ФИЛОСОФИЯ РЕАЛИЗМА Хилари ПАТНЭМ

 

Станислав Кравченко, Игорь Крылов

 

Попытка что-то свое прокаркать про столь известного, исследуемого и цитируемого философа современности, каким является Хилари Патнэм, говорит только о личной невоспитанности и неуважении к мнению общественности. Даже в России ему посвящены серьезные и обширные работы, к примеру, Л.Б.Макеева «ФИЛОСОФИЯ Х.ПАТНЭМА». Как абсолютно верно замечено: «Но не только известность Патнэма и его принадлежность к числу ведущих современных аналитических философов послужили стимулом для написания этой работы; более важную роль сыграло здесь то обстоятельство, что в творчестве Патнэма одно из главных мест занимает тема, которая вновь стала центральной для философов наших дней. Мы имеем в виду реализм. Споры как о разуме, так и о реальности давно поляризовали сообщество философов науки. Эти споры современны и сейчас, поскольку многие философские дебаты о естественных науках вращаются вокруг разума и реальности. Но ни один из этих споров не нов. Ни одна другая тема не поляризует современную философию в такой мере, как это делает реализм, который для одних выступает как худшее проявление "логоцентризма", а для других служит гарантом объективного знания. Можно без преувеличения сказать, что противоборство между реализмом и антиреализмом составляет сегодня передний фронт философских сражений». Важность вопроса позволяет игнорировать все соображения общественной и личной осторожности и, рискуя потерять «имиджевый сыр», рассмотреть некоторые конкретные аспекты философских взглядов Х. Патнэма.

Цитировать Хилари приятно. Мысли ярки, слог легок и красив. Не вдаваясь в технические подробности, он умеет довести до читателя свое видение проблемы. Самое примечательное, что он умеет на редкость точно передавать смысл воззрений различных физических школ на поднимаемый вопрос и, как истинный философ, привлекать к обсуждению теории, относящиеся к иным областям знаний. Поэтому, если Вы хотите исследовать какую-то глубокую проблему с философским уклоном, то лучше всего сначала заглянуть к Патнэму. Его блиц-обозрение кратко, полно и точно. Проблема научных парадоксов в изложении Хилари выглядит просто изящно. Однако, это взгляд на науку, что заставляет отложить в сторону восхищение авторским стилем и достаточно трезво и взыскательно подойти к изложенным философским идеям. На первый взгляд и сами идеи и подкрепляющие их примеры безупречны. Что касается примеров, то они действительно подобраны со вкусом, выходить за их пределы особого смысла нет. А вот предложенная философская концепция нуждается в деталировке. Но, начнем не по Патнэму, с замечаний Ницше, а непосредственно с одного из примеров, причем не с первого, оставив его «на десерт».

Итак, пример номер два:

«Следующий мой пример взят из области логики, точнее, из ответа современной логики на древнейший логический парадокс — парадокс Лжеца. Вместо рассмотрения суждения “Все критяне — лжецы” (высказанного критянином) современный анализ начинается с высказывания типа:

·  (1) Высказывание (I) ложно.

Представляется, однако, что мы имеем парадокс».

Да, с точки зрения формальной логики данное высказывание неразрешимо парадоксально. Это так. Но не является ли не менее парадоксальным факт более, чем повсеместного существования такого типа высказываний, который совершенно не вызывает каких-либо неудобств общения, то есть информационного обмена. Наши мозги не "идут набекрень", встречаясь с самозамкнутыми парадоксами такого типа. Потому крайне важное значение имеет не столько вывод точного научного направления, логики, по этому вопросу, сколько философия, стоящая за этим логическим парадоксом. Патнэм совершенно правильно замечает, что проблема парадоксов «относится к мышлению», потому ее философский анализ должен начинаться с вопроса – а как мыслит наше сознание?

Уход от ответа на него есть лишь констатация существования проблемы и не более того. Никто не вправе требовать от философа «технических подробностей», но философский взгляд на вопрос должен иметь место.

Проще всего отметить, что человеческое сознание не мыслит только категориями строгой логики. Наше сознание получает почти постоянно очень мощный поток информации, в том числе и с логическими петлями - парадоксами. Те, кто на них зацикливался, давно вымерли. У продолживших свой род независимо от собственных пожеланий тоже давно выработана оценка любой информации, любых утверждений, как не строгих, относительных, допустимых к последующей корректировке. В информационных машинах уровня интеллекта даже в принципе нет строгой иерархии образов действительности, которая и составляет фундамент формальной логики. Собственно, сам процесс мышления и есть, по сути, процесс переструктурирования образов сознания. Логические петли при таком принципе работы просто неизбежны, потому это рядовая для сознания ситуация. Понимание существования логического парадокса возникает только при специальном акцентировании внимания именно на нем. И, даже акцентируясь на логическом парадоксе, сознание не ищет способа его разрешения внутри петли. Нет, сознание всегда разрешает вне предложенного образа парадокса, вне высказывания.

К примеру, на утверждение критянина: все критяне - лжецы, сознание тут же порождает массу вопросов:

- что за несчастье случилось с человеком, заставившее его говорить такие слова про соплеменников своих и себя самого?

- почему у него такое настроение?

- что такого ему было до этого сказано, что вызвало подобную эмоциональную самооценку?

И массу других.

Другими словами, наше сознание не рефлектирует на логическом парадоксе, а, на основе не всегда осознаваемого принципа относительности любого знания или утверждения, путем привлечения дополнительной информации, не разрешает логическую петлю в рамках предложенной системы образов, а создает новую структурную систему образов, причинно объясняющих возникновение парадоксального утверждения.

