По ту сторону кванта

Недавно один физик в пылу спора заявил: «В принципе, даже для описания такой сложной системы, как человек, достаточно знать закон Кулона и уравнения квантовой механики».

Такие утверждения в науке не новость. Чтобы поднять Землю, Архимеду было достаточно рычага, а Лаплас брался предсказать будущее мира, если ему дадут начальные координаты и импульсы всех частиц во вселенной. И хотя такая вера в законченность и всемогущество науки всегда привлекательна, полезно все-таки помнить предостережение Роджера Бэкона, которое сегодня так же верно, как и семьсот лет назад: «Если бы человек жил в смертной юдоли даже тысячи веков, он и тогда бы не достиг совершенства в знании; он не понимает теперь природы мухи, а некоторые самонадеянные доктора думают, что развитие философии закончено!»

Роджер Бэкон (1214–1292) — францисканский монах, учился и преподавал в Оксфорде — в одном из первых университетов мира, который был основан незадолго до его рождения.

«Существуют четыре величайших препятствия к постижению истины, — писал он. — Они мешают всем и каждому мудрому человеку и едва позволяют достичь подлинной мудрости. А именно: пример жалкого и недостойного авторитета, постоянство привычки, мнение несведущей толпы и прикрытие собственного невежества показной мудростью».

Учение Роджера Бэкона пришлось не по душе отцам церкви, и они на 17 лет заточили его в тюрьму.

Это была эпоха крестовых походов, время расцвета религиозных вероучений и слияния их с философией и христианской мистикой. Основой образования стала теология, жития святых — морально-этическими образцами, а значение церкви выросло настолько, что папы оспаривали у королей права на светскую власть. Казалось, ничто не предвещало крушения всей системы средневековых ценностей, и тем не менее религиозная вера вскоре уступила место научному знанию, а мистическое прозрение — рациональному опыту.

Мы являемся свидетелями расцвета новой системы ценностей, которая ничего не принимает на веру и в основе которой лежит наука. Могущество науки поражает даже искушенный ум: она расщепила атомное ядро, достигла Луны, открыла законы наследственности…

Но в обстановке всеобщего восхищения не всегда понимают, в чем суть научного метода, причины его могущества и тем более не представляют его границ. Еще не осознана наука о науке, и неизвестно, существует ли она вообще. Но, даже не зная законов развития науки, всегда интересно проследить ее истоки и характерные особенности. Это поможет нам лучше понять место и роль квантовой механики в общей системе человеческих знаний.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУЧНОГО МЕТОДА

Мы утратили знания древнейших времен, до нас дошли только их осколки. Но они бессистемны, чужды нам по духу и кажутся наивными. У истоков нынешней науки стоят древние греки. Они наши предшественники не только по времени, но — что самое главное — по духу. Греки изобрели доказательство. Ни в Египте, ни в Месопотамии, ни в Китае такая идея не возникла, быть может, потому, что все эти государства были основаны на тирании и безусловном подчинении авторитетам. В таких условиях даже сама мысль о возможности разумных доказательств кажется крамольной.

В Афинах впервые за всю мировую историю возникла республика. Не надо ее особенно идеализировать — она расцвела на труде рабов. Тем не менее в Древней Греции сложились условия, при которых стал возможен свободный обмен мнениями, и это привело к небывалому расцвету наук. Появились зачатки научного метода, с помощью которого греки попытались построить цельную картину мира.

В средние века потребность рационального познания природы совершенно угасла рядом с попытками осмыслить место человека в мире в рамках различных религиозных вероучений. В продолжение почти десяти веков религия давала исчерпывающие ответы на все вопросы бытия. Эти ответы не подлежали не только критике, но даже обсуждению, и разум находился в безусловном подчинении у веры.

Сочинения Эвклида были переведены на латинский язык и стали известны в Европе в XII веке. Однако в то время их воспринимали просто как совокупность остроумных правил, которые надлежало заучить наизусть — настолько они были чужды духу средневековой Европы, привыкшей верить, а не искать корней истины. Но объем знаний стремительно рос и их уже не удавалось согласовать с направлением средневековых умов.

Конец средневековья обычно связывают с открытием Америки в 1492 году. Некоторые указывают даже более точную дату: 13 декабря 1250 года — день, когда в замке Флорентино близ Лючеры умер король Фридрих II Гогенштауфен (Барбаросса). Конечно, не следует относиться к этим датам всерьез, но несколько таких дат, взятых вместе, создают несомненное ощущение достоверности перелома, который произошел в сознании людей на рубеже XIII и XIV веков. В истории этот период назвали Возрождением.

Подчиняясь внутренним законам развития и без видимых на то причин, Европа всего за два века возродила зачатки древних знаний, которые до этого более десяти веков находились в небрежении и которые впоследствии получили название научных.

