Еще раз о взаимосвязи философии и науки. Метафизические основания современной теоретической физики

Хотим теперь показать, сколь беспочвенны попытки изолировать науку от философии. Мы уже видели, что в числе критериев научности теоретического знания, отличающих последнее от философии, рассматривают обычно единственность научной теории в отличие от множественности метафизических оснований философско-онтологических картин мира. В действительности это в значительной мере иллюзия; более того, в настоящее время идет процесс сближения фундаментальных научных теорий с теоретической философией. На примере наиболее развитой сферы естествознания, рассматриваемой в качестве его лидера, – теоретической физики покажем, что у нее сегодня несколько качественно различных оснований. Впрочем, это относится и к «царице наук» математике, однако рассмотрение этого вопроса мы здесь не приводим.

Хотим показать, во-первых, что у физиков-теоретиков не существует единого основания выведения знаний, более того, имеет место как минимум три таких основания («три физики») и что поэтому, во-вторых, современная физическая картина мира есть картина метафизическая. Иначе говоря, современная физика в качестве теоретического знания родственна философии, является пограничным знанием и неоднозначна в отношении собственных предельных оснований.

На протяжении ХХ века физика развивалась в рамках двух парадигмальных концепций: общей теории относительности (ОТО) и квантовой механики. По существу, речь идет о двух различных миропониманиях, двух онтологических картинах мира. ОТО называют геометрической КМ. В первоначальной версии это онтология 4–мерного пространства-времени в теории гравитации (мир Эйнштейна–Минковского). Здесь отсутствует отдельная категория плоского пространства-времени и нет отдельного гравитационного поля, их заменяет обобщенная (математическая) категория искривленного (замыкающегося на самого себя) риманова Lt.Понятие физической частицы перестает играть в ОТО существенную роль, ведь масса эквивалентна энергии (E=mc²). Поэтому частицы интерпретируются как «сгустки» энергии, теряют все признаки классических представлений, вносятся в Lt извне и учитываются в виде правой части уравнений Эйнштейна. Во второй половине ХХ века в рамках программы разработки единой теории поля (то есть фундаментальных взаимодействий – гравитационного, электромагнитного, а также двух внутриядерных – слабого и сильного) были разработаны многомерные геометрические модели. Это 5-мерная модель Калуцы – Клейна, обобщившая гравитацию с электромагнетизмом, 6-мерная модель электрослабых взаимодействий, попытки создания 8-мерной модели с включением сильных внутриядерных сил отталкивания. Единства физического знания стремятся достичь сведением квантовых свойств частиц к свойствам симметрий пространств высших размерностей. Но, по признанию самих физиков, ЕГКМ не получается, ибо внутри аппарата квантовой механики геометрическая модель не работает в принципе (например, не соблюдаются непрерывность и причинность, понимаемые как линейное упорядочение взаимодействий).

Напротив, в квантовой механике исходными понятиями являются частицы и поля. Поэтому часто именно эту теорию именуют физической, а ее онтологический базис – физической картиной мира. Следует оговориться, что в квантовой теории так же нет частиц в классическом понимании, как нет их в ОТО. Частица не есть нечто непроницаемое, предельное, это только состояние поля, некая вспученность, амплитуда вероятности состояния поля. Нет здесь и поля как непрерывно распределенной субстанции. Понятия частицы и поля обобщены в категории поля амплитуды вероятности. Этим задается возможность (степень возможности) обнаружения квантов поля в соответствующих местах пространства – времени. Речь здесь идет о том, что в квантовой теории поля существуют модальности можествования: кванты поля (уплотнения) могут быть в соответствующих местах, и имеется возможность их обнаружения, которая определяется полем амплитуды вероятности. Многие физики полагают, что именно эта парадигма определяет магистральное направление развития физических знаний в ХХ веке. Квантовая теория поля с симметриями частиц (фермионов) и полей-переносчиков взаимодействия (фотонов, глюонов и др.) во второй половине ХХ века дополнена теорией суперсимметрий, или преобразований между бозонными и фермионными волновыми функциями, а в последние 20 лет – теориями суперструн и супермембран.

