Шаги за горизонт

Замечая в трудах Гейзенберга неопределенность содержания понятия материи и его отождествление с понятием энергии, читатель будет вынужден делать попытки как-то объяснить для себя указанную неопределенность для того, чтобы понять ход мысли автора. Нам остается только предложить одно из возможных объяснений такого рода. Мы думаем, что использование понятия материи представляла для Гейзенберга особые трудности. С одной стороны, он не может не оперировать этим понятием, поскольку исследование структуры материи со времен античности до наших дней составляет предмет его размышлений. В особенности это понятие, как ему представляется, было положено в основу концепции Демокрита. Но в то же время, с другой стороны, он хотел бы, как мы уже заметили, со всей определенностью подчеркнуть, что современная физика реализует скорее программу Платона, как бы отказываясь от понятия материи.

Ни одно из определений того или иного понятия не исчерпывает его содержания. Но мы можем давать пояснительные характеристики этого содержания. Понятие материи, как известно, можно определить как своего рода сокращение, в котором мы охватываем сообразно их общим свойствам множество различных чувственно воспринимаемых вещей. Поскольку микрообъекты предстают нам скорее как абстрактные образы, а не как чувственно воспринимаемые вещи, понятие материи охватывает эти образы, объединяя в себе все то общее, что мы считаем присущим им.

При описании конкретных явлений на языке физической теории нет необходимости использовать объединяющее понятие. Можно, например, говорить о превращении электрона и позитрона в фотоны или описывать обратный процесс рождения пары частиц, совсем не обращаясь к понятию материи. Но если возникает необходимость описать общие черты тех многообразных процессов, с которыми имеет дело физика частиц, то мы вынуждены использовать понятие материи, которое позволяет выразить то, что объединяет все известное многообразие процессов, происходящих с частицами. Такое описание возможно при условии, если в этих процессах нечто сохраняется, обеспечивая непрестанное их воспроизведение.

Исследуя картину природы, как она рисуется современной физикой, Гейзенберг замечает, что материю считали «чем-то пребывающим в изменении явлений». Понятие материи и схватывает это пребывающее в изменяющемся. Как бы мы ни называли постоянное в изменениях, которые развертываются перед нашим чувственным или теоретическим взором, оно оказывается глубинной основой самих процессов, а его воспроизведение в понятии — основой нашего понимания этих процессов. Понятие материи в разные исторические эпохи по-разному схватывает это постоянное в изменениях и тем самым каждый раз по-своему обеспечивает условие теоретизации нашего знания. Атомы Демокрита дают нам исторически первый образ этого постоянного — они вечны и неизменны. В физике частиц XX века мы находим более глубокий образ этого постоянного в виде различного типа симметрии и соответствующих сохраняющихся величин, которые характерны для всех известных превращений. Понятие материи существенно изменилось со времен Демокрита. Но при всем изменении было бы методологическим упущением не замечать того исторического инварианта, который составляет непреходящий смысл этого понятия.

Когда Гейзенберг говорит, что все элементарные частицы как бы изготовлены из одного материала, то тем самым он и указывает на фундаментальный признак понятия материи. Сам этот материал, как полагает Гейзенберг, и можно назвать материей. И тогда мы сможем с полным основанием говорить, что современная физика выработала свое, более глубокое понятие материи в сравнении с понятием материи у Демокрита, но не отменила его. Гейзенберг верно схватывает существенный признак этого понятия, но выражает свою мысль непривычным для нас способом: он говорит, что то общее, что лежит в основе всех превращений, можно назвать не только материей, но еще и энергией. Тем самым Гейзенберг указывает на самое существенное в содержании понятия материи, а именно на ее постоянство при всех превращениях, ибо то же самое можно сказать и об энергии.

Однако было бы ошибочным отождествлять эти понятия. Энергия — понятие физическое, материя — понятие философское. Здесь, в области физики, на почве теоретического познания они соприкасаются настолько, что возникает соблазн полностью отождествить их и тем самым устранить одно из них как излишнее в научном языке. И хотя Гейзенберг в явной форме не делает этого, тем не менее его стремление подчеркнуть приоритет методологической концепции Платона может создать у читателя впечатление, что он склонен заменить понятие материи понятием энергии. Но такая трактовка позиции Гейзенберга в его отношении к понятию материи была бы неточной. Если рассмотреть его концепцию в целом, то мы увидим, что глубокое осмысление всего хода научного познания, которое представлено, в частности, и в настоящей книге, вынуждает Гейзенберга не отменять, но углублять понятие материи. Философское предубеждение против этого понятия, которое можно почувствовать в некоторых его работах, вместе с тем снимается им самим при осмыслении исторического развития науки. Это осмысление, проведенное Гейзенбергом с такой основательностью, не позволяет развернуться указанному предубеждению в ошибочную позицию.