Вся эта дополнительная масса информационно-логических связок делает первоначальное кольцо-парадокс многовитковой спиралью, выход которой (отношение к утверждению) предопределяется не собственно первоначальным логическим построением, а именно этим множеством дополнительных нюансов, исходно не противоречащих утверждению, но дополняющих его до такой степени, что самому самоотрицанию уже места не остается.

Принцип постоянной реструктуризации и доопределения системы образов является  универсальным принципом работы сознания и применяется к любому утверждению, не зависимо от того, является ли оно формально парадоксальным или нет.

Это легко продемонстрировать на следующем примере Хилари:

«Обычно мы получаем парадокс, констатируя тот факт, что если высказывание (I) истинно, то оно должно быть ложным. Но как мы это получили? Мы должны принять следующий принцип: сказать о высказывании, что оно истинно, значит принять его. Тарский, основатель современной логической теории по этим проблемам, использовал пример высказывания “Снег бел” как свой пример типичного высказывания и как требование, что любой удовлетворительный анализ истины должен дать нам возможность показать, что

·  “Снег бел” истинно, если и только если снег бел,

что стало знаменитым примером как в философской, так и в логической литературе».

В студеную зимнюю пору, когда вся земля завалена подтверждением данного высказывания, сомневающийся в нем человек, мягко говоря, странен. Но бытовая оценка не есть оценка научная. Но, даже околонаучная оценка заключается в следующем:

Твердая поликристаллическая фаза химического соединения Н2О (воды), получаемая прямым переходом из газообразной фазы в воздушной среде, именуемая в просторечии снежинки, снег имеет следующие характеристики:

1.      В видимом электромагнитном диапазоне (4,0*1014 - 7,5*1014 Гц ):

Встречается в 10 кристаллических модификациях, при отсутствии примесей бесцветна, отличается высоким коэффициентом преломления и малым коэффициентом затухания. В макроколичествах твердая поликристаллическая фаза за счет малого поглощения и высокого рассеяния света создает эффект «белизны».

2.      В инфракрасном диапазоне (длина волны от 1-2 мм до 0,74 мкм) твердая поликристаллическая фаза воды характеризуется высокой степенью непрозрачности (поглощения) и подобна если не абсолютно черному телу, то, по крайней мере, темно-серому.

3.      В рентгеновском диапазоне (длина волны 10-5 – 102 нм) твердая поликристаллическая фаза воды характеризуется высокой степенью прозрачности и очень низким коэффициентом преломления. Снежинки в рентгеновских лучах практически не видимы.

Так какой же снег - белый, черный или прозрачный?

Так может ставить вопрос логик - “Снег бел” истинно, если и только если снег бел, так принимает его Патнэм - сказать о высказывании, что оно истинно, значит принять его, но так не должен ставить вопрос философ даже в принципе.

Дело в том, что в данном вопросе есть только одна Абсолютная Истина – это сам снег. Это совершенно не зависит от того, о каком именно снеге заявлялось высказывание - замерзшая вода, углекислота, другие газы и соединения, высокочистые или с примесями. Любой из вариантов действительности, имеющий соответствующее фазово-структурное состояние, в данном случае снега, имеет критерий ИСТИНЫ в любом исследовании, независимо от варианта исследования, условий, аппаратуры, исследователя, языка, системы понятий, в том числе и при полном отсутствии оных, но ИСТИНЕН КОНКРЕТНО, по своему. Любой материальный объект абсолютно истинен и независим ни от каких утверждений о нем (снег бел). Следствием является значение эксперимента в науке, как критерия соответствия. Только всегда следует помнить, что эксперимент – локальное исследование локальной действительности локальными средствами.

Любое же утверждение: проверенное, не проверенное, авторитетное или дилетантское, устное или письменное, есть всего лишь слово и имеет значение лишь в ряду других на основе принятой системы понятий. То есть любое утверждение - сиречь ЗНАНИЕ и с этой точки зрения к нему и следует подходить. А процесс составления утверждения о материальном объекте и есть процесс его познания, который и является функцией и места, и времени, и аппаратуры, и господствующей на данном этапе в данной популяции системы понятий, языка, и, прежде всего, сознания испытателя, его образов.

И вот здесь вульгарное понятие ИСТИНЫ выплывает на первый план как соответствие утверждения о материальном объекте образам сознания или, иначе, данному набору терминов в текущей системе понятий. Собственно, квинтэссенция различий между идеализмом и реализмом и заключена либо в отождествлении образов объектов с самими объектами, либо в разделении этих понятий. С этой точки зрения философию Патнэма можно назвать реализмом только с оговорками.

Потому ответ на вышеприведенный вопрос, какой же, все-таки, снег, с точки зрения философа достаточно прост:

Все три утверждения соответствуют экспериментальным фактам, по сему есть знания о предмете исследования, значит, верны для своих условий. Но ни одно из них, ни, даже все вместе, не составляют полного знания, то есть полного утверждения, в частности о снеге. Более того, в конкурирующей системе понятий, привязанной, к примеру, к фазовым переходам, все три утверждения вообще ни особого смысла, ни особой ценности не имеют. Но с ростом разнообразия экспериментальных фактов, их осмысления, соответствующей коррекции системы понятий будет расти точность и ценность научного утверждения.

