ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.05.2024
Просмотров: 286
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Смена методологических парадигм
Предисловие к четвертому изданию
Предисловие к русскому изданию
Часть первая Теория естественных наук
Глава 2. Пример из истории: основания и значение принципа причинности в квантовой механике
Глава 3. Систематический анализ проблемы оснований естественных наук
Глава 4. Развитие исторической теории обоснования науки П.Дюгемом
Глава 5. Критика аисторизма теорий науки Поппера и Карнапа на примере"Astronomia Nova" Кеплера
Глава 6. Следующий пример: культурно-исторические основания квантовой механики
Глава 8. Основания всеобщей исторической теории эмпирических наук
Глава 9. Переход от Декарта к Гюйгенсу в свете исторической теории науки
Глава 13. Теоретические основы исторических наук
Часть третья Мир научно-технический и мир мифологический
Глава 14. Научно-технический мир
Глава 15. Значение греческого мифа для научно-технической эпохи
[14].
Поскольку только данная в наблюдении реальность является единственным легитимным основанием знания, то и мы согласно этой концепции не имеем права приписывать различным детерминирующим факторам природы какой-либо объективный смысл, не зависимый от соответствующего контекста наблюдения. Все, что нам действительно дано, - это явления, порождаемые в экспериментах и измерениях; следовательно, все дополнительные по отношению к ним структуры в мире "самом-по-себе" не могут быть с ним связаны.
На первый взгляд, здесь мы имеем дело ни с чем иным, как с реминисценцией "esse est percipi" Беркли, направленной, главным образом, против существования скрытых параметров. Основное различие между копенгагенской концепцией и берклианством заключается, однако, в том, что утверждение "esse est percipi" явно трансформируется в принцип "существовать - значит быть измеренным". (В 6-ой главе, где это различие будет рассмотрено более подробно, мы покажем, что предложение "Существовать - значит быть измеренным" не совсем точно выражает действительную суть дела).
О подобной эмпирической установке надо заметить следующее: ограничение физики областью наблюдаемого - иллюзия; никакая физическая теория (и особенно квантовая механика) вообще не была бы возможной, если бы мы пытались ригористически следовать этому ограничению.
Я бы хотел кратко пояснить свою мысль.
Если согласно требованию копенгагенской школы функция состояния рассматривается как физическая реальность, то она должна быть определимой через измерение. Но это связано со специфическими проблемами, поскольку любой теоретически мыслимый способ вычисления функции с помощью большого числа равноправных систем и статистики не может быть осуществлен в полной мере по практическим причинам[15].
Можно было бы возразить, что это не имеет особого значения, поскольку практические проблемы все же когда-нибудь могут быть решены. Однако в ходе более тщательного рассмотрения такого рода проблем квантовой механики убеждаешься, что подобная надежда граничит с необоснованной спекуляцией.
Действительно, в рамках квантовой механики можно с помощью некоторого оператора преобразовать каждую регулярную сложную функцию, при определенных граничных условиях асимптотически стремящуюся к бесконечности, в функцию, удовлетворяющую уравнению Шредингера. Поскольку формализм квантовой механики предполагает, что любая физическая величина выражена некоторым оператором, квантовая механика могла бы быть полностью интерпретируемой только тогда, когда было бы верно и обратное, т.е. когда каждому ее оператору соответствовала бы такая величина. Множество величин, определяемых таким образом, было бы бесконечно большим. Отсюда следует, что существуют величины, которым нельзя приписать какой-либо физический смысл (например, произведение энергии и квадратного корня из импульса). Конечно, даже такие величины могут получит физическую интерпретацию, если будут созданы специальные средства для их измерения. Но тогда это придется сделать по отношению, по крайней мере, ко всем возможным комбинациям фундаментальных величин физики, ко всем возможным отрицательным и положительным потенциалам. Понятно, что если бы в соответствии с постулатом тотальной наблюдаемости каждая возможная величина в квантовой механике потребовала измерения, для этого понадобилось бы немыслимое количество измерительной аппаратуры.
Поэтому утверждение, что формализм квантовой механики позволяет только преобразовывать одни высказывания наблюдения в другие, далека от адекватного обоснования. И наконец, Вигнер доказал (см. гл. 6), что большая часть из возможных операторов квантовой механики не представляет никаких измеримых величин.
