Марио Бунге - Философия физики [1975, философия науки, DjVu]

Имя профессора Марио Бунге (Канада) хорошо известно специалистам по философским вопросам естествознания (особенно методологии современного естествознания и логики научного исследования). На русский язык были переведены его книги «Причинность» (М., 1963), «Интуиция и наука» (М., 1967), принесшие ему заслуженную популярность среди советских читателей. Настоящая книга, названная ее автором «Философия физики», широко охватывает философские — методологического и логического характера в первую очередь — вопросы физической науки (и не одной только этой науки). В десяти главах своего труда автор говорит о том, чем является философия для физики, что описывают физические теории, как следует вводить основные понятия физической теории, в чем заключается использование аксиоматики в физике, как понимать объективное и субъективное в квантовой теории, соотношение между собой физических теорий, теории с экспериментом и другие вопросы, представляющие философский интерес. Таким образом, предметом исследования автора являются основания физики XX века. Литература по проблемам, относящимся к основаниям физики, обширна. Из марксистских работ по этим проблемам следует указать на серию книг «Диалектический материализм и современое естествознание», написанных советскими учеными-естествоиспытателями и философами1. Определенный интерес представляет книга «Философские основания физики» виднейшего западного философа Р. Карнапа, в которой соответствующие вопросы рассматриваются с позиций неопозитивизма2. 1 В названную серию входят книги: «Предмет и взаимосвязь естественных наук», «Структура и формы материи», «Материалистическая диалектика и методы естественных наук», «Ленин и современное естествознание», «Пространство, время, движение», «Современный детерминизм. Законы природы», «Синтез современного научного знания». Изданы в Москве в течение последних десяти лег (изд-во «Наука»). 2 Русский перевод опубликован издательством «Прогресс», Москва, 1971. 5 Книга Бунге направлена против позитивизма в различных (в том числе и последних) его вариациях, особенно против его операционалистского ответвления. Автор книги выступает также против диалектического материализма и его применения в физике. Себя он считает, если речь идет о философии, защитником, пользуясь его выражением, «критического реализма». Слово «материализм» в положительном смысле в книге не встречается, и «реализм», судя по тексту, является у Бунге неким синонимом «материализма», но материализма без диалектики. Бунге, по существу дела, полагает, что материалистическая философия исключает применение современной формальной (математической) логики и семантики в естествознании, ограничиваясь «аналогиями» и «метафорами» (как он пишет), или «обыденным» языком, и поэтому, надо думать, усматривает в «критическом реализме» философскую альфу и омегу физики. В книге предпринята серьезная попытка суммировать и обобщить исследования наиболее принципиальных вопросов физической науки в планах гносеологическом и методологическом, причем разбираются основополагающие проблемы. Содержание книги вращается, если можно так выразиться, вокруг двух осей: квантовой механики и применения аксиоматического подхода в физике. Удались ли автору его намерения? Нельзя на это ответить простым «да» или «нет». В той области исследования, в которой можно отвлекаться от изменения и развития физических понятий и принципов, самого процесса развития физической теории и физики в целом, у автора налицо существенные научные результаты. В области же, где такое отвлечение невозможно, у автора в исследовании соответствующей проблемы бросается в глаза некая логическая недоговоренность, неполнота и недостаточность в рассуждениях, спорность выводов, если не сказать больше. Проблемы изменения и развития основополагающих физических понятий, принципов, фундаментальных теорий не могут плодотворно исследоваться и решаться вне и независимо от материалистической диалектики; к диалектике же — как дальше увидит читатель — Бунге относится резко отрицательно. Не будем входить в причины такого отрицательного отношения автора книги к диалектической философии, подчеркнем один несом- а ненный факт: Бунге с произведениями философов й естествоиспытателей, занимающихся философскими проблемами физики с точки зрения диалектического материализма, не обнаруживает должного знакомства. В настоящей книге в главе 9-й есть небольшой параграф под названием «Диалектическая точка зрения», посвященный критическому разбору диалектики, на котором стоит несколько остановиться. В этом параграфе Бунге категорически возражает «диалектическим философам», высказываясь