Принцип детерминизма и законы сохранения

В философском исследовании, посвященном проблемам причинности и детерминизма, определенное и немаловажное место занимает выяснение взаимных связей принципа причинности и законов сохранения. На этом пути встает ряд трудностей, прежде всего связанных с отсутствием строгих определений сопоставляемых понятий.

Сначала о законах сохранения. Здесь трудности, на мой взгляд, несущественны, так как законы сохранения могут быть сегодня охарактеризованы на уровне естественнонаучной строгости в рамках физики. Законы сохранения (энергии, импульса, странности и т. д.) — это конкретные законы науки, а не общефилософские принципы. Разумеется, с законами сохранения и сегодня связаны некоторые философские идеи, прежде всего общие идеи устойчивости, невозможности абсолютного возникновения (возникновения чего-то из «ничего») и абсолютного уничтожения (превращения в «ничто», бесследного уничтожения).

Однако сами законы сохранения допускают точную формулировку и всегда связаны с наличием доступной измерению и сохраняющейся величины. Некогда неопределенная идея сохранения получила теперь свою точную формулировку в наличии класса сохраняющихся величин.

В этом плане пережитком традиционной терминологии являются употребляемые иногда и сегодня выражения типа «закон сохранения материи». Нет двух разных типов законов сохранения — философских и естественнонаучных; есть лишь конкретные, естественнонаучные законы сохранения. Высказанный в свое время в рамках философии закон сохранения материи сыграл свою предвосхищающую роль, а заключенное в нем (и не утратившее своего значения и поныне) содержание выражается значительно точнее в виде принципа несотворимости и неуничтожимости материи как именно общефилософского, методологического принципа.

Это именно принцип несотворимости и неуничтожимости материи, а не закон ее сохранения, так как понятие сохранения обязательно требует введения некоей количественной меры для того, что сохраняется, без чего бессмысленно говорить о сохранении. Смысл принципа несотворимости и неуничтожимости материи заключается в утверждении, что все происходящие процессы суть процессы превращения материальных образований друг в друга и ни одно из них не может появиться ниоткуда или бесследно исчезнуть; в таких преобразованиях всегда будут наличествовать те или иные сохраняющиеся (и всегда конкретные) величины (энергия, импульс, заряд и т. д.), поиск которых есть дело естествознания.

Некоторые из этих величин могут оказаться сохраняющимися лишь приближенно (в рамках лишь определенных процессов), но именно признание несотворимости и неуничтожимости материи означает, что вместо нестрого сохраняющихся величин будут открыты какие-то другие (совсем новые и ранее неизвестные или представляющие некоторое обобщение прежних), подчиненные новым законам сохранения.

Теперь несколько предварительных замечаний о причинности и детерминизме. Здесь ситуация значительно сложнее и на первый взгляд кажется удручающе безнадежной. Существует практически необозримое множество различных определений и причинности и детерминизма, и исследователь, пытающийся в них разобраться, рискует лишь увеличить неопределенность, добавив еще одно столь же «непогрешимое» и единственное, как и уже имеющиеся. Здесь возможны два подхода: либо пытаться выработать некую универсальную дефиницию причинности, стремясь убедить коллег, что она «наилучшая» и «единственно верная», либо попытаться рационально понять сам «эмпирический» факт обилия различных определений причинности.

На мой взгляд, обилие различных определений причинности связано с общей природой философских категорий, с внутренне присущей им «неопределенностью». Эта «неопределенность» есть неопределенность особого рода, о которой В. И. Ленин писал, говоря об абсолютной и относительной истине: «Вы скажете: это различение… неопределенно. Я отвечу вам: оно как раз настолько «неопределенно», чтобы помешать превращению науки в догму…

Я нечто мертвое, застывшее, закостенелое, но оно в то же время как раз настолько «определенно», чтобы отмежеваться самым решительным и бесповоротным образом от фидеизма и от агностицизма, от философского идеализма и от софистики последователей Юма и Канта»^[1].

Ленинская характеристика «определенности» и «неопределенности» абсолютной и относительной истины может быть, по-моему, отнесена к философским категориям вообще. Они настолько «определенны», чтобы позволить совершенно четко решить вопросы, встающие на философском уровне исследования, и они настолько «неопределенны», чтобы помешать превращению наших знаний «в нечто мертвое, застывшее, закостенелое». Философские категории представляют собой предельно общие характеристики познаваемых объектов. Понятия конкретных наук прежде всего есть характеристики уже познанных сторон реальности; отсюда и их меньшая общность и большая точность, определенность. Философские категории есть именно глобальные характеристики «сущего». Они охватывают как уже познанное, так и еще не познанное. Разумеется, охват и непознанного может быть получен лишь путем экстраполяции уже известного, но эта экстраполяция неизбежно будет носить предварительный, в достаточной степени неопределенный, «смутный» (по выражению Н. Винера) характер.

С помощью философских категорий мышление способно дать некоторую предварительную характеристику пока еще неизвестного, сделать его объектом своего рассмотрения. Если угодно, можно сформулировать основной парадокс познания: с одной стороны, объектом познания может быть то, что как-то дано мышлению, охарактеризовано им; с другой стороны, то, что уже дано, известно мышлению, делает ненужным познание, так как познание должно иметь дело с неизвестным, в противном случае оно не есть познание. Иначе, познание, чтобы быть познанием, должно иметь дело с неизвестным, но, чтобы с «чем-то» иметь дело, это «что-то» должно быть известно. Этот парадокс познания и решают философские категории, давая предварительную (и по самой сути дела неопределенную) характеристику «сущего».

