Главная страница http://rusnauka.narod.ru

Н. Ф. Овчинников

Частицы и Космос (к проблеме начала)

Современная физика частиц вынуждена обсуждать такие вопросы, которые, по сути дела, волновали еще античных мыслителей. Каково происхождение частиц и химических атомов, построенных из этих частиц? И как из частиц, как бы мы их не называли, может быть построен Космос, видимая нами Вселенная? И еще — сотворена ли Вселенная или существует извечно? Если можно так спрашивать, то каковы пути мысли, которые могут привести к убедительным ответам? Все эти вопросы аналогичны поискам истинных начал бытия, вопросам о природе этих начал.

Подобные вопросы ведут к проблеме происхождения самого Космоса: имеет ли Космос начало во времени и каков характер этого начала. Вспомним, что слово "космос" в греческом языке среди других смыслов означает Красоту, Порядок, Вселенную. Нас будет интересовать именно последний смысл — необъятный природный мир. Вселенная в ее единственности, как она нам дана в познании. Но чтобы сохранить различные оттенки содержания понятия, которые имели в виду античные мыслители, будем говорить о Космосе. Они мыслили Космос, природный мир в целом как образец высшей симметрии.

Современный автор книги "Суперсила" П.Девис пишет о значении симметрии в современной физике следующее:

"Среди наиболее впечатляющих примеров роли эстетического начала — применение в фундаментальной физике симметрии в достаточно общем смысле (подчеркнуто мною — И.О.). Действительно, в последние годы "симметрийная лихорадка" завладела умами в ряде областей физики. Теперь уже ни у кого не вызывает сомнения, что именно симметрия служит ключом к пониманию природы взаимодействий. По убеждению многих физиков, все взаимодействия существуют лишь для того, чтобы поддерживать в природе некий набор абстрактных симметрий" [Девис П. Суперсила (поиски единой теории природы). М., 1989. С. 123J.

Понятие симметрии в достаточно общем смысле давно уже представлено в методологических исследованиях как понятие, выражающее единство сохранения и изменения. В каждой области исследования открываются специфические величины, которые оказываются неизменными по отношению к происходящим в этой области изменениям. Это и будет симметрия в достаточно общем смысле. Иногда говорят о симметрии как об инвариантности по отношению к определенным операциям или преобразованиям.

Что бы мы ни говорили о Космосе, ясно одно, что все в природном мире так или иначе состоит из частиц. Но как понимать эту составленность? Известно, что частицы взаимодействуют — притягиваются или отталкиваются друг от друга. Физика частиц изучает разнообразные взаимодействия. Скажем о них чуть более подробно.

Исторически первой была открыта гравитация (тяготение). Это наиболее универсальное взаимодействие — ничто в Космосе не избавлено от всепроникающего действия гравитационной силы. Любая частица — это источник гравитации. Но удивительней всего, что сила гравитационного взаимодействия одинакова у всех частиц. Ничего не зная о многообразии частиц, из которых построен Космос, Галилей уже пришел к мысли, что все тела, независимо от их веса и состава, падают на Землю одинаково — с одним и тем же ускорением. Известно также, что открытие закона тяготения связано с именем Ньютона.

Парадоксальность явления гравитации обнаруживается в том, что в физике частиц сила гравитационного взаимодействия настолько ничтожна по величине, что ею вполне можно пренебречь. Но мы тем не менее повседневно ощущаем гравитацию. Это происходит потому, что частицы, из которых состоит Земля, как и все в Космосе, действуют сообща. Суммарное взаимодействие оказывается значительным. В Космосе гравитационное взаимодействие становится огромной связующей силой.

Электромагнитное взаимодействие привлекло к себе особенное внимание в XVIII—XIX вв. Обнаружилось сходство и различие электромагнитного взаимодействия и гравитационного. Подобно гравитации, силы электромагнитного взаимодействия обратно пропорциональны квадрату расстояния. Но в отличие от гравитации, электромагнитное "тяготение" не только притягивает частицы (различные по знаку заряда), но и отталкивает их друг от друга (одинаково заряженные частицы). И не все частицы — носители электрического заряда. Например, фотон и нейтрон нейтральны в этом отношении. В 50-х годах XIX в. электромагнитная теория Д. К. Максвелла (1831— 1879) объединила электрические и магнитные явления и тем самым прояснила действие электромагнитных сил.

Изучение явлений радиоактивности привело к открытию особого рода взаимодействия частиц, которое получило название слабого взаимодействия. Поскольку это открытие связано с изучением бета-радиоактивности, можно было бы назвать это взаимодействие бета-распадным. Однако в физической литературе принято говорить о слабом взаимодействии — оно слабее электромагнитного, хотя и значительно сильнее гравитационного. Открытию способствовали исследования В.Паули (1900—1958), предсказавшего, что при бета-распаде вылетает нейтральная частица, компенсирующая кажущееся нарушение закона сохранения энергии, названная нейтрино. И кроме того, открытию слабых взаимодействий способствовали исследования Э.Ферми (1901—1954), который наряду с другими физиками высказал предположение, что электроны и нейтрино до своего вылета из радиоактивного ядра не существуют в ядре, так сказать, в готовом виде, но образуются в процессе излучения.

