Диалектико-материалистическая концепция причинности

Важнейшей философской проблемой, обсуждающейся на протяжении всей истории философии и естествознания, является проблема причинности. Будучи такой же древней, как сама философия и наука, эта проблема вместе с тем всегда привлекает внимание исследователей. Секрет этого внимания — в тесной связи этой проблемы с естествознанием, практикой, нуждами и перспективами их развития. Каждый новый этап в развитии естествознания вносит новые моменты в обсуждение проблемы причинности, выдвигает на первый план те или иные ее стороны, дает новый материал для уточнения, развития и переоценки тех или иных аспектов концепции каузальности.

Признано, что естествознание XX в., и прежде всего его лидеры — физика, биология, кибернетика, составляет новую эпоху в развитии науки. В связи с этим на стыке современного естествознания и диалектического материализма возникает большая и сложная проблема, основное содержание которой состоит в следующем: выяснить, в каком логическом отношении находятся те или иные концепции причинности к теоретическим представлениям и эмпирическим фактам современного естествознания, какая новая философская информация содержится в современном естествознании для развития диалектики материалистической теории причинности, какое методологическое значение имеет эта теория для современного естествознания.

Очевидно, что обсуждение этих вопросов существенно зависит не только от истолкования экспериментальных фактов и теоретических представлений современной науки, но и от понимания самой идеи каузальности.

В данной главе задача ограничивается изучением диалектики материалистической концепции причинности.

1. Причинная связь — момент всеобщего универсального взаимодействия

В материалистической философии возможны по крайней мере два различных подхода к анализу понятия причинной связи. Один из этих подходов основывается на представлении, что тела, предметы природы сами по себе косны и неподвижны и изменяют свое состояние покоя пли состояние приданного им движения в результате внешних воздействий. Другой подход основывается на признании неразрывности материи и движения, признании самодвижения материи. Согласно этой концепции, причинность есть производное понятие от понятия самодвижения материи.

С точки зрения первого подхода причина движения, изменения тела, которое само по себе неподвижно, инертно, лежит в воздействии на него другого тела. Но это другое тело также косно и неподвижно и воздействует на первое тело лишь потому, что на него воздействует третье тело, которое активно потому, что на него воздействует четвертое тело, и т. д. Так возникает «дурная» бесконечность причинного ряда, в котором причина движения тела переносится на второе тело, с этого второго — на третье, четвертое и т. д. до бесконечности. Очевидно, что такое представление не вскрывает истинную причину движения, не показывает его реальное основание, а лишь переносит трудность причинного объяснения с одного тела на другое. В самом деле, если причину движения данного тела надо искать в другом теле, которое становится причиной потому, что на него воздействует третье тело и т. д., то из этого необходимо следует, что ни в одном из этих тел, ни в их совокупности не заключено достаточное основание для объяснения движения данного тела. Очевидно, что и признание бесконечности причинного ряда вещей не окажется достаточным для объяснения движения, изменения природных явлений. Ведь движение предмета до тех пор остается необоснованным, пока не будет указано основание всей цепи причинных связей. На основе этой концепции, приводящей к «дурной» бесконечности причинного ряда, многие философы и естествоиспытатели (Аристотель, Декарт, Ньютон, Лейбниц, Кант и др.) находили аргументы в пользу утверждения о существовании сверхъестественных первопричин, приводящих тела в движение.

Сами эти первопричины не нуждаются ни в каком внешнем воздействии и активны вследствие своей внутренней природы. Функции такой первопричины может выполнить лишь сверхъестественное существо — бог. Таким образом, представление о причине как об одностороннем воздействии одного тела на другое необходимо приводит к признанию существования надприродных, сверхъестественных сущностей, являющихся первопричиной всякого движения, изменения.

Непоследовательность данного представления о причинности снимается в диалектическом материализме понятием причинности, являющимся производным от признания самодвижения материи. Самодвижение материи, как это показал еще Б. Спиноза, мыслимо как взаимодействие вещей, явлений реальной действительности. Признание существования всеобщего универсального взаимодействия означает, что любая вещь так или иначе, прямо или косвенно воздействует на другие и в свою очередь испытывает воздействие непосредственно или опосредованно этих других вещей. Нигде и никогда не прерываясь, эта цепь связей и взаимодействий объединяет явления, вещи в единую целую систему.

Если бы существовали в природе абсолютно изолированные вещи, то они никак и никогда не проявляли бы свои свойства. Они не могли бы воздействовать прямо или опосредованно на наши органы чувств. Такие вещи были бы принципиально ненаблюдаемы и непознаваемы. Еще Гегель, критикуя кантовскую концепцию непознаваемых «вещей в себе», заметил, что вещи вне связи с другими вещами не существуют.

При обсуждении вопроса о всеобщем универсальном взаимодействии мы должны учитывать современные естественнонаучные представления о конечной скорости распространения взаимодействия в природе. Можно возразить, что если скорость распространения возмущений конечная, то вещь может взаимодействовать лишь с объектами, удаленными на определенное конечное расстояние, и не взаимодействует с другими, удаленными на большее расстояние. Это, конечно, верно. Не всякие конечные вещи взаимодействуют друг с другом.

Однако нельзя игнорировать и то, что при всех изменениях конечных вещей материя не уничтожается и не возникает вновь, она вечно существует и вечно изменяет формы, в которых она проявляется. Из этого следует, что конечное взаимодействие конечных вещей имеет своей основой вечное взаимодействие отдельных частей материальной субстанции. Поэтому представляется обоснованным утверждение, что «Вселенная везде заполнена материей, так что достаточно изолированной области вообще нигде не существует»^[1].

Взаимодействие тел, явлений природы представляет собой сложное переплетение различных взаимных воздействий: во-первых, взаимодействие объектов одного и того же структурного уровня материи; во-вторых, взаимодействие различных структурных уровней (метагалактика, галактика, звездные системы, небесные тела, макроскопические тела, молекулы, атомы, ядра атомов, элементарные частицы и т. д.). Луна, например, будучи телом солнечной системы, взаимодействует с остальными телами этой системы: Солнцем, Землей и другими планетами. Вместе с тем Луна взаимодействует с объектами других структурных уровней материи: со звездами, галактиками и т. д.

Совокупность всевозможных взаимодействий всех вещей, явлений природы составляет всеобщее универсальное взаимодействие. Всеобщее универсальное взаимодействие обусловливает движение, изменение всех материальных тел. Совокупность взаимодействий данного объекта с остальными материальными телами того же структурного уровня материи, обусловливающая его движение, является его полной причиной.

Элементарной ячейкой, атомом всеобщего универсального взаимодействия является взаимодействие двух тел одного и того же структурного уровня материи, например взаимодействие Солнца и Земли, взаимодействие двух молекул, электрона и позитрона и т. д.^[2]

Взаимодействие вещей A и В состоит в том, что вещь A воздействует на В, а вещь В воздействует на вещь А. Воздействие носит силовой, динамический характер. В естественных науках понятие воздействия конкретизируется в терминах «сила», «энергия», «импульс» и т. д.

В результате взаимного воздействия вещей А и В (А ↔ В) происходит изменение этих вещей. А становится А’ (A → A’), В становится В’ (В → В’). Взаимодействие вещей (A’ ↔ В’) вызывает изменение этих вещей (A’ → A»; В’ → B»). Взаимодействие вещей A и В, вызывающее изменения этих вещей, есть причина. Изменение тел А’ и В’, вызываемое их взаимодействием, есть следствие. Совокупность взаимодействий вещей A и В с другими вещами составляет условие действия данной причины.

В дальнейшем расчленении всеобщей универсальной связи мы можем, хотя бы в некоторых случаях взаимодействия A и В, абстрагироваться от обратного воздействия вещи В на вещь A и говорить об одностороннем действии A на В, в результате которого происходит изменение В.

Здесь мы приходим к обыденному пониманию причинности как связи между воздействием одной вещи на другую и изменением этой второй вещи.

Итак, исходя из универсального взаимодействия, мы получаем два представления о причинной связи. Первое представление выражает необходимую связь между взаимодействием вещей и изменением этих вещей. Второе представление выражает связь между воздействием одного тела на другое и изменением этого второго тела. Оба понятия отражают так или иначе определенные стороны реально существующих связей и взаимодействий явлений природы. «…Человеческое понятие причины и следствия, — писал В. И. Ленин, — всегда несколько упрощает объективную связь явлений природы, лишь приблизительно отражая ее, искусственно изолируя те или иные стороны одного единого мирового процесса»^[3].

Для объяснения и описания реальных процессов необходимо представление о двух видах причин: причина как взаимодействие частей, сторон, тенденций материальной системы, вызывающее изменение этой системы, и причина как одностороннее воздействие одного объекта на другой объект, производящее изменение последнего.

Общим для обоих представлений о причинной связи является то, что причина производит, вызывает свое следствие.

2. Условие и причина, необходимость и всеобщность причинных связей

Результат, производимый причиной, зависит от условий, в которых она действует. Условия суть совокупность взаимодействия данного тела с другими телами, за исключением взаимодействия его с телом, с которым оно находится в причинном отношении. Тело, свободно падающее на поверхность Земли, испытывает гравитационное воздействие Земли, Луны, Солнца и других небесных тел, на него воздействуют воздух, ветер и т. д. Гравитационное взаимодействие с Землей, вызывающее падение камня, является причиной этого явления. Остальные динамические факторы, воздействующие на тело, образуют его условия.

