньютон был уверен, что в алхимии существуют истинные тайны, скрытые от непосвященных, и которое “в наши дни… может быть возвращено с помощью опытов и еще более строгим способом…”. По мнению Доббс, “алхимическое мышление Ньютона было столь прочным, что он никогда не отрицал его значимости. В определенном смысле всю карьеру Ньютона после 1675 г. можно интерпретировать как постоянное усилие объединить алхимию и философию механики” [6, с. 247-248][6].

Элиаде, так же как и Доббс, приходит к выводу, что современная наука — результат брака герметической традиции с философией механики. Здесь мы не будем анализировать выводы М.Элиаде, сами по себе достаточно интересные и заслуживающие внимания. Мы остановимся на других заключениях, опирающихся на этот же материал. Речь идет о ряде публикаций и выступлений известного поэта, культуролога, одного из лучших российских знатоков западноевропейской алхимии Евгения Головина.

В послесловии к изданию Лавкрафта издательства “ГАРФАНГ” им делается попытка соотнесения “современного строя сознания с черно-магическим видением мира”, утверждается, что многие аспекты современной науки совпадают с доктринами и учениями черной магии. Эту же тему он развивает в весьма примечательном интервью для журнала “Элементы”. Его трактовка истоков современной науки, конечно, маргинальна, но, тем не менее, эпатируя публику, она приобрела определенную известность и поэтому есть смысл на ней остановиться. Воспроизведем часть этого интервью:

“Эл.: Мирча Элиаде… не раз указывал, что современный мир… во многих своих аспектах воспроизводит отдельные стороны сугубо герметического, алхимического мировоззрения, лишенного, однако, спиритуального измерения. Эта тема… весьма актуальна и требует дальнейшего развития. Как Вы… отметили, отцы позитивистского мировоззрения были одновременно любителями магии и оккультных наук. Взять к примеру Кеплера…

Е.Г.: Безусловно… Крайне интересен переход магического мировоззрения в мировоззрение научное. Иногда этот переход неуловим, как… у того же Кеплера, который был когда-то другом Роберта Фладда и придворным астрологом мистического императора Рудольфа Второго, но при этом он заложил основы сугубо современной астрономической картины мира. Если внимательно почитать Кеплера, то как раз открывается… весьма странное происхождение современной позитивистской науки… Другим представителем этого явления можно назвать Джона Ди, создателя теории “четвертого измерения”, написавшего глубокое исследование к “Началам” Евклида, знаменитого астронома и картографа. И в то же время Джон Ди — одна из исторических персонификаций доктора Фауста — является переходной фигурой от магии к позитивизму, он распят между магией и позитивистской наукой. Мне всегда было странно, как подобные люди могли это сочетать? Так уж ли несоединимо магическое мировоззрение с позитивистским?.. Есть серьезные основания считать современную науку очень точным продолжением черной магии, только если убрать… ее спиритуальный аспект. Я имею в виду негативную магию слова, орфического посвящения и невыносимо эсхатологический христианский аспект — сведение необозримого многообразия мира и миров к борьбе добра и зла. Если убрать все это у Роджера Бэкона, Альберта Великого и Парацельса, то мы получим весь инструментарий современной науки” [7, с. 50][7].

Такая точка зрения в принципе не нова, имплицитно она уже содержится в работах Йейтс, и позиция Головина лишь крайне и отчетливое выражение такой мысли. Историкам науки уже не раз приходилось подвергать критике воззрения подобного рода. “В качестве характерного примера можно сослаться на основательные “проверочные” исследования историка астрономии Уэстмена и историка физики Макгуайра, выпустивших книгу “Герметизм и научная революция”. Внимательно изучив восприятие коперниканства известными герметистами, Уэстмен пришел к выводу, что герметическая традиция сама по себе не создала ни “атмосферы”, ни связной аргументации, достаточных для того, чтобы склонить принадлежащих к ней деятелей к принятию гелиоцентрической альтернативы…

Макгуайр, внимательно изучивший возможное влияние на Ньютона “Герметического корпуса”, пришел к выводу, что, по сути дела, нельзя вообще говорить о герметизме как самостоятельном идейном течении: “Герметизм не был ни независимой исторической силой, ни обособленной интеллектуальной традицией, но… был почти всегда консолидирован и организован неоплатонизмом и распространялся благодаря оживлению последнего, так что неоплатонизм существует как независимая историческая реальность, чего нельзя сказать об интеллектуальных элементах герметизма” [8, 91-92][8].

Такие выводы подтверждаются и российским философом В.П.Визгиным, проведшим собственные исследования космологии Дж. Бруно. Позиция Визгина достаточно привлекательна, тонко нюансирована. Ему удается показать совместное влияние целого ряда традиций, где герметизм не был магистральным путем к науке нового времени. Не повторяя его известной аргументации, приведем выводы, которые нуждаются в дальнейшем развитии и подтверждении. “Да, магико-герметическое течение, столь широко распространенное и развившиеся в эпоху позднего Возрождения, сыграло свою роль в подготовке научной революции… Но, тем не менее, от спиритуализма, анимизма, и натуральной магии не было пути к новой науке, даже если бы вместе с этими учениями развился не только пантеизм, но и крайний атеизм… Герметический импульс расшатал традиционное христианство Запада, но наука возникла потому, что антихристианского срыва в восточный гностицизм при этом не произошло. И в этом уникальном событии свою роль сыграли и герметисты, и пуритане, и католики” [8, с. 140-141].

Е.А. Мамчур

Принцип “арациональности” и его границы [9]

Так называемое “допущение арациональности” было сформулировано Л.Лауданом с целью определить границы социологического подхода к анализу научного знания. Л.Лаудан выражает суть этого принципа следующим образом: “Социология познания может вступать в силу и применяться для объяснения научных идей только тогда, когда эти идеи не могут быть объяснены в терминах их рациональных достоинств” [1, p. 202][10] Иными словами, социологический анализ должен применяться лишь в том случае, когда речь идет о познавательных явлениях, которые не могут быть объяснены рационально. “Социология познания — только для девиаций” — так выразил сущность допущения арациональности У.Ньютон-Смит [2, p. 238][11]. Она должна и может применяться для объяснения появления и функционирования “плохой науки”, той, что “отклоняется” от прямого пути рациональности. “Хорошая” наука не нуждается в таком анализе: она может и должна быть объяснена с помощью когнитивных факторов. Появление, скажем, дарвинизма, с позиции принципа арациональности, не нуждается ни в каком социологическом объяснении, тогда как феномен “лысенковщины” требует социологического подхода.

Философами науки допущение арациональности было воспринято с энтузиазмом. Они решили, что в лице этого принципа найдено верное решение проблемы границ социологии познания. Дж.Р.Браун подчеркивает его позитивную роль в решении задачи рациональной реконструкции познавательного процесса, утверждая, что он направлен на то, чтобы максимально рационализировать познавательный процесс [3, 143][12]. Так же высоко оценивают его роль другие рационалистически ориентированные философы науки.

Руководствуясь принципом арациональности, философия науки в решении проблемы границ социологического подхода (к анализу знания), оказалась близка к традиционной социологии науки. Известный социолог Р.Мертон так определяет границы социологического подхода: “Центральным пунктом согласия всех подходов к социологии познания является тезис, согласно которому идеи имеют экзистенциальный (т.е. социальный) базис лишь в той мере, в какой они не могут быть определены имманентно (т.е. рационально)” [4, p. 516][13]. Эту точку зрения поддерживал и другой известный социолог науки — К.Манхейм. Он различал между имманентными и не-иммацентными идеями (подразумевая под имманентными идеями те, которые могут быть объяснены с привлечением только когнитивных факторов) и утверждал, что только не-имманентные идеи являются подходящим материалом для социологического анализа.

Между тем, возникшая в 70-х гг. социология познания (особенно то ее направление, которое получило название “Сильной программы социологии познания” — дальше СПСП (она разрабатывается представителями Эдинбургской школы исследования науки ) — относится к такому решению проблемы резко отрицательно. В противовес ему представители СПСП выдвигают принцип (методологической) симметрии. Согласно этому принципу, не только “плохая”, но и “хорошая” наука должна исследоваться средствами социологического анализа [5, p. 4-6][14].

Философы науки встретили принцип методологической симметрии (так же как и “Сильную программу” в целом) с негодованием. В принципе методологической симметрии они усмотрели отказ от признания внутренней логики науки, отрицание автономии научного знания. Они упрекают сторонников СПСП в забвении особого эпистемологического статуса науки, присущих ей специфических особенностей, отличающих ее от мифа, религии и других форм культурной деятельности людей.

Между тем, весь этот гнев в значительной мере напрасен. В самом по себе принципе симметрии, так, как его трактуют все социологические подходы к анализу научного знания, нет ничего криминального. В этом принципе, если он не сопровождается какими-либо дополнительными, более сильными, оговорками, находит отражение тот вполне очевидный факт, что наука является продуктом человеческой деятельности, одним из аспектов человеческой культуры, в силу чего может изучаться теми же методами, что и другие сферы человеческой интеллектуальной деятельности.

Так что сам по себе принцип методологической симметрии имеет право на существование. И в той мере, в какой социология познания ограничивается этим принципом, с нею все в порядке. Любая интеллектуальная деятельность, в том числе и научная, вполне может быть подвергнута таким образом понимаемому социологическому анализу без угрозы искажения её сущности. Принцип арациональности в данном случае оказывается не работающим.

Но тогда возникает вопрос, почему философы науки стремятся распространить действие принципа арациональности и на этот случай? В чем причина их резко отрицательного отношения к постулату методологической симметрии и к социальному вообще? Почему они считают, что социальные факторы всегда ведут только к девиациям?

Одна из причин заключается в особом истолковании самого понятия “социальное”. Философы науки трактуют социальное в смысле групповых интересов, носящих, к тому же, идеологический характер. Все примеры влияния социального на научное познание, которые приводит в своих работах сам автор принципа арациональностиЛ.Лаудан, являются примерами социальных факторов именно такого рода. Отрицая объяснительные возможности когнитивной социологии в теоретической реконструкции познавательного процесса, Лаудан пишет: “Говорим ли мы о социальных классах, экономических основаниях, системе родства, исполняемых ролях, психологических типах или образцах этнической общности, мы обнаруживаем, что все эти факторы не имеют непосредственного отношения к системам научного мировоззрения большинства ученых... Среди защитников (так же как и опровергателей) ньютоновской теории в 18 в. были как сыновья рабочих, так и аристократов; среди ученых, принявших дарвинизм в 1870-80 гг. были как политические консерваторы, так и политические радикалы; приверженцы коперниканской астрономии в 17 веке представляли собой целый спектр занимаемых положений и психологических типов, начиная с университетских преподавателей (Г.Галилей), профессионального военного (Р.Декарт) и кончая священником (М.Мерсенн)” [1, p. 68].

В таком же узком духе трактует социальное и У.Ньютон-Смит. Приводя примеры влияния социального на научное познание, Ньютон-Смит пишет: “Мы можем легко представить себе ученого на ранних стадиях развития науки, который, стремясь занять высокий пост в церкви, выбирает для разработки теорию, которая больше всего нравится церковным авторитетам (или современного молодого ученого, который, желая сделать научную карьеру, выбирает программу, поддерживаемую главой департамента, в котором он работает, хотя в глубине души он убежден, что эта программа лежит вне сферы настоящей науки)” [2, p. 246].

