Анатолий Ахутин - Поворотные времена. Часть 2

• Название: Поворотные времена. Часть 2
• Автор: Анатолий Ахутин
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-4458-3822-7

Тексты, составляющие предлагаемый сборник, появлялись в разные времена. Собраны они вместе, поскольку так или иначе оказались тематически связанными заметками и набросками, – попытками уловить смысл поворотности разных исторических времен, эпохальных рубежей: между греческим мифом и «логосом», между античным и ср едневековым миром, между «старым» и «новым» в эпоху коперниканской революции, наконец, между бывшим и наступающим ныне… Что наступает – неясно, а потому и неясно, что же, собственно, исчерпывается, заканчивается: иудеохристианский бог или европейский рационализм, техническая цивилизация или языческая почвенность, то ли сама история, то ли, напротив, метафизика, сковавшая историю. Неясно даже то, сходится ли, наконец, разноязыкий мир в универсум некой всеобщей цивилизованности или, напротив, преодолевает (тоже наконец) глобалистский логоцентризм и разбегается по ментальным резервациям. Что на горизонте – в семирный полис, этнический зоопарк или война всех против всех?

---

История физики как история понятийных систем, история их становления и изменения, вызывающего глубокие преобразования структуры всего теоретического мышления, – в этом средоточие историко-научной концепции Гейзенберга, которую он начинает развивать с начала 30-х годов и продолжает до последних лет жизни (доклады: «Изменения структуры мышления в развитии науки», 1969 г.; «Развитие понятий в истории квантовой теории», 1972 г.; «Что такое элементарная частица?», 1975 г.).

Подчеркну еще раз, что историческое исследование является для Гейзенберга измерением актуального понимания «логической ситуации» современной физики. Входя в изучение прошлого, он не выходит из горизонта настоящих проблем. История для него не столько обзор пути к новой физике, сколько попытка осмыслить существо новой теории путем развертывания во временной последовательности тех понятийных систем, среди которых возникла и обособилась новая система – то ли как их продолжение, то ли как их объединение, то ли как нечто особое, отдельное…

Во-первых, история вовлекается в дело потому, что таким способом можно было как бы приживить «дичок» новейшей физики к прочному стволу классической физики. История науки служила для обоснования квантовой теории, и важнейшим принципом был при этом боровский принцип соответствия. Первоначально он работал как эвристический принцип при решении отдельных задач, каждый раз им нужно было суметь воспользоваться заново. В работе 1925 г. Гейзенберг попробовал «угадать», следуя этому принципу, общую математическую схему квантовой механики. Так он заложил фундамент «здания замкнутой математической теории квантовой механики в замечательно тесной аналогии с классической механикой…»158. Отныне квантовая механика приобретала самостоятельный статус и могла освободиться от псевдоклассических монстров. Принцип соответствия естественно входил в ее структуру, но этого нельзя было сказать о понятиях. Они не получались из классических неким «соответственным» переходом.

Отсюда и возникает особый «квантовый» взгляд на историю науки как на последовательность подобных замкнутых теоретических систем, в основе каждой из которых лежит своя система понятий.

Стало быть, во-вторых, попытка взглянуть на историю физики с квантовой точки зрения приводит к серьезному ее переосмыслению. Она лишается видимой непрерывности и распадается на последовательность «замкнутых теоретических систем», в ряду которых квантовая механика может получить законное место. Эта картина, однако, осложняется другой, не менее для Гейзенберга существенной, идеей исторического развития научного знания – традиционной идеей непрерывного роста общности теории, охватывающей все более обширные сферы природы единым, все более общим и абстрактным принципом. Когда Гейзенберг занялся физикой элементарных частиц, в особенности же когда в послевоенные годы он работал над единой теорией поля, идея эта стала доминирующей.

Стало быть, в квантовой теории имеются основания для обеих как будто бы взаимоисключающих точек зрения на историю науки. И это далеко не случайно. Теоретическим понятиям квантовой механики свойственна совершенно особая историчность, особый тип соотношения с исторически предшествовавшими понятиями. Ее понятия – принципиально отличные от классических, более общие, служащие основанием их объединения, – тем не менее не «снимают» в себе классические понятия, а как бы складываются из них, причем так, что сами слагающие их понятия остаются несовместимыми ни друг с другом, ни с тем, что из них «складывается». Понятийное единство квантовой теории есть, таким образом, единство разнородных понятийных систем. Это единство, связанное другим боровским принципом, принципом дополнительности. Отсюда и исходит свет, в котором Гейзенберг видит возможность рациональной реконструкции истории физики и науки в целом.

