Чтение онлайн

Мейерсон справедливо отмечает большую роль декартова доказательства принципа инерции, в котором принцип этот выводился из другого — принципа неизменности вещей, если никакая внешняя сила на них не действует. Но он, на наш взгляд, не прав, усматривая в этом способе доказательства нечто большее, нежели аналогию — а именно, непременное отождествление движения с «вещественностью».

Здесь именно аналогия, но, конечно, аналогия глубокая: ее основание лежит в том, что теоретик имеет обыкновение рассматривать свойство так же, как он рассматривает вещь: в качестве теоретических объектов, они ничем не отличаются. Это, собственно, значит, что при теоретическом анализе и вещь, и масса, и движение могут равным образом быть сопоставлены «точке» абстрактного «пространства», с помощью которого теоретик описывает их «поведение».

Таким образом, если «субстанциализация» движения исторически, действительно, имела место (например, в форме «энергетизма»), то это не более чем преходящий этап, обусловленный в большой мере незрелостью гносеологического анализа теоретического познания, а вовсе не обязательно — априорными свойствами мышления. Субстанциализация теоретических объектов облегчена формой научного мышления, стремлением подвести исследуемый объект или исследуемое отношение под действие причинности, связав его временные состояния по возможности однозначным способом. Но эта форма не требует непременно субстанциализации. Она диктует лишь непрерывные поиски таких теоретических объектов, которые, с одной стороны, удовлетворяли бы формальным требованиям теоретических построений (и главному среди них — принципу детерминированности теоретического «мира», вытекающему из практических задач теоретического мышления), а с другой — отвечали бы данным эксперимента и наблюдения, поддавались бы бесспорной эмпирической интерпретации. Поэтому-то среди требований, предъявляемых к теоретическому объекту, наряду с принципом стабильности есть и принцип наблюдаемости. И если первый заставляет искать исследователя-теоретика такие комплексы характеристик объективной действительности, которые бы выступали в качестве некоего «индивида» и потому удовлетворяли бы общим требованиям теоретического познания, то второй препятствует сохранению в теории таких конструктов, которые не могут быть объективно верифицированы, хотя в формальном отношении очень удобны для работы теоретика. В этом состоит глубокий смысл слов Эйнштейна, великого физика-теоретика XX века, что «научное мышление начинается из опыта и возвращается к нему».

Конечно, тот факт, что два этих принципа действуют в единстве (единство это поистине диалектично: принцип стабильности подобен вектору, направленному от принципиальных установок всякой теории к эмпирическому материалу, а принцип наблюдаемости — от эмпирического материала к теоретической конструкции), при определенных условиях, а именно, известной беззаботности в отношении гносеологического анализа, может способствовать «субстанциализации» теоретических конструктов. Так, в качестве «реальных» объектов предстают в теории полупроводников как электрон, так и «дырка» в проводящем слое, как кристалл, так и элементарное возбуждение в кристалле — экситон. Кстати, и то и другое могут быть экспериментально зафиксированы. Однако, «реальность» их далеко не одного порядка! Реальность этого электрона или этого кристалла аналогична реальности вполне определенной исторической личности, в то время, как реальность «дырки» или экситона аналогична реальности «отсутствия революционной ситуации в Англии 40-х годов XX века» или «активности студенческого движения в США в 60-х годах». Нет нужды говорить, что объективным содержанием обладают каждое из перечисленных выше понятий. Однако, не каждое из них обозначает непосредственно и определенную «субстанцию». Смешение их «онтологического статуса» возникает потому, что, становясь объектом теоретического исследования, превращаясь в теоретический объект, «индивидом» делается не только эмпирический индивид, но и свойство эмпирических индивидов, их отношение, закономерность их изменения, системы связи — так же, как и их «материя».

Кстати, в результате такого превращения открывается не только возможность субстанциализации того, что в качестве эмпирического факта непосредственно не субстанционально, но и, напротив, десубстанциализация субстанциональных объектов, особенно когда речь идет об объектах, непосредственно не наблюдаемых. Конечно, трудно было бы десубстанциализировать, скажем, эмпирическое содержание понятия «президент США 1970 года». Но вовсе не так трудно десубстанциализировать электрон, представив его исключительно как совокупность математических уравнений, предназначенных для фиксации серии экспериментальных результатов. И нужен основательный гносеологический анализ, чтобы провести корректно различие между, с одной стороны, «электроном Дирака» или «атомом Бора» (которые, действительно, суть теоретические конструкции и потому комплексы математических уравнений), обладающими, видимо, реальными (и субстанциальными!) денотатами, от понятий «дырка в полупроводниковом слое» или «экзитон» и денотатами этих понятий, с другой стороны. Превращаясь в теоретический объект, и частица, и «псевдочастица» как бы надевают одинаковые «маскарадные» костюмы, в которых и предстают перед взором теоретика.