Наконец, четвертое взаимодействие оказалось связанным с внутриядерными процессами. Названное сильным взаимодействием, оно проявляется как притяжение внутриядерных частиц — протонов и нейтронов. Вследствие большой величины оно оказывается источником огромной энергии.

Изучение четырех типов взаимодействий шло по пути поисков их глубинной связи. На этом неясном, во многом темном пути только принцип симметрии направлял исследование и привел к выявлению предполагаемой связи различных типов взаимодействий.

Для выявления таких связей пришлось обратиться к поискам особого типа симметрий. Простым примером подобного типа симметрии может служить зависимость работы, совершаемой при подъеме груза, от высоты подъема. Затрачиваемая энергия зависит от разности высот, но не зависит от характера пути подъема. Существенна только разность высот и совершенно не имеет значения, от какого уровня мы начинаем измерение. Можно сказать, что мы имеем здесь дело с симметрией относительно выбора начала отсчета.

Подобным образом можно вычислять энергию движения электрического заряда в электрическом поле. Аналогом высоты будет здесь напряжение поля или, иначе, электрический потенциал. Затрачиваемая энергия при движении заряда будет зависеть только от разности потенциалов между конечной и начальной точками в пространстве поля. Мы имеем здесь дело с так называемой калибровочной или, по-другому, с масштабноч симметрией. Калибровочная симметрия, отнесенная к электрическому полю, тесно связана с законом сохранения электрического заряда.

Калибровочная симметрия оказалась важнейшим средством, порождающим возможность разрешить многие трудности в теории элементарных частиц и в многочисленных попытках объединения различных типов взаимодействий. В квантовой электродинамике, например, возникают различные расходимости. Устранить эти расходимости удается в силу того, что так называемая процедура перенормировки, устраняющая трудности теории, тесно связана с калибровочной симметрией. Появляется идея, что трудности при построении теории не только электромагнитных, но и других взаимодействий могут быть преодолены, если удастся найти другие, скрытые симметрии.

Калибровочная симметрия может принимать обобщенный характер и может быть отнесена к любому силовому полю. В конце 60-х гг. С.Вайнберг (р. 1933) из Гарвардского университета и А.Салам (р. 1926) из Империал колледжа в Лондоне, опираясь на работы Ш.Глэшоу (р. 1932), предприняли теоретическое объединение электромагнитного и слабого взаимодействий. Они использовали при этом идею калибровочной симметрии и связанное с этой идеей понятие калибровочного поля.

Для электромагнитного взаимодействия применима простейшая форма калибровочной симметрии. Оказалось, что симметрия слабого взаимодействия сложнее, чем электромагнитного. Сложность эта обусловлена сложностью самого процесса, так сказать, механизма слабого взаимодействия

В процессе слабого взаимодействия происходит, например, распад нейтрона. В этом процессе могут участвовать такие частицы, как нейтрон, протон, электрон и нейтрино. Причем за счет слабого взаимодействия происходит взаимное превращение частиц.

Опуская детали хода рассуждений, скажем, что для калибровочной симметрии в области слабых взаимодействий пришлось ввести три новых силовых поля. При квантовом описании введенных полей необходимо было допустить существование новых типов частиц — переносчиков взаимодействия. Так были предсказаны, а затем и найдены W (плюс) частица, W (минус) частица, а затем и нейтральная Z частица. Открытие этих частиц в начале 80-х годов привлекло особенное внимание к теории Ваинберга — Салама. Хотя надо заметить, что признание веду-шей роли теоретических идей выразилось в том, что уже в 1979 г. Вайнберг и Салам вместе с Глэшоу, еще до убедительного экспериментального подтверждения своих теоретических построений, были удостоены Нобелевской премии.

Однако обнаружились трудности. Калибровочные поля по своей природе представляют собою дальнодействующие поля. В силу этого частицы, переносчики взаимодействия, должны, казалось, иметь нулевую массу покоя. Но получалось, что W и Z имеют огромную массу в сравнении, скажем, с массой электрона. В таком случае нарушается калибровочная симметрия.

Вайнберг и Салам интерпретировали такое нарушение симметрии, как основание для различения электромагнитных и слабых взаимодействий. Слабое взаимодействие столь мало в сравнении с электромагнитным потому, что частицы W и Z обладают очень большой массой.

С позиции методологического анализа кратко описываемой познавательной ситуации, имея в виду значимость принципа симметрии, все же приходится отметить, что констатация нарушения калибровочной симметрии была и остается лишь сигналом к поиску неизвестных еще симметрий. В физической литературе подчеркивается как существенное достижение мысль о так называемом "спонтанном нарушении симметрии". Однако методологически существенно подчеркнуть другую сторону ситуации в познании единства взаимодействий.

Физическая мысль все же искала выход из трудностей, связанных с проблемой бесконечностей в теоретических построениях. Именно эта проблема и была особенно важной и оп-

ределяющей для принятия теории. Чтобы не погружаться в специального рода расчеты, я просто еще раз процитирую английского автора Девиса из его книги "Суперсила": "Решающее значение для исключения бесконечностей имела высокая степень симметрии, заложенная в электрослабой теории" [Там же. С. 135].