Полная определенность философских категорий означала бы с этой точки зрения ликвидацию их статута философских, методологических инструментов, означала бы конец познания вообще. Если допустить (в целях пояснения), что все в мире познано, то наиболее общие черты мира были бы схвачены в знании абсолютно точно, они уже не были бы предварительными характеристиками чего-то подлежащего познанию, они утратили бы статут «ступенек познания» (так как не было бы познания).

В абстракции завершенного знания нет места ничему неопределенному, но там нет места и философским категориям. В абстракции завершенного знания есть знание, но нет познания. В любом реальном (человеческом или, общее, «конечном») познании всегда существует непознанное, для предварительного охвата которого необходимы ступеньки познания — философские категории. Именно в этой незавершенности, неопределенности, «смутности», «бесструктурности» (в смысле В. С. Тюхтина)^[2] основное отличие философских категорий от конкретно-научных понятий. Количественно понятая всеобщность^[3] представляется мне менее существенным и производным признаком, и в этой «неопределенности» не слабость, а сила философских категорий, благодаря которой они и выполняют свою методологическую функцию в познании.

Отсюда следует, что не надо пытаться навязать какое-то окончательное, единственно верное определение категории (для определенности — причинности, ибо она и исследуется здесь) развивающемуся познанию, утверждая, что любые другие употребления соответствующего термина ошибочны, а надо стремиться выявить те реальные расхождения, которые стоят за различным словоупотреблением. К сожалению, мы очень часто оказываемся свидетелями чересчур жарких споров о словах, выдаваемых за споры о сути дела. к

Все это имеет самое непосредственное отношение к причинности и детерминизму. Термины эти употребляются в самых различных «широких» и «узких» смыслах.

Есть точка зрения, принимающая детерминизм как более широкое, чем причинность, понятие и рассматривающая последнюю как один из видов детерминации вообще — причинную детерминацию^[4]. Есть и другая точка зрения, отождествляющая детерминизм (детерминистские связи) и причинные связи (понимаемые при этом как связи строго однозначные). Эта точка зрения была господствующей в классической физике^[5]. Есть точка зрения, которая понимает под детерминизмом однозначную связь во времени, а под причинностью зависимость одной ситуации от другой (безотносительно, ко времени), описываемую количественными законами^[6].

Понятно, что люди, принимающие различные из указанных точек зрения, будут, употребляя одни и те же слова, говорить о совершенно различных вещах. Утверждать, что лишь какое-то одно из приведенных словоупотреблений является единственным, было бы совершенно неразумным. В конце концов словоупотребление — дело соглашения, регулируемого традицией, существующей практикой и потребностями наиболее адекватного выражения соответствующих мыслей.

В марксистской философской литературе принято достаточно широкое употребление термина «детерминизм», включающее как однозначные связи (лапласовский детерминизм), так и связи вероятностные, статистические. В физической литературе в большей степени принято называть детерминистскими связями строго однозначные причинные связи; при отсутствии таковых говорят об индетерминизме. Будет весьма печальным, если термин «индетерминизм», употребляемый физиком, мы истолкуем как индетерминизм в марксистской терминологии.

Нечто аналогичное имеет место и в отношении термина «причинность». Здесь тоже можно встретить немало авторов, определяющих причинность как строго однозначную связь двух явлений (событий) и поэтому говорящих об отсутствии причинных связей в квантовой области. Говорить, что их основная неправильность заключается в узком определении причинности, навряд ли было бы верным. Это опять-таки вопрос определения.

Но и вопросы определения не должны игнорировать сложившуюся философскую традицию. С учетом этой традиции мне представляется более целесообразным расширение круга связей, называемых причинными (т. е. включение сюда и связей неоднозначных, принципиально-вероятностных), чем сохранение термина «причинность» за жестко однозначными связями и обозначение принципиально-вероятностных связей в квантовой области термином «беспричинные, индетерминистские» связи. Но я еще раз подчеркиваю необходимость отличать вопросы терминологии от вопросов, связанных с существом дела. Так, в дискуссиях о проблеме причинности в квантовой механике принципиальным является вопрос о том, имеются ли здесь принципиально-вероятностные связи, в основе которых не лежали бы строго однозначные связи традиционно-причинного типа, тогда как вопрос о том, называть ли подобные связи (если они есть) тоже причинными, (соответственно расширяя понятие причинности), есть вопрос более (или менее) удачной терминологии.

Мне кажется, что и многовековая философская традиция, и принятая практика разрешения подобных ситуаций в специальных науках (экстраполябильность фундаментальных понятий^[7]) делают более целесообразными изменение традиционного смысла категории причинности и некоторое более широкое ее понимание.

В соответствии со сказанным в дальнейшем я не буду различать детерминизм и принцип причинности, а под причинностью буду понимать так называемую вероятностную причинность^[8], включающую в себя строго однозначную причинную связь как некоторую апроксимацию, как некоторый предельный случай.

После этой принципиальной части, раскрывающей авторскую позицию в понимании причинности, я постараюсь обрисовать то взаимовлияние идеи сохранения и принципа причинности, которое в историческом развитии познания, с одной стороны, содействовало формулировке конкретных принципов сохранения, а с другой — обогащало само понимание причинности.

1. Возникновение идей причинности и сохранения

Идеи причинности и сохранения относятся к числу наиболее фундаментальных идей человеческого познания и с глубокой древности стоят в центре внимания. Уже самые первые размышления человека об окружающем мире выделяют в нем аспекты устойчивости и изменчивости, и речь идет о том, чтобы рационально понять их взаимоотношение.

