В.Гейзенберг о новом способе мышления в современной физике

kph@kgsu.ru

Датой рождения квантовой физики по праву считается 1900 год, когда для объяснения явления теплового излучения М.Планк выдвинул гипотезу о том, что тела испускают свет не сколь угодно малыми порциями, а только дискретными – квантами. Проникновение в атомный мир и далее обнаружило ограниченность не только законов классической физики, но и тех методологических установок и принципов научного познания, которые считались незыблемыми. В философии науки во второй половине ХХ века широко обсуждался вопрос о том, что историю науки нельзя рассматривать как чисто кумулятивный процесс простого накопления и приращения знания. Разрабатываются разные модели науки, в которых обращают внимание на то, что разные эпохи в истории науки отличаются друг от друга. Вводятся для этого новые понятия: «парадигма» (Т.Кун), «тип рациональности» (С.Тулмин), «стиль мышления» и т.д. Пришлось признать, что научные революции – это не выдумка философов, а реальные этапы развития науки.

В отечественной философии этому вопросу также уделялось и уделяется много внимания (в работах В.П.Бранского, Ю.В.Сачкова, М.Ф.Веденева, П.П.Гайденко, В.С.Копнина и многих других авторов). Первыми должны были осмыслить особенности науки ХХ в., ее отличие от классической науки сами творцы новых теорий.

Современную физику отличает от старой иной взгляд на идеалы и нормы науки, иная оценка роли наглядности, роли субъекта в познании, осознание того, что необходимо пересмотреть вопрос о соотношении эмпирии и теории и т.д. Качественное своеобразие науки ХХ в. заставило ученых осмыслить те перемены, которые в ней произошли и какова сущность этих перемен. Одни называли это новое видение «тягой к ненаглядному описанию», другие – «отказом от здравого смысла», третьи – «кризисом интуиции» и т.д.

Однако сами творцы квантовой физики обратили внимание на то, что новая физика привела к качественно новому подходу к изучению мира. М.Борн назвал его новым стилем мышления. Под стилем мышления он понимал некую устойчивость принципов, общую тенденцию мысли, изменяющуюся очень медленно и образующую определенные философские периоды во всех областях человеческой деятельности, в том числе и в науке [1, 227]. В качестве одной из характерных черт стиля мышления ХХ в. он назвал решение проблемы соотношения субъекта и объекта в познании. Борн выделяет три стиля мышления, которые были, по его мнению, реализованы в истории человеческого познания: 1) античный, для которого характерен антропоцентризм и неразрывность, нерасчлененность субъекта и объекта, а также идея подчинения природы в конечном счете какому-то верховному существу; 2) ньютоновский, для которого характерен такой подход к природе, когда предполагается, что «внешний мир – объект естествознания, с одной стороны, и мы, наблюдающие, мыслящие и вычисляющие субъекты, с другой, полностью отделены друг от друга, что существует способ исследовать явления, не вмешиваясь в их течение»; 3) современный, где установлен «конец резкого противопоставления наблюдаемого объекта наблюдающему субъекту» [1, 229-234].

В.Паули не ограничился характеристикой стиля мышления современной науки, данной Борном. В своем письме к нему он высказал свое видение этой проблемы. «Я уверен, - писал он, - что статистический характер ψ-функции (а таким образом и законов природы…) будет определять стиль законов в течение по крайней мере нескольких столетий. Возможно, что позднее, например, в связи с процессами жизни, будет найдено новое, но мечтать о возвращении к прошлому, к классическому стилю… - это кажется мне безнадежным, неправильным признаком плохого вкуса» [1, 266].

В.Гейзенберг не только одним из первых обратил внимание на новый стиль мышления науки ХХ века, но и, можно сказать, возвел его в закон физического мышления уже в своей речи на первом объединенном съезде «Общества немецких естествоиспытателей и врачей» в Ганновере в 1934 г. Он отмечал, что квантовая физика «открывает новые мыслительные возможности». На этом же он заостряет внимание своих читателей в «Предисловии» к книге «Философия и физика» в 1959 г. «Выводы современной физики, о которых здесь идет речь, - утверждает он, - во многом изменили представление о мире, унаследованное от прошлого. Они вызывают переворот в мышлении» [2, 8]. Как считает Гейзенберг, на одно обстоятельство современное естествознание может «претендовать с полным правом: оно создало в процессе своего развития новые формы мышления…» [3, 33].

