Горбачев В.В. Концепция современного естествознания

Подождите немного. Документ загружается.

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

не может быть объектом рефлексии или передаваемого знания. «Дао, которое может

быть выражено словами, не есть вечное Дао» (Лао-Цзы). Дзэнское изречение гласит: «В

тот момент, когда ты заговариваешь о чем-то, ты не достигаешь цели». Эта мысль

совпадает со словами Ф. Тютчева (1803— 1873) в стихотворении «Silentium»

(«Молчание»):

Как сердцу высказать себя? Другому как понять тебя? Поймет ли он, как ты живешь?

Мысль изреченная есть ложь.

Перефразируя отечественного физика-теоретика Л. Д. Ландау (1908—1968), можно

даже сказать: нельзя говорить все, что знаешь. «Кто знает — не говорит, кто говорит

— не знает» (Лао-Цзы). Отражением же логического взгляда на науку может служить

мысль Р. Фейнмана (1918—1988), справедливая для физиков: «Если не можешь

объяснить, что знаешь, значит, ты не знаешь».

Мистики вообще считают главным восприятие действительности, а не ее описание.

Для такого понимания они используют методику «коан» — тщательно продуманных

парадоксальных задач, цель которых подготовить ученика к невербальному восприятию

реальности. Примером такого коана может служить вопрос: «Что означает хлопок

ладонью одной руки?» Ученик мистика дал через год такой ответ: «Это звучание

тишины». Одно из основных положений восточного мистицизма состоит в том, что все

используемые для описания природы понятия ограничены, они являются не свойствами

действительности, как нам кажется, а продуктами мышления — частями карты, а не

местности. И поскольку проще иметь дело с нашими представлениями о реальности, чем

с самой реальностью, человек, как правило, смешивает одно с другим и принимает свои

символы и понятия за

Лао-Цзы

Выдающийся китайский философ Лао-Цзы жил в IV—III вв. до н.э. Настоящее его

имя Ли Эр. Лао-Цзы в переводе с китайского означает «старый Учитель», но может

переводиться и как «старый ребенок». Он родился в государстве Чу (современная

провинция Хэнань в Северном Китае). Некоторое время служил летописцем

(архивариусом) у правителя государства в эпоху Чжоу. Предполагается, что прожил

более 160 лет, по некоторым источникам — даже более 200 лет, ибо считается, что при

исследовании Дао достиг долголетия. Он является автором древнекитайского

философского трактата «Дао де цзин» («Каноническая книга о Дао и Дэ») и тем самым

основателем одного из направлений древнекитайской философии — даосизма. Дао —

сложное философское понятие и имеет в даосизме универсальный онтологический

смысл: первопричина Вселенной, ее таинственная закономерность; целостность жизни,

присутствующая во всем, не познаваемая разумом и не выражаемая в словах, а также

путь (дословный перевод Дао с китайского), сутью которого являются нравственное

поведение и основанный на морали социальный порядок. Один и тот же иероглиф «дао»

обозначал в древнекитайской культуре закон, истину и нравствен-

ный жизненный путь. Когда ученики китайского мыслителя Конфуция (551—479 до

н.э.) спрашивали у него, как понимать «дао», то он каждому давал разные ответы,

поскольку каждый из его учеников прошел разный путь нравственного

совершенствования.

Смысл учения Лао-Цзы — это преобразование и исправление себя при недеянии и

покое. Существенным моментом учения было таиться и не иметь имени. Приведем

еще несколько выдержек из его трактата «Дао де цзин», написанного по просьбе стража

на пограничной заставе, когда Лао-Цзы покидал государство Чу. Этот трактат

насчитывает 5 тысяч слов и разъясняет смысл учения Лао-Цзы о Дао и добродетели. Эти

мысли созвучны и нам при изучении природы и общества:

«Лучшее знание — это незнание о том, что ты что-то знаешь».

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

«Словами удерживают смысл, постигая же его, их забывают. Как мне найти человека,

который забыл бы про слова, и с ним поговорить» (последователь Лао-Цзы и классик

даосизма Чжуан-Цзы).

«Когда учатся, имеют каждый день прибыток, а занимаясь Дао, ежедневно терпят

умаление».

«Кто много обещает, тому мало доверяют. Большая легкость оборачивается большим

затруднением».

«Нет красоты в правдивом слове, нет правды в сказанном красиво. Кто добр, не

спорит, кто спорит, тот не добр. Пониманию чужда ученость, ученость далека от

понимания».

реальность. Как отмечала в своих работах Т. П. Григорьева [128], согласно

восточным учениям синтоизма, даосизма и буддизма мир существует не для того, чтобы

его изучали, а для того, чтобы его переживали, извлекали удовольствие из общения с

ним. В духе такого мировоззрения ставились лишь задачи, которые позволяли бы

осознать явления и понятия, не вычленяя их из целого, не нарушая всеобщих связей и

гармонии. В то время как традиция европейской культуры противоположна —

расчленить общее на части, изучить их в отдельности и затем соединить вместе.