И если философы науки понимают социальное в таком духе, они правы в своем негативном отношении к нему: групповые идеологические интересы действительно способны повлиять на развитие науки самым негативным образом. Достаточно привести только один пример — лысенковщину. Следует отметить, однако, что исходя из такой узкой трактовки социального, философы науки в своем споре с социологами познания нередко бьют мимо цели, поскольку далеко не все социологические направления трактуют социальное в смысле групповых интересов. Многие из них исходят из значительно более широкого истолкования “социального”, понимая его как продукт общества в целом.

Когда, например, Д. Блур говорит о влиянии культурных факторов на математические теории числа и утверждает, что в различных культурах формировались различные концепции числа, он имеет в виду отнюдь не идеологические групповые интересы, а либо культуру античной Греции в целом, либо современную европейскую культуру [5, ch. 5].

Другой причиной негативного отношения к принципу методологической симметрии является то, что философы науки ошибочно приписывают социологам представления о более сильном, чем это есть в реальном бытии науки и в философских реконструкциях познавательного процесса, воздействии социального (на познавательный процесс). Обсуждая вопрос о влиянии социальных факторов на научное познание, можно иметь в виду как более слабое, так и более сильное воздействие. Более слабое воздействие можно охарактеризовать как социальную обусловленность познания, а более сильное — как социальную детерминированность познания. Философы науки подозревают социологов познания в том, что они всегда исходят из утверждений о существовании социальной детерминированности познания. На самом деле это далеко не всегда так.

Принцип методологической симметрии, сформулированный СПСП, не будучи снабженным какими-либо оговорками или дополненным какими-то другими принципами, ничего не говорит о том, какое влияние имеется в виду. Многие социологические направления, принимая этот принцип, предполагают слабое влияние, т.е. социальную обусловленность познания. Так, все направления социологического анализа знания, которые объединяют в последнее время под названием “конструктивизм”, фиксируя свое внимание на том, что наука является человеческим предприятием, что она — продукт деятельности людей [6][15], имеют в виду социальную природу познания и этим ограничиваются.

Есть, однако и такие направления, которые исходят из тезиса о более сильном влиянии. К ним относятся СПСП, а также социальный конструктивизм Б.Латура и С.Вулгара (СК) [7][16]. Так, один из авторов СПСП Д. Блур не просто констатирует влияние социокультурных факторов на математические концепции числа, он отрицает возможность существования единого корпуса математического знания. Он утверждает, что античная математика имеет такое же право на существование, как и современная математика, что она ничуть не хуже этой последней и является ее альтернативой.

Аналогичным образом представители СК не просто утверждают, что на интерпретацию экспериментальных фактов влияют социальные отношения различного рода. Латур и Вулгар полагают, что научные факты целиком и полностью являются социальной конструкцией. С их точки зрения, научные факты становятся фактами только в результате соглашения между учеными. Для представителей СК социальные интересы и мотивы являются главной движущей силой деятельности ученых. Они и не пытаются усмотреть какие-либо другие мотивы этой деятельности. Описывая основные тенденции анализа познавательной деятельности, заложенные СК, Я.Голинский пишет: “Внимание переключилось с аномалий как таковых на их конструирование и на те цели, которые при этом преследовались. Более предпочтительным стал представляться не столько вопрос о том, “что являлось аномалией”, сколько вопросы о том, “кто утверждал, что появилась аномалия” и “каким образом ему удалось убедить в этом других” [5, p. 25]. Эта форма вопроса, полагает Голинский, открывает путь к истинной причине появления аномалий — к исследованию распределения финансовых ресурсов в научном сообществе. Таким образом, поиски финансовой поддержки рассматриваются как основной фактор в оценке научных данных, а значит, и в развитии знания. Излишне говорить, что такая точка зрения является не просто циничной; она является карикатурой на реальную картину деятельности ученых.

СПСП помимо принципа методологической симметрии вводит принцип каузальности, согласно которому социальные факторы при объяснении развития науки должны рассматриваться в качестве причины появления и принятия теорий. Очевидно, что это означает социальную детерминацию научного познания. Принцип методологической симметрии вкупе с принципом каузальности — это уже определенная позиция, которая фактически означает релятивизм в трактовке научного знания, отказ от признания собственной истории науки, отличной от истории социального окружения. В отличие от тезиса о социальной обусловленности, тезис о социокультурной детерминированности естественнонаучного знания является весьма проблематичным. И здесь принцип арациональности может играть конструктивную роль, указав социологам действительные границы действия социальных факторов, фиксируя, что они ответственны за социокультурную обусловленность научного знания.

Таким образом, принцип арациональности, устанавливая границы социологии познания, сам обнаруживает пределы своей применимости. Он оказывается эффективным, если направлен против социологического подхода, предполагающего социальную детерминацию научного знания и/или отождествляющую социальное с групповыми идеологическими интересами. Социологические подходы, которые исходят из более слабых форм влияния социального и имеют в виду социальное в широком смысле слова, лежат вне сферы применимости этого принципа.

Под действие принципа арациональности подпадают социальный конструктивизм Латура и Вулгара (СК) и СПСП. Насколько нам известно, другие социологические подходы исходят из более слабых предпосылок[17]. Для таких направлений, как “конструктивизм”, который, как уже отмечалось, исследует науку в качестве продукта человеческой деятельности и этим ограничивается, или, например, антропологическое и этнографическое направления, которые остаются в рамках социальной обусловленности познания и не отождествляют социальное с идеологией, допущение арациональности оказывается не работающим. Эти социологические подходы, в сущности, не имеют границ.

В.Д.Эрекаев

Некоторые следствия ЭПР-парадокса: 1. Неопределенность одновременных квантовых измерений

Физическое истолкование процесса измерения в квантовой механике сопряжено с рядом существенных трудностей. Большинство из них связано с проблемой интерпретации коллапса волновой функции. Здесь мы рассмотрим некоторые особенности процедуры одновременных измерений в квантовой механике. Согласно квантовой механике, если операторы не коммутируют, то невозможно точно измерить значения соответствующих физических величин одной и той же частицы. Например, измеряя координату частицы и получая ее точное значение, мы не можем одновременно измерить точное значение импульса этой частицы. В рамках ЭПР парадокса [1, с. 604-611][18] мы приходим к выводу, что невозможно одновременно точно измерить эти же характеристики уже для двух частиц, удаленных после взаимодействия друг от друга на пространственно подобный интервал. Но так как частицы по условию мысленного ЭПР эксперимента движутся с одинаковыми скоростями и, следовательно, должны разойтись от места взаимодействия на одинаковое расстояние, то получается, что мы точно можем знать их местоположение и импульсы, которые по первоначальному предположению направлены в противоположные стороны. В этом противоречии и состоит суть ЭПР парадокса в одной из его интерпретаций.

Представим себе ситуацию, что необходимо измерить одновременно две какие-нибудь сопряженные величины, например, импульс и координату частицы. Как уже отмечалось выше, согласно квантовой механике их одновременное точное измерение невозможно. Однако попробуем ответить на следующий вопрос: если у нас имеются приборы для измерения импульса и координаты и мы попытаемся провести одновременное измерение положения и импульса, то при таком одновременном измерении какая физическая величина будет иметь точное значение, а какая неопределенное?

Так как для одной и той же частицы проведение такого одновременного измерения затруднительно, то используем для этой цели ситуацию ЭПР эксперимента. А именно, мы можем измерять положение у одной из разлетевшихся частиц, а импульс — у другой. При этом, согласно квантовой механике, эти частицы представляют собой взаимосвязанную квантово-механическую систему, для которой должно выполняться соотношение неопределенностей и принцип дополнительности. В частности, если мы измерили положение одной частицы, то ее импульс должен быть неопределенным, а существующая между двумя частицами взаимосвязь или корреляция должны привести к тому, что положение второй частицы должно быть определено, а импульс должен иметь неопределенное значение.

Учитывая это, будем одновременно измерять положение у одной частицы, а импульс — у другой. Повторим, что, согласно принципу неопределенности, одна из величин должна иметь точное значение, а другая — неопределенное. Но так как измерение проводится одновременно, то совершенно неясно, какая именно величина будет иметь точное значение, ведь ситуация абсолютно “зеркальная”, полностью симметричная и нельзя отдать предпочтение чему-то одному. В этой ситуации можно говорить либо об усилении принципа неопределенности в отношении к процессу одновременных измерений, либо о новом противоречии в основаниях квантовой механики и, соответственно, об усилении тезиса о ее неполноте.

Поскольку у нас нет критериев для ответа на вопрос о том, какая из величин при одновременном измерении будет измерена первой, чтобы стать точно определенной, то рассмотрим более тщательно сам момент одновременного измерения. Логично предположить, что ответ на вопрос о том, какая физическая величина окажется измеренной точно, состоит в выяснении того, какая из величин окажется измеренной первой. Это действительно было бы логично, поскольку согласно принципу неопределенности мы не можем измерить одновременно точно значения двух некоммутирующих операторов, а измерив точно сначала одну из этих величин, мы автоматически получим неопределенное значение другой величины. Конечно, можно было бы попытаться сначала измерить неопределенную величину, а потом утверждать, что вторая величина — точная. Но это невозможно, ибо “при измерении мы всегда получаем определенный результат”. [2, с. 11-22][19]. Кроме того, для макронаблюдателя и современного способа познания, по-видимому, более понятен и все еще более естественен первый путь: определить по возможности точные значения, а потом делать вывод о неопределенности второй величины. Хотя мы должны допускать, что, по-видимому, в рамках квантовой механики и гейзенберговского принципа неопределенности разделение на точную и неопределенную величины при измерении происходит мгновенно и одновременно.

Здесь также следует учесть и тот факт, что физика — наука приближений, а в реальных физических процессах не существует абсолютно точных, абсолютно мгновенных и абсолютно одновременных событий. Все значения физических величин определяются с некоторой точностью в рамках той или иной концептуальной и теоретико-формальной схемы. Например, согласно специальной теории относительности, одновременность может быть установлена с помощью часов, линеек и светового луча. Но понятно, что эта процедура и эта одновременность не являются чем-то абсолютно точным. С физической точки зрения, с точки зрения рассмотрения этого события как процесса, мгновенное появление двух взаимосвязанных значений физических величин остается совершенно неясным и физически необъяснимым. Принятие положения об абсолютной одновременности событий приведет к мгновенному действию на расстоянии. Последнее противоречит специальной теории относительности, но если все же вдруг и окажется истинным, то потребует капитальной перестройки представлений современной физики.

Поэтому, оставаясь в рамках разумных в настоящее время физических приближений и ограничений, предположим, что как только мы осуществим точное измерение одной из величин, то вслед за этим, пусть даже почти мгновенно, вторая величина принимает неопределенное значение. Физический смысл последнего, на наш взгляд, требует уточнения. Например, это может означать, что некоторая физическая величина никогда не имеет какого-то численного значения в принципе и этому должна соответствовать определенная глубокая онтология. Другая возможная трактовка состоит в том, что неопределенность может трактоваться вероятностно. Не вдаваясь в подробности этого вопроса, рассмотрим далее сам процесс измерения двух характеристик микрочастиц. Уменьшая интервал времени между появлением точного значения одной из физических величин и неопределенного значения квантово-механически сопряженной ей физической величины, мы переходим к рассмотрению бесконечно малых временных интервалов. Формально математически момент появления точного и неопределенного значений величин можно рассматривать как предел процесса при Дt→0.

