·

Диалектический материализм и проблема реальности в квантовой физике

Диалектический материализм и проблема реальности

Квантовая физика, или, более определенно, квантовая механика, поставила в числе других философских вопросов также вопрос о реальности. Он выдвинулся в квантовой механике на первый план, и, если иметь в виду содержание квантовой теории, ему подчиняются все другие философские вопросы этой теории, включая и проблему причинности, хотя в литературе по философским вопросам современной физики больше написано о проблеме причинности и детерминизма, нежели о проблеме реальности.

Выдающиеся современные физики — Бор, Эйнштейн, Л. де Бройль, Гейзенберг, Шредингер, Борн, Паули — уделяли проблеме реальности, особенно в последних своих работах, серьезное внимание. С точки зрения философа это большое внимание выдающихся физиков нашего времени к проблеме реальности в квантовой физике вполне естественно: решение этой проблемы, имеющее для квантовой теории существеннейшее значение, необходимо связано с основным вопросом философии об отношении мышления к бытию, сознания к природе, который не может быть обойден ни одним мыслителем, выдвигающим философские проблемы.

В современной литературе вокруг проблемы реальности, как и проблемы причинности, в квантовой теории идет непримиримая борьба между материализмом и идеализмом. Острота борьбы объясняется, помимо других обстоятельств, также и тем, что вопрос о реальности пронизывает буквально все теоретическое здание квантовой механики и, следовательно, от того или другого ответа на него во многом зависит дальнейшее развитие квантовых идей. Правильный ответ на этот вопрос может дать только та философия, которая свободна от догматизма и предвзятых точек зрения, т. е. философия, которая рассматривает мир, как он есть, без всяких чуждых ему прибавлений. Такой философией, удовлетворяющей с максимальной полнотой этому требованию, является диалектический материализм. Именно диалектический материализм, как дальше будет показано, позволяет получить на философские вопросы квантовой механики ответы, адекватные ее содержанию, тем фактам и законам атомных явлений, которые она исследует. В этом отношении особо важное значение имеет развитое В. И. Лениным учение диалектического материализма о материи.

В настоящей работе мы сопоставим точку зрения диалектического материализма с некоторыми другими, главным образом позитивистскими, точками зрения на проблему реальности в квантовой механике. В квантовой механике, как будет показано, проблема реальности решается с помощью материалистической диалектики как учения о единстве противоположностей.

1

Существо проблемы реальности в современной физике сводится примерно к следующему: обладают ли объективной реальностью, как обладают макроскопические тела (макроскопические явления) также электроны и другие микрочастицы (атомные явления), о которых судят только по показаниям приборов, причем суждения, относящиеся к этим показаниям, не укладываются в представления классической физики, выработанные на почве исследования макроскопических явлений.

Какова позиция диалектического материализма в решении этой проблемы?

Не существует никаких извечно неизменных элементов, абсолютной неизменной субстанции, неизменной сущности всех вещей и т. п. Стремление найти их — наиболее характерная черта всякой метафизической философии. Механический материализм, в частности, видел в материи некую абсолютную неизменную субстанцию, а естествоиспытатели XVIII—XIX вв. под материей обычно понимали неизменные атомы, движущиеся по законам классической механики.

«Сущность вещей или «субстанция», — пишет Ленин тоже относительны; они выражают только углубление человеческого познания объектов, и если вчера это углубление не шло дальше атома, сегодня — дальше электрона и эфира, то диалектический материализм настаивает на временном, относительном, приблизительном характере всех этих вех познания природы прогрессирующей наукой человека»[1].

Для диалектического материализма неизменно только одно: признание внешнего мира, существующего независимо от сознания людей, никакой другой «неизменности», никакой другой «сущности» в том смысле, в каком это представляет метафизическая и идеалистическая философия, для диалектического материализма не существует. В соответствии с этим Ленин формулирует свое знаменитое определение материи: «…объективная реальность, существующая независимо от человеческого сознания и отображаемая им»[2]. Из этого определения, в котором органически связаны материалистическое решение основного вопроса философии и диалектика, вытекают следствия, имеющие для проблемы реальности в современной физике фундаментальное значение.

Не только макроскопические тела, а также молекулы и атомы, которые были так или иначе известны классической физике, но и атомные ядра, электроны, протоны и другие «элементарные» частицы, разнообразные физические поля (электромагнитное, ядерное и другие), исследуемые современной физикой,— все они существуют независимо от нашего сознания, отражаясь в физических понятиях, теориях. Они — объективная реальность, материя. А высказывания, скажем, об «аннигиляции» (уничтожении) материи, о «материализации энергии», которые встречаются в зарубежной физической литературе и из которых идеалисты делают философские выводы в свою пользу, в действительности являются лишь гносеологически и терминологически неправильным выражением той неизвестной классической физике истины, что так называемая пара (электрон и позитрон) превращается при соответствующих условиях в фотоны и, обратно, за счет фотонов образуется пара. Свет, как и вещество, — вид материи, и открытие взаимопревращаемости этих видов материи является не опровержением, а новым подтверждением диалектического материализма.

То же следует сказать и о так называемых античастицах (примерами которых могут служить позитрон и недавно открытые антипротон и антинейтрон), о позитронии, а также о возможно существующих антиэлементах, мезоэлементах, гиперэлементах. Все они различные физические виды материи, и открытие их лишний раз подтверждает объективный характер законов науки, еще раз говорит о том, что нет никакой «неизменности», кроме одной — отражения человеческим сознанием (когда последнее существует) независимо от него существующего развивающегося внешнего мира.

Ленин подчеркивал бесконечность природы, неисчерпаемость материи, относительность ее свойств. Раскрывая действительное содержание фразы об «исчезновении материи», которая появилась у физиков На рубеже нашего века при описании открытий того времени, Ленин писал: ««Материя исчезает» — это значит исчезает тот предел, до которого мы знали материю до сих пор, наше знание идет глубже; исчезают такие свойства материи, которые казались раньше абсолютными, неизменными, первоначальными (непроницаемость, инерция, масса и т. п.) и которые теперь обнаруживаются, как относительные, присущие только некоторым состояниям материи. Ибо единственное «свойство» материи, с признанием которого связан философский материализм, есть свойство быть объективной реальностью, существовать вне нашего сознания»[3].

Развитие атомной и ядерной физики полностью подтверждает все эти ленинские положения. Современные Представления об элементарных частицах — это в известной мере атомистическая картина строения материи, угаданная еще мыслителями древности и формулированная в виде научной гипотезы естествознанием XVIII—XIX вв., но с огромной поправкой на замечательные экспериментальные открытия современной физики, коренным образом изменившие прежние воззрения.

В отличие от атомистики древних философов, атомистики естествознания XIX в., а также представлений об электронах, протонах и других элементарных частицах квантовой механики, элементарные частицы не являются неизменными простейшими элементами. Они могут превращаться друг в друга в процессе взаимодействия, порождаться или поглощаться различными соединениями взаимодействующих частиц (как это доказано соответствующими экспериментами). Не существует никаких неизменных первичных элементов материи. Взаимная превращаемость элементарных частиц, возможность рождения и исчезновения их — это совершенно новая и важнейшая черта современной атомистики. Квантовая теория поля в какой-то мере учитывает эту основную черту современной атомистики, поскольку она, в отличие от квантовой механики, рассматривает число частиц как переменную, что позволяет ей глубже связать поля и частицы, нежели это может делать квантовая механика. Соответственно по-новому — не так, как в классической физике, — ставятся вопросы о структуре частицы, самотождественности частицы и т. д. Диалектический материализм с его учением о материи открывает широкую дорогу для решения этих вопросов, означающих дальнейшую веху в познании объективной реальности.

В зарубежной литературе по философским вопросам физики распространена, однако, противоположная точка зрения. Австрийский физик А. Марх, например, посвятил последние свои работы доказательству того, что развитие новой физики — это процесс «десубстанциализации» элементарных частиц, которые — что, по Марху, якобы вытекает из квантовой теории — представляют собой чистые формы, «бессубстанциальные» структуры, «исчерпывающе описываемые только посредством понятий математики»[4]. Отсюда он сделал вывод, что «дух материализма» и «материалистический образ мышления» в современной физике будто бы «терпят крушение»[5].

Почему Марх пришел к таким заключениям? Во-первых, он повторяет довольно распространенную среди буржуазных ученых ошибку, отождествляя философский материализм с механистическим учением об атомах как мельчайших телесных частицах, движущихся в пустом пространстве[6]. Во-вторых, он под субстанцией понимает то же, что и метафизическая философия, то есть, что всегда остается постоянным, «тем же самым» и т. п., только «носительницу» свойств, которые «укреплены на субстанции, как платье на вешалке»[7]. Но «субстанция» оказалась «относительной» — это доказала новая физика, так как ни атомы, ни электроны и другие элементарные частицы, ни «масса поля», ни волновые и ни корпускулярные свойства материи не являются извечно данными, неизменными, абсолютами, первоначальными в смысле метафизики. До всего этого Марху не было дела, отсюда и его философские злоключения. На самом же деле «десубстанциализация» элементарных частиц означает лишь то, чго электроны и другие элементарные частицы — это не частицы классической механики, а объекты другой природы; свойства этих новых объектов и отражает квантовая теория. Короче, «десубстанциализация» элементарных частиц, если пользоваться выражением Марха, — это свидетельство того, что диалектический материализм законно вошел в физическую картину мира.

Вопрос об объективной реальности привлек в последние годы пристальное внимание видных зарубежных физиков. В этой связи укажем на статьи М. Борна, Г. Гейзенберга, В. Паули, Э. Шредингера, Л. Розенфельда (1953—1956)[8]. Для всех этих авторов, несмотря на те или другие попой существенные различия их философских воззрений, характерно стремление найти некую постоянную основу того, что наблюдает физик или непосредственно или посредством различных экспериментальных устройств. Все они так или иначе, кто очень решительно и ясно (М. Борн), кто довольно неопределенно и расплывчато (В. Гейзенберг, В. Паули), выступают против современного позитивизма; Розенфельд, в частности, выступает от имени диалектического материализма.

Анализ взглядов этих ученых по вопросу об объективной реальности в физике представляет большой философский интерес.

Розенфельд защищает копенгагенскую интерпретацию квантовой механики. Он знаком с марксистской философской литературой, читал «Анти-Дюринга» Энгельса, «Материализм и эмпириокритицизм» Ленина и ссылается на них. Но вот что он пишет об объективности: «Мы… отождествляем объективность физической теории с ее инвариантностью относительно соответствующего класса преобразований». И дальше: «Между объективностью соотношения дополнительности и объективностью законов классической физики существует различие в качестве, возникающее благодаря диалектическому характеру перехода от одного к другому»[9].