Я не хочу сказать, что Гейзенберг последовательно проводит подобную реконструкцию. В разных работах то одна, то другая тенденция берут верх, но «логическая ситуация квантовой механики» остается тем регулятивом, который не позволяет ему сбиться в намечающуюся временами односторонность.

Попробуем теперь войти в некоторые детали.

2. СИСТЕМЫ ПОНИМАНИЯ

Начнем с понятия замкнутой теоретической системы. Гейзенберг вводит это понятие уже в докладе 1934 г159. и затем не раз возвращается к нему в более или менее специальных разработках.

Гейзенберг различает в истории новой физики четыре таких системы и намечает возможность пятой. Исторически первая – это система ньютоновской механики, включающая астрономию, акустику, аэродинамику, гидродинамику и т. д. Вторая замкнутая система – теория теплоты, объединяющая феноменологическую термодинамику и статистическую физику. Третья замкнутая система вырастает из исследования электромагнитных явлений. Она представлена в первую очередь теорией Дж. Максвелла, но окончательно оформляется в работах Г. Герца, Г. Лоренца и в специальной теории относительности Эйнштейна. Эта система включает в себя оптику, а также дебройлевскую теорию волн материи. Наконец, четвертой системой является квантовая теория, включающая квантовую и волновую механику, теорию атомных спектров, химию и т. п. Относительная независимость и необходимые пересечения релятивистской и квантовой теорий наводят Гейзенберга на мысль о возможности возникновения пятой замкнутой системы понятий160.

Каковы же основания для определения некой теоретической системы как замкнутой, завершенной в себе? И еще более важный вопрос: как мыслится взаимоотношение между этими замкнутыми системами?

Гейзенберг приводит разные основания, позволяющие считать систему понятий замкнутой: непротиворечивость математической структуры теории, возможность ее строгой аксиоматизации; надежная согласованность ее с широким кругом наблюдений и экспериментов; своеобразная компактность теории, т. е. тесная связь основных и производных понятий, образующих единую логическую систему, в которой нельзя изменить ни одного элемента, не разрушая всю систему; наконец, естественно вытекающий из перечисленного последний критерий – присущая такой системе тенденция к универсальности, всеобщности.

Возникнув на основе анализа ограниченного круга явлений, система понятий становится теоретической, поскольку выходит за рамки своего непосредственного эмпирического базиса, утверждается в качестве системы универсальных определений природы, в качестве самой логики естественнонаучного мышления, всеобщей методологии научного исследования, развертывается как теоретическая картина мира. Именно теоретическая «безграничность» и делает ее, как ни парадоксально это прозвучит, замкнутой системой.

Такая система обретает логическую самостоятельность, некую непреходящую истинность, ее нельзя ни улучшить с помощью новых понятий, ни просто отвергнуть. Она остается, как говорит Гейзенберг, априорной предпосылкой последующих теорий, сколько бы они от нее ни отличались. Новая система понятий, т. е. новый способ понимания, возникает на основе исследования особого круга явлений, но несет в себе равномощную потенцию универсальности. Она поэтому полностью преобразует предшествующую систему, но вместе с тем не отбрасывает, а лишь… ограничивает сферу ее применимости. Впрочем, мы забегаем вперед, отсюда и парадоксы.

Основной критерий замкнутости теоретической системы Гейзенберг видит не в связности математической структуры, всегда достаточно сложной, и, разумеется, не в эмпирической общности, всегда достаточно проблематичной, а в том, что он называет компактностью теории, т. е. в систематическом единстве понятий, образующих ее логику и онтологию. «Компактность замкнутой теории, – пишет он, – относится больше к логическому и понятийному, чем к формально математическому аспекту. Недаром в истории возникновения замкнутых теорий прояснение физического смысла понятий, как правило, предшествовало полному пониманию математической структуры»161. В основе любой замкнутой теоретической системы лежат некие развертываемые в ней фундаментальные понятия. Так, понятия точечных масс и действующих между ними сил лежат в основе ньютоновской механики. Они развертываются в системе кинематических и динамических понятий этой теории (координаты, скорость, импульс, ускорение, момент, кинетическая и потенциальная энергия и т. д.). В основе статистической физики лежит понятие канонического распределения и ансамбля, изображаемого точкой в фазовом пространстве. С помощью них интерпретируются специфические понятия термодинамики: теплота, температура, энтропия, свободная энергия и т. п. В основе электродинамики лежит понятие поля, подлинную универсальность которого впервые показал, как увидим, Эйнштейн. В основе квантовой механики лежит понятие состояния системы, описываемое функцией вероятности.