Естественен вопрос, является ли этот процесс бесконечным. Вопреки общепринятому мнению, ответ отрицателен. Если исходить из факта конечности структурной сложности любого объекта (любой системы объектов) Вселенной, то конечной является и система понятий, связанная с ними. Поэтому, если аналитическая мощь нашего серого вещества хотя бы потенциально позволяет реструктурировать экспериментальный информационный поток в образы сознания соответствующей сложности, то при затрате необходимого промежутка времени человечество может оказаться способным получить полное знание о предмете. Поэтому утверждение: каждая нормальная наука несет в себе зародыши своего собственного разрушения – не для всех времен. С этой точки зрения представляется не бесспорным, что текущее научное знание – венец достижений человеческого разума, но гарантируется наличие в нем изрядной доли пробелов и заблуждений.

Предупреждение: знание о предмете, даже полное знание о предмете, не есть полное умение предсказать его поведение, динамику, настолько же, насколько знание правил игры в футбол не есть умение предсказать исход конкретного матча. Кроме известного числа известных игроков с известным поведением всегда есть внешний «зрительный зал», влияние которого нельзя недооценивать, как и нельзя просчитать.

И, уж, тем более, полное знание не есть знание абсолютное, то есть не есть знание всех состояний Вселенной, поскольку последнее, в отличие от полного знания о предмете, есть знание несчетное.

Тема конечности структурной сложности объектов Вселенной является отдельным фундаментальным вопросом и в данной работе не рассматривается.

Как поклонник Канта хочу отметить, что использованное Хилари замечание Ницше «чем большую область охватывает наука, тем больше парадоксов она встречает» не может считаться постулатом для всех времен и народов, а, в лучшем случае, является констатацией текущего состояния научного мышления. Это – неизбежный вывод из вышесказанного. Философия, основанная на этом замечании, заставляет смотреть на науку как на свалку парадоксов, склоняет к примирению с ними и, потому, к практически неизбежному конформизму, поднимающемуся, в лучшем случае, только до обозначения проблем. Потому и становится уже неразличимой грань между идеализмом и реализмом:

«Проблема в том, в какой мере что-то является фактическим и в какой мере оно является конвенциональным? Мы не можем сказать с определенностью, что “такие-то и такие-то элементы мира являются сырыми фактами, а все остальное является соглашением или комбинацией этих сырых фактов и соглашений”.

Таким образом, я говорю о том, что элементы того, что мы называем “языком” или “мышлением”, проникают настолько глубоко в то, что мы называем “реальностью”, что сам план представления нас самих как “топографов” чего-то “независимого от языка” скомпромтирован полностью и с самого начала. Как и Релятивизм, но в другом плане, Реализм является невозможной попыткой увидеть мир из Ниоткуда».

Результативное же научное мировоззрение основано на тех же принципах, что и работа нашего сознания – на принципе постоянной реструктуризации и доопределения системы образов. Для этого предлагаю рассмотреть «оставленный на десерт» первый пример Хилари Патнэма.

«Мой первый пример взят из области, которая мало знакома даже наиболее образованным людям, — из области квантовой механики. Я не хочу обсуждать здесь технические подробности, поэтому не буду пытаться полностью описать эту теорию. Я попробую изложить дискуссию, которая началась почти одновременно с появлением самой квантовой механики, — дискуссию о том, “как интерпретировать” квантовую механику.

Дискуссии подобного рода встречались в истории науки, однако причины данного спора были в высшей степени необычными. Я попробую схематично обрисовать эти причины. Теория, в том виде, в каком ее сформулировал Бор, а также (несколько иначе) фон Нейман, применяется к динамическим системам, например системам элементарных частиц или системам полей и частиц. Как и в классической физике, системы могут быть достаточно малы — одна, две или три частицы — или, “в принципе”, могут быть достаточно большими. Однако — и в этом заключается любопытная особенность, не наблюдающаяся в классической физике, — любое применение теории требует, чтобы в дополнение к данной “системе” присутствовал “аппарат”, или “наблюдатель”, не включенный в данную систему. Таким образом, в принципе, не существует “квантовой механической теории всего мира”.

Мудрые основатели квантовой механики — люди типа Юджина Вигнера — говорили о “разрыве между системой и наблюдателем”. Аппарат, возможно, осуществляющий измерения, проверяющие предсказания теории, находится в этом разрыве на стороне “обозревателя”. Согласно собственной теории Бора относительно так называемой Копенгагенской интерпретации (которая в действительности является совокупностью интерпретаций благодаря Бору, фон Нейману, Гейзенбергу, Вигнеру и другим; все они разнятся в большей или меньшей степени), каждое свойство системы рассматривается как имеющее значение и существование только в связи с конкретным аппаратом измерения в конкретной экспериментальной ситуации. Кроме того, предполагается, что аппарат измерения поддается удовлетворительному описанию (постольку, поскольку он функционирует в эксперименте) с использованием языка и математических формул только классической физики (включая специальную теорию относительности). Таким образом, с точки зрения Бора, квантовая механика не делает классическую физику просто устаревшей; скорее, она предполагает классическую физику в той мере, в какой, например, было бы абсурдно утверждать, что ньютоновская физика предполагает средневековую физику Использование квантовой механики для описания “систем” предполагает использование теории, которую большинство людей считало бы несовместимой с квантовой механикой, — классической физики — для описания ее аппарата! Это достаточно парадоксальный факт, но зависимость квантовой физики от классической физики (в боровской версии Копенгагенской интерпретации) не является парадоксальной в том смысле, к которому я хочу привлечь внимание.