В то же время квантовая механика дает возможность получить некоторые физически разумные результаты, не доходя до предела t=0. Дело в том, что уже для интервалов времени Дt≈10^-23 с начинает явно и эффективно проявляться виртуальная природа микропроцессов. Вообще говоря, Дt≈10^-23 с — это время жизни виртуальных частиц, поэтому в пределах этого интервала времени, т.е. от 0 с до 10^-23 с, или, по крайней мере, с планковского момента времени 10^-43 с до 10^-23 с, по-видимому, можно ожидать доминирования виртуальных процессов. Возможно даже, что на этом отрезке времени все физические процессы принимают виртуальную форму существования со всеми вытекающими отсюда свойствами.

Среди разнообразных свойств виртуальной формы существования процессов микромира отметим только следующее: на интервале “виртуального времени”, т.е. в пределах 10^-23 с существенно возрастает роль флуктуаций и стохастичности процессов. Что это означает для рассматриваемой нами проблемы? В частности, то, что если мы для одновременного измерения точных значений и координаты и импульса выбираем приборы, которые могут измерить эти значения точно, то ответ на вопрос, какая характеристика будет измерена точно, а какая останется неопределенной, будет определяться виртуальными процессами, протекающими в пределах 10^-23 с процесса измерения. Стохастичность флуктуаций, сугубо вероятностный характер процессов этого уровня реальности, по-видимому, должны привести к тому, что результат данного одновременного измерения будет случайным. Это означает, что нельзя даже в принципе сказать, оставаясь в рамках стандартной интерпретации квантовой механики, какая величина будет точно измерена. Но это, в свою очередь, означает, что сам процесс одновременного измерения в квантовой механике становится вероятностным и в этом смысле неопределенным. Мы не можем гарантированно утверждать, что мы получим в результате такого измерения.

Возможно, что и в квантовой механике наши представления об одновременности должны измениться и принять некую неклассическую форму. Такие свойства одновременности не могут быть эквивалентны свойствам одновременности в специальной теории относительности, поскольку применение принципов СТО к квантовой механике ведет к квантовой теории поля, а мы в рассматриваемом случае, по-видимому, все же должны оставаться в рамках стандартной квантовой механики.

В.В.Казютинский

Инфляционная космология: теория и научная картина мира[20]

Сейчас происходит новый коренной пересмотр знаний о Вселенной как целом, т.е. наибольшем по масштабу фрагменте мирового целого, который наука способна выделить имеющимися в данное время средствами. Этот пересмотр касается двух концептуальных уровней: 1) построение новых космологических теорий; 2) изменения блока “мир как целое” в научной картине мира (НКМ).

Современные изменения в космологии вносят чрезвычайно большой, но пока недостаточно оцененный вклад в современную НКМ, не говоря уже о мировоззренческом интересе, который они представляют. Их суть — возвращение к выраженным языком неклассической физики идеям бесконечного множества миров, бесконечности пространства и времени, бесконечности процессов эволюции и самоорганизации во Вселенной (Метавселенной), часть которых считалась навсегда отвергнутой с позиций науки.

Теория расширяющейся Вселенной была исключительно эффективной исследовательской программой. Она позволила решить ряд проблем, относящихся к структуре и эволюции нашей Метагалактики, в том числе, ранним стадиям ее развития. Например, выдающимся достижением стала теория “горячей Вселенной” Г.А.Гамова, подтвержденная открытием в 1965 году реликтового излучения. Многочисленные альтернативы фридмановской космологии оказались неубедительными.

Вместе с тем, теория расширяющейся Вселенной сама столкнулась с рядом серьезных проблем. Некоторые из них носили, так сказать, “технический” характер. Скажем, несколько обескураживает то, что, несмотря на интенсивные исследования, до сих пор не удалось построить в рамках теории А.А.Фридмана достаточно адекватную модель расширяющейся Метагалактики, поскольку известные факты, необходимые для построения такой модели, либо недостаточно точны, либо противоречивы. Другие проблемы носят более принципиальный характер. В качестве “дамоклова меча” над космологами уже давно висит “парадокс массы”, согласно которому 90-95% массы Метагалактики должно находиться в невидимом состоянии, природа которого пока непонятна. Современное развитие теории расширяющейся Вселенной породило ряд еще более серьезных проблем, в сущности, ясно показывающих ограниченность теории, ее неспособность справиться с этими проблемами без существенных концептуальных сдвигов. Особенно много неприятностей доставляла теории проблема самых начальных стадий эволюции Вселенной. Хорошо известна проблема сингулярности: при обращении радиуса Вселенной, т.е. нашей Метагалактики, в нуль многие параметры становились бесконечными. Неясным оказывался физический смысл вопроса: а что было “до” сингулярности (иногда сам этот вопрос объявляли неосмысленным, поскольку время, как утверждал еще Августин, возникло вместе со Вселенной. (Но ответы типа: “до” этого не было времени и, следовательно, сам вопрос поставлен некорректно, многих космологов не очень-то удовлетворяли.) Теория в ее не квантовом варианте не могла объяснить причину, вызвавшую Большой взрыв, расширение Вселенной. Кроме того, существует впечатляющий перечень более десятка других проблем, с которыми теория А.А.Фридмана не смогла справиться. Вот лишь некоторые из них. 1) Проблема плоскостности (или пространственной евклидовости) Вселенной: близость кривизны пространства к нулевому значению, что на порядки отличается от “теоретических ожиданий”; 2) проблема размеров Вселенной: более естественно, с точки зрения теории, было бы ожидать, что наша Вселенная содержит не более нескольких элементарных частиц, а не 10⁸⁸ по современной оценке — еще одно огромное расхождение теоретических ожиданий с наблюдениями! 3) проблема горизонта: достаточно удаленные точки в нашей Вселенной еще не успели провзаимодействовать и не могут иметь общие параметры (такие, как плотность, температура, и др.). Но наша Вселенная, Метагалактика, в больших масштабах отказывается удивительно однородной, несмотря на невозможность причинных связей между ее удаленными областями.

Сейчас, после того как инфляционная космология смогла решить большую часть этих проблем, затруднения релятивистской космологии перечисляют часто, и даже как-то очень охотно. Но в 60—70-е годы даже их упоминания были очень сдержанными и дозированными, особенно перед лицом нефридмановских исследовательских программ. Во-первых, у многих была еще в памяти трагическая судьба релятивистской космологии, подвергавшейся идеологическим нападкам отнюдь не только в нашей стране. Во-вторых, существовало общее понимание, что вблизи “начала” решающую роль начинают играть квантовые эффекты. Отсюда следовало, что необходима дальнейшая трансляция новых знаний из физики элементарных частиц и квантовой теории поля. Обсуждение космологических проблем на уровне НКМ привело к интереснейшим выводам. Были выдвинуты два фундаментальных принципа, которые вызвали сильный “прогрессивный сдвиг” в космологии.

1) Принцип квантового рождения Вселенной. Космологическая сингулярность является неустранимой чертой концептуальной структуры неквантовой космологии. Но в квантовой космологии это — лишь грубое приближение, которое должно быть заменено понятием спонтанной флуктуации вакуума (Трайон, 1973).

2) Принцип раздувания, согласно которому вскоре после начала расширения Вселенной произошел процесс ее экспоненциального раздувания. Он длился около 10^-35 с, но за это время раздувающаяся область должна достигнуть, по выражению А.Д.Линде, “невообразимых размеров”. Согласно некоторым моделям раздувания, масштаб Вселенной (в см) достигнет 10 в степени 10¹², т.е. величин, на много порядков превышающих расстояния до самых удаленных объектов наблюдаемой Вселенной.

Первый вариант раздувания был рассмотрен А.А.Старобинским в 1979 году, затем последовательно появились три сценария раздувающейся Вселенной: сценарий А.Гуса (1981 г.), так называемый новый сценарий (А.Д.Линде, А.Альбрехт, П.Дж.Стейнхардт, 1982), сценарий хаотического раздувания (А.Д.Линде, 1986 г.). Сценарий хаотического раздувания исходит из того, что механизм, порождающий быстрое раздувание ранней Вселенной, обусловлен скалярными полями, играющими ключевую роль как в физике элементарных частиц, так и в космологии. Скалярные поля в ранней Вселенной могут принимать произвольные значения; отсюда и название — хаотическое раздувание [1][21].

Раздувание объясняет многие свойства Вселенной, которые создавали неразрешимые проблемы для фридмановской космологии. Например, причиной расширения Вселенной является действие антигравитационных сил в вакууме. Согласно инфляционной космологии, Вселенная должна быть плоской. А.Д.Линде даже рассматривает этот факт как предсказание инфляционной космологии, подтверждаемое наблюдениями. Не составляет проблемы и синхронизация поведения удаленных областей Вселенной.

Теория раздувающейся Вселенной вносит (пока на гипотетическом уровне) серьезные изменения в блок “мир как целое” НКМ.

1. В полном соответствии с философским анализом понятия “Вселенная как целое”, который привел к выводу, что это — “все существующее” с точки зрения данной космологической теории или модели (а не в каком-то абсолютном смысле) [2, с. 116-128][22] теория совершила беспрецедентное расширение объема этого понятия по сравнению с релятивистской космологией. Общепринятая точка зрения, что наша Метагалактика и есть вся Вселенная, была оставлена. В инфляционной космологии введено понятие Метавселенной, тогда как для областей масштаба Метагалактики предложен термин “минивселенные”. Теперь уже Метавселенная рассматривается как “все существующее” с точки зрения инфляционной космологии, а Метагалактика — как ее локальная область. Но не исключено, что если будет создана единая теория физических взаимодействий (ЕФТ, ТВО), то объем понятия Вселенная как целое вновь будет значительно расширен (или изменен).

2. Теория Фридмана основывалась на принципе однородности Вселенной (Метагалактики). Инфляционная космология, объясняя факт крупномасштабной однородности Вселенной при помощи механизма раздувания, одновременно вводит новый принцип — крайней неоднородности Метавселенной. Квантовые флуктуации, связанные с возникновением минивселенных, приводят к различиям физических законов и условий, размерности пространства-времени, свойств элементарных частиц и др. внеметагалактических объектов. Следует ли напоминать, что принцип бесконечного многообразия материального мира, в частности, его физических форм — это довольно старая философская идея, которая сейчас находит новое подтверждение в космологии.

3. Метавселенная как совокупность множества минивселенных, возникающих из флуктуаций пространственно-временной “пены”, очевидно бесконечна, не имеет начала и конца во времени (И.Д.Новиков назвал ее “вечно юной Вселенной”, не подозревая, что эту метафору еще в начале XX века придумал К.Э.Циолковский, критикуя теорию тепловой смерти Вселенной).