Поверим, как говорится, на слово знатоку достижении современной физики частиц и необычайно возвышенных проблем космологии. Так называемое "спонтанное нарушение симметрии" оказывается лишь сигналом к тому, чтобы искать и находить, как говорит Девис, симметрии "более высокой степени".

Проблемы эти действительно захватывают нашу мысль, наше воображение. Мы изучаем различные взаимодействия частиц, их свойства, их многообразие. Но еще более волнует вопрос, как из этого многообразия частиц, их свойств, их взаимодействий может быть составлен Космос, весь наблюдаемый нами звездный мир? И может ли нам оказать помощь в разъяснении этого вопроса принцип симметрии?

Американский физик-теоретик Дж. Уилер (р. 1911) так описывает значимость одной из проблем, относящихся к изучению Космоса, иначе, Вселенной: "Из всех вопросов, занимавших мыслителей всех стран и всех столетий, ни один не может претендовать на большую значимость, чем вопрос о происхождении Вселенной" [Уилер Дж.А. Эйнштейн: что он хотел // Проблемы физики: классика и современность. М., 1982. С. 86].

Но попробуем спросить — а каким образом и на каком основании возник сам вопрос? Можно думать, что имеются три основания для того, чтобы сформулировать вопрос о происхождении Космоса: физическое, биологическое и теологическое.

Первое — физическое — основание содержалось, в качестве возможности, в общей теории относительности. В 1922— 1924 гг. А.А.Фридман (1888—1925) вывел особые решения гравитационного уравнения Эйнштейна, продемонстрировав тем самым возможность того, что наблюдаемая Вселенная расширяется. Эйнштейн был вынужден согласиться с таким выводом, хотя первоначально выразил в этом сомнение. В 1929 г. Э.П.Хабл (1889-1953) сопоставил лучевые скорости галактик с расстоянием до них и нашел, что между этими величинами существует линейная зависимость. Эта зависимость послужила основой для вывода о том, что теоретическое предсказание расширения Космоса подтверждается наблюдением.

Второе — биологическое — основание заключается в привычном наблюдении за развитием живых организмов. Об этом основании вопроса о происхождении Космоса выразительно писал Уилер: "При рассмотрении вселенной частиц и полей естественно обратиться на мгновение ко вселенной растительных и животных форм. В этих двух царствах жизни можно увидеть изумительный порядок и симметрию. Тем не менее все эти закономерности после Дарвина были объяснены как результат случайных мутаций и слепого выбора эволюции" \Уилер Дж.А. Квант и вселенная // Астрофизика, кванты и теория относительности. М., 1982. С. 536]. Подобно тому, как когда-то возникла жизнь на Земле, в необозримо отдаленные времена возник и Космос. Отсюда — на основании аналогии — вопрос о происхождении Вселенной.

Третье — теологическое — основание вопроса о происхождении Космоса коренится в вековых традициях религиозной мысли. Мир природный и мир человеческий сотворены Высшим Разумом и потому следует обратиться к научному исследованию, чтобы продемонстрировать как именно, какими основаниями руководствовался Высший Разум при сотворении Космоса.

Так фундаментально обоснованный вопрос — обоснованный физически, биологически и теологически — требует убедительных ответов на него. И такого рода ответы предлагает современная космология совместно с физикой частиц.

Обращаясь к попыткам ответить на упомянутый фундаментальный вопрос, "занимавший мыслителей всех стран и всех столетий", мы замечаем необычайное разнообразие ответов. Вопрос настолько фундаментален, что критерий "современности" как истинности здесь совершенно не подходит.

Если обратиться к современным попыткам ответить на этот вопрос, то в этих попытках усматривается удивительная противоречивость в исходных принципах. С одной стороны, у исследователей нет сомнения в обоснованности вопроса о происхождении Космоса. Но с другой стороны, ответы о происхождении Вселенной опираются на идею "Великого объединения" известных взаимодействий. А теория великого объединения — это теория суперсимметрии. Но там, где симметрия, а в данном случае еще и "суперсимметрия", там и инвариантность, иначе говоря, понятие, снимающее вопрос о происхождении.

Но попытаемся вслушаться в теологические аргументы. В них не слышно сомнения в обоснованности вопроса — можно только услышать множество ответов на вопрос о происхождении мироздания. Безвременно погибший религиозный мыслитель Александр Мень, я полагаю, справедливо пишет, что "главный спор материализма и религии лежит за пределами экспериментального исследования и относится к проблеме начала и возникновения мироздания" [Мень А. История религии. Т. 1. Истоки религии. М., 1991. С. 59]. Нет сомнения, что проблема начала Космоса или, как называет его Мень, мироздания, лежит в области теоретической мысли, а не в области экспериментального исследования. Хотя, конечно, тут надо иметь в виду, что без теоретической мысли невозможен никакой эксперимент. Главная идея, однако, тут в том, что вопросы, подобные проблеме происхождения мироздания, сугубо теоретические вопросы.

Попытаемся ступить на зыбкую тропу абстрактного теоретизирования. С самого начала мы убеждаемся, что эта тропа пролегает над всеми известными формами интеллектуальной активности человека и тут нет твердой почвы, характерной для какой-либо одной формы специальной мысли. Твердую почву теоретизирования дает специализация с ее определенным, часто каноническим способом мышления, в котором твердо задано, что считать истинным, доказанным, а что не заслуживает такой оценки.