Как для философии копенгагенской школы основанием является измеримость наблюдений, так философия Бома зиждется на убеждении в неограниченности принципа причинности. Бом полагает, что все вероятностные суждения физики принципиально могут быть сведены к невероятностным. Вероятность есть для него только временная характеристика. По его мнению, природа "сама-по-себе" обладает абсолютным существованием как бесконечно сложное многообразие; следовательно, существуют также ее скрытые параметры, которые, будучи в достаточной мере познанными, позволили бы установить детерминацию явления. Это означает, что каждое событие, по мысли Бома, в принципе имеет каузальное объяснение.
Однако теоретически валидность неограниченного принципа причинности не может быть доказана, а с другой стороны, ее нельзя и опровергнуть (последнее относится также и к любой возможной формулировке принципа причинности).
Но в чем же тогда суть спора между столь противоположными позициями? Каковы основания аргументов pro и contra? Эти основания могут быть либо эмпирическими, либо априорными.
Рассмотренный эмпирически, принцип причинности не может быть ни подтвержден, ни опровергнут. В какой бы формулировке ни выступал принцип причинности - а число его возможных формулировок, разумеется, не ограничивается приведенными нами примерами - его, если он вообще может претендовать на адекватность, всегда можно свести к простой логической конструкции, в которой сочетаются универсальное и экзистенциальное высказывания типа "Для каждого... события... существует...". Ведь независимо от конкретной формулировки этого принципа он выводится из безусловного, универсального тезиса, гласящего, что у каждого события есть причина. Но универсальное высказывание нельзя доказать эмпирически (ибо разве можно иметь знание обо всех событиях?), а экзистенциальное высказывание - фальсифицировать - ибо откуда мы знаем, не существует ли все же то, существование чего пока еще не доказано?[16]
Что же касается теоретических попыток обосновать принцип причинности a priori как необходимый (например, трансцендентного обоснования), то можно с уверенностью сказать только одно: эти доказательства остаются в высшей степени сомнительными и заслуживают чего угодно, но не всеобщего признания.
Можно сказать и так: принцип причинности, в какой бы формулировке он ни выступал, вообще не является теоретическим высказыванием; он не претендует на то, чтобы быть выражением эмпирических фактов, ни априорно необходимого порядка Природы, ни конститутивной структурой познающего субъекта. Поэтому принцип причинности не является ни истинным, ни ложным; из него вытекает только требование для каждого X допускать и искать причину У. Таким образом, принцип причинности превращается в практический постулат и соответственно находит оправдание в тех целях, которым он служит. Вопросы "Как выражается принцип причинности?" и "Сохраняет ли принцип причинности свою значимость?" теперь теряют смысл, ибо форма выражения принципа причинности определяется уже не существующим, а желаемым. Более того, в любой своей формулировке принцип причинности не истинен и не ложен, ибо не существует такой эмпирической или метафизической высшей инстанции, которая могла бы вынести свой вердикт по этому поводу. Принцип причинности не имеет теоретического содержания, он не содержит вообще знаний о мире (поэтому его так часто принимают за тавтологию). Он представляет собой методологический постулат. Поэтому, строго говоря, два названных вопроса должны быть переформулированы следующим образом:
1. Какой принцип причинности, взятый как универсальное методологическое правило, я хотел бы положить в основание физики?
2. Какие эмпирические проблемы я должен буду с помощью этого правила разрешить?
Теперь мы видим, что в основании как философии копенгагенской школы, так и философии Бома равным образом лежат ложные посылки.
Копенгагенская школа усматривает единственное правомерное основание знания в наблюдаемых и измеримых явлениях. Ее сторонники полагают, что только на этой основе может строиться интерпретация квантовой механики - и здесь заблуждаются они. Бом со своей стороны считает, что в неограниченном принципе причинности находит выражение существенная характеристика мира "самого-по-себе" - и в этом его заблуждение.
Но им свойственна также и общая ошибка: обе видят в предложениях и принципах физики выражение существенных характеристик Природы или Бытия. В конечном счете они придают физическим теориям онтологический смысл, не замечая того, что на самом деле эти теории являются только конструктами или моделями, которые строятся по определенным априорным установлениям или правилам и постулатам различного типа.
Эти "априоризмы" не следует смешивать с теми, которые относятся к метафизике или онтологии. Метафизические суждения a priori считаются необходимыми - примером могут служит кантовские синтетические суждения a priori. Априорные суждения в физике, напротив, ни в коей мере не являясь необходимыми, могут быть заменены другими.