В период Возрождения в умах людей произошел поворот от стремления осознать свое место в мире к попыткам понять его рациональное устройство без ссылок на чудеса и божественное откровение. Вначале переворот носил аристократический характер, но изобретение книгопечатания распространило его на все слои населения.

Суть перелома — освобождение от давления авторитетов и переход от средневековой веры к знанию нового времени. Церковь всячески противилась новым веяниям, она строго судила философов, которые признавали, что есть вещи истинные с точки зрения философии, но ложные с точки зрения веры, «как будто в противовес истине, заключенной в священном писании, может находиться истина в книгах язычников».

Если отвлечься от политических страстей того времени, в которое жил Галилей, становится ясно, что судили его не только за сочувствие системе Коперника. Такие же мысли столетием раньше отстаивал кардинал Николай Кузанский (1401–1464) и остался безнаказанным. Но в то время как ученый кардинал утверждал ее, ссылаясь на авторитеты, как то и подобает верующему, Галилей ту же мысль доказывал, как того требует наука, то есть предлагал проверить каждому, опираясь лишь на опыт и здравый смысл. Именно этого не могли простить ему служители церкви.

Но рухнувшую плотину веры починить уже было нельзя, и освобожденный дух стал искать новые пути для своего развития.

После долгого заточения под гнетом авторитетов бросились в другую крайность: начался период всеобщего сомнения. Сомневались во всем: в том, что чувства дают правильное представление о мире, и в том, что сознание способно уберечься от заблуждений мнений и чувств, сомневались даже в реальности своего собственного существования.

То было время, когда утратили опору в вере, но еще не обрели уверенности в разуме. Более того, казалось, что несовершенство ума отодвинуло надежды когда-либо достигнуть истины на дороге познания. Лишь постепенно разум набирал силу и шаг за шагом создал метод, который мог уберечь его от собственных ошибок.

Принципы научного знания и метод, позволяющий их осуществить, начали искать задолго до возникновения современной науки. Уже в XIII веке Роджер Бэкон в своем трактате «Opus tertium» писал:

«Существует естественный и несовершенный опыт, который не сознает своего могущества и не отдает себе отчета в своих приемах: им пользуются ремесленники, а не ученые… Выше всех умозрительных знаний и искусств стоит умение производить опыты, и эта наука есть царица наук…

Философы должны знать, что их наука бессильна, если они не применяют к ней могущественную математику… Невозможно отличить софизм от доказательства, не проверив заключение путем опыта и применения».

В 1440 году Николай Кузанский написал книгу «Об ученом невежестве», в которой настаивал, что все познания о природе необходимо записывать в цифрах, а все опыты над нею производить с весами в руках.

Утверждение новых взглядов происходило медленно. Например, хотя арабские цифры уже в X веке вошли во всеобщее употребление, но даже в XVI веке повсеместно вычисления производили не на бумаге, а с помощью особых жетонов, которые были еще менее совершенны, чем наши конторские счеты.

Настоящую историю научного метода принято начинать с Галилея и Ньютона. Согласно той же традиции Галилео Галилей (1564–1642) считается родоначальником экспериментальной физики, а Исаак Ньютон (1643–1727) — основателем теоретической физики. Конечно, в их время не было такого разделения единой науки физики на две части, не было даже самой физики — она в то время называлась натуральной философией. Но такое разделение имеет глубокий смысл: оно помогает понять особенности научного метода и, по существу, эквивалентно делению науки на опыт и математику, которое сформулировал Роджер Бэкон.

СУЩНОСТЬ И РАЗВИТИЕ НАУЧНОГО МЕТОДА

Мы настолько привыкли отождествлять понятия «знание» и «наука», что не мыслим себе иного знания, кроме научного. В чем его сущность и особенности?

Сущность научного метода можно объяснить довольно просто: этот метод позволяет добыть такие знания о явлениях, которые можно проверить, сохранить и передать другому.

Отсюда сразу следует, что наука изучает не вообще всякие явления, а только те из них, которые повторяются. Ее главная задача — отыскать законы, согласно которым эти явления протекают. В разное время наука достигала этой цели по-разному.

Древние греки внимательно наблюдали явления и затем с помощью умозрения пытались проникнуть в гармонию природы силой интеллекта, опираясь только на данные чувств, накопленные в памяти.

В период Возрождения стало очевидно, что поставленная цель не может быть достигнута только с помощью пяти чувств — необходимо изобрести приборы, которые есть не что иное, как продолжение и углубление наших органов чувств. При этом сразу же возникло два вопроса: насколько можно доверять показаниям приборов и как сохранить информацию, полученную с их помощью.

