Основные идеи в творчестве Макса Планка
В канун XX в., за две с небольшим недели до окончания 1900 г., в Берлинском физическом обществе собралась сравнительно небольшая группа физиков, чтобы обсудить один, казалось бы, весьма специальный вопрос, имеющий интерес только для узкого круга лиц, занимающихся спектроскопией, — вопрос о теоретическом истолковании закона распределения энергии в спектре абсолютно черного тела. Доклад на эту тему сделал 42-летний профессор теоретической физики Берлинского университета Макс Планк. Он развил соображения, которые давали физическое истолкование найденной им же за восемь недель до этого формулы, показавшей зависимость интенсивности излучения абсолютно черного тела от температуры тела и длины волны излучения. Хотя в этом докладе М. Планк ясно указал, что его объяснение строится на новых, удивительных допущениях, порывающих с общепризнанными представлениями, ни он сам, ни его слушатели в тот момент не могли оценить в полном объеме значение сделанного им шага. Можно было думать, что речь идет о какой-то частной гипотезе, имеющей отношение к одному в общем небольшому разделу физики и давшей положительный результат только в нем.
В действительности же оказалось, что этот доклад и содержащаяся в нем гипотеза ознаменовали начало новой эпохи в развитии физической науки и всего естествознания в целом, вызвав решительный переворот в основных естественнонаучных представлениях. Так началась эпоха квантовой теории, выдающееся естественнонаучное, философское и практическое значение которой ныне общеизвестно. Возникновение квантовой теории навсегда связано с именем Макса Планка. Каждый, кто теперь хочет познакомиться с наиболее фундаментальными идеями современного естествознания, не может поэтому так или иначе не коснуться существа главных работ этого замечательного ученого, исследовательская деятельность которого оказала неоценимую услугу познанию природы.
Но М. Планк никогда не ограничивался рассмотрением чисто профессиональных, специальных физических проблем. На протяжении всей своей многолетней жизни (23 апреля 1858 г. — 4 октября 1947 г.) он глубоко интересовался общими, коренными проблемами теории познания и часто выступал с докладами, лекциями и статьями по этим вопросам, откликаясь на самые жгучие запросы современности.
На его глазах достраивалось здание механистических представлений в естествознании, казалось вот-вот уже готовых праздновать свою окончательную победу. Но он же был свидетелем и их краха — и притом не пассивным свидетелем, а активным участником раскрытия несостоятельности механического мировоззрения. При его жизни входили в моду в определенных кругах естествоиспытателей и философов воззрения Э. Маха. Он видел и то, как они постепенно утрачивали приобретенное однажды влияние, чему он сам в немалой мере посодействовал. Не без его активной помощи канула в Лету нашумевшая в свое время энергетика В. Оствальда. Когда из зерна, посеянного им в 1900 г., выросла современная квантовая механика и было выдвинуто статистическое истолкование так называемой волновой функции, ряд физиков — и среди них очень крупные, — неосновательно ссылаясь на это статистическое истолкование, провозгласили, что отныне в науке навсегда покончено с причинностью. В ответ на это М. Планк решительно выступил против индетерминистических воззрений, не боясь показаться кому-либо ретроградом или реакционером в науке. Не раз М. Планк возвращался к сложнейшему и очень важному вопросу о путях познания мира, об общих путях развития науки, высказывая очень интересные и глубокие мысли.
Конечно, не всё в этих выступлениях М. Планка правильно и сохранило свое значение; на ряде высказанных им соображений лежит печать того времени. Но это был неустанный, непреклонный борец за подлинно научное мировоззрение. Его борьба — одна из поучительных страниц в истории естествознания и философии, сохранившая во многом свое значение и сейчас. То, что было главным в этой борьбе, составляет вклад в развитие материализма и диалектики.
1. Проблемы теоретической физики
Макс Планк был физиком-теоретиком. Лишь однажды, еще в юности, он работал как физик-экспериментатор. Он тогда изучал свойства платиновых пластинок как полупроницаемых перегородок, пропускающих одни вещества и задерживающих другие. Найденное им свойство нагретых платиновых пластинок — пропускать водород, задерживая другие газы, — нашло впоследствии многообразные практические применения. Высоко оценивая роль эксперимента в физике, как и во всем вообще естествознании, о чем он много раз говорил в своих устных и печатных выступлениях, М. Планк свои силы всецело сосредоточил на решении проблем теоретической физики.
Интересы М. Планка охватывают широкий круг вопросов. Ему принадлежат работы по теории термоэлектричества, осмотического давления, диффузии и электролиза, по вопросам термохимии, акустики, теории электромагнетизма (математическим основам максвелловской теории электричества и магнетизма, испусканию и поглощению электромагнитных волн), по металлооптике, кинетической теории газов и ряду вопросов статистической физики, общей динамике тел, движущихся со скоростью, сравнимой со скоростью света (так называемой «релятивистской динамике»), и т. д. Но над всем многообразием его научных устремлений доминировала его любовь к одной избранной области — термодинамике.
И именно здесь он достиг самых выдающихся результатов. Не случайно в списке его научных трудов первой стоит работа в области термодинамики. Термодинамические исследования время от времени отодвигаются на задний план, но лишь затем, чтобы снова стать в центре его внимания. При этом М. Планка занимали не какие-нибудь частные вопросы этой ветви физики, а самые ее основы, ее фундамент.
Как строгая научная дисциплина, термодинамика только-только еще складывалась. Всего лишь за 16 лет до рождения М. Планка был открыт закон сохранения и превращения энергии, легший в качестве первого краеугольного камня в фундамент учения о теплоте. Совсем незадолго до начала самостоятельной научной деятельности М. Планка был сформулирован второй закон термодинамики на основе введения нового физического понятия — понятия энтропии. Существо этого закона, как и физический смысл понятия энтропии, выражающего суть этого закона, оставалось еще во многом неясным. И именно к их анализу обратился М. Планк. Он подверг систематическому исследованию содержание второго закона («второго начала») термодинамики, выяснил физическую сущность понятия энтропии.
Р. Клаузиус, обосновывая второе начало термодинамики, исходил из положения, что теплота сама собой не может переходить от менее горячего тела к более, горячему. М. Планк пришел к заключению, что для строгого вывода второго начала необходимо раскрыть еще и другую особенность процессов передачи теплоты, а именно — особенность, характерную для тех процессов, при которых теплота не прямо, не сама собой, а в силу специально созданных условий переходит в противоположном направлении, т. е. от менее нагретого тела к более нагретому. Он глубоко изучил этот вопрос и разработал представление о «компенсации» подобных процессов, т. е. об изменениях, происходящих в телах, составляющих внешнюю среду для тел, в которых происходит такая передача теплоты. Сформулировав понятие «компенсации», М. Планк установил, что никогда и ни при каких условиях невозможно перевести теплоту от более холодного тела к более теплому без того, чтобы в природе не осталась какая-либо «компенсация» этому переходу. Он ясно показал, что процесс теплопроводности никоим образом не является обратимым. При помощи понятия «компенсации» он добивается полной отчетливости в принципиальном разделении всех вообще процессов природы на обратимые и необратимые. Стала очевидной полная ошибочность распространенного тогда понимания необратимости процессов, согласно которому необратимым является такой процесс, который не может протекать в обратном направлении. Однако дело не в том, показал М. Планк, в каком направлении идет процесс, а в том — требует ли он для своего осуществления «компенсации» или нет. Обязательность «компенсации» в необратимых процессах как раз и означает, что энтропия термодинамической системы при этих процессах неизбежно возрастает.
Оценку важности и глубины этих исследований М. Планка, может быть, легче сделать, если обратить внимание на тот факт, отмеченный самим М. Планком в его «Научной автобиографии», что даже такому выдающемуся физику-теоретику, как Кирхгоф, не было ясно, что понятие энтропии может быть отнесено не только к обратимым, но и к необратимым процессам. На этом основании он не признал исследований М. Планка. Немало было и таких физиков, которые вообще оспаривали представление о необратимости процессов передачи тепла.
Но М. Планк, не найдя вначале поддержки ни у Гельмгольца, ни у Клаузиуса, ни тем более у Кирхгофа, в полном одиночестве упорно разрабатывал полюбившуюся ему проблему энтропии и второго начала термодинамики. Саму энтропию он рассматривал, наряду с энергией, «как важнейшее свойство физической материи». При помощи этого понятия М. Планк исследовал законы физического и химического равновесия различных термодинамических систем, особенности химических реакций, свойства разбавленных растворов и т. д., получая важные научные результаты. В частности, исследования разбавленных растворов привели его к выводу, что растворенное вещество в растворе диссоциирует, т. е. его молекулы распадаются на части. Необходимо подчеркнуть, что он пришел к этому результату, не обращаясь к молекулярно-кинетическим представлениям. К этому его привело чисто термодинамическое рассмотрение свойств энтропии и понижения точки замерзания у солевых растворов. Это произошло приблизительно одновременно с появлением работ Сванте Аррениуса по теории электролитической диссоциации, в которых выдвигалась гипотеза о распаде молекул растворенного вещества на заряженные ионы. В совпадении результатов, полученных совершенно разными путями, — результатов большого научного значения — М. Планк правильно усмотрел свидетельство того, что «требования второго закона теории теплоты найдут со временем общее признание».
Не прекращая своих исследований по второму началу термодинамики, М. Планк одновременно занимался разработкой вопроса о сущности и значении первого начала — закона сохранения и превращения энергии, в результате чего появилась его книга «Принцип сохранения энергии». Внешним поводом для начала работы над ней был конкурс, объявленный философским факультетом Геттингенского университета на лучшее сочинение на эту тему и проведенный в 1887 г. Книга M. Планка получила на этом конкурсе премию и вышла в свет в том же году. Центральной задачей конкурса, как гласило извещение философского факультета, было показать, «каким образом принцип сохранения энергии может быть установлен и доказан как всеобщий закон природы». В соответствии с задачами конкурса молодой ученый, опираясь на исследования Майера, Гельмгольца, Томсона, Ленца, Гесса и других ученых, не только нарисовал общую картину открытия закона сохранения и превращения энергии, но и провел чрезвычайно большую работу по доказательству всеобщности этого закона, по уточнению самой его формулировки и выяснению особенностей различных, в то время известных, видов энергии. Следует подчеркнуть, что все эти вопросы были тогда предметом больших споров и сущность самого закона понималась часто совершенно неправильно. Так, например, Гельмгольц давал ему чисто механическую трактовку. М. Планк справедливо отклонил попытки ряда крупных ученых связать этот закон с разделявшимся ими механическим мировоззрением. Его книга сыграла чрезвычайно большую роль в утверждении закона сохранения и превращения энергии в качестве одного из важнейших законов естествознания и в выработке правильных представлений о его физической сущности.
Благодаря классическим работам М. Планка по обоснованию первого и второго начал термодинамики главные положения термодинамики в значительной мере приобрели ту ясность и строгость, которые присущи им в их современном виде. Но как ни велико научное значение этих работ Планка по основам термодинамики, они для него самого фактически послужили лишь подготовкой к еще более выдающемуся достижению.
Чтобы положения термодинамики имели всеобщий характер, на что она с основанием претендует, они должны охватывать не только процессы, происходящие в веществе, но и процессы, совершающиеся в излучении, испускаемом веществом. Естественно, что М. Планк, стремившийся к расширению сферы действия законов термодинамики, постепенно начинает все больше заниматься изучением этих процессов с термодинамической точки зрения. Так появляется ряд его статей по теории теплового излучения, испускаемого нагретыми телами. Он исследует применение понятий температуры и энтропии к тепловому излучению, изучает необратимость процессов излучения. Наконец, он подходит к вопросу о том, каков спектральный состав (спектр) теплового излучения, т. е. какова величина энергии, соответствующая определенному интервалу спектра (определенному интервалу частоты или длины волны колебаний), и как эта энергия зависит от температуры излучающего тела. Решая эту проблему, физики того времени столкнулись с принципиальным затруднением, из которого выхода никто не находил.
В чем состояло это затруднение?
Если попытаться охарактеризовать сложившуюся ситуацию наиболее наглядным образом, то можно было бы сказать так: физика не могла объяснить, почему все нагретые тела, излучая теплоту в окружающую среду, не остывают бесконечно вплоть до абсолютного нуля, а более или менее скоро приходят в состояние теплового равновесия с другими телами и с излучением, приобретая некоторую определенную, равную для всех этих тел, температуру. Тот факт, что любое нагретое тело приходит в состояние теплового равновесия при конечной температуре и перестает дальше остывать, всем давно хорошо известно уже из повседневного опыта. Между тем теоретическая физика вступила в резкое противоречие с этим простым и твердо установленным фактом, не видя путей к его истолкованию.
При теоретическом исследовании данной проблемы физики рассматривали тела, испускающие тепловое излучение, как системы небольших излучающих центров — микроскопических вибраторов или осцилляторов, совершающих определенные колебательные движения. Благодаря колебаниям осцилляторы испускают излучение и, теряя энергию, ослабляют интенсивность своего движения. Однако окружающее их излучение вновь побуждает их к движению, передавая осцилляторам часть своей энергии, которую они поглощают. Когда тела находятся в тепловом равновесии с излучением, количества поглощаемой и испускаемой осцилляторами энергии равны друг другу.
Согласно принципам классической физики, во всех системах, подобных, в частности, системе колеблющихся осцилляторов, находящихся во взаимодействии с полем излучения, на каждое колебательное движение (точнее: на каждую степень свободы) приходится одно и то же количество энергии; оно пропорционально абсолютной температуре. Это положение, получившее в физике название закона равномерного распределения энергии по степеням свободы, превосходно подтвердилось многими фактами и было широко использовано в теоретических исследованиях. На основании этого закона приходилось сделать вывод о том, что общее количество энергии системы, состоящей из осцилляторов и излучения, должно распределиться между ними пропорционально тому числу степеней свободы, которым обладает, с одной стороны, совокупность осцилляторов и, с другой, система колебаний излучения. Но число колебательных движений у излучения даже в конечной замкнутой области пространства, окружающей тело, бесконечно. Поэтому при тепловом равновесии тела с излучением практически вся энергия должна очень быстро уйти из тела и перейти в поле излучения, а тело, как указывалось выше, должно при этом охладиться практически до абсолютного нуля.
Расчет при этом показал, что чем меньше длина волны колебания излучения, тем большая доля энергии приходится на соответствующий ему участок спектра. Таким образом, физики приходили к выводу, что не только тела должны отдавать всю свою энергию излучению, но что в самом излучении должно происходить такое перераспределение энергии, при котором все большая часть энергии должна приходиться на долю коротковолнового участка спектра. Эту часть спектра обычно именуют ультрафиолетовой. Обнаружившуюся таким образом трудность в объяснении теплового равновесия тел с излучением, устранить которую никому не удавалось, физики назвали «ультрафиолетовой катастрофой».
М. Планк занялся исследованием этой «ультрафиолетовой катастрофы», отыскивая дефект в той цепи теоретических рассуждений, которая неизбежно приводила к результату, резко противоречащему фактам. Сначала он предпринял попытку найти единый закон, выражающий зависимость величины энергии излучения от абсолютной температуры и длины волны излучения. До этого были известны два совершенно разных закона, один из которых — закон Вина — соответствовал опытным данным только для достаточно малых длин волн (или очень низких температур), а другой — закон Рэлея-Джинса — напротив, лишь для очень длинных волн (или очень высоких температур). Для средней, основной части спектра вообще не было известно какого-либо количественно выраженного закона.
Первым замечательным успехом М. Планка в этой области и было то, что он дал точный, математически выраженный единый закон излучения, охватывающий весь спектр теплового излучения в виде одной формулы. 19 октября 1900 г. он доложил полученный результат своим коллегам по Берлинскому физическому обществу. В следующую же ночь Г. Рубенс нашел, что этот закон отвечает экспериментальным данным. Луммер и Принсгейм, вначале выдвинувшие против него возражения, затем сняли их сами, обнаружив ошибки в своих вычислениях.