4. Теория раздувающейся Вселенной существенно иначе, чем фридмановская, рассматривает процессы космической эволюции. Она отказывается от представления, что вся Вселенная возникла 10⁹ лет назад из сингулярного состояния. Это — лишь возраст нашей минивселенной, Метагалактики, возникшей из вакуумной “пены”. Следовательно, “до” начала расширения Метагалактики был вакуум, который современная наука рассматривает как одну из физических форм материи. Но еще прежде, чем этот вывод был сделан в космологическом контексте, относительность, а вовсе не абсолютность, и вполне природный, а не трансцендентный характер расширения обосновывались из философских соображений [3, с. 49-95][23]. Тем самым, понятие “сотворения мира”, один раз встречающееся в текстах А.А.Фридмана, и бесчисленное множество раз — в теологических, философских, да и собственно космологических сочинениях на протяжении большей части XX века, оказывается не более чем метафорой, не вытекающей из существа инфляционной космологии. Метавселенная, согласно теории, может вообще оказаться стационарной, хотя эволюция входящих в нее минивселенных описывается теорией большого взрыва.

А.Д.Линде ввел понятие вечного раздувания, которое описывает эволюционный процесс, продолжающийся как цепная реакция. Если Метавселенная содержит, по крайней мере, одну раздувающуюся область, она будет безостановочно порождать новые раздувающиеся области. Возникает ветвящаяся структура минивселенных, похожая на фрактал.

5. Инфляционная космология позволила дать совершенно новое понимание проблемы сингулярности. Понятие сингулярности, неустранимое в рамках стандартной релятивистской модели, основанной на классическом способе описания и объяснения, существенно меняет свой смысл при квантовом способе описания и объяснения, применяемом в инфляционной космологии. Оказывается вовсе не обязательным считать, что было какое-то единое начало мира, хотя это допущение и встречается с некоторыми трудностями. Но, по словам А.Д.Линде, в сценариях хаотического раздувания Вселенной “особенно отчетливо видно, что вместо трагизма рождения всего мира из сингулярности, до которой ничего не существовало, и его последующего превращения в ничто, мы имеем дело с нескончаемым процессом взаимопревращения фаз, в которых малы, или, наоборот, велики квантовые флуктуации метрики” [1, с. 237]. Отсюда следует, что незыблемый еще недавно вывод о существовании общекосмологической сингулярности в начале расширения теряет убедительность. Нет необходимости утверждать, что все части Вселенной начали одновременное расширение. Сингулярность заменяется в теории расширяющейся Вселенной квантовой флуктуацией вакуума.

6. Инфляционная космология на современном этапе своего развития пересматривает прежние представления о тепловой смерти Вселенной. А.Д.Линде говорит о “самовоспроизводящейся раздувающейся Вселенной”, т.е. процессе бесконечной самоорганизации. Минивселенные возникают и исчезают, но никакого единого конца этих процессов нет.

7. Как в релятивистской, так и в инфляционной космологии играет значительную роль антропный принцип (АП). Он связывает между собой фундаментальные параметры нашей вселенной, Метагалактики, параметры элементарных частиц и факт существования в Метагалактике человека. К числу необходимых для появления человека космологических условий относится следующие: Вселенная (Метагалактика) должна быть достаточно большой, плоской, однородной. Именно эти свойства ее вытекают из теории раздувающейся Вселенной. Без привлечения процесса раздувания в ранней Вселенной объяснить однообразие ее строения и свойств внутри охваченной наблюдениями области нельзя.

Нетрудно заметить, что в философских основаниях инфляционной космологии сплелись отдельные идеи и образы, транслированные из разных философских систем. Например, идея бесконечного множества миров имеет длительную философскую традицию еще со времен Левкиппа, Демокрита, Эпикура, Лукреция. Особенно глубоко она разрабатывалась Николаем Кузанским и Джордано Бруно. Идея аристотелевской метафизики о превращении потенциально возможного в действительное оказала влияние не только на используемый инфляционной космологией квантовый способ описания и объяснения, но и оказывается — парадоксальным образом! — предшественницей эволюционных идей этой теории. Парадоксальным потому, что сам Аристотель считал Вселенную единственной и, рассматривая возникновение и уничтожение как земные процессы, приписывал небу неизменность во времени и замкнутость в пространстве. Но высказанные им идеи о потенциальном и актуальном бытии были перенесены, вопреки собственным взглядам Аристотеля, на бесконечную Метавселенную. Находят в философских основаниях инфляционной космологии также влияние идей Платона. Оно прослеживается, во всяком случае, через неоплатоников эпохи Возрождения.

Некоторые исследователи (например, А.Н.Павленко) считают, что инфляционная космология должна рассматриваться как новый этап современной революции в науке о Вселенной, поскольку она не только создает новую НКМ, но также приводит к пересмотру некоторых идеалов и норм познания (например, идеалы доказательности знания, которые сводятся к внутритеоретическим факторам). В качестве прогноза или экспертной оценки такая точка зрения приемлема, если мы учтем, однако, следующие обстоятельства.

Конечно, разработка теории, вызывающей крупный сдвиг в наших знаниях о мире и серьезные мировоззренческие последствия, — необходимый признак определенной стадии научной революции. Этот признак должен быть, однако, дополнен обоснованием новой теории, ее признания в научном сообществе, что также входит в структуру революционного сдвига. По степени радикальности, с какой инфляционная космология (особенно вариант хаотического раздувания) пересматривает картину мира как целого, она явно превосходит теорию А.А.Фридмана. В сообществе космологов она стала пользоваться большим влиянием, которое установилось, впрочем, не сразу. В первой половине 80-х годов считались конкурентоспособными различные сценарии квантового рождения Вселенной из вакуума, инфляционная космология — в их числе. Это объяснялось существенными недостатками первых сценариев раздувания. Лишь после появления сценария хаотического раздувания произошел прорыв в признании новой космологии. Тем не менее, проблема обоснования этой космологической теории остается пока открытой, как раз вследствие того, что принятым сейчас идеалам и нормам доказательности знания она не соответствует (другие Вселенные принципиально не наблюдаемы). Надежды на изменение этих идеалов в обозримом будущем (исключение обязательности “внешнего оправдания”) пока невелики. Строго говоря, революция, потенциально заключенная в инфляционной космологии, может состояться, а может и не состояться. На ее развертывание пока можно только надеяться, не исключая полностью также других неожиданных и пока не угадываемых поворотов в этой области.

Социокультурная ассимиляция инфляционной космологии содержит любопытный момент. Являясь чрезвычайно революционной по своей сути, новая космологическая теория не вызвала особого “бума”. Пошло уже около 20 лет после появления первого варианта этой теории, но она почти не вышла за пределы довольно узкого круга специалистов, не стала источником мировоззренческих дискуссий, хотя бы отдаленно напоминающих ожесточенные баталии вокруг теории Коперника, будоражившей умы еще до опубликования его бессмертного трактата, или вокруг теории А.А.Фридмана. Это поразительное обстоятельство нуждается в объяснении.

Не исключено, что основная причина — увы, падение интереса к научному, в частности, физико-математическому знанию, которое интенсивно заменяется разного рода суррогатами, зачастую вызывающими неизмеримо больший ажиотаж, чем самые первоклассные научные достижения. Сейчас находят отклик лишь немногие открытия науки, которые обнаруживают прямую связь с проблемами человеческого бытия.

Далее, инфляционная космология — чрезвычайно сложная теория, не очень понятная даже специалистам из соседних областей физики, а тем более для неспециалистов, и уже в силу только этого одного находящаяся вне сферы этих интересов.

Наконец, идея единственной и конечной во времени Вселенной пустила в культуре слишком глубокие корни, оказала на нее слишком сильное влияние, чтобы с легкостью уступить место теории, явно напоминающей давно отвергнутые космологические образцы.

Тем не менее, прогресс космологии продолжается и ближайшие годы, вероятно, приведут к более уверенным оценкам теории раздувающейся Вселенной.

А.А.Печенкин

Модальная интерпретация квантовой механики как “анти-коллапсовская” интерпретация[24]

1. Предварительные замечания

Впервые термин “модальная интерпретация квантовой механики” употребил американский философ Б. ван Фраассен, назвавший таким образом выдвинутую им в 1973 г. интерпретацию[25]. Эта интерпретация была им подробно изложена в 1991 г.[26] После этого термин “модальная интерпретация” был распространен на некоторые интерпретации, выдвигавшиеся ранее: на интерактивную интерпретацию Р.А.Хилея, на “новую” интерпретацию С.Кохена[27]. В девяностые годы модальная интерпретация становится достаточно популярной: ее поддерживает ряд физиков и философов науки, она излагается в авторитетных книгах по философии физики[28]. Модальная интерпретация занимает свое место в ряду неортодоксальных интерпретаций квантовой механики, т.е. интерпретаций, выдвинутых в противовес ортодоксальной интерпретации, развитой создателями этой теории (В.Гейзенберг, М.Борн, В.Паули, П.А.М.Дирак) и изложенной в основных учебниках[29].

В настоящей статье модальная интерпретация квантовой механики рассматривается как одна из “антиколлапсовских интерпретаций”, т.е. интерпретаций, преодолевающих представление о редукции волнового пакета, поддержанное многими из создателей квантовой теории и прочно вошедшее в ортодоксальную интерпретацию. При этом мы избегаем абстрактной алгебраической терминологии, бытующей в современных работах по философии квантовой механики. В следующем параграфе формулируется проблема квантовомеханической теории измерений, стоящая за представлением о редукции волнового пакета и делящая интерпретации на “коллапсовские” и “антиколлапсовские”. В третьем параграфе излагается основная идея модальной интерпретации и обозначается ее вклад в “антиколлапсовское движение”.

2. “Коллапсовские” и “антиколлапсовские” интерпретации

Идея редукции волнового пакета была высказана В.Гейзенбергом в 1927 г. при обсуждении измерения координаты электрона[30]. Эта идея была затем развита им же, а также П.А.М.Дираком и И. фон Нейманом в понятие некаузального изменения (коллапса) состояния системы при осуществлении измерения. Упрощая существо дела и представляя измерительный прибор как “идеальный фильтр”, редукцией волнового пакета называют переход суперпозиции Ψ =ΣC_nц_n, где φ_{n —} собственные состояния измеряемой величины, в одно из этих собственных состояний φ_n. Гейзенберг, Дирак и фон Нейман таким образом выделяют, наряду со стандартным каузальным изменением состояния системы (например, электрона) в соответствии с уравнением Шредингера, “некаузальный прыжок” этого состояния, приходящийся на акт измерения. Исходя из суперпозиционного состояния нельзя предсказать то “редуцированное” состояние, в которое эта суперпозиция перейдет в результате редукции, можно лишь вычислить вероятности переходов в различные возможные “редуцированные” состояния.

В квантовомеханической теории измерений, принимающей во внимание взаимодействие с измерительным прибором, редукция волнового пакета выглядит следующим образом. Пусть физическая система I, у которой мы измеряем некоторую величину Q, первоначально находилась в состоянии || I, ш , представимом в виде суперпозиции собственных состояний соответствующего оператора, т.е. в виде  c_n II q_n. Пусть прибор II первоначально находился в состоянии II, 0). В соответствии с законами квантовой механики измерение описывает следующая формула:

U  I,   II, 0 =  c_n I, q_n  II, a_n (1)

где U — оператор взаимодействия микросистемы с измерительным прибором, a_n — показания прибора (непосредственные результаты измерения).

