CC BY
33
КОНЦЕПЦИЯ РАЗВИТИЯ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ: ФИЛОСОФСКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
THE CONCEPT OF DEVELOPMENT IN MODERN PHYSICS: PHILOSOPHICAL AND METHODOLOGICAL ASPECTS
П.В. Полуян
Космология, философская концепция развития, кризис в современной физике.
В статье обсуждаются кризисные явления в современной физике. Модель Большого Взрыва, принятая в научной космологии XX века, основана на философском принципе развития и приводит к ряду проблем философского характера. Дальнейшее движение познания требует изменения фундаментальных понятий, используемых в науке.
P.V. Poluyan
Cosmology, the philosophical concept of development, crisis in modern physics. The article discusses the crisis in modern physics. The model of Big Bang, adopted in scientific cosmology of the twentieth century, is based on the philosophical principle of development and leads to a number of philosophical problems. The further movement of knowledge requires a change in the fundamental concepts used in science.
Может ли философский принцип стать существенным элементом физичес-кой науки? Тут возможны, по крайней мере, два ответа. Ортодоксальный эмпирик отвергнет подобную конвергенцию, поскольку считает науку целиком выводимой из опыта, а философия полна априорными идеями, которые здесь неприемлемы. Толерантный физик скажет, что философские знания полезны для научного творчества. Историк науки вдобавок продемонстрирует, как априорные принципы успешно применялись: например, абсолютное время и абсолютное пространство, введенные Ньютоном. Кстати, главная работа основателя классической механики называлась «Математические начала натуральной философии», что говорит само за себя. К тому же любые «математические начала» - абстракции из мира идей, но тем не менее они с непостижимой эффективностью работают в опытной науке. Таким образом, следует солидаризоваться с положительным ответом на поставленный вопрос, поскольку «практика -критерий истины».
Действительно, даже в основании физики обнаруживаются некие философские аксиомы, например: демокритовская онтология - представление о глобальном мире, в котором нет
ничего, кроме атомов и пустоты, - вполне органична и для современной физической картины мира. Или, вспомним о том, как в XIX веке наука признала типично философское обобщение о «тепловой смерти Вселенной»: здесь статистический вывод о возрастании энтропии в замкнутых системах распространили на весь мир в его настоящем и будущем. Тем не менее понятен скептицизм эмпиристов: философия имеет много концепций и концептов, если их допустить в науку, можно утратить её предметность. Так что, судя по всему, речь должна идти о приемлемой мере философского участия в деле естествознания. Но что считать приемлемой мерой?
В XX веке в физике произошли существенные изменения, её современную форму стали именовать неклассической или даже постнекласси-ческой наукой. Одна из особенностей этого состояния - явственная философичность науки и претензия на формирование глобальной картины мира, выраженная в солидных монографиях, авторы которых - авторитетные ученые-физики. Создается впечатление, что прежняя наука, опирающаяся на эксперименты и обобщающая опыт, осталась только в прикладных областях, где создаются новые вещества и устройства - химия и
материаловедение, микроэлектроника и энергетика, прикладная механика и радиосвязь... В то же время фундаментальная физика обособилась в академических структурах и превратилась в своеобразную философию с мировоззренческими установками, или, даже больше того, в некое священное писание о том, «как устроена Вселенная и как она развивается во времени».
Можно предположить, что причиной подобного положения дел стало распространение в физике философских концепций, а главным ингредиентом здесь стал принцип развития, который лег в основу современных космологических теорий. Если наше предположение верно, встает конкретная задача: философский принцип развития - это вполне определенный концепт, историю и сущность которого можно проследить и исследовать. А признав правомерность использования в физике данного философского принципа, мы можем проанализировать место, которое он занял в общей системе теоретических представлений науки, и насколько органично они сочетаются с ним.
Общеизвестно, что на рубеже XIX и XX веков в физике сложилась кризисная ситуация, которая позднее привела к созданию неклассической науки. Одним из признаков кризиса было представление о завершенности физической картины мира, полностью охватываемой классической механикой, электродинамикой и термодинамикой. Некоторые ученые полагали, что фундаментальная наука закончена и речь может идти лишь о дальнейшей разработке тех или иных частных проблем. Например, Филипп Жол-ли, известный немецкий ученый, учитель Макса Планка, отговаривал последнего от занятий теоретической физикой, ссылаясь на то, что здесь уже все открыто. А знаменитый английский физик Дж. Дж. Томсон (лорд Кельвин) провозгласил ясность горизонтов физической науки, который омрачают только два «темных облачка» - расхождение теоретических расчетов с результатами экспериментов по измерению спектра «черного излучения» и неудачная попытка поймать «эфирный ветер». Позднее именно из этих нестыковок возникла неклассическая наука - квантовая механика и теория относительно-
сти. Так произошла революция в физике, выразившаяся в смене базовых представлений.
