Тема 4. Проблема объективности в современной физике. Научный статус астрономии и космологии, их место в культуре

⇐ ПредыдущаяСтр 27 из 38Следующая ⇒

Вопрос о том, объективно ли описание реальности, даваемое квантовой механикой, является предметом острых дискуссий со дня основания этой теории. Эйнштейн весьма скептически относился к тому, что сейчас называют стандартной интерпретацией квантовой механики, при чем его беспокоил не столько даже ее статистический характер (то, что Бог может «играть в кости»)- сколько ее субъективизм. Получивший сейчас распространение в среде критиков классической рациональнос ти образ науки как предприятия, в котором идеалы объективности и ис тинности знания не работают, свое гносеологическое основание (как считают эти критики) имеет в особенностях квантово-механического описания реальности. Насколько справедливы такие выводы? Пред ставляется, что утверждения о том, что в квантовой механике идеал объ ективности не работает, либо покоятся на недостаточно глубоком анали зе ситуации, либо на непонимании сути дела. Но самая первая причина заключена в неоднозначности самого термина «объективность».

В проблеме объективности квантовой механики оказываются слиты ми, нерасчлененными две разные проблемы, связанные с различным пониманием самого термина «объективность». Одна из них — это про блема объектности описания, т.е. описания реальности такой, как она существует сама по себе, без отсылки к наблюдателю. Другая — проблема объективности в смысле адекватности теории действительности. В ме тодологическом сознании оба понятия оказываются, как правило, нераз личимыми, как бы «склеенными», хотя на самом деле речь идет о разных вещах. И это порождает путаницу в аргументации и спорах.

В связи с этим, прежде чем отвечать па вопрос, дает ли квантовая механика объективное описание реальности, следует развести, «расклеить» эти два понятия. Без такого разведения мы не поймем, что происходит с идеалом объективности в квантовой физике.

Объективность как объектность квантово-механического описания реальности

Рассмотрим вначале круг проблем, связанных с объектностью описания. Согласно стандартной (копенгагенской) интерпретации квантовой ме ханики, объектное описание недостижимо. Тезис о необъектном харак тере квантового описания реальности имеет две трактовки.

В первой трактовке вопрос ставится так: что описывает квантовая механика — микромир или микромир плюс созна ние наблюдателя? Этот вопрос действительно не раз поднимался физи ками, в том числе и творцами квантовой теории. Его ставили Э. Шрё дингер. Дж. А. Уилер, Ю. Вигнер и др.

Часть физиков отрицала такую возможность (Шрёдингер), часть относилась к идее положительно. Что при этом, однако, подразумевалось пол сознанием и как именно предполагалось учитывать фактор сознания в тео ретической реконструкции микрореальности, осталось неясным. Дальше деклараций о необходимости такого учета дело, по-вил имаму, не пошло. Вот как пишет об этом Шимони: «Мне представляется правдоподобным, что вес попытки объяснить редукцию волнового пакета чисто физическим путем окажутся несостоятельными. Тогда останется лишь один тип объяснения перехода от квантово-механической потенциальности к актуальнос ти: включение сознания. Я думаю, что Шрёдингер был не прав, исключая такую возможность априорно. Возможно, эмпирические данные покажут необходимость наложения новых ограничений на процедуру объективации... и выявят некоторые несовершенства на физическом уровне, некото рые, так сказать, трещины, через которые проявит себя существен но ментальный характер мира. Как видим, утверждения ученого носят патетический и очень осторожный характер. Так, он добавляет, что для того, чтобы обсуждаемый тезис перестал быть чистой спекуляцией, необхо димо выполнить тщательные эксперименты, которые к тому же должны быть воспроизводимыми.

Впрочем, вопрос продолжает дискутироваться. Большая часть фи зиков весьма критически относится к возможности включения сознания наблюдателя в измерительную процедуру и отвергает саму эту возмож ность. Ссылаются, в частности, на то, что в процедуре измерения наблюдатель вполне может быть заменен компьютером, и в этом случае речь вообще может не вестись о чьем-либо сознании.