Такое понимание объективности приемлемо для идеализма, против которого высказывается Розенфельд. Немецкий теолог Г. Дольх, например, поддерживает подобные идеи, выдвигаемые в связи с новой физикой, считая, что они согласуются с учением Фомы Аквинского[10]. Отождествление фундаментального философского понятия «объективности», или, точнее, «объективной реальности» с применяемым в физике математическим понятием «инвариантности» — ошибочное отождествление, ибо оно означает непозволительное смешение основного вопроса философии с вопросом о свойствах тех объектов, которыми занимаются физико-математические науки. Разумеется, существует качественное различие между законами квантовой теории (Л. Розенфельд пишет: «соотношением дополнительности») и законами классической механики, но это совсем не означает, что существует различие в качестве между объективностью законов квантовой механики, и объективностью законов классической механики. Природа есть движущаяся материя, и законы движения этой материи отражает квантовая теория по отношению к микропроцессам и классическая теория по отношению к макропроцессам, т. е. законы квантовой механики имеют такой же объективный характер, как и законы классической физики.

Те же мотивы в рассуждениях о характере физической реальности, какие мы встречаем у Розенфельда, очень сильны в идеях М. Борна. По мнению этого выдающегося физика, при анализе понятия реальности физических явлений должно быть соответственно использовано математическое понятие инвариантности. С этой точки зрения, каждый воспринимаемый нами предмет является, согласно высказываниям Борна, «под бесчисленными аспектами и понятие предмета есть инвариант всех этих аспектов»[11].

Эту свою идею Борн развивает в нескольких планах; он связывает ее с признанием существования объективного внешнего мира и, полемизируя с представителями логического позитивизма, подходит к содержанию современных физических теорий, главным образом, со стороны синтеза применяемых в них понятий. На воззрениях Борна можно проследить неистребимость стихийного естественно-исторического материализма физиков, увидеть, как стихийное убеждение ученого в существовании внешнего мира берет верх над ухищрениями современной идеалистической и агностической философии, в том числе логического позитивизма, хотя Борн, как будет показано дальше, последовательно не проводит материалистической точки зрения и делает серьезные уступки идеализму.

Логический позитивизм толкает естествоиспытателей к отрицанию внешнего мира. Американский философ Г. Маргенау, например, в своей книге «Природа физической реальности» (1950), отметив, что в естествознании неискоренима «потребность в реальности», пытается доказать, что положение о «существовании классов реальных вещей… в романском смысле» (у Маргенау слово «романский» соответствует слову «материалистический», которое он старается не употреблять) можно принять только в предварительной форме и что более тщательный анализ заставляет признать участие субъективного опыта в образовании не только представлений о вещах объективного мира, но и самих этих «вещей». Соответственно, по Маргенау, природа перестает существовать независимо от опыта и оказывается состоящей из чувственных данных и «конструкций» понятийного характера, которые включают вещи обычной жизни и предметы, какими занимается наука (атомы, поля, электроны и т. п.), поскольку последние получаются через многочисленные эксперименты. Реальность, с этой точки зрения, — лишь то, что действует либо на другие «объекты» (которые, по Маргенау, отчасти субъективны), либо на психику человека, и вне этого действия не есть реальность. «То, что не реально в романском смысле, — утверждает Маргенау, — вполне может быть реальным в этом последнем смысле…; бог, согласно такой версии, реален для тех, кто в него верит»[12]. В науке автор находит примеры такого рода реальностей в «флогистоне», «светоносном эфире» и «расширяющейся вселенной», в которую «мы все верим сейчас»[13].

Борн резко возражает логическим позитивистам. «Кто думает, — пишет он, — что единственно важная реальность— область идей, духовное, тот не должен заниматься естествознанием. Ученый обязан быть реалистом. Он в своих чувственных впечатлениях должен видеть больше, чем галлюцинации, именно извещения о реальном внешнем мире»[14].

Трудно выразить определеннее материалистическую точку зрения на реальность в физике. Прекрасное выражение получает у Борна также и тот факт, что логический позитивизм — философия реакционная, чуждая физике. Борн говорит, что утверждения логических позитивистов о природе, физических величинах и т. п. похожи «на отрицание существования внешнего материального мира. Создается впечатление, что физик, не заботится о действительном мире и производит эксперименты только, чтобы предсказать результаты дальнейших экспериментов. Не объясняется, почему физик должен столько трудиться, чтобы поставить эксперимент. Этот вопрос рассматривается как недостойный натурфилософии…».

Борн далее продолжает: «Разве приборы из стали, стекла и т. д. не часть самого по себе (an sich) существующего внешнего материального мира? Разве они, как и электроны, атомы, поля, — только абстрактные идеи, в которых нуждаются, чтобы предсказывать феномены…? Здесь предлагается род крайнего субъективизма, который можно было бы назвать «физический солипсизм»».

«На самом деле все обстоит по-другому. Все великие физические экспериментальные открытия вытекали из интуиции людей, использующих модели, которые для них были не продуктами их фантазии, а представителями реальных вещей. Как мог бы работать экспериментатор и понимать своих сотрудников и современников без использования моделей…?»[15].

В этих рассуждениях ярко выражен стихийный материализм естествоиспытателей. Однако Борн не может последовательно провести материалистическую точку зрения, когда он переходит к вопросам, требующим применения принципа относительности нашего знания; в этом проявляются слабые места стихийного материализма.

Борн не согласен с пониманием реальности логическими позитивистами, в соответствии с которым понятие реальности (действительности) или применяется к атомам, электронам и т. п. в другом смысле, нежели к воспринимаемым вещам, или же запрещается его применение (как, например, у английского позитивиста Г. Дингла). Ультрамикроскоп позволяет наблюдать коллоидные частицы, электронный микроскоп — даже большие молекулы. Где «кончается теперь макроскопическая действительность, в которой живет экспериментатор, и где начинается мир атомов, из которого идея действительности, как иллюзия, изгоняется?» — спрашивает Борн, и он совершенно прав в своей критике логического позитивизма.

Но хотя нет границы, установленной позитивизмом между «миром атомов» и «макроскопической действительностью», все же они отличаются друг от друга, как это доказала современная физика. Борн задает вопрос: может ли современное естествознание «дать определение понятия действительности, которое имеет общие черты с «действительностью» крестьянина, ремесленника, купца, банкира, солдата»[16]. Борн положительно его решает, но вместе с тем незаметно для себя переходит на ту точку зрения, что «действительность» создается в процессе познавательной деятельности человека.

Когда, приводит пример Борн из «донаучной» области, человек видит собаку сидящей возле него, или прыгающей вокруг, или исчезающей вдали, то все эти различные восприятия объединяются в подсознании как одна и та же собака. «Я предлагаю, — говорит Борн, — выразить это таким образом: сказать, что рассудок (Verstand) конституирует через бессознательный процесс «инварианты» восприятия и они суть то, что простой человек называет «реальными вещами»[17].

То же по сути дела происходит, по мнению Борна, и на ступени научного познания, когда используются приборы. Здесь «разнообразные наблюдения также связаны некоторыми неизменными чертами — инвариантами, которые, правда, отличаются от инвариантов обычного восприятия, но тем не менее являются указателями вещей, объектов и частиц»[18]. В теории относительности, например, такой реальностью является интервал — инвариант пространственного и временного аспектов; в квантовой механике — электроны и другие атомные объекты представляют инварианты корпускулярного и волнового аспектов, что позволяет приписать им реальность.

В этих соображениях Борна несомненно чувствуется признание диалектического характера физических реальностей. Но стихийный материализм не в состоянии решить вопросы, где требуется диалектический подход к познанию материального мира. «Все грани в природе, — писал Ленин, — условны, относительны, подвижны, выражают приближение нашего ума к познанию материи, — но это нисколько не доказывает, чтобы природа, материя сама была символом, условным знаком, т. е. продуктом нашего ума»[19]. Именно такому, критикуемому Лениным, пониманию материи Борн открывает дверь своей теорией отождествления понятия «объективной реальности» с математическим понятием «инварианта» наперекор своему убеждению в существовании внешнего мира.

2

На примере квантовой механики можно проследить, какое значение имеет для современной физики диалектический материализм, обогащенный Лениным новым содержанием, особенно его учение о материи.

Квантовая механика — теория движения материи на ее атомном уровне — покоится на открытии двуединой корпускулярно-волновой природы атомных объектов. Идея о нераздельности корпускулярно-волновых свойств материи принимается сейчас как нечто по сути дела само собой разумеющееся; отошло в прошлое время, когда физики удивлялись, по полушутливому выражению одного ученого, что по понедельникам, средам и пятницам электроны вели себя как частицы, а в остальные дни как волны. Правда, и по настоящее время физики во многом расходятся по вопросу о характере синтеза корпускулярных и волновых представлений о микрочастицах.

То, что существуют эмпирические данные о корпускулярных и волновых свойствах атомных объектов, не отрицает ни один физик; задача заключается в том, чтобы осмыслить эти данные в физической теории, тем более, что волновые и корпускулярные свойства представляются рассудку исключающими друг друга. Теории атома, которые оставляли в стороне двуединую корпускулярно-волновую природу материи (первоначальная теория «волнового пакета» Шредингера, идея «волны-пилота» Л. де Бройля), были отброшены развитием физики, так как не соответствовали фактам. В этом случае, как и в аналогичных других, задача заключалась (о чем свидетельствует история квантовой теории) не в том, чтобы примирить противоположные эмпирические, волновую и корпускулярную картины поведения микрообъектов, а в значительно более серьезных вещах. Сама материя, т. е. вещество и поле, не есть в целом ни частицы, ни волны, ни смесь того и другого, она одновременно обладает свойствами волн и частиц; эту диалектическую позицию в решении вопроса о характере синтеза корпускулярных и волновых представлений о микрочастице с предельной отчетливостью подчеркнул и провел в своих работах С. И. Вавилов[20].

Такой диалектической позиции полностью отвечает квантовая механика, которая отражает единые и вместе с тем противоположные корпускулярные и волновые свойства движущегося вещества в отличие от классической механики, которая отражает движение вещества в таких условиях, когда его волновыми свойствами можно пренебречь. С этой точки зрения свойство симметрии квантового формализма и есть отражение корпускулярной и одновременно волновой природы атомных объектов. Понятно также, почему квантовые величины — величины sui generis и не сводятся к классическим величинам, хотя имеют сходные с ними черты. Математически, как известно, это выражается в том, что символы в квантовой механике перестают обозначать относительно простые количества (как в классической физике), а обозначают более общие математические образования (дифференциальные операторы и матрицы), для которых коммутативный закон умножения, вообще говоря, не имеет силы. Свойства этих образований в математической форме выражают важнейшие и характерные особенности квантовых величин. Они фиксируются в виде диковинного, с точки зрения старой физики, перестановочного соотношения PQ—QP=ħ/i, из которого выводится так называемое соотношение неопределенностей, устанавливающее, в частности, границы применимости классического понятия частицы для вещества. В квантовой теории при измерении атомных величин используются классические понятия. Это обусловливается тем, что в атомных опытах явления в приборе (движение стрелки, например), по которым судят о свойствах непосредственно не наблюдаемых атомных объектов, подчинены, вообще говоря, законам классической теории. С точки зрения представлений классической теории естественна невозможность существования экспериментального устройства, в котором проявлялись бы одновременно волновые и корпускулярные свойства объектов, т. е. с точки зрения этих представлений приборы, применяемые для исследования атомных объектов, необходимо делятся на два взаимоисключающих, «дополнительных» класса.