против того, что развитие физических идей — исторически и логически — представляет собой диалектический процесс, который подчиняется закону единства и борьбы противоположностей и закону отрицания отрицания. Не будем полемизировать с автором: советский читатель увидит сразу неубедительность высказываний Бунге. В работах марксистов, указанных выше, конкретно разбираются относящиеся сюда вопросы1. Обратим внимание лишь на следующую мысль Бунге. По его мнению, понятия и категории диалектики не поддаются анализу «в терминах логики или математики, так как диалектика неформальна и ее ядро составляет онтическое (ontic) противоречие... Хотя диалектики часто утверждают, — говорит Бунге, — что формальная логика является в некотором смысле «классическим пределом» диалектической логики, последняя никогда не была точно сформулирована...» (стр. 294). Опять-таки Бунге не знаком с работами марксистов по проблемам современной логики: соответствующие статьи и библиографию автор книги найдет (если захочет), скажем, в «Философской энциклопедии» (пять томов, М., Изд-во «Советская энциклопедия», 1960— 1970), которая широко известна. Что же касается вопросов о связи философских проблем современной физики с современной формальной логикой и логикой диалектической, то они анализируются в марксистской литературе, о которой уже говорилось. Следует еще сказать, что Бунге в своем письме от 23 июля 1970 г. автору этих строк пишет, в частности: «...«Материализм и эмпириокритицизм» благодаря со- 1 См. также книгу автора этих строк: «Диалектика в современной физике» (Мм изд-во «Наука», 1973), в частности главу «Диалектическая противоречивость в современной физике». 7 держащейся в этой работе энергичной критике различных субъективистских тенденций... является поворотным пунктом в истории философии науки. С другой стороны, заметки Ленина о Гегеле находятся под столь сильным влиянием Гегеля и столь далеки от действительных разногласий, имеющих место в философии науки, что они вряд ли могут найти в этой области конструктивное применение». И еще: «Достижения философии науки последнего времени подтвердили многие положения Ленина, касающиеся философии физики, в частности его утверждение об объективном характере и неисчерпаемости физических исследований. Эти достижения, однако, используют два инструмента анализа: формальную логику и семантику, которые не слишком высоко ценятся диалектическим материализмом». Такого рода соображения Бунге, высказанные в развернутом виде в печати, читатель встретит в книге «Method, Model and Matter» (D. Reidel, Publ. Co, Dordrecht, 1972). Комментировать все эти соображения Бунге, после уже сказанного, нет надобности; мы хотели только достаточно определенно отметить, как автор книги «Философия физики» относится к диалектике. Без этого многое существенное в книге останется невыясненным и непонятным. Перейдем теперь к философским проблемам квантовой механики. Трактовка Бунге этих проблем (главы 5 и 6) в основном идет по линии материализма. Он справедливо критикует позитивистское, субъективно-идеалистическое толкование квантовой теории, показывая, что «в итоге ее референты становятся ...призраками, оторванными от физических сущностей» (стр. 153). Подчеркивая в своих рассуждениях принципиальное отличие понятий квантовой теории от понятий классической физики, он, в частности, вводит для квантовой теории понятия «кван- тона», «гилона», «педиона» (стр. 171). Но в книге Бунге нет анализа логики перехода от классических понятий к понятиям квантовым. Диалектика такого перехода совершенно чужда автору книги; классические понятия в рассуждениях Бунге о «строгой интерпретации квантовой механики» фигурируют — как он сам говорит — лишь как «метафоры» и «аналогии» (стр. 174). А могла ли квантовая механика с именно ей присущими понятиями 8 возникнуть и развиться, как бы минуя понятия классиче- ской физики? Попробуем набросать здесь краткий ответ. В основе квантовой механики — теории явлений атомного масштаба — лежит понимание движущейся материи, то есть вещества и поля, как обладающей нераздельными корпускулярными (дискретными) и волновыми (непрерывными) свойствами. В этой теории корпускулярные и волновые понятия теряют свою «классическую» независимость и становятся связанными переходами друг в друга, приобретая новое, неизвестное классической физике содержание1. Это соответствует тем фактам, что движение микрообъектов лишь в приближении можно трактовать как движение «классических» частиц или распространение «классических» волн, но ни в одном эксперименте микрообъекты не выступают в точности ни как частицы, ни как волны, с которыми имеет дело классическая физика. Если брать крайние случаи, то в одних