Эти аспекты тесно связаны с возникновением идей причинности и сохранения. Причем здесь обнаруживается любопытная диалектика. Идея причинности формируется на основе наблюдений над происходящими в мире изменениями^[9]. В абсолютно неизменном мире не могла бы появиться идея причинности, так как там нет места изменениям, а вопрос о причине есть всегда вопрос о причине происшедшего изменения. И вместе с тем возникновение идеи причинности с такой же обязательностью предполагает наличие противоположного момента — постоянства. Мысль о причинности точно так же была бы невозможна и в мире абсолютного изменения.

В самом процессе изменения должно быть что-то постоянное, хотя бы сам тип, форма именно данного, а не другого изменения. Если изменение состоит в том, что А становится В, то очевидно, что А всегда должно превращаться в B, чтобы могла зародиться сама идея причинности. В самом изменении А в В есть момент постоянства, состоящий в регулярном, повторяющемся характере этого изменения.

Выражаясь современным языком, можно было бы дать такую «информационную» трактовку идеи причинной связи. Если А причина, а В следствие, то, как бы они ни отличались друг от друга по своим конкретным чертам, каждой черте в В должна отвечать, соответствовать какая-то черта в А. Между множеством черт-признаков {А} и множеством черт-признаков {В} должно иметь место одно-однозначное соответствие^[10]. Позднее это окажется закрепленным в правиле causa eequat effectum (причина равна действию). На информационном языке это положение может быть изложено как утверждение того, что причина и действие содержат одну и ту же информацию, только записанную в разных кодах — коде причины и коде действия. Переход от причины к действиям (следствиям) есть перевод из одного кода в другой. Сохраняющимся при таком переходе оказывается информация, переходящая с причины на следствие (перекодируемая из кода причин в код следствий).

Таким образом, уже самые общие размышления (я лишь изложил их на модернизированном языке) показывают тесную связь идеи причинности с идеями изменчивости и устойчивости (сохранения). В меняющейся действительности всегда существует нечто устойчивое, сохраняющееся, причем это последнее имеет двоякое выражение. Во-первых, само изменение носит регулярный характер, А всегда превращается в B, сохраняется самый тип изменения. Это сохранение может быть названо процессуальным сохранением. Оно оформляется в идею причинности, идею сохранения типа изменения. Во-вторых, в ходе изменения меняется не все, что-то остается неизменным. A₁ превращается в B₁, A₂ — в B₂, A₃ — в B₃ и т. д., но во всех этих превращениях есть нечто одинаковое, в равной степени пребывающее во всех A₁, B₁, A₂, В₂, А₃, В₃… Это сохранение может быть названо субстратным сохранением. Здесь объектом сохранения является не тип изменения, а некоторая, как мы сказали бы сегодня, величина (масса, энергия, заряд и т. д.). Субстратное сохранение оформляется в идею сохранения в собственном смысле^[11], т. е. в идею сохранения, получающую свою реализацию в наличии специальных законов сохранения тех или иных величин.

К сказанному я хочу сделать еще одно замечание. Идея причинности, разумеется, не сводится только к решению проблемы взаимоотношения устойчивости и изменчивости. Она неразрывно связана с временным порядком существования, зависимостью настоящего от прошлого, зависимостью одной ситуации от другой некоторым достаточно определенным образом. Но вместе с тем бесспорно, что идее причинности неотъемлемо присущ и момент, связанный с отношением изменчивости и устойчивости (сохранения в широком смысле).

2. От причинности к законам сохранения

В античной натурфилософии идея субстратного сохранения получила лишь самое общее выражение в виде постулирования всегда сохраняющейся первоосновы всех вещей (вода, воздух, атомы). В этом общем выражении она была слита с идеей всеобщей причинной связи. Знаменитый принцип ex nihilo nihil fit может в равной степени рассматриваться и как выражение причинности (из ничего ничего не может появиться, все должно иметь свою причину), и как выражение идеи сохранения (например, в атомистической интерпретации: все возникает из атомов, атомы вечны и неразрушимы, атомы есть тот субстрат, который сохраняется в любых превращениях).

К моменту формирования современного, эмпирического естествознания идея причинности была, таким образом, достаточно прочным достоянием теоретического мышления, и при ее решающем участии происходит то развитие идеи сохранения, которое приводит к формулировке специальных принципов сохранения.

Я рассмотрю связь идеи причинности с возникающими законами сохранения на примере первых таких законов — закона сохранения скорости (принцип инерции) и закона сохранения энергии^[12].

Выработка понятия инерции лежит в основе возникновения новой физики, пришедшей на смену аристотелевской. В аристотелевской динамике под состоянием тела понималось состояние покоя. Отсутствие покоя рассматривалось как некоторое изменение, для осуществления которого требуется особая причина. Перемещение тела в пространстве есть изменение его места и, значит, должно иметь причину-силу, которая перемещает тело. С этой точки зрения равномерное, прямолинейное движение выступает как процесс изменения положения в пространстве, обусловленный приложенной к телу силой и прекращающийся с прекращением действия силы. Оставив в стороне так называемые естественные движения, можно сказать, что для всех остальных движений обязательно наличие особой причины-силы, почему они и были названы Аристотелем насильственными.

Формулировка принципа инерции означала радикальное изменение понятия состояния тела и соответствующий пересмотр статута причинности. Произошло известное ограничение сферы действия принципа причинности. В рамках аристотелевских понятий движение по инерции должно рассматриваться как беспричинное^[13], но именно в рамках аристотелевских понятий, а не вообще. Это гносеологически очень важный момент, показывающий зависимость формулировки принципа причинности от принятой теоретической схемы описания реальности.

