Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе
Шрифт:
Барашенков неодобрительно относился к тем философам и естествоиспытателям, которые отказывались от ленинских и энгельсовских принципов о необходимости физических описаний в терминах пространства и времени. Некоторые физики, отмечал Барашенков, утверждают, что пространственные и временные описания невозможны в квантовой механике. Эти люди, продолжал он, правильно отмечали, что отдельным частицам не могут быть приданы траектории, после чего некорректно отказывались от всей концепции пространственно-временных описаний. Этот подход, по его словам, был ошибочным, так как физики вынуждены были говорить о таких вещах, как радиусы нуклонов, пространственное распределение электрических зарядов и магнитных моментов.
Барашенков писал, что западные физики, такие, как Вигнер и Чью, ошибочно утверждали, что «пространство» и «время» являются просто свойствами вещей на макроуровне существования. Барашенков, напротив, полагал, что даже на уровне наименьших, достигнутых на сегодняшний день физиками с помощью ускорителей единиц длины и времени все же не существует причин отказываться от пространственно-временных концепций. Таким образом, согласно Барашенкову, ленинские концепции все еще сохраняют свою ценность [875] .
875
Барашенков
В своих продолжающихся попытках найти подтверждение диалектическому материализму в современных физических исследованиях Барашенков резко отличался от нескольких наиболее выдающихся физиков Советского Союза. Как мы увидим ниже, одним из критиков Барашенкова стал в этом вопросе В.Л. Гинзбург, советский астрофизик международного масштаба.
Вопрос о том, может ли материя существовать «вне» пространства и времени, продолжал оставаться острым для советских философов и физиков. Вся традиция марксистского материализма, основанная на воззрениях Ленина и Энгельса на этот предмет, плохо сочеталась с понятием материи, лишенной пространственных или временных характеристик. Таким образом, преобладающая позиция среди советских философов естествознания заключается в следующем: то, что некоторые физики называют внепространственными или вневременными формами существования материи, «лишь утверждает качественное различие мега, макро- и микроскопических форм существования материи, а вернее, качественное различие теоретических уровней соответствующих физических теорий, описывающих указанные уровни строения материи» [876] . Эта формулировка хорошо сбалансировала эпистемологические и онтологическне воззрения на этот вопрос, оставляя неясным, относится ли диалектический материализм прямо к самой природе или лишь к научным описаниям природы.
876
Ахундов М.Д., Молчанов Ю.Б., Степанов Н.И.Философские вопросы… С. 245.
Интерпретация квантовой механики все еще остается открытым вопросом не только в Советском Союзе, но и в других странах, где имеется активная заинтересованность в современных проблемах философии естествознания. Как я ранее замечал, советские обсуждения причинности, влияния наблюдателя и возможность скрытых параметров были схожи с дискуссиями во всем мире [877] . В Советском Союзе основные участники обсуждения — Фок, Блохинцев и Омельяновский — все имели разногласия друг с другом, и зарубежные интерпретаторы квантовой механики также вели ожесточенные споры.
877
См. мои замечания в главе I в сравнении советских взглядов на квантовую механику со взглядами Пола Фейерабенда, Давида Бома, Луи де Бройля и Эрнста Нагеля. С. 5.
В процессе своих исследований ученые должны выходить за пределы физических фактов и математических методов: такая теоретизация является одной из основ научного объяснения. Должен быть сделан выбор между альтернативами, которые одинаково оправданы с точки зрения математического формализма и физических фактов. И выбор этот часто основывается на философских соображениях и часто имеет философские следствия. Например, Фок в своей интерпретации квантовой механики определял «дополнительность» как «дополнительность между классическими описаниями микрочастиц и причинностью» (см. с. 334). Выбирая затем между классическим описанием или причинностью, он выбрал причинность, тем самым потеряв возможность классического описания. Он мог бы выбрать и другой путь. Это решение неизбежно определялось философией.