Следует отметить также, что проблема сознания в настоящее время воспринимается представителями всех традиционно связанных с изучением этого феномена научных дисциплин как одна из самых сложных и весьма далеких от разрешения. И пока она не будет прояснена, вряд ли вопрос об участии сознания наблюдателя в процедуре квантово-механи ческого измерения может обсуждаться действительно серьезно. Так что мы не будем больше касаться его в рамках нашего изложения.

Вторая трактовка связана с тем, что квантовая механика (по крайней мере, в ее стандартной интерпретации), в отличие от классической, не открывает явления, которые существуют до любого акта измерения или описания. Эти явления создаются в процессе измерения, и квантовая механика только их и описывает, не «добираясь» до самой реальности. Стандартная интерпретация утверждает, что квантово- механическое описание относится только к эмпирической реальности. И если объектность понимать как описание реальности самой по себе, без ссылки на наблюдателя, следует признать, что квантовая механика и в самом деле не дает объектного описания.

Впрочем, и здесь не все так просто и однозначно, поскольку многие свойства микрообъектов, такие, как спин, масса, заряд, не зависят от макроприборов и, следовательно, характеризуют объект сам по себе. Действительно зависят от прибора такие свойства микрообъекта, как его положение в пространстве и импульс. Может быть, более справедливо будет утверждать, что квантово-механическое описание реальности является не вполне объектным. Нам, однако, важно отметить, что именно объектность имел в виду Гейзенберг, когда он говорил об отказе квантовой механики от объектив ности описания микрореальности в квантовой механике. Да и вообще все утверждения, будто квантовая физика показала, что мы являемся не только зрителями, но и участниками драмы событий, фиксируют этот же аспект эпистемологической объективности, а именно объектность описания, даваемого квантовой механикой. Этот же смысл понятия объективности имел в виду Эйнштейн, когда он не принимал субъективизма ортодоксальной интерпретации квантовой мех аники и говорил о ее неполноте.

Объективность как адекватность квантовой теории

Обратимся к объективности а смысле адекватности теоретического описания действительному положению дел в мире. Такая объективность является синонимом Правильности теории, ее относительной истинности. Если она перестает достигаться в науке, то торжествует релятивизм (или плюрализм, который как раз и приветствуется критиками классической рациональности, характеризующими его как основную черту новой, не классической рациональности).

Рассматривая этот аспект объективности, можно смело утверждать, что квантовая теория объективна в той же мере, что и классическая физика. В данном отношении при переходе от классической парадигмы к неклассической ничего не изменилось. Идеал объективности знания, в смысле адек ватности его положению дел в мире, является таким же важным и значимым в неклассической физике, как и в классической. И там и здесь, делая скидку на историческую ограниченность и относительность теории, обусловленных уровнем существующей системы знаний, экспериментальными возможностями данного периода развития науки и техники и т.д., можно утверждать, что достигается хотя бы относительная истинность теорий.

Не существует ни одного экспериментального факта, который проти воречил бы квантовой механике. Это теория находится в полном согласии со всеми имеющимися в наличииэкспериментальными данными. Прав да, методы достижения объективности знания в неклассической физике отличаются от методов классической. В отличие от классической физики, где для получения информации об объекте достаточно экспериментальной установки одного типа, для получения информации о микрообъекте необходимо использование двух типовэкспериментальных установок: (одна — для исследования волновых свойств микрообъекта, другая — корпускулярных). Эти приборы обеспечивают наблюдателя двумя типамивзаимоисключающей информации, которые тем не менее каким-то обра зом дополняют друг друга.

Такие представления противоречат здравому смыслу (если, конечно, имеется в виду здравый смысл представителя классической науки). Но физики, по крайней мере, те, кто придерживается стандартной интерпретации квантовой механики, убеждены, что эта картина верна, что сколь бы странной она ни была, в ней зафиксировано, пусть относительно истинное, знание о микрореальности. Экспериментальное подтверждение нарушения известных неравенств Белла явилось, как утверждают физики, очень сильным аргументом в пользу того, что стандартная интерпретация квантовой механики адекватна действительности.