Я хочу напомнить замечание, сделанное выше, о том, что, в принципе, не существует “квантовой механики всего мира”. Отчасти это обращение к ньютоновскому видению — я говорю о ньютоновском видении потому, что ньютоновская физика обладает особой способностью визуализации, в большой степени повлиявшей на теологию, философию, психологию, всю культуру, - которое представляет нам (то, что было в XVII веке) “Божественное Видение” Вселенной. Универсум — это гигантская машина, и если Вы материалист, то мы сами являемся лишь подсистемами этой гигантской машины. Если же Вы картезианский дуалист, то наши тела являются лишь подсистемами этой гигантской машины. Наши измерения, наши наблюдения в той мере, в какой они могут быть описаны физически, представляют собой просто взаимодействия внутри целого устройства. Мечта о картине универсума, которая будет настолько полной, что действительно будет включать теоретика-наблюдателя, создающего картину универсума, является мечтой как физики, так и метафизики (или физики, которая раз и навсегда делает метафизику ненужной). Даже дуалисты типа Декарта мечтают об этом; они просто чувствуют, что мы должны иметь дополнительное фундаментальное знание, фундаментальную науку Психологию, чтобы описать “душу, сознание или интеллект” и сделать нашу мечту реальной. Эта мечта постоянно присутствует в западной культуре с XVII века. Можно представить ее как мечту науки, не оставляющей ничего за своими пределами и поэтому затрагивающей любые парадоксы. Каждый, кто хоть однажды работал, экспериментально или математически, с действительной научной теорией, должен был воспринять эту мечту.

Однако Копенгагенская интерпретация Бора представляет собой именно эту мечту! Как и Кант, Бор чувствует, что мир “сам по себе” находится за пределами возможностей человеческого ума в его отображении; новый поворот, который Кант никогда не принял бы, заключается в том, что, согласно Бору, даже “эмпирический мир”, мир нашего опыта не может быть полностью описан с помощью только одной картины. Вместо этого мы должны использовать “дополнительно” различные классические картины, проверять их в различных экспериментальных ситуациях, проверять частичные картины на фоне других и вырабатывать идею единого представления, описывающего все ситуации.

Идеи Бора являются в высшей степени противоречивыми и остаются таковыми по сей день. Одна из упомянутых мною идей о том, что квантовая механика по сути своей предполагает использование классической физики (для описания аппарата измерения), как мне представляется, утратила свое значение. Классическая работа фон Неймана показала, как можно проанализировать измерения в понятиях чисто квантовой механики. Однако «разрыв между наблюдателем и системой» оказался более глубоким, и именно этот разрыв, а также идея отнесенности физических понятий к экспериментальной ситуации лежат в основе интерпретации Бора. Немногие физики сегодня восприняли бы “дополнительность” в боровском смысле, т. е. как относящуюся в первую очередь к дополнительному использованию классических понятий. В дальнейшем мы не будем больше говорить об этом аспекте мысли Бора.

Для того чтобы увидеть, как далеко хотят пойти оппоненты Копенгагенской интерпретации, я напомню о проблеме, появившейся сразу же в связи с воззрениями сторонников Копенгагена, а также об антикопенгагенском ответе на эту же проблему, который, однако, появился много лет спустя.

Предположим, что у меня есть система, описанная настолько полно, насколько это под силу квантовой механике. В квантовой механике описания называются “состояниями”. Наиболее полное, с формальной точки зрения, описание называется “максимальным состоянием” (а также “волновой функцией” или “пси-функцией”). Для ясности представим систему атома радия в стадии радиоактивного распада. Несколько упрощая проблему, скажем, что в будущее время t атом может находиться или в исходном состоянии А, или в состоянии “распада” В. (Другими словами, атом может испустить или не испустить один или больше квантов радиации). “Недетерминистический” характер теории совершенно не отражается в математическом формализме! Математически формализм — знаменитое уравнение Шредингера — говорит о том, что атом совершает переход от исходного состояния А в новое состояние А'. То, что атом может распасться (состояние В) или остаться прежним (состояние А) отражается не с помощью статистического элемента в самом уравнении Шредингера, как можно было бы ожидать в случае нормальной стохастической теории, а скорее с помощью факта, что новое состояние А' является, в некотором смысле, “суперпозицией” двух противоположных возможностей А и В

Этим свойством теории с самого начала воспользовались оппоненты Копенгагенской интерпретации, среди оппонентов были как Эйнштейн, так и сам Шредингер “Посмотрите, - говорили они, -так называемая "суперпозиция" А и В в действительности совершенно не является полным описанием. Когда Вы говорите, "система будет находиться в состоянии А" это означает, что система будет находиться или в состоянии А, или в состоянии В. Квантовая механика является просто неполным описанием физической реальности. Ее так называемые "максимальные состояния" типа А' являются только частичными описаниями”.

Защитники Копенгагенской интерпретации возражали, что предсказание, что атом переходит в состояние А' относится к тому, что произойдет с атомом, когда он будет изолирован — a fortiori, когда не делается никаких измерений. Если измерение делается во время t, то оно “перебрасывает” систему или в состояние А, или в состояние В. Детерминистский переход

·  А -> А'

управляет революцией изолированного атома радия. (Этот переход является настолько “неклассическим”, что любая попытка его реального отображения является несоответствующей, как говорят защитники Копенгагенской интерпретации). Стохастический переход

·  А' —> или А или В

управляет измерением взаимодействия. (Этот стохастический переход представляет собой знаменитый “коллапс волнового пакета”.)