Квантовая механика имеет дело, таким образом, не с атомными опытами, атомными измерениями и т. п., а с материальными процессами, при исследовании которых нельзя отвлекаться ни от корпускулярной, ни от волновой стороны материи (как это делают классические теории). Философские взгляды на квантовую механику, исключающие идеализм и агностицизм, получают все большее распространение. Они представлены советской наукой и передовыми зарубежными учеными; за них боролся виднейший французский физик П. Ланжевен. В последнее время за материалистические воззрения на квантовую теорию выступила целая плеяда зарубежных ученых и среди них выдающийся физик, впервые выдвинувший идею о волновых свойствах материи, Л. де Бройль, его ученик — Ж. Вижье, физик Д. Бом, венгерский физик Л. Яноши. Материалистическую линию в философских вопросах квантовой механики так или иначе защищали основатель квантовой теории крупнейший немецкий физик М. Планк и великий А. Эйнштейн.

Существует, однако, точка зрения, что квантовая механика расходится с материализмом. Ее поддерживают логические позитивисты, не говоря уже об откровенных философах-идеалистах, и соответственно этому извращается научное содержание квантовой механики. В этом отношении показательны высказывания упоминаемого выше Г. Маргенау, который, используя философскую беспомощность и идеалистические ошибки крупнейших современных естествоиспытателей, толкает вправо, в сторону идеализма, физиков копенгагенской и других современных физических школ в капиталистических странах. Маргенау обыгрывает трудности, связанные с «физической интерпретацией» математического аппарата квантовой механики. «Наблюдаемое свойство, — запутывает он читателя, — есть не столько атрибут данной системы, сколько нечто, определяемое физической операцией, которую надо выполнить. Например, энергия не есть то, носителем чего является данная система, а есть нечто, вызываемое или, если угодно довести эту точку зрения до предела, возникающее в акте, подвергающем систему действию намеченной группы обстоятельств. Если это понято, скрытая природа наблюдаемых величин, разброс их значений при измерениях перестают быть парадоксальными. Теперь читатель может яснее увидеть, почему современный физик больше не может оказывать моральную поддержку простому реализму и почему потребовалась сложная теория познания, изложенная в этой книге»[21].

Это и есть идеалистическая тенденция копенгагенской интерпретации квантовой механики, превращенная уже в идеалистическую линию. Основатели и последователи копенгагенской интерпретации квантовой теории, или концепции дополнительности, пытались экстраполировать ее чуть ли не на все области человеческого знания и практики (биологию, психологию, логику, область культуры и т. д.)[22], подчеркивая, каждый по-своему, тот или другой ее аспект. При всем этом, однако, «теория дополнительности» отнюдь не «философская теория» современности, хотя она и претендует в какой-то мере на это, и даже не «философия» современной атомистики, хотя в ней имеются элементы от физики, правда настолько тесно сплетенные с философским идеализмом полумахистского, полукантианского толка, что здесь отделить здоровое зерно от идеалистических плевел — дело достаточно сложное.

В своем, так сказать, классическом виде копенгагенская интерпретация, или концепция дополнительности, сводится к следующему. Недопустимо сочетание корпускулярных и волновых понятий из-за их противоречивости. Однако в физической теории должны быть осмыслены данные в опыте волновая и корпускулярная картины поведения микрочастиц. Других понятий для описания атомных экспериментов, кроме как понятия классической теории, не существует. Чтобы применять их без противоречий, необходимо признать неконтролируемое в принципе взаимодействие между атомным объектом и прибором, приводящее к тому, что в атомной области использование одного классического понятия (например, импульса) исключает другое (координату). С этой точки зрения для определения импульса и координаты атомного объекта должны применяться взаимно исключающие приборы и сами импульс и координаты «получают» реальность только при наблюдении атомного объекта прибором соответствующего класса. В дальнейшем утверждается: описание поведения атомных объектов посредством пространственно-временных понятий исключает причинное описание этого поведения и, наоборот, т. е. в этом смысле пространственно-временное описание и принцип причинности дополнительны.

Душа концепции дополнительности — идея неконтролируемости и внутренне связанное с ней понятие о физической реальности как совокупности получаемого в опытах (измерениях); отсюда явствует, что понятие физической реальности приобретает в концепции дополнительности субъективистскую трактовку, что особенно отчетливо выявляется в одном высказывании Паули. «… Каждое опытное расположение (Versuchsanordnung), — пишет Паули, — сопровождается неопределяемым взаимодействием между измерительным инструментом и наблюдаемой системой, которое имеет следствием, что каждое приобретение в знании через наблюдение должно оплачиваться неизбежно потерей другого знания. Какое знание приобретается и какое другое знание неизбежно теряется, остается предоставленным свободному выбору экпериментатора между взаимно исключающими опытными расположениями… Через это наблюдение получает характер иррациональной, одноразовой действенности (Actualitat) с непредсказуемым результатом»[23].

Концепция дополнительности со стороны ее ядра — принципиальной неконтролируемости и субъективистской тенденции — подверглась серьезной критике философов-материалистов и физиков. Из последних работ по относящимся сюда вопросам представляет большой интерес статья В. А. Фока «Критика взглядов Бора на квантовую механику», опубликованная в «Чехословацком физическом журнале», 1955, т. 5, № 4. В ней справедливо подчеркивается мысль, что принципиально-неконтролируемого взаимодействия вообще не бывает. Если Бор говорит о таком взаимодействии, так только потому, что у Бора речь идет, в сущности, не о возможно полном анализе взаимодействия между объектом и прибором, а об описании этого взаимодействия на заведомо несовершенном языке классической механики. Бором ставится с самого начала неразрешимая задача: проследить за одновременными изменениями координаты и импульса атомного объекта, оставаясь до конца верным классической механике. Когда же оказывается, что это невозможно, то такой результат приписывается не волновым свойствам материи, а наличию будто бы неконтролируемого взаимодействия между объектом и прибором. Такой способ выражения, отмечает В. А. Фок, является, быть может, отголоском давно оставленной точки зрения, согласно которой импульс и координата «на самом деле» всегда имеют определенные значения, но по какому-то капризу природы не наблюдаемы одновременно. Таким образом, делает вывод В. А. Фок, понятие «принципиальной неконтролируемости» должно быть оставлено как неправильное. Оно было нужно Бору для того, чтобы прикрыть логическую неувязку, происходящую от использования понятий классической механики вне их области применимости.

Концепция дополнительности — превосходная иллюстрация глубокой правильности слов Ленина: «Новая физика свихнулась в идеализм, главным образом, именно потому, что физики не знали диалектики»[24]. Смешивая понятие объективной реальности с представлениями о ней классической теории, физики копенгагенской школы из открытия волновых и одновременно корпускулярных свойств атомных объектов сделали ошибочный вывод о пересмотре понятия объективной реальности, скатываясь к ее отрицанию. Условие познания всех явлений природы такими, каковы они суть, без субъективистских и прочих идеалистических добавлений, есть познание их как единства противоположностей. Эта ленинская мысль находит свое выражение также в решении проблемы реальности в квантовой механике (примеры сказанному приводились выше). То, что проблема реальности решается именно таким диалектическим путем и что к этой диалектике идут физики, — хотя многие из них идут к ней ощупью, стихийно, отклоняясь в сторону идеалистических и метафизических воззрений, — доказывает история современной квантовой механики, включая и ту ее часть, которая относится к борьбе против копенгагенской интерпретации.

В этом последнем отношении показательны выступления А. Эйнштейна против концепции дополнительности и также недавние работы представителей копенгагенской школы по философским вопросам квантовой теории.

Существует среди физиков мнение, что Эйнштейн относился отрицательно к современной квантовой механике[25]. С этим согласиться нельзя. Эйнштейн выступал против концепции дополнительности, а не против квантовой механики, а еще точнее — против индетерминизма и субъективистской трактовки реальности, которые защищаются основателями и последователями копенгагенской школы. Во всех своих работах, включая и те, которые направлены против копенгагенской школы, Эйнштейн всегда подчеркивал, что квантовая механика представляет серьезный шаг вперед физической науки[26].

Известно, что философские взгляды Эйнштейна не были последовательны. В своих работах по физике он выступал как стихийный материалист, но в философских высказываниях у него немало махистских положений и это в ряде случаев нашло свое отражение в его трактовке теории относительности. Наряду с этим у Энштейна имеются материалистические и диалектические утверждения, особенно в последних его работах.

При всей непоследовательности и в известной мере противоречивости философских взглядов Эйнштейна нельзя не отметить, что, когда он решает принципиальные вопросы физической теории, убеждение в объективной реальности внешнего мира, естественноисторический материализм берет верх над домыслами «физического» идеализма. Эйнштейн защищает признание объективной реальности физических, в том числе квантовых, явлений и законов, которыми эти явления связаны в закономерную, причинную цепь. Именно потому он постоянно выступал против копенгагенской интерпретации, начиная с того времени, когда она стала складываться (1927 г.), и до последних лет своей жизни.

Защищая объективный характер и детерминизм квантовой механики, Эйнштейн считает, однако, что движущиеся атомные объекты с их корпускулярно-волновыми свойствами характеризуются посредством понятий классической механики — импульса и координат, т. е. в данном случае Эйнштейн согласен с копенгагенской школой. Но копенгагенская школа, пытаясь втиснуть двуединые корпускулярно-волновые свойства атомного объекта в корпускулярные классические понятия, вводит неконтролируемость взаимодействия атомного объекта и прибора и рассматривает квантовую механику как полную теорию не столько реальности, сколько «знания о реальности». Эйнштейн отрицает неконтролируемость и не считает квантовую механику полной теорией.

Сущность точки зрения Эйнштейна уясняется из следующего. Если система, состоящая, допустим, из двух электронов (которые когда-то взаимодействовали между собой), характеризуется посредством волновой функции, то связанное с измерением первого электрона воздействие изменяет состояние второго электрона даже тогда, когда этот второй электрон очень далеко удален от первого электрона. Эйнштейн в этих утверждениях, соответствующих содержанию квантовой механики, усматривает парадокс, так как они несоединимы с принципом близкодействия. Разрешение этого парадокса, по Эйнштейну, заключается в признании того, что современная квантовая механика дает неполное описание реальности, которое в будущем, надо думать, заменится полным. Последнее замечание направлено против копенгагенской интерпретации, которая состояния атомных объектов (характеризуемых волновыми функциями), по существу, не отличает от возможных сведений о них, т. е. превращает их в нечто далекое от объективной реальности[27].

Однако решение парадокса все же другое, а не то, которое предложил его автор; вернее, в рассуждениях Эйнштейна, если рассмотреть их с точки зрения действительного содержания квантовых понятий, нет никакого парадокса. Эйнштейн правильно, в отличие от копенгагенской школы, рассматривает пространственные и импульсные характеристики атомного объекта как имеющие объективное содержание независимо от того, измеряется атомный объект или нет. Но когда он эти характеристики отождествляет с соответствующими характеристиками классической теории, то с этим согласиться нельзя, так как атомный объект не есть ни частица, ни волна (поле) в смысле классической физики, а есть нечто третье, в котором волновые и корпускулярные свойства связываются в высшем синтезе. Взаимодействие таких двух объектов (которые рассматривал Эйнштейн) качественно отлично от тех взаимодействий частиц или полей, о которых знает классическая физика, и это отражается квантовой механикой.