Так что в плане объективности — в смысле адекватности знания дей ствительности — каноны рациональности не изменились. Изменились критерии, связанные с объемностью описания. В настоящее время по сле довольно длительного затишья на физиков и философов науки обрушилась лавина новых интерпретаций, стремящихся преодолеть не-объектный (в известном смысле субъектный) характер квантовой теории и разрешить ее парадоксы.

Присуще ли ученым стремление к объектности в той же мере, что и стремление к истинности, покажет время. Но то, что это две различные стратегии познавательной деятельности и две различные характеристики научного знания, уже очевидно. Поиск истины по-прежнему рассматрива ется учеными как основная цель научного исследования, в то время как до стижение объектности описания многим исследователям уже не кажется столь необходимым. Ведь многие из них уже приняли стандартную интер претацию, «смирившись» с ее не-объектным характером. Возможно, что стремление к объектности теоретического описания является не таким глубинным свойством психологии ученых, как жажда истины. Вполне мо жет оказаться, что идеал объектности описания никогда не будет реализо ван в квантовой механике и не-объектная (стандартная) интерпретация этой теории будет признана окончательно верной.

Насколько универсально проведенное различение двух аспектов объективности?

Квантовая механика является универсальной теорией, она приложима ко всем явлениям действительности. Для объектов, масштабы которых мно го больше планковских, т.е. для объектов макромира, квантовыми эффек тами можно просто пренебречь и использовать здесь уравнения классиче ской механики. Но это не значит, что квантовая теория неприложима к Уровню макромира! В этой связи есть определенный резон в том, чтобы утверждать: сформулированный выше вывод о том, что квантовая механ ика (согласно стандартной ее интерпретации) не дает объектною описа ния (но при этом даст объективное, относительно истинное описание ре альности), является справедливым не только для неклассического, но и для классического, и постнеклассического естествознания.

Однако проблема не сводится к простому обобщению и переносу осо бенностей квантовой механики на все естествознание. Она значительно глубже. Следует учесть, что копенгагенская интерпретация хорошо «укла дывается» в кантонскую теорию познания, которая во многих, а возможно и основных, своих чертах является наиболее адекватной процессу познава тельной деятельности человека. Согласно этой гносеологии, познающий субъект имеет дело не с ноуменом, не с «вещью в себе», а феноменом, ко торый является продуктом синтеза априорных категорий рассудка и тем материалом ощущений, которые он получает от «вещи в себе». Но ведь и в квантовой теории, согласно стандартной (копенгагенской) ее интерпрета ции, исследователь имеет дело только с феноменами, с явлениями, а не с самими микрообъектами. Эти феномены возникают как результат оформ ления того неопределенного нечто, что продуцируется микрообъектом и существует до измерения, самим актом его взаимодействия с прибором в процессе измерения. (Кстати, это «нечто» очень напоминает кантовский трансцендентальный объект, который Кант определяет как то, что «лежит в основе внешних явлений», как «неизвестную нам основу явлений».)

Возможны два варианта истолкования рассматриваемой специфики квантово-механического описания реальности: более сильное и менее сильное. Согласно более сильному, микрореальность не существует до акта измерения; она создается этим актом. Менее сильное состоите том, что хотя микрореальность и считается непознаваемой (познаваемы только квантовые явления, т.е. результаты квантовых измерений), но ее существование до акта измерения не отрицается.