Я должен извиниться перед не-ученым читателем за кажущееся отклонение в технические детали; то, что я излагаю, не является описанием научной теории, это представление удивительного события в недавней истории науки, значение которого должен оценить сам читатель

Событие, о котором я говорю, представляет собой появление несколько лет назад в квантовой механике так называемой Интерпретации Множественности Миров. Эта интерпретация, предложенная Эверетом и Де Виттом и поддерживаемая некоторое время Джоном Уиллером, продолжает иметь увлеченных сторонников среди квантовых космологов Однако, это больше похоже на историю из последнего бестселлера по научной фантастике, чем на теорию, развиваемую серьезными учеными

То, о чем сообщает теория, может быть объяснено (неформально, разумеется) с помощью моего примера с атомом, проходящим или не проходящим через период радиоактивного распада. Согласно Интерпретации Множественности Миров, весь космологический универсум представляет собой “систему” в квантово-механическом смысле. Таким образом, “разрыв между наблюдателем и системой” просто отбрасывается Эта интерпретация стремится восстановить свойство ньютоновского мировоззрения, о котором я говорил как о “Божественном Видении” мира, восстановить это свойство, по-видимому, любой ценой. Более того, согласно этой интерпретации, уравнение Шредингера является уравнением, управляющим лишь физическими процессами — универсум развивается детерминистически, согласно этой точке зрения; мысль, что индетерминизм характеризует квантовую механику, также отбрасывается. Не существует “редукции волнового пакета”. То, что происходит в экспериментальной ситуации типа описанной выше, согласно Интерпретации Множественности Миров, не является недетерминистическим “прыжком” универсума в состояние А или В при проведении измерений, а представляет собой “разделение” универсума на два параллельных мира (математически один из них представлен “относительным состоянием” А, другой — “относительным состоянием” В). В одном из этих “параллельных миров” или “ветвей” атом распадается, в другом — нет.

Но как быть с наблюдателем, задаю я себе вопрос? Допустим, если я наблюдатель, то, согласно Эверету, Де Витту и другим, я буду иметь “два "Я" в будущем” во время t. Каждое из моих будущих “Я” будет ошибаться. Будет существовать два Хилари Патнэма: один — переживающий “мир, в котором атом не распадается”, другой — переживающий “мир, в котором атом распадается”!

Как философ, я восхищен появлением Интерпретации Множественности Миров в качестве культурного феномена. Это так похоже на то, что мы наблюдаем вновь и вновь в истории метафизики! Известный поэт (Дерек Уолкот) однажды пошутил: “Какова разница между философом и правителем?” Ответом является каламбур: “Правитель вытянется на один фут, а философ — на любую длину”. Но каламбур содержит в себе глубокое наблюдение: частью нашей философской традиции является то, что, по крайней мере, один тип философов пойдет на все, чтобы сохранить то. что считает главным метафизическим принципом, принципом, “необходимым” в особом, философском, смысле “необходимого”. Поразительно наблюдать дерзкую метафизическую систему, неожиданно рожденную в дискуссии физиков по поводу того, как понимать наиболее глубокую и точную физическую теорию, которой мы обладаем.

Очевидно, что никто не предлагал столь экстремальную версию, как Интерпретация Множественности Миров до тех пор, пока не были рассмотрены и отброшены многие другие, более или менее экстремальные версии. Я не буду придавать особое значение тому, что только малое количество, очень малое количество физиков чувствуют сегодня дискомфорт в связи с Копенгагенской интерпретацией. Однако, существует и всегда существовало меньшинство физиков, включая Эйнштейна и Шредингера, которые и в самом деле чувствовали дискомфорт и которые пытались и пытаются выработать “Божественное Видение”, с тем чтобы устранить “разрыв между системой и наблюдателем”.

Сначала оппоненты квантово-механической ортодоксии обращали особое внимание на так называемые “скрытые параметры” Идея состояла в том, что квантовая механика является неполным описанием физического мира, и если мы вычислим, в какой мере оно является полным, добавив упущенные (или “скрытые”) параметры, мы сразу же избавимся от свойств, “вызывающих возражения - индетерминизма, столкновения с “реалистическими” интуициями, — и поймем, что квантовая механика дает нам представление не о конечных физических процессах, а только статистически усредненное описание процессов. Наиболее знаменитая попытка в этом направлении была сделана Дэвидом Бомом, чья интерпретация была недавно возрождена и усовершенствована Дж. С. Беллом. Проблемы, связанные с этим подходом, были суммированы Гансом Рейхенбахом в его книге об основаниях квантовой механики 10 в форме того, что он назвал Принципом Аномалии. Принцип говорит о том, что действительно существуют различные способы дополнения квантовой механики с помощью “скрытых параметров”, но все они требуют утверждения мгновенного действия на расстоянии, “ясновидения” со стороны системы (т. е. она действует в некоторых ситуациях, как если бы она “знала”, какое измерение будет сделано в будущем) или других “причинных аномалий”. Несмотря на то, что попытка математического доказательства Рейхенбахом этого Принципа Аномалии не может быть принята, доказательство, предложенное недавно Беллом, показывает, что он был прав. Поскольку я рассматриваю историю физики как с культурной, так и с логической точки зрения, я хочу заметить, что истинность Принципа Аномалии свидетельствует лишь о том, что хотя и существует действительно определенное количество интерпретаций скрытых параметров, ни одна из них не убеждает никого, кроме самого его изобретателя и (если он удачлив) человек шести его друзей.

Только в свете неудачи или того, что научное сообщество воспринимает как неудачу, этих многочисленных попыток восстановить физическую концепцию Божественного Видения в рамках модели квантовой механики, можно понять, почему существует соблазн хоть однажды попробовать что-нибудь столь метафизически драматическое, как Интерпретация Множественности Миров. В Интерпретации Множественности Миров не существует “скрытых переменных” — каждый факт полностью описывается “максимальным состоянием” всего универсума со всеми его “ветвями”.