Формула (1), однако, не описывает всего процесса измерения. Всякий раз с прибора снимают какое-либо одно показание a_n и по нему определяют значение измеряемой физической величины q_n. На языке редукции волнового пакета это означает переход суперпозиции, стоящей в правой части равенства (1), в один из ее членов, содержащий то значение a_n, которое действительно наблюдалось. Иными словами, постулируется следующее:

 c_nI, q_n II, a_n  I, q_n II, a_n (2)

В отличие от формулы (1), формула (2) выражает некаузальный скачок, про который мы можем лишь сказать, что его вероятность равна c_n[31].

Формулы (1) и (2) не просто повторяют приведенную перед ними схему c_n_{n } _n. В них обозначен тот факт, что система I, над которой производится измерение, попадает, провзаимодействовав с прибором, в так называемое спутанное состояние, отображенное в правой части формулы (1) и в левой части формулы (2). Иными словами, в них находит свое выражение то обстоятельство, что взаимодействие физической системы с измерительным прибором порождает комплекс, в котором уже нет в чистом виде ни системы, ни прибора. В свою очередь формула (2) показывает, что представленная в ней редукция волнового пакета означает факторизацию: вместе с выделением из суперпозиции одного из ее слагаемых, само это слагаемое превращается в произведение двух чистых состояний, представляющих по отдельности систему 1, над которой производится измерение, и измерительный прибор.

Хотя редукция волнового пакета выпадает из числа динамических процессов, подчиняющихся законам квантовой механики, сам факт этой редукции учитывается в математической схеме этой теории. Сформулируем, следуя И.фон Нейману, понятие проекционного оператора. Это оператор, выделяющий из суперпозиции Ψ = Уc_nц_n, один из ее членов. В случае формулы (2) это будет оператор Р _{I, qn II, an}, равный

I, q_n II, a_n a_n, II q_n I. Формула (2) превращается в следующую формулу, выражающую проекционный постулат фон Неймана:

Р _{I, qn II, an} c_n I, q_n II, a_n = I, q_n,II, a_n[32]/ (3)

“Редукция волнового пакета” сразу же встретила оппозицию. Именно против этого понятия выступил А.Эйнштейн на 5-ой Сольвеевской конференции (1927 г.), предложив статистическую (ансамблевую) интерпретацию волновой функции[33]. “Скачком теории” иронически называл “редукцию” Э.Шредингер, также выступивший со своей “антиколлапсовской” интерпретацией (1950 г.)[34]. Одним из резких критиков “редукции волнового пакета” был американский физик и философ Г.Маргенау[35]. Против этого понятия выступал и советский физик Л.И.Мандельштам[36]. Тем не менее многие из классиков квантовой механики продолжали свободно оперировать понятием редукции. Более того, это понятие заняло важное место в таких авторитетных руководствах по квантовой механике, как двухтомник А.Мессиа и учебник Д.И.Блохинцева.

Как справедливо заметил Дж. Буб, “редукция волнового пакета” предполагает отсылку собственных значений, наблюдаемых при измерении, к собственным состояниям физических систем, так называемую линию связи “собственные значения — собственные состояния” (“eigenvalue — eigenstate link”). Иными словами, при формировании этого понятия неявно предполагается, что наблюдаемые при измерении собственные значения физических величин характеризуют не то состояние системы, в котором она была до измерения, а то собственное состояние, в которое она перешла в результате измерения. “Антиколлапсовские” интерпретации, в свою очередь, разрывают “eigenvalue — eigenstate link”. В них, как правило, выделяются некоторые “предпочтительные” динамические переменные, измерение которых непосредственно характеризует физическую систему, над которой производится это измерение.

Сказанное целесообразно проиллюстрировать на материале дискуссий внутри копенгагенской школы, объединившей большую часть физиков, внесших решающий вклад в создание квантовой теории. Выше было сказано, что понятие редукции волнового пакета прочно вошло в ортодоксальную интерпретацию квантовой механики. Это фраза не означает, что оно господствует среди копенгагенских авторов: определения “копенгагенский” и “ортодоксальный”, хотя и близки, но не совпадают. Большинство сторонников копенгагенской интерпретации действительно принимало “редукцию волнового пакета”, означающую, как писал В.Паули, “общение с иррациональным”[37]. Однако, самый первый “копенгагенец” Н.Бор не признавал “редукцию волнового пакета” и, как подчеркивает К.Хукер, не пользовался языком, в котором могло бы возникнуть это понятие[38]. Хотя разногласия между Бором и другими сторонниками копенгагенской интерпретации не следует преувеличивать (на чем настаивал, в частности, И.С.Алексеев[39]), с точки зрения современных проблем философии квантовой механики они оказываются все же существенными. Н.Бор видел в формулах типа формул (1), (2) и (3) лишь “символические приемы”. Он считал крайне неудачными выражения “наблюдение возмущает явление” и “измерение создает физические атрибуты объектов”, часто используемые вместе с “редукцией волнового пакета”, и отрицал существование в квантовой механике особой проблемы измерения[40].

В качестве “предпочтительных” (по Бубу) динамических переменных, у Бора выступают обычные классические динамические переменные, связанные отношением дополнительности. Это следует из его основных постулатов: 1) целостности “квантового явления”, объединяющего физическую систему и прибор, используемый для измерения у этой системы какой-либо динамической переменной, и 2) необходимости классического языка для описания прибора и результата измерения. “Квантовые явления” дополнительны, поскольку дополнительны приборы и, соответственно, классические динамические характеристики физических систем. Вместе с тем измерение не означает перехода физической системы в какое-либо иное состояние. В квантовой механике физические системы рассматриваются лишь как “квантовые явления”, т.е. в единстве с тем или иным измерительным прибором. Показания приборов (которые непременно должны быть выражены на языке классической физики) непосредственно характеризуют физические системы, над которыми производятся измерения, а не их состояния, возникающие в результате измерений.

Не только копенгагенская интерпретация распадается на “коллапсовскую” и “антиколлапсовскую” версии. Такие две версии присутствуют в статистической (ансамблевой) интерпретации, выдвигавшейся как антитеза копенгагенской. Как было отмечено выше, с “антиколлапсовской” статистической интерпретацией” выступил в 1927 г. А.Эйнштейн. Эйнштейн, правда, лишь наметил контуры своей интерпретации. Статистическая интерпретация в антиколлапсовском варианте была сформулирована позднее философом К.Поппером и физиком Л.Баллентайном[41]. Распространяя на интерпретацию Поппера-Баллентайна термин “предпочтительные динамические переменные”, мы можем сказать, что таковыми в ней являются статистические свойства коллектива (ансамбля) одинаково приготовленных систем (например, отфильтрованных при помощи прибора Штерна-Герлаха). Вспомним, что всякая статистическая интерпретация рассматривает в качестве объекта квантовой механики не одну систему, а такой ансамбль. Поэтому статистические свойства ансамбля непосредственно характеризуют квантово-механическое состояние. При “антиколлапсовской” статистической интерпретации, кроме того, предполагается, что физически осмысленным является лишь “коллективный эксперимент” и, соответственно, лишь статистика показаний приборов, которая непосредственно вытекает из правой части формулы (1). Формулы (2) и (3) оказываются не у дел.

“Коллапсовский” вариант статистической интерпретации (Д.И.Блохинцев) немногим отличается от “коллапсовской” версии копенгагенской интерпретации. Он возникает, если предается физический смысл единичному измерению и, соответственно, процедуре, посредством которой статистика результатов измерения составляется из единичных измерений: мы, скажем, отбираем измерения, дающие импульс p₁, затем измерения, дающие p₂, затем измерения, дающие p₃, затем p₃ и т.д. Чтобы получить статистику, характеризующую ансамбль, мы, стало быть, совершаем совокупность редукций исходного состояния: к состоянию с импульсом p₁, к состоянию с импульсом р₂ и т.д. Эти “редукции” означают отбор подансамблей. Хотя такая терминология, по-видимому, более рациональна, чем “общение с иррациональным” (Паули), она не меняет существа дела. Принимая “редукцию”, мы принимаем некаузальное изменение состояния системы, описываемое формулами (2) и (3).

К числу “антиколлапсовских” интерпретаций относится также интерпретация Д.Бома, прибегающая к “скрытым переменным”. В ней “предпочтительной динамической переменной” оказывается пространственная координата микросистемы. Эта координата подчиняется причинному закону (уравнению), формулируемому при помощи волновой функции, играющей роль “ведущего поля” (guidance field).

Настоящая статья не нацелена на сравнительный анализ “антиколлапсовских” интерпретаций квантовой механики и даже на их полный обзор. Наша задача здесь очертить “антиколлапсовское” движение и охарактеризовать модальную интерпретацию как одну из “антиколлапсовских” интерпретаций.

3. Основная идея модальной интерпретации

Основная идея модальной интерпретации — это идея особого динамического состояния физической системы, называемого иногда также состоянием значений динамических переменных (value state). Иными словами, кроме обычного квантового состояния, представляемого волновой функцией (если это состояние чистое), вводится еще динамическое состояние, определяемое через значения динамических переменных, характерных для данной системы. При модальной интерпретации квантовая механика рассматривается как теория, приписывающая определенные значения этим динамическим переменным. В отличие от ортодоксальной интерпретации, эта интерпретация допускает, что динамическая переменная имеет определенное значение, даже если физическая система не находится в собственном состоянии соответствующего оператора. Иными словами, динамические переменные могут иметь определенные значения независимо от того, проводится ли измерение этих динамических переменных. Динамическая переменная становится объективной характеристикой состояния системы, правда, не квантового состояния, а динамического состояния, дающего более тонкое описание системы.

Модальная интерпретация не предполагает чего-либо нового относительно квантовых состояний. Она лишь подчеркивает тот факт, что эти состояния определяют лишь вероятностные диспозиции значений динамических переменных (отсюда само название “модальная интерпретация”). Это означает, что динамические состояния, вводимые при модальной интерпретации, не полностью определены квантовыми состояниями и не выводятся из них. Вместе с тем квантовые состояния, изменяющиеся в соответствии с уравнением Шредингера, накладывают статистические связи на изменения динамических состояний. “Состояние системы описывает то, что может случиться со значениями физических величин, — пишет о квантовом состоянии ван Фраассен, — то же, что реально происходит с ними, лишь возможно по отношению к состоянию физической системы и не может быть дедуцировано из этого состояния”[42].

Мы сказали, что динамические состояния, вводимые при модальной интерпретации, дают более тонкое описание физической системы, нежели квантовое состояние. Эта тонкость, однако, не переходит в ту тонкость, которая отличает интерпретации, допускающие “скрытые переменные”. Модальная интерпретация учитывает известные ограничительные теоремы: от теоремы фон Неймана до теоремы Кохена-Шпекера[43]. При модальной интерпретации допускается только ограниченный набор динамических переменных, имеющих точные значения, однако эта интерпретация, в отличие от копенгагенской интерпретации, допускает, что эти переменные имеют точные значения во всякое время (а не только тогда, когда производится измерение).