Принцип причинности требует наличия причины для изменения состояния, но все дело в том, что понимается под состоянием. В аристотелевской механике это положение в пространстве, и его изменение с некоторой постоянной скоростью есть изменение состояния, требующее причины. В галилее-ньютоновской механике состояние становится состоянием движения, и изменение положения с постоянной скоростью не есть изменение этого состояния. Изменение состояния движения имеет место лишь с изменением скорости, и именно это последнее должно иметь причину.

Когда не происходит изменения скорости (нет ускорения), то нет и изменения состояния, а значит, бессмыслен вопрос о причине изменения. Понятие причинности в этой области теряет смысл. На место поисков причин наличия скорости приходит принцип сохранения скорости (принцип инерции).

Такая связь принципа инерции и принципа причинности находит своеобразное выражение в связи первого и второго законов Ньютона. Второй закон — основной закон механики — связывает силу с ускорением, констатируя тем самым, что не может быть изменения скорости (ускорения) без наличия соответствующей причины (силы).

С математической точки зрения из второго закона можно вывести первый закон (принцип инерции). Согласно второму закону, F = m ∙ dv/dt. Если F = 0, то (так как m ≠ 0) dv/dt = 0. Отсюда следует, что v — const, и, следовательно, мы имеем движение по инерции (с постоянной скоростью).

В литературе^[14] велась полемика вокруг вопроса, можно ли считать первый закон следствием второго, или ему следует приписывать самостоятельный статут. Мне кажется убедительным основной довод Н. Ф. Овчинникова и А. И. Уемова против распространенной точки зрения, считающей первый закон частным случаем второго. Суть дела в том, что случай, когда F = 0, — особый случай. Можно привести немало примеров, когда анализируемое выражение вообще теряет смысл для нулевых значений. Поэтому справедливость второго закона F = m ∙ dv/dt для случая F = 0 должна быть предметом особого анализа. Этот особый анализ показывает справедливость выражения F = m ∙ dv/dt и для случая, когда F = 0. Отсюда следует, заключают авторы, самостоятельный характер первого закона.

Со всем изложенным можно согласиться, но мне кажется, что авторы несколько увлеклись подчеркиванием самостоятельности первого закона. Дело в том, что после проведения особого анализа для случая F = 0 — в этом и заключается самостоятельность первого закона — совершенно бесспорным является его выводимость из второго закона. В этой частичной выводимости принципа инерции из второго закона можно усматривать внутреннюю связь сохранения скорости с принципом причинности в механическом движении.

Математическим выражением принципа причинности в механике служит именно второй закон: сила является причиной изменения скорости. В отсутствие причин (сил) не происходит и изменений скорости, скорость должна сохраняться — принцип сохранения скорости (принцип инерции). В этом смысле принцип инерции обосновывается через принцип причинности и его выражение в механике — второй закон Ньютона.

Эту тесную связь принципа инерции с принципом причинности совершенно справедливо, на мой взгляд, подчеркивает Э. Мейерсон: «Без сомнения, этот принцип (инерции. — Л. Б.) может подлежать, при нынешнем состоянии наших знаний, эмпирическому доказательству, правда, косвенному, но вполне действительному; но на самом деле не этим путем принцип был установлен в своем начале, и еще в настоящее время такое доказательство отнюдь не является настоящим основанием для нашего убеждения. Это убеждение покоится на том, что принцип способен принять такую форму, в которой он кажется нам производным от принципа причинности»^[15].

Теснейшая связь принципа причинности с законом сохранения энергии совершенно отчетливо прослеживается у его творцов. Р. Майер основную статью «Замечания о силах неживой природы» прямо начинает с формулировки принципа причинности. (Кстати, и первая, неопубликованная статья — «О количественном и качественном определении сил» — тоже начиналась со ссылки на принцип причинности.) Сохранение силы (в принятой тогда терминологии) он прямо выводит из принципа причинности. В цепи причин и действий ни один член не может сделаться нулем. Это свойство всех причин Р. Майер называет их неразрушимостью^[16]. Силы являются причинами, и к ним, пишет Майер, «имеет полное применение аксиома: causa aequat effectum (причина равна действию)»^[17].

Неразрушимость причин и равенство действия причине, согласно Майеру, обосновывают закон сохранения сил как причин. В разбираемой статье он анализирует так называемую силу падения, или, выражаясь современным языком, потенциальную энергию тяжелого тела (точнее, разность потенциальных энергий в начале и конце пути падения). В конце пути падения «сила падения»—причина, «живая сила» — действие. Поскольку причины неразрушимы и способны лишь переходить друг в друга и поскольку «сила падения» (mgh) равна «живой силе» (кинетической энергии mv²/2), Майер формулирует закон сохранения живых сил как основанный, по его выражению, «на общем законе неразрушимости причин».

Столь же непосредственна связь закона сохранения энергии с принципом причинности и у Гельмгольца. А по поводу Фарадея Э. Мейерсон пишет: «…Фарадей, излагая свои мысли относительно сохранения энергии, и не помышляет о том, чтобы толковать принцип сохранения как экспериментальный закон, а свою уверенность он основывает на равенстве причины и действия»^[18].