Вторая задача была вскоре решена изобретением книгопечатания и последовательным применением математики в естественных науках. Значительно труднее оказалось разрешить первый вопрос — о достоверности знаний, полученных с помощью приборов. По существу, он не решен окончательно до сих пор, и вся история научного метода — это история постоянного углубления и видоизменения этого вопроса.

Довольно скоро поняли, что показаниям приборов, как правило, можно доверять, то есть они отражают что-то реальное в природе, существующее независимо от приборов. (В конце концов убедились, например, в том, что пятна на Солнце — это пятна именно на Солнце, а не дефекты зрительной трубы, с помощью которой они были открыты.) В этот период расцвета экспериментальной физики были накоплены все те знания, на основе которых в конце прошлого века произошел мощный скачок техники.

Однако объем знаний стремительно рос и в начале нашего века привел к кризису в физике. Суть его заключалась в том, что в какой-то момент люди перестали понимать, как соотносить числа, полученные с помощью приборов, к реальным явлениям в природе. Именно в этот момент решающее значение приобрела теоретическая физика.

Причин кризиса было две. С одной стороны, приборы слишком далеко ушли от непосредственных ощущений человека, и поэтому интуиция, руководствуясь их данными, не давала никакой простой картины изучаемых явлений. Тем самым были исчерпаны возможности наглядной интерпретации данных опыта.

С другой стороны, не существовало логической схемы, которая помогла бы упорядочить научные факты и без ссылок на интуицию, привести к таким наблюдаемым следствиям, против которых не мог бы возразить даже здравый смысл.

Кризис преодолели на втором пути: по-прежнему доверяя показаниям приборов, изобрели новые понятия и новые логические схемы, которые научили по-новому относиться к этим показаниям. Решающую роль в такой ломке устоявшихся понятий сыграла квантовая механика. Она не только дала нам власть над совершенно новым миром атомных явлений, но и убедила в том, что показания приборов — это не простая фотография явлений природы: они не относятся к ней непосредственно, а лишь отражают и закрепляют числами наши представления о ней.

С течением времени эти знания совершенствуются и позволяют нам правильно предсказывать все более тонкие явления природы. Факт сам по себе удивительный, и мы его, вероятно, никогда не поймем, но коль скоро он стал известен — мы его используем.

С этим согласны теперь почти все физики. Однако, как и все люди, они хотят понять больше: насколько полна картина мира, нарисованная физикой? Вопрос этот не физический, а скорее философский. Он возникал во все времена, но впервые четко был сформулирован в диалогах Платона.

Платон уподобил ученых узникам, прикованным в пещере спиной ко входу так, что они не видят света, а только тени, движущиеся на противоположной стене. Он признавал, что даже в этих условиях, внимательно наблюдая движение теней, можно научиться предугадывать поведение тех тел, чьи тени видны на стене пещеры. Но знание, приобретенное таким способом, бесконечно далеко от того полного знания, которое приобретает освобожденный узник, выйдя из пещеры.

Платону нечего возразить. Окружающий мир и в самом деле богаче того, который мы в состоянии себе представить только на основе данных физики. Слепой от рождения может в совершенстве изучить оптику, но при этом он не будет иметь ни малейшего представления о том, что такое свет и, тем более, как выглядит богатство весенних красок. Когда мы вступаем в мир атомных явлений, все мы становимся похожими на слепых от рождения. Мы начисто лишены «атомного зрения» и вынуждены двигаться в непривычном мире только ощупью.

Число подобных аналогий можно легко умножить, и каждая из них учит физиков быть скромнее. В XIX веке природу мечтали объяснить; в XX — стремятся лишь описать. Теперь мы понимаем, что вопросы о полноте физических знаний и о сущности явлений лежат вне физики и не могут быть разрешены ее средствами. Физика изучает только законы, по которым эти явления происходят. И в этом смысле она в точности следует «теории теней».

Но даже такое ограниченное знание о природе, насколько оно истинно?

ИСТИННОСТЬ И ПОЛНОТА НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА

Вопрос этот не может быть разрешен логически: мы верим в науку, поскольку она позволяет нам правильно предсказывать явления природы и не зависит от произвола познающей личности. Мы можем сомневаться в структуре ее образов — они зависят от способа общения. Но мы теперь с достоверностью знаем, что все земные и небесные тела построены из одних и тех же элементов и примерно в тех же пропорциях. Мы уверены даже, что законы природы одинаковы во всей вселенной, и, следовательно, атом натрия всегда излучает одну и ту же D-линию, находится ли он на Земле или на Сириусе. Теперь это признают почти все, и никто не сомневается в истинности этих знаний. Сомнения возникают тогда, когда мы на основании твердо установленных, но частных фактов пытаемся создать общую и непротиворечивую картину мира, согласную со всей совокупностью данных опыта и общей природой человеческого сознания. Наиболее часто возникает вопрос: насколько однозначна форма физических законов?