При одних условиях данная причина С вызывает явление E, при других — та же самая причина С вызывает явление Е’. Если условия будут варьироваться, то будут изменяться и вызываемые данной причиной следствия. Представим, что мы стреляем из одного и того же ружья абсолютно идентичными патронами. Ружье жестко закреплено в станке. Спуск курка производится автоматически строго одним и тем же способом. После каждого выстрела ружье приводится в строго первоначальное состояние. Хотя причина — взрыв пороха — остается неизменной, однако после нескольких выстрелов мы убедимся, что пули не попадают в одну точку, они поражают разные места мишени. Это объясняется изменением условий во время полета пули от места выстрела до мишени: изменение движения воздуха, ветра, колебание фундамента, на котором стоит станок, и т. д. Одна и та же причина, воздействуя на один и тот же объект, производит при разных условиях разные следствия.

Легко видеть, что различия между условием и причиной имеют не абсолютный, а относительный характер. Каждое условие в определенном отношении является причиной, а каждая причина в соответствующем отношении является условием. Так, воздействие ветра вызывает отклонение в движении пули по параболе и является в этом отношении причиной. Тогда все остальные связи, в том числе воздействие пороховых газов на пулю в момент выстрела, будут условиями этой причины. Причина есть динамический фактор, производящий данное явление. Условия же хотя и влияют на поведение вещи, но не производят данного изменения, вызываемого причиной. Условие изменяет поведение вещи в другом отношении, чем причина, но это изменение сказывается на эффекте, вызываемом данной причиной. Упругие напряжения, например, вызываемые в теле данной нагрузкой, существенно зависят от температурных условий, варьирование которых изменят физические свойства тела, что сказывается в конце концов на распределении внутренних напряжений в данном теле.

Можно было бы сказать, что всякая причина является в определенном отношении условием, а всякое условие в другом отношении может быть причиной. Однако в фиксированном отношении разграничение причины и условия определены. Причина есть относительно активный фактор, производящий данное следствие. Условие есть относительно пассивный фактор, влияющий на результат, вызываемый причиной, но не являющийся причиной этого следствия.

Некоторые авторы отождествляют причину с совокупностью всех условий, необходимых и достаточных для того, чтобы произошло данное явление. Милль, например, считает, что «причина есть полная сумма положительных и отрицательных условий явления, взятых вместе, вся совокупность всякого рода случайностей (contingencies), наличность которых неизменно влечет за собой следствие»^[4].

В таком определении игнорируется различие между относительно активными и относительно пассивными связями. Каждое явление рассматривается как следствие огромного числа явлений, имеющих различное значение. Так, в понятие причины падения тела мы должны были бы включить не только взаимодействие тела с Землей, но и его взаимодействие с Солнцем, Луной и всеми другими небесными телами, включить также отсутствие всякого рода связей, препятствующих падению. В состав причины мы должны включить и такие условия: удельный вес воздуха должен быть меньше удельного веса тела, гравитационная, сила между телом и Землей больше гравитационной силы j между этим телом и Солнцем и т. д.

Игнорирование реального различия относительно активных и относительно пассивных факторов создает определенные трудности для познания и практического использования объективных связей, так как не акцентирует внимание на том, что производит, вызывает явление при данных условиях. Эта трудность снимается в данном нами определении зависимости причинных связей от условий, в котором разграничены факторы относительно активные (причины) и относительно пассивные (условия).

К миллевскому определению причины непосредственно примыкает кондиционалистическая концепция М. Ферворна, заменяющая причины условиями. Понятие причины, писал Ферворн, есть мистическое понятие, происходящее из первобытной фазы человеческого мышления. Строго научный метод изложения не знает никаких «причин», а только закономерные зависимости. Закономерный процесс или состояние никогда вполне точно не определяется «одной-единственной причиной», но всегда суммой условий, которые все равноценны, потому что они равно необходимы. Каузальная закономерность есть умозрительная мистика, кондиционная закономерность есть опыт^[5].

Верно, что поведение вещи необходимо определяется совокупностью условий. Но не верно на основе этого делать вывод, что все условия играют одинаковую роль в производстве изменения вещи. Опыт, практика как раз и свидетельствуют о том, что одни условия производят явления, другие же условия таким свойством не обладают. Неверно также утверждать, что принцип причинности требует признания, что каждое явление имеет одну-единственную причину. Изменение объема тела, например, может быть вызвано одновременно различными тепловыми и механическими воздействиями. Эти различные факторы могут воздействовать на тело в одном направлении, усиливая действие друг друга, они могут воздействовать в разных направлениях, ослабляя действие друг друга, могут, наконец, полностью компенсировать друг друга, не вызывая суммарного эффекта.

При фиксированных условиях причинные связи, во всяком случае в макроскопической области, имеют необходимый характер. Это значит, что одинаковые причины при строго определенных обстоятельствах производят одинаковые следствия. Если бы в природе было так, что при одинаковых условиях абсолютно идентичные предметы вели себя по-разному, то, как это справедливо заметил Ж. Бернулли, «вся природа будет ввергнута в беспорядок»^[6]. Мир представлял бы собой совокупность абсолютно случайных, не связанных друг с другом явлений, когда каждое явление могло бы порождать любое другое явление. Были бы невозможны ни предвидения, ни практическая деятельность людей, ни сама жизнь.

В самом деле, если бы при одинаковом нагревании идентичные куски металла вели себя по-разному: расширялись, сужались, плавились, не плавились, то невозможно было бы ни предвидеть поведение металла при изменении его температурного режима, ни использовать его в целях и нуждах человека. Если бы одни и те же условия по-разному воздействовали на идентичные организмы, или стимулировали жизненные процессы, или тормозили бы их, а то даже и убивали бы организмы, то живое не смогло бы существовать: на каждом шагу его ждали бы непредвиденные обстоятельства, чреватые смертельными опасностями.

Практическая деятельность людей, целенаправленное воздействие человека на природу при помощи орудий производства возможны лишь постольку, поскольку одинаковые условия порождают одинаковые эффекты.

Все современное естествознание, во всяком случае изучающее макрообъекты, существенно опирается на представление, что одинаковые причины при идентичных обстоятельствах производят одинаковые следствия. В области классической механики одинаковые силы, воздействуя на тела одинаковой массы, вызывают одинаковые ускорения, в теории упругости одни и те же внешние воздействия на одинаковые предметы вызывают у них одинаковые деформации, в области классической электродинамики одинаковые источники токов и зарядов, помещенные в идентичные среды, производят электромагнитные поля одинаковой напряженности и т. д. Успех практической деятельности, основанной на этих представлениях, свидетельствует о том, что они адекватны самой природе вещей реального мира. «Действительно, я думаю, мы все согласны с Ньютоном, — писал Н. Бор, — самый глубокий фундамент науки — это уверенность в том, что в природе одинаковые явления наступают при одинаковых условиях»^[7].

Конечно, представление об абсолютной идентичности условий является абстракцией. В природе нет даже двух одинаковых листов, а если бы они были, то они бы составляли, как это справедливо заметил еще Лейбниц, один лист. В природе не существует также и двух предметов, которые имели бы абсолютно идентичные условия. Более того, один и тот же предмет не может дважды находиться в одинаковых условиях. Ведь условия каждого предмета представляют собой воздействия других предметов, которые, как и данный предмет, находятся в движении, изменении.

Тем не менее представление об идентичности обстоятельств не лишено объективного содержания и играет существенную роль в познании явлений, во вскрытии их причинных, закономерных связей. Существуют группы явлений, предметов, которые различаются не существенными признаками, свойствами, но схожи друг с другом в основном, в главном, что определяет сущность предмета и делает его предметом данного класса. Абстрагируясь от несущественных свойств и вскрывая существенные свойства, общие той или иной совокупности предметов, мы получаем возможность говорить о различных предметах данной совокупности как об одном и том же предмете, и, наоборот, любой предмет совокупности мы можем рассматривать как представителя всей совокупности.

Тела, свободно падающие в поле земного тяготения, отличаются формой поверхности, удельным весом, теплоемкостью, теплопроводностью, степенью нагретости и т. д. Однако все эти свойства не существенны, в известном смысле внешние для свободно падающего тела. Существенными свойствами, определяющими в основном характер движения свободно падающего тела, являются масса инертная и масса гравитационная, выражающие его свойства инертности и гравитационного взаимодействия с Землей^[8].

Абстрагирование от несущественных различий позволяет вскрыть закон, выражающий необходимую тенденцию явлений. Если бы пытались учесть все различия в вещах и их условиях, вызывающие то или иное движение, то мы никогда не обнаружили бы закон движения. Для каждого случая движения, даже простейшего, мы имели бы свои неповторимые условия. Вещи, одинаковые в главном, основном, находясь в относительно одинаковых условиях, ведут себя в главном одинаково. Желуди, посаженные в землю, дают ростки дуба, а не кукурузы или ячменя.