Даже Джоуль, давший экспериментальное обоснование закона сохранения энергии и, казалось бы, отправлявшийся только от опытных данных, неявно основывался на принципе причинности. Мейерсон остроумно замечает, что когда опыты были сделаны, а их результаты… чрезвычайно расходились между собой, то Джоуль вместо того, чтобы заключить отсюда, что это отношение было не постоянным, а изменчивым, вывел среднее^[19] и это среднее принял за реальную величину упомянутого отношения. Ясно, что он заранее был убежден в его постоянстве. Впрочем, Джоуль и сам указал на источники этого убеждения. «Мы могли бы вывести априори, — говорит он в позднейшей своей работе, — что такое абсолютное разрушение живой силы mv²/2 не может иметь места, ибо было бы очевидно абсурдным предположить, что силы (powers), которыми бог одарил материю, могут быть разрушены или созданы действием человека…»^[20]. К этому рассуждению Джоуля Мейерсон делает справедливое дополнение: «Бог, о котором говорит Джоуль, не имеет ничего общего с теологией… Бог Джоуля есть символ общего порядка природы»^[21].

Итак, мы видим, что глубокая связь закона сохранения энергии с принципом причинности пронизывает работы первооткрывателей. Она общепризнана и в историко-научной и методологической литературе. Здесь даже скорее напрашивается возражение против чрезмерного преувеличения этой связи, когда, с одной стороны, закон сохранения энергии понимается по существу как логический вывод из принципа причинности (например, у Э. Мейерсона), а, с другой стороны, возможное нарушение закона сохранения энергии отождествляется с нарушением принципа причинности.

Закон сохранения энергии действительно связан в своем открытии с принципом причинности в определенной его трактовке. Принцип причинности сыграл огромную методологическую и эвристическую роль в открытии сохранения энергии. Но это не дает основания считать закон сохранения энергии логическим следствием принципа причинности. Это неверно уже потому, что закон сохранения энергии — конкретный закон, имеющий достаточно строго определенное содержание, тогда как принцип причинности по самой сути, как уже говорилось, является структурно неопределенным методологическим принципом.

Еще менее верно связывать возможный отказ от закона сохранения энергии (а это вопрос по меньшей мере дискуссионный, и в марксистской философской литературе есть точки зрения и «за», и «против») с отказом от принципа причинности.

3. От законов сохранения к причинности

Предшествующее изложение имело целью показать ход мысли от причинности (и соответствующих ей законов изменения) к формулировке законов сохранения. Теперь рассмотрим обратный ход мысли. Но сначала разберемся в новой фундаментальной роли законов сохранения, которую они начинают играть в XX в. Существует шутливое повествование о том, кому что можно и что нельзя. Одному можно все, даже то, что нельзя. Другому можно все, кроме того, что нельзя. Третьему нельзя ничего, кроме того, что можно. И наконец, четвертому нельзя ничего, даже того, что можно. Эти характеристики можно использовать как некоторые схемы для пояснения ситуации в физике. Образуем в соответствии со сказанным схемы четырех возможных миров, назвав их соответственно индетерминистским, вероятностным, жестко детерминистским и элеатским мирами.

Индетерминистский мир — это мир, в котором царит произвол. Здесь все возможно, даже то, что нельзя. Здесь нет никаких законов. Такой мир никогда не рисовался наукой. Это мир, рисуемый лишь в принципиально индетерминистских философских теориях, мир, в котором нет объективных законов, мир, в котором возможны чудеса.

Элеатский мир — это мир, в котором ничего не происходит, мир неподвижного элеатского бытия. Этот мир тоже никогда не был миром науки, а был лишь миром философских построений.

Жестко детерминистский мир — это мир однозначных предписаний и абсолютно строгого распорядка. Это мир, в котором происходит только то, что разрешено строгими законами-предписаниями. Любое событие происходит лишь потому, что есть соответствующее разрешение (закон).

Это мир классической физики, мир жесткого лапласовского детерминизма. Законы физики — это, по удачному выражению К. Форда^[22], законы дозволения. Только то, что они явно дозволяют, и происходит в этом мире, причем то, что дозволяется, необходимо имеет место; то, на что нет дозволения, столь же непреложно не может иметь места. В этом мире нет места возможному — все, что там есть, необходимо; возможное, вероятное — категории чисто субъективные, это мера нашего незнания объективно необходимых процессов. В классическом мире все строго предписано и каждое событие имеет свою единственную траекторию.

Наконец, вероятностный мир, где можно все, кроме того, что нельзя. Это мир, где на место законов «дозволения» приходят принципы запрета, т. е. законы сохранения. и все, что противоречив законам сохранения, запрещено. Зато все, что не запрещено, дозволено, но это не жесткие дозволения-предписания. Все, что не запрещено, все, кроме того, что нельзя, — все это возможно и действительно происходит с разными вероятностями. Это не мир, где для каждого события есть одна единственная траектория; это мир возможных траекторий, где абсолютная необходимость уступает трон вероятности. Этот мир можно назвать неклассическим, диалектическим. Этот мир и есть мир современной физики.

Новую фундаментальную роль законов сохранения можно очень хорошо показать на примере открытия мюмезонного нейтрино^[23]. В неклассическом мире все, что не запрещено законами сохранения, возможно и раз возможно, то действительно происходит. Вся совокупность известных к началу 60-х годов законов сохранения не запрещала распада мюона (μ^—) на электрон (e^—) и гамма-кванты (γ): μ^— → e^— + γ.

Здесь выполняются все законы сохранения: энергии, импульса, электрического заряда, лептонного заряда. Раз распад мюона не запрещен, он должен иметь место (можно все, кроме того, что нельзя). И тем не менее этого распада не обнаруживали. Так возникла загадка μ — е — γ или μ — е — γ — парадокс.