Об этом свидетельствуют различные обсуждавшиеся здесь принципы причинности и скрытые параметры Бома. Но есть и еще кое-что свидетельствующее об этом, а именно тот факт, что для описания одной и той же сферы опыта могут использоваться различные теории. Не существует действительно решающих аргументов физического или философского характера в пользу или против той или иной теоретической позиции. Наверное, человеку неотъемлемо присуще стремление немедленно выдавать за объективную данность то, что порождено, по сути своей, его собственной проективностью. История физики - это процесс, в котором постоянно происходит такое смешение произвольных конструкций с онтологической реальностью.
Как только тезис об абсолютной реальности, утверждавшийся аристотелевской доктриной "естественного места", был отброшен и учение о движении стали связывать со свободным выбором позиции наблюдателя, так сразу же произошло введение новой абсолютной реальности - реальности инерциального движения. Считалось, что инерциальное движение не зависит от выбора системы отсчета или положения движущегося тела, а является существенной и реальной конституентой самой системы, которой это движение свойственно. Как будет показано в гл. 9, подобное понимание движения картезианству представляется все еще обоснованным. Однако более поздней версии объяснения инерционного принципа уже приходится признать, что основанием здесь является понятие "равных промежутков времени", причем критерием опять-таки выступает закон инерции, ибо "равные промежутки времени" имеют место только тогда, когда тело, свободное от каких бы то ни было внешних воздействий, проходит равные расстояния. При этом обнаруживается, что инерция не является ни необходимой, ни эмпирической характеристикой вещи "самой-по-себе", а представляет собой нечто такое, что соответствует свободно принятому правилу выбора критерия измерения: принцип инерции становится определением измерения.
Свобода выбора априорных установлений, с очевидностью проявившаяся здесь, на самом деле дает нам ключ к пониманию того, как уйти от догматического спора метафизических концепций, опирающихся на конкретные физические теории или служащие методологической основой построения таких теорий. Этот ключ состоит в демонстрации того факта, что ни одна из них не может претендовать на выражение
онтологической структуры мира, ибо все такие теории суть только возможные интерпретации, в основе которых лежат практические постулаты. Но тогда подлинной проблемой, какую ставит физика перед философией, является именно эта свобода, а не проблема какой-либо сомнительной модели, которая всегда и по необходимости эфемерна.
Что же такое эта свобода? Большая часть дальнейших рассуждений будет связана с этим вопросом. К вопросу о скрытых параметрах мы еще вернемся более подробно в 6-ой главе, но в ином аспекте. А сейчас я хотел бы остановиться на вопросе об априорных правилах и основаниях физики, исходя из особенностей квантовой механики, и рассмотреть этот вопрос в более общей и систематической форме.
Поскольку только данная в наблюдении реальность является единственным легитимным основанием знания, то и мы согласно этой концепции не имеем права приписывать различным детерминирующим факторам природы какой-либо объективный смысл, не зависимый от соответствующего контекста наблюдения. Все, что нам действительно дано, - это явления, порождаемые в экспериментах и измерениях; следовательно, все дополнительные по отношению к ним структуры в мире "самом-по-себе" не могут быть с ним связаны.
На первый взгляд, здесь мы имеем дело ни с чем иным, как с реминисценцией "esse est percipi" Беркли, направленной, главным образом, против существования скрытых параметров. Основное различие между копенгагенской концепцией и берклианством заключается, однако, в том, что утверждение "esse est percipi" явно трансформируется в принцип "существовать - значит быть измеренным". (В 6-ой главе, где это различие будет рассмотрено более подробно, мы покажем, что предложение "Существовать - значит быть измеренным" не совсем точно выражает действительную суть дела).
О подобной эмпирической установке надо заметить следующее: ограничение физики областью наблюдаемого - иллюзия; никакая физическая теория (и особенно квантовая механика) вообще не была бы возможной, если бы мы пытались ригористически следовать этому ограничению.
Я бы хотел кратко пояснить свою мысль.
Если согласно требованию копенгагенской школы функция состояния рассматривается как физическая реальность, то она должна быть определимой через измерение. Но это связано со специфическими проблемами, поскольку любой теоретически мыслимый способ вычисления функции с помощью большого числа равноправных систем и статистики не может быть осуществлен в полной мере по практическим причинам[15].
Можно было бы возразить, что это не имеет особого значения, поскольку практические проблемы все же когда-нибудь могут быть решены. Однако в ходе более тщательного рассмотрения такого рода проблем квантовой механики убеждаешься, что подобная надежда граничит с необоснованной спекуляцией.