В восточных мистических учениях считается, что узнать сокровенную суть мира, его

Дао, могут лишь люди, лишенные страсти к восприятию отдельных феноменов, которые

как бы ощущают мир в целом. Истина, согласно японскому учению чань дзэн, познается

не постепенно, а путем внезапного озаре-

ния на уровне интуиции. Это, кстати, хорошо осознается учеными и часто

«используется» в их практике. При этом оценка Дао тоже носит нравственный характер:

«Если путь (Дао), по которому идешь, обладает сердцем, то он хорош, если нет, — он

бесполезен». Даже к объективным сущностям движения и времени Лао-Цзы применяет

такую же нравственную оценку — «добро движения есть время». Восточные ученые

считают, что и для современной физики стоит эта проблема: «Есть два пути — один

ведет к Будде, другой — к бомбе, и ученый должен сделать нравственный выбор» [11].

Как гласит китайское изречение: «Мистики понимают корни Дао, но не его ветви, а

ученые понимают ветви Дао, но не его корни». Восточная философия утверждает, что

наука не нужна мистицизму, а мистицизм — науке, но и то и другое нужно людям, чтобы

понять мир вне и внутри нас.

В курсе естествознания мы не будем касаться подробно философской стороны

взаимосвязи физики и восточных учений. Заметим лишь, что новое синергетическое

направление в постнеклассическом естествознании очень созвучно восточным учениям.

Ключевые идеи синергетики — самоорганизация, открытые системы, нелинейность, по

существу присущи и восточной мудрости, суть которой не в противопоставлении одного

другому, а в следовании естественному пути. Восточные мудрецы более всего оберегали

этот порядок, не приписывая Природе того, что ей не свойственно. Они говорили: «Если

нарушить волю Неба, то все усилия что-либо понять или сделать окажутся

тщетными».

В работе [128] Т. П. Григорьева подчеркивает: «Теперь наука ставит ту же задачу:

понять законы Бытия, исходя из него самого, а не из априорных и не всегда адекватных

представлений о Бытии. Как полагает синергетика, в сложной системе проявляются

внутренние причины ее самоорганизации, не проявленное Дао восточной философии.

Цель пути — Дао, который ведет к совершенному Добру, приближению человека к

изначальной чистой природе, избавляя его от суетных мыслей и чувств, созданию

гармонии внешней формы с внутренней, считая, что тогда и проявится изначально

благая природа всего сущего, когда человек достигнет целостности и завершенности,

«предустановленную гармонию» — по Лейбницу. Как мы увидим дальше, в рамках

синергетики сложноорганизованным системам нельзя навязывать пути их развития,

можно лишь вникать и действовать сообразно, устраняя препятствие с пути

гармоничного развития этих систем, что на Востоке, в даосизме и называется

Недеянием, а в западноевропейском понимании — умным деланием».

Пример рассматриваемой общности физики и восточной философии приводит Т. Я.

Дубнищева [8]. В буддистских тибетских текстах Вселенная описывается как

осциллирующая, выражаясь современным физическим языком, и процесс ее сжатия и

расширения похож на принятые сейчас сценарии возникновения Вселенной после

Большого Взрыва и ее эволюции. Для буддизма характерна связь физического и

психического; считается, что некоторые состояния сознания неотделимы от физического

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

тела. Словом, в такой далекой от естествознания в понимании человека западной

цивилизации области есть много полезных аналогий и глубоких откровений. В частности,

в ней более гибко используется взаимодействие двух начал — «ян» и «инь», мужского и

женского, непрерывно меняющихся, в отличие от дискретных, жестко фиксированных

понятий черного и белого, «да» и «нет».

Рис. 1.1

Понятия «ян» и «инь» являются ключевыми в китайской философии. Инь — это

полная потенциальность, темное подсознание, невербализованное и непроявленное. Ян

— светлое, ясное, завершенное, реализованное, проявленное, вербализованное. Однако

они не противопоставляются друг другу, они присутствуют друг в друге. Изображение

такого представления дано на рис. 1.1: два полуизогнутых полушария в одном круге. В

каждом из них наподобие зародыша присутствует начало другого. На темной, иньской

половине — светлая точка «ян»; на светлой, янской половине — темная точка «инь».

Одно постоянно переходит в другое и наоборот, образуя целое. Они взаимодополняют

друг друга. Согласно даосской притче, «в жизни существует зарождение, в смерти

существует возвращение, начала и концы друг другу противоположны, но не имеют

начала и когда им придет конец — неведомо».