Категорического ответа на этот вопрос не существует. Те, кто знаком с историей науки, знают, что в некоторые периоды ее развития действительно бок о бок существовали две теории, каждая из которых считала себя истинной, и обе одинаково хорошо объясняли известные в то время явления. Однако та же история рассказывает, что с течением времени новые опыты выбирали из двух теорий только одну, либо же на новом этапе обе они сливались воедино на основе новых, более высоких принципов, как это случилось с корпускулярной и волновой теорией света.

Факты и понятия науки могут показаться случайными хотя бы потому, что установлены в случайное время случайными людьми и часто при случайных обстоятельствах. Но, взятые вместе, они образуют единую закономерную систему, в которой число связей настолько велико, что в ней нельзя заменить ни одного звена, не затронув при этом всех остальных. Под давлением новых фактов система эта непрерывно изменяется и уточняется, но никогда не теряет цельности и своеобразной законченности. Взятая в целом, система научных понятий — продукт длительной эволюции: в течение многих лет старые звенья в ней заменялись новыми, более совершенными, а совсем новые понятия всегда возникали с учетом и на основе прежних. Одним словом, наука — это не застывшая мертвая схема, а живой развивающийся организм. И хотя все понятия науки — произвольные творения человеческого разума, тем не менее они случайны настолько же, насколько случайна сама разумная жизнь в природе.

В одном из фантастических рассказов Рея Брэдбери герой на машине времени отправился в далекое прошлое и во время короткого визита туда нечаянно раздавил там маленькую бабочку. Когда он вернулся обратно, то не узнал мира, который оставил уезжая: оказалось, что его невольное и на первый взгляд незначительное вторжение в ход биологической эволюции полностью изменило все ее конечные результаты.

Очевидно, пример этот не более чем эффектная крайность, извинительная для фантаста. Нет слов, все в природе взаимосвязано. Однако не такой жестокой причинностью, граничащей с детерминизмом, а более изобретательно и гибко — на манер статистической причинности квантовой механики. Тем не менее пример этот лишний раз предостерегает от любого вторжения в природу, ибо никто не может предугадать отдаленных последствий подобных действий.

Эволюция системы научных понятий — такой же бесконтрольный, но закономерный процесс, как и эволюция животного мира. Можно представить себе его другим в частностях, можно удивляться его странным прихотям, но нельзя вообразить его целиком иным. Мы не знаем, как возникли первое понятие и первый организм и что было бы, если бы они были другими. Но мы знаем, что каждый новый шаг эволюции зависел от всех предыдущих. Поэтому мы можем легко вообразить себе лошадь с лапами тигра или атом в виде бублика, но представить себе иными весь животный мир и всю систему научных понятий нам не под силу: и процесс биологической эволюции, и процесс формирования научных знаний подчиняется своим внутренним законам, изменить которые мы не можем и познать которые пока не удалось.

Мы рождаемся в мире сформировавшихся видов и установившихся понятий. Мы можем вывести новую породу лошадей или заменить одно понятие другим, которое больше соответствует научной истине. Однако вопрос об истинности или ложности всей системы человеческих знаний лежит вне сферы сознания и не может быть разрешен его силами. Более того, вопрос этот лишен смысла. Наука создана человеком и для человека, и вся система ее понятий придумана так, что она соответствует природе человеческого сознания. Конечная же цель понятий — предсказывать и объяснять явления, воздействующие на наши органы чувств или на их продолжение — приборы.

Почти наверное где-то во вселенной существуют разумные существа с иными органами чувств и другой структурой сознания, чем у нас. Быть может, их система понятий в корне отлична от нашей. Но даже если мы будем в состоянии понять ее настолько, чтобы сравнить с собственной системой, мы не сможем заключить из этого сравнения, что она ложна. Наоборот, она всегда истинна, если дает своим органам чувств правильные предсказания. Наши научные знания о мире — это реальные тени реальных явлений природы. Тени, которые они отбрасывают, освещенные светом нашего сознания. И точно так же, как один и тот же предмет отбрасывает различные тени в зависимости от угла, под которым он освещен, — точно так же система научных знаний, созданная разумной жизнью другой планеты, может отличаться от нашей. Быть может, когда-нибудь, не очень скоро, мы сможем сравнить между собой эти «сознательные тени» и, как узник Платона, вырвавшийся из пещеры, восстановить по ним истину во всей полноте и блеске. Точно так же, как по нескольким плоским чертежным проекциям детали опытный мастер может изготовить ее целиком. Но пока этого не случилось, мы должны углублять нашу теперешнюю науку: при всем своем несовершенстве это пока единственный способ проникнуть в глубь наблюдаемых явлений.

