Сциентизм и антисциентизм

   По  мнению Чудинова, теоретизированный  мир перестал бы быть гносеологически  необходимым компонентом познавательной деятельности, если бы выполнялось  одно из двух условий: 1) сущность представляет реальный аспект объективного мира, но может быть постигнута лишь интуитивно; 2) мир лишен сущности и сводится к совокупности единичных явлений. В первом случае отсутствует необходимость  теоретического отображения сущностных аспектов природы; второе условие приводит если и не к полному отрицанию, то к серьезному ограничению ценности теоретизированного мира. Первая точка  зрения характерна для интуитивистских  концепций, вторая — для номинализма. Неопозитивистская философия принимает  номиналистическую концепцию мира. «Она, — пишет Чудинов, — отрицает объективный характер сущности, рассматривая законы науки в кантианском духе как теоретические схемы, при  помощи которых человек упорядочивает  явления чувственного опыта. Хотя неопозитивисты и признают познавательное значение теоретических конструкций, а следовательно, и теоретизированного мира, отрицание  объективного референта этих конструкции  приводит к умалению их роли»[42].

   Дэвид Бом, также выступая против позитивистской позиции, полагает, что каузальные законы внутренне присущи Природе самой  по себе. По его мнению, Природа бесконечно сложна и устроена как бесконечное  множество различных уровней. Каждый из этих уровней лишь относительно автономен, поскольку испытывает воздействие  более глубокого уровня, параметры  коего остаются вначале скрытыми. Бом суммирует свой философский  принцип следующим утверждением: «Существенной характеристикой  научного исследования является то, что, изучая относительное в его различии и неисчерпаемом разнообразии, оно  нацелено на познание абсолюта»[43].

   Прежде  всего Бом выдвинул теорию, основанную на представлении о скрытых параметрах, т. е. точных значениях самих по себе. Эта теория была направлена против копенгагенской трактовки микрофизики. Бом интерпретировал уравнение  Шрёдингера как закон сохранения вероятности нахождения частицы  в определенной точке; в то же время  оно показывает, что динамические параметры движения частицы описываются, как и в классической механике, дифференциальным уравнением Гамильтона – Якоби. Это означает, что траектория частицы определяется классически  вычисляемыми значениями, а волновая функция, по мысли Бома, выступает  как «реальное», воздействующее на частицы, поле. Надо отметить, что в  экспериментальном плане уравнение  Шрёдингера остается фундаментальным  как для системы сторонников  Бома, так и для системы сторонников  Бора. Поэтому Гейзенберг пишет: «Бому  удалось таким образом развернуть свою идею, что результаты каждого  эксперимента теперь совпадают с  результатами Копенгагенской школы. Из этого следует прежде всего то, что интерпретация Бома не может  быть отвергнута экспериментально»[44]. Да и сам Бом полагал, что «гипотеза  Бора не противоречит чему-либо известному в настоящее время. Поэтому удивительная далеко идущая аналогия между процессами мышления и квантовыми процессами должна указывать, что гипотеза, связывающая эти два явления, может явиться весьма плодотворной. Если бы такая гипотеза могла когда-нибудь быть проверена, то она, естественно, объяснила бы многие черты нашего мышления»[45].

   Итак, как отмечает Хюбнер, единственным правомерным основанием научного утверждения  для Копенгагенской школы выступает  доступное наблюдению «наблюдаемое», под которым в квантовой механике понимается «измеримое». Эта школа  признает действительностью лишь то, что возникает как результат  измерения, т. е. формализм квантовой  механики допускает только преобразование суждений наблюдения (измерения) в другие такие же суждения. Следуя этому  пути и не отрываясь от твердой  почвы эмпирики, можно добиться превосходства  над любыми теориями, работающими  с такими умозрительными понятиями, как ненаблюдаемые параметры. Поэтому  Гейзенберг критикует Бома следующим  образом: «Бом считает себя вправе утверждать, что мы не должны отказываться от точного, рационального и объективного описания единичных систем в рамках квантовой  теории. Однако само это объективное  описание оказывается лишь некой  «идеологической суперструктурой», имеющей мало общего с непосредственной реальностью»[46]. Поскольку только данная в наблюдении реальность является единственным легитимным основанием знания, то, утверждают сторонники Бора, и мы, согласно этой концепции, не имеем права приписывать  различным детерминирующим факторам природы какой-либо смысл, не зависимый  от соответствующего контекста наблюдения. Все, что нам действительно дано, — это эмпирические феномены сознания, порождаемые в экспериментах и измерениях; стало быть, все дополнительные по отношению к ним структуры в мире самом по себе не могут быть с ним связаны.