Т. П. Григорьева определяет китайскую модель как «белое станет черным, черное —

белым», в отличие от западноевропейской модели — «белое или черное» или индийской

— «белое есть черное, черное есть белое». Согласно китайской модели, пульсация инь

— ян не есть цель, а есть путь (Дао) к цели. По существу, это есть вечный колебательный

процесс, хорошо известный в физике. Мы увидим дальше, что имеются и другие

аналогии с инь и ян: например, дуализм квантовых частиц (волна или частица). В

синергетическом естествознании это гармоничное взаимодействие хаоса и порядка,

широкое и глубокое проявление принципа дополнительности Бора (см. п. 1.2.7),

проблема «управления без управления», когда малым резонансным воздействием можно

подтолкнуть систему на один из собственных и благоприятных путей самоуправляемого

и самоподдерживающегося развития. Кроме того, восточная философия безусловно более

правильно относится к экологическим проблемам потому, что учитывает глубокую

взаимосвязь всего живого в нашем мире. Согласно такому подходу человек — лишь

часть Природы, а отнюдь не хозяин, который «не ждет милостей от природы»,

преобразует, ломает и подчиняет ее себе. Он должен гармонично вписаться в природу,

найти свою нишу в ней. Конечно, такой экологический подход гораздо чище и

нравственней, чем тот, который доминирует в нашем обществе.

1.2.5. Взаимосвязь естественных и гуманитарных наук

В рамках данного курса гуманитариям важно понять законы гармонии мира не на

субъективно-эмоциональном уровне, а на более универсальном научном языке, как,

например, физика использует количественно-объективный язык математики. Для физики

это совершенно естественно. Как сказал еще Г. Галилей: «Те, кто хочет решать вопросы

естественных наук без помощи математики, ставят перед собой неразрешимую задачу.

Следует измерять то, что измеримо, и делать измеримым то, что таковым не

является». Известно и изречение Пифагора: «Все вещи суть числа». Американский физик

Ф. Д. Гиббс (1839—1903) дал определение математики как языка. Применительно к

физике и шире — ко всем естественным наукам это язык чрезвычайно емкий, четкий и

образный. Именно на языке математики удается простым и наглядным образом выразить

причинно-следственные соотношения между отдельными явлениями, что, в свою

очередь, позволяет существенно увеличить знания о мире и предсказать ход событий. В

этом — одна из основных задач науки.

Однако, как заметил академик РАН А. А. Марков (1903— 1973), «...математика, в

сущности, наука гуманитарная, потому что она изучает то, что человек напридумывал».

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

Другие известные ученые и философы также подчеркивали роль математики:

«Математика — основа точного естествознания», — сказал немецкий математик Д.

Гильберт (1544—1603). Немецкий поэт И. Гёте (1749—1832) говорил, что «числа не

управляют миром, но показывают, как управляется мир». Американский физик Ю.

Вигнер отмечал «непостижимую эффективность математики в естественных

науках», а великий итальянец Леонардо да Винчи считал, что «никакой достоверности

нет в науках там, где нельзя приложить ни одной из математических дисциплин, и в

том, что не имеет связи с математикой». Известная парадоксальная шутка русского

теоретика Л. Д. Ландау — «Физику наших дней не обязательно знать физику, ему

достаточно знать математику» — отражает тенденции роста математизации познания.

Однако для гуманитарного склада мышления математика часто затрудняет восприятие

смысла. Это также отмечал И. Гёте: «Математики, как французы: все, что вы им

говорите, они переводят на свой язык, и это тотчас становится чем-то совершенно

иным». Но это не значит, что гуманитариям следует бояться математики, не использовать

ее в своих доказательствах.

Как сказал американский математик и кибернетик Джон фон Нейман (1903—1957),

«если люди не верят, что математика проста, то только потому, что не осознают, как

сложна жизнь». Конечно, очень важно понимать, как подчеркнул английский биолог Т.

Гексли (1825—1895), что «математика, подобно жерновам мельницы, перемалывает

то, что в нее засыпали». И как, засыпав плевелы, мы не получим доброкачественной

муки, так и, построив неправильную физическую модель, мы не получим правильного

ответа, какой бы математикой мы ни пользовались.

Многие выдающиеся представители и того, и другого подхода отчетливо осознавали

необходимость привлечения дополнительной, так сказать, культуры. «Среди

конкурирующих научных гипотез истинной следует признать ту, из которой вытекают

более гуманитарные, нравственные выводы», — сказал один из основателей квантовой

механики В. Гейзенберг, получивший, кстати, начальное классическое гуманитарное

образование. Автор теории относительности немецкий физик А. Эйнштейн (1879—1955)

неоднократно заявлял, что он научился у Φ. Μ. Достоевского больше, чем у любого

физика. Поэт А. Одоевский (1802—1839) подчеркивал, что «европейский рационализм

лишь подвел нас к вратам истины, но открыть их он не может». Индийский писатель-

гуманист Рабиндранат Тагор (1861—1941) ставит вопрос более широко: «Если мы

закроем дверь перед заблуждением, то как туда войдет Истина». А известный

немецкий физик М. Борн (1882—1970) сказал: «Человеческие и этические ценности не

могут целиком основываться только на научном мышлении».

