12.1. Гносеологический статус научной картины мира

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 

Можно оспаривать мнение Ф. Энгельса об изгнании или неизбежном изгнании философии из учений о природе и обществе, т.е. из учений о мире вне сознания, все же одно очевидно: современная материалистическая философия не рискует изображать собственную картину мира, отличную от научной. Только идеалистические и религиозно-мистические течения философии отваживаются предлагать свои картины мира, попирающие критерии принятия знания здравым смыслом и наукой, т.е. антинаучные картины. Признав в науке творца картины мира, материалистическая философия, тем не менее, не устранилась от гносеологических и методологических оценок научных картин мира.

Познанный мир может быть представлен картинами разной полноты: от схематически фундаментальной (модельной) до всеохватывающе подробной, включающей данные всех конкретных наук. Ясно, что рассмотрение придется ограничить схематическими фундаментальными картинами, начиная с космологических моделей.

В космологии соперничают две модели – релятивистская и квантовая. Первая основывается на общей теории относительности, вторая – на квантовой теории поля, и в частности, вакуума.

В релятивистской модели Вселенная представлена изменяющейся, эволюционирующей из начального состояния с бесконечно малым объемом и бесконечно большой плотностью через взрыв к настоящему и будущему. Ее теоретической основой служат теории множественности метрических геометрий Лобачевского и Римана, общая теория относительности Эйнштейна, а эмпирической основой – данные о смещении линий спектров излучения внегалактических туманностей (далеких галактик) в сторону длинноволновых (красных), истолковываемые на основе эффекта Доплера как свидетельства расширения Вселенной. Природа и причина взрыва не раскрываются, взрыв введен для задания силы отталкивания, расширения, наряду с которым возникшие объекты Вселенной взаимодействуют в гравитационном поле. Возникновение элементарных частиц и атомов объясняется соответствующими разделами физики, которые добавляются к общей теории относительности, ограничивающейся гравитационными взаимодействиями.

Релятивистская модель конкретизирует физически и расширяет логически знания о формах существования материи – пространства и времени, о границах применения понятий, ориентированных на свойства Земли и Солнца. Метрические (измеряемые) свойства пространства и времени поставлены в зависимость от тяготеющих масс Вселенной, от ее плотности. Вопрос о бесконечности или конечности пространства и времени получает ответы, допускающие проверку измеримыми значениями средней плотности Вселенной. О том, что существовало до первовзрыва, были какие-нибудь пространство и время или нет, – об этом либо невозможно знать, либо нельзя спрашивать, так как вопрос предполагает недопустимое распространение применения привычных понятий на абсолютно иной мир. Иными словами, мнение стихийных материалистов о бесконечности материи, пространства, времени, движения могут быть оценены с этой позиции как наивная универсализация ньютоновских представлений.

С точки зрения диалектического материализма, наиболее близкого к пониманию сущности научного познания, нельзя забывать об относительности любого продвижения познания. Верно, что философские представления о материи и ее свойствах должны допускать конкретнонаучное воплощение, но не верно, что конкретнонаучное воплощение (интерпретация) исчерпывает широту философских представлений, опирающихся на более разнообразную область созерцания, чем в какой-либо конкретной науке, в частности на созерцание гносеологической природы оснований конкретнонаучного знания. Касаясь релятивистской модели, можно указать на принципиальную непроверяемость постулатов о масштабах принадлежности объекту, Вселенной измеряемых свойств (средней плотности, изотропности, расширения и т.п.). К примеру, определение средней плотности Вселенной опирается на непроверяемое допущение о распределении масс во Вселенной; утверждение об однородности и изотропности ее является чистым постулатом, не вытекающим из доступных локальных опытных данных (о космических телах и средах между ними); утверждение о расширении Вселенной опирается на данные наблюдений, предполагающих незыблемость «земных» свойств света и т.д. Положение релятивистской космологии о начале Вселенной в виде точки с нулевым объемом и бесконечной плотностью массы является следствием ограниченности общей теории относительности, по существу одной из теорий гравитации, а не единой физической теории, охватывающей все виды взаимодействий (гравитационных, электромагнитных, слабых и сильных (в микромире)). О каком-либо особом эмпирическом подтверждении взрыва Вселенной, помимо наблюдения красного смещения, говорить не приходится.

Релятивистская модель Вселенной представляет собой гипотезу, далекую от универсальности, но дающую наиболее строгую научную картину части мира с позиции одной из областей фундаментального знания.

Квантово-механическая модель Вселенной призвана преодолеть трудности представления начала Вселенной и сосредоточена на ее «ранних» ступенях эволюции.