Советские естествоиспытатели и философы обратили внимание на важное и плодотворное понятие, когда они заметили, что даже в условиях вероятностного описания природы принцип причинности может быть сохранен. Для них отсутствие причинности в квантовой механике означало бы, что все возможные значения координаты и импульса микрообъекта равновероятны. В таком мире квантовая механика как наука была бы невозможной.
Неизвестно, сохранит ли квантовая механика ее современный математический формализм, или она получит новый формализм, позволяющий построить более детерминистическую интерпретацию квантовой механики; современные данные не слишком обнадеживающи для тех, кто желал бы найти новую область жесткого детерминизма ниже той, с которой мы работаем сейчас [878] . Если подтвердится мнение большинства ученых о необходимости вероятностной интерпретации причинности, это может оживить стародавние дебаты о детерминизме и свободе воли, в том числе и в рамках марксизма, где свобода рассматривается как знание естественных законов. Марксисты могут допустить целый спектр возможных выходов из данной ситуации, не прибегая к каким-либо сверхъестественным факторам. Эта концепция была выдвинута несколькими советскими физиологами и описывается в разделе по физиологии и психологии (см. особенно с. 197). Но полное значение квантовой механики в ее современной форме не было еще адекватно выделено специалистами в других областях, как марксистами, так и немарксистами.
878
Копенгагенская интерпретация удерживала очень сильные позиции в течение всего периода дискуссии. Макс Джеммер сказал в 1966 г. о копенгагенской интерпретации, «которой и сегодня придерживается большинство физиков теоретиков и экспериментаторов. Она не обязательно является единственной логически возможной интерпретацией квантовых явлений, но de facto это единственная существующая, вполне отчетливая и последовательная концепция, которая вносит порядок в набор фактов, иначе представляющихся хаотичными, и делает их постижимыми». Джеммер М.Эволюция понятий квантовой механики. М., 1985, С. 11.
Поддержит ли будущее квантовой механики пробабилистов или детерминистов, будет зависеть от науки. А пока советские философы-естествоиспытатели нашли интерпретацию (или, скорее, несколько интерпретаций), которая делает мир кажущимся для них более понятным и которая может трактовать любую из возможностей [879] .
Глава XI. Релятивистская физика
Изучение диалектического материализма помогло нам критически подойти к точке зрения Эйнштейна на созданную им теорию и заново ее осмыслить. Оно помогло нам также правильно понять и истолковать полученные нами новые результаты.
879
Замечания Фока и американского философа Пола К Фейерабенда по поводу моей статьи, так же как и мой ответ, можно найти в «Slavic Review» 1966. Sept. Р. 411–420.
Я согласен с Фоком, что общий принцип относительности пуст. Мы, конечно, знаем, что не существует физическойэквивалентности между инерциальным и ускоренным наблюдателями… Я чувствую уверенность, что математики могут найти путь записать математическиэквивалентно любые заданные законы.
Специальная теория относительности (СТО) в том виде, как она была разработана Эйнштейном, вытекает из двух постулатов: 1) принципа относительности, утверждающего, что физические процессы, происходящие в замкнутой системе, не испытывают воздействия неускоренного движения системы в целом, и 2) принцип независимости скорости света от движения его источника. Первый постулат был принят в классической механике задолго до Эйнштейна и, возможно, наилучшим образом иллюстрируется сравнением физических явлений, таких, как падающие объекты в двух различных инерциальных системах (системах, в рамках которых тела, не испытывающие воздействия внешних сил, двигаются прямолинейно и с постоянной скоростью). Если данная инерциальная система движется с постоянной скоростью и прямолинейно относительно другой фиксированной системы, то законы механики должны иметь одинаковую форму в обеих системах. Обыденной иллюстрацией этого отношения является тот факт, что для наблюдателя в поезде, движущемся с постоянной скоростью, падающий объект описывает траекторию, идентичную той, которую он бы увидел, если бы вместе с падающим объектом оказался на земле. Для неподвижного наблюдателя вне поезда падающий в поезде объект описывает, однако, параболу. В этом случае был совершен переход от одной системы отсчета к другой и, в соответствии с классической механикой, преобразования Галилея предоставили бы средства построения уравнения для параболы, исходя из данных, полученных в движущемся вагоне [880] .