В XX веке произошли глубинные изменения в основаниях атомной физики. Научное познание встретилось с такой областью реальности, которую невозможно выразить в привычных понятиях. В классической науке само собою разумелось разделение природных объектов и нашего знания о них. Если мы хотим понять структурную картину материи на уровне элементарных частиц, то мы вынуждены принять во внимание и те физические процессы, с помощью которых мы получаем знание об этих частицах. В отличие от материальных объектов повседневного опыта вопрос о существовании микрообъектов современной физики принципиально опосредован нашими средствами познания. Вот почему современное знание о микромире не просто говорит нам о материи как таковой, но вынуждена обратиться к самому себе, так сказать, включить рефлексию в само содержание знания. Разделение природных объектов и человеческого знания о них стало проблематичным. Гейзенберг замечает в этой связи, что современная атомная физика осознается теперь «всего лишь как звено в бесконечной цепи взаимоотношения человека и природы» (с. 295).

Вдумаемся в приведенное только что высказывание Гейзенберга. Если современная атомная физика может рассматриваться как звено в цепи взаимного отношения человека и природы, то мы вправе обратиться к началу этой цепи, а именно к непосредственному восприятию мира. Изучение процесса восприятия показывает, что наивная вера в объективное существование объектов природы имеет под собой основание в так называемой константности восприятия. Можно сослаться здесь и на результаты фундаментальных исследований французского психолога Жана Пиаже, который выявил некие операциональные структуры, то есть особого рода инварианты, характерные для процесса восприятия. В процессе эволюции органы чувств сформировались таким образом, чтобы схватывать те стороны или свойства воспринимаемых вещей, которые не зависят от непрестанно изменяющихся условий. Именно своеобразные структуры, свойственные процессу восприятия, и создают в нашем сознании образ вещей, существующих независимо от нашего восприятия.

Можно сказать, что следующим звеном во взаимоотношении человека и природы была классическая наука. Она теоретически развернула упомянутые особенности восприятия и ввела в явной форме принципы инвариантности, которые позволяют абстрактным образом представить объекты исследования как существующие во внешней природе. Новое звено в упомянутой Гейзенбергом цепи составляет наука XX века, которая привела к новой ситуации в отношении разделения мира на субъект и объективную реальность. Гейзенберг следующим образом описывает эту новую ситуацию: «…Те составные части материи, которые мы первоначально считали последней объективной реальностью, вообще нельзя рассматривать сами по себе» (с. 300). Целью исследования, поясняет он, уже не является познание атома и его движения вне зависимости от экспериментально поставленного допроса.

Надо согласиться с Гейзенбергом, что современная наука, и не только физика, вынуждена с особым вниманием обратиться к средствам своего исследования для того, чтобы найти глубинные закономерности материи, скрытые от нас в отсутствии рефлексивного отношения к познанию.

Объектом исследования современной науки оказывается не просто объективная реальность, но и само знание о ней, поскольку оно является средством постижения мира. Утверждение об объективном существовании тех вещей, которые составляют результат исследования, оказывается само по себе серьезной проблемой. Во всяком случае, такова несомненная ситуация при исследовании ненаблюдаемого нами мира элементарных частиц. Именно для решения этой проблемы в современной науке и приходится включать в содержание исследований и знание о самом знании.

Основные трудности квантовой теории при ее построении коренились именно в этой проблеме. С описанной ситуацией в квантовой механике удалось справиться с помощью особого математического языка. Но мы не можем здесь входить в подробности острых и порою драматических дискуссий по интерпретации квантовой физики. Заметим только, что развитие математического формализма квантовой теории, а затем и физики элементарных частиц неизбежно привело, так сказать, на новом уровне к открытию своеобразной константности, то есть к выявлению и математической формулировке специфических инвариантов соответствующих преобразований, которые и позволяют нам говорить, что микрофизика посредством рефлексивного отношения к своему исследованию нашла новые критерии объективности, как бы возвращаясь к первому звену в истории взаимоотношения человека и природы. В анализе этих критериев мы входим в область интерпретации научного знания, неизбежно связанную с теми или иными философскими воззрениями.