Здесь важно обратить внимание на сами основы осознания отсутствия распада мюона как парадокса. В классическом мире ничего парадоксального в отсутствии такого распада не было бы. Ведь в этом мире происходит лишь то, на что есть специальное дозволение (закон). Никакого закона, требующего распада мюона на электрон и фотон, нет, и поэтому отсутствие такового не может осознаваться как парадоксальная ситуация в классическом мире. Иное дело неклассический мир. В этом мире или должен иметь место обсуждаемый распад, или должен быть новый принцип запрета (и соответствующий ему закон сохранения).

Как известно, верным оказалось второе. Было выяснено, что электрон и мюон относятся к двум разным семействам и каждому из этих семейств соответствует свое нейтрино: электронное (ν_e) и мюонное (ν_μ). Вместо единого лептонного заряда существуют два разных заряда: лептонный электронный заряд и лептонный мюонный заряд, подчиняющиеся каждый своему закону сохранения. Распад μ^— — e^— + γ не имеет места потому, что в нем нарушаются эти законы сохранения: исчезает мюонный заряд (слева он равен +1 — это заряд мюона; справа он равен 0) и возникает электронный заряд (слева он равен 0 — мюон не имеет электронного заряда, а справа равен +1 — электрон обладает положительным электронным зарядом).

Фактически наблюдаемый распад мюона имеет вид: μ^— → e^— ν_μ + ν_e^—, где оба новых закона сохранения (мюонного и электронного зарядов) выполняются: мюонный заряд слева и справа равен +1 (мюонное нейтрино (ν_μ) обладает положительным мюонным зарядом) и электронный заряд слева и справа равен 0 (ν_e^— — электронное антинейтрино, обладающее электронным зарядом, равным —1, а электронный заряд электрона равен +1).

Итак, новая фундаментальная роль законов сохранения^[24] заключается в изменении нашего способа описания мира, в изменении самого видения мира. Классический жестко детерминированный мир заменяется неклассическим, вероятностным миром.

Весьма любопытной представляется постановка вопроса К. Фордом о том, «не вытекает ли сам по себе вероятностный характер законов из законов сохранения? Мы не знаем пока, — продолжал он, — ответа на этот вопрос, однако тенденция развития в настоящее время такова, что и автор, и многие физики готовы держать пари, что это именно так. Во всяком случае вполне возможно, что законы сохранения окажутся не только наиболее важными, но вообще единственными законами природы. Этих законов может оказаться достаточно для полного описания мира элементарных частиц, так как они будут определять, не только какие события могут происходить, а какие запрещены, но и относительные вероятности первых»^[25].

Мне кажется, что не так уж существенно, вытекает ли вероятностный облик мира из фундаментального положения законов сохранения, или, наоборот, сама возросшая роль законов сохранения обусловлена вероятностными чертами действительности. Значительно более важным является четкое осознание самой этой связи законов сохранения и вероятностного облика нашего мира. Изменение места законов сохранения в системе научного описания мира ведет к глубоким преобразованиям наших представлений о причинности.

Как и все категории, категория причинности является «ступенькой познания мира», и неверно подходить к ней, как к чему-то существующему в мире независимо от нашего познания этого мира. То обстоятельство, что категория причинности плодотворно работает в познании, доказывает, что в ней есть объективное содержание, что она отражает независимо от нас существующую реальность. И в этом смысле можно и нужно говорить об объективных причинных связях. Но нельзя непосредственно объективировать содержание категории причинности и объявлять, что мир именно таков, каково это содержание на данном этапе познания.

Категории (и причинность в том числе) есть отражение реальности, но реальность не является воплощением имеющихся у нас категорий. Это необходимо иметь в виду, когда мы стремимся охарактеризовать причинность и хотим это сделать, не связывая явным образом нашу характеристику с познанием. На уровне эмпирической, или наглядной, причинности это кажется возможным, и мы характеризуем причинность как связь, состоящую в порождении одним явлением другого, причем понимаем это порождение как некую черту мира самого по себе, безотносительно к достигнутому уровню проникновения в него. Однако переход к уровню теоретической причинности обнаруживает иллюзорность подобной процедуры. На теоретическом уровне познания всякое описание реальности есть описание в рамках некоторой принятой теоретической схемы, которая должна явным образом учитываться в наших характеристиках этой реальности.

Причинность на теоретическом уровне выражается в наличии зависимости одной ситуации от другой, зависимости, получающей содержание и смысл в предположении наличия теоретической схемы, формулирующей некоторую совокупность количественно определенных законов. Ситуация А в момент t₁ причинно связана с ситуацией В в момент t₂, где t₁ ≤ t₂^[26], если и только если существует теоретическая схема Т такая, что Т&А (t₁) ⊃ (t₂), Если в нашем распоряжении нет достаточно полной теоретической схемы Т и мы констатируем постоянное наличие А (t₁) и В (t₂), то мы вправе лишь предполагать (это предположение может оказаться и неверным) наличие между ними причинной связи (и для этого нам придется построить соответствующую схему Т).

Эту характеристику можно распространить и на эмпирическую причинность, истолковав идею порождения как грубо наглядную конструкцию, выполняющую здесь роль теоретической схемы Т, которая, таким образом, все равно неявно присутствует. Нет никаких оснований считать наглядную конструкцию порождения фундаментальной чертой действительности «самой по себе», вместо того чтобы принять ее за то, чем она по существу и является, — за приблизительно верное описание этой действительности.