Мы здесь говорим об этой двоякой опасности потому, что как первый ее элемент — Субстанциализация всяческих теоретических объектов, которую рассматривает как неизбежную Мейерсон, так и второй — их столь же общую десубстанциализацию, — имеют общий корень, являются, по сути дела, одной и той же гносеологической ошибкой, но с противоположными знаками. Это, так сказать, два варианта «гносеологического дальтонизма», которым иногда болеют теоретики.

Учитывать сложность гносеологического процесса при образовании научных понятий особенно необходимо тогда, когда в результатах эта сложность становится незаметной, когда эти результаты представляются, к примеру, чуть ли не непосредственной копией эмпирических данных, или, самое большее, следствием их простого суммирования. Так обстоит дело с понятиями сохранения энергии, сохранения материи, единства материи и некоторыми другими.

Рассказывая историю формулирования принципа сохранения материи, Мейерсон справедливо отмечает, что здесь можно выделить две различных стадии: до того, как в науке установился количественный подход в роли господствующей методологии, принцип сохранения материи уже существовал. Он существовал в виде множества специализированных постулатов о сохранении той или иной «субстанции» даже тогда, когда исследователи не признавали единой материи. Тот факт, что после «химической революции», произведенной Лавуазье, этот принцип в химии преобразовался в количественный (сохранение массы) — важный аргумент против представления о нем, как чисто эмпирической констатации: ведь эмпирия «качественной» и «количественной» химии настолько различны, что ситуации делаются буквально несравнимыми. Поэтому правомерно предположение, что инициирует формулировку принципа сохранения материи и в первом и во втором случаях явно внеэмпирическая компонента. Об этом же свидетельствует и история появления «количественного» варианта принципа сохранения материи, не говоря уже о разбросе результатов в подтверждающих экспериментах. Правда, в этом плане еще более разителен пример истории эмпирических оснований принципа сохранения энергии. Мейерсон напоминает, что даже поздние результаты Джоуля, ставившего целью проверить уже практически общепринятый принцип сохранения энергии для случая соотношения механической и тепловой энергии, давали разброс более 1 / 3. Нечего уже и говорить о том, что при выдвижении этого принципа отнюдь не были исследованы все возможные случаи превращения разнообразных видов энергии, и к тому же при всех условиях. Мейерсон безусловно прав, говоря:

«Нельзя даже быть уверенным в том, что если бы мы были в состоянии измерить с чрезвычайной точностью всю энергию, которую мы знаем и которая участвует в каком-либо явлении, то мы нашли бы ее действительно постоянной; и это на том простом основании, что мы совсем не уверены, что нам известны все формы энергии» (18, 209).

Чем же можно объяснить отмеченное уже А.Пуанкаре «привилегированное положение» подобных принципов науки перед другими ее формулировками? Мейерсон полагает, что основание этого — связь принципов сохранения с требованиями причинности, каковые, как мы уже знаем, являются выражением отождествляющей тенденции разума. Отождествление явлений во времени, осуществляемое наукой, — вот, по Мейерсону, «тайна» принципов сохранения.

То, что Мейерсон связывает принципы сохранения с понятием причинности как их основой, а не ставит первые в один ряд с последним, для концепции самого Мейерсона, конечно, достаточно принципиально. Принцип причинности в его концепции, в известном отношении, внеопытен, он — форма любого и, прежде всего, научного, знания как средства предвидения. Причинность, этот фундаментальный принцип науки, по Мейерсону, «не подтверждается постоянно… нашими ощущениями, он ими даже отстраняется» (18, 35). Такого о законах сохранения сказать нельзя — они настолько «правдоподобны» в качестве действительных законов самой природы, что производят впечатление эмпирических констатации. Однако, как мы уже отметили выше, в действительности, и принцип детерминизма имеет онтологическое оправдание. Только потому он оказался надежным руководителем практической деятельности, что отвечает весьма существенным характеристикам «практического» мира, и в этом аспекте он как раз однопорядков с принципами сохранения, которые, будучи определяемы всеобщей формой научного знания, тем не менее сами отнюдь не формальны. Кстати, последнее решительно констатирует и Мейерсон:

«…Сохранение энергии, как и инерция, как и сохранение материи, не является ни эмпирическим, ни априорным, оно правдоподобно» (18, 221).