То, что вещи, имеющие одинаковую сущность, находясь в относительно тождественных условиях, ведут себя в основном одинаково, позволяет нам различать вещи одного вида от вещей другого вида. «Образование (абстрактных) понятий и операции с ними, — подчеркивал В. И. Ленин, — уже включают в себе представление, убеждение, сознание закономерности объективной связи мира. Выделять каузальность из этой связи нелепо»^[9].

Если учесть отсутствие в реальном мире даже двух тождественных явлений, то необходимый характер причинных связей следует понимать как выражение того, что с уменьшением различий между причинами и условиями будет уменьшаться различие между вызываемыми ими эффектами. В предельных случаях, когда причины и условия будут идентичными, будут идентичны и следствия. «Если два организма тождественны или просто подобны, то это подобие, — утверждал А. Пуанкаре, — не могло произойти случайно, и мы можем утверждать, что они жили в одинаковых условиях…»^[10]

Из необходимого характера связи причины со своим следствием вытекает вывод, что если заведомо одинаковые причины вызывают различные следствия, то они действуют при различных обстоятельствах. Если причины, действующие при одинаковых обстоятельствах, производят различные следствия, то действующие причины различны.

В философской и естественнонаучной литературе обсуждается вопрос о необходимости причинной связи в микромире. Действительно, результат взаимодействия микрочастицы с макроскопическим телом, описываемым классически, не является однозначным, как бы мы ни уточняли его макроскопическое состояние. В опыте, например, поочередно летящих электронов частицы, вылетая из одного и того же источника, проходят через узкое отверстие в диафрагме и дают вспышки в разных точках экрана.

Существуют две основные концепции, объясняющие это явление. Одна концепция — А. Эйнштейна, Л. де-Бройля, другая — Н. Бора, В. Гейзенберга. Согласно первой концепции, различие результатов в опыте поочередно летящих электронов объясняется различием условий движения микрочастиц, которые современная физика описывает макроскопически, абстрагируясь от микропроцессов, в них происходящих.

Согласно второй концепции, различие результатов в данном опыте объясняется внутренней природой электрона. Свойства электронов, как и других микрочастиц, таковы, что их взаимодействие с окружением однозначно не определяет их поведение. В известных пределах, достаточно малых, электрон обладает элементом абсолютной случайности. Если истинна первая концепция, то представление о необходимых причинных связях макромира следует распространить на причинные связи микромира. Если же истинна вторая концепция, то представление о необходимых причинных связях макромира нельзя полностью распространить на причинные связи микромира. В это представление о причинных связях следовало бы ввести элемент «беспричинной случайности».

Однако современное состояние науки не дает достаточных оснований для выбора одной из двух конкурирующих концепций и поэтому вопрос о необходимости причинных связей в микромире является в известном, смысле открытым.

Возможно, что концепции Эйнштейна и Бора относятся друг к другу как антиномии Канта и решение вопроса о характере причинных связей в микромире следует искать на пути диалектического синтеза тезиса Эйнштейна и антитезиса Бора.

Для обсуждения вопроса о необходимости причинных связей существенное значение имеет их отношение к однородности времени и пространства и изотропности пространства. Необходимый характер причинных связей тесно связан с однородностью времени и пространства и изотропностью пространства. Если одно и то же воздействие, например воздействие парового молота на болванку, будет одинаковым независимо от того, будем ли мы производить это действие сегодня или завтра, то отсюда следует, что время однородно относительно причинных связей. Конечно, за это время могут измениться и молот, и болванка, однако эти изменения не являются результатом воздействия времени на вещи, они присущи природе самих взаимодействующих вещей. Данная совокупность условий вызывает один и тот же эффект независимо от того, в какой момент времени действует эта совокупность. Важно, чтобы совокупность условий и промежутки времени, в течение которого они осуществляются, были бы одинаковыми.

То же самое следует сказать и о пространстве. Одна и та же совокупность условий вызывает одинаковые эффекты независимо от того, в какой части пространства она осуществляется. Например, одно и то же количество нефти в калориметрической бомбе выделит одинаковое количество теплоты независимо от того, происходит ли это сгорание на экваторе, на Северном полюсе или в другом каком-нибудь месте земного шара, лишь бы другие условия сгорания оставались неизменными. Перенесение условий из одной области пространства в другую не приводит к изменению эффекта, вызываемого этими условиями. Поведение тела, находящегося в определенных условиях, не изменится также, если мы повернем на некоторый угол это тело и соответственно изменим все условия, от которых зависит его поведение. «…При задании одной и той же совокупности начальных условий результирующее движение системы будет одинаковым независимо от того, где и когда эти условия были осуществлены…»^[11]

Независимость причинных связей от переноса их в пространстве, перемещения во времени, от поворота на фиксированный угол можно было бы выразить на основе понятия симметрии. Следуя Г. Вейлю, будем говорить, что объект симметричен, если его можно подвергнуть какой- либо операции, после которой он будет таким же, как и прежде. Тогда можно было бы сказать, что причинные связи явлений природы или во всяком случае причинные связи физических явлений симметричны относительно переноса их в пространстве, перемещения во времени и относительно поворота на фиксированный угол.

Э. Нетер^[12] показала, что на основе признания независимости явлений от перемещения их во времени можно получить закон сохранения энергии в математической форме. Она же показала, что закон сохранения импульса связан с тем, что явление не зависит от места в пространстве, где оно происходит. Далее оказалось, что из признания изотропности пространства вытекает закон сохранения момента количества движения. Из теорем Э. Нетер следует, что признание необходимости связи причины со следствием при фиксированных условиях существенно связано с законами сохранения энергии, импульса и момента количества движения.

Если предположить, что в каких-то процессах нарушается хотя бы один из законов сохранения, то это неизбежно приведет к изменению формы проявления необходимости причинных связей. Например, предположение о нарушении закона сохранения энергии приведет к признанию того, что абсолютно одинаковые условия, но реализованные в разное время, будут сопровождаться разными эффектами. Время обладало бы способностью оказывать физическое воздействие на соответствующие процессы и его (время) следовало бы включить в условия (причины) этих процессов.

Предположение о существовании процессов, для которых не выполняются законы сохранения импульса, приводили бы к признанию того, что одинаковые условия, но реализованные в разных местах пространства, производят разные следствия. Это означало бы, что пространство оказывает физическое воздействие на эти процессы и его (пространство) следовало бы включить в условия этих процессов.

Точно так же нарушение закона сохранения момента количества движения в некоторых явлениях означало бы, что поворот подобного рода явлений на некоторый угол в пространстве физически сказывался бы на поведении этих явлений. Если бы в реальном мире существовали объекты, не подчиняющиеся законам сохранения энергии, импульса и момента количества движения, то положение о необходимости причинных связей, определяющих поведение таких объектов, следовало бы формулировать следующим образом: поведение объекта необходимо определяется его взаимодействиями с окружающей материальной средой и с пространством-временем.

Однако следует подчеркнуть, что современная наука не знает фактов нарушения законов сохранения энергии, а, также законов сохранения импульса и момента количества движения. Существующие представления о необходимости причинных связей вполне согласуются с этими основополагающими принципами современной науки. Независимость причинных связей от переноса в пространстве, перемещения во времени и поворота на фиксированный угол соответствующих условий обосновывается также практической деятельностью людей. Так, успешный запуск искусственных спутников Земли и космических ракет, выведение их на заранее намеченную орбиту свидетельствуют о правильности расчета этих ракет, в основе которого лежит представление об однородности пространства и времени относительно причинных связей, т. е. представление о том, что эффект, вызываемый причиной, зависит лишь от обстоятельств, но не зависит от пространства и времени действия этой причины.

Познание этого свойства причинных связей имеет огромное эвристическое значение. Всякое вновь открытое явление, удаленное от нас в пространстве и во времени, мы объясняем на основе наших обычных представлений о причинных связях. Так, движение двойных звезд, удаленных от Земли на многие миллионы световых лет, мы объясняем на основе ранее выработанных представлений о гравитационных силах, о законах движения этих звезд, о закономерности движения частиц света, испускаемого звездами, и т. д. И тот факт, что получаемая нами картина движения двойных звезд соответствует наблюдениям, говорит о правильности распространения наших представлений о причинных связях на огромную область пространства-времени.

Итак, причинные связи обладают следующими свойствами: во-первых, причина вызывает, производит следствие; во-вторых, в основе причинного отношения лежит взаимодействие вещей, элементов, тенденций; в-третьих, причинные связи зависят от условий; в-четвертых, связь причины и следствия при фиксированных условиях носит необходимый характер. Поэтому причинную связь можно определить как частицу всеобщего универсального взаимодействия, выражающуюся в том, что одно явление при определенных условиях необходимо вызывает другое явление или изменение первого явления вызывает изменение второго. Иначе говоря, если явление А при данной совокупности неизменных условий необходимо производит явление Е или изменение А при фиксированных условиях Σ вызывает изменение Е, то явление А есть причина, явление Е — следствие. Причиной называется то явление, которое вызывает или изменяет другое явление. Явление, вызываемое или изменяемое определенной причиной, называется следствием. Явление-причина есть взаимодействие вещей, элементов, частей или взаимодействие внешнего и внутреннего. Явление-следствие есть изменение состояния вещи, системы, целого.