Конечно, многие факты являются “скрытыми” с точки зрения какого-то определенного “Я”. Однако, ни один факт не скрыт от Бога или от какого-то Всеведающего Разума, поскольку Всеведающий Наблюдатель знает “функциональное состояние всего универсума” и то, что функциональное состояние кодирует всю информацию о всех “ветвях”, всех “параллельных мирах”. Оно кодирует все в старом добром повседневном языке квантовой механики, языке “составляющих” не существует дополнения с помощью “скрытых параметров”, которые не описывались бы в наличном формализме.

Конечно, это странный смысл “отсутствия скрытых параметров”, по крайней мере с точки зрения непрофессионала. Все параллельные миры и другие “Я”, которые я не могу наблюдать, не являются ли они, мстительными “скрытыми параметрами”? Не являются, с точки зрения Всеведающего Квантового Физика, — ведь эта интерпретация и пытается представить точку зрения Всеведающего Квантового Физика.

Итак, в данной интерпретации не существует “нелокальных действий” — разделение мира на параллельные миры портит доказательство Теоремы Белла, — и, в частности, не существует “редукции волнового пакета”. Используется пространственно-временная структура релятивисткой физики (которая является особенно привлекательной для космологов), а также классическая логика. Единственная проблема остается 11: весь разговор о “других мирах” является, в конце концов, только картиной; картиной, которая, если мы ее принимаем, не дает нам ничего, кроме метафизического комфорта. Эта дикая онтологическая экстравагантность на самом деле нисколько не изменяет физическую практику. Она только уверяет нас в том, что Божественное Видение остается возможным.

На самом деле это не так. Прежде всего, мы не чувствуем, что можем поверить этой картине. Зачем нужна метафизическая картина, которой никто не верит?

Я начал свое эссе с цитаты Ницше. Надеюсь, что рассмотренная дискуссия иллюстрирует истинность афоризма, взятого мною за объект размышлений: “чем большую область охватывает наука, тем больше парадоксов она встречает”. Действительной Квантовая механика является блестящим примером развития, в котором увеличивающееся понимание может представлять мир все более парадоксальным образом.

Хотелось бы попутно привести совершенно иную иллюстрацию того же самого факта. Но прежде чем я покину квантовую механику, рассмотрим коротко природу заключающегося в ней парадокса. Проблема часто формулируется как конфликт между нашим желанием интерпретировать квантовую механику реалистически и нашим желанием сохранить принцип, запрещающий посылать причинные сигналы быстрее световых. Однако подобный способ объяснения того, что является парадоксальным в современном понимании квантовой механики, оказывается слишком формальным. Рассмотрению парадокса как “конфликта между реализмом и локальностью” я предпочитаю возвращение к той форме дискуссии, когда Бор первым предложил свою версию Копенгагенской интерпретации.

Несмотря на то, что фон Нейман не принял утверждения о том, что классическая физика должна использоваться со стороны “наблюдателя” в “разрыве между системой и наблюдателем”, он, как и все защитники Копенгагенской интерпретации того времени, несомненно, был согласен с тем, что такой разрыв существует. Я предполагаю, что — и это действительно чувствовалось в то время — была необходимость в присутствии такого разрыва, что и является наиболее парадоксальной чертой теории. “Локальность” входит в дискуссию, когда мы размышляем о том, можем ли мы изменить или переинтерпретировать теорию таким образом, чтобы избежать необходимости разрыва, но так происходит и со многими другими проблемами (можем ли мы изменить классическую логику? или классическую теорию вероятности? можем ли понять “параллельные миры”?). Хотя в последние десять лет дискуссия сосредоточилась на Локальности и Теореме Белла, эти проблемы рассматриваются как образующие техническое основание проблемы. Парадоксальным является результат; необходимость признать разрыв между наблюдателем и системой в любом квантово-механическом описании физической реальности. Мы воспринимаем это как парадокс именно потому, что допустить разрыв между наблюдателем и системой означает, как я сказал вначале, отбросить великую мечту; мечту об описании физической реальности как существующей вне наблюдателя, описании, которое является объектом в смысле существования безотносительно к “конкретной точке зрения”. Короче говоря, я утверждаю, что это конфликт с “реализмом” в том смысле, который мы рассматриваем как парадоксальный;

наше нежелание отбросить нашу веру в локальность хорошо осознается на фоне того, что физики отказываются восстановить “реализм” простым допущением некоторой ad hoc нелокальной теории во имя удовлетворения нашего дискомфорта; однако, должно быть само собой разумеющимся, что ad hoc способы выхода из парадоксальной ситуации неприемлемы».

Автор настоящей статьи также должен извиниться перед читателем за еще большее, уже не кажущееся, отклонение в технические детали, которые, к сожалению, являются неизбежными. Знания не так глубоки, чтобы рассматривать столь сложную систему, каковой является атом радия. Поэтому остановимся на единичном пробном теле, естественно фермионе, к примеру, на электроне и поищем «приемлемый выход из парадоксальной ситуации». Но прежде выясним, в чем же смысл расхождений. Отметим, что расхождения не в аппарате. Обе предложенные Патнэмом к обсуждению концепции опираются на одни и те же формулы, одни и те же формальные выводы. Разница - “как интерпретировать”, то есть, какие образы, сформированные сознанием на основе формальных установок, считать «истинными». И именно в этом, в образах сознания корень проблемы.