Таким образом, парадокс Эйнштейна фактически подчеркивает лишний раз, что «реальность» квантовой механики не есть «физическая реальность» позитивистов и что объективная реальность, материя, не сводится к частицам и полям классической физики.

3

В последних работах зарубежных авторов по философским вопросам квантовой механики можно найти некоторые новые элементы, которые свидетельствуют о дальнейшем обострении борьбы материалистической и идеалистической тенденции в современной физике и вместе с тем говорят о том, что фокусом этой борьбы становятся вопросы диалектики.

В этом отношении особенно примечательна недавняя работа Н. Бора «Квантовая физика и философия», опубликованная в русском переводе в 1959 г. В этой работе Бор не пользуется понятием «принципиальной неконтролируемости», которому он придавал решающее значение в своих прежних работах. Термин «дополнительность», который Бор оставляет, обозначает отношение данных об атомных объектах, полученных при помощи разных экспериментальных установок, и эти данные, указывает Бор, хотя и кажутся противоречащими друг другу при попытке сочетать в единую картину, в действительности исчерпывают все, что мы можем узнать о предмете. Бор подчеркивает, что описание атомных явлений имеет «совершенно объективный характер, в том смысле, что оно обходится без явной ссылки на какого-либо индивидуального наблюдателя». Он высказывается против применения таких выражений, как «наблюдение возмущает явление» или «измерение создает физические атрибуты объектов». Резюмируя, он приходит к заключению: «… более широкие рамки дополнительности отнюдь не означают произвольного отказа от идеала причинности. Понятие дополнительности непосредственно выражает наше положение в вопросе об отображении фундаментальных свойств материи, которые считались подлежащими классическому физическому описанию, но оказались вне пределов его применимости»[28].

Таким образом Бор сделал существенный шаг к материалистическому воззрению на квантовую механику, что представляет знаменательное идеологическое явление.

Необходимо также отметить, что термин «неконтролируемость» не встречается в последних статьях М. Борна, о которых в другой связи шла речь выше, нет его и в статье Гейзенберга «Развитие интерпретации квантовой теории», опубликованной в вышедшем в конце 1955 г. сборнике, посвященном Нильсу Бору. Это позволяет высказать предположение, что М. Борн и В. Гейзенберг в понятии «дополнительности» находят или думают найти содержание, какое они в какой-то мере не усматривали или не подчеркивали раньше. Анализ названных статей показывает, что дело обстоит именно таким образом.

Борн, в частности, делает ударение на то, что в атомных экспериментах узнают об объекте и что «только в совокупности взаимно исключающих, но дополняющих экспериментов раскрывается всё, что можно узнать об объекте»[29]. Он отмечает, что «не только Эйнштейн, но и другие, которые не отклоняют» копенгагенскую интерпретацию, утверждают: при обстоятельствах, описываемых дополнительностью, «не дано никакого объективного мира и никакого точного различия между субъектом и объектом»[30].

И он заключает: «В этом, конечно, есть зернышко (Kornchen) истины, но я не считаю эту формулировку особенно удачной». В дальнейшем изложении он использует понятие инвариантности, чтобы доказать, что квантовая механика занимается объективными вещами.

Те же мысли Борн разрабатывает более полно в статье «Физическая действительность» (1954); он пишет: «Бор ввел понятие дополнительности, чтобы выразить факт, что максимальное знание о физических сущностях может быть приобретено не из единственного наблюдения или экспериментального устройства, но что для этого необходимы различные взаимно исключающие, но дополнительные экспериментальные устройства… Конечный результат дополнительных экспериментов есть группа инвариантов, которые характерны для сущностей»[31].

В итоге атомный физик, хотя и отошел, как выражается Борн, от старомодного естествоиспытателя, он все же вправе требовать знания чего-то независимого от наблюдателя и его аппарата, именно инвариантных особенностей надлежаще поставленных экспериментов. Конечно, процесс, посредством которого приобретается это знание, обусловлен наблюдающим субъектом, но это не означает, что отбрасываются выводы о реальности, ибо экспериментатор со своим аппаратом — часть действительного мира, — так говорит Борн[32].

Философскую неправильность рассуждений Борна, заключающуюся в отождествлении понятия объективности и понятия инвариантности, мы рассмотрели выше; здесь отметим другую сторону его идей. Борн несомненно прав, когда всячески обращает внимание на объективный характер физического знания и на возможность познания объективно существующих вещей (хотя, отовариваемся еще раз, самую объективную реальность он философски трактует неверно). Борн прав также и в том, что он к объективной реальности подходит с точки зрения синтеза ее взаимно исключающих и дополняющих сторон. В данном случае, если речь идет об атомных объектах, Бори вплотную подошел к диалектическому решению проблемы дуализма волны и частицы и в известной мере дал это решение. Философские ошибки и недостатки утверждений Борна объясняются его незнанием диалектического материализма.

Отметим еще один момент, связанный с философскими воззрениями Борна. Видный современный позитивист Ф. Франк, защищая неправильный тезис: с точки зрения квантовой механики существуют только экспериментальные устройства, одни из которых описываются посредством термина «положение», а другие — посредством термина «импульс», а не независимый от эксперимента объект, — отозвался не очень лестно о тех авторах, которые рассматривают электрон как единство его противоположных, корпускулярно-волновых свойств. По его мнению, эти авторы вводят в квантовую механику кентаврообразный объект, представляющий собой получастицу и полуволну, вместо того, чтобы рассуждать о способе применения некоторых слов[33].

Франк читал работы по диалектическому материализму; он готов был даже чуть ли не примкнуть к диалектическому материализму, правда при условии, что «диалектический материализм должен был бы избегать определения материи как чего-то существующего объективно»[34] (!?). Франк, однако, не понял, что к чему в диалектическом материализме, иначе он писал бы о материи и о противоречиях, внутренне присущих вещам и явлениям (в том числе и атомным объектам), совсем по-другому.

Мы привели эти высказывания Франка, чтобы сопоставить их с рассуждениями Борна по тому же вопросу. Философией современной физики, — несмотря на попытки современных буржуазных философов опровергнуть это, — является диалектический материализм, и это по- своему показывает и доказывает по суди дела физик Борн.

Обратимся теперь к работе Гейзенберга «Развитие интерпретации квантовой теории»[35]. В ней дается дальнейший анализ вопроса: в какой мере, по словам Гейзенберга, базис всей физики (под этим автор справедливо понимает утверждение о существовании объективного реального мира) сохраняется в копенгагенской интерпретации квантовой теории[36], и соответственно он рассматривает критику этой интерпретации советскими и зарубежными учеными.

В работе утверждается, что Бор «сформулировал новую интерпретацию квантовой теории на философском языке, к которому он привык за 15 лет своего знакомства с атомами», и который «не был, однако, языком ни одной из традиционных философских систем — позитивизма, материализма или идеализма; он отличался по содержанию, хотя включал элементы всех этих систем мышления»[37].

Высказывание это не ново. И до Гейзенберга находились философы, которые пытались найти некую «новую» линию в философии, якобы свободную от «односторонности» той мысли, что существуют лишь два основных направления в философии — материализм и идеализм. Как известно, Ленин в своем труде «Материализм и эмпириокритицизм» показал всю беспомощность, ошибочность и реакционность этих попыток «подняться выше» материализма и идеализма, означающих в действительности поддержку идеализма. Сторонникам «средней линии» в философии присущи эклектичность, непоследовательность, путаница в философских вопросах при господстве идеалистической тенденции. У физиков, таких как Гейзенберг, эта путаница отчасти объясняется тем, что они, имея дело как естествоиспытатели с материальным миром, вынуждены так или иначе признавать объективную реальность материи и ее частиц, пространства и времени, необходимости в природе и т. д. Но, обращаясь к философии, они из данных физики выводят идеалистические следствия

Гейзенберг говорит, что «копенгагенская интерпретация квантовой теории ни в коей мере не является позитивистской. Ибо позитивизм основывается на чувственных восприятиях наблюдателя как элементах реальности, тогда как копенгагенская интерпретация рассматривает вещи и процессы, которые могут быть описаны в терминах классических понятий, т. е. рассматривает действительность как основу всякой физической интерпретации»[38].

Все дело в том, однако, что язык классических теорий, вообще говоря, не пригоден для адекватного отражения атомных явлений; понятия классической физики используются в квантовой теории, но без новых понятий состояния атомного объекта (математически представляемого волновой функцией), квантовой величины (математически представляемой оператором) и т. п. квантовая механика не была бы новой физической теорией, по отношению к которой старая классическая механика является предельным случаем.

Охарактеризовать поведение атомного объекта, в принципе не выходя за рамки понятий классической механики, — задача неправильно поставленная и невыполнимая, что необходимо вытекает из факта существования волновых свойств атомных объектов. Пытаясь все же решить задачу, копенгагенская интерпретация выдвигает понятие «неконтролируемого взаимодействия» объекта и прибора, что приводит к философским взглядам на квантовую механику в духе отрицаемого на словах позитивизма Маха и Авенариуса, в частности учения Авенариуса о принципиальной координации субъекта и объекта.

Впрочем, термин «неконтролируемость» не применяется в рассматриваемой работе. В ней содержание копенгагенской интерпретации выступает в аспекте дополнительности математической характеристики атомных процессов и их описания в понятиях классической физики. Эта сторона копенгагенской интерпретации в прежних ее изложениях обычно оставалась в тени; в последних работах представителей копенгагенской школы она постепенно выдвигается на передний план, когда речь идет о «философии атома». Например, Паули в упоминаемой уже нами работе «Вероятность и физика» (1954)[39], по его словам, «иррациональному аспекту конкретных явлений, который устанавливается в соответствии с действенностью» (об этом у нас шла речь выше), противопоставляет «рациональный аспект абстрактного порядка возможностей установления с помощью математического понятия вероятности и ϕ-функции»[40] и видит в «математическом понимании (Erfassung) возможностей природных событий» соединение «рационального и иррационального аспектов существенно парадоксальной действительности»[41]. Он, по собственному выражению, «мыслит математически» и потому не считает себя позитивистом[42]. У Гейзенберга эта точка зрения Паули получает более систематическую «философскую» разработку.

Полемизируя с А. Д. Александровым, который рассматривает волновую функцию как характеристику объективного состояния электрона, а физическую величину как нечто объективное[43], Гейзенберг пишет: «Александров не заметил того факта, что взаимодействие системы с измерительным аппаратом, если аппарат и система считаются изолированными от остального мира и трактуются как целое согласно квантовой механике, не ведет, как правило, к определенному результату (например, к почернению фотопластинки в данной точке). Если защитой от этого заключения служит то, что пластинка «реально» чернеет в данной точке после взаимодействия, то возражение состоит в том, что квантово-механическая обработка больше неприменима к замкнутой системе электрон+пластинка. В этом заключается «фактический» характер события, описываемого в терминах понятий повседневной жизни, который не содержится автоматически в математическом формализме квантовой теории и который появляется в копенгагенской интерпретации через введение наблюдателя»[44].

