Физика и философия - Гейзенберг Вернер Карл. Страница 14

Подобное рассуждение можно, пожалуй, привести и в отношении априорного характера форм созерцания: пространства и времени. Результат был бы тот же самый. Априорные представления, которые Кант принимал за неоспоримую истину, в своей первоначальной форме уже не содержатся в научной системе современной физики.

Несмотря на это, они в несколько ином отношении составляют существенную часть этой системы. При разъяснении копенгагенской интерпретации квантовой теории уже подчёркивалось, что мы вынуждены использовать классические понятия для того, чтобы иметь возможность описывать экспериментальное устройство или вообще чтобы говорить о части мира, которая не принадлежит к сфере нашего опыта. Применение этих классических понятий, таких, как пространство, время и закон причинности, фактически является предпосылкой для наблюдения атомных событий, и в этом смысле их можно считать априорными. Что Кант не предполагал, так это возможность, что эти априорные понятия, являющиеся предпосылкой для науки, в то же время имеют ограниченную область применения. Когда мы проводим эксперимент, то необходимо предположить причинную цепь событий, идущую от атомного события через наши приборы в конце концов к глазу наблюдателя. Если же существование этой причинной цепи не будет предполагаться, то ничего нельзя будет узнать об атомном событии. Но при этом мы не вправе забывать, что классическая физика и закон причинности обладают ограниченной областью применения. Это является основополагающим парадоксом квантовой теории, который не мог быть предвиден Кантом. Современная физика превратила кантовское положение о возможности синтетических суждений априори из метафизического в практическое положение. Благодаря этому синтетические суждения априори содержат характер относительной истины. Если кантовский априоризм именно так интерпретировать, то не будет никакого основания рассматривать ощущения как вещь, а не как данное. В новой физике, как и в физике классической, о событиях, которые не наблюдаются, можно говорить так же, как и о событиях наблюдаемых. Поэтому практический реализм в настоящее время является естественной составной частью новой интерпретации. В отношении «вещей в себе» Кант говорил, что на основании опыта мы не можем сделать заключение об их природе. Это утверждение, как заметил Вейцзеккер, имеет формальную аналогию в том факте, что, несмотря на применение классических понятий во всех экспериментах, возможно неклассическое поведение атомных объектов. Для физика «вещь в себе», поскольку он применяет это понятие, в конечном счёте есть математическая структура. Однако в противоположность Канту эта структура косвенно выводится из опыта. При таком изменённом понимании кантовский априоризм косвенно постольку связан с опытом, поскольку он образован в процессе развития человеческого мышления в далёком прошлом. Следуя этому аргументу, биолог Лоренц однажды сравнил априорные понятия со способами поведения, которые у животных называются врождённой схемой. Фактически весьма вероятно, что для некоторых примитивных организмов пространство и время отличаются от того, что Кант назвал пространством и временем как чистыми формами созерцания. Эти формы созерцания, по-видимому, принадлежат человеческому роду, но вовсе не принадлежат миру независимо от человека. Однако мы вступим в слишком сомнительную дискуссию, если будем следовать этому биологическому пониманию слова «априори». Это понимание приведено здесь лишь в качестве примера того, как можно в кантовском априоризме истолковать понятие «относительная истина».

Современная физика использовалась здесь как иллюстрация — или, лучше сказать, как модель — с целью проверить результаты некоторых важных философских систем прошлого, которые получили, естественно, очень широкое распространение. Выводы, к которым можно прийти в результате обсуждения философских систем от Декарта до Канта, можно сформулировать следующим образом.

Значения всех понятий и слов, образующиеся посредством взаимодействия между миром и нами самими, не могут быть точно определены. А это значит, что мы не знаем точно, в какой степени они могут нам помочь в познании мира. Иногда мы знаем, что они применяются в некоторых очень широких областях внутреннего или внешнего опыта, но мы никогда точно не знаем, где лежат границы их применимости. Это имеет место даже в отношении простейших и наиболее общих понятий, как существование или пространство и время. Поэтому путём только рационального мышления никогда нельзя прийти к абсолютной истине.

Конечно, понятия, принимая во внимание их взаимосвязь, могут быть строго определены. Фактически это происходит в том случае, если понятия становятся частью системы аксиом и определений, которые непротиворечиво устанавливаются математически. Такая группа связанных друг с другом понятий может быть применена в широкой области опыта и может помочь нам найти путь к познанию в этой области. Однако границы их применимости известны всё же не точно или не полностью.

Даже если сознавать, что значение понятий никогда не может быть установлено с абсолютной точностью, всё же надо иметь в виду, что некоторые понятия составляют существенную часть нашего естественнонаучного метода, так как они, по крайней мере в настоящее время, образуют конечный результат предшествующего развития человеческого мышления. Возможно, они унаследованы нами от наших предков, но, как бы то ни было, они служат необходимым инструментом в наше время для всякой научной работы. В этом смысле практически их можно считать априорными, но, быть может, в будущем будет обнаружено дальнейшее ограничение их применения.

VI. СООТНОШЕНИЕ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ И ДРУГИХ ОБЛАСТЕЙ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Уже неоднократно указывалось на то, что иногда естественнонаучные понятия могут быть определены в отношении их связей совершенно исчерпывающе. Эта возможность чётко выявилась впервые в ньютоновских «Началах», и именно по этой причине труд Ньютона оказал огромное влияние на всё развитие естествознания в последующие столетия. Ньютон начинает своё изложение с нескольких определений и аксиом, связанных друг с другом таким образом, что возникает нечто, что можно назвать «замкнутой системой». Каждому понятию может быть придан математический символ, и затем связи между различными понятиями изображаются в виде математических уравнений, которые могут быть записаны с помощью этих символов. Математическое отображение системы обеспечивает невозможность возникновения противоречий внутри системы. Таким образом, возможные движения тел под действием сил представляются в конце концов в виде возможных решений математического уравнения или системы уравнений. Система определений и аксиом, могущая быть записанной в виде некоторого числа уравнений, рассматривается в таком случае как описание неизменной структуры природы, которая не может зависеть ни от конкретного места протекания процесса, ни от конкретного времени и, следовательно, имеет силу, так сказать, вообще независимо от пространства и времени.

Связь различных понятий системы между собой настолько тесна, что невозможно изменить ни одно из этих понятий, не разрушив одновременно всю систему.

На этом основании система Ньютона долгое время рассматривалась как окончательная. Наука считала, что в дальнейшем её задачей является только применение ньютоновской механики ко всё более широким областям опыта. И фактически физика почти в течение двух столетий развивалась только в этом направлении.

От теории движения материальной точки можно перейти к механике твёрдого тела, к вращательному движению, можно перейти также к рассмотрению непрерывного движения жидкостей или колебательных движений упругих тел. Все эти разделы механики были разработаны постепенно, по мере развития математики, особенно дифференциального исчисления, и результаты проверены в экспериментах. Акустика и гидродинамика стали разделами механики.

Другой наукой, к которой с успехом можно было применить ньютоновскую механику, была астрономия. Усовершенствование математических методов вело ко всё более точному определению движений планет и их взаимных возмущений.