Мне кажется, что, когда многие авторы выступают за непременное сохранение порождения как неотъемлемого признака причинности, они смешивают две вещи. Категория причинности действительно связана с наличием некоторого «внутреннего механизма» связи состояний в отличие от простого их следования друг за другом. На сравнительно ранних этапах научного познания этот механизм мыслился именно в виде наглядной конструкции порождения. Однако на более высоких ступенях наличие такого «внутреннего механизма» означает, как уже говорилось, наличие определенной теоретической схемы Т (в отличие от простой эмпирической констатации), в рамках которой не просто фиксируется связь состояний, а дается ее «объяснение». Смешение такого «внутреннего механизма» (в смысле наличия теоретической схемы) с конструкцией порождения и лежит в основе попыток сохранить признак порождения в качестве неотъемлемой черты причинности^[27].

Характер причинной связи становится, таким образом, зависящим от характера теоретической схемы Т: если Т — это строго детерминистская конструкция, то причинность является однозначной; если Т — принципиально вероятностная теория^[28], то и причинность становится вероятностной причинностью.

Вероятностная причинность входит в научный обиход вне связи с законами сохранения. К ее принятию привел длительный и во многом мучительный путь развития квантовой физики. Но когда идея вероятностной причинности оформилась в познании, обнаружилось, что она может быть обоснована и иным образом — со стороны законов сохранения, причем в определенном смысле еще более радикальным образом, чем со стороны квантовой механики.

Дело здесь в следующем. Законы квантовой механики с точки зрения развитых в данном параграфе идей — это тоже законы дозволения, правда очень своеобразные, но все же законы дозволения. Например, уравнение Шредингера —- это строго детерминистское уравнение, однозначным образом связывающее состояние системы в начальный момент времени с ее состоянием в последующий момент. Другой вопрос, что это состояние описывается волновой функцией, задающей лишь вероятности обладания теми или иными значениями эмпирически фиксируемых переменных (координаты и импульсы). Но сами по себе волновые функции в абстрактном гильбертовом пространстве связаны законами дозволения.

Однако физика — наука эмпирическая, ее исходным базисом всегда являются наблюдаемые величины, и переход от абстрактных волновых функций к наблюдаемым характеристикам есть переход в вероятностный мир. Здесь появляются потенциальные возможности и неоднозначный характер их реализации. Подход со стороны законов сохранения еще более радикализует этот отказ от жестко детерминистского идеала. Здесь ставится под сомнение фундаментальный статут закона дозволения, а вместе с ним и традиционный характер причинности как связи, определяющей (разрешающей) такое, а не другое Изменение. Строго говоря, само понимание этой связи как не жесткого разрешения уже подрывает фундаментальный статут закона дозволения. Если событиям «дозволено» происходить некоторым образом, но сам этот образ не жестко однозначная связь, а некоторое вероятностное распределение, то становится возможным изменение исходной точки зрения: начать не с вероятностного дозволения, а с жесткого запрета и все, что не запрещено, рассматривать как «дозволенное» (и в этом случае, естественно, как вероятностно, а не жестко дозволенное).

В отличие от К. Форда, считающего возможным, что законы сохранения могут оказаться единственными законами природы, мне кажется, что сама такая постановка вопроса не очень корректна. Я думаю, что она опирается на одну неявную предпосылку — возможность построения законченной «системы природы». В рамках такой системы был бы правомерен вопрос о единственности законов сохранения. Тогда: 1) либо законы сохранения — единственные законы, а законы дозволения — лишь практически удобные сокращения, 2) либо законы дозволения носят первичный характер, а законы сохранения — лишь полезные сокращения.

Неисчерпаемость реального мира делает некорректной такую постановку вопроса. Она делает безусловно утопичной задачу построения сколь-нибудь полной системы строгих законов дозволения и превращает обе отмеченные альтернативы (при вероятностном понимании законов дозволения) в равноправные точки зрения, выражающие разные и одинаково законные способы теоретического описания мира.

Понятно, что в этом случае радикально меняется само понятие причинности. Традиционная причинность, связанная с законами дозволения, как некоторый внутренний механизм этого дозволения утрачивает свое значение. Однако в силу принципа сохраняемости фундаментальных понятий мне кажется неразумным отказываться в новой ситуации от понятия причинности.

Такой отказ, кроме всего прочего, был бы поднят на щит философским индетерминизмом как какое-то осуществление его чаяний, тогда как на самом деле ситуация в физике ни в коей мере не означает признания философского индетерминизма. Этот последний прежде всего выступал против признания объективных и всеобщих связей, определяющих течение происходящих в мире событий. Но в этом смысле современная физика отнюдь не более индетерминистична, чем классическая.

Такие черты причинной связи, как зависимость одной ситуации от другой, согласно совокупности, законов T, и предшествование во времени (при учете существования событий во времени), сохраняют свое полное значение в современной физике. Это дает право сохранить и понятие причинности как причинности вероятностной, освободив его от таких черт, как непременно наглядное представление связи (принцип порождения) и строго однозначный ее характер.

Проведенное рассмотрение позволяет констатировать наличие тесной связи в ходе познания принципа причинности (достаточно широко понятого) и идей сохранения. Научная мысль прошла долгий путь от признания причинности к формулировке первых строгих законов сохранения. Возрастание роли законов сохранения, превращение их в фундаментальные законы вело к отрицанию причинности в той традиционной форме, в какой она раньше теоретически обосновывала законы сохранения. Но это отрицание традиционной формы причинности само было лишь шагом по пути раскрытия более глубокого, вероятностного содержания причинности.