Согласно модальной интерпретации, измерение открывает нам динамическое состояние системы. Пользуясь терминологией Буба, мы можем сказать, что динамическое состояние описывают “предпочтительные динамические переменные”. Если фиксируется какое-либо значение такой динамической переменной, то это не означает, что система переходит в соответствующее квантовое собственное состояние, т.е. это не означает, что происходит редукция волнового пакета. Это означает, что система обладает одним из тех значений динамической переменной, которому квантовое состояние, в котором находится система, приписывает определенную вероятность.

Выше в связи с формулами (1) и (2) отмечалось, что система I, над которой производится измерение, провзаимодействовав с измерительным прибором, оказывается, как и измерительный прибор, в спутанном состоянии. Модальная интерпретация, тем не менее, позволяет приписать (с учетом различных предосторожностей) системе одно из значений q_n, а прибору одно из значений a_n. В таком случае формулы (2) и (3) теряют физический смысл: измерение дает значение a_n, которое позволяет непосредственно судить о q_n.

Было выдвинуто несколько версий модальной интерпретации. Ван Фраассен называет свою версию копенгагенской: это, так сказать, самая слабая версия модальной интерпретации. Динамическое состояние характеризуется тем значением динамической переменной, которым система обладала бы, если она была бы в собственном состоянии этой динамической переменной. В этой версии “редукция волнового пакета” элиминируется путем переформулировки: вместо суммы детерминированного и индетерминированного событий (взаимодействия с прибором и редукции) предполагается сумма индетерминированного и детерминированного событий (реализации одного из значений динамической переменной и взаимодействуя с прибором).

Другие версии модальной интерпретации не принимают того ограничения, к которому прибегает ван Фраассен, и, более того, постулируют особую стохастическую динамику для динамических состояний.

4. Заключение

Выше модальная интерпретация квантовой механики рассматривалась с точки зрения ее “антиколлапсовских” возможностей. Сторонники модальной интерпретации, однако, указывают на преимущества этой интерпретации, проявляющиеся при осмыслении принципов работы квантовых компьютеров и квантовой телепортации. Эти вопросы выходят за пределы настоящей статьи.

А.И.Липкин

О МЕСТЕ МОДЕЛЕЙ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ[44]

В XX в. обычно и в теоретической физике, и в философии наук в качестве основы рассматривают двухслойную модель научного знания, в которой выделяют математико-теоретический и эмпирический слои. “Немного схематично… можно сказать, что всякая физическая теория состоит из двух дополняющих друг друга частей, — говорил известный физик-теоретик Л.И.Мандельштам в своих лекциях по квантовой механике. — Это уравнения теории… (и) связь этих (входящих в уравнения — А.Л.) символов (величин) с физическими объектами, связь, осуществляемая по конкретным рецептам” [1, с. 326-327].

В [2] к этому еще добавляют “интерпретацию или модель для абстрактного исчисления (уравнения Мандельштама — А.Л.), которая снабжает некоторым “мясом” в терминах более-менее знакомого понятийного или наглядного материала скелетную структуру”. Аналогичное представление модели-интерпретации мы находим в “модели для” [3] и в так называемом “общепринятом взгляде” на теории [4, p. 3]. Но при этом модель выступает не как центральный элемент системы, а как связка между теорией-уравнением и эмпирическим материалом. Главных элементов, как и у Мандельштама, лишь два. Приблизительно то же мы находим даже в рамках структуралистского (модельного) течения философии науки (Суппес, Штегмюллер и др.), где интенсивно используется термин “модель”. Здесь тоже есть только два основных слоя — теоретический и эмпирический: “Научная теория, — пишет П.Суппес в своей работе “Что такое теория?”, — состоит из двух частей. Первая — абстрактное логическое исчисление… Вторую часть теории составляет набор правил, которые приписывают эмпирическое содержание логическому исчислению” [5, p. 56].

С этим взглядом в основном солидаризируется и один из патриархов отечественной философии науки И.В.Кузнецов, который, анализируя структуру физической науки, приводит позицию Л.С.Мандельштама как образец [6, с. 29] и в своем собственном анализе выделяет аналогичные два элемента: “главный структурный элемент” (“ядро физической теории”) — “систему общих законов, выражаемых в математических уравнениях” и “физическую интерпретацию уравнений” [6, с. 34].

Но в реальной физике именно построение физической модели отдельного “явления природы” (или глобальной “картины мира”) является центральным в работе физика. Именно с создания физической модели начинается его работа и в классической и в квантовой механике. После того, как модель есть, составить для нее математическое “уравнение движения”, которое часто называют “законом”, — дело техники. Из чего же составляются эти модели? Мы утверждаем, что они составляются из первичных идеальных объектов (ПИО) типа частиц, полей и др., которые задаются в рамках некоторой системы понятий и постулатов, названной нами “ядром раздела науки” (ЯРН) [7; 8]. В центре этой системы находится взаимосвязанные модельно-онтологические понятия простейшей для данного раздела физики физической системы (А) — ПИО и множества ее состояний (S_A), определяемых наборами соответствующих измеримых величин (для классической частицы — положением и скоростью). Эти модельно-онтологические понятия, как и составляемые из них более сложные физические системы, имеют математическую “надстройку”, состоящую из математических образов физической системы (типа гамильтониана или лагранжиана), ее состояний (например, волновой функции в квантовой механике) и “уравнения движения”, задающего связь между состояниями в различные моменты времени t. Кроме того, существует слой “эмпирического материала”, в котором следует выделить “конструктивные элементы”, обеспечивающие приготовление самой физической системы и ее исходного состояния, и эталоны и процедуры сравнения с ними для всех измеримых величин. При этом понятия, входящие в модельно-онтологический и математический слои, задаются одновременно, взаимосвязанно и неявно в рамках системы соответствующих постулатов.

Отметим вторичность математического слоя, в том числе, что в реальной работе физика, как правило, уравнения пристраиваются к модели физической системы, а не наоборот. На это указывает и характерное для физики использование разных “математических представлений” (т.е. математических образов физической системы и ее состояний) для решения одной и той же задачи (Ньютона, Лагранжа, Гамильтона — в классической механике, Шредингера, Гейзенберга, взаимодействия и др. — в квантовой механике). Последнее является причиной “головной боли” у философов, которые сводят теоретическую часть к математическим уравнениям.

Весьма ярко модельный слой проявляется в “методе затравочной классической модели” [8], широко используемом в физике XX в. [7]. Суть последнего состоит в следующей процедуре: берется “затравочная” модель физической системы из классического раздела физики (классической механики и электродинамики), затем берется классический математический образ этой системы (в виде соответствующего гамильтониана или лагранжиана), после чего вводятся определенные процедуры преобразования классического математического образа в неклассический. В результате “затравочной” классической модели (ЗКМ) сопоставляют новое математическое представление, в результате чего “классическая модель” приобретает “неклассические” свойства. В квантовой механике так ставятся все задачи (поищите, откуда берется гамильтониан той или иной квантовомеханической задачи, и вы найдете лежащую в ее основании “затравочную” классическую модель). Этот метод используется и при создании теории относительности и статистической физики [7].

Отметим, что, по сравнению с введенным в [9] понятием “затравочного абстрактного объекта” (ЗАО), наш метод ЗКМ является чрезвычайно конкретным. Метод ЗКМ является конкретным элементом исследовательской работы внутри раздела физики, используемым учеными при постановке физических задач. В весьма интересной работе [9] речь идет о логическом анализе процесса формирования теории. Вопрос о том, можно ли рассматривать ЗКМ как частный случай реализации выявленной в [9] логической процедуры, требует дополнительного анализа.

Наша структура близка структуре В.С.Степина, у которого “теория включает: 1) уравнения (математические выражения законов); 2) теоретическую схему, для объектов которой справедливы уравнения; 3) сложные и опосредованные отображения объектов, составляющих схему, на эмпирический материал” [10, с. 97]. Здесь обозначены все введенные нами слои. У В.С.Степина есть и аналоги наших ПИО и ЯРН — “теоретические объекты” и “фундаментальные теоретические схемы” [10, с. 24, 30]. Но у В.С.Степина нет введенной нами весьма конкретной единой для всех разделов физики структуры (в центре которой переход S_A(t_o)  S_A(t₁)). В отличие от “системы основных положений”, состоящих из аксиом, допущений, общих законов и принципов теории [11, с. 265], наше “ядро раздела науки” обладает четкой и конкретной структурой составляющих его математического, модельного и эмпирического слоев [7,8].

Такой взгляд на физику имеет много общего с “общей структурой фундаментальных физических теорий” Г.Я.Мякишева [12]. Последний выделяет понятие состояния физической системы как центральное и утверждает, что общая структура классической механики остается и в других разделах физики. Но у него, как и у перечисленных выше авторов, в основе лежит двухслойная модель естественной науки, в которой теоретическая часть представлена лишь математическим слоем: “Общими структурными элементами механики Ньютона (и все другие “фундаментальные физические теории”, как он указывает чуть ниже — А.Л.), — пишет Г.Я.Мякишев, — можно считать три элемента: совокупность физических величин (наблюдаемых), с помощью которых описываются объекты данной теории; характеристика состояний системы; уравнения движения, описывающие “эволюцию состояния” [12, с. 423].

Аналогичны отношения нашей структуры и от “костяка” (структуры) физической теории И.В.Кузнецова. У него мы находим похожие на наши ПИО “идеализированные объекты” (абстрактные модели [6, 30]), которые “по своему назначению в высокоорганизованной теоретической системе фактически играют роль фундаментальной идеи” и служат “посредствующим мостом” при “переходе от эмпирического базиса к совокупности новых понятий”. При этом, как и у нас (если под “теориями” понимать разделы физики, у В.И.Кузнецова не выделены указанные выше два типа теорий), “теории… прежде всего отличаются положенными в их основу идеализированным объектами” [6, с. 31, 30]. Главное отличие между нашими ПИО и “идеализированными объектами” В.И.Кузнецова состоит в примате математики в его представлении теории (по сути его модель, как указывалось выше, двухслойна, она состоит из математико-теоретического и эмпирического слоев), вследствие чего “идеализированный объект с самого начала строится с помощью образов и средств математики” и его примерами являются -функция в квантовой механике и “абстрактное псевдоевклидово 4-мерное множество координат и мгновений времени” в СТО, а не квантовая и релятивистская частицы (формируемые в первую очередь в модельном слое), как у нас [7; 8].

То, что в приведенных выше и у И.В.Кузнецова взглядах на науку превалирует противоположная по сравнению с нашей субординация между модельным и математическим слоями, связано, по-видимому, с тем, что в рамках эмпиристской идеологии привыкли строить последовательность: эмпирические факты — эмпирические законы — теоретические законы (2). В ходе преодоления “гносеологического кризиса” в физике границы XIX—XX вв., сопровождавшего становление “неклассической физики” (теории относительности и квантовой механики) и связанной с ним комбинации позитивизма Маха, Пуанкаре и “Венского” и “Берлинского” кружков, теоретический слой в рамках философской рефлексии для очень многих философов и философствующих физиков редуцировался к математическим уравнениям.