Таким образом, подобно нашим предшественникам, мы сейчас приходим к

необходимости целостного видения мира. Курс «Концепции современного

естествознания» действительно должен стать синтезом мудрости древних цивилизаций,

гуманитарных и естественных наук, путем к пониманию природы, человека и общества.

Кроме того, сейчас, на новом этапе осознана принципиальная неустранимость роли

человека, как наблюдателя и интерпретатора эксперимента. «Мы являемся одновременно

и зрителями, и актерами», — говорил датский физик Н. Бор. Американский физик

Уиллер считает, что мы не просто наблюдатели, а соучастники. Можно сказать, что

актуален лишь целостный подход: природа + человек. Но это полностью отвергала

классическая физика, которая разделяла объективные измерения и субъективные

восприятия человека и стремилась уменьшить погрешности измерения и тем самым

увеличить их точность.

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

Вернер Гейзенберг

В.Гейзенберг (1901—1976)— немецкий физик — теоретик, лауреат

Нобелевской премии 1932 г. за создание квантовой механики, применение

которой привело, в частности, к открытию аллотропных форм водорода. Для

объяснения квантовых скачков В. Гейзенберг разработал специальный

матричный математический аппарат, что давало возможность представлять

реальные физические величины числовыми таблицами — матрицами и

существенно упрощать решение теоретических проблем физики атома. Атомная

механика Гейзенберга стала называться матричной механикой. В дальнейшем

разработанная Э. Шрёдингером волновая механика и матричная механика

Гейзенберга оказались эквивалентными, и в научной литературе сейчас стали

применять общий термин «квантовая механика».

Согласно соотношению неопределенности движение электрона (впрочем, как

и всех других микрочастиц) не может быть связано с определенной

траекторией, поскольку для этого необходимо в каждый момент времени знать

его положение в пространстве и импульс. Отсюда следует, что говорить об

электронных орбитах в боровском понимании этого понятия уже нет смысла.

Известен такой любопытный факт (типичный для нашего времени), как один

студент спросил Н. Бора, автора планетарной модели атома: «Правда ли были

такие дураки, которые думали, что электроны движутся по орбитам?»...

Есть предположение, что В. Гейзенберг не способствовал продвижению

разработок по созданию немецкой ядерной бомбы, к работе над которой его

привлекло руководство нацистской Германии во время Второй мировой войны.

Это могло быть связано и с его моральными убеждениями, тем более что о ходе

этих работ он ухитрялся сообщать своим американским коллегам-физикам.

При переходе к изучению микромира квантовая физика со своим принципом

неопределенности опровергла это положение. Вот как оценивал сложившуюся ситуацию

В. Гейзенберг: «Оказалось, что мы больше не способны отделить поведение частицы от

процесса наблюдения. В результате нам приходится мириться с

тем, что законы природы, которые квантовая механика формулирует в

математическом виде, имеют отношение не к поведению элементарных частиц как

таковых, а только к нашему знанию о них». В квантовой механике было установлено

соотношение:

Δр • Δх ≥ h,

где Δр — изменение импульса квантовомеханической частицы, а Δх — изменение ее

координаты

Это соотношение было сформулировано в 1927 г. в виде принципа неопределенности

В. Гейзенбергом.

Согласно соотношению Гейзенберга, мы выигрываем в измерении одного параметра,

но проигрываем в измерении другого. Это, не зная в сущности квантовых представлений

в физике, отмечали еще древние греки. Так, Аристотель в «Этике» писал: «При

рассмотрении любого предмета не следует стремиться к большей точности, чем

допускает природа предмета». Писатель В. А. Набоков говорил: «То, что полностью

контролируемо, никогда не бывает реальным. То, что реально, никогда не бывает вполне

контролируемым». Схожие мысли высказывали и представители естественно-научной

компоненты естествознания. Так, А. Эйнштейн отмечал: «Пока математические законы

описывают действительность, они не определенны, когда они перестают быть

неопределенными, они теряют связь с действительностью». И. Р. Пригожин

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

подчеркивает: «Познание предполагает возможность воздействия мира на нас самих и

на наши приборы».

И. Р. Пригожину принадлежат многие новые идеи, способствующие сближению двух

подходов, двух принципиально не совместимых парадигм: биологической эволюции

английского естествоиспытателя Чарльза Дарвина (1809—1882): от простого к

сложному (что с точки зрения физики означает переход от беспорядка (хаоса) к более

совершенному, сложному и упорядоченному живому объекту) и парадигмы австрийского

физика Людвига Больцмана (1844—1906), согласно которой в окружающем нас мире

беспорядок возрастает:

S = k ln w.