Мир объективен и существует независимо от нашего сознания. Ему нет никакого дела до того, как мы, часть этого мира, представляем себе внутренние механизмы его внешних проявлений. Это важно только для нас самих. Весь вопрос в другом: как далеко мы сможем продвинуться на этом пути. И до каких пор мы сможем уточнять наши представления о причинах наблюдаемых явлений. Вместо вопроса о физической реальности мы должны решить вопрос о границах научного метода. Вопрос, который после изобретения квантовой механики стал особенно актуален.

НАУКА И ЧЕЛОВЕЧЕСТВО

Принято считать, что наука (в нынешнем понимании этого слова) существует не более 300–400 лет. За такой ничтожный срок она полностью изменила образ жизни цивилизованных народов, их отношение к миру, способ мышления и даже моральные категории.

Главная черта новой философии жизни — ощущение непрерывных движений в мире и, как результат этого ощущения, стремление узнать и понять окружающий мир, чтобы должным образом ответить на его изменения. Современный человек скептически относится к раз навсегда установленным принципам, он не верит в окончательность любого знания и каждую минуту жизни находится в состоянии поиска оптимальных решений. Ненасытная жажда знаний, пробудившаяся впервые в эпоху Возрождения, не угасла до сих пор. Научный метод преобразовал мир, в котором мы живем: он населил его машинами, и мы к ним относимся часто как к живым существам; он впервые накормил людей и защитил их от болезней, а это привело к небывалому росту человечества в целом и даже к росту отдельного человека.

На основе научного метода возникла и укрепилась новая вера — вера в науку, которая иногда напоминает средневековую веру в божественное откровение. Поворот в умах, вызванный наукой, можно сравнить только с великими религиозными переворотами: буддизмом, христианством, исламом. Наука и формально и по существу пришла на смену религии: от нее ждут ответов на все вопросы жизни, ее приговоры считают непогрешимыми, среди ее служителей ищут образцы для подражания, а число ее адептов растет быстрее, чем армия буддийских монахов на Востоке в старые времена. Но в отличие от прежних религий, которые подчиняли одних людей другим, наука дает власть человеку над природой.

Страны Запада, воспринявшие эту новую религию, далеко обогнали прежде цветущие страны Востока. Все это оказалось возможным благодаря простому открытию: суть многих явлений природы можно записать в виде чисел и уравнений, устанавливающих связи между числами. Как и всякий последовательный метод, научный метод имеет свои издержки, область действия и границы применимости.

Сидеть на берегу моря и смотреть, как Солнце совершает по небу свой круг, не считалось в древности занятием, недостойным мужа. С тех пор многое изменилось. Индуктивные науки пришли на смену чистому умозрению и принялись «проверять алгеброй гармонию». Наука стала на прочное основание опыта, но утратила черты спокойной мудрости и неторопливого созерцания. На это можно сетовать, но изменить уже нельзя.

В пору ее становления наукой занимались на свой страх и риск преданные ей одиночки. Долгое время ее результаты, не считали обязательными для всех: даже в середине прошлого века Фарадей ратовал за признание науки элементом всеобщего образования. В наше время наука стала массовой, а научная работа — самым обычным и часто прозаическим занятием. Из инструмента познания наука стала материальной силой, но вместе с этим она прикоснулась к человеческим страстям совсем не того высокого склада, каким она обязана своим возникновением.

Все это верно, все это так, но в век науки немыслимо отказаться от ее результатов только из моральных соображений: в стремлении к чистоте не следует преступать границ стерильности. Главное — чтобы музыканты хорошо играли, а пьют они при этом или нет — это уж как повезет. Наука пока что исправно несет свою службу: строит машины, кормит человечество, снабжает его энергией, защищает от болезней. Конечно, это не снимает моральной ответственности с ученых за их — иногда смертоносные — открытия.

Как известно, в процессе биологической эволюции всегда возникают мутации, часть из которых быстро закрепляется и вытесняет менее приспособленные. Но другая их часть консервируется впрок и проявляется лишь тогда, когда изменившиеся внешние условия грозят уничтожить биологический вид. Именно эти скрытые до поры мутации спасли в свое время от гибели и человеческий род. Но эволюция не прекратилась — она лишь изменила свои формы: на протяжении тысячелетий тело человека осталось почти без изменений, зато его сознание изменилось неузнаваемо и необратимо. В этих условиях наука служит источником новых идей, которые, быть может, спасут человечество в грядущих катастрофах.

Научный метод — это соглашение между людьми, достаточно плодотворное, чтобы стать всеобщим. На основе этого соглашения вырос и развивается своего рода коллективный разум — если и не бессмертный, то сравнительно долговечный. Как долго он проживет и где границы научного метода — пока неясно, однако то, что они существуют, несомненно.