условиях наблюдения микрообъекты ведут себя подобно частицам, а в других — подобно волнам. Другими словами, при описании явлений атомного масштаба эти явления не могут быть отделены от тех условий, в которых они наблюдаются. Так называемая относительность к средствам наблюдения (последние как раз фиксируют условия, в которых проявляются свойства микрообъектов) составляет характерную особенность описания в квантовой механике. Если в классической физике при описании явлений полностью отвлекаются от условий наблюдения, то в квантовой механике такое отвлечение противоречит ее принципам. Относительность к средствам наблюдения совсем не означает, что понятия квантовой механики, будучи относительными в указанном смысле, не имеют объективного характера. Классическое понятие скорости, например, тоже относительно (хотя эта «относительность» не совпадает по своему содержанию с относительностью к средствам наблюдения), но оно, как известно, имеет объективный характер. То, что явления атомного масштаба не укладываются ни в корпускулярную, ни в волновую классические схемы 1 Новое содержание понятий квантовой механики находит свое выражение в новом математическом формализме (появляются операторы) и новых правилах связи его абстракций с показаниями приборов по сравнению с классической физикой. 9 и для своего понимания требуют сочетания корпускулярных и волновых представлений в их синтезе, что понятия состояния и связанные с ним другие физические понятия, полагаемые абсолютными в классической физике, получают в квантовой механике своеобразный относительный характер, что при исследовании микроявлений необходимо их рассматривать в постоянной связи с условиями, в которых они совершаются, что квантовая механика, обобщая классическую механику, вместе с тем радикально от нее отличается — все это по-новому подтверждает положение диалектического материализма о том, что не существует никаких неизменных элементов и неизменной сущности вещей, что явлениям и сущностям вещей присущи диалектические противоречия, что материя неисчерпаема в целом и в своих частях, что все грани в природе подвижны, относительны и выражают приближение человеческого ума к познанию материи. Оставим в стороне анализ проблемы причинности в квантовой механике1 и обратимся к вопросу о влиянии философского идеализма на квантовую механику. Это влияние сказалось в попытках идеалистического решения общефилософских проблем, Поставленных квантовой теорией. В книге Бунге такого рода попытки подвергнуты основательной критике. В этом отношении отметим критический разбор субъективно-идеалистических взглядов позитивистов и операционалистов, которые автор суммировал в десяти аксиомах, по его словам, «стандартной философии физики» (глава 1 и др.). Автор при этом исходит из своей «философии физики», которую можно изложить таким образом: существуют вещи в себе, то есть объекты, существование которых не зависит от нашего ума; вещи в себе познаваемы, но не «одним ударом», а методом последовательных приближений; всякое познание вещи в себе достигается совместными усилиями теории и эксперимента; фактическое знание носит скорее гипотетический, чем аподиктический характер и, следовательно, не является окончательным; всякое познание в себе опосредствованно и символично (гл. 4 и др.). «Критический реализм» Бунге есть, собственно говоря, 1 Подробнее о философских вопросах квантовой механики см.: Нильс Бор, Избранные научные труды, т. II, М, «Наука», 1971; комментарии М. Э. Омельяновского к статьям Н. Бора, приложение — В. А. Фок, Квантовая физика и философские проблемы. 10 признание материалистического решения основного во^ проса философии плюс некоторые элементы диалектики познания. Когда Бунге характеризует «стандартную философию физики» или «кредо наивного физика», он ни словом не упоминает о стихийно материалистических взглядах естествоиспытателей, а также о глубоких философских, во многих отношениях материалистических соображениях Эйнштейна, Бора, Борна и других «великих преобразователей естествознания» (Ленин), хотя один раз делает некоторое исключение для Эйнштейна (стр. 20). С таким подходом Бунге к естествоиспытателям как якобы «чистым» позитивистам согласиться, разумеется, нельзя. Влияние философского идеализма на квантовую механику сказалось также в определенной трактовке проблем квантовой теории з особенности проблемы единства корпускулярных и волновых свойств материи: во- первых, отрицается объективно реальный характер этого единства; во-вторых, субъективируется относительность к средствам наблюдения. В книге Бунге эта сторона влияния философского идеализма на квантовую теорию почти не рассмотрена (гл. 5 и 6). И это понятно: соответствующие вопросы могут быть основательно проанализированы (как и сама проблема единства корпускулярных и волновых свойств материи) только при условии применения диалектики, а к диалектике, как методу исследования, Бунге, об этом шла речь выше, относится отрицательно. Очень кратко рассмотрим стороны вопроса, которые были «опущены» Бунге и которые мы считаем весьма важными. Существующая в квантовой механике необходимость рассматривать явление в микромире в неотделимой связи с условиями, в которых они протекают (эти условия при экспериментальных исследованиях фиксируются средствами наблюдения), трактуется позитивистами с субъективно-философской позиции таким образом, будто наблюдатель, то есть проводимые им наблюдения и измерения, являются источником квантовых законов. Эта трактовка приписывает наблюдению и измерению несвойственное им содержание, ведет к философски неверным заключениям. Вместе с тем отметим, что у многих физиков эти неверные философские заключения связаны не столько с сознательно применяемой идеали- 11 стической установкой, сколько с применением неправильно выбранных терминов. Здесь важно замечание Бора, который, придавая существенное значение вопросу о выборе терминологии в новой области исследования, полагает, что в квантовой механике термин «измерение» должен применяться в своем прямом смысле (сравнение с эталоном), и высказывается против употребления таких выражений, как «наблюдение возмущает явление» и «измерение создает физические атрибуты объектов». Для вопросов, рассматриваемых в книге Бунге, следовало бы всячески подчеркнуть, что примерно с 50-х годов многие выдающиеся зарубежные естествоиспытатели, включая и физиков первого ранга, стали выступать все чаще и, так сказать, более «фундированно» против позитивистских установок в науке. Многие из этих физиков, среди них Н. Бор, близко подошли к материалистическому и диалектическому воззрению на современную физику (имеются в виду ее ведущие теории и особенно квантовая механика). Бор не пользуется в своих последних работах философски ошибочным выражением «неконтролируемое взаимодействие», которое с 30-х годов фактически считалось своего рода центральным философским пунктом квантовой механики. Он защищает мысль, что описание атомных явлений имеет объективный характер, выступает за причинность в квантовой механике, но в более широком понимании, чем в классической физике, и т. д. Термин «дополнительность», оставленный Бором, обозначает своеобразное отношение опытных данных о микрообъектах, полученных при помощи разных средств наблюдения; эти данные, указывает Бор, хотя и кажутся противоречащими друг другу, на самом деле при попытке сочетать их в единую картину исчерпывают все, что можно узнать об объекте. В противоположность Бору другие зарубежные физики, выступавшие против позитивизма в естествознании, склоняются к философским идеям, родственным объективному идеализму. К таким физикам следует отнести В. Гейзенберга, который вместе с тем выступает открыто против диалектического материализма 1. 1 Из последних работ Гейзенберга, затрагивающих указанную в тексте тему, укажем на его статью «Naturwissenschaftliche und re- ligiese Wahrheit» в: «Physikalische Blatter», 1973, H. 8. 12 Об этом в книге Бунге, повторяем, не говорится ничего, а к «философии физики» — в действительном ее понимании— все сказанное имеет прямое касательство. Непризнание Бунге конструктивной роли диалектики вообще и особенно в применении к естествознанию нашло свое выражение также в разборе автором книги проблем аксиоматики в физической науке. Если выразиться несколько выспренне, книга Бунге — своего рода гимн аксиоматике в физике. Нельзя не согласиться с Бунге, когда он пишет, что вне аксиоматической системы мало надежд на установление порядка, убедительности и даже уместности тех или других понятий в физике (стр. 41). Автор выпукло показывает существенную, а при определенных условиях решающую роль аксиоматического подхода в физике. Но он преувеличивает, если не сказать больше, его методологическое, философское значение; особенно это проявляется в рассуждениях Бунге о «поисках ясности». Когда автор утверждает, что вне определенного теоретического контекста нельзя решать вопрос о первичности и производности того или другого понятия (стр. 43), что при аксиоматизации теории относительности и квантовой механики стало понятно, что эти теории говорят не об измерениях, не имеют отношения к наблюдателю с его психическим состоянием и занимаются объективным миром (стр. 46), то с этими и подобными утверждениями трудно не согласиться. Но когда развитие темы толкает автора книги к необходимости решать вопросы, относящиеся к изменяемости основополагающих