Здесь S — энтропия, k — постоянная Больцмана, w — вероятность возможных

состояний системы. Физическое понимание

Здесь и далее по всему тексту учебника физические определения и законы

предполагаются известными читателю из курса физики или могут быть извлечены из

него.

этой вероятности w состоит в том, что количественной характеристикой теплового

состояния тела, обусловленного порядком — беспорядком его составных частей вплоть

до молекул, является число микроскопических способов W, которыми это состояние

может быть осуществлено. Это число называют также статистическим весом состояния.

В термодинамике показывается, что тело, предоставленное самому себе, стремится

перейти в состояние с наибольшим статистическим весом W.

1.2.6. Синергетическая парадигма

Развитие физической системы по Больцману (физическую эволюцию) связывали с

идеей тепловой смерти Вселенной с наступлением равновесия, когда энтропия

максимальна. Сейчас удается преодолеть этот парадокс на основе новой науки

синергетики (от греческого слова Sinergetikos — согласованное действие). Синергетика

— область научных исследований, связанных с процессами самоорганизации в открытых

системах, коллективного поведения подсистем, связанных с неустойчивостью. Более

широкое определение: синергетика — согласованное действие, содействие,

сотрудничество на общих идеях. Она опирается на физико-математические методы и

является обобщением эволюционизма и по существу становится эволюционным

естествознанием, дополняя детерминизм ньютониановской парадигмы (если заданы

начальные условия и есть уравнение, описывающее поведение системы, то можно

рассчитать ее развитие) универсальными принципами развития и рождения нового. Такой

подход на самом деле меняет постановку проблем и в самой физике: по И. Р. Пригожину,

от физики существующей к физике возникающей, от Бытия (то, что есть) к становлению

(то, что будет!). Суть этой новой научной парадигмы в том, что акцент переносится со

статического положения равновесия на изучение состояний неустойчивости, механизмов

возникновения и перестройки структур. Отметим, что восточная философия близка и к

синергетике в отношении гармонической взаимосвязи целого и его частей. Не

останавливаясь здесь пока более подробно на синергетическом подходе к объяснению

эволюции сложных систем, поскольку мы рассмотрим его в главе 7, укажем все же, что

ключевыми понятиями являются флуктуации и бифуркации. Флуктуацию можно

рассматривать как колебание, отклонение от среднего значения величины, а бифуркацию

— как не-

кую критическую пороговую точку раздвоения, при которой система находится в двух

состояниях одновременно (латинское bi — два и furca — развилка). При попадании

системы в точки бифуркации может происходить качественное изменение поведения

объекта при критических значениях, определяющих этот объект параметров. В области

бифуркации флуктуация может скачком гигантски разрастаться, и дальнейшее поведение

системы становится неопределенным. В таких необратимых термодинамических

процессах оказывается, что время тесно связано с этими флуктуациями. Пригожин

вводит для таких процессов понятие второго, внутреннего времени. В то же время

фундаментальным фактом является возрастание в целом энтропии в окружающем мире и

вытекающее из этого представление об определенной направленности хода времени.

Тогда второе начало является как бы принципом отбора, вытекающим из законов

классической термодинамики. Однако заметим, в неустойчивых динамических системах

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

невозможно задать точные начальные условия, которые привели бы к одинаковому

будущему для всех степеней свободы.

1.2.7. Универсальный принцип естествознания — принцип

дополнительности Бора

Привлекая к обсуждаемым общим проблемам естествознания одну из теорем Геделя о

полноте и непротиворечивости, согласно которой «ни одна из культур не

самодостаточна и не может развиваться без использования методов другой науки,

иначе она перейдет в застывшую догму либо в хаос абсурда», можно сказать, что

изучение естественной науки для гуманитариев — это на самом деле реализация

физического принципа дополнительности Бора. Понятие дополнительности в физике

было введено Н. Бором в 1928 г. в период становления квантовой механики для

объяснения экспериментальных результатов исследований микромира.

Н. Бор, исходя из решения чисто физических проблем, понял общность этого

принципа и уже в одной из первых своих работ перекинул мост от физики к психологии и

вообще ко всей теории познания. Предложенный для объяснения физики микромира, этот

принцип сразу завоевал доверие ученых общностью подхода в теории познания,

философии, науке и в целом в формировании образа окружающего нас реального мира.

Нильс Бор

Η. Бор (1885—1962) — датский физик, лауреат Нобелевской премии 1922 г. за

заслуги в изучении строения атомов и испускаемого ими излучения, чрезвычайно

образованный и разносторонний физик, расширивший физические представления на

другие области изучения природы и человеческой интеллектуальной деятельности. Его

исследования по философии познания, во многом инициированные под влиянием

датского философа С. Кьеркегора (1813—1855), позволили поднять принцип

дополнительности до уровня универсального инструмента в современном

естествознании.