Очевидно, что кантовской гносеологии соответствует слабая версия. Какова в этом отношении стандартная, копенгагенская, интерпретация квантовой механики? Некоторые высказывания Бора, казалось бы, дают основания предполагать, что он склонялся к сильной версии. Так, близ ко знавший Бора и глубоко изучивший его философские взгляды А. Петерсен утверждает, что когда Бора спрашивали, отражает ли каким-либо образом математический аппарат квантовой механики лежащий в его основании квантовый мир. Бор отвечал: «Не существует никакого кван тового мира. Есть только абстрактное описание, даваемое квантовой физикой. Неправильно думать, что задача физики состоит в том, чтобы открыть, что представляет собой природа. Физика интересуется только тем, что мы можем сказать о природе». Так что действительно возникает впечатление, что Бор — сторонник сильной версии. Однако внима тельный читатель этих строк сразу же отметит: уже то, что Бор говорит о природе как существующей, позволяет утверждать, что взгляды Бора со ответствовали все-таки слабой версии, а следовательно, кантовской гносеологии: ведь Кант отнюдь не отрицал существования «вещей в себе». Точно так же ошибочно было бы утверждать, что Дж. А. Уилер отри цал существование микрореальности. Основанием для таких выводов служат нередко высказываемые Уилером суждения об участии человека в возникновении универсума. Думается, однако, что и Бор, и Уилер де лали рассматриваемые заявления с целью заострить ситуацию в познании микромира, привлечь к ней внимание исследователей.

Используя принятую нами терминологию, можно утверждать, что рассматриваемые величины, не будучи ни в коей мере субъективными, не являются в то же время объектными (и, следовательно, являются в известной мере субъектными). Их определение требует отсылки к той сис теме отсчета, в которой они определяются. Это, однако, не мешает им быть объективными: используя преобразования Лорениа, мы всегда мо жем рассчитать величину пространственного или временного промежутка в любой инерциальной системе отсчета.

В свете проведенного нами различения (между объектностью и объективностью) становится понятна и ситуация в синергетике. Эта наука исследует человекоразмерные системы, включающие в себя человека. Для таких систем также невозможно построить объектное описание. Что касается объективности теорий — ее в синергетике добиваются точно так же, как и в классической науке. Пафос работы двух наших отечест венных методологов синергетики состоит в том, что, споря с И. Приго жиным и подвергая критике многие моменты его концепции, они стре мятся дать более адекватное описание синергетических систем и процессов по сравнению с пригожинским. С этой целью они использу ют новые научные лонные, результаты новых экспериментов, математи ческие выкладки, теоретические рассуждения. Какие бы экзотические свойства ни выявляла синергетика в исследуемых ею сложных самоорга низующихся системах, связанных, в частности, с их принципиальной открытостью, нелинейным характером совершающихся в них процес сов, непредсказуемостью (в классическом смысле слова) их развития и т.п., идеал объективности работает и здесь.

Более того, как отмечалось выше, рассматриваемая особенность естественно-научного знания — его необъектный характер свойствен не только постнеклассической науке. Это общая черта научного знания, на каком бы этапе развития науки — классическом, неклассическом или постнеклассическом — мы его ни рассматривали. В классической науке это различие также существовало. Но оно не было заметным и очевид ным, поскольку классическая наука имела дело с макрообъектами, являющимися непосредственно наблюдаемыми. Только в квантовой физике, изучающей непосредственно ненаблюдаемые объекты, реальность становится «завуалированной» (Д'Эспанья) и встает вопрос о самой возможности достичь обьектности в ее описании.

Выражая эту черту научного знания в более привычных нам поняти ях и категориях, мы говорим о предпосылочном характере научного зна ния. Беспредпосылочного знания не существует. Между познаваемыми объектами, к какому бы уровню организации материи они ни принадле жали, и познающим субъектом стоят мировоззренческие, культурные и ценностные предпосылки познавательной деятельности, которые, несо мненно, влияют на интерпретацию и истолкование фактов, и даже на содержание теоретических принципов и постулатов научных теорий. Ученый – это не интеллектуальная машина, а человек, разделяющий стереотипы и пристрастия тон парадигмы, в рамках которой он работает, и тех взглядов на мир, которые свойственны его времени.

⇐ Предыдущая 22 23 24 25 262728 29 30 31 Следующая ⇒