Основной постулат квантово-механической модели – вероятность рождения вселенных из некоторой среды, правселенной или физического вакуума. Рождающиеся миры считаются замкнутыми: их собственные поля тяготения обеспечивают замкнутую пространственную структуру с равенством нулю полной массы, энергии, электрического и барионного зарядов. Такие миры называются нулевыми и создается впечатление, что их рождение не обязано подчиняться законам сохранения перечисленных величин. Если предшествующий рождению вселенной мир нулевой, то последующие миры-вселенные демонстрируют рождение из нулевого мира. И если, не церемонясь, отождествить нулевой прамир с нулем, ничем, то рождение вселенных предстает рождением из ничего. Тем самым давний спор между наукой и религией о происхождении мира завершен согласием.

Убедиться в том, что такой вывод не курьёз или шутка, заставляют распространенные гносеологические истолкования физической природы квантово-механических систем, представляемых волновым уравнением Шрёдингера.

Квантово-механическая система изображается набором потенциальных возможностей значений величин (сопряженных динамических переменных). Если приписать потенциальным возможностям статус первореальности, то нет надобности связывать их с действительностью; неправомерна тогда претензия указать носитель возможности, действительность. Применительно к ситуации рождения мира, например, в виде частицы обязательна возможность, вероятность рождения, но не обязательна или не нужна вовсе та реальность, действительность, которая обладает возможностью, вероятностью. Такое понимание реальности в квантовой механике связано с одним из истолкований двойственного существования квантово-механических объектов.

Один вид существования квантово-механического объекта изображается волновой функцией Шрёдингера как эволюция во времени потенциальных возможностей объекта. В этом состоянии он ненаблюдаем, ибо наблюдаемы (или ненаблюдаемы) не возможности, а действительность. Другой вид существования объекта – реализованные, перешедшие в действительность потенциальные возможности в результате взаимодействия объекта с окружающей средой, в частности, в процессе измерения. Ясно при этом, что реализация той или иной возможности носит вероятностный характер. Ясно должно быть и то, что реализация возможности достижима лишь тогда, когда есть носитель возможности, способный к взаимодействию со средой, т.к. физические взаимодействия возможны лишь между физическими объектами. Как не существуют возможности вне их носителя, так и возможности вне их носителя не составляют физический объект.

Необходимо различать шаги познания с их фиксацией вида данности, существования объекта и независимое от познания существование объекта. Первично данными для познания могут быть и потенциальные возможности объекта (подобно предположениям о свойствах объекта при любом гипотетическом подходе к познавательной ситуации), но для объективного существования первична действительность объекта и вторичны его возможности, переходящие в действительность, в явления в процессе взаимодействий объекта с другими объектами. Если же отождествлять объективное существование с существованием для познания, то первичным объектом окажется набор потенциальных возможностей без физического носителя. Но отсутствие физического носителя неявно или явно замещается субъективным носителем, сознанием человека; знание человека оказывается средоточием потенциальных возможностей, которые превращаются в действительность, «взаимодействуя с материальной средой». Такое понимание сущности объекта квантовой механики позволяет представлять процессы превращения возможностей в действительность в виде переходов идеального в материальное, своего рода физического ничто в физические объекты. Этот явный идеализм не приемлется подавляющим большинством ученых.

Но может быть, более убедительны физические аргументы в пользу рождения Вселенной из ничего, нулевых вселенных из первичного нулевого мира? В поиске ответа на этот вопрос можно воспользоваться рассмотрением мира с суммарной нулевой массой.

Массу тела определяют как свойство быть тяжелым и инертным. Тяжелое – значит притягивающееся, например, Землей, с силой, равной весу. Инертное значит не изменяющее своей скорости по величине и направлению само собой без действия какой-либо силы Наиболее привычно отсутствие веса у весомых тел в состоянии невесомости: если вес определять как силу давления на опору вблизи массивного притягивающего тела, например, Земли, то при отсутствии опоры нет веса в свободном падении на массивное тело. Однако никто не скажет, что падает невесомое тело, ибо его вес задан плотностью и объемом тела и сразу обнаружится при столкновении с массивным телом. Подобно весомой массе, инертная масса также не обнаружима до тех пор, пока к телу не приложится сила. И она тоже свойственна объекту до приложения силы. Применительно к той и другой массе следует различать ее существование, присущность объекту и проявление, обнаружение в познании, в частности. Если объект находится в свободном состоянии, то он ничем себя не проявляет (ибо не в чем проявляться). В частности, если объект (частица или целый мир) возник из физического вакуума, то он не может обнаружить своей массы и, будучи внутренне симметричным (содержащим равное количество разноименных электрических зарядов, частиц и античастиц) обладает суммарными нулевыми электрическим и барионным зарядами. Правда, можно и эту мысленную ситуацию подвергнуть сомнению: не будет ли объект взаимодействовать с вакуумом и обнаруживать свои не нулевые свойства?