Очевидно, сказанное позволяет говорить об отсутствии единой физической теории на сегодняшний день. В зависимости от выбранного основания (метафизического, внеопытного, точнее, связываемого с опытными данными посредством качественно различных теоретических описаний), мы получаем качественно различные физические картины мира. Профессор МГУ
Ю.С. Владимиров, анализируя эти и иные основания физических знаний, прямо относит их к метафизике, притом в положительном смысле1. Из основополагающих он рассматривает еще «реляционную» картину мира, связанную с разработкой теории прямого межчастичного взаимодействия Фоккера–Фейнмана (без обращения к понятию поля). Здесь восстанавливается в правах Ньютонов принцип дальнодействия. Частицы трактуются топологически (как взаимодействующие в топологическом Lt).

Ю.С. Владимиров полагает, что сведение в единую физическую теорию возможно (он называет эту будущую теорию триалистической); мы считаем, что это очередное заблуждение в области научной рациональности. Наличие различных оснований в теоретической физике, как и в математике, следует рассматривать как нормальный процесс развития науки.

Интересно, что еще у Аристотеля исследователи находят начала рассмотренных оснований теоретической физики. Например, искривленное пространство – время Эйнштейна–Минковского напоминает Космос античности и гипотезу космоцентризма. Согласно Аристотелю, мир не имеет ни начала, ни конца (вечен) во времени. В пространственном смысле мир конечен; но из-за конечности космоса только искривленное (круговое) движение может быть непрерывным и продолжаться неограниченно; бесконечная прямая линия в космосе невозможна. «В круговом же движении ничто не определено: почему та или иная точка будет границей на круговой линии? Ведь каждая точка одинаково: и начало, и середина, и конец»2. В то же время у Аристотеля обнаруживаются и идеи начал квантовой механики, на что обращал внимание один из ее создателей В. Гейзенберг. Речь идет о потенциализме Аристотеля, утверждающего два рода бытия – в возможности и в действительности; потому-то движение, в отличие от Парменида и Платона, определимо у Стагирита без неразрешимых противоречий – как переход от возможного к действительному. Начало и конец в возможности разрешается движением как переходом в действительность. В этом Шредингер видел прообраз разрешения противоречия частицы и волны.

Несомненный интерес представляет анализ Ю.С. Владимировым роли предшественников. Так, геометрической картине мира наиболее близок
Р. Декарт. В «Началах философии» читаем: «Пространство или внутреннее место... разнится от телесной субстанции, заключенной в этом пространстве, лишь в нашем мышлении. И действительно, протяжение в длину, ширину и глубину, составляющее пространство, составляет и тело». Декарт предельно сближает понятия пространства и тела в категории протяженности (протяженной субстанции).

К идеям реляционной физики Фейнмана был близок Г. Лейбниц. В «Монадологии» он разъясняет свою версию двойственной природы вещей: пассивную, связанную с L и t, и активную, связанную с движением. Возражая Декарту и Ньютону, Лейбниц пишет: «Материя, взятая в себе, то есть голая, образуется через антитипию и протяженность. Антитипией я называю тот атрибут, через который материя находится в пространстве, то есть непрерывное распространение по месту... Необходимо допустить нечто помимо материи, что было бы началом как восприятия, т.е. действия внутреннего, так и движения, то есть действия внешнего. Такое начало мы называем субстанциальным, также первичной силой, первой энтелехией, одним словом, душой... Это начало, будучи активным, в сочетании с пассивным составляет полную субстанцию».

Наконец, идеи квантовой механики исследователи обнаруживают в натурфилософии Христиана Гюйгенса. Подробнее об этом можно прочесть в книге Ю.С. Владимирова.

Посттеоретический характер образов науки позволяет использовать их в сложном опосредованном процессе познания именно в качестве посредников между теорией и опытом. «Подлежащий наблюдению процесс, – говорит Эйнштейн, – вызывает определенные изменения в нашей измерительной аппаратуре. Как следствие, в этой аппаратуре развертываются дальнейшие процессы, которые в конце концов косвенным путем воздействуют на чувственное восприятие и на фиксацию результата в нашем сознании. На всем этом долгом пути от процесса к его фиксации в нашем сознании мы обязаны знать, как функционирует природа, должны быть хотя бы практически знакомы с ее законами, без чего вообще нельзя говорить, что мы что-то наблюдаем. Таким образом, только теория, то есть знание законов природы, позволяет нам логически заключать по чувственному восприятию о лежащем в его основе процессе».