Причина, производящая то или иное явление материального мира, находится в этом же материальном мире. Все явления реального мира имеют свою причину. Это утверждение составляет то, что мы называем принципом причинности. Но на каком основании покоится это утверждение?

Классический индуктивизм бэконовско-миллевского типа считает, что все суждения, имеющие всеобщий характер, подобно суждению «все имеет причину», представляют собой результат индукции, результат простого суммирования эмпирических фактов. Если бы это было так, то всеобщий характер может быть признан лишь при условии полной индукции, при суммировании всех явлений природы, что, конечно, невозможно. С этой точки зрения у нас нет гарантий, что завтра будет наблюдаться явление, не имеющее никакой причины. Если бы даже полная индукция в отношении суждения «все в природе причинно обусловлено» была и возможна, то тогда само утверждение о всеобщности причинности не имело бы эвристического значения.

Понимая трудности в обосновании всеобщности причинности на основе чистой индукции, Юм пытался преодолеть их на пути изгнания причинности из сферы бытия в сферу психологии. Убежденность человека во всеобщей причинной обусловленности, по Юму, является не больше и не меньше как верой, покоящейся на привычке. Кант в своей философии постулирует принцип причинности как априорный, считая его условием всякого опыта. Такое истолкование всеобщности причинности на деле является отрицанием причинной обусловленности явлений природы и превращения причинности в субъективную категорию.

Научное обоснование всеобщности причинности можно дать лишь на основе диалектико-материалистической теории познания, которая ввела критерий практики и правильно решила вопрос о соотношении практического и теоретического, конкретного и абстрактного и т. д.

Принцип, утверждающий, что все явления природы имеют свою причину, является результатом теоретического мышления, основанного на практическом отношении человека к природе. Без активной роли сознания, без научной абстракции, создающей новые понятия, отражающей законы реального мира, человек не пришел бы к пониманию всеобщности причинности. Это понимание является необходимым выражением материалистического решения основного вопроса философии и признания неуничтожимости материи и движения. Признание хотя бы одного беспричинного явления противоречило бы признанию материальности мира. В самом деле, допустим, что в некоторой части природы возникло без всякой реальной причины некоторое явление. Этим явлением может быть образование или уничтожение некоторой материальной вещи или, наконец, изменение движения, состояния какой-либо вещи.

Если явление состоит в возникновении некоторой вещи, то признание его беспричинности означало бы возможность творения материи из ничего, что противоречит принципу несотворимости материи. Если явление состоит в уничтожении материальной вещи, то признание его беспричинности означало бы превращение материального субстрата в ничто, что противоречит тому же принципу несотворимости материи. Если явление представляет собой изменение движения вещи, изменение ее состояния, то признание беспричинности такого явления противоречило бы закону сохранения движения материи, в частности закону сохранения энергии. Если, наконец, предположить, что явление представляет собой результат действия не естественных причин, а некоторого духовного начала, то мы придем в противоречие с материалистическим решением основного вопроса философии.

Таким образом, материалистическое учение о первичности материи и вторичности сознания и положение о неуничтожимости материи и движения необходимо требуют признания всеобщности причинности и исключают признание существования беспричинных явлений в реальном мире.

Утверждения диалектико-материалистической философии о всеобщей причинной обусловленности явлений природы подтверждается все расширяющейся и углубляющейся практической деятельностью людей, включающей в себя производство, технику, эксперимент. С развитием науки и техники, с открытием новых методов исследования природы неограниченно растет область исследования причинных связей. Так, открытие спектрального анализа, методов радиоастрономии, радиолокации, успехи космонавтики и другое привели к значительному расширению сферы познания причинных связей внешнего мира. В основе всех методов экспериментального исследования лежит представление о том, что между явлениями природы существует зависимость, выражающаяся в том, что возникновение или изменение одного явления вызывает возникновение или изменение другого явления. Область экспериментально изученных и практически используемых причинных связей явлений природы, хотя и является конечной в каждый данный момент времени, в принципе безгранична. В этой безгранично растущей области изученных явлений нет ни одного факта, который бы противоречил принципу причинной обусловленности явлений.

Таким образом, вывод о причинной обусловленности всех явлений внешнего мира, наша уверенность в том, что каждое явление, даже то, причину которого мы еще не знаем, причинно обусловлено, подтверждается практически бесконечным количеством данных науки и целесообразной практической деятельностью.

3. Соотношение внутреннего и внешнего в причинной обусловленности явлений

Результат, вызываемый взаимодействием вещи с окружающими объектами, зависит как от внутренней природы данной вещи, так и от свойств взаимодействующих с ними объектов. Часть причины, выраженная свойствами данной вещи, есть внутреннее основание ее поведения. Часть причины, выражающая свойства тел, взаимодействующих с данным объектом, составляет внешнее основание поведения этого объекта.

Различие между внешним и внутренним основанием не абсолютно, а относительно. Внешнее по отношению к данной совокупности взаимодействующих элементов может быть внутренним по отношению к другой, достаточно большой системе. Град, выпавший на посев, по отношению к этому посеву будет внешним фактором, поскольку его основание лежит вне этого посева. Но этот же град по отношению ко всей совокупности условий, определяющих метеорологические процессы на Земле, будет иметь внутреннюю причину.

О внешнем и внутреннем можно говорить также по отношению к тому или иному структурному уровню материи (метагалактики, галактики, макроскопические тела, молекулы, атомы, элементарные частицы и т. д.). Явление, внешнее по отношению к свойствам объектов какого-либо структурного уровня материи, может быть внутренним по отношению к свойствам другого уровня материи. Движение броуновской частицы будет внешним по отношению к взаимодействиям явлений макроскопического уровня, но внутренним по отношению к взаимодействию объектов молекулярного уровня. Поведение любого объекта, вообще говоря, определяется как его внутренней природой, так и природой внешних воздействий.

Поскольку явление определяется его внутренней природой, постольку оно имеет внутреннее основание, поскольку явление определяется внешним воздействием на него, оно внешне обосновано. Но так как движение тела, вообще говоря, одновременно определяется как его внутренней природой, так и внешними воздействиями, то его поведение одновременно имеет внутреннее и внешнее основания. Внутреннее проявляется через внешнее, внешнее выражает внутреннее. То, что это дерево имеет данное число листьев, а не другое, что они так расположены на ветках, а не иначе, одни листья больше, другие меньше, — все это в значительной степени зависит от внешних условий и в этом смысле имеет внешнее основание. Но поскольку это явление выражает внутреннюю природу лиственного дерева иметь в определенных условиях листья, постольку оно внутренне обосновано. Задача науки состоит в том, чтобы во внешнем найти проявление внутреннего, а у внутреннего найти те внешние условия, в которых оно проявляется.

Таково соотношение между внутренним и внешним, если рассматривать их одновременно, в какой-то определенный промежуток времени. Если же рассматривать их в развитии в течение некоторого промежутка времени, то мы обнаружим, что внешнее в данный момент может стать внутренним в другой момент времени и, наоборот, внутреннее в данный момент может стать внешним в последующий момент. Так, внешние, например, физические воздействия на внутренний механизм наследственности могут вызвать изменения вида, которые в дальнейшем станут внутренне необходимыми признаками нового вида^[13].

Каждая вещь так или иначе взаимодействует с окружающими телами. Однако не все взаимодействия оказывают в одинаковой степени влияние на движение тела. Существенными являются те взаимодействия, которые определяют основные закономерности поведения тела, несущественные взаимодействия такой особенностью не обладают.

На основании того, что в объективном мире имеются существенные и несущественные взаимодействия, мы можем почти во всех случаях вычленить некоторую систему, состоящую из конечного числа предметов, существенным образом взаимодействующих друг с другом; остальным взаимодействием для этих тел с другими предметами практически можно пренебречь. Систему, включающую только те предметы, между которыми имеются лишь существенные взаимодействия данного вида и исключены все другие предметы, называют относительно изолированной системой.

Каждая относительно изолированная система является материальным носителем определенных внутренних сцеплений причин и следствий. Так, Солнечная система может рассматриваться при изучении движения планет вокруг Солнца как относительно изолированная система, в которой движение тел обусловливается их внутренним взаимодействием.

Таким образом, для того чтобы вскрыть причину, внутренние и внешние обоснования того или иного поведения отдельной вещи, необходимо: во-первых, выделить ту относительно изолированную систему, элементом которой является данная вещь; во-вторых, вскрыть основное, главное взаимодействие внутри этой системы, определяющее данное поведение системы; в-третьих, найти часть причины, выраженную внутренней природой вещи, и часть причины, выраженную природой внешних воздействий.