Так в физику навсегда вошла знаменитая «формула Планка». Но тем самым была сделана только часть начатого дела. Оставалось самое главное — а именно: вскрыть физическую сущность найденного закона излучения, найти то принципиальное основание, благодаря которому он и осуществляется с неизбежностью в природе. Только тогда была бы полностью устранена угроза «ультрафиолетовой катастрофы», нависшей над зданием физической науки. Следует отметить, что М. Планк при получении своей формулы опирался на свои прежние термодинамические исследования, развивая их дальше применительно к новому материальному объекту — полю излучения. Особенно существенную роль при этом сыграло применение понятия энтропии, в разработку которого М. Планк сам внес очень существенный вклад, благодаря чему он владел им лучше других ученых, занимавшихся в то время проблемой излучения. На этом пути М. Планк использовал те представления о связи энтропии с вероятностью, которые интенсивно и глубоко разрабатывал другой замечательный физик, развивая идеи атомистики, — Людвиг Больцман. Между атомистикой и теорией излучения таким образом начал воздвигаться мост. И как раз это привело М. Планка 14 декабря 1900 г. к новому поразительному открытию.
Чтобы теоретически обосновать данную им же самим формулу закона излучения, М. Планк был вынужден отказаться от прежде принимавшегося допущения, что в процессах испускания и поглощения господствует абсолютная непрерывность. Напротив, он принял, что энергия микроскопических излучающих и поглощающих систем, осцилляторов, может принимать лишь дискретный ряд значений, что эти значения являются целыми кратными некоторой определенной минимальной «порции энергии» E0. Таким образом, осцилляторы могут излучать и поглощать только такие количества энергии, которые выражаются дискретным рядом величин: Е0, 2Е0, ЗЕ0, 4Е0,… nЕ0,… (n — целое число).
М. Планк нашел, что минимальная «порция энергии» данного осциллятора равна произведению частоты колебаний этого осциллятора (ν) на всегда одну и ту же постоянную величину h, имеющую размерность действия, т. е. ту же размерность, что и размерность произведения энергии на время: E0 = hν. Величину h он назвал элементарным квантом действия; впоследствии ее именовали также «постоянной Планка». Именно наличие кванта действия и обусловливает специфические отличия микроскопических материальных систем от макроскопических.
Открытие дискретности энергетических состояний излучающих и поглощающих микроскопических систем и элементарного кванта действия, обусловливающего существование в микропроцессах резко выраженной прерывности, и составляет самую большую научную заслугу Макса Планка. Выдающийся физик-теоретик Г. А. Лоренц, которому наука обязана созданием классической электронной теории, так оценил теоретический вывод закона (формулы) Планка: «его вывод навсегда останется одним из превосходнейших деяний в теоретической физике»[1].
По своей численной величине квант действия очень мал: h = 6,6234 * 10-27 эрг. сек. Именно поэтому в макроскопических процессах его роль практически сводится к нулю. Но совсем иным оказывается дело в микропроцессах, где величины, характеризующие объекты, их масса, энергия и т. п. являются очень небольшими. Здесь квант действия становится величиной, определяющей само течение явлений, их закономерности.
Можно ли дать кванту действия какое-нибудь истолкование в духе воззрений классической физики? Можно ли его, как выражался М. Планк, «ввести в рамки классической теории»? В течение ряда лет М. Планк предпринимал попытки найти такое истолкование, ввести квант действия в рамки классической физики. Но все его попытки, как и попытки некоторых других ученых, оказались совершенно безуспешными. Это означало, что физика вступила в совершенно новую, ранее неизведанную область материального мира, закономерности которой не сводятся к закономерностям классической физики. Сама формула М. Планка, в которую квант действия вошел как ее центральное ядро, явилась первой из таких закономерностей, ставших известными физикам. Из нее вытекало, в частности, что закон равномерного распределения энергии, принимавшийся классической физикой, в этой области явлений совершенно неверен.
Не был ли тем самым бесполезным труд М. Планка по «введению кванта действия в рамки классической теории»? Не является ли это трагедией ученого, совершенно напрасно потратившего много времени и сил на попытки продвинуться по неверному пути? — Нет и нет! Надо было до конца выяснить, что это действительно не удастся; не удастся в принципе, а не временно, не случайно, что, двигаясь в таком направлении, мы не раскроем новых горизонтов для физической науки. В своей «Научной автобиографии» М. Планк так пишет об этом: «Мои напрасные попытки как-нибудь включить квант действия в классическую теорию растянулись на ряд лет и стоили мне многих усилий. Некоторые мои товарищи увидели в этом своего рода трагедию. Я был другого мнения, так как победа, которую я одержал благодаря такому фундаментальному разъяснению, была превыше всего. Теперь я точно знал, что квант действия играет в физике более значительную роль, чем я был склонен вначале предполагать, и благодаря этому уяснил необходимость введения совершенно новых методов рассмотрения и вычисления при исследовании атомных проблем. Развитию этих методов, в чем я сам уже не мог больше принимать активного участия, послужили прежде всего работы Нильса Бора и Эрвина Шредингера»[2].
Вслед за этим, вместе с созданием квантовой или волновой механики, началось поистине триумфальное шествие открытого М. Планком кванта действия по всем разделам физики — повсюду, где физики доходили до вскрытия глубокой атомистической сущности исследуемых явлений. Квант действия как бы явился тем рубежом, который установил объективную границу между прежней, классической, и новой, современной физикой.
Но в то время, как М. Планк пытался понять, нельзя ли ввести квант действия в рамки классических представлений, и одновременно создавал ряд термодинамических работ, в частности по теории диссоциации электролитов, а также по теории дисперсии, на сцену вышло новое величественное обобщение — теория относительности. Макс Планк живо откликнулся на это событие и внес свой крупный вклад в развитие ее идей рядом работ, первая из которых была опубликована уже в начале 1906 г. В них М. Планк впервые показал, как нужно выразить основные уравнения динамики, принцип наименьшего действия, а также ряд физических величин, таких как импульс, масса и т. п., чтобы они удовлетворяли принципу относительности. Он установил ряд существенных закономерных связей физических величин в релятивистской механике. Рассматривая, как преобразуются важнейшие физические величины при переходе к движущимся системам отсчета, М. Планк специально уделил внимание отысканию формул преобразования термодинамических величин в теории относительности.
Макс Планк не раз говорил, что теория относительности является венцом классической физики. Это — справедливо. Но для этого венца сам Планк создал несколько крупных жемчужин, украсивших его.
В последние годы М. Планк усиленно трудился над разрешением проблемы синтеза волновых и корпускулярных представлений в атомной физике. На эту тему в 1940—1941 гг. он опубликовал три работы с одним и тем же названием: «Versuch einer Synthese zwischen Wellenmechanik und Korpuskularmechanik». Ценным в них было стремление найти внутреннюю органическую связь между резко противоречивыми сторонами микрообъектов, коренящимися в самой их сущности. Решение этой проблемы остается, однако, еще делом будущего.
Наиболее характерной особенностью М. Планка как ученого являлось его постоянное стремление к выработке единого взгляда на природу. Он всегда был одержим идеей найти во всей совокупности исследуемых физикой явлений их общую основу, то, что связывает их в нечто целое, несмотря на пестрое многообразие самих этих явлений. Вот почему он уделил исключительно много внимания таким законам природы, как закон сохранения и превращения энергии, закон энтропии, принцип наименьшего действия. Понятно поэтому, что М. Планк не мог ограничиться исследованием тех или иных отдельных проблем, как бы важны они ни были, но должен был предпринять попытку изложить с единой точки зрения всю область явлений, на которых было сосредоточено его внимание. Естественно, что на первом месте было то многообразие явлений природы, законы которых изучает термодинамика, которой он посвятил многие годы напряженной творческой работы. Так появилась «Термодинамика» М. Планка, впервые вышедшая в 1897 г. и с тех пор выдержавшая множество изданий на языках различных народов. Она отличается поразительной ясностью изложения, четкостью структуры, глубиной проникновения в сущность термодинамических явлений. Предназначенная для тех, кто впервые приступает к изучению термодинамики, она вместе с тем оказывается ценнейшим руководством и для специалистов-физиков, благодаря исключительно точному и тонкому разъяснению принципиальных положений этой отрасли физической науки, всестороннему раскрытию физического смысла каждого из ее положений. Поистине это — классическая книга, и она могла быть написана только рукой мастера, результаты которого вошли в фонд выдающихся достижений термодинамики.
До сих пор поучительно, например, рассмотрение М. Планком ряда различных толкований смысла второго начала термодинамики, неадекватных его подлинному содержанию, но несмотря на это еще продолжающих встречаться не только в популярной, но и научной литературе. Одно из подобных толкований таково: «…превращение работы в тепло совершается полностью, превращение же тепла в работу — только частично…»[3]. М. Планк кратко, но очень выразительно опровергает этот взгляд, показывая, что он не соответствует фактам. Чрезвычайно распространенным и особенно живучим оказалось истолкование второго начала термодинамики как якобы принципа «рассеяния энергии». На основе этого идеалисты провозглашали будто энергия неизбежно «рассеивается», «деградирует», ухудшает свое качество и т. п., вследствие чего мир будто бы рано или поздно придет к тепловой смерти. Провозглашение же «неизбежности» тепловой смерти вселенной служило в свою очередь оправданием для представления о том, что раз у мира есть конец, то у него должно было бы быть и начало, т. е. он должен быть некогда создан «творцом». В книге М. Планка нет явной полемики против «теории» тепловой смерти вселенной. Но он дает нечто большее: он показывает, что уже с точки зрения классической термодинамики толкование второго начала как некоего принципа «рассеяния энергии» совершенно неправильно, оно противоречит фактам и должно быть исключено[4].
Когда в здании классической термодинамики был достроен еще один этаж — создана термодинамическая теория теплового излучения, во что М. Планк внес фундаментальный вклад, он дал превосходное, итоговое для своего времени, изложение этой теории в книге «Теория теплового излучения» (первое издание в 1906 г.). Обладая теми же качествами, что и «Термодинамика», она также приобрела всемирную известность.
Огромному количеству студентов и преподавателей высшей школы было хорошо известно и 5-томное «Введение в теоретическую физику» М. Планка, представляющее собой как бы резюме основных результатов, добытых классической физикой в области механики, электричества и магнетизма, оптики и теплоты. Лаконичное, стройное, предельно насыщенное богатейшим материалом, изложенным с мудрым изяществом, оно и сейчас весьма ценно, хотя физическая наука с тех пор ушла далеко вперед. То, что в ней изложено, во многом относится к обязательному минимуму круга знаний, которыми необходимо должен владеть и современный физик.
Мы коснулись только главных направлений работы М. Планка в области физики. Не имея возможности здесь говорить о других физических проблемах, разрабатывавшихся им, перейдем к рассмотрению его трудов, связанных непосредственно с философией, с теорией познания.
2. Взаимоотношение естествознания и философии
О никогда не угасавшем глубоком интересе М. Планка к философским проблемам говорит вся его научная деятельность. Даже в моменты напряженных изысканий в специальных областях физики он находил время для размышлений над этими проблемами. Его интерес к философским проблемам с годами все возрастал и он стал особенно значительным в период революционной ломки научных понятий в физике в начале XX в., которой воспользовались различные школки идеалистической философии для провозглашения «краха материализма». М. Планк не только не был на стороне этих школок, но решительно выступил против них, особенно против одной из них, представлявшей тогда наибольшую опасность для развития естествознания вследствие своей наукообразной формы и претензий стать идейным вождем естествознания, а именно — против махизма.
Прежде чем обратиться к вопросу, почему и как М. Планк боролся против махизма, посмотрим, как он понимал соотношение между наукой о природе и философией. Рассматривая по существу философию как мировоззрение, М. Планк неоднократно подчеркивал огромное значение мировоззрения для естествознания. Особенно важную роль оно, по его мнению, играет в работе естествоиспытателей в те периоды, когда наука, накопившая множество новых экспериментальных фактов, не может еще теоретически овладеть ими, раскрыть их необходимые связи, обнаружить единую сущность различных явлений и мысль естествоиспытателей блуждает среди многих противоречивых гипотез. «Но чем запутаннее становится множество новых фактов, — подчеркивал М. Планк в своем докладе «Отношение новейшей физики к механистическому мировоззрению», — чем пестрее разнообразие новых идей, тем настоятельнее чувствуется снова потребность в объединяющем миросозерцании»[5]. Почему это так? Кажется, что все дело заключается просто в том, чтобы тот или иной ученый нашел, наконец, более удачную, чем у других, гипотезу, касающуюся сугубо специальной естественнонаучной стороны дела и никак не связанной с мировоззрением. М. Планк считает, что сложный процесс развития научного знания так упрощенно понимать нельзя. Сама гипотеза, как показывает он, может помочь правильной постановке вопросов и получить широкое применение только благодаря соответствующему объединяющему научному мировоззрению. «Это стремление к объединяющему мировоззрению имеет огромное значение не только для физики, но и для всего естествознания, так как переворот в области физических принципов не может остаться без воздействия на все остальные естественные науки»[6].
Таким образом, в движении естествознания вперед М. Планк отводил весьма важную роль мировоззрению, философии. В речи «Новые пути физического познания» он говорил: «не следует думать, что можно даже в самой точной из естественных наук продвинуться вперед без всякого миросозерцания»[7]. Еще резче и отчетливее он выразил ту же мысль о необходимости связи естествознания с философией в работе «Физическая закономерность в свете новых исследований»: «Бывали времена, когда философия и естественные науки противостояли друг другу чуждо и неприязненно. Эти времена давно миновали. Философы поняли, что нельзя предписывать естествоиспытателю методы и цели его работы, а естествоиспытатели уяснили себе, что исходный пункт их исследований лежит не только в восприятиях органов чувств, и что естественные науки не могут обойтись без философии»[8]. Высоко оценивая роль философии в развитии науки о природе, М. Планк здесь же высказывает пожелание внимательно изучать воззрения и идеи великих философов.
Мысль о том, что естественные науки не могут обойтись без философии, проходит красной нитью через всю научную деятельность Планка. С ее защитой и обоснованием он выступал в самые различные периоды своей жизни. Но Планк ясно видел и другую сторону в отношениях между естествознанием и философией. Так, в вышеназванной работе «Физическая закономерность в свете новых исследований» подчеркивается, что бурное развитие физики приведет не только к дальнейшему открытию новых явлений природы, но и к проникновению в тайны теории познания. В докладе «Физика в борьбе за мировоззрение» мы снова читаем: «Мировоззрение исследователя будет всегда определять направление его работы»[9]. Но здесь же М. Планк специально останавливается и на вопросе о том, что может физика дать для выработки научного мировоззрения. Ее вклад состоял уже в том, напоминает он, что физика нанесла смертельный удар многочисленным религиозным догмам. Но главное воздействие на мировоззрение со стороны физики состоит не в этом негативном влиянии, а в положительном вкладе в понимание природы. Тем, кто исследует развитие мировоззрения, М. Планк напоминает, что «физика может предоставить оружие в борьбе за мировоззрение, и притом очень острое оружие»[10].
Если тщательно взвесить все высказанное М. Планком о взаимоотношении естествознания и философии, то мы увидим, что, по его мнению, центральным пунктом, в котором философия оказывает помощь естествознанию, является вопрос о реальности внешнего мира и его закономерностей. Планк при всяком удобном случае, во множестве своих выступлений, считал необходимым напомнить своим слушателям и читателям, что коренной предпосылкой научного познания является безусловное признание объективной реальности внешнего мира и его закономерностей. Вот только несколько из его высказываний по этому поводу: «В основе теоретической физики лежит принятие существования реальных, не зависящих от чувственных ощущений, процессов»[11]. «Эта твердая ничем непоколебимая вера в абсолютную реальность природы является непосредственно данной и само собой разумеющейся предпосылкой работы исследователя… Реальный мир в абсолютном смысле не зависит от отдельных личностей, не зависит даже от всего человеческого мышления…»[12]. «История физики показывает нам, что эта последняя, неизмеримо более трудная задача (т. е. построение физической теории. — И. К.) всегда разрешалась лишь на основании принятия реального, независимого от человеческих чувств мира, и не может быть никакого сомнения, что и в будущем это так и останется»[13]. «Наука принуждена признать существование закономерности в природе основным постулатом или предварительным условием всего ее дальнейшего развития»[14].