На наш взгляд, вместо исключающих союзов сюда с неменьшим правом можно было бы поставить соединяющее «и». Конечно, в таком случае пришлось бы специально размежеваться с панлогистским рационализмом, для которого такое «и» означало бы тождество законов бытия и мышления. Однако таким способом более адекватно была бы выражена роль рационалистической активности в поисках формулировок для отображения фундаментальных закономерностей природы. Ведь именно мышление теоретика конструирует формулировки — «кандидаты» на роль научных законов, хотя вовсе не оно является решающим судьей-экзаменатором, удостоверяющим их адекватность опытному материалу. То, что формальную компоненту принципов сохранения нельзя сбрасывать со счетов, доказывает уже тот факт, что открытое в XX веке несохранение массы вовсе не разрушило принципа сохранения в отношении материи. А ведь именно этого, по-видимому, следовало бы ждать, если находиться на позициях эмпиристской гносеологии. На деле открытие «эффекта упаковки» (или дефекта массы в ядерных реакциях) привело лишь к переформулировке принципа: принципы сохранения массы и энергии, существовавшие дотоле в качестве двух самостоятельных требований, превратились в единый принцип сохранения массы — энергии. Аналогичную эволюцию можно обнаружить и на другом уровне физической науки. Пример — крушение принципа сохранения четности для случая слабых взаимодействий (Ли и Янг в 1956 г., теоретически, By в 1957 г. экспериментально). Уже в том же 1956 г. Ландау предложил заменить «опороченный» принцип более «прочным» — принципом сохранения комбинированной четности (в процессе зеркального отражения частицы вместе с изменением направления координатных осей должен происходить переход от частиц к античастицам).

Как история «великих» законов сохранения, так и история «малых» законов сохранения единогласно свидетельствуют, таким образом, в пользу принципиальности схемы сохранения для физической науки. Без определенного комплекса сохраняющихся величин наука о природе, по-видимому, вообще не может существовать в качестве науки. Но отсюда вовсе не следует, что ученые обязаны принять в качестве догмы некоторый вполне определенный, раз и навсегда данный набор принципов сохранения, выражающий якобы единственно возможным способом набор наиболее существенных связей материального бытия. Подобно тому, как не только могут быть, но и фактически существуют в современной науке друг на друга непохожие, но эквивалентные теоретические описания механических взаимодействий, в принципе, могут быть созданы также и различные «картины мира», фундаментом которых окажутся разные наборы сохраняющихся величин. Так, есть основание утверждать, что имеющиеся в настоящее время в физической науке законы сохранения есть ни что иное, как выражение симметрии физических систем, понимаемой как инвариантность научных законов относительно некоторого преобразования входящих в нее величин. Об этом говорит известная теорема Э. Нетер, согласно которой как раз наличие симметрии в системе приводит к тому, что в ней существует сохраняющаяся физическая величина. Тот факт, что из свойств симметрии математической конструкции могут быть формально выведены ее «законы сохранения» (и обратно, задав набор «законов сохранения», можно построить систему, обладающую определенной симметрией), показывает связь принципов сохранения в физической теории с формально-математическими средствами описания, которые использует теоретик. Так, если в качестве «костяка» теории мы используем четырехмерное псевдоевклидово «пространство», обладающее свойствами однородности и изотропности, то отсюда автоматически следует набор десяти сохраняющихся величин, т. е. сохранение энергии, импульса (3 величины) и углового момента (6 величин).

Обратимость теоремы Нетер дает основание полагать, что нет причин предпочитать в качестве «законов природы» «физические» законы сохранения «геометрическим» принципам симметрии. Наконец, теорема Нетер совершенно не касается вопроса о том, насколько существующий набор законов сохранения (или, эквивалентно, современная математическая схема физики, обладающая симметрией определенного порядка) отвечает свойствам объективного мира. Изменение наших эмпирических знаний вполне способно привести со временем к изменению принятых в настоящее время принципиальнейших теоретических схем. Не случайно, что для описания электромагнитных явлений, или для области элементарных частиц «четырехмерный» псевдоевклидов «мир» со свойствами однородности и изотропности не очень подходит. Изменение диктуемого опытом при его современной организации «набора» сохраняющихся величин имеет следствием поиски иной математической формы теории, и, соответственно, эвристическое использование более изощренных математических конструкций способно приводить к обнаружению новых сохраняющихся величин.