Так вот, спросим еще раз самих себя — а имеет ли смысл сам вопрос, а именно: как возник наш Космос, наше мироздание? Вне зависимости от того, кто его задает — специалист ученый, или специалист по истории и теории религии, или философ, к какой бы школе он не принадлежал.

Итак, вслушаемся в теологические способы теоретизирования, связанные со стремлением ответить на вопрос о происхождении Космоса. "...Повсюду в природе мы видим действие закона причинности", — подчеркивает Александр Мень. Но среди видимых явлений мы не можем найти Первопринципа, не можем найти такого начала, который был бы причиной возникновения Вселенной. "В мире все относительно, все обусловлено какой-то другой причиной. Поэтому искать Абсолютное, то есть самодовлеющее, безусловное начало, мы должны вне мира" [Там же. С. 52].

Сказанное Александром Менем совершенно справедливо, но только при условии, если мы принимаем принцип причинности как непременное условие объяснения и понимания явлений. Если спрашивать о причине возникновения Вселенной, то уже в самом вопросе, исходя из общепринятого понятия причинности, предполагается, что причина природного мира находится вне его. Ведь обычно считается, что причина явления, в данном случае причина Космоса, находится вне явления, то есть вне Космоса. Или остается только философски возвышенно утверждать, что природа или Космос суть причина самих себя. Но в последнем случае это будет уже другое понятие причинности, с другим содержанием.

Характерно, и это необходимо подчеркнуть, что теологи, стремящиеся опереться на идеи современной космологии, точнее, на современных космологов, как правило, включают в свою аргументацию принцип причинности. Во всяком случае, мне не приходилось встречать работы теологов, которые бы так или иначе не апеллировали к причинности. Приведу сравнительно недавнее выразительное высказывание члена Папской Академии наук Стенли Л. Яки в его книге "Бог и космологи":

"Истинная метафизика включает в себя ряд утверждений о Запредельной Реальности, являющейся причиной реальности самой вселенной. Эта причинная, онтологическая зависимость вселенной от Реальности, пребывающей вне вселенной, проявляется в условности вселенной — понятии, о котором подробнее скажем в дальнейшем. Понимаемая в этом смысле истина об условности вселенной предполагает, что хотя вселенная по определению является совокупностью взаимодействующих объектов, можно сделать вывод о существовании чего-либо за пределами вселенной" [Яки Стенли Л. Бог и космологи. Долгопрудный, 1993. С. 106].

И еще — обратим внимание, что ссылка на принцип причинности характерна не только для теологов православной веры, но и католической. В этом можно видеть существенное значение принципа причинности в теологической интерпретации достижений современной космологии. Существенность этого принципа в отстаивании своей концепции явно осознает С.Л.Яки. Защите принципа причинности он посвящает специальный раздел своей книги, который он назвал "Ненаучная подоплека атаки на принцип причинности". Я был несказанно удивлен необычной тональности критики тех современных физиков, которые усомнились в общности этого принципа:

С.Л.Яки беспощаден в оценках противников принципа причинности. И не только современные физики, но даже Э.Мах, предлагавший заменить классическую концепцию причинности новой, функциональной, подвергнут уничтожающему разносу в труде современного теолога.

Удивительно, что стиль и направленность критики идей индетерминизма у современного католического теолога, в особенности стиль критики концепций, связанных с копенгагенской интерпретацией квантовой механики, поразительно напоминает мне критические публикации некоторых советских философов конца сороковых и начала пятидесятых годов. В статьях и книгах того времени особенно беспощадным нападкам подвергались сомнения в общности принципа причинности, высказываемые Гейзенбергом и другими физиками, в связи с принципом неопределенности. Познакомимся еще с одним из высказываний С.Л.Яки:

"Физики, разделявшие либо кантианские, либо махистские представления о причинности, не могли испытывать никакого сожаления в связи с упразднением Гейзенбергом причинности в терминах соотношения неопределенностей, даже если бы Гейзенберг и потрудился упомянуть об онтологии. В частности, понимаемое как простая математическая функция, махистское понятие случайности легко допускало статистическое перетолкование, требуемое квантовой механикой. Принимая соотношение неопределенностей Гейзенберга за окончательное ниспровержение принципа причинности, физики англосаксонского мира, где эмпиризм и прагматизм успели дискредитировать проблемы онтологии, не испытывали никаких терзаний. Ведущие физики с нутряным чувством реальности не смогли понять, что поставлено на карту" [Там же. С. 148].

А на карту был поставлен теологический ответ на вопрос о происхождении Космоса, другими словами, вопрос о творении Вселенной. Ибо вопрос терял смысл, если полагать, что принцип причинности не может быть принципом объяснения мира. А между тем существо разногласий и характер ответов коренится в самом вопросе, который формулируется таким образом, что предполагает поиски причин происхождения Космоса, существующих где-то вне самого Космоса.