В копенгагенской интерпретации имеет существенное значение то, что Гейзенберг охарактеризовал как «фактический характер события, описываемого» и т. д. Посредством наблюдателя, или по разъяснению Гейзенберга, посредством прибора (под наблюдателем понимается не обязательно человеческое существо), возможность, которой управляют законы математики, переходит в действительность, управляемую уже законами физики. С этой позиции и критикует Гейзенберг взгляды на квантовую механику Александрова.

Индивидуальная атомная система (если она взаимодействует с остальным миром) может быть математически изображена или представлена волновой функцией. В этом случае представление носит полностью объективный характер, т. е. не содержит черт, относящихся к степени знания наблюдателя. Но тогда оно полностью абстрактно и непостижимо, так как математическое выражение ϕ(х) не относится к реальному пространству или реальному свойству и, следовательно, вообще не содержит физику. Волновая функция получает физическое содержание только в связи с вопросом: каким образом будут протекать реальные или возможные эксперименты. С этой точки зрения необходимо принять во внимание взаимодействие системы с измерительным аппаратом и использовать математическое понятие статистической смеси волновых функций[45].

Суть этих утверждений Гейзенберга означает в конце концов, что математическое представление атома, так сказать, офизичивается благодаря эксперименту. Другими словами, по его мнению, признание существования физических свойств атома независимо от эксперимента бессмысленно, т. е. атом получает свои физические свойства в процессе измерения его прибором того или другого «дополнительного класса».

Таким образом, по Гейзенбергу, если Александров хочет исключить утверждения о наблюдателе в квантовой механике, то он имеет право рассматривать волновую функцию как объективную характеристику, но в этом случае волновая функция будет чисто математической характеристикой. Однако Александров говорит о волновой функции и других понятиях квантовой механики как о характеристиках, имеющих физическое содержание, следовательно, по Гейзенбергу, он не может обойтись без утверждений о приборе, т. е. не может обойтись без классических понятий, а это значит, как полагает Гейзенберг, что Александров не может не признать правильности копенгагенской интерпретации.

С Гейзенбергом нельзя согласиться. Математический аппарат квантовой механики отражает объективное состояние атомного объекта с присущими ему нераздельными корпускулярно-волновыми свойствами, причем классические понятия не играют той роли в квантовой механике, которую им приписывает Гейзенберг, например, состояние в квантовой механике, математически представляемое волновой функцией, не сводится к классическим величинам. Поэтому, когда А. Д. Александров утверждает, что волновая функция является объективной характеристикой, т. е. характеризует объективное состояние атомного объекта, то это утверждение соответствует «физике атома».

Гейзенберг обособляет «объективное» (в это понятие он включает «вероятность», связанную с «возможностью») от «реального». Он считает, что «состояние замкнутой системы, изображенное гильбертовым вектором, в самом деле объективно, но не реально, и что классическая идея об «объективно реальных вещах» должна быть здесь в этом отношении оставленной»[46]. Объективная реальность, по Гейзенбергу, ограничена сферой того, что человек может описывать в терминах классических понятий[47]. Гейзенберг, таким образом, по сути дела, не отличает понятия объективной реальности от понятия о ней классической физики, а поскольку классические понятия играют в копенгагенской интерпретации некую существенную в смысле идеи дополнительности роль, то эту же роль играет в копенгагенской интерпретации и понятие объективной реальности. Именно в этом смысле и оставляет Гейзенберг понятие объективной реальности в квантовой механике.

В работе Гейзенберга читаем: «Онтология материализма опиралась на иллюзию, будто род существования, непосредственную «действительность» окружающего нас мира можно экстраполировать в атомную область. Однако такая экстраполяция невозможна»[48].

Если иметь в виду метафизический материализм, то это утверждение, взятое само по себе, в общем правильно. Но у Гейзенберга оно имеет специфический характер, который легко раскрывается, если рассмотреть все его высказывания об объективной реальности в целом. Гейзенберг отождествляет понятие объективной реальности с представлением о ней классической физики. Отсюда и проистекают его ошибочные заключения об объективной реальности, в частности такое, что «атомные явления не всегда могут быть представлены как объективные процессы, происходящие во времени и пространстве»[49].

Остановимся теперь на критических соображениях Гейзенберга против Д. И. Блохинцева. Гейзенберг полагает, что формулировка Блохинцева: принадлежность частицы к квантовому ансамблю является полностью объективной и не зависит от сведений наблюдателя, — уводит «далеко (возможно, слишком далеко) от материалистической онтологии» и что слово «объективный» в данном случае «употребляется в смысле, несколько отличном от классической физики»[50].

Дело в том, что, по Гейзенбергу, характеристика частицы в классической физике посредством статистического ансамбля не только устанавливает свойства этой частицы, но и содержит сообщение о степени знания частицы наблюдателем, т. е. содержит субъективный элемент[51]. Например, как пишет Гейзенберг в другой работе, «если бы движение и положение всех молекул газа было известно, то не было бы смысла говорить о температуре газа. Понятие температуры может применяться только тогда, когда система известна неполностью и из этого неполного знания пожелают извлечь статистические заключения»[52].

Именно поэтому и утверждает Гейзенберг, что является проблематичным использование слова «объективный» для характеристики системы посредством статистического ансамбля. Гейзенберг сделал этот вывод потому, что он принял субъективистскую трактовку случайности и статистической закономерности. Но существует другая, исключающая субъективизм, точка зрения на случайность и на происхождение статистических законов в физике (М. Смолуховский и другие физики). Согласно этому воззрению, например, если бы, допустим, мы полностью знали положения и импульсы всех молекул газа, могли математически точно проследить их движение в любой момент времени и т. д., то статистическая теория, несмотря на это, сохранила бы все свое значение. Вообще статистические законы имеют объективный характер и не зависят от степени человеческого знания, и это относится к статистическим законам и в классической и в квантовой теории.

В соответствии с этим положением вещей критические замечания Гейзенберга против Блохинцева бьют мимо цели. Гейзенберг ошибочно рассматривает понятие объективной реальности и понятие статистического закона таким образом, как это принято у многих представителей классической физики. В действительности, в отличие от воззрений механического материализма, понятие объективной реальности не сводится к движущимся по законам классической механики частицам, а понятие объективной физической закономерности не сводится к нестатистическим законам. Гейзенбергом игнорируется различие материализма механического от материализма диалектического.

Последнее обстоятельство объясняет причину философски неверных, идеалистических воззрений Гейзенберга на реальность атомных объектов и процессов. Объективную диалектику корпускулярно-волновых свойств атомного мира, которая демонстрируется в известных экспериментах, Гейзенберг представляет в превратной форме дополнительности математической символики, относящейся к этому миру, и его описания посредством терминов классических понятий. Именно потому проникновение физики в атомный мир означает, по Гейзенбергу, не углубление человеческого познания объективной реальности, а растворение «объективной реальности» в математике, законы которой «управляют возможностью, а не действительность[53]. Эти идеи Гейзенберга близки воззрениям объективного идеализма. Вместе с тем нельзя не подчеркнуть колебаний физиков копенгагенской школы между идеализмом и диалектическим материализмом; в рассуждениях о «дополнительности» волны и частицы, импульса и координаты, возможности и действительности и т. п. этих физиков несомненен известный подход к источнику диалектики — единству противоположностей. Но у многих из них этот диалектический источник теряется, однако, в идеалистических песках.

4

В работе Гейзенберга, кроме точки зрения на квантовую механику А. Д. Александрова и Д. И. Блохинцева, о которой шла речь выше, критически рассмотрена позиция Д. Бома, Л. де Бройля и других физиков, выступивших в последнее время против позитивизма и идеализма копенгагенской школы. Гейзенберг отмечает, что этих физиков объединяет с Блохинцевым, Александровым, а также с Эйнштейном и Лауэ согласие в том, чтобы «вернуться к идее объективного реального мира, наиболее малые части которого существуют объективно таким же самым образом, как камни и деревья, независимо от того, наблюдаем ли мы их или нет»[54]. Материалистическая позиция действительно объединяет противников копенгагенской интерпретации, хотя надо иметь в виду, что их философские взгляды далеко не во всем тождественны, и это обстоятельство отражается в их воззрениях на квантовую механику. Гейзенберг, впрочем, оставляет последний факт в стороне.

Чтобы правильно определить содержание интерпретации Д. Бома — Л. де Бройля — Вижье, включая и ее философскую направленность, нельзя отвлекаться от того, что эта интерпретация еще окончательно не сложилась и переживает определенную эволюцию, освобождаясь от тех или других односторонностей.

Излагая первый (по словам Вижье) вариант этой интерпретации[55], Бом справедливо указывает, что позитивизм Маха определяет копенгагенскую интерпретацию.

Взгляды Маха, отрицавшего в XIX в. реальность атомов, как и копенгагенская интерпретация, приписывающая отдельному электрону только вероятностное поведение, имеют, говорит Бом, одни и те же философские корни — позитивизм.

Вместе с тем Бом выражает надежду, что новая интерпретация — ее он называет «причинной» или «детерминистской»— позволит изменить квантовый формализм таким образом, что удастся решать вопросы, относящиеся к области размеров 10-13 см, к которой современная квантовая механика не применима. Мы еще вернемся к этому вопросу.

Бом стремится дать «альтернативную интерпретацию квантовой механики», которая, сохраняя достижения и не нарушая эффективности квантовой механики, исключила бы копенгагенскую интерпретацию. Электрон он представляет частицей с точно определяемыми свойствами, окруженную (точно определяемым) волновым полем. Кроме классического силового воздействия на частицу, он допускает действие на частицу со стороны поля еще специфической квантовой силы («квантово-механический потенциал»). Частица, согласно этим идеям, движется по траектории, и ей присущи одновременно импульс и координата. Но вследствие практически неизбежных хаотических взаимодействий электрона с классическими системами (например, частями измерительного прибора) возникают интенсивные и быстрые колебания квантово-механического потенциала, вызывающие столь быстрые и беспорядочные изменения импульса и координаты, что практически за ними уследить невозможно. В итоге, хотя в принципе возможно сколь угодно точное измерение импульса и координаты, но практически мы возвращаемся к соотношению неопределенностей в трактовке копенгагенской школы.

Таким образом, Бом трактует электрон в духе представлений классической физики (без всяких ограничений), в соответствии с которыми электрон не имеет двуединых корпускулярных и одновременно волновых свойств, а вероятности в квантовой механике рассматриваются «подобно вероятностям в классической статистической механике как только практическая необходимость»[56].

В этой интерпретации остается неясным вопрос о реальности конфигурационного пространства, так как, согласно квантовой механике, волны (соответствующие частицам) распространяются не в трехмерном, а в конфигурационном пространстве (число измерений которого равно числу частиц, умноженному на 3). Поэтому Я. П. Терлецкий сказал, что «вряд ли этот вариант интерпретации квантовой механики является удовлетворительным»[57]. То же отметил и Гейзенберг[58], который, правда, отсюда сделал вывод в пользу копенгагенской интерпретации.