ГРАНИЦЫ НАУЧНОГО МЕТОДА

Человека всегда занимали «вечные вопросы»: о жизни и смерти, о добре и зле, о боге и вечности, о конечной цели бытия и нашем месте во вселенной. Религия не смогла ответить на эти вопросы, она лишь на время успокоила стремление их разрешить и дала краткое утешение в забвении человеческих сложностей и проблем земного бытия.

Наука тоже не приспособлена для ответов на вопросы о смысле жизни — у нее более скромные задачи. В ослеплении успехами точных наук об этом часто забывают и упускают из виду ту простую возможность, что будущим поколениям людей наш рационализм и вера в науку будут столь же смешны и непонятны, как для нас обряды египетских жрецов: безгранично лишь само познание, а не его исторические формы.

Наука в состоянии познать только те явления, свойства которых можно оценить числом. Работу гипнотизера нельзя описать математическими формулами, и тем не менее результаты ее несомненны и воспроизводимы. Достижения индийских йогов — экспериментальный факт, многократно проверенный. Однако эти феномены не могут стать объектами точной науки, поскольку они не поддаются количественному описанию с помощью чисел и формул. Точно так же явления телепатии не станут достоверными до тех пор, пока не подтвердятся научными опытами. Наше время признает только и только такие доказательства; точно так же, как в средние века принимали во внимание лишь доказательства со ссылками на авторитеты.

Не стоит огорчаться по этому поводу: ведь это означает просто, что мир богаче и сложнее, чем его образ, даваемый наукой. Улыбка ничего не стоит, но, к счастью, ее нечем заменить. Это всегда полезно помнить, чтобы не погрязнуть в ученом невежестве. И те из ученых, кто пытается представить себе мир в виде бесконечных таблиц чисел и отрицает реальность многих явлений природы только на том основании, что они необъяснимы средствами науки, — эти ученые не очень отличаются от попов, которые при виде паровоза закрывали глаза, топали ногой и приговаривали: «Сгинь, сатана!» Для таких ученых гений и убийца неразличимы, ибо можно строго научно доказать, что они состоят из совершенно одинаковых молекул.

На фоне такого рода рассуждений квантовая механика, о которой мы так много теперь узнали, должна показаться совсем простой наукой. В самом деле, об атоме водорода мы знаем так много, что можем предсказать все его наблюдаемые свойства. Значительно труднее, но все-таки можно рассчитать свойства молекулы водорода. Но уже свойства молекул белка мы предсказать не в состоянии. Белков не так уж много, однако из них построен каждый человек во всей его неповторимости.

Одним словом, наука — это полезно и даже необходимо, но нельзя обращать нужду в добродетель и подчинять ей все только на том основании, что без нее обойтись пока нельзя.

НАУКА И ИСКУССТВО

Нигде так отчетливо не видна ограниченность науки, как при попытках ее методами понять секрет искусства. Наука «все знает» о рояле: число, качество и длину струн, породу дерева, состав клея и мельчайшие особенности строения. И тем не менее она не в состоянии объяснить, что происходит с этим полированным ящиком, когда к нему подходит большой артист. Быть может, это и не нужно: человеку, который плачет над книгой, по большей части все равно, какими средствами добился этого автор. Конечно, он может прочесть затем критический труд вдвое толще книги, его поразившей, но все это напоминает препарирование трупов в анатомичке: специалистам оно необходимо, а большинству дилетантов неприятно. Искусство всегда охраняло непосредственную истину чувственных восприятий от настойчивых вторжений науки. Его всегда ценили именно за способность «напоминать нам о гармониях, недоступных для систематического анализа».

Каждый при желании может понять, как устроен атомный котел, даже не увидев его. Но никакими силами нельзя объяснить человеку, что такое обаяние, если он сам ни разу не испытал на себе его воздействия.

Причина могущества науки — в ее всеобщности: ее законы свободны от произвола отдельных людей, она отражает лишь коллективный их опыт, независимый от возраста, национальности и настроения. Секрет искусства — в его неповторимости: сила его воздействия зависит от всего прошлого опыта человека, от богатства его ассоциаций, от неуловимых переходов настроения, от случайного взгляда, слова или прикосновения — от всего того, что составляет силу индивидуальности, красоту преходящего и власть неповторимого.

Высшее достижение ученого — если результаты его работы подтвердятся, то есть кто-то другой повторит их в дальнейшем. В искусстве повторение равносильно смерти, и настоящий артист умирает на сцене каждый раз по-новому.