Вопрос о творении мира, о происхождении Космоса, как заметил Уитроу, занимал мыслителей "всех стран и всех столетий". Вопрос этот оказался исторически плодотворным. Исследование этого вопроса несомненно повлияло на процесс рождения европейской науки. П.П.Гайденко в статье "Христианство и генезис новоевропейского естествознания" детально анализирует эту познавательную ситуацию. Она, в частности, излагает размышления Беды Достопочтенного (674—735). Английский философ раннего средневековья "выделяет четыре значения понятия "божественное творение". Первое — это идея творения, которая так же вечна, как сам Творец, и всегда пребывала в замысле, или в уме Бога. Второе — это сотворение материи мира, она-то и есть творение из ничего в собственном смысле слова. Третье — формирование первоначальной бесформенной материи, создание из нее всего многообразия существующего мира. И наконец, четвертое значение: непрерывно продолжающееся сохранение сотворенного, существующего лишь благодаря животворящей силе, исходящей от Бога" [Гайденко П.П. Христианство и генезис новоевропейского естествознания // Вопр. истории естествознания и техники. 1995. № 1. С. 8].

Исторически наиболее существенным для формирования естествознания оказалось четвертое значение идеи творения. Именно с этим значением идеи творения связан упомянутый уже принцип сохранения движения, сформулированный Декартом. "Раз Бог, — писал французский философ, — при сотворении материи наделил отдельные ее части различными движениями и сохраняет их все тем же образом и на основании тех же самых законов, по каким их создал, то он и далее непрерывно сохраняет в материи равное количество движения" [Декарт Р. Начала философии // Декарт Р. Избранные произведения. М., 1950. С. 485-486].

Однако историческое принятие идеи сохранения не было таким однозначным, как бы очевидно вытекающим из идеи творения. Примером тому является тот исторический факт, что проблема сохранения или несохранения движения в связи с идеей творения стала предметом полемики между Лейбницем и Кларком, представляющим идеи Ньютона [Полемика ГЛейбница и С.Кларка. Л., I960]. Воззрения Ньютона, представленные Кларком, допускают как возможность не только сотворение, но и уничтожение движения.

В связи с идеей творения мироздания Лейбниц полагает, что мысль о возможности уничтожения движения в природном мире умаляет совершенство Бога. Получается, что Бог подобен мастеру, который изготовил такие часы, которые непрестанно надо подправлять и придавать им ход. Так может поступать только плохой мастер. Совершенство Бога в том, что он создал совершенный мир, который не нуждается в постоянном ремонте и подправлении. Поэтому движение в сотворенном мире должно сохраняться. Сторонник Ньютона отвечал, что, напротив, совершенство Бога видится в том, что Он постоянно присутствует во всех природных процессах и направляет их. Поэтому вполне допустимо, что движение в сотворенном мире может и не сохраняться.

Да, вопрос о происхождении Космоса и попытки ответить на него были исторически плодотворными. Но плодотворность идеи это еще не критерий ее истинности. "Когда б вы знали из какого сора растут стихи, не ведая стыла", — писала Анна Ахматова. И не только стихи, но и многие другие высокие и истинные интеллектуальные достижения могут вырастать из ложных концепций. Примером этому могут служить методологические идеи Декарта и Бэкона. Один из них провозгласил в качестве источников знания отчетливые и ясные идеи, другой результаты опыта. И хотя, как убежден Поппер (и я склонен с ним согласиться), эти идеи были плодотворными, они, тем не менее были ложными — и Декарт и Бэкон заменили один авторитарный источник знания другим, не менее авторитарным. Такова парадоксальная особенность человеческого познания [Поппер К. Об источниках знания и незнания // Вопр. истории естествознания и техники. 1992. № 3. С. 5-30].

Исторические и логические ходы получения истинного знания еще требуют своего эпистемологического исследования. Это одна из вечных и далеко еще не решенных проблем методологической мысли. Известно только, что достоверное знание может быть получено из заведомо ошибочных утверждений или даже очевидно ложных концепций. Ясно только одно — если мы имеем дело с проверенными и истинными положениями, то сам факт этой истинности не может служить обоснованием истинности тех концепций, из которых исторически или логически получены достоверные знания. Если внимательно всматриваться в историю научного знания, то можно усмотреть удивительный феномен — несомненно истинные, как мы по лагаем ныне, научные теории возникли из явно ложных, как мы теперь убеждены, теоретических концепций. Размышляя об удивительной эффективности математики в естественных науках, Е.Вигнер, заметил между прочим, что "некоторые теории, ошибочность которых нам заведомо известна, позволяют получать удивительно точные результаты" [Вигнер Е. Непостижимая эффективность математики в естественных науках // Этюды о симметрии. М., 1971. С. 196).

Вопрос о начале Космоса связан с необходимостью помыслить и о природе времени. Этот вопрос ведет нас не только за пределы нашего мира, но и за пределы времени. Эти выходы в запредельные области нашего существования опять-таки коренятся в самом вопросе, неявно содержатся в нем. Неудивительно, что и теологические традиции, и новейшие космологические идеи в этом отношении вынуждены прийти к сходным умозаключениям. Сходство определено характером вопроса.