Ясность и категоричность этих, как и множества других подобных, суждений М. Планка с полной определенностью свидетельствует о необходимости связи с какой философией он все время говорил. Такой философией является материалистическая философия, хотя М. Планк нигде ее так не называет; порой он именует ее «здоровым миросозерцанием» или «реализмом», иногда «метафизикой». Он и ценит такую философию как раз за то, что она обосновывает фундаментальную предпосылку существования науки, не приняв которую наука сама себе подписала бы смертный приговор. Поэтому он не оставляет без критики даже то, что могло бы всего лишь посеять сомнение в справедливости указанной предпосылки. Повод для таких сомнений он правильно усмотрел в «теории иероглифов», развивавшейся в свое время Г. Гельмгольцем — учителем Планка, лекции которого по теоретической физике он слушал в Берлинском университете. Выступая с той же самой кафедры, с какой некогда выступал Гельмгольц с изложением этой своей теории, М. Планк, сохраняя чувство глубокого уважения к учителю, тем не менее решительно возражал ему в своем докладе «Новые пути физического познания» в 1913 г. Повторив кратко суть соображений Гельмгольца о том, что будто бы наши восприятия — не копии предметов объективного внешнего мира, а всего лишь символы, иероглифы их, что человек якобы вообще лишен возможности установить, имеется ли сходство между предметами и вызванными ими в нас чувственными восприятиями, М. Планк приходит к выводу, что перед человеком, стоящим на такой точке зрения, неизбежно встанут вопросы: «Но в таком случае есть ли какие-нибудь разумные основания противопоставлять нашему самосознанию не зависящую от него «природу как таковую?»» И не есть ли законы природы — не более, чем целесообразные правила, выражающие только течение наших ощущений во времени? Ответ М. Планка на эти вопросы краток и выразителен: «Если бы это было так, то не только здравый человеческий рассудок, но и точное естествознание оказались бы впавшими в коренную ошибку»[15]. С этой «коренной ошибкой» М. Планк боролся всю свою жизнь. Хотя он в ряде своих работ иногда, между прочим, обсуждая другие вопросы, и говорит о чувственных ощущениях, как о «знаках», вызываемых в нас действиями внешнего мира, этот термин не выражает подлинной сущности его взглядов. Там, где М. Планк специально разбирает вопрос о соотношении наших представлений, понятий, теорий и внешнего мира, он называет их «образами», «отражениями», «картинами мира». И это совершенно правильно; только так трактуя представления, понятия и научные теории, можно, как это ярко показал В. И. Ленин в своей книге «Материализм и эмпириокритицизм», избежать того агностического сомнения в существовании объективного мира, против которого и выступал Планк. Именно за агностицизм критиковал В. И. Ленин «теорию иероглифов» за несколько лет до доклада Планка.
Как выразительно определил В. И. Ленин, «признание теории снимком, приблизительной копией с объективной реальности, — в этом и состоит материализм»[16]. М. Планк являлся сознательным убежденным материалистом, признающим, что научные теории являются отражением объективной реальности. Нельзя не согласиться с Г. Гартманом, сказавшим в своем очерке о Максе Планке: «реальный внешний мир всегда был для Планка аксиомой. Тот, кто это оспаривает и называет его «философом идеалистом, тот, кто играет с мыслью, что внешний мир может не быть реальным, тот обнаруживает, что он никогда не читал Планка»[17].
3. Критика философии Э. Маха и энергетики В. Оствальда
Большое внимание в своих устных и печатных выступлениях М. Планк уделил критике философских воззрений Э. Маха. По собственному признанию М. Планка, в самом начале своей научной деятельности он «считался решительным сторонником философии Маха». Но впоследствии он не только отказался от этих взглядов, но и активно выступил против них. Самое раннее выступление против Маха мы находим уже в книге М. Планка «Принцип сохранения энергии» (1887). Правда, в явной, открытой форме свое несогласие с Э. Махом М. Планк заявил только в кратком подстрочном примечании[18]. Но по существу он развивал в своей книге такую трактовку закона сохранения и превращения энергии, которая была противоположна махистским представлениям как о сущности этого закона, так и об истории его открытия. Прежде всего, в противоположность Э. Маху, М. Планк видит в законе сохранения энергии объективный закон природы, а не некое субъективное «ограничение нашего ожидания». Далее он доказывает, что закон сохранения энергии является одним из важнейших общих законов всей науки о природе, с открытием которого началась новая эпоха естествознания и который стал руководящей нитью в новых научных исследованиях. Между тем Э. Мах всячески третировал этот закон, низводя его до какого-то совершенно частного положения, имеющего не большее значение, чем, например, закон Бойля — Мариотта для достаточно разреженных газов; он не признавал его творческого значения для исследования новых явлений природы. Низводя этот закон до какой-то частной тривиальности, Э. Мах считал, что он будто бы был известен за многие сотни лет до середины ХIХ в., когда он на самом деле был открыт. М. Планк на большом фактическом материале из истории науки убедительно доказал, что это не так[19].
Решительное объявление войны махистской философии М. Планк провозгласил в знаменитом докладе «Единство физической картины мира», прочитанном им в Лейденском университете в декабре 1908 г. Теперь речь шла уже не о том или ином отдельном, хотя бы и важном, положении в воззрениях Э. Маха, а о коренных основах, существе его философии. При этом М. Планк ясно понимал, что он выступает не только и не столько против Э. Маха, но и против многих естествоиспытателей, склонившихся к взглядам последнего. Нужно признать, что как раз возрастание влияния махистской философии среди естествоиспытателей и побудило М. Планка к выступлению.
М. Планк ясно рисует существо философских взглядов Э. Маха: мир есть совокупность наших ощущений; никакой другой реальности, кроме них, не существует; законы природы есть не что иное, как постоянно повторяющиеся последовательности ощущений. Наука — описание наших ощущений по «принципу экономии мышления»; задача ученых — по своему произволу приспосабливать мысли к ощущениям, подчиняясь только одному правилу: делать это приспособление наиболее «экономным».
Эта философская концепция вызывает у М. Планка решительный протест.
Анализируя «кризис физики» в начале XX в., В. И. Ленин подчеркивал в «Материализме и эмпириокритицизме», что сущность этого кризиса состояла в отрицании объективной ценности ее теорий. Важнейшее значение вопроса об объективной ценности физической теории было в полной мере понято М. Планком. Он ставит вопрос: «Является ли физическая картина мира только более или менее произвольным созданием нашего ума, или же, наоборот, мы вынуждены признать, что она отражает реальные, совершенно не зависящие от нас явления природы? Выражаясь конкретнее, имеем ли мы разумные основания утверждать, что принцип сохранения энергии существовал в природе еще тогда, когда ни один человек не мог думать о нем, или что небесные тела будут по-прежнему двигаться согласно закону тяготения и после того, как земля со всёми ее обитателями разлетится в куски?»[20]. М. Планк утвердительно отвечает на этот вопрос, подчеркивая, что такой ответ находится в противоречии «с тем направлением в философии природы, которым руководит Эрнст Мах»[21].
Чтобы убедить слушателей в правильности даваемого им положительного ответа, М. Планк обращается к истории физической науки с тем, чтобы выяснить, в каком направлении фактически развивались физические воззрения. На основании своего анализа он приходит к выводу, что физика, первоначально отправляясь от наших ощущений, вовсе не останавливается на них. Она не только не ставит своей конечной целью описывать или классифицировать наши ощущения, но все больше и больше исключает сами по себе человеческие ощущения из своих теорий, отражая в последних не ощущения, а объективные свойства материального мира, существующего вне и независимо от каких-либо ощущений. Это иллюстрируется им, в частности, на понятиях тона, цвета, температуры, которые не являются каким-либо «экономным описанием» ощущений, а выражают такие объективные свойства внешнего мира, как число колебаний или длина волны, средняя кинетическая энергия молекул газа. В связи с этим М. Планк отмечает, что развитие физической науки «сопровождается заметным ослаблением роли исторически-человеческого элемента во всех физических определениях»[22]. Перестройку и внутреннюю перегруппировку различных разделов физики, неизбежно происходящую по мере развития физики, М. Планк правильно объясняет именно тем, что физическая наука не останавливается на первоначальной констатации тождества или различия между ощущениями, вызываемыми данными явлениями, а отыскивает сходство или различие в объективной сущности самих явлений, совершенно не зависящей от ощущений и лежащей вне их. При этом нередко случается так, что в то время как по сходству вызываемого ими ощущения некоторые явления относились первоначально к одному и тому же разделу физики, впоследствии они, вопреки сходству ощущений, оказываются в совершенно различных разделах. Многие же явления, вызывающие ощущения разного типа и первоначально относившиеся к разным разделам физической науки, в дальнейшем занимают место в одном и том же разделе. Планк приводит ряд таких конкретных примеров, свидетельствующих о том, что наука не ставит себе целью описание, упорядочивание или классификацию ощущений, а познает реальный объективный мир, лежащий вне каких-либо ощущений. Так, тепловое лучеиспускание, первоначально объединявшееся с учением о тепловых процессах в связи со сходством ощущений, вызываемых в нас обоими этими процессами, было затем отделено от последнего и соединено с оптикой, хотя тепловому излучению в общем не отвечает никакое зрительное ощущение. Это случилось именно потому, что физика нашла единую объективную основу теплового излучения и света, а именно — электромагнитные процессы.
Все более глубокое проникновение теоретического мышления в объективную реальность М. Планк называет «освобождением от антропоморфных элементов». Нельзя, конечно, признать это выражение во всех отношениях удачным, но то, что хотел сказать Планк, вполне ясно.
Все более освобождаясь от «антропоморфных элементов», физика стремится к «единству картины мира». Как понимает это «единство картины мира» М. Планк? Для него дело вовсе не сводится к формально-логической внутренней взаимосвязанности отдельных представлений и логической соподчиненности различных разделов физической науки, соответствующих различным классам явлений. По его представлению, это единство есть «единство по отношению ко всем деталям образа мира, единство по отношению ко всякому месту и времени, единство по отношению ко всем исследователям, всем народностям, всем культурам»[23]. Это — то свойство картины мира, та ее непреодолимая сила, «с которой она завоевывает всеобщее признание, независимо от доброй воли отдельного исследователя, независимо от национальности и от века, независимо даже от человеческого рода»[24]. Иными словами: единство физической картины мира, о котором говорит М. Планк, состоит в таком содержании резюмированных в ней знаний, которое не зависит от человека и человечества. А это, если применить точное философское понятие, есть объективная истина. Таким образом, говоря о стремлении науки к единству картины мира, М. Планк имеет в виду ее стремление к достижению объективной истины, хотя он не совсем знает, в каких именно понятиях наиболее точно можно выразить эту мысль.
Из анализа того, что фактически делает двигающаяся вперед наука, к чему она стремится, М. Планк выводит убийственное для махистской философии заключение: естествознание в своей работе делает как раз противоположное тому, что провозглашает философия Э. Маха.
М. Планк констатирует, что «системе Маха совершенно чужд самый важный признак всякого естественнонаучного исследования: стремление найти постоянную, не зависящую от смены времен и народов картину мира»[25]. Если учесть то, что говорит Планк о картине мира, то мы видим, что он вменяет в вину махистской философии именно отказ от объективной истины, в то время как естествознание видит свою высшую цель как раз в познании ее. Рассматривая творческую деятельность таких гигантов науки, как Ньютон, Фарадей и др., М. Планк указывает, что эта их деятельность шла вразрез с тем, чему учит философия Маха: «опорой всей их деятельности была незыблемая уверенность в реальности их картины мира. Ввиду такого несомненного факта трудно отделаться от опасения, что ход мыслей передовых умов был бы нарушен, полет их фантазии ослаблен, а развитие науки было бы роковым образом задержано, если бы принцип экономии Маха действительно сделался центральным пунктом теории познания»[26]. В этой связи М. Планк напомнил о вредной для науки борьбе махистов против атомистики и электронной теории, борьбе, в которой выдвинутые махистами аргументы были, по его словам, «несправедливы и несостоятельны». Он с гордым вызовом бросил махистам заявление: атомы не менее реальны, чем небесные тела!
Таков приговор махистской философии, произнесенный устами выдающегося ученого, незадолго до этого открывшего взору естествоиспытателей новый, необычайный мир явлений, в котором господствует квант действия. Заканчивая свою речь, он напомнил о необходимости отличать ложных пророков от истинных, руководствуясь мудрым правилом древних: «по делам их — познаете их».
Весной 1909 г. М. Планк счел необходимым вернуться к критике махистской философии в своих лекциях по теоретической физике, прочитанных им в Колумбийском университете. Он подчеркнул, что та общая точка зрения, из которой он исходит в этих лекциях, представляет собой дальнейшее развитие «физико-теоретической программы», основные черты которой были им изложены в докладе «Единство физической картины мира». Во вступительной лекции М. Планк разбивает представление о крахе, банкротстве науки, насаждавшееся повсюду многими идеалистами и откровенными фидеистами, пытавшимися воспользоваться трудностями развития физики для защиты самых реакционных, мистических взглядов. Он отмечает, что «в последнее время стали громко раздаваться голоса о разгроме и банкротстве целой науки. Но я думаю, что это мнение легко может быть опровергнуто указанием хотя бы на тот факт, что с каждым десятилетием возрастает число и значение тех приемов, пользуясь которыми человечество именно при посредстве теоретической физики научается использовать природу для своих целей. Современная техника была бы немыслима без теоретической физики»[27]. Нельзя не оценить правильности аргументации Планка, обратившегося здесь к данным практики, свидетельствующим о все возрастающей власти человека над природой.
Изложив основные представления махистской философии и сопоставив их с тем, как фактически развивалась физика, М. Планк с полным основанием заявил, что «это воззрение еще никогда не послужило прогрессу физической науки… Задачи, которые ставит себе физика, должны иметь в известном смысле обратный характер»[28].
На критику, содержащуюся в докладе М. Планка «Единство физической картины мира», Э. Мах ответил специальной статьей: «Основные идеи моей естественнонаучной теории познания и отношение к ней моих современников». В ней он снова догматически изложил основные положения своей философии, совершенно не внеся ничего нового в их обоснование, и пытался с крайним раздражением отвести критические аргументы М. Планка. При этом Э. Мах, в полном противоречии с фактами, делал вид будто его философия находится «в мирных и даже дружеских отношениях к общепризнанной в настоящее время физике»; единственное различие он видел только «в вере в реальность атомов»[29]. Однако не имея, что по существу возразить М. Планку и утратив душевное равновесие, Э. Мах заявил: «если вера в реальность атомов имеет для вас столь существенное значение, то я отказываюсь совсем от физического образа мышления…, то я не хочу быть настоящим физиком.., то я отказываюсь от всякого научного признания…»[30]. Но это отречение от «физического образа мышления», основой которого является признание объективной реальности внешнего мира, было для Э. Маха чисто формальным. Он уже давно расстался с ним, создавая свою философию.
В новой своей работе «Теория физического познания Эрнста Маха. Возражение», появившейся вслед за выходом в свет вышеупомянутой статьи Маха, М. Планк вскрывает пустоту возражений Маха, путаницу понятий в его рассуждениях, попытку в целях спасения махистской философии неявным образом настолько расширительно толковать «принцип экономии мышления», являющийся одним из ее краеугольных камней, что он вообще теряет всякий смысл, означая все, что угодно. М. Планк остроумно замечает: «Меня ничуть не удивило бы, если бы какой-нибудь представитель школы Маха в один прекрасный день выступил с великим открытием, что гипотеза вероятности (применяемая в кинетической теории материи, отвергавшейся махистами. — И. К.) или реальность атомов являются требованием научной экономии. Тогда все было бы в полном порядке, атомистика была бы спасена, и у нас было бы еще то особое преимущество, что каждый под экономией понимал бы то, что ему нужно было бы»[31]. Как хорошо известно, Э. Мах вскоре был вынужден в силу неоспоримости экспериментальных данных признать существование атомов, и спор между физической наукой и Э. Махом был решен не в пользу последнего. Но Э. Мах по-прежнему продолжал цепляться за свои прежние позиции и по-видимому не решился после всего сказанного распространить на признанную им атомистику свой «принцип экономии мышления», боясь конфуза.
Как говорилось выше, М. Планк в речи «Единство физической картины мира» провозгласил, что для отделения фальшивых пророков от истинных нужно смотреть на их дела. В данной работе он конкретно применяет это положение. Он рассматривает книги Э. Маха «Принципы учения о теплоте» и «Механика» и подвергает их критике за серьезнейшие ошибки по ряду важных вопросов. Планк констатирует, что в работах Э. Маха нет ни малейшего осязательного результата, ценного для науки хоть в какой бы то ни было степени, который можно было бы отнести на счет махистской теории познания. Хуже того, там, где Мах пытается, по мнению М. Планка, следовать своей теории познания, там он часто впадает в прямые физические ошибки.