   Противоположная философская позиция Бома и его  последователей зиждется на том убеждении, что все вероятностные суждения физики принципиально могут быть сведены к невероятностным. Вероятность  есть для него только временная характеристика. По его мнению, Природа сама по себе обладает абсолютным существованием как  бесконечно сложное многообразие; стало  быть, существуют также ее скрытые  параметры, которые, будучи в достаточной  мере познанными, позволили бы установить детерминацию явления. Это означает, что каждое событие, по мысли Бома, в принципе имеет каузальное объяснение[47].

   Как известно, Эйнштейн был неудовлетворен квантовой теорией, поскольку она  не удовлетворяла его требованиям  к полноте, не вскрывала содержание «реальных физических состояний». Как  справедливо отмечает Артур Файн, «причинность и независимость от наблюдателя — первичные свойства эйнштейновского реализма»[48]. А  сам Эйнштейн, справедливо указывая Гейзенбергу, что теория сама решает, какие величины наблюдаемы, а какие  ненаблюдаемы, ссылался на «веру в  существование внешнего мира, независимого от воспринимающего субъекта»[49]. В 1935 году Альберт Эйнштейн, Борис  Подольский и Натан Розен опубликовали статью, в которой была предпринята  попытка доказать неполноту квантовой  механики (т. н. ЭПР-парадокс)[50]. По мнению Эйнштейна, чтобы теория считалась  полной, «каждый элемент физической реальности должен иметь отражение в физической теории»[51]. Причем «физическую реальность» Эйнштейн определял следующим образом: «Если мы можем без какого бы то ни было возмущения системы предсказать с достоверностью (т. е. с вероятностью, равной единице) значение некоторой физической величины, то существует элемент физической реальности, соответствующий этой физической величине»[52].

   Эйнштейн  рассматривает две системы S и S', которые взаимодействуют до определенного  момента, после которого уже никакого взаимодействия не происходит. Согласно квантовой механике, можно описать  состояние объединенной системы S + S' посредством волновой функции  Ψ. Точно измерив величину A в системе S и получив значение α, мы с помощью  Ψ-функции можем точно предсказать значение α' величины A в системе S'. Такое предсказание делается на основании измерения, производимого в системе S, что не может оказать возмущающего воздействия на систему S', поскольку обе системы разделены. Это означает, что, если следовать определению Эйнштейна, α' есть значение чего-то физически реального, т. е. того, что существует независимо от данного измерения и предшествует ему. Естественно, ничто не мешает нам измерить величину B в системе S и получить значение β (вместо величины A), причем тогда значение β' также должно предшествовать измерению и существовать так же, как α', одновременно с последним. Но если допустить, что операторы, соответствующие величинам A и B, являются некоммутирующими (согласно принципу неопределенностей, обе величины не могут быть измеримыми одновременно), то волновая функция в данный момент может определять только один из этих операторов, ибо, в соответствии с принципом неопределенностей, только одна из двух взаимно исключающих величин может быть измерена. Однако, согласно допущениям, сделанным авторами этой статьи, α' и β' существуют одновременно. Следовательно, гласил вывод данной статьи, описание реальности посредством квантовой механики не может быть полным.

