4. Епістемологія фізичних наук

Тут ідеться про кілька вирішальних питань щодо методу, і насамперед постає таке: а чи існує він узагалі, метод? Та хоч Феєрабенд і заперечує його існування, метод усе ж таки залишається.

До цих нових уявлень про метод додається незвичайне бачення науки та її історії, про що говорить Кун, аналізуючи структуру наукових революцій.

І нарешті, як нині справи з давньою проблемою детермінізму? Попер і Пригожин піддають сумніву будь-який закритий детермінізм: демон Лапласа, який міг обчислити всю еволюцію всесвіту, — це лише міф!

Питання методу: чи існує метод?

Не існує жодної науки — а отже, й фізичної чи хімічної — без методу, без цих правил руху (див. Декарта) на шляху до істини. Але сучасна епістемологія іноді усуває навіть саме поняття методу.

Так, фізик Пауль Феєрабенд, автор численних праць, який викладає в університеті Берклі і в Цюрихському технологічному /302/ інституті, обстоює сьогодні анархістську теорію пізнання. У своєму творі «Проти методу» («Against Method», 1975) він виступає за волелюбне знання, вільне від будь-якого «методологічного нашийника», як про те свідчить і підзаголовок даної праці «Нарис анархістської теорії пізнання». Якщо висловитися простіше — все годиться! «Немає такої ідеї, хоч би якою застарілою та безглуздою вона видавалася, що не сприяла б поступові нашого знання в разі її правильного застосування» ¹. І не тільки всяка ідея спроможна сприяти процесу пізнання, але й міф може виявитися плідним... Надамо науковому розумові цілковиту волю; повернімося обличчям до абсурдних ідей, до міфів, а також і до всіх правил, які нам накинули логіки.

Ця анархістська епістемологія привела Феєрабенда до парадоксального висновку в питанні, як розрізнити науку й ненауку. Карл Попер спробував запровадити новий і плідний критерій.

Таким чином утворюється симбіоз між наукою, поезією і міфом, які мають аналогічні характеристики. «Візьмімо, наприклад, теорію «Великого Поштовху» в космології — про цей ґрандіозний вибух згадується в багатьох міфах. Так само той факт, що закон природи може змінюватися під натиском суперечних сил, нагадує про міф Гесіода, де певна рівновага встановилася з приходом на царство Зевса, який, позаганявши Титанів у пекло, усунув у такий спосіб суперечні сили» ².

¹ P. FEYERABEND. «Contre la Methode», Points-Sciences-Le Seuil, p. 48.

² P. FEYERABEND, in «Entretiens avec Le Monde»-3. Idees contemporaines», La Decouverte/«Le Monde», p. 33.

«Я писав дане есе, будучи переконаним, що анархізм, який, можливо, і не є найпривабливішою політичною філософією, може, /303/ безперечно, послужити чудовим знаряддям для епістемології і для філософії наук», — стверджує Феєрабенд ¹. Яке значення має цей провокативний виступ для волелюбної епістемології? Анархізм Феєрабенда відновлює в гумористичному плані давні дебати про науковий раціональний розум і нагадує нам, що не існує цілком об’єктивного експериментального методу, який би розвивався без пристрастей, без бажань і без міфів. З цього погляду, урок Феєрабенда є вельми важливим як деміфологізація закритого і замнутого в собі методу.

Питання методу: від простого до складного

Складність сьогодні стала істотною віссю методу. Аж до кінця XX сторіччя фізика підкорялася — в дуже картезіанській манері — принципові простоти: дослідженню елементарних частинок, простих і ототожнюваних.

«Третє правило, — писав Декарт, — полягає в тому, щоб я упорядкував свої думки, починаючи від об’єктів, найпростіших і найдоступніших для пізнання, щоб потім поступово, ніби по сходинках, підійматися до пізнання найскладніших» ².