Кончая свой ответ Э. Маху, М. Планк пишет: «в качестве путеводной нити для физического исследования принцип экономии не приносит ни малейшей пользы, если даже трактовать его в самом широком смысле. И бесполезен он уже на одном том, простом в общеизвестном, основании, что заранее никогда нельзя знать, с какой точки зрения экономия будет соблюдена наилучшая и подольше. Поэтому физик, стоящий на страже интересов своей науки, должен быть реалистом, а не экономом, т. е. изучая смену явлений, он должен руководствоваться одной целью: отыскать в них все вечное, непреходящее, независимое от человеческих восприятий»[32].
К критике философии Э. Маха М. Планк возвращался еще неоднократно, вскрывая ее противоречия с физической наукой по основным вопросам, показывая, какие преграды она воздвигает на пути научного познания объективного мира и как наука отбрасывает эти преграды при своем движении вперед.
О том, как сильно мешает философия Э. Маха теоретической работе ученого и какое духовное освобождение получает он, отбрасывая навязываемые ею предписания, М. Планк убедился на своем личном опыте. Находясь, как указывалось выше, в начале своей научной деятельности под влиянием воззрений Э. Маха, М. Планк склонялся к отрицанию атомистики и более чем настороженно относился к исследованиям Л. Больцмана по кинетической теории газов. По этой причине он вначале не принимал и вероятностную трактовку энтропии, разработанную Больцманом. Можно с полной уверенностью сказать, что М. Планк так никогда и не сумел бы совершить свой научный подвиг — создать основы квантовой теории — если бы он не отказался от философии Маха. В самом деле, для теоретического истолкования закона излучения М. Планк испробовал много путей, но он достиг цели только тогда, когда принял атомистическо-вероятностное толкование энтропии и перенес его в теорию излучения. Тем самым он не только сделался соучастником «прегрешения», абсолютно недопустимого с точки зрения Э. Маха, но и совершил еще более серьезное «преступление» — внедрил атомистику в новый раздел физики, таким образом укрепив ее основания. При этом М. Планк ясно понял; каким неподатливым был тот научный материал, с которым он имел дело, как этот материал упрямо навязывал ему определенные выводы, совершенно чуждые первоначальным намерениям ученого. В этот момент окончательно и совершился благодатный по своим последствиям переворот в воззрениях М. Планка и он навсегда покинул софистические лабиринты махистской философии. Вот как он сам писал об этом: «Лишь углубление в изучение сущности энтропии и ее впервые открытого Больцманом вероятностного характера привело меня к рассмотрению необходимости атомизирования энергии подобно материи и это привело меня к признанию самостоятельного, от исследователя не зависящего и противостоящего ему мира, который, хочешь или не хочешь, навязывает ему свои закономерности»[33].
Существенное значение для защиты материалистических воззрений в науке имела и критика М. Планком так называемой «энергетики» В. Оствальда (и Гельма), возникшей еще в конце XIX в. и объявившей энергию единственной сущностью, субстанцией мира, якобы полностью устраняющей материю. М. Планк не мог оценить отчетливо и в полной мере ошибочность философской сущности энергетики. Но он нанес ей ряд серьезных ударов с точки зрения физики, которые подрывали доверие к ней со стороны многих естествоиспытателей, соблазнившихся объявленной ею широкой программой, казалось бы подтвержденной успехами термодинамики. М. Планк, полемизируя с энергетиками, метко отмечал, что «они принципиально отказываются считать энергию свойством тел, ссылаясь на то, что энергию тела всегда измеряют только с помощью внешних воздействий на тело, и потому искать ее сущность надо во всяком случае вне тела. Но, какой бы основательной ни казалась эта точка зрения с первого взгляда, она все же остается совершенно бесплодной»[34]. М. Планк правильно понял основную тенденцию энергетиков — оторвать энергию от тел, т. е. от материи, и это вызвало у него возражения. Характерно, что, обосновывая то положение, что энергия есть именно свойство тела, а не какая-то «самостоятельная сущность», М. Планк уже тогда ссылался на результаты теории относительности, а именно — на закон, связывающий энергию с массой тел: Е=mc2.
Развивая свою энергетику, В. Оствальд пытался ввести особый вид энергии — особым образом им понимаемую «объемную энергию». М. Планк показал, что «объемной энергии» в оствальдовском смысле в природе не существует. Особенно важным был вопрос о сущности второго начала термодинамики. Энергетики не признавали коренного понятия необратимости процессов, отрицали необратимость процесса перехода теплоты от более нагретого тела к менее нагретому. Переход теплоты от более высокой температуры к более низкой они ставили в полную аналогию с падением тела от большей высоты к меньшей. Эта аналогия клалась в основу многих принципиальных соображений энергетиков. М. Планк вскрыл физическую несостоятельность этой важнейшей посылки энергетики. Правда, как он сам указывал, решающую роль в ее разгроме сыграли работы Л. Больцмана по статическому обоснованию термодинамики второго начала. Однако, значения его собственных работ в этой области никоим образом нельзя недооценивать. Так, в конце концов, была показана несостоятельность энергетики, склонной, по выражению М. Планка, «к слишком скорым обобщениям»[35], с чисто физической точки зрения. Исчерпывающую философскую критику энергетики В. Оствальда дал В. И. Ленин, показавший, что ее сущностью является отрыв движения от материи и попытка мыслить движение без материи.
Таким образом, в трудный период развития естествознания в начале XX в., в обстановке крутой ломки и перестройки научных понятий, вызванной новыми революционными открытиями, в обстановке резко обострившейся борьбы идеализма против философского материализма и материалистических основ естествознания, М. Планк занял видное место в лагере тех передовых ученых, которые давали решительный отпор «физическим» идеалистам. Он был одним из тех, кто своими трудами укреплял, по выражению В. И. Ленина, «устой, который становится все шире и крепче и о который разбиваются все усилия и потуги тысячи и одной школки философского идеализма, позитивизма, реализма, эмпириокритицизма и прочего конфузионизма. Этот устой — естественно-исторический материализм»[36].
В. И. Ленин в своей борьбе против идеализма и, в частности, против махизма и энергетики, — борьбе, имевшей поистине историческое значение, опирался на таких выдающихся естествоиспытателей, как Л. Больцман, Г. Лоренц, П. Ланжевен. В том же лагере был и М. Планк, и он вносил свой значительный вклад в общее дело. Однако, работая над своей книгой «Материализм и эмпириокритицизм», В. И. Ленин не мог еще знать о выступлениях М. Планка с критикой махистской философии и энергетики. Эти выступления появились в печати тогда, когда книга В. И. Ленина уже вышла в свет.
4. Борьба против позитивизма
Отвергнув философию Э. Маха и энергетику В. Оствальда, М. Планк не мог ограничиться критикой только этих представителей позитивистской философии, а неизбежно должен был критически рассмотреть основы всей позитивистской философии в целом и ее отношение к естествознанию. Этому он специально посвятил несколько своих работ; кроме того, он коснулся этих вопросов в ряде выступлений, посвященных другим темам.
В речи «От относительного к абсолютному» М. Планк говорил о двух различных типах мыслителей. Одни из них замыкаются в рамках уже добытых наукой положений, с подчеркнутой педантичностью очищая «аксиомы науки» от того, что хоть на немного удаляется от фактов, как они представлены в непосредственном чувственном восприятии. Другие же постоянно стремятся расширить эти «аксиомы», как бы «вытягивают щупальца по всем направлениям», не боясь отойти от непосредственных чувственных восприятий в скрытую в глубине вещей сущность. Первую категорию мыслителей М. Планк называет здесь «пуристами». К ним он относит и Э. Маха, и химика Г. Кольбе, некогда подобно Маху проклявшего атомистические представления в химии; он подчеркивает, что «пуристы» есть в каждой области науки. Нетрудно видеть, что под «пуристами» Планк, по существу, подразумевает всех вообще позитивистов.
Конечно, М. Планк хорошо понимает, что уточнение понятий науки, очищение их от всего наносного и случайного, установление ясных логических связей между «аксиомами» и получаемыми из них следствиями, к чему якобы и стремятся «пуристы», является совершенно необходимым. Но он видит, что «пуристы» под этим предлогом постоянно борются против всего нового в науке, что разрывает круг формально-логических умозаключений, построенных ими на основании такого истолкования уже добытых наукой данных, которые схватывают лишь их внешние связи. Они принципиально отвергают гипотезы и теории, идущие вглубь от поверхности чувственно воспринимаемых фактов к скрытой сущности явлений. М. Планк отмечает, что «пуристы» настолько непримиримы к таким гипотезам и теориям, что даже тогда, когда на опыте обнаруживается некоторая закономерность, предсказывавшаяся данной гипотезой или теорией и без которых эта закономерность не может быть понята, они эту эмпирическую закономерность объявляют случайностью. Конечно, иронически указывает М. Планк, логически такая позиция неприступна, но, подчеркивает он, «научное исследование мало заботится уже о такого рода противодействии и продолжает идти своим путем»[37].
На ряде убедительных примеров М. Планк показывает, как физическая наука была вынуждена постоянно бороться против различных «вето», накладываемых «пуристами» на научное познание. Так, «пуристы» некогда упорно настаивали на том, что атомные веса химических элементов представляют собой лишь «относительные числа», характеризующие только отношения элементов и не могущие выражать реальных свойств самих элементов. Рассуждая так, они возводили в вечный канон ранее известный метод определения атомного веса элементов по их весовым или объемным отношениям в химических соединениях. Поскольку «непосредственно данным» был только этот относительный вес, постольку «пуристы» запрещали двигаться дальше. Правда, ряд дальновидных, глубоко теоретически мысливших ученых, вопреки проклятьям «пуристов», защищал представление о том, что имеет смысл говорить и об абсолютном, а не только относительном, значении веса каждого атома в отдельности. Но их идеи ввиду таких противодействий с трудом пробивали себе дорогу. Однако пришло время и запреты «пуристов» пали под напором неоспоримых фактов. Ныне, указывает М. Планк, существование абсолютной величины атомного веса химических элементов общепризнано и вес, например, атома водорода выражается очень точно определенным числом, значение которого независимо от атомных весов других элементов и в этом смысле может быть названо «абсолютной величиной».
Нечто подобное произошло и в области учения об энергии. И здесь «пуристы» настаивали на том, что, поскольку во всех процессах мы непосредственно констатируем только обмен тем или иным количеством энергии, то всегда имеет смысл говорить только о разностях энергии; понятие энергии, следовательно, не относится к самому состоянию тела, но лишь к перемене его состояния. Однако, как показывает М. Планк, «рассмотрение разностей энергии, получаемых непосредственным измерением, привело к рассмотрению абсолютных величин энергии». И — что особенно существенно — этим путем всегда достигался значительный прогресс теории. Подобно этому «пуристы» относились и к понятию энтропии. Они и в данном случае настаивали на том, что понятие энтропии относится не к состояниям тел, а только к изменениям состояний; вследствие этого они признавали его применимость лишь к обратимым процессам. М. Планк указывал, что, опираясь на вероятностную трактовку понятия энтропии и на положение квантовой теории о дискретности состояний, современная физика, и здесь преодолев сопротивление «пуристов», говорит об энтропии как о величине, относящейся к данному состоянию системы и имеющей определенную абсолютную величину.
Так называемая теорема Нернста (иногда называемая «третьим началом термодинамики»), выражающая это обстоятельство, доказала свою поразительную плодотворность во многих проблемах физики и химии.
Вывод из проведенного М. Планком анализа ясен: «пуристы» постоянно тормозят развитие науки; они хотят представить науку в виде замкнутой системы с данным количеством аксиом и формально-логических следствий из них; они стремятся оградить ее от всякой возможности появления в ней того, что не вытекает из уже принятых аксиом. «Но, — пишет Планк, — физика — не дедуктивная наука, и число ее аксиом не неизменно. Если появляется новая аксиома, то не следует закрывать ей доступ только потому, что она нам чужда, но нужно сперва испытать из каких идей она вытекает и к каким выводам ведет»[38]. М. Планк считает, что постоянно происходящий процесс перехода от относительного к абсолютному является характерной чертой развития научного познания. Если даже в тот или иной период развития науки порой и приходилось отказываться от рассмотрения чего-либо как абсолютного, то этим, подчеркивает он, абсолютное не исключалось совсем, но лишь отодвигалось дальше.
М. Планк улавливает основную тенденцию «пуристов» — признавая только относительное, считать его полностью зависящим от познающего субъекта. В противоположность этому Планк резко подчеркивает связь относительного с абсолютным, независящим от субъекта. Он пишет: «все относительное в последнем основания связано с чем-либо самостоятельным, абсолютным. Иначе понятие, доказательство или относительное висит в воздухе, подобно сюртуку, для которого нет гвоздя, чтобы его повесить. Абсолютное представляет необходимый прочный исходный пункт; его надо только искать в надлежащем месте»[39]. М. Планк решительно отвергает попытки использовать теорию относительности для отрицания абсолютного. Он указывает на существование в этой теории инвариантов, обладающих абсолютным характером; таким образом и в теории относительности «…абсолютное не устранено, а, напротив, еще резче выражено то, насколько физика со всех сторон опирается на абсолютное, лежащее во внешнем мире. Ибо если бы абсолютное, как принимают некоторые теоретические познания, можно было найти лишь в собственном переживании, то по существу должно было бы быть столько видов физики, сколько физиков, и мы без всякого понимания стояли бы перед фактом, что по крайней мере доныне оказалось возможным построить и вывести физическую науку, содержание которой одинаково для всех исследующих умов, при всем разнообразии их отдельных переживаний.
То, что мы не создаем внешний мир по основаниям целесообразности, а, наоборот, он сам со стихийной силой навязывается нам, этот пункт, который в наше сильно проникнутое позитивистскими течениями время не должен оставаться невыраженным, как сам собой разумеющийся. Стремясь при каждом явлении природы от единичного, условного и случайного ко всеобщему, реальному и необходимому, мы ищем позади зависимого независимое, за относительным — абсолютное, за преходящим — непреходящее. Поскольку доступно моему взору, эта тенденция обнаруживается не только в физике, но и во всякой науке…»[40].
Мы привели эту пространную цитату для того, чтобы словами самого М. Планка показать, как резко он расходился с позитивистами, сколь непримирима защищаемая им программа познавательной деятельности человечества с тем, что пытается навязать науке позитивизм. Вся эта речь М. Планка, проникнутая чувством глубокого убеждения в безграничности возможностей науки, свидетельствует также о том, что он хорошо понимал некоторые существенные черты диалектики познания. Ему ясна ошибочность того упрощающего действительность мнения, будто в один прекрасный день абсолютное может быть исчерпывающе постигнуто нашим разумом. Он подчеркивает, что это никогда не может случиться. Вместе с тем он отвергает все отрицающий скептицизм. Для него очевидно, что «мы все-таки идем вверх и вперед, и нам никто не мешает неограниченно близко подойти к цели наших стремлений»[41], т. е. к абсолютному.
О том, куда естествоиспытателя может привести позитивизм, если ученый доверится позитивистской философии и примет ее за основу физики, М. Планк очень выразительно показал в своем докладе «Позитивизм и реальный внешний мир». Позитивизм М. Планк определил как такое направление в теории познания, которое ограничивает задачу науки приведением различных наблюдений над природой в наиболее простую связь. Позитивисты кажутся очень осторожными людьми, нежелающими большего, чем фактически делает наука, избегающая необоснованных спекуляций. Однако, как указывает Планк, их точку зрения совсем нелегко провести повсюду. Согласившись принять ее, мы уже в нашей практической, повседневной жизни отклоняемся от ее исходных позиций. Когда мы, например, говорим о столе, мы подразумеваем нечто отличное от содержания тех наблюдений, которые мы делаем над столом. Между тем позитивизм требует, чтобы мы признали, будто стол представляет собой лишь комплекс тех чувственных восприятий, который мы обозначаем словом «стол». Если отбросить эти чувственные ощущения, то больше ничего не остается. Формулируя точку зрения позитивизма, М. Планк пишет: «Вопрос о том, что «в действительности» представляет собой стол, абсолютно бессмысленен. И так обстоит дело со всеми физическими понятиями. Весь окружающий нас мир есть не что иное, как комплекс впечатлений, получаемых нами от него. Без них окружающий мир не имеет никакого значения. Если вопрос, касающийся окружающего мира, нельзя каким-нибудь образом свести к переживанию или наблюдению, он не имеет смысла и не может быть решен»[42]. В чем, например, состоит с точки зрения позитивизма конкретное содержание астрономии и астрофизики? Единственно лишь в измерениях углов между светящимися точками на небе, интенсивности и длины волны лучей, исходящих от этих точек и т. п. Все, что дается учеными сверх этих непосредственных результатов измерения, отмечает М. Планк, то для позитивизма представляет собой чистую игру человеческого разума, свободную выдумку. Мы, например, можем сказать, следуя за Птолемеем, что Земля — неподвижный центр вселенной, или, прислушиваясь к мнению Коперника, заявить, что Земля — одна из маленьких планет, обращающихся вокруг Солнца. Для позитивизма это — только различные способы формулирования наблюдений. Преимущества одной формулировки перед другой лишь в простоте. «С этой точки зрения, — указывает М. Планк,— Коперника следует ценить не как великого ученого, проложившего новые пути в науке, но как гениального изобретателя»[43]. Великий же духовный переворот, вызванный учением Коперника, позитивизм не считает имеющим сколько-нибудь существенное значение.