Действительно, в рамках квантовой механики можно с помощью некоторого оператора преобразовать каждую регулярную сложную функцию, при определенных граничных условиях асимптотически стремящуюся к бесконечности, в функцию, удовлетворяющую уравнению Шредингера. Поскольку формализм квантовой механики предполагает, что любая физическая величина выражена некоторым оператором, квантовая механика могла бы быть полностью интерпретируемой только тогда, когда было бы верно и обратное, т.е. когда каждому ее оператору соответствовала бы такая величина. Множество величин, определяемых таким образом, было бы бесконечно большим. Отсюда следует, что существуют величины, которым нельзя приписать какой-либо физический смысл (например, произведение энергии и квадратного корня из импульса). Конечно, даже такие величины могут получит физическую интерпретацию, если будут созданы специальные средства для их измерения. Но тогда это придется сделать по отношению, по крайней мере, ко всем возможным комбинациям фундаментальных величин физики, ко всем возможным отрицательным и положительным потенциалам. Понятно, что если бы в соответствии с постулатом тотальной наблюдаемости каждая возможная величина в квантовой механике потребовала измерения, для этого понадобилось бы немыслимое количество измерительной аппаратуры.
Поэтому утверждение, что формализм квантовой механики позволяет только преобразовывать одни высказывания наблюдения в другие, далека от адекватного обоснования. И наконец, Вигнер доказал (см. гл. 6), что большая часть из возможных операторов квантовой механики не представляет никаких измеримых величин.
Как для философии копенгагенской школы основанием является измеримость наблюдений, так философия Бома зиждется на убеждении в неограниченности принципа причинности. Бом полагает, что все вероятностные суждения физики принципиально могут быть сведены к невероятностным. Вероятность есть для него только временная характеристика. По его мнению, природа "сама-по-себе" обладает абсолютным существованием как бесконечно сложное многообразие; следовательно, существуют также ее скрытые параметры, которые, будучи в достаточной мере познанными, позволили бы установить детерминацию явления. Это означает, что каждое событие, по мысли Бома, в принципе имеет каузальное объяснение.
Однако теоретически валидность неограниченного принципа причинности не может быть доказана, а с другой стороны, ее нельзя и опровергнуть (последнее относится также и к любой возможной формулировке принципа причинности).
Но в чем же тогда суть спора между столь противоположными позициями? Каковы основания аргументов pro и contra? Эти основания могут быть либо эмпирическими, либо априорными.
Рассмотренный эмпирически, принцип причинности не может быть ни подтвержден, ни опровергнут. В какой бы формулировке ни выступал принцип причинности - а число его возможных формулировок, разумеется, не ограничивается приведенными нами примерами - его, если он вообще может претендовать на адекватность, всегда можно свести к простой логической конструкции, в которой сочетаются универсальное и экзистенциальное высказывания типа "Для каждого... события... существует...". Ведь независимо от конкретной формулировки этого принципа он выводится из безусловного, универсального тезиса, гласящего, что у каждого события есть причина. Но универсальное высказывание нельзя доказать эмпирически (ибо разве можно иметь знание обо всех событиях?), а экзистенциальное высказывание - фальсифицировать - ибо откуда мы знаем, не существует ли все же то, существование чего пока еще не доказано?[16]
Что же касается теоретических попыток обосновать принцип причинности a priori как необходимый (например, трансцендентного обоснования), то можно с уверенностью сказать только одно: эти доказательства остаются в высшей степени сомнительными и заслуживают чего угодно, но не всеобщего признания.
Можно сказать и так: принцип причинности, в какой бы формулировке он ни выступал, вообще не является теоретическим высказыванием; он не претендует на то, чтобы быть выражением эмпирических фактов, ни априорно необходимого порядка Природы, ни конститутивной структурой познающего субъекта. Поэтому принцип причинности не является ни истинным, ни ложным; из него вытекает только требование для каждого X допускать и искать причину У. Таким образом, принцип причинности превращается в практический постулат и соответственно находит оправдание в тех целях, которым он служит. Вопросы "Как выражается принцип причинности?" и "Сохраняет ли принцип причинности свою значимость?" теперь теряют смысл, ибо форма выражения принципа причинности определяется уже не существующим, а желаемым. Более того, в любой своей формулировке принцип причинности не истинен и не ложен, ибо не существует такой эмпирической или метафизической высшей инстанции, которая могла бы вынести свой вердикт по этому поводу. Принцип причинности не имеет теоретического содержания, он не содержит вообще знаний о мире (поэтому его так часто принимают за тавтологию). Он представляет собой методологический постулат. Поэтому, строго говоря, два названных вопроса должны быть переформулированы следующим образом:
1. Какой принцип причинности, взятый как универсальное методологическое правило, я хотел бы положить в основание физики?