Для познания причины свободного падения камня мы выделяем в качестве относительно изолированной систему, состоящую из Земли и камня. Мы находим, что можно отвлечься от взаимодействия камня с другими объектами: воздухом, ветром, Солнцем, Луной и т. д., пока они не имеют существенного значения для падения камня. Между Землей и камнем происходят различного рода взаимодействия: гравитационные, электромагнитные, тепловые и т. д. Мы вскрываем, далее, основное взаимодействие, определяющее падение камня, — гравитационное взаимодействие. Наконец, мы находим внутреннее и внешнее обоснование этого взаимодействия. Внутренним основанием гравитационного взаимодействия камня является наличие у него конечной массы. Внешним основанием является наличие массы у Земли. Исследования показывают, что проявление этих внутренних свойств камня и Земли существенно зависит от расстояния между этими телами. С изменением расстояния между телами при неизменных массах величина их гравитационного взаимодействия изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Так, вскрыв внутреннее основание гравитационного взаимодействия тел и зависимость этого взаимодействия от расстояния между телами, Ньютон открыл закон всемирного тяготения. Сила взаимного тяготения любых двух тел пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между этими телами.

Для познания закона, выражающего существенные свойства вещи, необходимо найти внутреннее основание ее поведения при тех или иных условиях. Это основание невозможно найти чисто эмпирически. На помощь познающему человеку приходит метод научной абстракции. Путем абстракции, анализа, путем последовательного уточнения моделей, выражающих поведение вещи при тех или иных условиях, человек познает свойства, структуру вещи, определяющие внутреннее основание ее поведения.

Законы движения Ньютона, например, вычленяют внутренние и внешние основания механического движения тел. Согласно первому закону, абсолютно изолированное тело будет сохранять свое состояние механического покоя или состояние равномерного и прямолинейного движения. Первый закон выражает, что покой или равномерное и прямолинейное движение тел в инерциальной Системе отсчета имеют своим основанием внутренние свойства тела. Абстрагирование от внешних связей, переход к предельному абстрактному понятию движения без внешнего сопротивления позволили Ньютону открыть закон, выражающий внутренние основания инерциального движения.

Второй закон выражает внешнее и внутреннее основания изменения состояния механического покоя или равномерного и прямолинейного движения тела относительно инерциальной системы. Внешним основанием изменения скорости движения тела является силовое воздействие, приложенное к этому телу. Внутренним основанием является свойство инертности, мерой которого служит инертная масса. Взаимодействие внешнего и внутреннего и определяет механическое движение тела.

Рассмотрим, как изменяется соотношение внутренних и внешних факторов в причинной обусловленности явлений при переходе от одного структурного уровня материи к другому. Положим, что нас интересует механическое движение спутника Земли. Решающую роль в этом движении играет гравитационное взаимодействие данного тела с Землей. Воздействие Земли на спутник по отношению к последнему, поскольку оно зависит от Земли, носит внешний характер. Если мы расширим систему, включив в нее наряду со спутником и Землю, то по отношению к этой системе воздействие Земли на спутник будет носить уже внутренний характер. В этой расширенной системе влияние внутреннего возрастает по сравнению с ролью внутреннего в системах, состоящих в отдельности из спутника или Земли. Однако следует заметить, что если взаимодействие Земли и тела определяет движение последнего, то этого нельзя сказать относительно движения Земли. Определяющее влияние на ее движение оказывает взаимодействие ее с Солнцем. Поэтому, если мы расширим систему, включив в нее не только Землю и тело, но и Солнце, то получим систему, в. которой роль внутренних факторов в определении ее движения будет больше, чем роль внутреннего в определении движения системы, состоящей из Земли и тела. Относительное движение тел Солнечной системы будет в основном определяться внутренними взаимодействиями. С дальнейшим расширением системы роль внутреннего в поведении системы будет возрастать, а роль внешнего убывать.

Если мы пойдем от системы, состоящей из отдельного тела, в обратном направлении, пойдем, так сказать, вглубь — к молекуле, то обнаружим, что роль внешних воздействий по сравнению с ролью внутренних факторов в определении ее механического движения возрастает. В самом деле, всякое внешнее воздействие на тело будет внешним и для частицы данного тела, но не всякое воздействие, внешнее для частицы, будет внешним и для самого тела. Если какое-то тепловое воздействие нагреет спутник, то и данная молекула спутника будет испытывать это воздействие, что может выразиться в изменении скорости ее движения. Если же данная молекула испытывает воздействие соседней молекулы, то это взаимодействие будет внешним по отношению к самой молекуле, но внутренним по отношению к телу в целом. Если относительное движение тел Солнечной системы обусловлено внутренними факторами, то движение отдельной молекулы в значительной степени зависит от внешнего воздействия.

При переходе к объектам более мелкого масштаба, т. е. атомам и элементарным частицам, наблюдается прежде всего качественное изменение объектов — свойства атомов существенно отличаются от свойств макротела и молекул, а свойства элементарных частиц отличны от свойств объектов других уровней.

Рассмотрим механическое движение, отвлекаясь от других изменений микрообъектов. Всякое внешнее воздействие на молекулу будет внешним и для составляющих ее атомов, но не всякое воздействие, внешнее по отношению к данному атому, будет внешним к молекуле, частью которой является атом. Воздействие соседней молекулы на данную молекулу будет внешним фактором как по отношению к этой молекуле, так и по отношению к составляющим ее атомам. Воздействие одного атома молекулы на другой ее атом будет внешним по отношению к этому атому, но внутренним по отношению к молекуле в целом. При движении в глубь материи относительная роль внешних факторов в определении механического движения соответствующих объектов будет возрастать.

Выясним теперь изменение относительной роли внешних факторов в обусловливании физических свойств объектов при переходе от макроуровня к микроуровню. Хотя при переходе от макроскопических объектов к микроскопическим число внешних связей возрастает, однако влияние их на физические свойства уменьшается. Кусочек льда, например, при нагревании до 0°С превращается в воду, т. е. в другое качественное состояние, но при этом молекулы воды имеют ту же скорость своего механического движения. Достаточно большое внешнее воздействие может раздробить камень на части, превратить его в порошок, однако молекулы при этом изменяют свое механическое движение незначительно. Существует целый ряд других внешних воздействий, которые сравнительно легко преобразуют физические свойства макроскопических тел, но не изменяют физических свойств молекулы. Для того чтобы разложить молекулу воды на атомы водорода и кислорода, необходимо подвергнуть водяные пары нагреванию до температуры свыше 1000° С.

Физические свойства атома также определяются внутренними взаимодействиями его частей (ядра и атомные электроны). Так, способность атома вступать в химическое соединение с другими атомами обусловливается электронами, занимающими внешнюю электронную оболочку атома. Атомное ядро представляет сложную, слабо поддающуюся внешним воздействиям систему. Еще более имманентный характер носят физические свойства элементарных частиц. «Раздробить» электрон или протон до сих пор не удалось. Сильные столкновения элементарных частиц вызывают не дробление их, а образование новых частиц, их взаимопревращение. Свойства элементарных частиц — масса, заряд, спин и другие необходимо связаны с самими частицами. Если массу макроскопического тела можно уменьшить, не изменяя качества самого тела, то нельзя уменьшить собственную массу элементарной частицы, не нарушая ее качества. Далее, если для макроскопических тел вращение вокруг собственной оси не является неотъемлемым свойством, то для элементарных частиц спин нельзя ни увеличить, ни уменьшить. Спин, подобно массе, заряду, представляет свойство, необходимо присущее элементарным частицам.

Итак, при переходе от макромира к микромиру существуют две противоположные тенденции в изменении соотношения между внутренними и внешними факторами: с одной стороны, происходит увеличение относительной роли внешнего и уменьшение роли внутреннего в обусловливании механического движения объектов, с другой — увеличение роли внутреннего и уменьшение роли внешнего в определении физических свойств объектов.

4. Причинность и связь состояний

Рассматривая поведение какого-либо объекта определенного структурного уровня материи, мы можем в общем случае выделить два типа разных отношений: взаимодействие данного объекта с другими объектами и отношение разных состояний одного и того же объекта. Очевидно, что это разные отношения.

Взаимодействие объекта с другими телами вызывает его изменение и поэтому является причиной. В результате взаимодействия объект, вообще говоря, изменяется, т. е. переходит из одного состояния в другое. Связь состояния объекта в данный момент с состоянием объекта в последующий момент времени резюмируется в категории связи состояний. Связь, например, между взаимодействием камня с солнцем, вызывающим нагревание первого, является причинной связью. Переход из состояния с меньшей температурой в состояние с большей температурой выражается при помощи категории связи состояний.

Причинность выражает тот механизм, который вызывает изменение вещи, явления. Причина носит динамический (силовой) характер и выражается во взаимодействии тел. Состояние же тела в данный момент хотя и влияет на состояние этого тела в последующий момент времени, но эти влияния не носят силового характера. Состояние тела в данный момент не может динамически воздействовать на его будущее, потому что оно еще не существует, но оно не может воздействовать и на прошлое, так как прошлое уже не существует.

Познание причины отвечает на вопрос об источнике движения, изменения вещи, почему произошло явление. Познание же связи состояний описывает лишь результат движения. Знание причинной связи дает объяснение явлению, знание же связи состояний дает лишь феноменологическое описание его изменения во времени.