Позитивизм объявляет чувственные восприятия первичными данными, имеющими значение непосредственной действительности. Раз это так, то принципиально не может быть речи о каком-либо обмане чувств. Но как тогда быть с тем фактом, что палка, погруженная в воду, чувственно воспринимается нами как сломанная? М. Планк указывает, что для позитивиста совершенно равноценны два утверждения: 1) палка сломана, в то время как лучи света не преломляются; 2) палка не сломана, но лучи преломляются. Между этими противоположными утверждениями якобы бессмысленно выбирать, руководствуясь чем-либо, кроме соображений удобства и целесообразности. Планк отмечает, что на практике такая точка зрения, если бы она всерьез применялась, завела бы более чем к странным последствиям. Наука во всяком случае ей не следует.
В еще более трудное, по существу, безвыходное положение позитивист попадает тогда, когда он начинает думать не только о своих личных ощущениях, но и об ощущениях других людей. Если его собственные ощущения считаются им непосредственно данной действительностью, то, подчеркивает М. Планк, чужие ощущения принципиально отличны от них и должны рассматриваться не более как «целесообразные изобретения», сконструированные по нашему собственному усмотрению. Конечно, позитивист может продолжать свои логические хитросплетения и дальше. Но, отмечает Планк, в физике эта точка зрения приводит к роковому результату; если перед наукой не ставится никакой иной цели, кроме как самым простым способом описывать непосредственно данные чувственные переживания, то тогда, строго говоря, можно заниматься описанием лишь своих собственных переживаний, так как только они приняты за первично данное.
«Само собой понятно, — резюмирует М. Планк вышеуказанный ход рассуждений, — что на собственных чувственных переживаниях, хотя бы самого разностороннего человека, нельзя построить целую науку. В связи с этим возникает альтернатива — либо вовсе отречься от целой науки, с чем вряд ли согласится даже самый крайний позитивист, либо пойти на компромисс и привлекать к обоснованию науки также и чужие переживания, хотя тем самым мы отказываемся от первоначальной точки зрения — допускать только первичные данные, потому что чужие переживания являются только вторичными данными, о них можно судить только по сообщениям… Но таким образом самая основа позитивизма — непосредственная данность познавательного материала — уже дает в одном месте логическую трещину»[44].
Однако признание существенного значения для науки не только своих собственных переживаний, но и переживаний других людей — признание, разбившее всю «цельность концепции» позитивизма — ставит перед последним новый вопрос: как установить, какие из письменных и устных сообщений других людей о своих переживаниях достоверны и надежны, а какие нет? С этим вопросом ни один позитивист не может справиться — ведь те переживания, о которых сообщает позитивисту, пошедшему на компромисс, тот или иной человек, непосредственно даны только одному этому человеку. Но — как бы то ни было — признаем, говорит М. Планк, всех людей, занимающихся физикой, честными и надежными. Но тогда нельзя исключать из науки ни одного из переживаний ни одного из физиков, когда бы он ни жил и когда бы он ни работал. У нас не будет решительно никаких оснований доверять какому-либо исследователю меньше, чем другим, на том только основании, что другие исследователи не имели подобных переживаний. В этой связи М. Планк напоминает о физике Блондло, сообщившем в 1903 г. об открытии им так называемых N-лучей, которые тогда им усердно изучались. Почему же это сообщение теперь совершенно игнорируется? «Рене Блондло, профессор университета г. Нанси, был, конечно, превосходным и достоверным экспериментатором, и его открытие для него было таким же переживанием, как для других физиков их открытия. Мы не смеем сказать, что он стал жертвой обмана чувств потому, что, как мы видим, в позитивистской физике не существует обмана чувств. N-лучи скорее следует принимать за первично данную действительность»[45]. И хотя после Блондло и его школы в течение многих лет никому не удавалось обнаружить эти лучи, с позитивистской точки зрения это обстоятельство совершенно несущественно. «Действительность» этих лучей должна быть признана, вопреки тому, что имеет место в физической науке на самом деле.
Почему же случается так, что одни и притом, казалось бы, малозначащие переживания некоторых людей приобретают поистине сенсационное значение, в то время как другие не оказывают ни малейшего воздействия в мире науки? Дело, конечно, в том, что одни из этих «переживаний» отражают объективную реальность, а другие нет. Позитивизм не может принять этот простой и ясный вывод. Он пытается дать свой ответ, но этот ответ запутанный и неудовлетворительный. Эта запутанность и неудовлетворительность проистекает из того, подчеркивает Планк, что последовательно проводимый позитивизм отрицает объективное содержание физики. «Он вынужден к этому, так как он принципиально не признает никакой другой действительности, кроме впечатлений отдельного физика. Нет нужды говорить, что при этой установке, на вопрос о том, может ли позитивизм служить основой для построения физической науки, может быть дан недвусмысленный ответ, потому что наука, которая сама себя принципиально лишает предиката объективности, тем самым выносит себе смертный приговор»[46]. М. Планк указывает, что основу физики надо искать не в позитивизме, а совсем в другом — в признании того, что позади ощущений стоит независимый от них мир.
Большое внимание в работе «Позитивизм и реальный внешний мир» М. Планк уделил вопросу об измерениях в физике. Позитивизм, указывает он, рассматривая измерения, игнорирует реальные процессы, т. е. отрывает измерения от объективного внешнего мира, останавливая внимание только на чувственных впечатлениях, связанных с измерениями. Это совершенно ошибочно. Но упрощенной является и та точка зрения, которая сосредоточивает все внимание на процессах внешнего мира, совершенно исключая процесс измерения. Эта точка зрения, по существу, исходит из предположения, что измерения дают непосредственное, прямое представление о процессах в реальном внешнем мире, и потому исследование внутреннего существа самих измерений и их роли в познании можно опустить. М. Планк раскрывает чрезвычайно сложный характер измерений. Одним из выражений этого является неразрывная связь измерений с физическими теориями. Каждая попытка произвести измерение «так или иначе представляет собой особую формулировку определенного вопроса к природе. Но к разумному вопросу можно подойти только с помощью разумной теории. Не надо думать, что можно составить себе мнение о физическом смысле какого-либо вопроса, не прибегая к помощи теории»[47]. Таким образом, в измерениях весьма непростым образом переплетается то, что произведено измеряемым объективным процессом, и то, что выработано нашим разумом для отражения этого процесса, что само в свою очередь подлежит контролю при помощи измерения. М. Планк критикует попытки некоторых физиков трактовать измерения «сами по себе», вне их связи с физической теорией; он отрицает представление о том, что могут существовать понятия, смысл которых достаточно точно определен путем чистых измерений, независимо от всякой теории. Фактически все эти соображения М. Планка направлены не только против позитивизма и, в частности, операционализма, но и против метафизического материализма, упрощенно понимающего процесс познания внешнего мира как простое зеркальное отражение мира в сознании.
Позитивистская трактовка физических измерений, сутью которых является их отрыв от реального внешнего мира, категорически отвергается М. Планком. В ней он видит большое препятствие для научного познания. То, что само подлежит объяснению, глубокому исследованию, выдается позитивистами за «конечные», «неделимые», «первичные» элементы. Согласившись с тем положением, что развитие физики зависит от разработки методов измерения, которое по-своему «принимают» и позитивисты, М. Планк заявляет: «Но разница в том, что с позитивистских позиций впечатления, связанные с измерениями, представляют собой первичные, неделимые элементы, на которых построена вся наука, тогда как в настоящей физике измерения, напротив, рассматриваются как более или менее запутанный, сложный конечный результат взаимодействия между явлениями внешнего мира и явлениями, происходящими в измерительных приборах или органах чувств, целесообразное разъяснение и истолкование которого составляет основную задачу научного исследования»[48]. Мы видим, как резко подчеркнул здесь М. Планк противоположность целей настоящей физики и позитивистской философии.
Десять лет спустя после появления работы М. Планка «Позитивизм и реальный внешний мир» некто А. Мюллер в 1940 г. выступил с ее критикой. Ему не понравилось положение М. Планка о том, что признание существования реального внешнего мира есть предпосылка естествознания. Он утверждал, что можно «принять» этот мир, но не надо считать его необходимой предпосылкой науки. М. Планк ясно увидел сущность этой попытки позитивиста, означающей обессмысливание науки, ибо естествознание перестает быть наукой, если оно не направлено на познание объективного мира, или если, что тоже самое, не признано его существование как предпосылка науки. М. Планк вскрыл путаницу в воззрениях А. Мюллера, неубедительность его возражений и твердо повторил свое положение о том, что реальность внешнего мира есть обязательная предпосылка естествознания и что каждый «истинный естествоиспытатель» рассматривает существование реального мира, как нечто само собой разумеющееся. Допустив, что может быть возможны и лучшие определения того, в чем состоит сущность работы естествознания, он заявил, что главное выражается в следующем: «работа естествознания состоит в том, чтобы все больше приближать его картину мира к реальному миру»[49].
5. Закономерность и причинная связь явлений
В том реальном внешнем мире, над созданием все более точной картины которого неустанно трудится естествознание, все явления подчинены строгой закономерности, связаны необходимой причинной связью. М. Планк много раз в своих работах возвращался к доказательству этой мысли, всегда подчеркивая, что закономерность, причинность объективны, что они принадлежат самому реальному миру и их существование поэтому никоим образом не зависит ни от ощущений, ни от разума, ни от воли людей. Люди могут знать о причинности или не знать о ней, воспринимать ее или нет, все человечество вообще может совсем исчезнуть, но, несмотря на это, причинность, закономерность останутся. М. Планк убежден, что «если когда-нибудь нашей Земле суждено погибнуть со всеми ее обитателями, то космические процессы будут так же, как и теперь, следовать своим причинным закономерностям…»[50]. Законы природы «не определяются тем, что происходит в маленьком человеческом мозгу, но существовали еще до того, как появилась жизнь на Земле, и будет существовать после того, как последний физик исчезнет с ее лица»[51].
Правда, в нескольких случаях М. Планк, говоря о причинности, упоминает имя И. Канта. Но, по существу, это не означает ничего иного, кроме общего уважения к этому мыслителю, а отнюдь не согласие с его концепцией причинности. Согласие с Кантом у него фактически ограничивается только признанием фундаментальной важности понятия причинности. Самую же причинность М. Планк, в противоположность И. Канту, призывает искать не в человеческом разуме, а в существующей вне разума реальной природе. Поискам «объективных следов» причинности М. Планк придает основное значение. Что касается понятия причинности, то он считает просто «безрассудным» полагать, будто оно дано нашему разуму «с самого начала» (т. е. a priori); оно возникает у нас на основе опыта, обыденного, житейского и научного.
Руководствуясь идеей существования объективной закономерности, причинности, М. Планк, естественно, не мог оставаться безучастным к тому, что было направлено против этой идеи. Одним из противников представления о господстве в природе объективной закономерности, причинности является телеология. М. Планк решительно отвергает телеологию. Он подчеркивает, что телеология несовместима с наукой вообще и с физикой в частности. «Современная физика, — указывал Планк, — достигла своих величайших успехов, сознательно отказываясь еще со времени Галилея от всяких телеологических воззрений. Поэтому она и в настоящее время с полным основанием отрицательно относится ко всем попыткам связать закон причинности с телеологическими точками зрения»[52].
М. Планк подвергает критике попытки использовать один из важнейших законов физической науки — принцип наименьшего действия — для ее оправдания. Те, кто предпринимал такие попытки, буквально понимали наименование указанного принципа, ошибочно трактуя его как некий «принцип минимума». При этом они руководствовались представлением, будто, как указывал М. Планк, «в природе господствует промысел божества», так что в основе каждого явления природы лежит сознательное намерение, направленное к определенной цели, которая достигается кратчайшим путем, с минимальной затратой средств. «Насколько такая телеологическая точка зрения неудовлетворительна и даже ошибочна, — писал Планк, — ясно видно, если вспомнить, что ведь принцип наименьшего действия в общем его значении вовсе не является принципом минимума. Так, например, путь свободной материальной точки, движущейся по поверхности без воздействия внешних сил, представляет собой кратчайшую линию, соединяющую начальную и конечную точки пути. Но это правило становится недействительным, если путь длиннее, чем половина окружности большого круга. Значит, за пределами полуокружности божественное провидение уже не действует. Еще убедительнее то обстоятельство, что в «неголономных» системах принцип наименьшего действия относится к виртуальным движениям, которые вовсе не являются возможными движениями, и поэтому условие минимума теряет смысл»[53].
Развитие статистических методов в классической кинетической теории материи породило у некоторых ученых представление, будто это обстоятельство означает отказ от объективной закономерности, ликвидацию причинности. М. Планк уделил много внимания доказательству ошибочности таких взглядов. Он стремился показать, что в природе есть два типа закономерностей — динамическая и статистическая и что «не остается ничего иного, как предоставить и динамическим, и статистическим законам подобающее им место в общей системе физических теорий»[54]. Но почему существуют эти два различных типа закономерностей? Потому, отвечал М. Планк, что объективно существует два разных класса явлений — микро- и макроявления. Существование статистических закономерностей не может отменить существования динамических, строго причинных закономерностей, ибо в основе макроскопических процессов лежат микропроцессы. И поскольку остается необходимым раскрытие микроскопической основы макропроцессов, постольку физик приходит к необходимости искать позади статистических закономерностей строгие причинные связи явлений.
Однако развитие квантовой механики создало новую, значительно более сложную ситуацию: статистические методы оказалось необходимым распространить на те отдельные микрообъекты, которые классическая физика считала подчиняющимися единственно лишь жесткой однозначной причинной закономерности. В связи с этим ряд физиков провозгласил «отказ от причинности», «господство индетерминизма».
М. Планк выступил против индетерминизма, против попыток обосновать «акаузальную физику». Индетерминизм был настолько чужд всему образу мыслей М. Планка, настолько ясно он видел его опасность для науки, что не мог не выступить против него даже в приподнято-торжественной обстановке приветствий новому, только что избранному, члену Берлинской Академии наук, как это имело место при избрании Эрвина Шредингера в июле 1929 г. Тогда Э. Шредингер, будучи избранным в Академию, выступил, как это обычно делается в таких случаях, с речью. В ней нашли отражение ставшие модными в то время индетерминистические воззрения, известному влиянию которых он тогда поддался. В ответ на это М. Планк, как секретарь Берлинской Академии наук, приветствуя Шредингера, вместе с тем категорически возразил против той прозвучавшей у него «тяжелой, — как указал Планк, — по вытекающим последствиям мысли», будто развитие физической науки ведет не только к отказу от классической теории, но и к отказу от принципа причинности. Обращаясь к Э. Шредингеру, М. Планк сказал: «И так как Вы относитесь к упомянутой мысли не только не отрицательно, но скорее как мне кажется, с некоторым благосклонным нейтралитетом, то я не могу устоять перед искушением здесь с своей стороны в немногих словах вступиться за строго причинную физику, пренебрегая даже опасностью того, что я могу показаться Вам ограниченным реакционером»[55]. М. Планк подчеркнул, что к этому его побуждает то обстоятельство, что распространение выше указанной мысли «имело бы роковое действие» на научное познание. Но, ставит вопрос Планк, есть ли хоть какой-нибудь довод, с необходимостью принуждающий к признанию того, что причинной физики недостаточно для удовлетворения экспериментальным данным, что ее рамки являются слишком узкими, чтобы охватить все явления природы? М. Планк показал, что таких доводов Э. Шредингер не смог привести.
Для обоснования высказанной им мысли Э. Шредингер пытался использовать два соображения.