А между тем, если обратиться к понятию времени и попытаться сопоставить его с понятием вечности, то другая постановка вопроса, не связанная поисками причин Космоса, позволяет увидеть глубинную связь этих фундаментальных понятий — вечности и времени. На эту связь обратил внимание Н.А.Бердяев (1874—1948) в связи с анализом смысла истории. "То, что мы называем временем в нашем мировом историческом процессе, — писал философ, — в нашей мировой действительности, представляющей процесс во времени, — это время есть какой-то внутренний период, какая-то внутренняя эпоха самой вечности. Это значит, что существует не только наше земное время, в нашей земной действительности, но существует истинное небесное время, в которое это время внедрено и которое оно отражает и выражает; что существуют, по выражению старинных гностиков, зоны божественной глубины бытия" [Бердяев Н.А. Время и вечность // Философия и мировоззрение. М., 1990. С. 403].

"Со времени Фомы Аквинского, — пишет Александр Мень, — богословы высказывали мнение, что Вселенная могла и не иметь "начала" во времени, ибо сам творческий акт по природе своей является вневременным. Астрономия и физика наших дней тоже оставляет вопрос о "начале" открытым, однако они говорят об эволюции Вселенной, которая имела некую исходную точку. Согласно наиболее распространенной сегодня теории, весь пространственно-временной космос возник несколько миллиардов лет назад в результате взрыва Пер-воатома, и с того момента началось продолжающееся и поныне стремительное разбегание галактик. По мнению одних ученых, этот взрыв был единичным событием, другие же полагают, что Вселенная периодически проходит через циклы сжатия и расширения" [Мень А. История религии. Т. 1. М., 1991. С. 59-60].

Вслушиваясь в аргументацию древних и современных теологов и современных космологов, я напоминаю сам себе, а значит, и читателю, что все многообразие ответов на вопрос о происхождении Космоса необходимо осмыслить в контексте принципа симметрии. Этот контекст обязывает иметь в виду, что принцип симметрии, поскольку современная космология ищет и находит глубинные симметрии, вынуждает усматривать в современном научном знании инварианты, позволяющие объяснить и в какой-то мере понять космологические процессы. Время нашего Космоса содержит в себе вечность; время и вечность составляют органический сплав природного бытия. Через симметрию вечность входит в бытие нашего Космоса.

Я готов принять любые ответы на вопрос о происхождении Космоса и попытаться осмыслить их—и теологические, и космологические ответы. Но как мне быть с глубинными симметриями, о значении которых современные космологи лишь упоминают, хотя и опираются на них в своих исследованиях, но не делают отсюда выводов о характере самого знания' И что ответить теологам, которые либо совершенно не упоминают о принципе симметрии, либо подчеркивают факты нарушения симметрии, не вникая в более глубокие процессы, которые явно демонстрируют нам неизбежность сохранения симметрии, ибо обнаружение нарушения какой-либо однои формы симметрии неизбежно компенсируется обнаружением другой ее формы.

Так уже упоминаемый современный теолог С.Л.Яки подробно описывает ситуацию, связанную с нарушением закона сохранения четности при изучении К частиц ("тау" и "тэта" частиц). Однако он совершенно не упоминает об открытии. сделанном в этой связи, — комбинированной четности, то есть симметрии, компенсирующей нарушение. И конечно же, я не нашел в его книге и намека на теорему Людерса- Паули (симметрия СРТ), хорошо известной физикам-теоретикам [Яки Стенли Л. Бог и космологи. С. 56-61].

Л между тем принцип симметрии, в связке с другими методологическими принципами, по-прежнему служит основанием знания. Отсюда можно заключить, что в основании знания, в том числе знания о Космосе, мы явно видим принцип вечности существования, принцип этернализма. Напомним, что симметрия в качестве основного принципа знания о Космосе представляет собою супресимметрию, объединяющую собою все известные ныне взаимодействия частиц, из которых построен Космос.

Мне остается лишь удивляться и восхищаться неисчерпаемыми возможностями человеческого интеллекта, который позволяет выдвигать необозримое число самых различных и основательно развернутых ответов. Но приверженность принципу симметрии в его широком эпистемологическом значении вынуждает меня усомниться в обоснованности вопроса о происхождении Космоса. Я вижу, как в самом вопросе уже содержится определенная направленность ответов. Вопрос предполагает найти причину рождения Космоса. Вопрос направляет мысль в определенное русло и по этому руслу, как видно в истории знания, идет мысль, предлагая многообразные решения на определенно поставленный вопрос.

И теологи, и современные космологи ищут причину творения. И те, и другие надеются, каждые по-своему, найти причинное объяснение происхождения природного мира. И те, и другие не сомневаются, что мир когда-то произошел или был сотворен. Принцип причинности и у тех, и у других работает в качестве принципа объяснения. Неудивительно поэтому, что Александр Мень превосходно знает современные космологические идеи и справедливо усматривает в них дополнительные аргументы в обосновании теологических ответов на вопрос о происхождении Космоса. Различие состоит лишь в том, что теолог убежден (вспомним его высказывание), что "...вся Вселенная, как колоссальная сумма явлений, должна иметь такую Первопричину своего существования, которая заключала бы в себе принципы всего мироздания. Но среди видимых явлений мы этого Первопринципа обнаружить не можем... Поэтому искать Абсолютное, то есть самодовлеющее начало, мы должны вне мира" [Мень А. История религии. Т. 1. С. 52]. В отличие от теолога современный космолог стремится найти такую причину в самой природе. И, конечно же, не находит. А теолог предлагает вполне определенный отвег, обоснованный вековой традицией.

