Поворотные времена. Часть 2 - Анатолий Ахутин

Здесь-то и стоит «крест», указующий разделение путей: сочтем ли мы теорию формальным способом вычисления результатов или же формой понимания природы вещей154. Гейзенберг решительно сворачивает на второй путь. Теория мыслится им теперь как система понятий, раскрывающих то, о чем она, и что соответственно мы наблюдаем в эксперименте.

Нельзя сказать, что идея теоретического знания как понимания только теперь была осознана Гейзенбергом. Беседы с Бором и Эйнштейном лишь напомнили ему проблемы, живо обсуждавшиеся им с друзьями и коллегами в период учебы в Мюнхенском университете. В одной из первых бесед с Бором в 1922 г. речь об этом уже шла. Бор, в частности, заметил, что все эти квантовые странности можно будет понять, если только мы вдумаемся в смысл слова «понимание»155. В конце же 20-х годов Гейзенберг окончательно утвердился в том, что физическую теорию можно считать полноценной лишь в том случае, если она базируется на определенной логически связной системе понятий, в которой раскрыто то, о чем она и что в ней «описывается». Формирование новых понятий – со своим типом связей, своей онтологией, своим способом проектировать и теоретически схематизировать эксперимент – есть один из фундаментальных актов теоретического понимания природы вещей.

Если так, естественно задаться вопросом: как же формировались классические понятия, как они трансформировались, как возникали новые, как новая система понятий соотносится со старыми? Вот почему с этих пор философский анализ понятий всегда связывается Гейзенбергом с историческим анализом их формирования. «История физики, – пишет он, – не просто накопление экспериментальных открытий и наблюдений, к которым подстраивается их математическое описание; это также и история понятий»156. Или в другом месте: «История физики не есть только лишь последовательность экспериментальных открытий; она сопровождается развитием понятий или влечет его за собой… Именно неопределенность понятий принуждает физика обращаться к философским проблемам»157.

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.