1) Хотя и не принципиально, но практически отказ от принципа причинности должен был произойти уже в рамках классической физики. Он указывает, что с точки зрения теории вероятностей не является абсолютно исключенной возможность того, что все молекулы, например, куска дерева, лежащего на столе, в какой-то момент времени начнут двигаться в одном и том же направлении. Но при таких условиях кусок дерева сам собой внезапно подымется в воздух. Так как число молекул в куске дерева очень велико и в силу этого никто практически не в состоянии проконтролировать начальное состояние решительно всех молекул, то, по заявлению Э. Шредингера, нельзя говорить о том, что этот внезапный подъем тела обусловлен указанным выше движением молекул. Следовательно, из-за практической невозможности определить состояние всех молекул следует считать подъем куска дерева практически причинно не обусловленным.
2) В квантовой механике начальное состояние нельзя точно проконтролировать не только для всех молекул, образующих сложные системы, но и у отдельного микрообъекта. Но то, что не может быть нами контролируемо, то — по заявлению Э. Шредингера — нужно считать не существующим. Значит не существует строго определенного состояния микрообъекта. Вследствие этого в точности одинаковые внешние воздействия не влекут за собой совершенно определенные следствия, а это и значит, что принцип причинности не соблюдается.
М. Планк убедительно отвел оба эти соображения, высказанные Э. Шредингером. Как раз возможность того, что все молекулы тела в какой-то момент могут начать двигаться в одном направлении, не только не противоречит принципу причинности, но, напротив, именно на основе его эта возможность предсказывается. Подобные отклонения от среднего, наиболее вероятного, встречающиеся, в частности, в явлениях флюктуации плотности или давления, в броуновском движении и т. п. «означают в моих глазах, — сказал М. Планк, — отличную опору постулата строгой причинности, с помощью которого они ведь и были выведены»[56].
М. Планк так же решительно подчеркнул, что необходимо отделять вопрос о самой объективной причинной связи явлений от вопроса об экспериментальных возможностях контроля над этой связью, находящихся в распоряжении исследователя в данный момент. Этот аргумент М. Планка очень меток. Действительно, отожествление этих вопросов, сделанное Э. Шредингером, — такая же ошибка, как и ошибка, допущенная Э. Махом и его сторонниками, принципиально отрицавшими реальное существование атомов на том основании, что атомы в то время не поддавались непосредственному экспериментальному «контролю», т. е. не наблюдались.
Критическое выступление М. Планка показало, что, во всяком случае, никаких данных, свидетельствующих о том, что принцип причинности находится в противоречии с какими-либо реальными фактами атомной физики, не существует. Более того, Планк, справедливо ссылаясь на труды самого Э. Шредингера и открытое им основное уравнение квантовой механики, мог с полным правом заявить, что это последнее не только не противоречит принципу причинности, но, напротив, вполне выражает дух причинной физики.
Через некоторое время М. Планк вернулся к этим коренным вопросам физической науки, отыскивая новые возражения индетерминистам, снова и снова подчеркивая, что на самом деле никаких фактических оснований, с однозначной и категорической необходимостью понуждающих к отказу от принципа причинности, в их распоряжении нет.
Одним из аргументов, выдвинутых индетерминистами против принципа причинности, было соотношение неопределенностей, установленное В. Гейзенбергом для координаты и импульса микрообъекта: как же можно знать состояние микрообъекта в какой-нибудь последующий момент времени, если это соотношение не позволяет определить совершенно точно одновременное значение импульса и координаты в начальный момент? — Раз такое предсказание невозможно, заключали индетерминисты, то принцип причинности является «окончательно опровергнутым». М. Планк на это справедливо ответил: «невозможность получить ответ на бессмысленный вопрос не может, конечно, быть поставлена в вину закону причинности; обвинить можно только посылки, приведшие к постановке этого вопроса, т. е. в данном случае принятую за правильную структуру физической картины мира»[57]. Суть дела заключается в том, что в умозаключениях индетерминистов фактически скрывалась та молчаливо принимавшаяся посылка, что микрообъект — нечто подобное материальной точке классической механики, состояние которой определяется заданием одновременных значений координаты и импульса. Между тем это — совершенно иной объект, для теоретического отражения свойств которого требуется иная физическая картина. В основу новой картины должны быть положены представления не только о корпускулярных, но и о волновых свойствах материи.
Обратив внимание на это решающее обстоятельство, М. Планк справедливо замечает, что сама «новая картина мира квантовой физики возникла из необходимости сделать возможным проведение строгого детерминизма»[58]. Это — очень глубокое соображение, проливающее свет на тот ход научных идей, который фактически вел к созданию квантовой механики. Квантовая механика отнюдь не строилась так, чтобы представить атом как какой-то клубок чистых случайностей, в котором нет устойчивых закономерностей, строго необходимых причинных связей. Напротив, квантовая механика создавалась так, чтобы дать именно закономерное причинное объяснение внутренней структуры атомов, их устойчивости, дискретности их энергетических состояний, интенсивности и поляризации испускаемых ими спектральных линий и т. д. То обстоятельство, что при этом пришлось отказаться от прежних представлений о микрообъектах как о материальных точках классической механики и ввести новые представления, не должно загораживать главное назначение этой перестройки понятий. Физические представления о микробъектах изменялись как раз вследствие того, что искалась причинная связь в микроявлениях. Планк подчеркивает, что при этом изменилось и представление о самой причинной связи явлений, поскольку выяснилось, что закон причинности в той форме, в какой его знала классическая физика, не применим для микрообъектов. Но изменение представлений о причинности, открытие новых форм причинной связи явлений совсем не означает отказа от причинности вообще, сведение существа всех процессов к игре случайностей. Как остроумно заметил М. Планк, последнее столь же мало обосновано, как и утверждение, что раз электроны в проводнике сосредоточены на его поверхности, то и заряд каждого электрона сосредоточен на этой поверхности. Вот почему М. Планк имел право решительно заявить, что «в картине мира квантовой физики детерминизм царит так же строго, как и в классической физике»[59]. Это выражается непосредственно в том, что основная для характеристики состояния микрообъекта величина — волновая функция — при данных внешних и граничных условиях однозначно определяется законом природы, выраженным в уравнении Шредингера.
Сказанное М. Планк не считал исчерпывающим решением проблемы причинности в квантовой физике. Он призывал к дальнейшему, более глубокому исследованию причинности, полное значение которой, по его словам, никоим образом не исчерпано.
Почему, однако, случилось то, что индетерминизм приобрел много сторонников среди современных физиков? Почему произошло это, по выражению Планка, «непонятное и удивительное отречение»? Планк дает на этот вопрос правильный и поучительный ответ, смысл которого сводится к следующему: значительные успехи квантовой механики, добытые на основе введения волновой функции, имеющей смысл вероятностной величины, породили попытки представить вопрос о вероятности конечным и единственным фундаментальным вопросом всей физики вообще на все времена. Таким образом, индетерминистические воззрения стали возможными на основе абсолютизации определенного уровня знаний, достигнутого физической наукой.
М. Планк очень выразительно характеризует общие теоретические позиции сторонников детерминизма и приверженцев индетерминистических воззрений на примере их отношения к волновой функции. Индетерминист, констатируя, что волновая функция в квантовой механике является вероятностной величиной, считает себя этим полностью удовлетворенным. Он не связывает вопрос о таком характере волновой функции с другими вопросами и не спрашивает, почему волновая функция именно такова, какие физические процессы ответственны за эту ее особенность. Детерминист же рассматривает дело совершенно по-иному. Он стремится глубже проникнуть в свойства волновой функции, выяснить, какими особенностями физических процессов обусловлены ее статистические свойства, как она должна меняться в зависимости от реальных физических условий и т. п. Таким образом, по мысли Планка, индетерминист видит конец своей работы там, где детерминист усматривает начало новых, еще более глубоких исследований.
Видя как много современных ему физиков стало на путь отказа от принципа причинности, М. Планк тем не менее с полной уверенностью заявил, что мало шансов на то, что «вопрос о причинности может быть надолго исключен из естествознания»[60], ибо принцип причинности — «самый эвристический принцип, это — путеводитель и, по моему мнению, самый ценный путеводитель, каким мы только располагаем, чтобы ориентироваться в пестрой путанице явлений и находить направления, в каких должны идти физические исследования, чтобы они дали плодотворные результаты. Точно так же, как закон причинности руководит только что просыпающейся душой ребенка и в его уста вкладывает неутомимый вопрос «почему», он сопровождает исследователя всю жизнь и непрестанно ставит перед ним новые проблемы»[61].
С большой обстоятельностью М. Планк рассмотрел вопрос о закономерной связи в явлениях микромира в работе «Детерминизм или индетерминизм?» Здесь он подверг критике отправные посылки индетермизма, показал, что они противоречат задачам научного познания природы, которое всегда фактически ведется так, что индетерминизм исключается и что отказ от индетерминизма необходим для сохранения теоретической физики как науки.
Для обоснования своих представлений индетерминисты используют в качестве особенно наглядного примера известные из опыта особенности явления отражения электронов от кристаллов. Если на тонкий кристаллический листок падает в данном направлении пучок электронов, обладающих одинаковой скоростью, то определенная часть электронов отражается от кристалла, а другая — проходит через него. Если на кристалл падает один единственный электрон, то он либо отразится, либо пройдет через кристалл. Иного быть не может, так как электрон неделим на части. На опыте мы можем определить только вероятность как отражения, так и прохождения электрона, но мы не знаем наверное, пройдет ли данный электрон через кристалл или отразится от него. Это считается вполне достаточным основанием для утверждения, что поведение электрона при встрече с кристаллом является полностью индетерминированным.
Сторонник детерминистических представлений, указывает М. Планк, мог бы сказать, что это утверждение слишком поспешно, так как следует тщательно исследовать вопрос о тех физических условиях, при которых электрон, взаимодействуя с кристаллом, претерпевает либо отражение, либо проходит через кристалл. Но такое возражение индетерминист отводит, ссылаясь на то, что в опыте определяется только вероятность обоих возможных процессов, а все вопросы, на которые невозможно дать ответ с помощью прямого измерения, физически бессмысленны.
Однако, хотя это и звучит по внешней видимости очень ясно, такая точка зрения, отвечает Планк, не приводит к решению проблемы. Дело заключается, по его мнению, в том, что не существует ни одного физического вопроса, который мог бы быть проверен самим по себе непосредственным измерением и на который можно было бы дать однозначный ответ без помощи теории. В каждом результате измерения переплетается множество физических процессов и чем более тонко и совершенно измерение, тем сложнее клубок переплетающихся процессов и тем настоятельнее становится необходимость привлечения теории для распутывания этого клубка. Поэтому всегда дело происходит так, что прежде чем объявить вопрос имеющим физический смысл или бессмысленным, неизбежно становятся на точку зрения определенной физической теории. В подтверждение этого Планк ссылается на тот исторический факт, что существует много вопросов, которые при смене физических теорий из бессмысленных превращаются в физически осмысленные и, наоборот, из имеющих смысл в бессмысленные. Один из таких вопросов, не имевших ранее смысла, а ныне приобретших глубокий смысл, является вопрос о превращении света в вещество. «Так же, — пишет М. Планк, — обстоит дело и с вопросом об условиях, которые — независимо от того, реализуемы они экспериментально или нет — определяют, отражается ли электрон, встречающий кристалл, от последнего или проходит через него. Это — вопрос, мимо которого научное исследование не может пройти и который ни в коем случае нельзя отклонить как бессмысленный без апелляции к теории»[62].
В силу сказанного обоснование «принципального индетерминизма» с помощью какого-либо критерия всеобщего характера М. Планк считал совершенно бесперспективным. Потому он призывал ученых с введением принципиального индетерминизма «быть крайне осторожными». Планк настойчиво подчеркивал, что индетерминизм с самого начала «закрывает без какой бы то ни было принудительной необходимости дверь, которая, возможно, могла бы привести в область совершенно новых познаний»[63].
К изложенному выше М. Планк добавляет еще и следующие аргументы против «принципиального индетерминизма». Известно, что вся макрофизика строится на признании строгого детерминизма. Если вводится индетерминизм для атомных процессов, то неизбежно встает вопрос: как далеко его можно провести в области явлений более крупных масштабов? Где граница между теми сферами, в одной из которых господствует детерминизм, а в другой — индетерминизм? Но никакой резкой границы между макрофизикой и микрофизикой, конечно, не существует; они непрерывно переходят одна в другую. Коллоидная химия и биохимия, указывает Планк, свидетельствуют о том, что невозможно принципиально разграничить молярные и молекулярные процессы. «Но если бы мы теперь попытались, — писал Планк, — соответственно этому принять непрерывный переход от детерминизма в молярном мире к индетерминизму в атомном мире, то неизбежно попали бы в затруднительное положение, так как процесс, в котором имеется хотя бы один след индетерминизма, является полностью индетерминированным. В этом не может быть никакого сомнения»[64]. Отсюда вытекает, что-либо нужно повсюду исключить индетерминизм, либо повсюду безоговорочно ввести его; ничего иного не может быть. Но из второй возможности, указывает М. Планк, для индетерминизма вырастают новые трудности. Тогда пришлось бы и такие точные законы природы, как закон сохранения и превращения энергии, строго применимый и в области атомных процессов, лишить точности, строгости и определенности; объявить их каким-то статистически средним результатом. Известно, что такая попытка в отношении закона сохранения энергии однажды предпринималась (Н. Бором), но она не удержалась в физике и нескольких месяцев, не выдержав ни экспериментальных, ни теоретических испытаний. Подобно этому пришлось бы истолковывать чисто статистически, как средний результат более или менее расходящихся значений, и универсальные константы физики, такие как заряд электрона, квант действия, скорость света и т. п. Однако для этого решительно нет никаких оснований ни в опыте, ни в физической теории. А между тем проведение такой точки зрения потребовало бы коренной перестройки всей физической науки. «Куда могла бы привести такая перестройка теоретической физики, — писал Планк,-— невозможно даже и сказать. Во всяком случае она не является многообещающей»[65].
К этому надо добавить еще и то, указывал М. Планк, что само статистическое рассмотрение явлений не строится на пустом месте, а требует некоторых точных и определенных предпосылок, выражающих в конце концов факт наличия закономерных, детерминированных связей явлений. Таково, например, важнейшее положение теории вероятностей о «равновероятности» случаев. Без постоянных и точных закономерных связей элементарных явлений нельзя было бы понять и ввести в физику это положение о «равновероятности»; ее саму пришлось бы, видимо, интерпретировать как некое статистическое среднее, для которого потребовалось бы введение какой-то своей «равновероятности», и т. д. без конца. Иными словами, теория вероятностей повисла бы в воздухе и потому не могла бы существовать. Резюмируя, М. Планк заявляет: «Из ничего ничто не может произойти, и возможная надежда, что принципиальный индетерминизм мог бы быть достаточным в качестве единственной и окончательной основы для построения теоретической физики, оказалась бы, несмотря на все предположения, ложной»[66].
Отвергнув претензии индетерминистов положить индетерминизм в основу теоретической физики, М. Планк, как и в работе «Причинность в природе», обращается к вопросу о том, какие теоретические предпосылки приводят физиков к индетерминистическим представлениям? И здесь он дает тот же ясный ответ: индетерминистические взгляды возникают потому, что, анализируя, например, такие явления, как отражение электронов от кристалла, физики рассматривают электроны как чистые корпускулы, как материальные точки. Чтобы устранить индетерминистические взгляды, необходимо сразу же отказаться от этой предпосылки, заимствованной из классической физики. Электрон не может больше рассматриваться как корпускула, подобная материальной точке. И именно это обстоятельство, подчеркивает Планк, квантовая механика принимает фактически в качестве своей предпосылки.
Свидетельством того, что электрон — не материальная точка, а несравненно более сложный объект, М. Планк усматривает уже в соотношении неопределенностей В. Гейзенберга. Для него это соотношение вовсе не было чем-то, ограничивающим знания о микрообъекте и потому делающим невозможным точный контроль над его поведением (чем будто бы и определяется «неизбежность» индетерминизма). М. Планк трактует это соотношение как закон природы, выражающий объективные свойства природы, отражающий объективные свойства самих микрообъектов, наличие которых только исключает применение к этим объектам понятий классической механики. Поэтому, по мнению М. Планка, соотношение неопределенностей не только не опровергает детерминизм, но, наоборот, «создает предварительное условие для возможности детерминистической теории и открывает тем самым закрытую принципиальным индетерминизмом дверь в новые области познания»[67].