Но самый основной недостаток интерпретации Бома заключается, как отмечает Гейзенберг, в том, что она уничтожает в квантовой механике симметрию между частицами и волнами. Гейзенберг здесь, несомненно, прав, хотя отсюда совсем не следует, что копенгагенская интерпретация адекватна квантовому формализму. Этот недостаток присущ интерпретации Бома потому, что в соответствии с ней электрон теряет свои двуединые корпускулярно-волновые свойства и превращается в объект, как бы состоящий из раздельных, друг подле друга существующих, волновой и корпускулярной, половинок. Эта особенность интерпретации Бома едва ли делает возможным при помощи этой интерпретации решение вопросов, относящихся к области сверхмалых расстояний. Независимо от всего прочего, фактически получается по Бому, что современная квантовая механика остановилась перед атомным ядром, элементарными частицами и т. д. потому, что она органически связана с копенгагенской интерпретацией. На самом деле причина эта заключается не в связи такого рода (тем более, что «органичность» этой связи даже не проблематична, а ее не существует), а в том, что квантовая механика, исследуя атомное ядро, достигает своих естественных границ, о чем и свидетельствуют соответствующие трудности ее применения. Квантовая механика не решает вопросов, которые по их природе должна решать более глубокая теория, вырастающая сейчас из квантовой механики и теории относительности, какая, надо полагать, радикально будет отличаться от этих последних теорий. Вместе с тем нельзя согласиться с тем, что вопросы, относящиеся к области ядерных расстояний, будут разрешены путем игнорирования или пересмотра основных черт квантовой механики, а свойство симметрии ее математического аппарата и принадлежит к таким ее основным чертам.

Таким образом, этот вариант детерминистской интерпретации квантовой механики нельзя считать удовлетворительным. Он не свободен от односторонностей механического материализма и сохраняет, по сути дела, без изменений представление об объективной реальности классической физики.

На неудовлетворительность этого варианта указывают в последних своих работах и сами основатели детерминистской интерпретации. Так, в статье Вижье «Замечания о статье профессора Терлецкого» («La Pensee, 1955, № 64) говорится, в частности, что первый вариант детерминистской интерпретации квантовой механики был неудовлетворителен и неудовлетворителен потому, что он уподоблял микрочастицы точкам, оставляя нетронутыми трудности классической интерпретации полей, а в вопросе о вероятности не выходил за рамки механического детерминизма.

Вижье полагает, что те недостатки, которые присущи первому варианту детерминистской интерпретации квантовой механики, данному Бомом, не относятся к развитому варианту этой концепции, который носит название «теории двойного решения».

Этот последний вариант рассматривает корпускулярный аспект микрообъектов как особую, сингулярную область в реальной распространяющейся волне. Дело происходит так, как если бы электрон уподоблялся своего рода потоку, распространяющемуся в пространстве, внутри которого перемещается область сильной концентрации, представляющая корпускулярный аспект.

Углубление этой идеи приводит Вижье к воззрениям, что на субатомном уровне материя наделена сильными вихревыми и хаотическими движениями и в этом своеобразном эфире, совместимом с принципом относительности, распространяются реальные волны, составляющие микрообъекты. Квантовый потенциал Бома, с этой точки зрения, представляет эффект хаотических колебаний эфира на распространяющиеся в нем волны.

Мы не думаем разбирать идеи, относящиеся к концепции Бома — де Бройля — Вижье, о которой здесь дается далеко не полное представление. Концепция близка к идеям Декарта — Кельвина — Эйнштейна (об этом пишет и Вижье); она заключает в себе основной недостаток этих идей, хотя в значительно ослабленном виде. В этой концепции первое и основное место занимают представления, относящиеся к полю, волне, непрерывности материи и движения; представление же корпускулы, частицы, вообще физические представления, относящиеся к прерывной стороне движущейся материи, как бы подчиняются представлениям, относящимся к непрерывности. В действительности же истина заключается в преодолении односторонности представлений о прерывности и непрерывности, во внутреннем единстве прерывности и непрерывности, в органической связи корпускулярных и волновых свойств материи.

Однако, нельзя не согласиться с Вижье, когда он утверждает, что детерминистская концепция дает возможную материалистическую отправную точку для разработки теории субатомных процессов. Концепция Бома — де Бройля — Вижье, несмотря на то, что в ней нераздельность противоположных корпускулярно-волновых свойств материи представлена в аспекте непрерывности, имеет огромный философский плюс по сравнению с концепцией дополнительности. Она исходит из признания объективных необходимых, причинных связей атомных объектов, явлений, хотя и представляет эту закономерную связь, быть может, в несколько односторонней форме, тогда как копенгагенская интерпретация исходит, в конце концов, из позиций идеализма и индетерминизма.

То, что диалектический подход к вопросам квантовой механики представляет единственный подход, который дает основу для правильного решения проблемы реальности атомных явлений, можно показать также на примере книги Г. Гебера и Г. Вебера «Основы современной квантовой физики» (ч. 1, «Квантовая механика», 1956)[59]. В этой книге, написанной с учебными целями, нет в явной форме никаких философских проблем. Авторы рассматривают факты и законы квантовой механики такими, какими они предстают в физической практике, не прибавляя к ним ничего от не-физики, и авторы приходят к утверждениям, которые исключают идеалистические взгляды и поддерживают материалистические взгляды на квантовую механику. В книге ничего не говорится о принципиальной неконтролируемости, о мысленных экспериментах Гейзенберга, о якобы новой по сравнению с классической физикой гносеологической роли прибора в квантовой механике, о физической реальности в смысле позитивистов и т. д. и т. п. Квантовая механика получает поэтому в книге ясное, без «светотени» копенгагенской интерпретации, изложение, и ее содержание становится само собой разумеющимся.

Авторы книги, видимо, незнакомы с диалектическим материализмом. Так, они пользуются некоторыми терминами в таком их значении, которое дает повод к неверному толкованию соответствующих понятий. Например, из того факта, что квантовая механика о движении атомных объектов говорит только на языке статистики, авторы заключают, что «никакая детерминистская теория не занимается больше микропроцессами»[60]. В данном случае авторы не отличают детерминизма от представления о нем механического материализма. Но все это только оттеняет, как сейчас будет показано, основное, а именно, что в книге существенные высказывания по квантовой механике сформулированы в духе диалектического материализма.

Авторы убеждены в том, что атомные объекты с их нераздельными корпускулярно-волновыми свойствами существуют независимо от наблюдателя, т. е. они и их свойства объективно реальны.

В отличие от позитивистов, которые придают «волнам материи» символический характер, для авторов «сомнение в реальности» волновой, как и корпускулярной, природы материи «совершенно невозможно»[61]. Г. Гебер и Г. Вебер отвергают позитивистскую точку зрения на вопрос о сочетании корпускулярной и волновой картин материи, они не согласны также с идеей волны-пилота Л. де Бройля. Отмечая преимущества и недостатки обеих картин материи, они утверждают: «…мы для понимания всей совокупности свойств материи должны привлекать и корпускулярные и волновые свойства. При этом дело обстоит совсем не так, как обычно считается, что для известных эмпирических фактов единственно волновая природа материи делает возможным полное понимание, а для известных других фактов вполне достаточно принять во внимание только корпускулярный характер материи. Напротив, мы еще узнаем многие примеры того, что корпускулярная и волновая природа должны одновременно приниматься во внимание. Материя… состоит как раз не из корпускул в классическом смысле, не из волнового поля в классическом смысле; она есть нечто третье, для чего у нас отсутствуют еще представления и слова, что мы в настоящее время можем описывать только математически»[62].

Это и есть решение вопроса о характере синтеза волновых и корпускулярных представлений о материи с позиции диалектического материализма, известное по работам советских ученых, особенно С. И. Вавилова. К тому, что сказали авторы, следует добавить, что диалектический материализм и дает те понятия, в которых отражаются двуединые корпускулярно-волновые свойства материи, т. е. вещества и поля. Сами авторы отмечают, что корпускулярный характер материи — существенно дискретной, прерывной природы, а волновой характер — непрерывной природы, приводя соответствующий фактический материал[63]. А ведь диалектика умеет сочетать прерывное и непрерывное. По этому вопросу в «Философских тетрадях» Ленина имеется следующее место: «Разбирая Канта весьма придирчиво (и остроумно), Гегель получает вывод, что Кант просто повторяет в выводах сказанное в посылках, именно повторяет то, что есть категория Kontinuitat и категория Discretion. Отсюда же вытекает лишь, «что истина свойственна не одному из этих определений, взятому отдельно, но лишь их единству. Таково истинно диалектическое воззрение на них, так же как их истинный результат»[64].

Соответственно основной идее книги: материя состоит не из частиц в смысле классической механики, а из частиц, сочетающих в себе корпускулярные и волновые свойства, — авторы рассматривают вопросы квантовой механики, относящиеся к квантовому формализму, пути построения квантовой механики, соотношение неопределенностей и т. д. и т. д. Корпускулярная классическая теория, говорят они, не дает указаний о существовании обнаруженных в опыте волновых свойств частиц. С другой стороны, эти свойства отражаются волновой классической теорией, но последняя ничего не говорит о существовании элементарных частиц материи — строительных камней материальной субстанции. Так как сама материя образует единство, обладает одновременно волновыми и корпускулярными свойствами, то необходимо развить теорию, в которой содержались бы оба эти свойства. Такую теорию и представляет квантовая механика[65].

Таким образом, согласно рассуждениям Гебера и Вебера, частицам в смысле квантовой механики с их двуединым корпускулярно-волновым характером присуще то же свойство быть объективной реальностью, как частицам и полям в смысле классической физики. И это абсолютно правильно. Ленинское понимание материи, которое предполагает глубочайшую диалектику природы, общества и их познания, получает в квантовой механике свое лишнее подтверждение.

5

Современная физика, как явствует из приведенного материала и огромного множества других данных, на которых нет возможности остановиться, давно уже идет по пути материалистической диалектики. Взаимоисключающие и сливающиеся в единое корпускулярные и волновые свойства атомных процессов, слияние целого и составляющих его частей, отрицание неизменности физических тел и реальностей, признание связи, переходов, единства различных и противоположных понятий, релятивизация физических понятий, отрицание раз навсегда данной физической схемы и синтезирование взаимно исключающих друг друга теорий, сочетание в законах и понятиях физики математической формы теории и физического ее содержания—таковы некоторые черты современной физики, отмечающие с той или другой стороны ее диалектический характер.

Признание этих черт ставит перед философским мышлением существенную задачу. Философское мышление именно потому, что оно в системе своих понятий стремится охватить весь мир в его бесконечной сложности и вечном развитии, не может удовольствоваться признанием только отдельных аспектов или черт природы и теории природы: оно строит синтетическую целостную систему, в которой та или другая черта, найденная наукой, находит свое место. Соответственно философское мышление обогащается новым положительным содержанием и одновременно научные понятия приобретают необходимую общность для охвата действительности.

Метафизическая философия с ее застывшими категориями и положениями не отвечает современному естествознанию. Необходимость перехода от мышления в постоянных категориях к диалектическому мышлению в «текучих» категориях находит у физиков, далеких от диалектического материализма, то или другое выражение в статьях и высказываниях, — некоторые из них приводились выше; в частности, эта необходимость выражается также в многочисленных попытках создания так называемой трехзначной логики, согласно которой, кроме суждения А и суждения не-А, существует на тех же логических правах третье промежуточное суждение. Трехзначная логика, однако, не выходит за рамки рассудочных категорий и поэтому не случайно физики М. Борн, В. Паули и другие ученые выступают против трехзначной логики, хотя позитивисты-философы (Г. Рейхенбах, например), считают ее адекватной содержанию квантовой механики[66].