2. Какие эмпирические проблемы я должен буду с помощью этого правила разрешить?
2.4. Ни ограниченный, ни неограниченный принципы причинности не являются "онтологическими суждениями": и тот, и другой представляют собой априорные установления
Теперь мы видим, что в основании как философии копенгагенской школы, так и философии Бома равным образом лежат ложные посылки.
Копенгагенская школа усматривает единственное правомерное основание знания в наблюдаемых и измеримых явлениях. Ее сторонники полагают, что только на этой основе может строиться интерпретация квантовой механики - и здесь заблуждаются они. Бом со своей стороны считает, что в неограниченном принципе причинности находит выражение существенная характеристика мира "самого-по-себе" - и в этом его заблуждение.
Но им свойственна также и общая ошибка: обе видят в предложениях и принципах физики выражение существенных характеристик Природы или Бытия. В конечном счете они придают физическим теориям онтологический смысл, не замечая того, что на самом деле эти теории являются только конструктами или моделями, которые строятся по определенным априорным установлениям или правилам и постулатам различного типа.
Эти "априоризмы" не следует смешивать с теми, которые относятся к метафизике или онтологии. Метафизические суждения a priori считаются необходимыми - примером могут служит кантовские синтетические суждения a priori. Априорные суждения в физике, напротив, ни в коей мере не являясь необходимыми, могут быть заменены другими.
Об этом свидетельствуют различные обсуждавшиеся здесь принципы причинности и скрытые параметры Бома. Но есть и еще кое-что свидетельствующее об этом, а именно тот факт, что для описания одной и той же сферы опыта могут использоваться различные теории. Не существует действительно решающих аргументов физического или философского характера в пользу или против той или иной теоретической позиции. Наверное, человеку неотъемлемо присуще стремление немедленно выдавать за объективную данность то, что порождено, по сути своей, его собственной проективностью. История физики - это процесс, в котором постоянно происходит такое смешение произвольных конструкций с онтологической реальностью.
Как только тезис об абсолютной реальности, утверждавшийся аристотелевской доктриной "естественного места", был отброшен и учение о движении стали связывать со свободным выбором позиции наблюдателя, так сразу же произошло введение новой абсолютной реальности - реальности инерциального движения. Считалось, что инерциальное движение не зависит от выбора системы отсчета или положения движущегося тела, а является существенной и реальной конституентой самой системы, которой это движение свойственно. Как будет показано в гл. 9, подобное понимание движения картезианству представляется все еще обоснованным. Однако более поздней версии объяснения инерционного принципа уже приходится признать, что основанием здесь является понятие "равных промежутков времени", причем критерием опять-таки выступает закон инерции, ибо "равные промежутки времени" имеют место только тогда, когда тело, свободное от каких бы то ни было внешних воздействий, проходит равные расстояния. При этом обнаруживается, что инерция не является ни необходимой, ни эмпирической характеристикой вещи "самой-по-себе", а представляет собой нечто такое, что соответствует свободно принятому правилу выбора критерия измерения: принцип инерции становится определением измерения.
Свобода выбора априорных установлений, с очевидностью проявившаяся здесь, на самом деле дает нам ключ к пониманию того, как уйти от догматического спора метафизических концепций, опирающихся на конкретные физические теории или служащие методологической основой построения таких теорий. Этот ключ состоит в демонстрации того факта, что ни одна из них не может претендовать на выражение
онтологической структуры мира, ибо все такие теории суть только возможные интерпретации, в основе которых лежат практические постулаты. Но тогда подлинной проблемой, какую ставит физика перед философией, является именно эта свобода, а не проблема какой-либо сомнительной модели, которая всегда и по необходимости эфемерна.
Что же такое эта свобода? Большая часть дальнейших рассуждений будет связана с этим вопросом. К вопросу о скрытых параметрах мы еще вернемся более подробно в 6-ой главе, но в ином аспекте. А сейчас я хотел бы остановиться на вопросе об априорных правилах и основаниях физики, исходя из особенностей квантовой механики, и рассмотреть этот вопрос в более общей и систематической форме.