Однако для построения развернутой детерминистической теории одного соотношения неопределенностей еще недостаточно. Оно, по выражению М. Планка, образует только рамку для формулирования нового принципа такой теории. Этот принцип надо искать, не останавливаясь ни перед какими затратами. «Кто не ищет, тот не находит», — указывал М. Планк, призывая к дальнейшему развитию теории микропроцессов и подчеркивая, что «волновая механика не сказала на сегодняшний день своего последнего слова»[68]. Насущным делом он считал приведение квантовой механики в соответствие с теорией относительности, которая — он это резко подчеркивал — построена строго детерминистически.
В указанном обстоятельстве М. Планк усматривал еще один существенный аргумент против индетерминизма. Примечательно, что попытки ряда физиков (Луи де Бройля, Вижье, Бома и др.), предпринятые в последние годы с целью дальнейшего развития идей детерминизма в квантовой механике, по существу перекликаются с этим соображением М. Планка.
Среди аргументов сторонников индетерминизма мы находим и ссылку на то, что между измерительным прибором и исследуемым микрообъектом существует взаимодействие, которое будто бы принципиально неконтролируемо и не может быть оценено однозначным образом, в силу чего оно лишает возможности принять его во внимание при исследовании поведения микрообъекта. М. Планк рассмотрел и эти соображения, выдвигавшиеся против детерминизма. Прежде всего он указал, что «мы должны, как я думаю, придерживаться той основной предпосылки любого научного исследования, что все происходящее в мире протекает независимо от людей и их измерительных приборов»[69]. И именно в познании не зависящих от людей и измерительных приборов реальных процессов и состоит главная цель науки. Конечно, для достижения этой цели неизбежно должны использоваться измерительные приборы и измерительные процедуры. Но они — только средство для достижения указанной цели. Познание не может ограничиваться исследованием лишь того, что совершается в приборе при измерении. Оно должно вести к раскрытию того, что происходит вне прибора и независимо от него, — сущности явлений, совершающихся в реальной действительности.
М. Планк далее указывает, что нет достаточных логических и фактических оснований полагать, что возмущения, вносимые измерительной процедурой, принципиально не контролируемы и что они не могут быть приняты в расчет при исследовании поведения микрообъектов. Конечно, по мере углубления во внутреннюю структуру материи встающие перед наукой проблемы становятся все тоньше и тоньше и соответственно этому повышаются требования к измерительным инструментам. Но последние, однако, продолжают в конечном счете оставаться макроскопическими телами, и поэтому надежда получить с их помощью прямое, непосредственное выражение закономерностей течения тончайших микропроцессов отодвигается все дальше. Но, подчеркивает М. Планк, в распоряжении науки имеется такой «измерительный инструмент», который совершенно не связан с какими-либо границами точности: «это — полет наших мыслей», т. е. теоретическое мышление. «Мысли, — замечает М. Планк, — гораздо утонченнее, чем атомы и электроны». Они могут как бы отлетать от действительности, но с тем, чтобы глубже проникнуть в нее и лучше охватить все более обширные ее области. В качестве примера такого выхода «мыслей за пределы природы» М. Планк указывает на представление о виртуальных перемещениях в классической механике, которые хотя и не существуют в действительности, но позволяют глубже и полнее познать закономерности механических процессов.
Чтобы понять результаты измерений, применяемых для изучения все более тонких микропроцессов, человеческое мышление идет по пути создания все более абстрактных, все менее наглядных понятий.
Борьба Макса Планка против индетерминистических воззрений в физике, поддержанная усилиями других выдающихся ученых, таких как П. Ланжевен, А. Эйнштейн, М. Лауэ, сыграла положительную роль в свое время и ее принципиальные результаты еще будут помогать дальнейшему движению научной мысли по пути познания закономерностей физических явлений.
6. Развитие научного познания. Смена картин мира
Как зарождается научное познание? Благодаря чему оно развивается и каким именно путем происходит его развитие? К какой цели оно устремлено? Над этими вопросами М. Планк размышлял на протяжении всей своей творческой деятельности. Результаты этих размышлений мы находим в ряде его различных работ.
Наука берет свое начало не в чисто логических усилиях какого-то абстрактно размышляющего ума, чуждого практической жизни, отрешенного от нее, а, наоборот, в практических потребностях человеческой жизни. В практических потребностях жизни кроются корни науки; в них наука находит решающие стимулы для своего развития. Эту мысль М. Планк повторяет неоднократно. Так, в одной из его статей мы читаем: «…как начатки физики, да и всякой другой отрасли естествознания, имеют свои корни в области практической, так и современная научная физика продолжает черпать не только сильнейшие свои стимулы, но и самую действительную поддержку в потребностях практической жизни. Поэтому также представляет величайший интерес для науки сохранять и далее развивать самые тесные связи с техникой»[70]. Указывая, что физика с начала XX в. переживает период необычайно бурного развития, М. Планк связывает этот факт с воздействием техники: «Толчок этому развитию был естественно дан теснейшим образом связанным с успехами техники необычным уточнением экспериментальных методов…»[71].
Но в практических потребностях жизни М. Планк видел не только тот источник, из которого вырастает наука, не только ту силу, благодаря действию которой наука, раз возникнув, движется вперед. В успехах практической жизни он усматривал решающее доказательство могущества научного знания. Практические достижения, основанные на использовании данных науки, были для него самым убедительным свидетельством ее истинности. Как уже указывалось выше, опровергая заявления тех, кто в период кризиса физики в начале XX в. утверждал, будто наука «обанкротилась» и лежит в развалинах, М. Планк призывал взглянуть на колоссальные практические достижения, полученные на основе применения науки в то самое время, когда раздались эти утверждения.
Между наукой и практической жизнью существует не односторонняя, а двусторонняя, взаимная связь. И обе стороны этой связи М. Планк никогда не упускал из виду. «Точная наука, — писал он, — коренится в человеческой жизни, но она связана с жизнью двояким образом: она не только черпает из жизни, но воздействует на жизнь, как на материальную, так и на духовную»[72].
Каким же путем наука оказывает это воздействие? Главный путь, по мнению М. Планка, лежит через создание «картины мира», представляющей собой систему отраженных в нашем сознании общих закономерных связей, охватывающих всю совокупность известных науке явлений. Вначале кажется, что это — путь, уводящий науку прочь от жизни, к делам, не имеющим никакого отношения к практике. Но именно на этом пути человеческий разум и добывает такие результаты, которые в конечном счете оказываются самыми важными для удовлетворения практических нужд человечества. В подтверждение этой мысли М. Планка можно было бы привести бесчисленное множество примеров. Приведем только один и именно тот, который связан с главным делом жизни самого М. Планка — созданием квантовой физики. Когда Планк искал правильную формулу распределения энергии в спектре абсолютно черного тела и пытался дать ей теоретическое объяснение, он трудился только над усовершенствованием существовавшей тогда физической картины мира. Когда же работа окончилась, взору открылось совершенно неожиданное: преобразовалась вся картина мира, и это преобразование принесло затем поразительные успехи для практической жизни.
Еще в конце XIX в. среди естествоиспытателей господствовало представление, будто наука вот-вот должна завершить создание постоянной, совершенно законченной картины мира, в которую последующие поколения смогут вносить только отдельные изменения совершенно частного, все более мелкого характера. В своей речи «От относительного к абсолютному» М. Планк вспоминает о той характеристике состояния физической науки, которую он услышал от своего учителя по Мюнхенскому университету Ф. Жолли. Она была типичной для умонастроения ученых того времени. М. Планк писал: «Когда я начал свои физические занятия и спросил у своего почтенного учителя Филиппа Ф. Жолли совета об условиях и перспективах моих занятий, он представил мне физику, как высокоразвитую, почти вполне созревшую науку, которая должна скоро принять свою окончательную устойчивую форму после того, как она в известном смысле увенчана открытием принципа сохранения энергии. Конечно, в том или ином уголке можно еще заметить или удалить пылинку или пузырек, но система как целое стоит довольно прочно, и теоретическая физика заметно приближается к той степени совершенства, какою уже столетия обладает геометрия[73].
Однако последующие в конце XIX — начале XX в. открытия и коренная перестройка понятий развеяли то, по выражению М. Планка, «приятное состояние насыщения», которое так явственно выразилось в словах Жолли. Прежняя картина мира, над доделкой которой неустанно трудились ученые, предвкушая ее близящееся завершение, вдруг пала; едва наметившиеся контуры новой картины были очень неясными, неустойчивыми и предвещали нечто совершенно непохожее на старую картину. Под влиянием этой ломки научной картины мира, перестройки понятий часть естествоиспытателей, поддавшись убеждениям философских релятивистов, перешла от догматической веры в абсолютную непререкаемость, вечную непогрешимость всех достигнутых наукой результатов к безрадостному скептицизму, совершенно отрицающему наличие в них хоть какой бы то ни было доли объективной истины. Казалось, наука обречена на работу Пенелопы, которая каждую ночь разрушала то, что создавала днем. В самом деле: ценой длительных усилий наука создала атомистику с ее основополагающим выводом о простоте и абсолютной неизменности и неделимости атомов, но она же сама с открытием электрона и радиоактивности разбила эти представления. Наука выработала положение об абсолютной непрерывности всех динамических процессов, и сама же она с открытием кванта действия привела мысль ученых к решительному отказу от него. Фундаментом физики считались представления об абсолютных пространстве и времени как о самостоятельных, ни от чего не зависящих сущностях, совершенно не связанных друг с другом. Но с возникновением теории относительности пробил и их час.
Несмотря на всю сложность обстановки в теоретической физике начала XX в., М. Планк сумел уяснить подлинный смысл происходящей перестройки научных воззрений, научной картины мира. Он понял неосновательность догматических метафизических надежд на создание раз навсегда законченной, застывшей картины мира. Вместе с тем ему был органически чужд тот беспросветный философский релятивизм, который за изменениями научных понятий и теорий не видел их объективного содержания, отрицал наличие в них элементов абсолютной истины. Уже в те трудные годы он с полной решимостью выступил против философских релятивистов и скептиков, неустанно возвращаясь к опровержению развиваемых ими взглядов. В том, что это действительно так, мы можем убедиться, обращаясь непосредственно к работам М. Планка.
В речи «Единство физической картины мира» (1908) он подчеркивал, что нельзя всерьез сомневаться, что «физика делает подлинные успехи в своем развитии» и что с каждым десятилетием «мы все лучше познаем природу». Вполне отчетливо понимая необходимость глубокой перестройки понятий, он вместе с тем указывал, что уже «современная картина мира… содержит в себе некоторые черты, которых больше не изгладит никакая революция ни в природе, ни в мире человеческой мысли»[74]. Он указывал, что в научной картине мира содержатся «постоянные элементы», которые совершенно не зависят от человека, от какой-либо мыслящей индивидуальности, и называл эти элементы «реальностью». По сути дела, он имеет в виду объективную истину, содержащуюся в научной картине мира, но не знает, как это точно выразить в соответствующих философских понятиях.
Менее чем через год в своих лейденских «Лекциях по теоретической физике» (1909) М. Планк указывает как на серьезнейшую ошибку на стремление приписать результатам теоретической физики «слишком малое значение».
В докладе «Отношение новейшей физики к механистическому мировоззрению», прочитанном в следующем году, он говорил о революции, совершающейся в этот период в физической науке — революции, приведшей, по его мнению, к такой же острой борьбе идей, какой в свое время была борьба вокруг учения Коперника. Эта борьба была связана с новыми идеями теории относительности, нанесшей удар по механистическим воззрениям в физике. Охарактеризовав те коренные изменения, к которым привела эта теория, М. Планк тем не менее отмечает: «… принцип относительности вовсе не является исключительно разрушающим и разлагающим… Он воздвигает вместо старого здания, ставшего слишком тесным, новое, более обширное и прочное, которое сохраняет в себе все сокровища старого…»[75]. При этом из физической картины мира удаляются несущественные части, зависящие от познающего субъекта, в полном удалении которых из естествознания М. Планк видел важнейшую задачу научного исследования.
Через короткое время (в 1913 г.) М. Планк выступил с докладом «Новые пути физического познания». Центральное место в нем занимают как раз возражения против тех скептических взглядов, которые отрицали объективное значение научных теорий, представляя развитие физической науки как цепь беспрестанных разрушений, делающих работу ученых бесцельной и бесперспективной. «Современная теоретическая физика, — говорил М. Планк, — может произвести впечатление старого, почтенного, но уже обветшавшего здания, в котором одна часть за другой начинает рушиться и даже самый фундамент начинает шататься. Однако ничто не может быть ошибочнее такого мнения. Действительно, в физических теориях теперь происходят глубокие изменения. Но внимательное исследование показывает, что здесь вовсе не идет разрушительная работа. Напротив, все время ведется работа, направленная к улучшению и расширению. Если некоторые части здания сдвигаются с места, то лишь затем, чтобы занять более целесообразное и прочное положение, а настоящие основы теории заложены теперь не менее прочно, чем когда-либо раньше[76]. Весь доклад и был посвящен доказательству этих положений.
В результате М. Планк с полной уверенностью смог констатировать, что все разразившиеся в физике конфликты не только не поколебали значения важнейших принципов физической науки — законов сохранения и превращения энергии, сохранения количества движения, основных законов термодинамики, атомистики и т. д., — но даже, наоборот, упрочили их положение и эти принципы «сохранили за собой поле битвы». Потерпели же поражение те представления, которые хоть и считались вполне очевидными и даже молча принимались за основу развития научных теорий, но которые в действительности не были таковыми и не имели строгого обоснования. Более того, в свете вновь открытых фактов они даже оказались противоречащими общим принципам физики. М. Планк перечислил три таких представления, не выдержавших испытания: 1) неизменность и неделимость атомов, 2) неизменность и взаимная независимость пространства и времени, 3) непрерывность всех динамических процессов. Доказывая незыблемость коренных устоев физической науки, непоколебимость общих физических принципов, М. Планк особо подчеркнул, что разрушенные представления были оставлены наукой как раз потому, что они вступили в противоречие с этими принципами.
Можно было бы сослаться и на другие работы М. Планка, появившиеся в более поздние годы, в которых он с прежней настойчивостью развивал ту мысль, что с каждым шагом крепнут устои теоретической физики, что растут те «постоянные элементы» научной картины мира, которые не зависят от людей, от человечества, т. е. представляют собой объективную истину. Он снова и снова возвращается к опровержению тех взглядов, по которым возникновение и развитие теории относительности и квантовой механики означает полное крушение всех прежних физических знаний. Об этом М. Планк говорит и в работе «Физическая закономерность» (1926), и в работе «Картина мира современной физики» (1929), «Смысл и границы точной науки» (1941) и в других своих трудах. Но М. Планк не ограничился доказательством общего положения о непоколебимости принципов физической науки, сохранения и развития «постоянных элементов» картины мира. Он детально изучает особенности развития познания, характерные черты изменения и смены физических картин мира.
В качестве первой характерной особенности этого процесса он отмечает то, что новая картина мира, сменяющая прежнюю, отличается большим единством, большей внутренней целостностью. В том, что дело обстоит именно таким образом, можно убедиться, если сравнить теоретические представления физики, выработанные на более поздних этапах ее развития, с теоретическими представлениями, соответствующими более ранним этапам. Было время, когда учения о свете, об электричестве, о магнетизме, о теплоте и т. д., существовали как совершенно самостоятельные разделы физической науки, полностью изолированные друг от друга. Основой каждого из этих классов явлений считался обособленный вид «невесомой субстанции», не имеющий ничего общего с другими аналогичными «субстанциями». Классическая физика к концу XIX в. полностью покончила с этим расчленением явлений на отгороженные друг от друга группы. Она нашла внутреннюю, органическую связь между оптикой, учением об электричестве и учением о магнетизме, соединив их в электродинамике, а затем перебросила мост между электродинамикой и теорией теплоты.
Физика XX в. достигла еще большей внутренней связи своих частей. Особенно существенной была ликвидация долго державшегося разрыва между учением о веществе и учением об электромагнитном поле вследствие проведения, с одной стороны, идей атомистики в теории поля и, с другой, волновых представлений в учении о веществе. Старую физику, существовавшую до XIX в., М. Планк сравнивает не с одной картиной, а с коллекцией отдельных картин, каждая из которых давала образ особой области явлений. Картины эти не были тесно связаны друг с другом; можно было устранить ту или иную из них или решительно изменить, ничем не повлияв на другие. Иным оказалось дело в классической физике XIX в. и в современной физике, где многие из этих картин слились в одну. Еще более значительными должны быть такие изменения в будущей картине мира, в которой все большее число отдельных картин будет постепенно превращаться в составные части, фрагменты единого обширного образа.