Но это методологическое сходство различных поисков причин происхождения космоса невольно вынуждает меня обратиться к принципу причинности как принципу объяснения. Я могу сослаться на историю знания, которая, как и любая другая история, ничему не учит. Но к этой известной присказке можно добавить: история ничему не учит, но иногда, хотя и редко, все же наказывает за пренебрежение ее уроками.

Так вот, как я вижу, история знания демонстрирует нам постепенный отход от причинности как принципа объяснения. И этот урок, к сожалению, невероятно трудно усвоить. Аристотель понимал причинное объяснение весьма широко: причинное объяснение сводится к поискам причины действующей, причины материальной, причины формальной и причины целевой.

Но уже в средние века происходит отход от широкого аристотелевского понимания причинности как принципа объяснения. Гайденко в уже цитируемой работе пишет: "Характерно, что схоластическая физика, начиная с XIII, а особенно в XIV в., ищет действующие причины там, где Аристотель указывает на причины целевые" [ Гайденко П.П. Христианство и генезис новоевропейского естествознания // Вопр. истории естествознания и техники. 1995. № 1. С. 7]. Жан Буридан — философ и физик XIV в. полностью исключает целевые причины и полагает в основу объяснения только причины действующие. Историки науки показывают, что исследования Бури-дана оказали существенное влияние на молодого Галилея. Возможно также, что физику Буридана и его критику учения Аристотеля о четырех причинах знал и Декарт.

В науке XVII в. причина понимается исключительно как причина действующая. Но уже в механике Ньютона обнаруживается ограниченность этого принципа. Согласно принципу причинности все явления природы подчиняются этому принципу. Иначе говоря, любое явление имеет в качестве причины действие определенных сил. А между тем движение по инерции, составляющее содержание первого закона механики, не требует никаких сил. Тут вступает в действие другой принцип, а именно принцип сохранения движения, не требующий причинных отношений. Можно сказать, что уже классическая механика обнаружила первый изъян в принципе причинности, выявила первое ограничение в объяснительной функции этого принципа.

Однако при этом обнаруживается проявление принципа инерции человеческой мысли — считается, что классическая механика представляет собою образец действия принципа причинности, применимого ко всем явлениям природы. А первый закон механики, закон инерции, представляется всего лишь простым следствием основного закона движения.

В XX веке квантовая механика продемонстрировала ограниченность применимости принципа причинности при исследовании микропроцессов. Однако инерция мысли такова, что и поныне при решении самых различных вопросов и, в частности, вопроса о происхождении Космоса, идея причинности оказывается решающей. Эта идея содержится, как я уже подчеркивал, в самой формулировке вопроса.

Трудно отказаться от идеи причинности, от принципа, на котором, как представляется, построено все наше знание. Но дело в том, что мы можем строить и ныне действительно строим знание на других принципах. Принцип причинности давно уже начинает отступать на задний план в современных стремлениях объяснить мир. Мое критическое отношение к принципу причинности и сомнение в его познавательной значимости совсем не ново — достаточно упомянуть основательный критический анализ этого понятия и соответствующего принципа Юмом и Кантом. А из философов XX в. сошлемся на Поппера, который провел основательный анализ этой проблемы. Он убедительно показал, что принцип "научного" детерминизма не выполняется не только в квантовой теории, но и в классической физике. Этой проблеме он посвятил специальное исследование {Popper Karl R. The Open Universe — An Argument for Indeterminism. Totowa. New Jersey, 1956].

Ныне на первый план выступают такие понятия и соответствующие принципы, как "сохранение", "симметрия". "структура", "система". Свыше четверти века назад (как быстро протекает индивидуальное время!) мне пришлось написать по этому поводу следующее: "Идеалом научного объяснения явлений природы в классическом естествознании было причинное объяснение. Явление считалось понятным и объясненным, если найдена его причина. В этом заключалась цель науки. Именно ради этой высокой цели можно было предпочесть науку любому другому роду деятельности. Уже Демокрит выразил образно эту мысль, утверждая, что он предпочел бы найти одно причинное объяснение, нежели приобрести персидский престол. В античную эпоху, однако, был найден и другой тип объяснения, который можно назвать объяснением через структуру или, проще, структурным объяснением. В развитой форме структурное объяснение явлений природы типично для современного естествознания" [Овчинников Н.Ф. Структура и симметрия // Системные исследования. М., 1969. С. 111|.

Я не отвергаю ныне ни космологических, ни теологических ответов на вопрос о происхождении Космоса. Эти ответы могут еще оказать плодотворное влияние на ход познания нашего мира — наблюдаемого и трансцендентного. Вне зависимости от того, как мы будем оценивать эти ответы. Я повторю — плодотворность какой-либо идеи еще не означает ее истинности, хотя и повышает вероятность приближения к истине.

Меня занимают неисповедимые еще пути познания, которые могут возникнуть на наших глазах, если мы откажемся от вопроса о происхождении Космоса. Необъятный и лишь в ничтожной своей части познанный мир мне хотелось бы представлять как всегда существующий. В этой мысли меня укрепляет тот удивительный факт, что и теологические, и современные космологические ответы на вопрос о происхождении Космоса, пусть по-разному, но в своей основе одинаково приходят к понятию вечности. В теологических ответах речь идет о вечности Высшего Разума, творящего мир, в современных космологических теориях речь идет о "Высших симметриях". Иначе говоря, современные космологические идеи непременно предполагают определенные инварианты, положенные в основание изменяющегося мира. Во всем этом можно видеть поразительное проявление своеобразной метасимметрии исторически объективного познавательного процесса.