Единственно возможным и необходимым способом мышления, логикой, соответствующей современной физике, является материалистическая диалектика. Ленин доказал это, и все философские труды Ленина, в которых говорится о новой физике, подчеркивают последнюю мысль. В этом отношении особенно важное значение имеют «Философские тетради» Ленина, в которых разрабатывается теория материалистической диалектики, т. е. теория логики, главной частью которой является учение о единстве противоположностей.

Не существует неизменных вещей и неизменных понятий. Всякая вещь (явление) находится во многих различных отношениях к другим вещам (явлениям), что отражается в движении понятий. Каждой вещи, явлению, процессу присущи внутренние противоречивые тенденции и стороны; развертывание этих противоречивых сторон или противоположностей, переходы друг в друга, бесконечный процесс раскрытия новых сторон, переход от явления к сущности и от менее глубокой к более глубокой сущности, переход от одной формы связи к другой более глубокой и общей, повторение в высшей стадии черт и т. д. низшей и возврат якобы к старому — так Ленин понимает развитие[67].

Соответственно и понятия должны быть гибки, подвижны, релятивны, взаимосвязаны переходами, едины в противоположностях — только тогда они могут адекватно отражать вечно развивающийся материальный мир. Современная физика с ее понятиями, теориями, картиной мира развивается именно в этом направлении. Физики, знающие диалектический материализм, придерживаются сознательно этой линии и сознательно с большим или меньшим успехом реализуют ее в своих теоретических построениях. У других физиков, создающих современные теории и не знающих диалектического материализма, эта линия осуществляется зигзагами, на манер движения броуновской частицы: она то блеснет, то потеряется в тумане, часто густом, идеалистических и метафизических воззрений. Мы это видели у Борна, Бора и других виднейших физиков современности. Это можно проследить в рассуждениях Эйнштейна, когда он рассматривает относительность одновременности, пространственно-временной континуум, эквивалентность массы и энергии, тождество инерции и гравитации.

Стихийное движение современной физики к диалектике в условиях империалистической реакции сопряжено с «физическим» идеализмом. Это показал Ленин, проанализировав сущность и значение «физического» идеализма. «Шатание мысли» в вопросе об объективности физики — в этом Ленин усматривает суть «физического» идеализма — порождается, во-первых, математизацией физики и, во-вторых, принципом релятивизма, относительности нашего знания. Этот принцип, который с особенной силой навязывается физикам в период крутой ломки старых теорий, при незнании диалектики — подчеркивает Ленин — неминуемо ведет к идеализму. Вместе с тем отказ физики от догматизации той или другой теоретической схемы (например, схемы Ньютона, принятой в классической физике) знаменовал собой огромный прогресс научного мышления. Это явствует, из определения диалектики, которое формулировано Лениным, как учение о развитии в его наиболее полном, глубоком и свободном от односторонности виде, учения об относительности человеческого знания, дающего нам отражение вечно развивающейся материи[68].

То же mutatis mutandis надо сказать и о математизации физики. Взаимное проникновение физики и математики — выдающийся прогресс науки. В математическом аппарате квантовой механики, например, отражаются двуединые корпускулярно-волновые свойства атомных объектов, которые в обычных условиях не действуют непосредственно на органы чувств человека, а воспринимаются человеком только через показания приборов. И это, как мы видели у представителей копенгагенской школы, порождает забвение материи учеными: материальный мир растворяется в математических соотношениях. «Реакционные поползновения порождаются самим прогрессом науки»[69], — пишет Ленин, подводя итог своего разбора «математизации физики» как причины физического идеализма. ««Материя исчезает», остаются одни уравнения. На новой стадии развития и, якобы, по-новому получается старая кантианская идея: разум предписывает законы природе»[70]. Все это, написанное Лениным в 1908 г., остается правильным и для современного этапа развития новой физики.

При переходах физической науки в область атомных явлений и субатомную область, при переходе ее к миру звездных систем и галактик, при синтезировании достигнутых знаний о макро- и микрокосмосе необходима бесконечная гибкость теоретического мышления. Предельно сжатый и глубочайшего содержания ленинский фрагмент «К вопросу о диалектике», подытоживший основное, сказанное Лениным в «Философских тетрадях», ясно показывает, что такая бесконечная гибкость присуща только диалектическому философскому мышлению.

«Раздвоение единого и познание противоречивых частей… есть суть… диалектики»[71].

«Условие познания всех процессов мира в их «самодвижении», в их спонтанейном развитии, в их живой жизни, есть познание их, как единства противоположностей. Развитие есть «борьба» противоположностей»[72].

«Только вторая (диалектическая концепция. — М. О.) дает ключ к «самодвижению» всего сущего; только она дает ключ к «скачкам», к «перерыву постепенности», к «превращению в противоположность», к уничтожению старого и возникновению нового»[73].

Все это написано Лениным как бы специально для новой физики, для разрешения ее философских вопросов.

Современный позитивизм, как и субъективизм и софистика вообще, возвел относительное, релятивное в метафизический абсолют; для него относительное — только относительное и не связано с абсолютным. Реальность, согласно этому взгляду на относительное, не существует вне и независимо от субъекта. Ленин отмечает, что различие между релятивным и абсолютным относительно. Для объективной диалектики, в отличие от субъективизма и агностицизма, в релятивном есть абсолютное[74].

Релятивизация понятий, происходящая в физике, — большой философский вопрос, с которым не могут справиться физики, игнорирующие диалектику. Для физиков, клонящих к идеализму, эта релятивизация означает разрыв с абсолютным и объективным, превращение абсолютного и объективного в нечто потустороннее опыту и физическому знанию, означает субъективизацию опыта и физического знания. Для диалектического материализма в относительном раскрывается абсолютное; каждое научное открытие и каждая научная теория, будучи относительными, представляют шаг вперед в познании объективной, абсолютной истины, в познании объективной реальности. Другими словами, релятивизация понятий, теорий означает все большую тесную связь опыта и знания с объективной реальностью.

Диалектика абсолютного и относительного была Лениным применена к вопросу о соотношении материи и духа, объективного и субъективного. Материя и дух различаются друг от друга, но различие материи от духа относительно, не чрезмерно. Объективное и субъективное, материя и дух противоположны только в пределах основного вопроса философии, т. е. вопроса об отношении духа и материи, сознания к бытию, ибо вне и независимо от материи сознание не существует и не может существовать. «За этими пределами, — отмечает Ленин, — оперировать с противоположностью материи и духа, физического и психического, как с абсолютной противоположностью, было бы громадной ошибкой»[75].

Ленинский анализ о соотношении объективного и субъективного имеет важное значение для современной физики, в частности для решения проблемы прибора в квантовой механике. В современной физической литературе распространена точка зрения, согласно которой прибор и микрообъект рассматриваются квантовой механикой как нераздельный объект. Эта точка зрения расширяет понятие объекта квантовой механики, включая в него и прибор; при этом, однако, она не раскрывает, почему в квантовой механике существует два «дополнительных» типа приборов — это существенно уязвимый пункт данного воззрения, — а вынуждена постулировать существование «дополнительности». Включение прибора в понятие объекта (которым занимается квантовая механика) является ошибкой потому, что при таком включении теряет всякий смысл то противопоставление прибора и объекта, которое необходимо, поскольку прибор представляет средство познания, поскольку не прибор (в координации с микрообъектом) «отражается» квантовой механикой, а посредством прибора исследуются микрообъекты и микроявления.

Разумеется, различие прибора от объекта относительно и не должно преувеличиваться. Прибор — физическая материальная система, и в процессе измерения он взаимодействует с объектом, но это лежит за пределами того, что объект (который исследуется) существует вне и независимо от прибора (посредством которого исследуется объект). Противопоставление измеряющего прибора и измеряемого объекта абсолютно необходимо в этих пределах, но за этими пределами такое противопоставление было бы ненужным и ошибочным. Волновые и корпускулярные свойства микрообъектов проявляют себя в определенных условиях и эти условия реализуются соответствующими экспериментальными устройствами.

Понятия должны быть гибки, подвижны, релятивны, взаимосвязаны, едины в противоположностях. Только в этом случае они охватывают, отражают материальный мир. В противном случае неизбежен разрыв с объективным миром. Под таким углом в связи с новыми открытиями и происходит ломка основных понятий и положений физики, которая создает новую синтетическую картину мироздания. В этой синтетической картине должны и будут исчезать односторонности, свойственные отдельным физическим теориям и разделам физики, а вместе с тем сами теории сохраняют свое соответствующее объективной реальности содержание и получают высшую целостность. Новейшая физика идет к высочайшему синтезу теории относительности и квантовой механики, физики поля и физики вещества, идет к картине мира, теории, которая должна обнять мир сверхмалых расстояний и мир гигантских масштабов. И только диалектика позволяет наметить философский путь правильного решения, возникающего при создании этого грандиозного синтеза многочисленных сложнейших проблем.

«Диалектика как живое, многостороннее (при вечно увеличивающемся числе сторон) познание с бездной оттенков всякого подхода, приближения к действительности (с философской системой, растущей в целое из каждого оттенка) — вот неизмеримо богатое содержание по сравнению с «метафизическим» материализмом, основная беда коего есть неуменение применить диалектику и Bildertheorie, к процессу и развитию познания»[76] — в этих словах Ленина с поразительной точностью охарактеризовано то философское мышление, которое необходимо современной физике.

Познание, т. е. отражение природы в мозгу человека, как подчеркивает Ленин, есть процесс ряда абстракций, образования понятий, положений и т. д., которые охватывают приблизительно, неполностью универсальную закономерность вечно движущейся и развивающейся природы; с развитием науки и практики отражение этой закономерности становится все более точным и полным. Современная физика с особой убедительностью подтверждает мысль Ленина: «Человек не может охватить = отразить = отобразить природы всей, полностью,… он может лишь вечно приближаться к этому, создавая абстракции, понятия, законы, научную картину мира и т. д. и т. п.»[77] Истина всестороння и содержит все аспекты познания действительности, она есть процесс; к объективной истине человек приходит, проверяя в практике и технике правильность своих представлений, понятий, теорий о мире — эти мысли Ленина выпукло характеризуют диалектический путь познания объективной реальности.

Необходимость руководствоваться диалектикой при разборе принципиальных вопросов современной физики рельефно видна, когда рассматривается вопрос о так называемых элементарных частицах. Диалектический материализм подчеркивает неисчерпаемость материи, ее бесконечность вглубь. «Сущность» вещей или «субстанция» тоже относительны, говорит Ленин и связывает с этим утверждение: «электрон так же неисчерпаем, как и атом»[78]. Бесконечность материи вглубь — это не вечное повторение одного и того же (например, законов, которые управляют движущейся материей на ее макроскопическом уровне, или тех законов, которые управляют движущейся материей на ее атомном уровне). Бесконечность материи вглубь слагается из конечных сущностей разного порядка, причем переходы одной сущности к другой, более глубокой, а от этой к еще более глубокой и т. д. без конца, представляют переходы количества в качество и обратно.