   В ответ на это Бор признал, что  Эйнштейн и его коллеги были бы правы, если бы все возмущения были только механическими, но именно это  и проблематично. Согласно Бору, существуют и другие виды возмущений. Поэтому  из примера, предложенного Эйнштейном и его коллегами, Бор делает иные выводы. Он пишет: «Мы видим теперь, что формулировка упомянутого выше критерия физической реальности, предложенного  Эйнштейном, Подольским и Розеном, содержит двусмысленность в выражении  «без какого бы то ни было возмущения системы». Разумеется, в случае, подобном только что рассмотренному, нет речи о  том, чтобы в течение последнего критического этапа процесса измерения  изучаемая система подвергалась какому-либо механическому возмущению. Но и на этом этапе речь идет, по существу, о возмущении в смысле влияния на самые условия, определяющие возможные типы предсказаний будущего поведения системы. Так как эти условия составляют существенный элемент описания всякого явления, к которому можно применять термин «физическая реальность», то мы видим, что аргументация упомянутых авторов не оправдывает их заключения о том, что квантово-механическое описание существенно неполно. Напротив, как вытекает из наших предыдущих рассуждений, это описание может быть характеризовано как разумное использование всех возможностей однозначного толкования измерений, совместимого с характерным для квантовых явлений конечным и не поддающимся учету взаимодействием между объектом и измерительными приборами. В самом деле, только взаимное исключение всяких двух экспериментальных манипуляций, которые позволили бы дать однозначное определение двух взаимно дополнительных физических величин, — только это взаимное исключение и освобождает место для новых физических законов, совместное существование которых могло бы на первый взгляд показаться противоречащим основным принципам построения науки»[53]. Т. е. Бор не признавал эйнштейновский критерий «реальности», ибо считал условия измерений составным элементом физических явлений. Прежде всего оспаривалась позиция Эйнштейна, что значение величины после измерения такое же, как и до измерения. Поскольку координаты частицы нельзя точно измерить, когда измеряется импульс этой же частицы, и наоборот, то, стало быть, значение физических величин, которые мы пытаемся предсказать, оказываются напрямую зависимыми от измерений — но не по механическим причинам, а из-за необходимости выполнения определенных условий, без чего определение этих значений просто невозможно[54].

   Кроме того, Фейерабенд считает, что Бор  мог защитить свою позицию от критики  Эйнштейна, допуская, что «состояния являются отношениями между системами  и действующими измерительными приборами, а не свойствами этих систем». Фейерабенд также отмечает, что Эйнштейн не может определить величины, которые, как он полагал, существуют сами по себе, и потому простое обусловливание некоторых значений в таких случаях  повлекло бы за собой нарушение принципа сохранения энергии. Однако Эйнштейн непосредственно  не рассматривал ни одной из этих проблем. Он прежде всего хотел показать, что возможна совершенно иная интерпретация  квантовой механики, чем та, которая  преобладала в то время, и, таким  образом, стимулировать новые теоретические  исследования, как бы ни было трудно в данный момент определить их результаты[55].

   В том же году, когда Эйнштейн, Подольский и Розен опубликовали свою статью, Шрёдингер выпустил знаменитый очерк  «Современное положение в квантовой  механике»[56], где описал мысленный  эксперимент, получивший известность  под именем «шрёдингеровского кота».

   Предположим, пишет Шрёдингер, что продукт  распада (напр., радиоактивный атом) детектируется счетчиком Гейгера, а выход счетчика подключен к  реле, которое включает макроустройство. Для того чтобы драматизировать  ситуацию и тем самым усилить  убедительность рассуждения, Шрёдингер  предположил, что атом вместе со счетчиком  Гейгера помещен в ящик, где, кроме  этого, находится кот, ампула с ядом и устройство, которое может эту  ампулу разбить. При распаде атома  и срабатывании счетчика включается устройство, разбивающее колбу с  ядом, и кот умирает. Все ясно после  того, как пройдет период, намного  превышающий период полураспада  атома: кот будет заведомо мертв. Однако в момент времени, сравнимый  с периодом полураспада, атом находится в состоянии суперпозиции нераспавшегося и распавшегося атома. Но это значит, что кот в этот момент находится в состоянии суперпозиции живого и мертвого кота!.. Таким образом, налицо парадоксальная ситуация: если для микросистем суперпозиции состояний возможны, то кот может быть либо живым, либо мертвым, а значит, квантовая механика неполна.