Остается только заметить, что после того, как были написаны эти строки, выражающие мои попытки осмыслить проблемы. связанные с познанием частиц и Космоса, появились две статьи, которые, пусть с другой аргументацией, но подкрепляют мое понимание современной познавательной ситуации. Это статья Г.В.Гивишвили "Есть ли у естествознания альтернатива Богу?" [Вопр. философии. 1995. № 2. С. 37-47 j и статья А.Грюнбаума "Происхождение против творения в физической космологии (теологические искажения современной физической космологии)" [Вопр. философии. 1995. № 2. С. 48-60].

В статье Гивишвили я отмечу лишь одну мысль, существенную для анализа методологических принципов, мысль, подкрепляющую принцип этернал; :зма — утверждение о вечности Космоса. "Так как бытие (существование), — пишет автор статьи, — проявляется единственным образом — в движении вещества-излучения, а движение любого рода (в том числе и развитие) происходит во времени и пространстве, условие стационарности Вселенной фактически означает признание принципа неуничтожимости и несотворимости вещества-излучения и космологического пространства-времени" [Вопр. философии. 1995. № 2. С. 45].

И конечно же, в связи с принципом этернализма особенное внимание привлекает по-своему оптимистическое утверждение автора: "Неверно думать, что человек ищет знаний, чтобы подчинить себе природу, тогда как в действительности, умножая знания, человек помогает Природе обретать бесконечное бытие" (Вопр. философии. 1995. № 2. С. 47]. Призыв автора к "переоценке ценностей" в отношении роли человека во Вселенной, я полагаю, имеет все основания быть услышанным.

Обращаясь к проблеме происхождения и развития органического мира, Гивишвили подчеркивает безуспешность попыток решить проблему возникновения жизни. Выход из познавательной ситуации он видит в отказе от двух принципов: а) от принципа переноса представлений о видимой части Вселенной на всю Вселенную и б) от понимания человека как случайного и пассивного элемента природы. Этот отказ, я думаю, плодотворен. И Гивишвили демонстрирует плодотворность такого отказа. Заметим, что плодотворность эта опирается на новые принципы, сформулированные им в качестве допущений. Скажем, принцип вечности Вселенной, принцип усложнения самоорганизации и, наконец, принцип передачи "эстафеты жизни".

Я думаю, что возможен и другой ход размышлений, связанный с безуспешностью попыток решить проблему возникновения жизни. Безуспешность этих попыток невольно обращает мысль к аналогичным ситуациям в истории науки. Безуспешность попыток получить энергию из ничего, построить вечный двигатель привели к принципу запрета — к мысли о принципиальной невозможности построить такой двигатель.

А в конечном счете к формулировке принципа сохранения энергии. Опыт истории знания подсказывает, что можно сформулировать аналогичный принцип запрета в области изучения явлении жизни — нет смысла решать проблему происхождения жизни. Более плодотворным в познавательном отношении будет принять принцип вечности жизни: несотвори-мости ее, хотя, возможно, и уничтожимости в отдельных областях Космоса, в том числе и на нашей Земле — нашими собственными неразумными действиями. Вспомним, что принцип вечности жизни был склонен принять В.И.Вернадский. Дело специального исследования — возвести на основании этого принципа здание современной теоретической биологии.

Статья Грюнбаума существенна для меня тем, что в ней я впервые в современных работах нашел явное подкрепление той мысли, что убеждение в существенности причинных отношений положено в основание теологического решения проблемы существования Космоса. Полемизируя с современными теологами, Грюнбаум утверждает, что их вопрос о творении Вселенной "является псевдопроблемой". Он настаивает на том, что "эти вопросы по сути неверно сформулированы" fBonp. философии. 1995. № 2. С. 50].

Хотя я вынужден заметить, что в отношении принципа причинности Грюнбаум не столь радикален, как этого требует, на мой взгляд, современная познавательная ситуация. Рассматривая проблему существования Вселенной, американский профессор пишет следующее: "Но необходимо различать причину основ бытия, которую проповедовал Фома Аквинский, от просто трансформативной причины, которая вносит изменения в уже существующие вещи, или порождает новые реалии из ранее существовавших объектов" [Вопр. философии. 1995. № 2. С. 55].

Конечно, принцип причинности в качестве объясняющего основоположения остается и, по-видимому, останется в обыденном сознании. Этот принцип остается и в науке, поскольку наука представляет собою, по выражению Эйнштейна, не что иное, как усовершенствование обыденного мышления. Однако в глубинных и решающих проблемах науки, связанных, скажем, с познанием микромира или структуры и жизни Космоса, принцип причинности, как можно заметить, наблюдая современные научные теории, отходит на периферию познавательного процесса. Ранее уже пришлось заметить, что на первый план выступают принципы сохранения симметрии, равно как структурный и системный подходы.

Линия

Главная страница http://rusnauka.narod.ru

Сайт создан в системе uCoz