880
Соотношения между x, y, z, t и х', у', z', t' в двух системах отсчета S и S' задается следующими уравнениями. Преобразования, основанные на этих уравнениях, называются преобразованиями Галилея: х=х'+ut, у=у', z=z', t=t'.
В развитии СТО Эйнштейн расширил принцип относительности применительно как к механическим, так и к электромагнитным явлениям. Это расширение обусловило необходимость выведения новых преобразований, ибо преобразования Галилея не дают объяснения постоянству скорости света во всех инерциальных системах, — это постоянство было продемонстрировано еще до работы Эйнштейна в известном эксперименте Майкельсона и Морли. Для сохранения принципа постоянства скорости света в различных инерциальных системах и для утверждения существования эквивалентных систем отсчета Эйнштейн усовершенствовал правила трансформации от одной системы к другой. Новые соотношения, известные как преобразования Лоренца, завершили это приспособление тем, что часы в различных инерциальных системах идут с различной скоростью и что пространственное расстояние между точками варьируется в различных системах отсчета [881] .
881
Соотношения имеют следующий вид: х = (х' + ut'), у = у', z = z', t = (t' + х'u/c 2) / , = (1 — 2), = u/c, где c — скорость света.
До конца второй мировой войны профессиональные физики в Советском Союзе были в основном равнодушны к диалектическому материализму, несмотря на то внимание, которое Ленин посвятил физике в своем «Материализме и эмпириокритицизме». На самом деле имел место спор о релятивистской физике среди советских философов в 20—30-х годах [882] . В те годы релятивистская физика была объектом дискуссий и отдельных полемик среди широко образованной публики во всем мире. С. Ю. Семковский был первым советским марксистским автором, предпринявшим тщательный анализ релятивистской физики. Он утверждал в 1926 г., что новая физика Эйнштейна не только не противоречит диалектическому материализму, но блестяще подтверждает его [883] . Семковский подчеркивал, что, согласно теории относительности, пространство и время являются не продуктами «чистого разума», а «формами существования материи» [884] . Давид Жоравски, американский специалист по истории России, даже заметил, что, «говоря об активной оппозиции новой физике, можно даже засвидетельствовать, что ее было меньше в сообществе советских физиков, чем где-либо еще» [885] .
882
См. обсуждения в: Mikular M.W.Relativily Theory and Soviet Communist Philosophy (1922–1960). Ph. D. dissertation Ph. Columbia University. 1965 и Joravsky D.The «Crisis» in Physics в его книге «Soviet Marxism and Natural Science, 1917–1932». Р. 275–295. Диалектико-материалистические философы знали о проблемах интерпретации, вызванных современным развитием физической теории, и в нескольких случаях указывали в 20-х годах на опасность «махизма» в физике. В 1930 г. А. М. Деборин читал официальную речь в АН СССР под названием «Ленин и кризис в современной физике». Однако физики не казались озабоченными. См. работу под редакцией В. П. Волгина «Отчет о деятельности Академии наук СССР за 1929 год». Л., 1931. Т. 1. Приложение. Известным физиком, который противостоял теории относительности от имени диалектического материализма, был А. К. Тимирязев; некоторыми из тех естествоиспытателей, кто в какой-то степени защищал ее от того же имени, были А. Ф. Иоффе, И. Е. Тамм и О. Ю. Шмидт, каждый из которых обладал выдающимся научным талантом.
883
Семковский С. Ю.Диалектический материализм и принцип относительности. М.; Л., 1926. С. 9, 11.
884
Там же. С. 54.
885
Joravsky D.The «Crisis» in Physics. Р. 275–276.