Сейчас история повторяется. Революционные изменения в физике считаются завершенными. Вновь широко распространилась идея об окончании физического познания: нобелевский лауреат Стивен Хокинг заявлял о близком завершении фундаментальной физики еще тридцать лет назад [Хокинг, 1982], что сразу же нашло живой отклик в научной среде, - даже в СССР физики-материалисты В.П. Гинзбург и A.C. Ком-панеец были солидарны с такими выводами, не боясь официальных догматов о «неисчерпаемости электрона». А накануне нового тысячелетия о завершении научного познания сообщил Джон Хорган, обозреватель из «Сайнтифик Америкен», в своей книге с примечательным названием «Конец науки». Хорган брал интервью у крупнейших ученых нашего времени и убедился, что мысль о конце науки для них представляется очевидной [Хорган, 2001]. Сходство гносеологических ситуаций выразилось также в примечательном совпадении: на ясном горизонте науки вновь обнаружены «два темных облачка» - это «темная материя» (наличие которой должно объяснить расхождение теоретических расчетов с наблюдаемыми на периферии галактик скоростями звезд) и «темная энергия»-фактор, вызывающий ускорение в расширении Метагалактики.
Однако здесь следует зафиксировать не только сходство, но и определенное различие мизансцен. Сто лет назад любое расхождение теоретических расчетов и экспериментальных наблюдений ученые стремились устранить в ходе совершенствования научного аппарата теорий и изменения принятых представлений (например, замена преобразований Галилея преобразованиями Лоренца). В отличие от этого в современной ситуации парадоксальным образом, вопреки известному принципу «оккамской бритвы», в область определения науки вводятся дополнительные сущности - «темная энергия» и «темная материя». Это указывает на явное ослабление в научной среде критического самоконтроля, поскольку за неимением реального решения проблем в качестве таковых выставляются неведомые причины.
<С
а
ч
с m
о
ь
к
щ
w m н о
Рч <
о ^ о о
О Й
Ei
W
н S о
Рч
W
о
W V S
О р
к
1-4
<с п
W
с
S
X
н
U
Описание кризисных явлений дано в книге известного американского физика-теоретика Ли Смолина «Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует» [БтоПп, 2006]. В этой книге показано, как гипотетические построения, выраженные в математической форме, догматизируются и превращаются в оковы, сдерживающие свободное познание. В условиях, когда теоретическая наука не может быть напрямую проверена экспериментом, косвенным критерием становится индекс цитирования, то есть одобрение коллег. В силу этого научные школы превращаются в конкурирующие клубы, поддерживающие только «своих». Дело осложнено и повышенным финансированием, которым в XX веке физики были снабжены в избытке, благодаря участию в гонке вооружений. Денежный поток породил когорту меркантильных научных бюрократов и корпорацию идеологов науки, занятых апологетикой и рекламой. Всё это, в свою очередь, стало причиной распространения порочной практики, когда, с одной стороны, пропагандируются фантастические гипотезы, а с другой - продвигаются нарочитые проекты, удобные для растраты бюджетных и внебюджетных средств. Эти явления вполне правомерно характеризуются современными исследователями как антинаука [Минеев, 2013, с. 31-38]. Однако, помимо внешних социокультурных факторов, современный кризис в науке вызван и внутренними причинами: в идейной структуре физики, в действующих парадигмах, исследовательских программах и теоретических установках существуют особенности, обусловливающие негатив.
К концу XIX века физика завоевала бесспорное мировоззренческое господство, поскольку её познавательная установка оказалась эффективнее конкурирующей - религиозной. Действительно, религиозная онтология декларировала акт творения всего материального мира неким Высшим Разумом, а этот тезис логически порождал цепь вопросов. Кто такой Бог? Зачем Бог сотворил мир? Как он это сделал? Когда? Продолжается ли божественное вмешательство? Ответы на эти вопросы в рамках различных рели-
гиозных систем отличались друг от друга, были явно умозрительны и фантастичны. В отличие от этого классическая наука изначально снимала все вопросы об акте творения, поскольку провозглашала вечность мира и его законов. Такая методологическая позиция устраняла неясности и давала научному мировоззрению явные преимущества в глазах общественного мнения. Эта явная победа научного мировоззрения и стала причиной самодовольства ученых, уверовавших во всесилие науки и ожидавших в конце XIX века завершения классической картины мира.