Вторую особенность процесса смены картин мира М. Планк видел в том, что смена одной картины мира другой происходит не по произволу, прихотям, вкусам ученых, а «является следствием непреодолимого принуждения. Эта смена становится горькой необходимостью каждый раз, когда исследование натыкается на новый факт в природе, который существующая картина мира не может объяснить»[77]. Всю силу этого неумолимого принуждения М. Планк испытал на себе, когда он пришел к мысли о существовании кванта действия. Сформулировав идею дискретности в элементарных процессах излучения и поглощения, Планк пытался представление о кванте действия уложить в рамки картины мира классической физики. Объективная логика фактов, однако, была сильнее его субъективных устремлений, и он волей- неволей должен был отказаться от подобных попыток и был принужден считаться с необходимостью создания новой картины мира. То же самое происходило и во всех других случаях, когда открывались новые принципиально важные факты. Если, впрочем, сам ученый, открывший новый факт или сформулировавший новое теоретическое положение, не укладывающееся в рамки старой картины, не был в состоянии осознать необходимость создания новой картины, то неизбежно за ее создание принимался кто-нибудь другой, и преобразование рано или поздно совершалось с принудительной необходимостью.
М. Планк находит еще одну чрезвычайно важную характерную черту процесса смены научных картин мира: «Новая картина мира не отменяет старую картину мира, но скорее утверждает ее во всей полноте с той только разницей, что сообщает ей еще одно особое условие»[78]. Это условие, по мысли М. Планка, состоит в ограничении значимости прежней картины мира более узким кругом явлений. Она начинает рассматриваться не как образ всех вообще физических процессов, но только как изображение какой-то ограниченной части их. Так, указывает М. Планк, ньютоновская механика остается полностью применимой только в тех случаях, когда скорость света может считаться бесконечно большой по сравнению со скоростями тел, а квант действия — как бесконечно малый. Это сужение области значимости старой картины мира не есть утеря каких-либо реальных знаний, ущерб для науки. Устраняется только неправомерная экстраполяция прежних представлений на те области действительности, сущности которых эти старые представления не отражали. Создание же новой картины мира, хотя и сужает сферу значимости старой картины, вместе с тем ведет к дальнейшему расширению и обобщению научного знания, поскольку она теперь охватывает не только прежнюю совокупность фактов, но и новые явления с их особыми закономерностями. «Следовательно, — писал М. Планк, — старая картина мира сохраняется, но теперь она является особым сектором еще большей, еще более объемлющей и вместе с тем еще более единой картины мира»[79]. Превращение прежней картины мира в отдельный частный фрагмент новой картины не есть простое механическое перенесение старого в новое, но является творческим преобразованием старого, поскольку выясняется его связь с новыми обстоятельствами, и в этом свете переосмысливается содержание старых представлений.
Переход от старой картины мира к новой имеет еще ту особенность, подчеркивал М. Планк, что при каждой такой перемене все больше утрачивается ее первоначальный наглядный характер. Непосредственные чувственные впечатления, с которых начинается научное познание, исчезают из научной картины мира. Научная картина мира становится все более отвлеченной; она выражается с помощью все более абстрактных понятий, при посредстве чрезвычайно сложных математических соотношений. Тем, кто усматривал в этом возрастании абстрактности элементов научной картины мира ущерб для науки, М. Планк указывал, что ценность идей определяется не степенью их наглядности, а их способностью точно охватывать уже известные закономерные связи явлений и открывать пути к нахождению новых законов. Планк подчеркивал, что новые абстрактные понятия, хотя и представляются чрезмерно усложненными, являются ценнейшими орудиями научного исследования и они появились не по прихоти ученых, особенно приверженных в силу своих личных склонностей к абстрактному мышлению, а как неизбежное следствие необходимости решить определенные научные проблемы. Так же как, по образному сравнению М. Планка, нельзя исследовать тончайшую структуру предметов принципиально отклонив всякую возможность разглядывать их иначе, как только невооруженным глазом, так же нельзя проникнуть вглубь реального мира, отклоняя применение абстрактных понятий, ограничиваясь лишь наглядными представлениями. Имея в виду тех, кто настаивал на мысли, будто наука становится менее надежной, если она отходит от наглядных представлений, М. Планк писал: «Тому, кто, вопреки всем приведённым основаниям, упорно настаивает на этом мнении, помочь нельзя, но ему никогда не удастся, так же как и экспериментатору, который принципиально хочет работать только с примитивными приборами, существенно продвинуть вперед точную науку»[80].
За процессом возрастания роли абстракций, совершающемся в ходе смены одних научных картин мира другими, скрывается важнейшая черта развития научного познания — его неуклонное приближение к объективному внешнему миру. Смена научных картин мира именно это и означает — таков вывод М. Планка. «Поэтому, — писал он, — постоянная смена картин мира представляет собой не беспорядочное зигзагообразное шатание, но означает прогресс, улучшение, усовершенствование. По моему мнению, установление этого факта является принципиально важным достижением, на которое может указать естественнонаучное исследование»[81].
Этот факт, с большой силой подчеркнутый Максом Планком, действительно имеет огромное принципиальное значение как для естествознания, так и для философии и, в частности, для теории познания. Планк указывает на него не только в работе «Смысл и границы точной науки», но и в «Картине мира современной физики» и в некоторых других работах.
Таким образом, смена научных картин мира — не хаотическое шатание научной мысли, а поступательное движение вперед, в определенном направлении, к определенной цели — к реальному миру. Достигнет ли наука когда-нибудь этой цели, исчерпывающе отразив его в какой-то конечной, «самой совершенной», «самой всеобъемлющей» картине мира? Мы уже указывали выше, что М. Планк считал это неосуществимым. Такая картина мира никогда не может быть создана. Но это не только не служит для М. Планка причиной для каких-либо пессимистических умозаключений, но, напротив, он это рассматривает как свидетельство неисчерпаемых возможностей для развития науки. Наука будет вечно развиваться в направлении все лучшего познания объективного мира, все ближе и ближе подходя к нему, и нет никаких преград для этого вечного движения человеческой мысли. Правда, М. Планк не всегда точно выражал эту мысль, упорно защищавшуюся им же самим. Порой он называл неисчерпаемость мира научным познанием какой-то «пропастью» между научной картиной мира и самим реальным внешним миром. Конечно, говорить о пропасти между ними неправильно, поскольку это наводит на мысль, будто существует какой-то принципиальный отрыв научного познания от объективного мира, как бы в каком-то месте навсегда останавливающий движение научного познания на пути к этому миру. Сам же Планк отрицает наличие подобных преград. М. Планк верно говорит о том, что наука никогда не сможет сделать последний шаг к исчерпанию мира. Но он неправ, считая, что из-за этой невозможности в науку вносится какой-то «иррациональный элемент». Это так же неверно, как неверно полагать, что раз переменная математическая величина никогда не приходит к совпадению со своим пределом, то из-за этого в дифференциальное исчисление вводится некий «иррациональный элемент» в философском смысле этого слова. Но эти, как и некоторые другие, не отмеченные здесь терминологические неточности не могут загородить тот основной факт, что Макс Планк, по существу, правильно выразил важные черты диалектики научного познания.
* * *
В работах М. Планка рассматривается и ряд других философских проблем естествознания, остановиться на которых здесь нет возможности. Можно было бы, например, указать на вопрос о сущности механистического мировоззрения и причинах его крушения. Много интересного в сочинениях М. Планка содержится о взаимоотношении эксперимента и теории. Глубокие мысли высказаны им о значении так называемых «мысленных экспериментов» в физике и т. п. Не во всем он был прав. В ряде проблем существенно сказывается ограниченность его философских воззрений, возникшая из-за незнания им современного, т. е. диалектического, материализма. Серьезны, например, дефекты в его попытках обосновать принцип причинности при помощи введенного им представления об «идеальном уме», хотя это не ослабляет действенности его критики индетерминизма и данного им убедительного доказательства того, что индентерминизм по существу ничем не подтвердил своей коренной посылки, будто принцип причинности опровергнут и что он несовместим с квантовой механикой. Порой не совсем точно М. Планк говорил о том, что будто бы непосредственно познание реального мира невозможно, что непосредственно мир для познания не дан и т. п., хотя он там же много раз и с большой силой говорил о безграничных возможностях познания. Впрочем, и в этих случаях мысль его ясна: мир постигается при помощи показаний органов чувств. Но с последовательной философской точки зрения это и означает, что мир дан нам непосредственно, ибо между миром и познающим субъектом ничего нет. В некоторых случаях М. Планк говорит просто о реальном внешнем мире, а о «метафизически реальном мире». По существу же, он понимает под этим тот же самый реальный мир, существующий вне и независимо от сознания. Характерно, что в той же самой фразе, в которой М. Планк называет мир «метафизически реальным», он сам же поясняет, что так он называет природу. Можно было бы отметить и другие подобные философские ошибки и неточности М. Планка. Но дело не в этом. Главное в том, в чем он совершенно прав. А это составляет основное содержание его философских исканий. То, чего добивался и чего достиг Макс Планк в этих исканиях, живо и теперь; его работы, как прежде, помогают в борьбе за научное мировоззрение в естествознании, за дальнейшие успехи науки.
Человечество всегда будет с благодарностью вспоминать имя великого ученого Макса Планка, труды которого легли в фундамент современной науки.
Г. А. Лоренц. Макс Планк и теория квантов. «Успехи физических наук», 1926, т. VI, вып. 2, стр. 90. ↑
Max Planck. Wissenschaftliche Selbstbiographie. Aufl. 3. Leipzig, S. 30; перевод см. в книге: «Макс Планк (1858—1958)», М., 1958. ↑
См. М. Планк. Термодинамика. Л.— М., 1925, стр. 89—90. ↑
См. М. Планк. Термодинамика. Л.— М., 1925, стр. 112. То, что положение о «рассеянии энергии» не тождественно второму началу термодинамики и не выражает его сущности, М. Планк вскрывает указанием на наличие таких необратимых процессов, при которых и начальное и конечное состояние системы характеризуется одними и теми же формами энергии. К таким процессам относятся, например, диффузия идеальных газов или дальнейшее разбавление, сильно разбавленных растворов. Это значит, что в таких процессах никакого «рассеяния энергии» не происходит, несмотря на их необратимость, но в то же время энтропия системы возрастает, чем и направляется течение процесса. Именно возрастание энтропии и выражает сущность второго начала термодинамики. ↑
М. Планк. Физические очерки. М., 1925, стр. 35. ↑
Там же. ↑
Там же, стр. 65. ↑
«Успехи физических наук», 1926, т. VI, вып. 3, стр. 199 (разрядка моя—И. К.). ↑
Max Planck. Die Physik im Kampf um die Weltanschaung. «Vortrage und Erinnerungen», 1949, Stuttgart, S. 285. ↑
Ibid., S. 286. ↑
Ibid., S. 290. ↑
Max Planck. Sinn und Grenzen der exakten Wissenschaft. Aufl. 5. 1955, S. 18, Этот доклад опубликован в «Вопросах философии», 1958, № 5. ↑
Макс Планк. Картина мира современной физики. «Успехи физических наук», 1929, т. IX, вып. 4, стр. 409—410. ↑
Макс Планк. Физическая закономерность в свете новых исследований. «Успехи физических наук», 1926, т. VI, вып. 3, стр. 177—178. ↑
М. Планк. Физические очерки. М., 1925, стр. 64. ↑
В. И. Ленин. Сочинения, т. 14, стр. 252. ↑
Hans Hartmann. Schöpfer des neuen Weltbildes. Bonn, 1952, S. 90. ↑
См. М. Планк. Принцип сохранения энергии. М., 1938, стр. 137. ↑
Более подробно об исследовании М. Планком вопроса о законе сохранения и превращения энергии см. в статье С. Г. Суворова «Книга М. Планка и борьба за закон сохранения и превращения энергии» (в книге М. Планка «Принцип сохранения энергии», М„ 1938). ↑
М. Планк. Физические очерки, стр. 28. ↑
Там же, стр. 28. ↑
М. Планк. Физические очерки, стр. 7. ↑
Там же, стр. 26. ↑
Там же, стр. 27. ↑
М. Планк. Физические очерки, стр. 30—31. ↑
Там же, стр. 32 (разрядка моя — И. К.). ↑
Макс Планк. Теоретическая физика. Восемь лекций. СПб., 1911; стр. 8. ↑
Там же, стр. 11 (разрядка моя. — И. К.). ↑
Сб. «Новые идеи в философии», № 2. Борьба за физическое мировоззрение. СПб., 1912, стр. 136—137 (разрядка моя. —Я. К.). ↑
Там же, стр. 137. ↑
Там же, стр. 156—157. ↑
Там же, стр. 157. ↑
Max Planck. Naturwissenschaft und reale Aussenwelt. «Die Naturwissenschaften», 1940. H. 50, S. 779. ↑
См. доклад M. Планка «Новейшие теории в термодинамике» (прочитанный в 1911 г.) в книге: М. Планк и А. Пуанкаре. Новейшие теории в термодинамике. Пг., 1920, стр. 8. ↑
См. М. Планк. Физические очерки, стр. 72—75. ↑
В. И. Ленин. Сочинения, т. 14, стр. 336. ↑
М. Планк. От относительного к абсолютному. Вологда, 1925, стр. 26. ↑
М. Планк. От относительного к абсолютному. Вологда. стр. 35. ↑
Там же, стр. 41. ↑
Там же, стр. 43—44. ↑
М. Планк. От относительного к абсолютному. Вологда, 1925, стр. 45. ↑
Max Planck. Positivismus und reale Ausenwelt, «Vorträge und Erinnerungen», Aufl. 5, Stuttgart, 1949, S. 230. ↑
Ibid., S. 231. ↑
Ibid., S. 232. ↑
Ibid., S. 233. ↑
Ibid., S. 234. ↑
Ibid., S. 240. ↑
Ibid., S. 240. ↑
Max Planck. Naturwisscnschaft und reale Aussenwelt. «Die Ngturwissenschaften», 1940, H. 50, S. 779. ↑
Max Planck. Die Kausalität in der Natur «Vorträge und Erinnerungen». Aufl. 5. Stuttgart, 1949, S. 251. ↑
M. Плaнк. Картина мира современной физики. «Успехи физических наук», 1929, т. IX, вып. 4, стр. 409. ↑
М. Планк. Принцип наименьшего действия. «Физические очерки», М., 1925, стр. 88. ↑
М. Планк. Там же, стр. 91. ↑
М. Планк. Динамическая и статистическая закономерность. «Физические очерки», М., 1925, стр. 79. ↑
Max Planck. In seine Akademie — Ausprachen. Berlin, 1948, S. 121. ↑
Ibid., S. 121. ↑
Max Planck. Die Kausalität in der Natur. «Vorträge und Erinnerungen», Stuttgart, S. 259. ↑
Ibid., S. 259—260. ↑
Ibid., S. 260. ↑
Ibid., S. 268. ↑
Ibid., S. 268—269. ↑
Max Planck. Determinismus oder Indeterminismus? Aufl. 15 Leipzig, 1955, S. 17—18. ↑
Ibid., S. 18. ↑
Ibid., S. 19. ↑
Ibid., S. 20. ↑
Ibid., S. 20. ↑
Ibid., S. 22. ↑
Ibid., S. 23. ↑
Ibid., S. 23. ↑
Макс Планк. Теория физического познания Эрнста Маха. Возражение. В сб. «Новые идеи в философии», № 2, СПб., 1912, стр. 157. См. также работу М. Планка «Взаимоотношение физических теорий» в книге «Физические очерки», М., 1925, стр. 97 и другие работы. ↑
Макс Планк. Физическая закономерность в свете новых исследований. «Успехи физических наук», 1926, с. VI, вып. 3, стр. 190. ↑
Max Planck. Sinn und Grenzen der exakten Wissenschaft, Aufl. 5. Leipzig, 1955, S. 25. ↑
Макс Планк. От относительного к абсолютному, стр. 15—16. ↑
Макс Планк. Физические очерки, стр. 31. ↑
Там же, стр. 56. ↑
Там же. ↑
Max Planck. Sinn und Grenzen der exakten Wissenschaft, S. 14. ↑
Ibid. ↑
Ibid., S. 16 ↑
Ibid., S. 23. ↑
Ibid., S. 16. ↑