Мне кажется вполне правомерным говорить о двух исторически имевших место ходах мысли: 1) от причинности к законам сохранения и 2) от законов сохранения к более глубокой формулировке причинности. В этом движении мысли от причинности к законам сохранения, а затем через отрицание причинности в ее традиционной формулировке к утверждению ее в более глубокой вероятностной формулировке заключена, на мой взгляд, внутренняя диалектика, своеобразное отрицание отрицания в развитии идей причинности и сохранения.

1. В. И. Ленин, Полн. собр. соч., т. 18, стр. 138—139. ↑
2. См. В. С. Тюхтин. Системно-структурный подход и специфика философского знания. — «Вопросы философии», 1968, № 11. ↑
3. В отличие от качественно понятой всеобщности, под которой и следует понимать принципиальную «неопределенность» философских категорий, их нацеленность на неизвестное. ↑
4. См. М. Вунге. Причинность. Место принципа причинности в современной науке. М., 1962. ↑
5. Она и сейчас разделяется целым рядом исследователей. См., например, статьи Я. Е. Славяновского, 3. Августинека в сборнике «Закон, необходимость, вероятность» (М., 1967). ↑
6. См. М. Борн. Физика в жизни моего поколения. М., 1963, стр. 191—195. ↑
7. Когда, например, физика обнаружила относительный характер массы, то в отношении смысла термина «масса» было две возможности: сохранить за термином «масса» смысл величины, не зависящей от системы отсчета, а величину, зависящую от скорости, назвать как-то иначе или обобщить понятие массы, расширив сферу его приложения. Физика выбрала второй путь, и можно сказать, что, как правило, когда достаточно фундаментальное понятие оказывается слишком узким в новой области, происходит не сохранение узкого смысла старого понятия и выработка нового для новой области, а некоторое разумное обобщение старого понятия, с тем чтобы оно покрывало и новую область. Можно назвать эту черту экстраполябильностью фундаментальных понятий или принципом сохраняемости фундаментальных понятий ↑
8. См. «Философия естествознания», вып. 1. М., 1966, гл. V. ↑
9. Строго говоря, идея причинности формируется, конечно, не «на основе наблюдений и т. д.», а в ходе практического овладения миром, но от этого, как мне представляется, можно абстрагироваться в последующих рассуждениях. ↑
10. Я оставляю в стороне вопросы, связанные с так называемой множественностью причин. ↑
11. В дальнейшем под идеей сохранения будет пониматься субстратное сохранение (сохранение в собственном или узком смысле). ↑
12. Эта связь обстоятельно и с подробным историческим экскурсом анализировалась в ряде работ. Отмечу здесь исследования Э. Мейерсона («Тождественность и действительность». СПб., 1912) и др. ↑
13. Это означает, что в рамках аристотелевских понятий для всякого движения нужна сила и движение по инерции, если попытаться мыслить его в этих концептуальных рамках, должно рассматриваться как беспричинное, так как оно не требует наличия силы. Иногда говорят, что именно в рамках ньютоновской механики движение по инерции является беспричинным. Это навряд ли точно. Беспричинное явление — это явление из той сферы, где понятие причины имеет смысл, но где данное явление причины не имеет. Но в рамках ньютоновской механики все дело в том, что к движению по инерции неприменимо понятие причинности. ↑
14. См. Н. Ф. Овчинников, А. И. Уемов. Является ли первый закон Ньютона следствием второго? — «Философские вопросы естествознания», т. II. М., 1959. ↑
15. Э. Мейерсон. Тождественность и действительность, стр. 157. Правда, Мейерсон облекает эту связь не в очень удачную терминологию, говоря об апостериорности принципа инерции (если он ‘ выводится из опыта) или его априорности (если он обосновывается через причинность). ↑
16. См. Р. Майер. Закон сохранения и превращения энергии М.—Л., 1933, стр. 69. ↑
17. Там же, стр. 75. ↑
18. Э. Мейерсон. Тождественность и действительность, стр. 214. ↑
19. Разница между минимальной и максимальной величинами механического эквивалента в опытах Джоуля составляла около значения минимальной величины. ↑
20. Цит. по: Э. Мейерсон. Тождественность и действительность, стр. 213. ↑
21. Там же. стр. 213—214. ↑
22. См. К. Форд. Мир элементарных частиц. М., 1965, стр. 110—150. ↑
23. См. там же, стр. 122—123. ↑
24. С законами сохранения тесно связаны принципы симметрии и инвариантности. Рассмотрение этих связей, имеющих огромное методологическое значение, не очень, однако, существенно в настоящем изложении, и я его не касаюсь. ↑
25. К. Форд. Мир элементарных частиц, стр. 114. ↑
26. Я не буду входить здесь в обсуждение вопросов, связанных с отношением причинных и временных зависимостей. ↑
27. Можно, конечно, встать и на другой путь — переосмыслить само понятие порождения, объявив, что под порождением мы будем понимать абстрактную конструкцию вроде той, которая была названа в тексте «внутренним механизмом» (в смысле наличия теоретической схемы). В этом случае спор сведется, конечно, к спору о словах. Какая терминология целесообразнее: 1) сохранить за порождением наглядный смысл и говорить, что теоретическая причинность не включает этого признака, или 2) понимать порождение как абстрактную конструкцию и тогда включать этот признак в причинность? Мне кажется более предпочтительным (более соответствующим общепринятой практике словоупотребления) первый вариант. ↑
28. Принципиально вероятностные теории ряд авторов (например, П. Детуш-Феврие) называют интедерминистскими теориями. Я уже говорил, что такое название представляется неудачным из-за «шлейфа» историко-философских традиций и ассоциаций. ↑