Итак, рассмотрим, какие же образы формируются на основе двух предложенных концепций и как они соотносятся с фактами.

1.      Копенгагенская интерпретация.

 В трактовке Патнэма каждое свойство системы рассматривается как имеющее значение и существование только в связи с конкретным аппаратом измерения в конкретной экспериментальной ситуации. Кроме того, предполагается, что аппарат измерения поддается удовлетворительному описанию (постольку, поскольку он функционирует в эксперименте) с использованием языка и математических формул только классической физики (включая специальную теорию относительности).

Другими словами, имеет место стандартный ньютоновский Универсум и внутри этой «машины» любые измерения действительны после «некоторого дополнительного междусобойчика» между измеряемым и измеряющим объектами. Обязательность Наблюдателя в любом взаимодействии философам может и не нравиться, за то на благосклонность церковников можно вполне рассчитывать.

2.      Интерпретация Множественности Миров

Согласно Интерпретации Множественности Миров, весь космологический универсум представляет собой “систему” в квантово-механическом смысле и любое взаимодействие представляет собой “разделение”, вернее нетождественное дублирование все того же Универсума на два параллельных мира.

Наивысшую оценку этой идее дал сам Патнэм, назвав ее историей из последнего бестселлера по научной фантастике. Но это чрезмерно завышено, сказалась страсть Хилари к красивому слову.

И в первом, и во втором случае сознание подсунуло авторам готовую, обыденную, буквально вульгарную систему образов трехмерного евклидового пространства и совершенно самостоятельного луча времени. Серьезного критического анализа этого образа в силу его кажущейся сверхочевидности и фундаментальной непоколебимости, естественно, не последовало. Столь же естественно, что все практически косметические попытки «прихорошить» эту стандартную систему удовлетворительного результата не дали, что и находит свое выражение в восприятии их научным сообществом как неудачные. А между тем они – одни из наилучших попыток.

Экспериментальные же данные настаивают на несколько иной картине. Они требуют другого пространства – пространства событий, в котором Время – всего лишь одна из ординат, а не самостоятельная сущность. В пространстве событий «работают» и уравнения квантовой механики. Все это давно известно и знакомо и все с этим соглашаются, но лишь до момента «интерпретации». А дальше обыденное сознание «нажимает на тормоз». Поэтому и есть необходимость присмотреться к «техническим деталям», но не беспокойтесь, злоупотреблять «высокими знаниями» мы не будем за отсутствием таковых.

 

1.      ПРОСТРАНСТВО СОБЫТИЙ

 

Итак, пространство событий, как любое пространство можно охарактеризовать геометрически как не пустое множество точек. Оно, по крайней мере, четырехмерно и в этих размерностях имеет сигнатуру: +++-, хотя математики от физики обоснованно предпочитают обратную: ---+. Господствующее мнение, что каждая точка пространства есть событие, мягко говоря, не верно. Событие – выделяемое множество и в силу этого должно обладать конечными ненулевыми инвариантами и в лучшем случае может характеризоваться лишь как квазиточечный объект.

На первый взгляд большой беды в использовании классического евклидового трехмерного пространства в совокупности с временной осью нет. И то и другое входит в пространство событий и составляет его сечения. Но это лишь первый взгляд. Есть нередко уходящая из сознания фундаментальная разница:

- у Универсума Пространство и Время – отдельные самостоятельные сущности;

- пространство событий едино, оно – сущность.

Если для Универсума соотношение пространственных и временных координат не определено в силу их полной самостоятельности, то для пространства событий оно задано свойствами интервала.

Если для Универсума неподвижное пробное тело можно изобразить эдаким трехмерным «шариком из праматери», то в пространстве событий то же самое тело отсчета будет четырехмерным цилиндром, главная ось которого будет мировой линией частицы. Это отличие, кажущееся не существенным, на самом деле является принципиальным прежде всего для сознания. Любое движение пробного тела в Универсуме и будет перемещением этого самого «шарика» по какой-то траектории в пространстве и во времени. В пространстве событий любое выделяемое множество не перемещаемо даже в принципе. Нет движения в пространстве событий. Следствием этого является Принцип Причинности, понимаемый в Универсуме как вполне самостоятельный всеобщий Закон. Важно понимать, что нередко проговариваемое «движение» со скоростью света по мировой линии частицы есть «перемещение» координатной системы (перемещение наблюдаемого сечения), но не физическое движение 4-множества в пространстве событий. Если пробное тело не взаимодействует в какой-то области, то направление его мировой линии в этой области остается неизменным. В Универсуме этот геометрический факт имеет значение вполне самостоятельного Закона Инерции. Любое взаимодействие приводит к изменению физических параметров пробного тела, поэтому любое событие взаимодействия является областью изгиба, излома, изменения направления ее мировой линии.

Поскольку сущностью является лишь само пространство событий, то направления координатных осей относительны и предопределяются выбором тела отсчета. Выбирая тело отсчета, мы, тем самым, задаем его мировой линией выделенное направление в пространстве событий – ось времени. Поэтому авторы Копенгагенской трактовки достаточно правы в первой части своего утверждения - каждое свойство системы рассматривается как имеющее значение и существование только в связи с конкретным аппаратом измерения...

Мировые линии тел, неподвижных относительно тела отсчета будут эквидистантны (термин - коллинеарны - не подходит) мировой линии тела отсчета. Мировые линии тел, движущихся относительно тела отсчета, будут расположены под соответствующим углом к мировой линии тела отсчета. Это можно наглядно продемонстрировать достаточно простым рисунком в двумерном сечении пространства событий по осям ct - ix.