С точки зрения этих соображений проникновение физики в субатомную область может означать необходимость радикального изменения установленных прежде основных физических понятий и законов, создания новой физической теории, коренным образом отличной от ныне существующих. Симптомом необходимости такого изменения в данном случае являются те противоречия и трудности, которые характеризуют современное состояние теории элементарных частиц и которые связаны прежде всего с тем, что для создания этой теории используются установленные физические понятия и положения. Например, из теории относительности следует, что электроны и другие элементарные частицы представляют собой точечные образования. Но отсюда совсем не вытекает, что электронные частицы в самом деле не имеют размеров, структуры и т. п. (в связи с допущением точечности частиц в физической теории возникают фундаментальные трудности, появляются расходящиеся выражения вместо наблюдаемых в опыте определенных значений ряда величин). Отсюда вытекает другое, а именно, что для решения вопроса о протяженности, структуре и т. п. элементарной частицы, вообще говоря, не правомерно привлекать одну теорию относительности, что теория относительности вправе применяться (при прочих соответствующих условиях) только там, где можно не принимать во внимание размеры элементарных частиц (например, в атомной области). Как известно, релятивистская квантовая механика (в какой-то мере преодолевающая ограниченности теории относительности и квантовой механики) недостаточна, чтобы решить проблему теории элементарных частиц. При переходе к субатомной области необходимы новые физические основные понятия и положения. На этом пути развития ядерной физики в последнее время достигнут определенный прогресс: в работах ряда советских и зарубежных физиков выдвинут новый подход к решению важнейших проблем современной ядерной физики, причем в его основе лежит идея структурных (а не точечных, как принято в ныне существующих теориях) элементарных частиц.

Очень возможно, что для субатомной области необходим новый пересмотр понятий, относящихся к непрерывности и прерывности в физике. Квантовая механика этот пересмотр совершила применительно к веществу (не учитывая факта взаимопревращаемости элементарных частиц), но пространственные и временные понятия сохранили в квантовой механике (как и в классической физике) свой непрерывный характер. Нельзя с уверенностью утверждать, что для субатомной области достаточны те пространственные и временные понятия, которые с удовлетворительной полнотой отражали пространственные и временные свойства материи на ее макроскопическом и атомном уровне. Элементы прерывности (сливаясь с непрерывностью) должны войти в пространственно-временные понятия, относящиеся к субатомной области. В частности, понятие координаты частицы — одного из основных понятий физики — должно при этом подвергнуться глубокому изменению.

«Движение есть единство непрерывности (времени и пространства) и прерывности (времени и пространства). Движение есть противоречие, есть единство противоречий»[79]. Эта ленинская мысль проливает свет на запутанную метафизиками и идеалистами проблему прерывности и непрерывности пространства и времени.

Диалектическая тенденция, возникнув в физике прошлых эпох, в современной физике широко распространяется в целом и во всех ее разделах, утверждаясь в ее святая-святых — теоретических основаниях. Этой стихийной диалектической тенденции соответствует полностью только диалектический материализм. Он, в борьбе с идеалистическими и агностическими воззрениями, все глубже проникает в физику, решая ее философские вопросы, выдвигаемые новыми открытиями.

Диалектический материализм, как уже отмечалось, не признает никакой неизменности, кроме одной — отражения человеческим сознанием (когда последнее существует) независимо от него существующего и развивающегося внешнего мира. В этом корни безграничной гибкости, присущей диалектическому материализму, той безграничной гибкости, которая определяет адекватность диалектического материализма, как философии и метода, непрестанно изменяющемуся содержанию новой физики. Истинность всего этого была доказана Лениным на материале еще начального этапа развития новой физики. Эта истина и ее доказательство не устареют никогда и будут получать в дальнейшем развитии физики новые и новые подтверждения.

  1. В. И. Ленин. Материализм и эмпириокритицизм. Сочинения. т. 14, стр. 249.

  2. Там же, стр. 248.

  3. В. И. Ленин. Материализм и эмпириокритицизм. Сочинения, т. 14, стр. 247.

  4. A. March. Das neue Denken der modernen Physik. Hamburg, 1957, S. 120.

  5. Ibid., S. 122.

  6. Ibid., S. 116.

  7. Ibid., S. 120.

  8. См. статьи М. Борна в «Physikalische Blatter» за 1954— 1955 гг., особенно статьи «Physikalische Wirklichkeit»— «Physikalische Blätter» 1954, H. 2; W. Pauli. Wahrscheinlichkeit und Physik, а также дискуссию в «Dialectica», 1954, vol. 8, № 2; L. Rosenfeld. Strife about Complementarity. «Science Progress», 1953, vol. XLI. № 163; E. Schrödinger. «Nuovo Cimento». 1955, vol. I; W. Heisenberg. The Development of the Quantum Theory. «Niels Bohr and the Development of Phisics», London, 1955.

  9. «Science Progress», 1953, vol. XLI, № 163, p. 406—407.

  10. См. Н. Dolch. Kausalität im Vorständnis des Theologen und der Begründer neuzeitlicher Physik. Freiburg, 1954, S. VII—VIII.

  11. M. Born. Die statistische Deutung der Quantenmechanik, «Physikaiische Blätter», 1955, H. 5, S. 202.

  12. Н. Margenau. The Nature of physical Reality. A Phylo- sophy of modern Physics. New York — Toronto — London, 1950, p. 9.

  13. Ibid.

  14. М. Born. Physik und Metaphysik. «Naturwissenschaftliche Rundschau», 1955, H. 8, S. 301.

  15. М. Воrn. Physikaiische Wirklichkeit. «Physikalische Blätter», 1954, H. 2, S. 50.

  16. «Physikalische Blätter», 1954, H. 2, S. 51.

  17. «Naturwissenschaftliche Rundschau», 1955, Н. 8, S. 300.

  18. Ibid.

  19. В. И. Ленин. Сочинения, т. 14, стр. 268.

  20. См. работы С. И. Вавилова «Микроструктура света» (1950), «Глаз и солнце» (I960) и статьи по философским вопросам физики

  21. Н. Margenau. The Nature of Physical Reality. New York, 1950, p. 343.

  22. См., например, речь H. Бора «Физическая наука и положение человека» на Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии, созванной ООН в августе 1955 г., а также статьи К. Вейцзекера «Дополнительность и логика» (Naturwissenschaften. 1955, Н. 19, 20), в которой автор рассматривает дополнительность как всеобщее «свойство логики».

  23. W. Pauli. Wahrscheinlichkeit und Physik. «Dialectica», 1954, yol, 8. N 2, p. 116 (подчеркнуто мною. — M. Q.).

  24. И. Ленин. Сочинения, т. 14, стр. 248—249

  25. См., например, М. Борн. Альберт Эйнштейн и световые кванты. «Успехи физических наук», 1956, т. LIX, вып. 1, стр. 131.

  26. См., например, A. Einstein. Quantenmechanik und Wirly |ichkeit. «Dialectics», 1948, vol. 2, N 3/4, p. 320—323.

  27. См. указанную выше статью А. Эйнштейна «Квантовая механика и действительность» в «Dialectica», 1948, vol. 2, N 3—4.

  28. Н. Бор. Квантовая физика и философия. «Успехи физических наук», 1959. т. LXVII, в. 1, стр. 42. О философских взглядах Бора на квантовую механику, выраженных в этой работе, впервые было сообщено В. А. Фоком. В частности, В. А. Фок сообщил о новой работе Бора в своем докладе на Всесоюзном совещании по философским вопросам естествознания, состоявшемся в Москве в октябре 1958 г.

  29. М. Born. Die statistische Deutung der Quantenmechanik. «Physikalische Blätter», 1955, H. 5, S. 202.

  30. M. Born. Physik und Metaphysik. «Naturwissenschaftliche Rundschau», 1955, H. 8, S. 300.

  31. M. Born. Physikalische Wirklichkeit. «Physikalische Blätter», 1954, H. 2, S. 58.

  32. Ibid., S. 59.

  33. Ph. Frank. Foundation of Physics. «International Encyclopedia of Unified Science», 1946, vol. 1, N 7, p. 55.

  34. Ph. Frank. Between Physics and Philosophy. Cambridge-Massachusetts, 1941, p. 146.

  35. См., сборник «Niels Bohr and the Development of Physics». London, 1955.

  36. Ibid., p. 24—25.

  37. Ibid., p. 16.

  38. Ibid., р. 22.

  39. См. «Dialectics», 1954, vol. 8, N 2.

  40. Ibid., S. 116.

  41. Ibid., S. 118.

  42. Ibid., S. 121—122.

  43. См. А. Д. Александров. О смысле волновой функции. «Доклады Академии наук СССР», 1952, т. LXXXV, № 2, стр. 292— 293.

  44. Сб. «Niels Bohr and the Development of Physics», p. 22.

  45. Ibid., р. 26.

  46. Ibid., р. 27.

  47. Ibid.

  48. Lbid., р. 28.

  49. В. Гейзенберг. Философские проблемы атомной физики. М., 1953, стр. 82.

  50. Сб. «Niels Bohr and the Development of Physics», p. 22—23.

  51. Cм. Ibid., p. 26.

  52. W. Heisenberg. Das Naturbild der heutigen Physik. Hamburg, 1955, S. 27.

  53. Сб. «Niels Bohr and the Development of Physics», p. 28.

  54. W. Heisenberg. The Development of the Interpretation of the Quantum Theory в сб. «Niels Bohr and the Development of Physics», p. 17.

  55. См. статьи Д. Бома в «The Physical Review» за 1951 и 1952 гг. Русский перевод этих статей опубликован в сб. «Вопросы причинности в квантовой механике», М., 1955.

  56. «The Physical Review», 1952, vol. 84, p. 166.

  57. Сб. «Вопросы причинности в квантовой механике», М., 1955, стр. 7.

  58. Сб. «Niels Bohr and the Development of Physics», p. 17.

  59. G. Heber — G. Weber. Grundlagen der modernen Quantenphysik. Teil I. Leipzig, 1956.

  60. Ibid., S. 73.

  61. Ibid., S. 43.

  62. Ibid., S. 55—56.

  63. Ibid., S. 55.

  64. В. И. Ленин. Философские тетради. Госполитиздат, 1947, стр. 90.

  65. См. G. Heber — G. Weber. Grundlagen der modernen Quantenphysik, Teil I, S. 70.

  66. См. «Dialectica», 1948, vol. 2. N 7/8, Editorial.

  67. См. В. И. Ленин. Философские тетради, стр. 192—193.

  68. См. В. И. Ленин. Сочинения, т. 19, стр. 4.

  69. В. И. Ленин. Сочинения, т. 14, стр. 294.

  70. Там же.

  71. В. И. Ленин. Философские тетради, стр. 327.

  72. Там же.

  73. Там же, стр. 328.

  74. См. там же.

  75. В. И. Лени н. Сочинения, т. 14, стр. 233.

  76. В. И. Ленин. Философские тетради, стр. 330.

  77. В. И. Ленин. Философские тетради, стр. 157.

  78. В. И. Ленин. Сочинения, т. 14, стр. 249.

  79. В. И. Ленни. Философские тетради, стр. 241.

Похожие записи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.