Известны случаи, когда люди сочиняли симфонии без знания музыкальной грамоты. Симфонии могли быть непривычными, но имели право на существование, коль скоро хоть кому-то нравились, В науке такое положение немыслимо: в ней существует критерий истины, и слово «нравится» исключено из ее лексикона.

Истины в науке доказываются, а явления — объясняются. В искусстве они истолковываются: ему чужды логические рассуждения — оно заменяет строгие доказательства непосредственной убедительностью образов.

Как правило, наука всегда может объяснить, почему хороша эта формула или плоха та теория. Искусство позволяет лишь почувствовать очарование музыки и блеск сонета — и никогда ничего не объясняет до конца.

Наука началась тогда, когда в хаосе случайных фактов научились выделять простые закономерности. Но лишь там, где при сложении простых и понятных вещей возникает внезапно ощущение чуда, — только там и начинается искусство.

Наука основательна и нетороплива: она годами решает свои задачи, многие из которых часто переходят из поколения в поколение. Она может позволить себе эту роскошь: в науке изобретен однозначный способ записи и хранения добытых фактов. В искусстве интуитивно точный мир образов живет мгновение. («Герои одного мгновения» — так иногда называют великих актеров). Однако оно будит в сердцах людей отзвук, который не угасает годами, а иногда круто меняет всю их дальнейшую жизнь. «Мгновение, остановись, ты прекрасно!» — это желание Фауста может выполнить только магия искусства. Благодаря ему даже через много лет память человека может с пугающей ясностью восстановить невыразимые словами оттенки давних мыслей и настроений.

Несмотря на кажущуюся хрупкость и неоднозначность образов искусства, оно долговечнее и древнее науки. Эпос о Гильгамеше и поэмы Гомера волнуют нас до сих пор потому, что они о чем-то главном в человеке, что не изменилось в нем на протяжении тысячелетий. Наука же едва успевает закреплять те новые возможности мышления, которые открыты совсем недавно. Читать физические книги прошлого века сейчас почти невозможно — настолько они устарели и настолько изменился с тех пор весь стиль научного мышления. Значение научных трудов определяется не их долговечностью, а их плодотворностью: если в свое время они помогли развитию науки — с них довольно.

Можно и дальше искать и находить бесчисленные оттенки различий между искусством и наукой — предмет этот неисчерпаем. Однако польза такого занятия сомнительна: на поверку они различаются между собой не по существу, а лишь по методам познания окружающего мира и человеческой природы. В Древней Греции их не различали и называли одним словом: τεχνη — что означало «умелость», «опытность», «изощренность» (отсюда же — «техника»).

Уже давно поэты мечтают не просто о поэзии, а о «поэзии мысли». Ученые, со своей стороны, берутся объяснить желающим «поэзию в науке». И те и другие вышли, наконец, из своих укрытий, чтобы разрушить искусственные границы кланов и забыть давние споры о древности рода. Нет смысла спорить, какая рука важнее: левая или правая, хотя развиваются и работают они по-разному.

Актер понимает, что ему не достигнуть вершин мастерства, если он предварительно не овладеет наукой дикции, мимики и жеста. И лишь потом (если он талантлив!) он сможет из этих простых и понятных элементов неведомым ему самому способом создать нечто неповторимое и удивительное.

Точно так же ученый, даже овладевший ремеслом физика, еще не физик, если он доверяет только формулам и логике.

Все глубокие истины науки парадоксальны при своем рождении, и нельзя достигнуть их, опираясь лишь на логику и опыт.

Одним словом, настоящее искусство невозможно без самой строгой науки. Точно так же метод открытия глубоких научных истин лежит вне науки и целиком принадлежит сфере искусства. Но при этом всегда существуют границы научного анализа искусства и пре дел, который не позволяет постигнуть науку единым порывом вдохновения.

Существует очевидная дополнительность методов науки и искусства в процессе познания окружающего мира. Рабочий, повседневный метод науки — это анализ фактов и выяснение их причин, стремление «…найти вечный закон в чудесных превращениях случая», попытки «…отыскать неподвижный полюс в бесконечной веренице явлений». В искусстве преобладает бессознательный синтез, который в тех же «превращениях случая» находит единственные и неповторимые, а из той же «бесконечной вереницы явлений» безошибочно выбирает лишь те, которые позволяют почувствовать гармонию целого.

Лишь недавно отгремели никчемные споры о «физиках» и «лириках», непонятную запальчивость которых можно объяснить только недостаточной подготовкой спорящих. Процесс творчества (но не ремесла!) одинаков и в физике и в поэзии. У поэта вначале возникает неясное ощущение ритма, движения стиха, и лишь потом он находит (уже сознательно) подходящие формы и слова для его выражения. У физика сначала возникает смутная общая картина явления, о которой он часто даже не может рассказать словами. Лишь впоследствии он подвергает логическому анализу этот аморфный, умозрительный, но все-таки в какой-то мере цельный и синтетический образ, расчленяет его на понятия, закрепляет на языке формул и, наконец, проверяет опытом.