   Однако  состояние кота можно считать  неопределенным только в той мере, в какой оно зависит от радиоактивного атома. Напротив, кот действительно  либо жив, либо мертв — в соответствии с показаниями каких-либо медицинских  приборов, регистрирующих, напр., частоту  пульса и т. п. Следует понимать, что, согласно копенгагенской интерпретации, нет никаких состояний самих  по себе, но существуют лишь состояния, относительные к чему-либо. Стало  быть, аргументация Шрёдингера основана на двусмысленности, ибо, согласно копенгагенской интерпретации, «реально» существуют два совершенно отличных друг от друга  отношения: 1) «кот — медицинский  прибор» и 2) «кот — радиоактивный  атом». И нет ничего парадоксального  в том, что одно из этих отношений  может быть вполне определенным, а  другое таковым не быть. С классической же точки зрения, кот действительно  либо жив, либо мертв, и относительность  его состояния к каким-либо иным объектам — медицинским приборам или радиоактивному веществу — вообще не имеет значения. Таким образом, пример с котом не приближает к  решению проблем ни критиков квантовой  механики, ни ее сторонников; фигурирующая в основах их рассуждений аксиома  может быть интерпретирована как  одними, так и другими[57].

   Вообще, с точки зрения антиметафизического  эмпиризма, вопрос о том, жив или  мертв кот, когда за ним никто  не наблюдает, не имеет смысла. Вот, в частности, что пишет в своей  книге «Квантовая психология»[58] Р. А. Уилсон:

  Некоторые попытаются избежать очевидных следствий  при помощи заявления, что вектор состояния существует только как  математическая формула в головах  людей, причем не всех, а только физиков... Это возражение игнорирует фундаментальное  открытие квантовой механики... Мы не можем делать осмысленных утверждений  о некотором предполагаемом «реальном  мире» или некоторой «глубокой  реальности», лежащей в основе «этого мира», или некоторой «истинной  реальности», и т. д., не учитывая самих  себя, наших нервных систем и других инструментов. Любое утверждение, которое  мы делаем относительно подобной «глубокой  реальности», существующей отдельно от нас, никогда не может стать объектом доказательства или опровержения и  поэтому «не имеет смысла»... Вердикт  «здравого смысла» гласил бы: «Чертов  кот либо жив, либо мертв, даже если никто и никогда не откроет  коробку». Так как, по определению, это  утверждение невозможно проверить, оно бессмысленно. Как только мы начинаем его проверять и кто-либо заглядывает в коробку, «здравый смысл» и аристотелевская «реальность» исчезают и появляется операциональная  неаристотелевская «реальность». Короче говоря, как только имеет место  проверка, мы вступаем в область  науки, экзистенциализма и высказываний, имеющих смысл... Утверждение «кот является или живым, или мертвым, даже если никто не смотрит», если подумать, сверхъестественным образом напоминает другое известное «идентификационное» утверждение — «хлеб является телом Иисуса, даже если любой прибор показывает, что это просто хлеб». Подобные не-инструментальные, не-экзистенциональные «истины» хороши в сюрреалистической живописи или поэзии — они могут стимулировать творчество, воображение и т. д., — однако они не содержат информации или смысла ни в каком феноменологическом контексте.

   Противостояние  эйнштейновского реализма и копенгагенского  инструментализма особенно наглядно в  контексте обсуждения теоремы Джона  Стюарта Белла. Анализ этой теоремы  и ее приложений показывает, что  эйнштейновский реализм вряд ли может  быть универсальной доктриной в  физике, ибо, как показывает анализ теоремы Белла и ее приложений, «реальные физические состояния» не всегда являются сепарабильными (сепарабильность  означает, что пространственно разделенные  системы обладают отдельными реальными  состояниями)[59]. Но это отнюдь не означает, что «Бог действительно играет в  кости», как модно стало писать в научных и околонаучных рефератах; это означает, что проблема не поддается  разрешению. Ведь экспериментальная  проверка неравенств Белла[60], а значит, и вопрос о вероятности квантовой  механики, решается в пределах опять  же вероятностной точности измерений. По мнению Бома, экспериментальная  проверка Белловых неравенств ослабила позиции идеи локальных скрытых  переменных, но поддержала концепцию  нелокальных скрытых переменных. Впрочем, нельзя сказать, что и вопрос относительно локального реализма окончательно решен[61]. Кроме того, Джефри Баб отметил, что теорема Белла «исключает классическое представление квантовой  статистики — на базе очевидно неприемлемой посылки о соответствии квантовых  статистических состояний мерам  их представления на пространстве вероятности. В частности, этот аргумент не имеет  ничего общего с локальностью». По мнению Баба, результат Белла тривиален, а эксперименты по проверке его неравенств «не доказывают ничего интересного  для теоретика»[62].