Следует отметить, что для традиции советской философии науки 1960—80 гг., где сильный акцент делался не на формальной, а на содержательной стороне познавательного процесса [11, с. 266]), в отличие от западной, характерно непосредственное обращение к “абстрактным объектам” и “мысленным экспериментам”, не ограничиваясь характерным для западной философии науки лишь “оперированием высказываниями” [11, с. 272]. В ее рамках в теорию, наряду с математическим, вводят еще и модельный слой. Наиболее известными образцами такого модельного слоя являются “ненаблюдаемые” “типы содержания физического знания” И.С.Алексеева [13, с. 49-57] и упомянутые выше “теоретические схемы” В.С.Степина [10].

Новизна предлагаемого нами подхода [7;8] состоит в следующих моментах.

1) Как указывается в [11, с. 264, 286], в отечественных и зарубежных исследованиях в качестве различных единиц анализа, встречаются: теории, суждения, умозаключения, научные дисциплины, парадигмы, исследовательские программы и др. Здесь выбрана другая единица анализа — раздел физики (РФ) (классическая и квантовая механика, электродинамика, гидродинамика и т.д.).

2) Известный американский философ Б. ван Фраассен считает, что именно “эмпиризм всегда был главным философским ориентиром в изучении природы” [14, p. 3]. И действительно, в той или иной степени из Фр. Бэкона исходят как западный позитивизм, неопозитивизм и даже постпозитивизм, так и отечественные направления философии науки, восходящие к Марксу, Гегелю и Канту. Предлагаемые же автором поход, названный “конструктивным рационализмом”, является продолжением идущей параллельно вышеназванным линиям — линии Галилея и Ньютона, которые опирались на геометрию Евклида как образец теории [15; 7].

3) Как и в последней, где можно выделить исходные понятия — точка, прямая, плоскость и все прочие строимые из первых “идеальные объекты второго уровня” — геометрические фигуры, в физике тоже можно выделить “первичные идеальные объекты” (ПИО) — частицы, силы, поля, …, из которых (как дом из кирпичиков) строятся модели различных явлений природы и глобальные картины мира.

4) Как и в геометрии Евклида в физике к концу XIX в. перешли к системно-неявному типу определения исходных понятий — ПИО задаются не явно, а в рамках некоторой структуры (аналог системы аксиом геометрии), которую мы называем “ядром раздела науки” — ЯРН (отметим, что оно имеет существенно другой смысл, чем “ядро физической теории” И.В.Кузнецова). Для физики это очень конкретная целостная структура, включающая как теоретические, так и нетеоретические элементы [7, 8].

5) Из указанной иерархичности следует существование теорий двух типов, двух уровней: теорий, отвечающих созданию новых разделов физики (новых ПИО и ЯРН), и теорий различных явлений природы, описываемых (объясняемых, предсказываемых) в рамках уже существующих разделов науки (и соответствующих ПИО).

Это различение не ново, оно фиксируется в предложенном Т.Куном делении на “нормальную” и “аномальную” фазы науки, в эйнштейновском различении на “конструктивные” и “фундаментальные” теории, “фундаментальные” и “частные” “теоретические схемы” в работах В.С.Степина, “фундаментальные физические теории” у Г.Я.Мякишева [12]. Но при анализе структуры теорий это различение по сути не учитывается, в то время как для нас здесь имеются существенные различия: в первом случае мы имеем дело с цепочкой “известные первичные идеальные объекты — конструирование — модель явления”, а во втором — с цепочкой “проблема — конструирование — новые первичные идеальные объекты”. Мы, в основном, обсуждаем последнее.

6) Существенным моментом является то, что мы рассматриваем измерение как принципиально нетеоретический элемент структуры раздела науки (физики), как процедуру сравнения с эталоном, а не как взаимодействие с измеряемым объектом. В этом вопросе мы солидарны с предложенной Фоком при рассмотрении квантовой механики (в полемике с Бором) [16] трехчастной моделью, выделяющей приготовление исходного состояния, теоретическую область и измерение конечного состояния. Существенным усложнением вводимым в эту схему, превращаемую нами в схему ЯРН, является введение конкретной двухслойной структуры теоретической части.

7) Различные разделы физики отличаются друг от друга различным содержательным наполнением указанных функциональных месть (Липкин).

Литература

1) Мандельштам Л.И. Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике. М., 1972.

2) Nagel E. 1961/ The srtucturs of Sciences. N.Y., 1961 (p. 90-117).

3) Huttsn E.H. // British J. for the Phil. of Sci. 1953-54, 4, 285-301.

4) The Structurs of Scientific Theories. Urbana, Chicago, London, 1974.

5) Suppes P. // Philosophy of Sciences Today. N.Y., 1967. P. 55-67.

6) Кузнецов И.В. Избранные труды по методологии физики. М., 1975.

7) Липкин А.И. Модель современной физики (взгляд изнутри и извне). М.: 1999.

8) Липкин А.И. // Философия науки. 1996. Вып. 2. С. 199-217.

9) Жаров С.Н. // Естествознание: системность и динамика. М., 1990.

10) Степин В.С. Становление научной теории. Минск, 1976.

11) Мамчур Е.А., Овчинников Н.Ф., Огурцов А.П. Отечественная философия науки: предварительные итоги. М., 1997.

12) Мякишев Г.Я. // Физическая теория. М, 1980. С. 420-438.

13) Алексеев И.С. Деятельностная концепция познания и реальности. М., 1995.

14) Van Fraassen Bas C. The Scientific Images. Oxf., 1980.

15) Липкин А.И. Фр. Бэкон, Г.Галилей и современная философия науки // Филос. науки. № 3-4. С. 117-137.

16) Фок В.А. Критика взглядов Бора на квантовую механику // Философские вопросы современной физики. М., 1958.

А.П.Левич

Природные референты “течения” времени: становление как изменение количества субстанции[45]

При попытках экспликации, как это часто бывает, представление о времени расщепляется по крайней мере на два понятия: “природа” времени (время императивное, или предвремя) и способы его измерения (время параметрическое, или часы). Точка зрения автора на параметрическое время не будет затронута в настоящей работе (см. Левич, 1996 а, б), но будет сделана попытка осмыслить один из аспектов “природы” времени, понимаемой как существование в мире механизма возникновения изменений и происхождения нового (Левич, 1993; 1996 в). А именно, будет предложено рациональное описание феномена становления, или “течения” нашего времени.

Понять “природу” времени — значит указать его природный референт, т.е. процесс, явление, “носитель” в материальном мире, свойства которого могли бы быть отождествлены или корреспондированы со свойствами, приписываемыми феномену времени. Предполагается вести рассуждения на языке субстанциональных представлений о времени, причём автор выступает за дополнительность, а не противопоставление субстанциональной и реляционной концепций (Левич, 1998). В субстанциональных подходах время изучается как естественнонаучный феномен, в котором проявляются самостоятельные сущности, а не специфический тип отношений между сущностями. Многочисленные примеры применения субстанционального подхода к изучению времени приведены в предшествующей работе автора, специально посвящённой анализу субстанциональных взглядов (Левич, 1998). Понятие субстанции крайне неоднозначно как в естествознании, так и в методологии науки. Часто под субстанцией понимают те сущности, бытийный статус которых отличен от статуса материальных частиц-фермионов, например, пространство, поле, физический вакуум... В контексте проблематики работ по времени предлагаю понимать под субстанцией вид материи, отличный от субстратов, представленных частицами-фермионами, атомами и молекулами. Предполагается, что этот вид материи принадлежит глубинным уровням её строения, возможно, не идентифицируется непосредственно современными экспериментальными технологиями и, может быть, не участвует в известных ныне типах взаимодействий. Предполагается, что во Вселенной существуют генерирующие потоки, совокупность элементов которых является субстанцией. Становление будем рассматривать как процесс накапливания или (и) убыли субстанции в изучаемой системе. Один из уровней иерархического строения системы, на котором существует генерирующий поток, выбирается в качестве “времяобразующего” для изучаемой системы и соответствующий генерирующий поток объявляется природным референтом “течения” времени, или становления.

Для открытых систем идея об отождествлении течения времени с потоком вещества или энергии, по отношению к которым система не изолирована, становится тривиальной. Эти потоки порождают изменения в системе и они же могут служить для параметризации собственной изменчивости системы, т.е. для измерения её собственного времени. В рамках принятых гипотез можно назвать парадоксом становления реалию, в силу которой течение времени присуще не только открытым системам, но и системам, с большой степенью точности рассматриваемым как изолированные и замкнутые, например, анкерный механизм с упругим маятником (механические часы), Солнечная система (астрономические часы), Вселенная в целом... Для разрешения парадокса следует принять в предложенном контексте одно из следующих утверждений:

1) феномен времени не связан с открытостью систем к субстратным и субстанциональным потокам.

2) все системы, которым присущ феномен времени, являются открытыми. Настоящая работа посвящена методологическому анализу второй точки зрения.

Постулируется принцип открытости любых систем по отношению к генерирующим потокам элементов некоторых уровней их иерархического строения (Левич, 1986; 1989; 1997; Levich, 1995). Открытыми для генерирующих потоков оказываются и Вселенная, и любая из частиц, даже не взаимодействующая с другими частицами (в соответствующей модели частицы рассматриваются как источники или стоки генерирующих потоков во Вселенной). Пространство системы оказывается своеобразной средой, порождаемой объединением субстанций генерирующих потоков некоторых уровней строения системы. Любое движение системы в пространстве‑среде состоит в замене составляющих её на определённом уровне строения элементов (Левич, 1996 а, б). Таким образом, и механическое движение (в частности, для изолированных по веществу и энергии систем) описывается потоком через движущуюся систему элементов субстанции‑среды, чем разрешается парадокс становления для механических систем. Замечу, что описываемое движение происходит не путём “раздвигания” элементов пространства, а путём “проникновения” элементов в объект и замены уже имеющихся в объекте элементов (т.е. “эфирного ветра”, “эфирного трения” не существует и субстанция генерирующих потоков не является “эфиром” XIX века). Следует подчеркнуть, что в большинстве субстанциональных подходов субстанция не является материей в форме субстратов — комплексов частиц, обладающих зарядами и взаимодействиями. Субстанция порождает частицы, заряды и взаимодействия: “субстратные” свойства частиц оказываются динамическими характеристиками субстанциональных структур.

Разработка субстанциональных подходов в силу экспериментальной неидентифицированности декларированных в них субстанций встречается со многими эпистемологическим трудностями: отсутствием общепринятых образов, адекватного языка описания, эмпирических реперов, понятийного аппарата.

Можно выделить два пути социализации субстанциональных идей. Наиболее прямой из них — операциональное предъявление, т.е. воспроизводимое измерение каких‑либо характеристик субстанциональных потоков. На этом пути мы находимся скорее в положении “лягушачьего танцмейстера” Гальвани, чем на месте обладателей дошедшей и до наших дней рамки Фарадея. Следует заметить, что экспериментальное обнаружение объектов глубинных уровней строения материи зависит не только от интеллектуальных усилий отдельных исследователей, но в огромной степени — от достигнутой всей цивилизацией “суммы технологий”. Другой путь — умозрительный — “измышлять гипотезы”: опираясь на введённые новые сущности, проводить последовательное теоретическое построение непротиворечивой картины Мира, объяснять известные эффекты, формулировать в экспериментально достижимых областях предсказания новых эффектов и пытаться с помощью субстанциональных подходов решать назревшие проблемы естествознания.