Используя представления М. Планка, он ввел понятия квантов в теорию атома. Свою

теорию он изложил в 1913 г. в работе «О строении атомов и молекул», в которой

показал, что существуют «разрешенные» стационарные орбиты (двигаясь по ним,

электрон не излучает энергию) и вместе с тем электрон может перескочить на близкую к

ядру стационарную орбиту (испустив при этом квант энергии).

Заметим, что предложенная им модель не была лишена недостатков: представление о

стационарных орбитах электронов опиралось на планковскую теорию, а расчет этих

орбит проводился по законам классической механики и электродинамики. Об этом с

юмором сказал Г. Брэгг (1862—1942): «По теории Бора мы как бы должны по

понедельникам, средам и пятницам поль-

зоваться классическими законами, а по вторникам, четвергам и субботам —

квантовыми».

Н. Бор много сделал в квантовой и ядерной физике: объяснил с позиции квантовой

модели строения атома основные положения Периодической системы элементов

русского химика Д. И. Менделеева (1834—1907); предложив так называемую

капельную модель ядра (1939), объяснил явление деления урана под действием

нейтронов; предсказал вероятность спонтанного деления ядер — нового вида

естественной радиоактивности. Приведем несколько штрихов из его биографии, дающих

представление о нем как о неординарном человеке. Когда нацисты оккупировали

Данию, над Бором нависла непосредственная угроза, так как немцы намеревались

привлечь его к реализации своего уранового проекта. Осенью 1943 г. Бору удалось

перебраться в нейтральную Швецию, а затем в Англию, куда его доставили на

бомбардировщике. Во время перелета он едва не погиб, так как был помещен в

бомбовый отсек, а кислородный шлем оказался ему слишком мал (Н. Бор был человеком

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

весьма крупного размера) и он чуть не задохнулся.

Впоследствии уже в США он принимал участие в Манхэттенском проекте по созданию

американской атомной бомбы. Но уже в августе 1944 г. он обратился к президенту США

Рузвельту с письмом, в котором высказывался за полное запрещение использования

нового оружия. Его сын Ore Бор продолжил дело своего отца: он стал физиком и

директором института теоретической физики имени Нильса Бора в Копенгагене, а в

1975 г. получил и Нобелевскую премию за развитие теории структуры атомного ядра. В

качестве своего девиза Н. Бор выбрал китайские символы «ян» и «инь».

Принцип дополнительности заключается в том, что

• более точное определение одной из дополняющих друг друга характеристик

описания объекта приводит к уменьшению точности других.

Этот принцип применяется практически во всех методах и науках, изучающих

неживую и живую природу, человека, общество. Поэтому универсальный принцип

дополнительности следует считать одним из важнейших достижений науки, и его

понимание и использование необходимо для научного представления действительности.

С формальной стороны принцип дополнительности в физике связан с принципом

неопределенности: измерить одновременно с достаточно высокой точностью импульсы и

координаты микрочастицы практически невозможно.

Более общая формулировка этого принципа:

• В области квантовых явлений наиболее общие физические свойства какой-либо

системы выражаются с помощью дополняющих друг друга пар независимых

переменных, каждая из которых может быть лучше определена только за счет

соответствующего уменьшения степени определенности другого.

Принцип дополнительности не ограничивается только этими моментами. Например,

волновые и корпускулярные проявления света в поведении микрочастиц также являются

взаимодополняющими и отражают реально существующий дуализм микромира.

Согласно принципу Бора для нас существует лишь то, что мы способны измерить или

оценить. Если нет связи между фактами (элементами), то эти факты мы не можем

установить. Мы можем знать лишь то, что как-то связано между собой и нами.

Дуализм наших представлений о реальном физическом мире через взаимосвязь

пространства и времени, синергетических представлений об упорядочении на одном

уровне и хаотичности на другом уровне состояния сложных систем,

взаимодополнительности и согласованности фундаментальных мировых постоянных

находит свое отражение и в духовно-нравственном восприятии мира человеком. Природа

человека также двойственна — он рассматривает мир извне, в том числе с позиций Бога,

и изнутри с помощью органов чувств, дополненных приборами. Отсюда и двойственное

описание этой природы — с гуманитарно-духовной стороны и с объективно физических

представлений. Одна часть человеческого бытия успешно описывается наукой, другая

требует искусства, религии или какого-то не известного, но не механистического, а

духовного способа постижения мира.

П. Дирак отмечал, что, по Бору, «высшая мудрость должна быть выражена

обязательно такими словами, смысл которых не может быть определен однозначно.

Следовательно, истинность высшей мудрости не является абсолютной, а только

относительной: поэтому противоположное высказывание также правомерно и мудро».