Разграничение понятий причинной связи и последовательности состояний вводится в кибернетику, хотя и выражается это в других терминах. Там вводят понятие оператора, операнда, образа, перехода, преобразования^[14]. Объект, испытывающий какое-либо действие, называется операндом. Сам действующий фактор называется оператором, а то, во что превращается операнд в результате действия оператора, называют образом. Вызванное оператором изменение состояния операнда называют переходом. Переход определяется начальным и конечным состоянием операнда. Нетрудно видеть, что оператор, понимаемый как реальное физическое воздействие, есть причина, переход есть следствие. Отношение между начальным и конечным состояниями операнда есть связь состояний.

В кибернетике оперируют с понятием множества переходов для множества операндов, которое называется преобразованием. Важно подчеркнуть, что преобразование может быть задано не указанием физической причины изменений, а заданием начальных и конечных состояний операндов данного множества. Это позволяет описать изменение вещей, абстрагируясь от рассмотрения реальных физических причин.

Здесь, однако, возможно возражение по поводу всеобщности разграничения понятий причинности и связи состояний. Хотя и верно, скажут нам, что понятие причинности следует разграничивать от понятия последовательности состояний для неизолированных систем, но для изолированных систем это разграничение лишено смысла, если в понятие состояния включить и силовое (динамическое) взаимодействие элементов системы. Кажется, что, описывая закономерную последовательность состояний такой системы, мы выражаем также все ее связи и взаимодействие.

При обсуждении этого вопроса следует иметь в виду, что, строго говоря, в природе не существуют абсолютно изолированные системы. Всякая реальная конечная система испытывает так или иначе внешние воздействия, которые в той или иной степени сказываются на ее поведении. Но если даже принять, что изолированные системы существуют и их динамические факторы включены в понятие состояния, то и в этом случае причинные связи не будут тождественны связи состояний.

Солнечную систему, например, мы можем с некоторой точностью считать изолированной. Рассмотрим движение планет и их спутников относительно Солнца. Под состоянием этой системы будем понимать как кинематические характеристики (положение, скорость), так и динамические факторы (гравитационное взаимодействие). Зная состояние этой системы в некоторый данный момент, мы можем определить ее состояние в любой будущий момент времени. Все это так. Но и в этом случае, отвечая на вопрос, почему эта планета, имеющая в данный момент определенное положение и скорость, изменяет направление и скорость своего движения, мы должны указать гравитационное взаимодействие планеты с Солнцем и другими телами Солнечной системы, которое, согласно Ньютону, и обусловливает это изменение движения планеты. Этим самым мы вычленяем из всей совокупности связей причинную зависимость между гравитационным взаимодействием тел Солнечной системы и изменением их движения. Эта причинная зависимость не сводится к последовательности состояния системы, если даже включим в понятие состояния динамические факторы. Хотя состояние системы в данный момент и зависит от состояния системы в предшествующий момент времени, однако эта связь не носит силового, динамического фактора. Данное состояние тела не может физически воздействовать на прошлое состояние этого тела. Тогда как причинное воздействие может передаваться от настоящего к будущему при помощи других материальных объектов, являющихся носителями причинного воздействия. Далее, если связь состояний всегда выражает отношение разных временных сечений одной и той же системы, то причинное отношение, в данном случае отношение между гравитационным взаимодействием и ускорением тяготеющих масс, может выражать, согласно концепции дальнодействия, одновременно существующие явления (взаимодействие и соответствующее ускорение) или связь этих явлений с некоторым запозданием в развитии эффекта по сравнению с действием причины согласно концепции близкодействия. Одним словом, в случае динамического обобщения понятия состояния оказывается возможным установить различие между причинностью и связью состояний и для изолированных систем.

Для науки и практики важно знать не только причину явления, но связь состояний этого явления, закон, по которому оно переходит из одного состояния в другое. Познание законов изменения состояний вещи во времени позволяет предсказывать будущее состояние, если известно состояние вещи в данный момент времени. Например, зная закон изменения состояния летящего снаряда и зная его состояние в начальный момент вылета из ствола орудия, мы можем предсказать точку, которую поразил снаряд. Связь состояний летящего снаряда зависит от причин, вызывающих это движение. Если будут изменяться эти причины, то будет изменяться и связь состояний.

Плодотворность разграничения понятий причинности и связи состояний признают А. А. Соколов, Л. И. Сторчак, Я. Ф. Аскин и другие^[15]. На основе разграничения причинности и последовательности состояний польский философ В. Краевский проводит интересный, содержательный анализ понятия причинной связи^[16].

Разграничение причинности и связи состояний эффективно используют в своих исследованиях проблемы детерминизма польский философ З. Августинек^[17] и болгарские философы А. Поликаров^[18] и Г. Братоев^[19].

Следует различать объективное состояние вещи от отражения этого состояния в сознании, в частности в научном познании. Под объективным состоянием вещи следует понимать совокупность всех свойств вещи. Иначе говоря, объективное состояние вещи есть совокупность ее количественных и качественных определенностей.

Каждая вещь представляет собой бесконечную совокупность свойств, внутренних процессов. Например, реальный шар обладает не только массой, координатами и скоростью, но и температурой, упругостью, теплопроводностью, электропроводностью, отражательной и поглощательной способностью, химическим составом, движением молекул, атомов, элементарных частиц и т. д. Поэтому для выражения состояния вещи необходимо, вообще говоря, бесконечное число переменных. Однако исчерпать их в каждый момент развития человеческого знания было бы невозможно. Но оказывается, что при решении многих задач вовсе нет нужды учитывать всю бесконечную совокупность свойств вещи. Дело в том, что не все факторы, присущие вещи, одинаково важны для выяснения данного поведения вещи. Например, для определения поведения вощи как механического объекта, перемещающегося в пространстве, существенны одни факторы, для определения поведения вещи как проводника электричества существенны другие факторы.

На основе этого мы можем абстрагироваться от бесконечного числа несущественных свойств и считать, что вещь обладает лишь конечным числом существенных в данном отношении факторов. Несущественным свойствам мы можем придать любое значение, в частности считать, что они отсутствуют, так как они не сказываются или почти не сказываются на остальных свойствах вещи. Так, мы приходим к представлению об идеализированном образе вещи, обладающем конечным числом свойств и конечной структурой.

В классической механике вводится представление о материальной точке, абсолютно упругом теле, абсолютно твердом теле. В квантовой механике оперируют понятием элементарной частицы, обладающей массой, зарядом, спином и т. д., но не имеющей пространственных размеров. Хотя в природе не существует ни точки, ни абсолютно упругого тела, ни точечного электрона и других идеализированных объектов, однако эти представления отражают реальные вещи и их отношения.

Для каждого определенного свойства в науке вводятся те или иные характеристики. В физике особо важную роль играют численные характеристики существенных свойств вещи в данном отношении. Поэтому в физике под состоянием вещи понимают совокупность численных характеристик этих свойств. В классической механике, например, состояние материальной точки определяется при помощи координат и скоростей (всего шесть параметров). Состояние абсолютно твердого тела выражается указанием его координат, центра тяжести, углами Эйлера и соответствующими скоростями (всего 12 параметров). Состояние электромагнитного поля в классической электродинамике Максвелла характеризуется напряженностью электрического и магнитных полей. Состояние газа в классической термодинамике характеризуется температурой, давлением и объемом. Своими величинами характеризуется состояние химических объектов: молекул, атомов, радикалов и ионов.

В результате абстрагирования от несущественных факторов объективного состояния вещи создается возможность выразить в науке ее состояние с помощью конечного числа понятий и переменных.

Резюмируя сказанное, отметим:

1. При выяснении понятия каузальности следует различать причинную связь и связь состояний.

2. Причинная связь есть одна из форм отношения различных вещей, частей, элементов.

3. Связь состояний есть отношение различных состояний одной и той же вещи, системы, целого.

Динамические связи и взаимодействия вещей материального мира определяют структуру пространства. Эволюция состояний материальных объектов определяет течение времени. «Анатомию» пространства следует искать в особенностях взаимодействий материальных структур. «Анатомия» времени определяется изменениями состояний материальных систем. Структура пространства-времени обосновывается причинно-следственными связями вещей, явлений реального мира.

5. Единство причинности и связи состояний

Причинность и связь состояний, будучи понятиями, отражающими различные аспекты движения, изменения вещей, взаимосвязаны друг с другом. Причинное отношение предмета определяет собой изменения состояний этого предметами, наоборот, связь -состояний того или иного предмета предполагает его определенное причинное отношение.

Если какое-либо тело находится во взаимодействии с другим телом, то оно соответственно изменяет свое состояние. Если происходит изменение во взаимодействии тел, то это сказывается на законе связи их состояний. Наоборот, изменение закона состояний тела указывает на изменение причины, обусловливающей его изменение. Например, данной механической силе, воздействующей на тело при определенных обстоятельствах, соответствует определенное механическое движение тела, т. е. определенная связь его состояний. Если меняется сила или масса тела, то соответственно меняется закон изменения состояния тела. Данному движению тела будет соответствовать определенная сила, обусловливающая это движение.

Связь между причинностью и связью состояний выражается также в том, что необходимым причинам соответствует необходимый характер связи состояний, а случайным причинам соответствует случайный характер связи состояний. Это положение имеет принципиальное значение для решения проблемы причинности в современном естествознании, поэтому его следует разобрать подробнее.

