Вернер Гейзенбер - Шаги за горизонт

• Название: Шаги за горизонт
• Автор: Вернер Гейзенбер
• Издательство: Прогресс
• Жанр: Философия
• Год: 1987

В. Гейзенберг — один из пионеров современной теоретической физики, который закладывал основы атомной физики. С не меньшей смелостью и глубиной ставил и решал он связанные с нею философские, логические и гуманитарные проблемы.

Сборник составлен на основе двух книг В. Гейзенберга: «Шаги за горизонт» (1973) и «Традиция в науке» (1977). В нем дается теоретико-познавательное, гносеологическое осмысление новейших научных достижений, путей развития теоретической физики.

Издание рассчитано как на философов, так и на широкий круг ученых-естествоиспытателей.

---

Известно, что Демокрит говорит об атомах как об эйдосах, или как об идеях. Ясно также, что идеальные тела Платона, и в особенности правильные треугольники, являются неделимыми элементами материи, в отношении неделимости совершенно подобными атомам Демокрита. Подчеркнем еще раз, что необходимо отличать теорию идей Платона, имеющую философски доктринальный характер, и его физическое учение о структуре материи. Что касается Демокрита, то Гейзенберг отдает дань его заслугам, указывая, что атомистическое учение античного мыслителя оказало сильнейшее воздействие на физику и химию позднейших столетий. Однако, противопоставляя друг другу учения двух античных мыслителей, он склонен оценивать состояние атомистической теории XX века как теории, развивающейся скорее под знаком Платона, чем под знаком Демокрита. Современная физика, полагает Гейзенберг, совершает переход от принципов Демокрита к принципам Платона. Именно это последнее утверждение и является прямым результатом отождествления методологического и собственно философского подходов в анализе историко-научных и историко-философских процессов.

Основная проблема, связанная с познанием структуры материи, заключается не в том, каковы именно те первичные элементы, которые составляют основание мира, — идеальны они или материальны. Проблема структуры материи — это поиски ее элементов, а затем и их связей. И заключается эта проблема прежде всего в вопросе, делима ли материя неограниченно или имеется предел ее делимости. Конечно, характер решения этой проблемы определенным образом зависит от исходных философских посылок о природе элементов. Но эта зависимость не так непосредственна, как может показаться. Современная наука в ходе познания структуры материи действительно в значительной мере использует математический язык. И конечно же, возникает потребность в интерпретации математического языка, и характер такой интерпретации зависит от определенных философских установок исследователя. Но та или иная интерпретация не определена однозначно, критерий ее правильности может быть найден лишь при апелляции к опыту исторического развития познания. Этот опыт указывает нам на ошибочность односторонних решений и напоминает о необходимости поисков синтеза.

В истории философской мысли проблема дискретного и континуального была осмыслена Кантом, который придал ей форму антиномии, указав тем самым на ее глубоко диалектический характер. Обсуждая эту антиномию, Гейзенберг стремится показать, что само противопоставление делимости и неделимости возникает в силу неразвитости теоретико-познавательных установок. «Причина возникновения антиномии, — пишет он, — заключается в конечном счете в нашем ошибочном убеждении, будто мы вправе прилагать свои наглядные представления к тому, что происходит в мире предельно малых объектов» (с. 171). Диалектика познания вынуждает нас изменять наши понятия, если мы хотим создать картину структуры мира и понять эту картину.

Идея неделимости структурных элементов материи в определенной мере действует и в современных физических теориях. Гейзенберг замечает, что в современной теории тепловых явлений атомы представляются точечными, то есть неделимыми массами. Атомы химиков делимы, но еще недавно считалось, что электрон, протон и нейтрон, составляющие атом, являются подлинно неделимыми частицами. Однако новейшие достижения физики элементарных частиц поистине вынуждают нас отказаться от привычного направления мысли. Это направление закрепилось в нашем языке и получило оправдание в традиционном философском мышлении. Новые данные физики элементарных частиц призывают к новому мышлению. Понятие «состоит из» уже не работает в новой ситуации. Если мы продолжаем применять это понятие, то получаем ответ, что каждая данная частица состоит из всех известных частиц. Физическое знание подошло к границам той области, где понятие «состоит из» оказывается уже не имеющим смысла. Антиномия делимости и неделимости тем самым получает неожиданное разрешение.