У разных ученых цепочка «образ — понятие — формула» устроена по-разному и различается по силе, быстроте и прочности. На эту цепочку влияет все: путь развития ученого, его прежние догадки и заблуждения, накопленные знания, чувство языка и даже его темперамент. У некоторых эта цепочка урезается. Например, существует много ученых, которых образы посещают весьма редко. Но те из них, которые владеют всей цепью взаимосвязей, на некотором этапе приобретают способность эстетической оценки конечных результатов науки. Для них понятия: красивая формула, изящные вычисления, остроумная гипотеза — звучат естественно и полны смысла. И для них искусство не только первоначальный толчок в науке, но одновременно и результат в высших ее проявлениях. Это не означает, конечно, что вместо знака интеграла они пишут скрипичный ключ, и только в плохих романах ученые-герои, слушая музыку, помнят, что в основе октавы лежат логарифмы.

Мир человеческих восприятий бесконечно разнообразен, но хаотичен и окрашен личными переживаниями. Человек стремится упорядочить свои впечатления и согласовать их с впечатлениями других. Для этого он изобрел науку и создал искусство. Именно это стремление стало общей побудительной причиной их возникновения. Их объединяет чувство удивления, которое они после себя оставляют: как возникла эта формула, эта поэма, эта теория и эта музыка. («Начало знания — удивление», — говорили в древности.)

Природа творчества едина во всех искусствах и науках. Она определяется интуитивной способностью группировать факты и впечатления окружающего мира таким образом, чтобы удовлетворить нашу эмоциональную потребность в чувстве гармонии, которое человек испытывает, выделив из хаоса внешних впечатлений что-то простое и законченное: статую из мрамора, поэму из слов, формулу из чисел. Эго эмоциональное удовлетворение одновременно и первый критерий истинности созданного, которая, конечно, в дальнейшем проверяется: в науке — опытом, в искусстве — временем.

БУДУЩЕЕ НАУКИ

Когда думают о будущем науки, как правило, представляют себе мир машин, кнопок, прозрачных куполов — одним словом, представляют себе мир вещей, которыми повелевает человек в чистом комбинезоне. Тем самым впадают в ту же ошибку, которую допускает большинство людей после беглого знакомства с квантовой механикой. Как правило, их поражают в ней конкретные, «грубые и зримые» факты: атомная бомба, атомный ледокол, атомная электростанция. Лишь очень немногие догадываются, что все эти достижения — довольно простые следствия квантовой механики. И удивляться надо не им, а изумительно простой и гармоничной системе научных идей атомной физики, благодаря которым стали возможны и ледокол, и электростанция, и, к сожалению, бомба.

Никто не может говорить о будущем науки без риска впасть в наивность или преувеличение. Можно легко доказать ограниченность научного метода в той области, где он неприменим, но нельзя предсказать его возможностей.

Несомненно, что научный способ мышления лишь одна из способностей человеческого сознания, которая, однако, до сих пор себя не исчерпала. Вполне вероятно, что в дальнейшем человек откроет в себе новые возможности познания окружающего мира и на этой основе лучше поймет свое место в нем. Но это новое, более совершенное знание почти наверное будет включать в себя как составную часть все главные достижения науки.

Можно только гадать, каким будет это новое знание: человек всегда может больше, чем умеет. Быть может, со временем в человеке с новой силой разовьется способность синтетического познания, которая отличала античных мудрецов и которая сейчас почти угасла на фоне успехов научного анализа. Быть может, в дальнейшем интуиция из инструмента научного предвидения станет орудием научного доказательства. В этом нет ничего невероятного: ведь мы же доверяем глазу сортировщика алмазов, а он отличается от обычного только длительной тренировкой. Быть может, точно так же со временем научатся воспитывать интуицию и добьются ее воспроизводимости у разных людей. Если это действительно удастся, то сами собой отпадут вопросы о неоднозначности научных понятий и вообще весь громоздкий аппарат логики. Последствия такой революции в мышлении предсказать невозможно.

В гипотезах о будущем науки недостатка нет: существует их полный спектр — от безудержного энтузиазма до самого мрачного пессимизма. Одни предрекают скорую гибель всей нашей цивилизации от неумелого пользования ею же вызванными силами. Другие верят, что человечество будет жить даже тогда, когда угаснет наше Солнце.

Но как бы ни развивалось человечество — если оно останется живо, — оно всегда с удивлением будет обращаться мыслью в наш бурный и стремительный век науки точно так же, как мы теперь вспоминаем эпоху Возрождения и времена античных мудрецов.