Для того чтобы вскрыть причины изменения той или иной вещи, необходимо, как уже было сказано, исследовать относительно изолированную систему, элементом которой является данная вещь. При изучении различных явлений одна и та же система может рассматриваться либо как изолированная, либо как неизолированная. Например, при грубом подсчете дальности полета снаряда система, состоящая из орудия, снаряда и Земли, может рассматриваться как относительно изолированная. При более точном подсчете необходимо учесть также взаимодействие снаряда с молекулами воздуха, космическими частицами и т. д. По мере развития науки и практики вскрываются новые типы взаимодействия вещей, оказывающиеся существенными для этих вещей и которые следует включить в систему, чтобы ее можно было рассматривать как относительно изолированную.

Каждая относительно изолированная система является материальным носителем определенных внутренних, необходимых сцеплений причин и следствий. Взаимодействие элементов частей этой системы есть причина, вызываемое этим взаимодействием изменение системы есть следствие. Причина движения, изменения относительно изолированной системы лежит внутри системы и, следовательно, имеет по отношению к ней необходимый характер.

Изменение системы взаимодействующих вещей как единого целого представляет собой последовательное прохождение различных состояний, ступеней. Например, пусть имеется система S. Эта система из начального состояния (S₀) в исходный момент времени (t₀) переходит в состояние S₁ в следующий момент (t₁), затем в состояние S₂ и т. д. Очевидно, что при неизменных обстоятельствах состоянию системы S₀ в момент времени t₀ соответствует одно, и только одно возможное состояние системы S₁ в последующий момент t₀ + Δt Если же предположить, что одному и тому же начальному состоянию системы S₀ при одинаковых обстоятельствах соответствует не одно, а несколько возможных состояний системы (S₁, S₂, …, S_i) в какой-то определенный момент времени (t_n), то мы должны признать, что одной и той же причине при неизменных обстоятельствах соответствуют различные эффекты, что противоречит представлению о необходимости причинных связей. Ведь определенной причине (в данном случае внутреннему взаимодействию частей системы) при фиксированных обстоятельствах соответствует необходимая связь состояний.

Если каждому определенному начальному состоянию системы при неизменных условиях соответствует одно, и только одно состояние системы в последующий момент времени, то начальное состояние системы при неизменных обстоятельствах с необходимостью обусловливает в любой последующий момент времени всю ее дальнейшую историю. Эта необходимая связь между состояниями, стадиями движения относительно изолированной системы есть результат действия внутренних, необходимых причинно-следственных связей. Необходимая связь между состояниями существует, например, у механической системы материальных точек, находящейся в фиксированных внешних условиях. Однако наличие необходимой связи между состояниями не является исключительным свойством механических систем. Эта форма связи состояний присуща самым разнообразным явлениям реального мира (тепловым, электромагнитным и т. д.). Признание существования необходимой связи состояний у того или иного объекта не является механицизмом. К механицизму приводит утверждение, что все связи реального мира, в том числе связь состояний, могут быть выражены при помощи понятий и законов какого-нибудь одного раздела науки, например механики, термодинамики или теории электричества.

Необходимая связь между различными состояниями, стадиями движения одной и той же системы обусловливается необходимыми причинно-следственными связями. Но причины, вызывающие изменения того или иного объекта, могут быть по отношению к этому объекту и его условиям не только необходимыми, но и случайными. Случайные изменения объекта тоже причинно обусловлены, по было бы ошибкой отождествлять их с действием внутренней, необходимой причины по отношению к данной совокупности условий. Действию случайных причин соответствует случайная связь состояний, характер которой зависит от характера случайных причин.

Отрицание причинности приводит к отрицанию необходимой связи состояний. Но отрицание необходимой связи состояний движения, изменения того или иного объекта не означает отрицания причинности. Начальное состояние объекта будет с необходимостью определять движение, изменение этого объекта в будущем лишь в том случае, если объект и его внешние условия представляют конечную, относительно изолированную систему, свободную от внешних случайных воздействий. Если же объект не представляет собой такой системы и испытывает внешние воздействия от случайных причин, то тогда движение объекта будет причинно-обусловленным, но оно не будет с необходимостью определяться начальным состоянием объекта.

Если пренебречь слабым взаимодействием Солнца и планет со звездами, то Солнечная система может рассматриваться как относительно изолированная система, в которой движения тел обусловлены их внутренними взаимодействиями. Необходимые, внутренние причины обусловливают движение тел Солнечной системы относительно Солнца так, что связь состояний этой системы в некоторый данный момент времени однозначно определяет состояние этой системы в любой момент в будущем. Существование необходимой связи состояний позволяет предсказывать конфигурацию Солнечной системы в будущем, если известно ее состояние в настоящем. На этом основано предсказание солнечных и лунных затмений, предсказание движения планет и т. д.

Возьмем теперь пример из другой области. Броуновская частица, находящаяся во взвешенном состоянии в какой-либо жидкости, не может рассматриваться как относительно изолированная система, так как она испытывает случайные воздействия соударяющихся с нею молекул жидкости. В результате воздействия этих случайных факторов связь состояний броуновской частицы носит хаотический характер. Ее начальное состояние не определяет однозначно ее состояние в последующий момент. Из данного состояния частица может перейти в любое из огромного числа возможных состояний, соответствующих возможным воздействиям на частицу. Конечно, при движении частицы реализуется одна из этих возможностей в зависимости от случайных воздействий. Хотя связь состояний броуновской частицы носит случайный характер, однако это не означает, что ее движение причинно не обусловлено. Движение частицы обусловлено ее взаимодействием с окружающими молекулами.

В соответствии с объективной природой причинных связей и особенностями человеческого познания существуют разнообразные способы для отражения этих связей. В одних случаях причинные связи выражаются в форме качественных законов. Например, все металлы при нагревании в определенных условиях изменяют свой объем. В других случаях законы выражают зависимость между количественными характеристиками причины и следствия. Отражение количественных характеристик причинной связи может быть как в форме закона однозначного (динамического) типа, так и статистического типа. Однозначная связь причины и следствия может быть выражена посредством однозначной функции, в которой независимая переменная обозначает причину, а зависимая переменная — следствие.

Математическое выражение причинной связи в форме функциональной зависимости имеет тот недостаток, что в нём затушевывается генетическая связь между причиной и следствием. Причина производит следствие, но следствие не производит свою причину. В математической же функции изменению х соответствует изменение у и, наоборот, изменению у соответствует изменение х. Иначе говоря, если у рассматривается как функция x, то и х может рассматриваться как функция у. Возьмем, например, закон Бойля-Мариотта для идеальных газов. Согласно этому закону, для данной массы газа (m) при постоянной температуре (T) давление газа (р) меняется обратно пропорционально его объму (v):

Р = const/v (при данных m и T).

Эта функциональная зависимость оказывается справедливой для всех видов изменений объема и давления газа при постоянных массе и температуре, однако она ничего не говорит нам о том, изменение какой величины вызывает изменение другой. Чтобы вскрыть генетическую связь явлений, необходимо проанализировать реальные условия, вызывающие то или иное изменение газа. Когда поршень цилиндра, в котором находится газ, движется вверх, тогда увеличение объема является причиной уменьшения давления газа. В течение этого процесса изменение давления и объема определяется указанной функциональной зависимостью, однако она не выражает еще активности причины.

Если условия того или иного процесса являются не необходимыми, а случайными, т. е. могут быть одними, а могут быть и иными, то в этом случае причинно-следственные связи отражаются при помощи статистических методов. В статистических методах выражается величина вероятности появления того или иного следствия при совокупности случайных условий или связь между вероятностью появления данной совокупности случайных условий и вероятностью возникновения соответствующих результатов. Например, условия, определяющие движение однородной монеты, бросаемой при игре в герб и решку (сила бросания, начальное положение монеты, сопротивление воздуха и т. д.), обусловливают появление герба с вероятностью, равной 1/2. Случайный характер данного следствия объясняется случайным характером совокупности условий, его обусловливающих.

При помощи математической функции можно отразить не только причинную связь, но и связь состояний тех или иных объектов. Для этого необходимо обычно решить некоторые дифференциальные уравнения, связывающие параметры, характеризующие изменение состояний системы во времени при данных условиях.

Теорию движения системы, которая позволяет по состоянию этой системы в некоторый начальный момент времени предсказать ее состояние в любой будущий момент времени, в физике называют динамической. Когда построена динамическая теория той или иной системы, то обычно говорят, что имеет место лапласовский детерминизм. Саму систему в этом случае также называют динамической или детерминированной. Детерминированность системы в этом смысле слова означает, что начальное состояние системы однозначно определяет всю ее дальнейшую историю.

Динамическую теорию движения того или иного предмета можно построить лишь тогда, когда данный предмет вместе с взаимодействующими с ним телами образует относительно изолированную систему, свободную от действия случайных причин. «…Закон причинности в его классической форме, — пишет В. Гейзенберг, — может быть определен, согласно его сути, только для замкнутых (т. е. изолированных. — Г. А.) систем»^[20]. Однако и в этом случае мы будем иметь лишь возможность для построения динамической теории предмета. Для того чтобы эту возможность превратить в действительность, необходимо: а) познать закон изменения величин, характеризующих состояние предмета при данных условиях, б) знать точно величины, характеризующие состояние предмета в начальный момент времени.