понятий и принципов физики, к проблемам перехода от одной физической теории к другой, соответствующие рассуждения автора вызывают решительные возражения. Сознательное неприятие Бунге диалектики в физической науке, в познании физикой объективного мира дало свои отрицательные результаты и в области анализа автором книги больших проблем аксиоматики в физике. Из этих проблем мы здесь коснемся лишь одной, а именно проблемы отношений между теориями. Анализ автора книги приводит его к выводу: «пока еще, видимо, не предложено никакой общей теории отношений между теориями...»; «аксиоматизация является одной из предпосылок точного анализа логических и семантических отношений между теориями...»; «...до тех 13 пор пока мы не будем иметь ни тщательного исследова* ния исторических случаев, ни какой-либо общей теории, нам следовало бы воздерживаться и не «выдавливать» философский сок из отношений между теориями» (стр. 294—296). Бунге упускает из виду разбор поставленной проблемы об отношениях между физическими теориями, который может быть осуществлен (и осуществляется в марксистских исследованиях) с точки зрения материалистической диалектики. В этом анализе учитываются логические достижения, добытые на основе аксиоматики. Он приводит к выводу, прямо противоположному тому, который сформулировал Бунге: оказывается, что современное состояние философии и естествознания (физики прежде всего) включает в себя все необходимое и достаточное, чтобы, пользуясь словами автора книги, «,,выдавливать" философский сок из отношений между теориями». Некоторые проблемы аксиоматики в физике с позиций материалистической диалектики освещаются в статье автора этих строк, которая помещается в этой книге в качестве приложения. Подведем некоторый итог. Книга Марио Бунге «Философия физики», несмотря на отмеченные ее слабые стороны, — интересная и содержательная работа. В этом отношении по-особому конкретна и богата содержанием последняя, 10-я глава книги, названная «Граница между теорией и экспериментом»; в ней автор фактически придерживается диалектической идеи глубокого единства теории и опыта, что дает свои плодотворные результаты. Но главное заключается в том, что книга может служить добротной основой для размышлений и обсуждения больших вопросов философии естествознания, которые в ней подняты. К этим вопросам, несомненно, будут возвращаться с целью их всестороннего исследования на базисе марксистско-ленинской диалектики. Вне такого исследования они не могут решаться так, как требует современное развитие естественнонаучной и философской мысли. М. Омельяновский

В этой книге рассматриваются некоторые современные проблемы философии, методологии и оснований физики. В частности, следующие проблемы: — Содержат ли математические формализмы интерпретации самих себя или же их необходимо дополнять интерпретационными предположениями, и если да, то как эти предположения следует формулировать? — Что описывают физические теории: физические системы или лабораторные операции, или и то и другое, или ни то, ни другое? — Как следует вводить основные (basic) понятия теории: путем ссылок на измерительные операции, или с помощью ясных определений, или же аксио\атически? — В чем состоит использование аксиоматик в физике? — Как соотносятся между собой физические теории: подобно китайским коробочкам (русским матрешкам) или же более сложным образом? — Какова роль аналогий при построении физических теорий и их интерпретации? В частности, неизбежны ли классические аналогии вроде частицы и волны в квантовых теориях? — Какова роль прибора в квантовых явлениях и каково место теории измерения в квантовой механике? — Как теория соотносится с экспериментом: непосредственно или с помощью дополнительных теорий? С этими и некоторыми другими подобными им вопросами сталкивается в своей повседневной работе и физик-исследователь, и физик-преподаватель, и физик-студент. Если ими пренебречь, они всплывут позже, и неверный ответ на них может запутать понимание того, что уже достигнуто, и даже затруднить дальнейшее продвижение. Философия, методология и основания науки подобны кустам роз: они способны доставлять наслаждение, когда за ними ухаживают, и становятся неприятными и колючими, когда ими не занимаются. Для чтения этой книги не нужно никаких предварительных условий, кроме знакомства с теоретической физикой на уровне начальных учебных курсов и искреннего интереса к предмету. Книга может быть использована как для самостоятельного чтения, так и в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов. Я весьма признателен Канадскому Совету исследовательского фонда Киллэма за предоставленную мне возможность завершить работу над этой книгой.