Сам Бор считал, что «каждое высказывание надо понимать и как утверждение, и как

вопрос». И. Гёте писал: «Образ, дивно расчлененный, пропадает навсегда». А. Эйнштейн

считал, что «физические понятия суть свободного творения человеческого разума и

неоднозначно определены внешним миром». Французский математик А. Пуанкаре

говорил, что «никакой физический опыт не может подтвердить истинность одних

преобразований и отвергнуть другие как недопустимые». Он же отмечал, что, «изучая

историю науки, мы замечаем два явления, которые можно назвать

взаимопротивоположными: то за кажущейся сложностью скрывается простота, то,

напротив, видимая простота таит в себе чрезвычайную сложность». Характерно

высказывание того же Эйнштейна: «...как много мы знаем и как мало понимаем». Русский

православный философ А. Мень писал, что «наука и рели-

гия — эти два пути познания реальности — должны быть не просто независимыми

сферами, но в гармоническом сочетании способствовать общему движению человечества

по пути к Истине». Не зная принципа Бора, Гёте говорил, что между двумя

противоположными мнениями находится не истина, а проблема.

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

По поводу противоположностей французский философ и математик Б. Паскаль

(1623—1662) говорил: «Противоположность истине — не заблуждение, а

противоположная истина». А Н. Бор перевел эту сентенцию Б. Паскаля на свой манер:

«Противоположность истине — глубокое заблуждение, а противоположность глубокой

истине — другая глубокая истина». Согласно Лао-Цзы реальность характеризуется

объединением противоположностей, объединением «ян» и «инь».

Из приведенных высказываний выдающихся представителей естественно-научной и

гуманитарной ветвей культуры видно, что они и в пределах своей сферы деятельности, и

в более общем восприятии и объяснении мира считали, что однозначно, одним методом,

на одном языке невозможно описать явление, субъект или объект — необходимо

привлечь дополнительные представления, дополнительную культуру.

Сложность объединения гуманитарной и естественно-научной культур и имеющиеся

различия в исследовании ими мира во многом обусловлены отсутствием общего языка и

понятийного аппарата, которыми могут стать теория самоорганизации и синергетический

подход. Но такая же проблема существует и в самой физике. Наш человеческий язык и

схема мышления сформированы в трехмерном пространстве, и поэтому нам сложно

представить себе четырехмерную реальность релятивистской механики и законы

квантовой физики микромира с ее вероятностным подходом. Мы пытаемся говорить о

принципиально новых явлениях на языке старых представлений в пределах линейного

мышления, не преодолев, так сказать, «лингвистического барьера».

Так, из теории относительности А. Эйнштейна обоснованно вытекает, что

пространство искривлено и степень искривления зависит от массы тел. А поскольку в

общей теории относительности время неотделимо от пространства, присутствие вещества

оказывает воздействие и на время, вследствие чего в разных частях Вселенной и для

сложных объектов время течет по-разному, что до недавнего времени физикам казалось

кощунственным. Можно ли это понять с помощью нашего обычного языка без создания

новых представлений? Вероятно, именно этим и вы-

звано желание привлечь иные возможности познания, нашедшие свое выражение в

принципе дополнительности Бора.

В то же время, как заметил академик В. Л. Гинзбург, гуманитарная интеллигенция

образована весьма односторонне и ее представители в отношении естественных знаний

нередко находятся на средневековом уровне. Не обладая естественно-научной логикой и

не понимая сущности физического мира, гуманитарии, пытаясь объяснить общественно-

социологические, психологические или экономические процессы в философии науки,

часто используют лишь внешние атрибуты новых понятий, в том числе таких

синергетических представлений, как бифуркации, теории катастроф, режимы с

обострением, нелинейная эволюция и т.д.

С другой стороны, в ряде случаев гуманитариями неоправданно делается, например,

вывод о том, что большая часть неприятностей, которые мы имеем сегодня в России и во

всем мире, есть порождение научной рациональности. Статьи в научной печати нередко

проникнуты духом неприязни к естествознанию и к научной рациональности.

Утверждается, что именно естествознание повинно во всех негативных последствиях

научно-технического прогресса. В полемическом задоре спрашивается: «Будет ли

положен конец в следующем столетии диктату естествознания?», подразумевая, что,

конечно, будет! Воинствующие высказывания типа «наука должна знать свое место,

естествознание ориентировано на инженерию, наука ведет к техногенному тупику» и т.д.

свидетельствуют о непонимании роли научной мысли в развитии человечества и задач

естествознания. Но это уже было. Во все времена человеческой истории натуральная

философия и современное естествознание направлены на познание действительности

самой по себе, на научное познание сущности вещей и людей и только потом на

применение этих законов в технике, рациональной деятельности людей.