При выполнении этих онтологических и гносеологических условий мы можем построить динамическую теорию движения предмета. В тех случаях, когда выполняется первое условие, но не выполняется последнее, мы можем утверждать, что состояние предмета в данный момент необходимо определяет его состояние в будущем, однако мы не можем предсказывать наступление будущего вследствие недостаточности нашего знания на том или ином этапе развития науки и практики. Движение тел Солнечной системы было детерминировано и до открытия законов Ньютона, но люди научились точно предсказывать движение планет лишь после открытия этих законов.

Во многих разделах естественных и технических наук бывает трудно или даже невозможно на современном этапе их развития достаточно точно определить данные, характеризующие начальное состояние динамической системы, а также испытываемые ею внешние воздействия. При стрельбе, например, из орудия мы можем определить угол прицеливания в момент выстрела с весьма ограниченной точностью. То же самое можно сказать о начальной силе давления пороховых газов, о начальной скорости полета снаряда, об атмосферных условиях и т. д. В таком случае предсказание движения снаряда будет неизбежно неточным. Конечно, можно было бы пойти по пути последовательного уточнения исходных данных и восстановления динамической картины движения. Однако существует другой способ описания поведения динамических систем, который все более внедряется в современную науку. Это статистический метод.

Вместо того чтобы динамически описывать поведение системы путем последовательного увеличения точности исходных данных, мы можем рассмотреть поведение множества независимых динамических систем, идентичных данной и отличающихся друг от друга лишь начальными и граничными условиями, которые изменяются в соответствующих пределах. По поведению этого ансамбля систем судят о свойстве данной системы. Поведение ансамбля отражается при помощи методов теории вероятностей, с помощью которых можно выразить вероятности тех или иных значений параметров, определяющих состояние систем. Далее оказывается возможным найти некоторые интегральные уравнения, которые связывают распределение вероятностей в некоторый данный момент с распределением вероятностей в будущем. Вид этих уравнений основывается на определенных представлениях о свойствах соответствующих динамических систем. Так, на основе синтеза динамического и статистического подхода описывается поведение динамической системы, начальные и граничные условия которой недостаточно точно известны.

Хотя к статистическим методам описания поведения динамических систем прибегают тогда, когда не обладают достаточной информацией о ее поведении, однако обоснование самой статистики требует определенных представлений о внутренних необходимых свойствах этой системы. Статистика, отражающая поведение вращающегося волчка, отличается от статистики, выражающей изменение атмосферных явлений вследствие различных их внутренних свойств.

Далее. Если не выполняются онтологические условия построения динамической теории поведения системы, т. е. когда система и ее условия испытывают воздействие случайных факторов, то связь состояний предмета в настоящем и будущем не может быть выражена при помощи однозначного функционального отношения. Если случайные воздействия на систему меняются в некотором диапазоне, принимая всевозможные значения, то для выражения связи между состоянием предмета в данный момент и его состоянием в любой последующий момент времени пользуются статистическими методами. Статистические теории выражают вероятность перехода объекта из начального состояния в любое из возможных состояний. Статистические методы употребляются для отражения связи состояний системы также и в том случае, когда ее условия фиксированы, но варьируется в определенных пределах ее исходное состояние. Статистические теории в этом случае выражают связь вероятности осуществления той или иной возможности начального состояния системы с вероятностью осуществления тех или иных состояний системы в определенный момент времени. В общем, случае статистические теории движения того или иного предмета отражают совокупность его возможных движений, обусловленных вариацией в соответствующих пределах начального состояния и условий.

Несмотря на то что в статистических теориях не устанавливаются однозначные соответствия между состояниями предмета, они не противоречат признанию причинной обусловленности его движений, развития^[21]. Очевидно, что при движении предмета реализуется лишь одна возможность. Эта осуществившаяся возможность является единством возможности и действительности, представляет собой необходимый результат взаимодействия данного предмета с окружающими его телами.

Таким образом, онтологическое условие построения динамической теории движения того или иного объекта сводится к возможности рассмотрения этого объекта и взаимодействующих с ним тел в качестве некоторой изолированной системы, начальное состояние которой не варьируется, не флуктуирует.

Классическая физика, занимающаяся изучением макроскопических тел, строится на предположении о возможности изоляции вещей или систем. В области макроскопической физики изоляция предмета или системы возможна потому, что макроскопическое тело достаточно велико, чтобы можно было пренебречь малыми, несущественными воздействиями на него со стороны окружающих тел. Если макроскопическая система испытывает некоторые внешние воздействия, то, соответствующим образом расширяя систему, можно добиться, что эти внешние воздействия станут внутренними. Этот процесс расширения системы в принципе не может быть закончен, так как всякая конечная система, как бы она ни была велика, будет взаимодействовать с окружающими телами. Однако роль внешних воздействий на систему, как это показал Эддингтон, по мере ее расширения будет асимптотически приближаться к нулю^[22]. Поэтому в макроскопической области в принципе всегда можно выделить относительно изолированную систему, внешними взаимодействиями которой можно пренебречь.

В области микрофизики, вследствие малости микрообъектов и конечности кванта действия, мы, по-видимому, не можем изолировать микрообъект или конечную систему микрообъектов в такой же степени, как это было возможно в сфере макроскопической. Каждая микрочастица взаимодействует прямо и опосредованно со всеми остальными частицами мира. Поэтому состояние любой микрочастицы, строго говоря, зависит не только от ее внутренней структуры, но и от огромного числа внешних воздействий, имеющих по отношению к рассматриваемому объекту случайный характер.

Если бы мы попытались рассмотреть поведение системы, состоящей из всех взаимодействующих частиц мира, то хотя такая система может и быть онтологически детерминированной, однако для такой системы мы не смогли бы определить ее начальное состояние и внутренние взаимодействия, обусловливающие ее эволюцию. Для описания такой системы мы неизбежно должны были бы прибегнуть к статистическим методам.

Вряд ли имеется серьезное основание для надежды, что ближайшее развитие науки откроет возможность для построения детерминистической в классическом смысле теории микропроцессов, так как с проникновением в глубь материи роль случайностей в определении механического движения возрастет, а возможность абстрагирования от всеобщего универсального взаимодействия уменьшится. Скорее всего следует ожидать, что с проникновением в глубь материи роль статистических методов в науке будет возрастать.

Вопрос о природе статистических законов квантовой физики будет специально рассмотрен в последующих главах данного труда.

1. Дж. Вебер. Общая теория относительности и гравитационные волны. М., 1962, стр. 247. ↑
2. Обстоятельный анализ понятия «взаимодействие» проведен в статье Б. С. Украинцева «О сущности элементарного отображения». — «Вопросы философии», 1960, № 2, а также в его монографии «Отображение в неживой природе». М., 1969, гл. 1. ↑
3. В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 18, стр. 160. ↑
4. Дж. Ст. Милль. Система логики силлогистической и индуктивной. М., 1914, стр. 299. ↑
5. См. М. Ферворн. Вопрос о границах познания. М., 1909, стр. 14. ↑
6. Цит. по: Э. Мейерсон. Тождественность и действительность. СПб., 1912, стр. 2. ↑
7. Н. Бор. Атомная физика и человеческое познание. М., 1961, стр. 22. ↑
8. Согласно современным физическим представлениям, масса инертная и масса гравитационная количественно равны. ↑
9. В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 29, стр. 160. ↑
10. А. Пуанкаре. Последние мысли. Пг., 1923, стр. 12. ↑
11. С. Швебер. Введение в релятивистскую квантовую теорию поля. М., 1968, стр. 23. ↑
12. См. Э. Нетер. Инварианты любых дифференциальных выражений. — «Вариационные принципы механики». М., 1959, стр. 605. ↑
13. См., например, Н. П. Дубинин. Проблемы радиационной генетики. М., 1961. ↑
14. См. У. Р. Эшби. Введение в кибернетику. М., 1959, стр. 23—42. ↑
15. См. «Вестник АН СССР», 1962, № 3; Я. Ф. Аскин. Проблема времени. М., 1966, стр. 133. ↑
16. См. В. Краевский. Проблема онтологической категории причины и следствия. — «Закон, необходимость, вероятность». М., 1967. ↑
17. См. 3. Августинек. Физический детерминизм. — Там же. ↑
18. А. Поликаров. Относительност и кванти. — «Философски проблеми на съвременната физика». София, 1963. Для обозначения последовательности состояний некоторого процесса А. Поликаров впервые ввел термин «режим» (см. А. Поликаров. Принцип причинности в современной физике. Гос. соф. унив., фил.-ист. фак., т. 47, 1, 1950—1952). ↑
19. Г. Братоев. Въерху отношение то на квантовата механика към принципа а причинността. — «Българска Академия на науките, Известия на института по философия», т. VII. София. ↑
20. В. Гейзенберг. Физические принципы квантовой теории. Л.-М., 1932, стр. 51. ↑
21. См. Л. С. Монин. О двух формах выражения причинности. — «Вопросы философии», 1959, № 4. ↑
22. См. А. С. Эддингтон. Пространство, время и тяготение. Одесса, 1923. ↑