 

 

Рис.1.

Пробные тела в пространстве событий.

1-     1-тело отсчета;

2-     2-пробное тело, неподвижное относительно тела отсчета;

3-     3-пробное тело, движущееся относительно тела отсчета;

4-     4-пробное тело, участвующее в двух событиях:

А – событие поглощения изотропного переносчика взаимодействия;

В – событие излучения изотропного переносчика взаимодействия.

К сожалению, это не все «технические детали».

 

2.      НАБЛЮДАЕМЫЕ СЕЧЕНИЯ

 

Если у читателя не возникло затруднений до этой строки, то дальнейшее еще проще. Если в пространстве событий пробное тело представляет собой в первом приближении четырехмерный цилиндр, то осталось разобраться лишь с его наблюдаемыми сечениями.

В отличие от Универсума, где пространство вполне самостоятельно, трехмерно и в любом сечении представляет собой евклидову плоскость, в пространстве событий наиболее интересующее нас сечение (ct - ix) является гиперболической плоскостью. Ее «прямыми» являются линии орициклов. По этим линиям и будут проходить сечения пробных частиц. Рассмотрим Рис.2.

 

 

Рис.2.

Наблюдаемое сечение пробного тела, движущегося относите относительно тела отсчета.

 

Если скорость пробного тела относительно тела отсчета несоизмеримо меньше скорости света, то есть угол наклона мировых линий тел пренебрежимо мал, то мы будем иметь практически те же результаты, что и в Универсуме. Для справки – технически достаточно сложно достижимая первая космическая скорость (порядка 8 км/сек) является именно такой, несоизмеримо меньше световой (порядка 300 000 км/сек).

Но, положение существенно меняется, когда относительная скорость пробного тела становится одного порядка со световой. Этот вариант и показан на Рис.2. Пробное тело 2 имеет мировую линию, существенно наклоненную по отношению к мировой линии тела отсчета 1. Поскольку рассматривается только философская сторона вопроса, то  утомлять читателя математическими выкладками представляется не обязательным, вполне достаточно качественного представления. Наблюдаемое сечения (Sn) пробного тела 2 будет параллельно линии орицикла  и располагаться под углом к мировой линии тела 2. Это означает, что при больших скоростях пробное тело будет «размазываться» в пространстве-времени – феномен экспериментально фиксируемый, принципиально невозможный в системе Универсума и крайне трудно поддающийся осознанию. И если пробное тело 2 имеет в собственной системе отсчета два отдельных незначительных события А и В в своих соответствующих сечениях S1 и S2, то в координатной системе тела отсчета в наблюдаемом сечении пробное тело 2 будет наблюдаться частично, как в событии А, частично, как в событии В. Само соотношение предопределено взаимоположением мировых линий тел.

Поэтому авторы Копенгагенской трактовки также достаточно правы и во второй части своего утверждения - каждое свойство системы рассматривается как имеющее значение и существование только в связи с конкретным аппаратом измерения в конкретной экспериментальной ситуации.

Дублирование Миров при данном рассмотрении представляется умножением сущностей без необходимости.

При скоростях, близких к скорости света наблюдаемое сечение может оказаться практически параллельным мировой линии пробного тела и оно, если углы изломов незначительны, будет наблюдаться с некоторой вероятностью во множестве событий, не только прошлых, но и будущих. Но важно не это. Важны следствия из факта: в пространстве событий любое выделяемое множество не перемещаемо и принадлежит этому пространству событий. Последнее означает, что оно обладает всеми свойствами данной локальной области пространства событий и не может обладать никакими другими. В переводе на язык трехмерной динамики это означает согласованность траектории пробного тела со всеми законами физики пространства, в том числе и квантовой механики во всех его точках, причем причинную согласованность не только с прошедшим или происходящим событием, но и с будущим, а поскольку 4-цилиндр пробного тела в пространстве событий неразрывен, то согласованность не только близкую, с ближайшими событиями, но согласованность по всей мировой линии тела, по всем событиям вообще.  Вызывать удивление должно не «ясновидение» элементарных частиц и «знание» ими своих будущих состояний, вызвать удивление должно было бы отсутствие такого «знания». Между тем все эти, трудно поддающиеся восприятию феномены, есть простое следствие обязательной, при таком рассмотрении, не направленности Принципа Причинности. Для готового, уже имеющегося, неизменного множества согласованность последовательности событий в одном направлении есть также и обратная согласованность. А предположение о возможности динамики в пространстве событий есть не только предположение о не соблюдении, не существовании, не верности Принципа Причинности, но и ревизия понятия События, что нонсенс.

Таким образом парадокс “конфликта между реализмом и локальностью” есть парадокс сознания. Наше внутреннее «программное обеспечение» вполне естественно не имеет образов, соответствующих сущности пространства событий, поскольку не соприкасается в повседневной действительности с релятивистскими объектами и нет потому потока информации для их формирования. Надеемся, что некоторые элементы визуализации, примененные в настоящей работе, помогут хотя бы начать его. Надеемся также, что читатель не слишком утомлен «техническими деталями», поскольку более просто изложить данный вопрос достаточно трудно. Конечно, данная точка зрения не блещет оригинальностью, не вызывает восхищение красотой замысла, как идея множественности Миров. Данная точка зрения есть научное общедисциплинарное воззрение на Мир, что и есть философия по определению.

Благодарим Хиллари Патнэм, своими лекциями дающего повод высказаться по достаточно важным философским вопросам.

Hosted by uCoz