Однако в XX веке положение изменилось. Общая теория относительности - теория гравитации - позволила написать уравнения, охватывающие все тяготеющие массы вселенной. Оказалось, что у этих уравнений имеются нестационарные решения, иными словами, вселенная неустойчива. Обнаружилось, что такой вывод хорошо согласовывается с наблюдениями астрономов, зафиксировавших смещение спектральных линий галактик в красную сторону, что свидетельствует об удалении звездных островов друг от друга. Так появилось представление о «Большом Взрыве» (Big Bang, автор названия Фред Хойл), в ходе которого началось формирование Вселенной и разбегание галактик. А когда радиоастрономы открыли так называемое «реликтовое излучение», равномерно приходящее со всех сторон и, судя по всему, появившееся именно в момент такого взрыва, данная модель стала считаться доказанной. Формирование таких научных представлений поставило науку в неловкое положение: получается, акт творения был, но Вселенную сотворил не Бог, а какой-то Big Bang! Хуже того, Бог, по религиозным представлениям, - это Высший Разум, всесильный и всемогущий, поэтому он мог из ничего сотворить гармонично устроенный материальный мир. Но Big Bang по определению хаотичен: как же лишенный цели процесс может привести к формированию удивительно целесообразной Вселенной? Как получилось, что значения физических констант так подобраны, будто специально создают возможность для возникновения и существования сложных саморегулируемых
процессов, высшим из которых является разумная жизнь?
Констатируем: наука утратила свои мировоззренческие преимущества, оказалась в ситуации, когда необходимо отвечать на глобальные вопросы метафизического характера. Сами современные физики отмечают: «С созданием общей теории относительности некоторые философские и религиозные (точнее, богословские) проблемы стали предметом изучения физики. Среди них следует назвать вопросы конечности или бесконечности мира, его начала и конца, эволюции и многие другие...» [Владимиров, 2012, с. 24]. А философы подчеркивают, что наука вырастала из общего для всей человеческой культуры корня - из мифа [Кудашов, 2013, с. 18].
Если религиозная онтология свои ответы обосновывала ссылками на божественное откровение, наука предлагает абстрактные формулы, основанные на множестве произвольных допущений и догадок (ведь что ни говори, но никто не наблюдал Большой Взрыв воочию). На этом пути наука неизбежно вынуждена заниматься математическими спекуляциями и натурфилософскими построениями [Полуян, 1986, с. 119-124]. И не случайно некоторые физики называли космологию «научной фантастикой» [Бриллюэн, 1972, с. 28]. Можно сказать и сильнее: современная космология занялась, по сути, мифологическим моделированием Вселенной, где в роли устаревших слонов и черепах выступают релятивистские уравнения и стандартная теория элементарных частиц.
Почему же так получилось? На наш взгляд, основная методологическая проблема, с которой столкнулась современная наука, - это формирование картины мира, где необходимо теоретическое применение философских концепций, в первую очередь принципа развития. Эта необходимость сняла запреты, которые негласно существовали в эмпирической науке, и физики, вооруженные математикой, стали осваивать открывшийся интеллектуальный простор. В результате творческая энергия физиков уходит на продуцирование все новых и новых математизированных натурфилософских гипотез. Впрочем, возмож-
ность такой практики была отмечена еще в начале XX века. Эрнст Кассирер одобрительно цитировал Освальда: «Если каждая входящая в формулу величина измерима сама по себе, то дело идет о длительной формуле или о законе природы... если же, наоборот, в формулу входят величины, которые не измеримы, то мы имеем перед собой гипотезу в математическом одеянии: в плоде уже есть червь», отмечая, что в математическом изложении представлены, по сути, художественные образы [Кассирер, 2006, с. 166].