Определение вакуума как состояния физической системы с нулевым числом частиц приводит к заключению о неопределенности напряженностей поля в этом состоянии (в соответствии с соотношением неопределенностей Гейзенберга), в частности, о невозможности для этих напряженностей иметь значения, точно равные нулю. Поэтому вакуумное состояние поля – это не простое отсутствие поля, а одно из возможных его состояний, которое обладает определенными свойствами, проявляющимися в опыте (в виде лэмбовского сдвига энергетического уровня электронов в атоме, аномального магнитного момента электрона и др.).

В вакууме, определяемом как низшее энергетическое состояние квантованного поля, сохраняются виртуальные частицы (не обнаруживаемые классическими приборами из-за нарушения обычного соотношения между энергией, импульсом и массой при сохранении соотношения неопределенностей Гейзенберга) различных рождающихся и исчезающих полей, флуктуаций вакуума. Виртуальные частицы вакуума обладают теми же свойствами, что и действительные, но их время жизни настолько мало, что они принципиально не наблюдаемы. Если полю, находящемуся в вакуумном состоянии, сообщить достаточную энергию, то происходит его возбуждение, т.е. рождение частицы – кванта этого поля. Рождение частицы – это переход из ненаблюдаемого вакуумного состояния в реальное, наблюдаемое

Таким образом, физический вакуум не является нулевым миром, лишённым энергии, частиц и поля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга отражает возможность рождения самых разнообразных по энергии и времени жизни частиц в соответствии с законами сохранения (действительные частицы возникают из виртуальных с такими же квантовыми числами). Свойства физического вакуума настолько неопределенны, что его можно рассматривать в качестве источника любых миров, рождение которых не представляется рождением из ничего. Всегда можно постулировать флуктуации любой энергии, достаточной для рождения того или иного действительного мира.

Сравнивая квантово-механическую модель рождения Вселенной с релятивистской, можно отметить, что она так же постулативна, как и релятивистская, хотя ее прареальность – физический вакуум – содержательнее по своим гипотетическим свойствам, чем прареальность релятивистской модели – сингулярная точка, способная к взрыву. Обе модели тем не менее, иллюстрируют материалистическое объяснение рождения и эволюции Вселенной – одно состояние материи порождает другое ее состояние; естественные следствия возникают из естественных причин.

Конкретизация космологических моделей в направлении к истории Земли достигается с помощью космогонических гипотез (о возникновении и эволюции звезд, планет, комет и спутников солнечной системы). Необходимые знания черпаются из физики (тяготения, термоядерного синтеза, твердых тел и др.) и химии, постоянное расширение и углубление которых уточняет космогонические гипотезы. Космогонические учения остаются гипотетическими из-за нехватки данных не только о первичных состояниях Вселенной (о первоначальной газовой туманности), но и о промежуточных процессах (например, о возникновении спутников планет, в особенности, когда они сильно отличаются от планет по химическому составу). Но гипотетичность космогонических учений не лишает их предпочтительности для научной картины мира, так как они содержат максимум доступных объективных данных и наиболее связны, логичны.

История Земли изображается современными данными геологии, палеонтологии, палеографии и других наук. Человеческая история изображается антропологией, археологией, историей. Современное состояние человека и окружающей среды изображается совокупностью основных данных современных конкретных наук (генетикой, психологией, социологией, экологией, философской антропологией и культурологией). Вряд ли кто пробовал воспроизвести данные всех конкретных наук для составления связной, лишенной пробелов научной картины мира; обычно довольствуются энциклопедиями, алфавитными или тематическими. Но в принципе достижима связная картина мира достаточной степени полноты, особенно если учесть возможности электронно-вычислительных машин. При этом научные данные, знания обладают ясным гносеологическим статусом: одни из них достоверны, другие гипотетичны, третьи – знания о незнании (когда признается, что сущность или происхождение явления науке не известны). К сожалению, здесь нет места для воспроизведения хотя бы одного варианта более полной научной картины мира. Приходится при составлении ее руководствоваться правилом: каждая знакомая область знания воспроизводит часть картины мира, другие незнакомые области знания дополняют картину мира, и доверие к ним оправдывается их научностью (истинностью, общезначимой доказательностью и т.д.).