Возражая апологетам примата только духовной компоненты над рационально-

логической, их мнению, что XXI век не будет веком науки вообще, можно сказать, что за

«хлебом сущим» — за решением своих проблем бытия они все равно обращаются к

науке. Известно, что в процессе познания мы имеем дело с реконструкцией реальности

через осознание его нашими представлениями в соответствии и с антропным принципом.

Предметом же нашего познания могут быть аспекты реальности, которые вовлечены в

сферу нашей деятельности, в том числе и приклад-

ные проблемы использования достижений науки. Здесь возможно и необходимо

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

поставить развитие научно-технического прогресса под гуманистический контроль,

учитывать все негативные процессы воздействия человека на природу, Универсум, свой

мир, рассматривая это движение как целостное действие человеческого Разума.

В то же время надо признать, что мы сегодня не знаем, в какой степени ограничено

наше знание о самих себе. Как отмечает русский кибернетик и психолог В. А. Лефевр

[81—84], Достоевский обстоятельно анатомизирует души своих персонажей, как

энтомолог расчленяет стрекозу, и потому можно говорить о физической структуре души.

Чтобы построить формальную модель человека, не надо исследовать природу

пространства или области, где обитает душа, так же как в квантовой механике не ищут

онтологического смысла волновой функции.

Н. Бор считал, что физический аспект принципа дополнительности есть лишь частный

случай более общего подхода: пытаясь анализировать наши переживания, мы перестаем

их испытывать. В этом смысле мы обнаруживаем, что между психологическими

опытами, для описания которых адекватно употреблять такие слова, как «мысли» и

«чувства», существует соотношение дополнительности, подобно тому, которое

существует между данными о поведении атомов. Бор говорил также, что «мышление

человека обладает чертами, напоминающими характеристики квантовых явлений».

Наблюдение чувств и их протекание — это два дополняющих друг друга события. По

мнению В. Лефевра, пытающегося с кибернетических позиций смоделировать душу

человека, можно видеть себя страдающим либо действительно страдать или видеть себя

испытывающим вину либо испытывать ее — и это тоже иллюстрирует принцип

дополнительности Бора. Когда человек погружен в размышления о причинах своих

действий, он может разрушить эти причины в своем сознании и желать произвести какие-

то действия. Человеческая свобода действия, по Бору, находится в дополнительном

отношении к субъективной рефлексии (размышлению, самопознанию).

А. С. Пушкин вложил в уста Сальери такие слова: «...звуки умертвив, музыку я разъял,

как труп. Поверил алгеброй гармонию». Слишком большое увлечение анализом, т.е.

одной стороной познания объекта, приводит вообще к потере удовольствия от слушания

музыки, от которой остается лишь труп! А вот что писал русский религиозный философ

Петр Чаадаев (1794—1856):

«В истории есть анализ, но есть и синтез... Без всякого сомнения, наиболее истинным

является не то, что она повествует, а то, что она мыслит. В этом смысле поэтические

представления могут быть ближе к истине, чем самый добросовестный рассказ».

Другими словами, архивная полка не есть еще «История государства Российского».

Можно сказать, что и «Три мушкетера» не есть история Франции. Или еще раз, как

говорил Н. Бор, «мы встречаемся здесь с иллюстрацией старой истины, что наша

способность анализировать гармонию окружающего мира и широта его восприятия

всегда будут находиться во взаимоисключающем, дополнительном соотношении».

Поскольку весь мир состоит из атомов и молекул, то любые особенности микромира

тем или иным способом проявляются в макропредставлениях. Поэтому идея

дополнительности, первоначально сформулированная в физике применительно к

микромиру, оказывается плодотворной в других областях знания. Н. Бор с полным

основанием говорил, что «идея дополнительности способна охарактеризовать

существенную ситуацию, которая имеет далеко идущую аналогию с общими

трудностями образования человеческих понятий, возникающими из разделения субъекта

и объекта». При этом очень часто, как мы уже отмечали, попытка более детального

изучения одной стороны объекта в полной аналогии с соотношением неопределенности

Гейзенберга приводит к потере определенности в другой. В более же общей, близкой к

гуманитарному подходу формулировке, данной Бором, принцип дополнительности

звучит так: «Дополнительной к истине является ясность».

Хороший пример дополнительности восприятия художником окружающего мира и

передачи его в картинах приводит академик Б. В. Раушенбах (1915—2001). При

изображении, например, комнаты один считает важным стены и точно передает их вид,

пренебрегая полом. Другой изобразит пол таким, как он видит, неумолимо искажая вид

стен. Можно по-разному расставлять акценты. Выбор того или иного варианта — дело

восприятия и целей самого художника. Поэтому слова художников «я так вижу» имеют

объективный физический смысл: для одного важна вертикаль (стены), для другого

горизонталь (пол). А вместе — не получается! Если он хочет правильно нарисовать пол,

то «наврет» в изображении стен, а другой, которому важны стены, обязательно «наврет»