Классическая наука, провозглашавшая вечность материального мира, одновременно утверждала и вечность физических законов, присущих этому миру. Однако неклассическая физика привела к картине нестабильного мира. Физики вынуждены строить правдоподобные модели, описывающие процесс развития этой эволюционирующей Вселенной, но опираются при этом на догмат о вечном характере законов физики. Почему же в физической картине мира нет генезиса фундаментальных законов? Потому что особенности действующей методологии физической науки не могут этого допустить. Более того, по общему мнению, законы физики в их современном понимании инвариантны относительно смены направления времени, иными словами, в них игнорируется различие прошлого и будущего. Между тем направленность изменений входе эволюции Вселенной бесспорна, что закреплено в метафорическом выражении «космологическая стрела времени». Таким образом, надо переосмыслить действующую методологию и главенствующую парадигму так, чтобы в них появилось адекватное отражение направленного развития как процесса, развертываемого во времени. Но если этого не случилось до сих пор, значит, в теоретических подходах современной физики, в её методах и установках есть что-то мешающее. То - что нуждается в устранении.
Итак, кризисные явления в современной физике, по-видимому, свидетельствуют о необходимости неких радикальных преобразований. Мы говорим о реформе системы основных понятий, способной поставить на место старого понимания физической реальности, новое - с су-
<С £
С т
о
ь
к ^
м т н о
Рч
о ^ о о
О Й
3
м н к о
Рч
м
о м
к
О Р
X
а
1-4
<с «
м с
X
н и
щ м
щественно иной онтологией, адекватно отражающей развитие и направленность времени [Полуян, 2009, с. 45-46]. В современной философской литературе уже поставлен вопрос о переходе неклассической науки в постнеклассиче-скую стадию, связанную с отражением саморазвивающихся систем. B.C. Степин отмечает: «В онтологической составляющей философских оснований науки начинает доминировать "категориальная матрица", обеспечивающая понимание и познание развивающихся объектов». По мнению авторитетного российского философа, в физике переход к постнеклассической рациональности еще только начинается и сопровождается конкуренцией между старыми и новыми методами исследования [Степин, 2000, с. 630-631].
Таким образом, можно сделать следующие выводы. В физике наличествуют явления, свидетельствующие о кризисе науки. Физика использует философские принципы для интерпретации данных, в первую очередь принцип развития, но делает это без должного переосмысления основных понятий. На современном этапе мы имеем дело не только с кризисными явлениями, но и с конкуренцией различных методов и установок, различающихся в своем отношении к пониманию принципа развития. По нашему мнению, важными причинами, тормозящими движение науки, явились практикуемая в физике методология и особенности общепринятой онтологии, где представления о развитии принимаются на уровне феноменов - как поверхностные признаки явлений. В заключение приведем высказывание знаменитого современного физика Роджера Пенроуза: «Вполне возможно, что XXI век принесет еще более удивительные открытия, чем те, которыми нас порадовал XX век. Но чтобы это произошло, необходимы глубокие новые идеи, которые направят нас по существенно иному пути, нежели тот, которым мы идем сейчас» [Пенроуз, 2007, с. 863].
Библиографический список
1. Бриллюэн Л. Новый взгляд на теорию относительности. М.: Мир, 1972. 143 с.
2. Владимиров Ю.С. Между физикой и метафизикой. M.: URSS, 2012. Кн. 4: Вслед за Лейбницем и Махом. 271 с.
3. Кассирер Э. Познание и действительность. М.: Гнозис, 2006. 400 с.
4. Кудашов В.И. Разум и вера в творении духовности культуры // Вестник КГПУ им.
B.П. Астафьева. 2013. № 1. С. 13-18.
5. Минеев В.В. Антинаука и современное образование: время переопределять понятия // Вестник КГПУ им. В.П. Астафьева. 2013. № 3.
C. 31-38.
6. Пенроуз Р. Путь к реальности, или Законы, управляющие Вселенной. Полный путеводитель. М.; Ижевск: Институт компьютерных исследований, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2007. 910 с.
7. Полуян П.В. В поисках неклассической онтологии // Наука. Философия. Общество. V Российский философский конгресс: матер. Новосибирск, 2009. T. I. С. 45-46.
8. Полуян П.В. Современныеформы натурфилософии //Сборник материалов VI Всесоюзной школы молодых ученых-философов «Специфика философского знания и общественная практика» (Тбилиси, сентябрь 1986 г.), М.: АН СССР, Институт философии, 1986. Вып. V. С. 119-124.
9. Степин B.C. Теоретическое знание. М.: Прогресс-Традиция, 2000. 744 с.
10. Хокинг С. Виден ли конец теоретической физики? // Природа. 1982. № 5.
11. Хорган Д. Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки. СПб.: Амфора / Эврика, 2001. 479 с.
12. Smolin Lee. The trouble with physics: the rise of string theory, the fall of a science, and what comes next. Houghton Mifflin. Boston, 2006.