Существование направленных генерирующих потоков в качестве естественных референтов феномена времени разрешает и “парадокс необратимости” (Пригожин, Стенгерс, 1994) — противоречие между безусловной обратимостью во времени фундаментальных физических законов и явной необратимостью в мире реальных процессов. Учёт генерирующих потоков в уравнениях движения (Левич, 1996 б) естественно приводит к их необратимости (в той же степени, в какой необратимы сами потоки).

Поделюсь наблюдением о том, что попытки описания течения времени или существования “стрелы” времени нередко приводят авторов, которые задумывались о природе времени, к субстанциональной её трактовке (Newton, 1687; Prigogine et al., 1989; Пригожин, Стенгерс, 1994; Шихобалов, 1997; Шульман, 1997; подробности см. Левич, 1998) или к необходимости постулировать порождение материи (Bondi, 1960; Hoyle et al., 1993).

Субстанциональная трактовка времени, помогая в решении одних проблем, вызывает к жизни новые, собственные проблемы. Одна из них — неуниверсальность времени в случае существования в системе нескольких генерирующих потоков, претендующих на порождение собственного времени системы, или в случае сопоставления друг с другом собственных времён систем, изменчивость в которых порождается различными генерирующими потоками. Возвращению времени его универсального статуса с помощью энтропийной параметризации будет посвящена отдельная публикация.

Необходимо отметить возможность сохранить без требования открытости Вселенной все рассуждения о связи между субстанциональными потоками и феноменом времени. Для этого следует рассматривать потоки не как порождающие, а как диссипативные, возникающие в результате флуктуаций или какого‑либо первоначального импульса без дальнейшего пополнения системы в целом энергией, субстратами или субстанциями. Так, например, в рамках модели “Большого взрыва” возникают естественные референты времени — космологический (расширение Вселенной, или уменьшение плотности материи, или остывание реликтового излучения) и энтропийный (убывание структурированности или деградация Мира). Диссипативное или “генеративное” происхождения субстанциональных потоков эквивалентны друг другу при описании течения времени, но совершенно различны в мировоззренческом отношении.

Признание генерирующих потоков снимает оппозицию второго начала термодинамики существованию процессов развития, поскольку второе начало относится исключительно к изолированным системам, — отпадает приложимость второго начала к той открытой части Вселенной, где генерирующие потоки порождают течение времени, что, по-видимому, не составляет открытия ни для физиков, ни для астрономов: “...ежедневный опыт убеждает нас в том, что свойства природы не имеют ничего общего со свойствами равновесной системы, а астрономические данные показывают, что то же самое относится и ко всей доступной нашему наблюдению колоссальной области вселенной” (Ландау, Лифшиц, 1964, с. 45‑46), более того, “отдельные небесные тела и их системы так изолированы друг от друга, что для них тепловая смерть должна заметно приблизиться прежде, чем произойдет вмешательство сторонней системы. Поэтому деградированные состояния систем должны бы преобладать, а вместе с тем они почти не встречаются. И задача состоит не только в том, чтобы объяснить неравновесность Вселенной в целом, она имеет значительно более конкретный смысл — понять, почему отдельные системы и сами небесные тела продолжают жить, несмотря на короткие сроки релаксации” (Козырев, 1963, с. 96).

Открытость Вселенной для генерирующих потоков совершенно меняет взгляд на эволюцию Мира. Вот каким рисует будущее изолированной Вселенной И.Д.Новиков (1990, с. 181‑189): “...Если во Вселенной нет заметных количеств материи между галактиками, которая почему-либо не видна, то она всегда будет расширяться... Примерно через сто тысяч миллиардов лет погаснут самые последние звезды... Несмотря на отсутствие пока прямых экспериментальных данных, вся совокупность наших физических знаний указывает на то, что вещество Вселенной не стабильно и хотя очень медленно, но распадается... происходит и процесс квантового испарения черных дыр, которые остаются после смерти некоторых массивных звезд и существуют в ядрах галактик. Таким образом и остывшие звезды, и разреженный газ, а затем и черные дыры в далеком будущем исчезнут из Вселенной... во Вселенной останутся только редкие электроны и позитроны, разбросанные в пространстве на гигантские расстояния друг от друга”.

Еще более радикально описывает будущее “закрытого” Мира (согласно “принципу Гельвеция”, “время, зуб которого разжевывает железо и пирамиды, видит лишь смерть, которую оно приносит” (Гельвеций, 1974, с. 114)) Ю.Б.Молчанов (1990, с. 133): “...во времени исчезает все, и исчезает без следа, и в этом-то и состоит подлинная сущность времени”.

Гипотеза генерирующих потоков позволяет противопоставить принципу Гельвеция другой принцип: “Очевидно, в самых основных свойствах материи, пространства, времени должны заключаться возможности борьбы с тепловой смертью противоположными процессами, которые могут быть названы процессами жизни. Благодаря этим процессам поддерживается вечная жизнь Вселенной” (Козырев, 1963, с. 96), который стоило бы назвать “принципом Козырева”.

Литература

1. Гельвеций К.Ф. Записные книжки // Сочинения. Т. 1. М., 1974.

2. Козырев Н.А. Причинная механика и возможность экспериментального исследования свойств времени // История и методология естественных наук. Вып. 2. М., 1963. С. 95‑113.

3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М., 1964.

4. Левич А.П. Тезисы о времени естественных систем // Экологический прогноз. М., 1986. С. 163‑190.

5. Левич А.П. Метаболическое время естественных систем // Системные исследования. Ежегодник. 1988. М., 1989. С. 304‑325.

6. Левич А.П. Научное постижение времени // Вопросы философии. 1993. № 4. C. 117‑126.

7. Левич А.П. Субституционное время естественных систем // Вопросы философии. 1996 а. № 1. С. 57‑69.

8. Левич А.П. Время как изменчивость естественных систем: способы количественного описания изменений и порождение изменений субстанциональными потоками // Конструкции времени в естествознании: на пути к пониманию феномена времени. Ч. 1. Междисциплинарное исследование. М., 1996 б. С. 233‑288.

9. Левич А.П. Мотивы и задачи изучения времени // Там же. 1996 в. С. 9‑27.

10. Левич А.П. Время в бытии естественных систем // Анализ систем на пороге XXI века. М., 1997. С. 48‑59.

11. Левич А.П. Время — субстанция или реляция?.. Отказ от противопоставления концепций // Филос. исслед. 1998. № 1. С. 6‑23.

12. Молчанов Ю.Б. Проблема времени в современной науке. М., 1990.

13. Новиков И.Д. Куда течёт река времени? М., 1990.

14. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 1994.

15. Шихобалов Л.С. Время: субстанция или реляция?.. Нет ответа // Вестник СПбО РАЕН. 1997. Т. 1. (4). С. 369‑377.

16. Шульман М.Х. О физической природе времени. М., 1997.

17. Bondi H. Cosmology. Cambridge, 1960.

18. Hoyle F., Burbidge G., Narlikar I. V. A Quasi‑Steady State Cosmology Model with Creation of Matter // Astrophysical Journal. 1993. V. 410. P. 437‑457.

19. Levich A.P. Generating Flows and a Substantional Model of Space Time // Gravitation and Cosmology. 1995. Vol. 1. № 3. P. 237‑242.

20. Newton J.S. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. L., 1687.

21. Prigogine I., Gehenian J., Grunzig E., Nardone P. Thermodynamics and cosmology // General Relativity and Gravitation. 1989. Vol. 21. P. 1.

раздел II философия СОЦИАЛЬНЫХ наук

Ю.В.Сачков

Научный метод и познание социальных явлений[46]

Развитие науки и культуры осуществляется не за счет совершенствования психики и творческих способностей отдельных личностей, а путем изобретения и совершенствования научных методов.

В.А.Смирнов

Наука суть действие, направленное на выработку и систематизацию объективных знаний о бытии и познании и опирающееся на эти знания. Соответственно, основу науки составляют ее методы. Их состояние определяет уровень развития научных знаний, характер разработки научных проблем, реальные возможности науки в продвижении в область неизвестного. “Научный метод, — отмечают А.Б.Мигдал и Е.В.Нетесова, — единственное, что позволяет понять задачи науки” [1, с. 74][47]. Методы современной науки достаточно развиты, и их разработка опирается, прежде всего, на развитие физико-математического естествознания.

Особо остро стоит вопрос о научном методе в социальных науках, в науках о строении и эволюции общества. Здесь вопрос о методе во многом остается открытым. Зачастую оспаривается сама возможность “применения” научного метода, как он вырабатывается на базе развития естествознания (опытных наук), к изучению социальных процессов. Утверждается, что познание социальных, исторических явлений не укладывается в подобные представления о научном методе, поскольку эти явления уникальны и поскольку в основе социальных процессов лежат действия человека, обладающего внутренней активностью, свободой воли. Однако такие утверждения требуют анализа. Проблема уникальности не противостоит научному методу. Наука не избегает изучения уникальных процессов. Уникальным, данным в “единственном экземпляре” является и сам феномен становления жизни на земле. Однако эта уникальность не противостоит возможности применения научного метода к изучению строения, функционирования и поведения живых систем, а тем самым — и к изучению процесса возникновения и развития жизни на земле. В какой-то мере уникальна каждая научная задача, что выражается, прежде всего, через задание начальных условий необходимых и обязательных в реальных исследованиях.

Аналогичным образом проблема активности систем, определяемая их внутренними “интересами”, ныне также активно осваивается научным познанием, что находит свое отражение в разработках проблем самодетерминации и самоорганизации в поведении и функционировании сложных систем. Добавим к этому высказывание М.Бунге: “...Материальные предметы на всех уровнях организации все более и более рассматриваются как сущности, имеющие собственную активность, обусловленную, но не полностью детерминированную, окружающей их средой. В возрастающей степени, хотя и не сознательно, признается древний диалектический тезис, что ничто не изменяется исключительно под давлением внешнего принуждения, а все конкретные предметы вместе со своими собственными внутренними процессами принимают участие в непрекращающемся изменении материальной вселенной” [2, с. 207][48].

Научный метод структурирован. Уже в эпоху Возрождения, в ходе становления естествознания (опытной науки) было осознано, что научный метод включает и опытное (эмпирическое, экспериментальное), и теоретическое начала. Эмпирическое начало ведет свое происхождение с процесса наблюдения и его олицетворяют конструирование и применение специальных исследовательских приборов и измерительной техники. Теоретическое начало в своем развитом виде воплощается прежде всего, в математике, в разработке математических форм выражения знаний. Реальное познание всегда основывается на взаимодействии, взаимодополнении этих основных начал познания.

И опытное (экспериментальное), и теоретическое начала познания имеют собственную ценность, несводимы одно к другому и в то же время неотделимы друг от друга. Опытное, экспериментальное начало практически представляет собою своеобразное чувственное анализирование действительности. Именно опыт поставляет первичные, базовые данные (факты), которые образуют фундамент науки. Теоретический анализ имеет своей целью систематизировать, описать и объяснить опытные данные. Теория вскрывает связи в мире чувственных восприятий и тем самым придает им смысл.