Под знаком кванта. - Леонид Иванович Пономарёв
Платону нечего возразить. Окружающий мир и в самом деле богаче того, который мы в состоянии себе представить только на основе данных физики. Слепой от рождения может в совершенстве изучить оптику, но при этом он не
будет иметь ни малейшего представления о том, что такое свет и как выглядит богатство весенних красок. Когда мы вступаем в мир квантовых явлений, все мы становимся похожими на слепых от рождения. Мы начисто лишены «квантового зрения» и вынуждены двигаться в непривычном мире ощупью.
Число подобных аналогий легко умножить, и каждая из них учит физиков быть скромнее. Теперь мы понимаем, что вопросы о полноте физических знаний и о сущности явлений лежат вне физики и не могут быть разрешены ее средствами. Физика изучает только законы, по которым эти явления происходят. И в этом смысле она в точности следует «теории теней».
Но даже такое, ограниченное знание о природе, насколько оно истинно?
ИСТИННОСТЬ И ПОЛНОТА
НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА
Вопрос этот не может быть разрешен логически: мы верим в науку, поскольку она позволяет нам правильно предсказывать явления природы и не зависит от произвола познающей личности. Мы можем сомневаться в структуре ее образов — они зависят от способа общения. Но мы теперь с достоверностью знаем, что все земные и небесные тела построены из одних и тех же элементов и примерно в тех же пропорциях. Мы уверены даже, что законы природы одинаковы во всей Вселенной, и, следовательно, атом натрия всегда излучает одну и ту же D-линию, находится ли он на Земле, на Сириусе или в другой галактике. Это теперь признают почти все, и никто не сомневается в истинности этих знаний. Сомнения возникают тогда, когда мы на основании твердо установленных, но частных фактов пытаемся создать целостную и непротиворечивую картину мира, согласную со всей совокупностью данных опыта и общей природой человеческого сознания. Наиболее часто возникает вопрос: насколько однозначна форма физических законов, в которую мы облекаем наше знание?
Категорического ответа на этот вопрос не существует. Те, кто знаком с историей науки, знают, что в некоторые периоды ее развития действительно бок о бок существовали две физические теории, каждая из которых считала себя истинной, и обе одинаково хорошо объясняли известные в то время явления. Однако та же история свидетельствует, что с течением времени новые опыты выбирали из двух теорий только одну, либо же на новом этапе обе они сливались воедино на основе новых, более высоких принципов,— как это случилось с корпускулярной и волновой теориями света после открытия квантовой механики.
Факты и понятия науки могут показаться случайными хотя бы потому, что установлены в случайное время случайными людьми и часто при случайных обстоятельствах. Но, взятые вместе, они образуют единую закономерную систему, в которой число перекрестных связей настолько велико, что в ней нельзя заменить ни одного звена, не затронув при этом всех остальных. Под давлением новых фактов система эта непрерывно изменяется и уточняется, но никогда не теряет цельности и своеобразной законченности. Нынешняя система научных понятий — продукт длительной эволюции: в течение многих лет старые звенья в ней заменялись новыми, более совершенными, и даже истинно революционные открытия всегда возникали с учетом и на основе прежних знаний. Одним словом, наука — это не застывшая мертвая схема, а живой развивающийся организм. И хотя все понятия науки — творения человеческого разума, они произвольны настолько же, насколько случайна сама разумная жизнь в природе.
В одном из фантастических рассказов Рэя Брэдбери герой на машине времени отправился в далекое прошлое и во время короткого визита туда нечаянно раздавил там маленькую бабочку. Когда он вернулся обратно, то не узнал мира, который оставил уезжая: оказалось, что его невольное и на первый взгляд незначительное вторжение в ход биологической эволюции полностью изменило все ее конечные результаты. Очевидно, пример этот — не более чем эффектная крайность, извинительная для фантаста. Нет слов — все в природе взаимосвязано. Однако не такой жесткой причинностью, граничащей с детерминизмом, а более изобретательно и гибко — на манер статистических закономерностей квантовой механики.
Эволюция системы научных понятий — такой же бесконтрольный, но закономерный процесс, как и эволюция животного мира. Можно мыслить его другим в частностях, можно удивляться его странным особенностям, но нельзя представить его целиком иным. Неизвестно, как возникло первое понятие и первый организм и что случилось бы, если бы они были другими. Но мы знаем, что каждый новый шаг эволюции зависел от всех предыдущих. Поэтому можно легко вообразить лошадь с лапами тигра или атом в виде бублика, но представить иными весь животный мир и всю систему научных понятий нам не под силу: и биологическая эволюция, и формирование научных знаний подчиняются своим внутренним законам, изменить которые мы не в состоянии и познать которые еще никому не удалось.
Мы рождаемся в мире сформировавшихся видов и установившихся понятий. Можно вывести новую породу лошадей или заменить одно понятие другим, которое больше соответствует научной истине. Однако вопрос об истинности или ложности всей системы человеческих знаний лежит вне сферы сознания и не может быть разрешен его силами. Более того, вопрос этот лишен смысла. Наука создана человеком и для человека, и вся система ее понятий придумана так» что она соответствует природе человеческого сознания. Конечная же цель понятий — объяснять и предсказывать явления, воздействующие на наши органы чувств или на их продолжение — приборы.
Быть может, где-то во Вселенной существуют разумные существа с иными органами чувств и другой структурой сознания. Почти наверное их система понятий отлична от нашей. Но даже если мы будем в состоянии понять ее настолько, чтобы сравнить с нашей собственной, мы не сможем заключить из этого сравнения, что она ложна. Наоборот, она всегда истинна, если дает своим органам чувств правильные предсказания. Наши научные знания о мире — это реальные тени реальных явлений природы. Тени, которые они отбрасывают, освещенные светом нашего сознания. И как один и тот же предмет отбрасывает различные тени в зависимости от угла, под которым он освещен,— точно так же система научных знаний, созданная разумной жизнью другой планеты, может отличаться от нашей. Быть может, когда-нибудь мы сможем сравнить между собой эти «сознательные тени» и, как узник Платона, вырвавшийся из пещеры, восстановить по ним истину во всей полноте и блеске. (Так по нескольким плоским чертежным проекциям детали опытный мастер изготавливает ее целиком.) Но пока этого