Переворот, совершенный современной физикой, ученый сравнивает с тем переворотом, который произвели в свое время идеи Коперника. Последние, считает ученый, победили не потому, что были лучше идей Птолемея или лучше соответствовали данным опыта. Эти идеи имели революционную силу, по убеждению Гейзенберга, потому, что создали «новый метод мышления» [3, 5-6]. Именно это и произошло в науке ХХ в. с появлением теории относительности и квантовой механики. Это не является случайностью, а представляет закономерность в развитии науки, когда она переходит на новый уровень познания мира.

Проблема становления нового способа, «структуры мышления» занимает ученого до конца его дней. Свой доклад на заседании Объединения немецких ученых в 1969 г. Гейзенберг посвящает изложению своих взглядов по данному вопросу. «И все же нельзя не признать, - считает он, - что именно в последние 100 лет в науке – по меньшей мере в нашей науке, физике, - произошли столь радикальные изменения в структуре мышления, что мы вполне можем говорить здесь о революции…» [4, 190].

Суть революционных изменений в структуре научного мышления, произошедших под влиянием разработки новых теорий ХХ столетия ученый увидел в следующем. Во-первых, новая физика заставила пересмотреть такие фундаментальные понятия классической науки как пространство и время. Теория относительности Эйнштейна привела к отказу от ньютоновских представлений об абсолютности пространства и времени и от абсолютности понятия «одновременность».

Во-вторых, новая физика заставила пересмотреть и такое фундаментальное понятие науки как «объективность». Как указывает Гейзенберг, уже в теории теплоты Гиббса, хотя и не вполне явно и осознанно, присутствовала идея учета условий наблюдения. В физике ХХ в. эта идея вошла в фундамент философского осмысления новых научных теорий, стала одним из принципов нового способа мышления. Пришлось отказаться от абсолютного разделения субъекта и объекта, характерного для классической физики и признать необходимость активной роли субъекта в познании (роли наблюдателя и экспериментатора).

В-третьих, в науке ХХ в. пришлось отказаться от классического понимания детерминированности событий, от требования старого однозначного их описания. Случайность и вероятность прочно вошли в понимание и описание процессов природы квантового мира. Утвердилось новое понимание причинности и границы применения закона причинности в научном познании.

В-четвертых, рассматривая вопрос о «структуре мышления» в науке ХХ в. Гейзенберг выделяет еще одну важную ее особенность – отказ от наглядности. Новая физика перешла на такую ступень абстракции, когда ей пришлось «отойти от наглядных картин и сделать шаг на пути математической абстракции», так что она «с увеличением точности становится все более и более удаленной от живой природы... Наука, - пишет он, - имеет дело уже не с миром непосредственного опыта, а лишь со скрытыми основами этого мира, обнаруженными нашими экспериментами» [3, 65].

Однако несмотря на увеличение абстрактности современных физических теорий и возрастание роли математики и их эвристичности Гейзенберг предупреждает, что в физической науке математика – это форма, язык, на котором «мы выражаем наше понимание природы, но не содержание. Когда в современной науке оценивают только формальный элемент, совершают ошибку и притом очень важную» [4, 262]. Для точного количественного описания явлений природы, в том числе микромира нельзя обойтись без использования абстрактных математических методов, но не обладающие наглядностью квантово-теоретические закономерности должны остаться неотъемлемой частью теоретической физики.

Новые методологические принципы и установки, порожденные развитием физики в ХХ в., по мнению Гейзенберга, должны быть учтенными не только в физике, но и в других отраслях знания. «Возникшие с развитием атомной физики формы мышления, - подчеркивает он, - достаточно широки, чтобы охватить самые различные стороны жизни и связанные с ними направления исследования» [3, 87]. Развитие науки ХХ в. показало, насколько выводы и философские размышления физиков по поводу изменения стиля научного мышления оказались глубокими и важными. Неклассическая и постнеклассическая наука не только в области физики восприняла эти изменения, но и пошла дальше в направлении изменения структуры и стиля научного мышления, вырабатывая новые парадигмы.

Литература:

1. Борн М. Физика в жизни моего поколения. – М., 1963.

2. Гейзенберг В. Физика и философия. – М., 1963.

3. Гейзенберг В. Философские проблемы атомной физики. – М., 1953.

4. Гейзенберг В. Шаги за горизонт. – М., 1987.

О.Н.Бушмакина, г. Ижевск