Гейзенберг сетует, что язык, в котором понятие «состоит из» все же сохраняет свой прежний смысл, продолжает применяться в настоящее время некоторыми физиками. Это ведет к таким направлениям исследования, которые могут создать в познании структуры материи еще большие трудности, привести к неразрешимым антиномиям. Именно неспособность усвоить новый способ мышления привела, согласно Гейзенбергу, некоторых физиков к гипотезе кварков. Вопрос был поставлен так: из чего состоят протоны? А между тем сама постановка вопроса имеет смысл «только тогда, когда соответствующую частицу удается с малой затратой энергии разложить на составные части, масса которых заведомо больше затраты энергии» (с. 173). В случае с протонами ситуация совершенно иная. Гейзенберг решительно заявляет, что люди, выдвинувшие гипотезу кварков, просто сами не принимают ее всерьез. Анализируя развитие понятий квантовой теории, Гейзенберг утверждает следующее. Некоторые физики «надеются, например, что кварки, если таковые существуют, возьмут на себя роль искомых частиц. Думаю, что это заблуждение» (с. 105).

Определенное неприятие Гейзенбергом гипотезы кварков обусловлено его методологическими принципами и его концепцией научного знания. Он прекрасно осознает сложность познавательных процедур и обращает внимание читателя на то, что современная физика подошла к таким исходным элементам природного мира, для которых все наши средства представить их в наглядных образах или привычных понятиях не только не дают нам нового понимания, но возвращают нас к прежним неразрешимым антиномиям.

Гейзенберг в рамках своей концепции вполне логично видит перспективы развития физики по пути платоновских идей, имея в виду, что элементарные частицы современной физики представляются посредством абстрактно-математической теории групп, теории симметрии. Согласно теоретическим построениям современной физики, конечные элементы материального мира — это вполне определенные математические формы, абстрактные симметрии, подобно тому как у Платона такими далее неразложимыми элементами были геометрические фигуры. Иначе говоря, Гейзенберг настаивает на необходимости поисков таких математических форм, которые позволили бы объединить многообразие частиц и различные типы взаимодействий в единую структурную картину фундамента материи.

В этой связи мы вынуждены подчеркнуть еще раз, что сформулированная Гейзенбергом исследовательская программа в области физики частиц не противоречит и методологической установке Демокрита, поскольку мы можем, интерпретируя воззрения античного философа, говорить о такой установке. Конечно, атомы Демокрита более наглядны, чем треугольники Платона. Но необходимо принять во внимание, что «Демокрит был последователем пифагорейцев»[4]. И кроме того, в качестве элементов природного мира у Демокрита выступают не одни атомы, но атомы и пустота: «Элементами он считал полное и пустое»[5]. Поскольку и у Демокрита, и у Платона мы, естественно, не находим различения методологической и философской установки — результат правильного мышления и есть сама реальность, — поэтому не только треугольники Платона, но и атомы, и пустоту Демокрита вполне можно трактовать как исходные принципы теоретического знания о мире.

В философских построениях Демокрита и Платона мы усматриваем прозрение непреходящих особенностей теоретического знания, призванного объяснить природный мир. Фундаментальную общность их теоретических идей при всем различии их философских построений можно видеть в том, что они, пусть по-разному, продемонстрировали одну и ту же необходимость поисков инвариантных начал развивающегося знания, без которых невозможно построение теоретической системы. Сближение атомистических идей Демокрита и Платона тем более методологически оправдано, что сам Гейзенберг полагает необдуманным «требовать, чтобы во избежание трудностей мы ограничивались математическим языком» (с. 121). Он справедливо подчеркивает, что мы не знаем, в какой мере математический язык применим к явлениям: Следовательно, невозможно при описании перспектив развития науки игнорировать неисчерпаемые возможности и естественного языка.

Намечая пути развития фундаментальной физики, Гейзенберг рисует оптимистическую картину этого развития. Он полагает, что все пополняющаяся таблица частиц представляет собой не просто набор данных, не имеющий внутреннего смысла, но являет некий аналог спектральных линий, позволяющий обнаружить глубинный закон природы, некую «динамику материи». Именно на пути поисков этой динамики он и видит возможность великого синтеза, ведущего к радикальному продвижению по пути познания природного мира.

Выдвигая задачу поисков динамики материй, Гейзенберг, к сожалению, не дает достаточно отчетливой характеристики самого понятия материи и ее динамики. Иногда он говорит о превращений материи в энергию, давая тем самым повод думать, что он в некотором смысле отождествляет эти понятия. Анализируя абстрактный характер современной науки, Гейзенберг говорит, что в экспериментах с элементарными частицами может быть обнаружено рождение новых частиц любого типа при условии обеспечения необходимой для их порождения энергии. Он дает здесь описание определенной ситуации в физике частиц на привычном физикам языке. При должном его понимании такое, описание само по себе не вызывает сомнения. Но далее Гейзенберг замечает, что все элементарные частицы, так сказать, изготовлены «из одного материала — его можно назвать просто энергией или материей» (с. 253).