Таким чином метод опирався на дослідження простих елементів, і фізика, аж до XX сторіччя, підкорялася цим вимогам, розпочинаючи свої студії від таких найпростіших реальностей, як атом і молекула. Більше того, вчені були переконані, що їм удасться, у фізиці, побудувати всю теорію на кількох простих принципах, які дозволили б зрозуміти всю сукупність явищ. Можливість розкладати реальність на елементарні об’єкти, спроможність зрозуміти функціонування всього — ось дві головні характеристики, розмиті сучасною фізикою (і біологією). І тоді потужний промінь науки проектує на екран авансцени поняття складності.

¹ «Contre la Methode», Points-Sciences-Seuil, p. 13.

² «Discours de la Methode», 2-е partie, Vrin, p. 70. /304/

В 1934 p. Ґастон Башляр закладає у своїй праці «Новий дух науки» основи некартезіанської епістемології, що дістали своє продовження в усіх сучасних аналітичних дослідженнях. Просте, доводить нам Башляр, завжди походить від складного: найпростіші наукові ідеї потребують ускладнення і розшифрування.

Новий метод, що розвивається по прямій лінії від ідей Башляра, ставить під сумнів принцип спрощення і віддає перевагу складності.

Отже, сучасний метод відкидає спрощення: парадигмі спрощення (тій, яка визначала поступ класичної науки) протиставляється проблематика складності, котра визнає, що всякий підхід, побудований на систематичній ізоляції одиниць, не дозволяє проникнути в суть реального. Вперше складність заявила про свої права в мікрофізичному підземеллі на початку XX сторіччя: атомні частинки перестали уявлятись як елементарні об’єкти і стали складними. З цього погляду, квантова механіка на самому початку свого виникнення дала нам урок складності: тоді як класична фізика чітко розрізняє два види об’єктів, частинки і хвилі, квантова механіка стирає цю різницю і поєднує в нерозривний спосіб хвильові і корпускулярні властивості квантового об’єкта. З розвитком квантової теорії основною стає «хвильова функція», недоступна для експериментального досвіду, але яка, проте, являє собою всесвіт нескінченно малого (і, в широкому розумінні, всесвіт у цілому). Однією з істотних характеристик цієї функції є неподільність’, досягти різних складових реального можна, тільки зламавши цю хвильову функцію, а отже, віддалившись від справжньої суті реального. Під певним кутом зору, складність виражає тільки нашу неспроможність осягнути реальне як сукупність об’єктів та явищ, що дозволили б визначити та виміряти себе з бажаною (або, принаймні, мислимою) точністю. Таким чином, дослідження через спрощення — це дорога, яка веде в нікуди.

¹ «Science avec conscience», Fayard, p. 298. /305/

Але є інший спосіб мислити складність у сучасній науці. Всесвіт можна уявляти як структуру, де низка об’єктів одного рівня вставлена в об’єкти іншого рівня (скажімо, рівень атомів вставлено в рівень молекул): всередині кожного рівня, а також між рівнями існують взаємодії.

Існує й багато інших визначень складності: наприклад, у теорії інформації складність розуміється як інформативний зміст висловлювання, побудованого зі скінченної низки символів. Принагідно відзначимо, що інформація (яка в сучасній теорії має фундаментально ймовірнісний зміст: кількість інформації визначають, виходячи з різних ймовірностей стану розглядуваної системи) може набирати тієї самої форми, що й форма термодинамічної ентропії, котра, як ми переконаємося далі, є мірою «невпорядкованості». Звідси видно, що існує дуже тісний зв’язок, через поняття інформації, між складністю і невпорядкованістю — цими двома важливими поняттями новітньої фізики.

Подаємо три тексти, які висвітлюють три різні аспекти складності. Вони дозволяють читачеві оцінити багатство, яке ввело в новітню фізику це поняття. їх треба розглядати лише як приклад, бо існує дуже багато інших визначень цього терміна, залежно від розглядуваної галузі знань.

Перший пропонований уривок належить Бернарові д’Еспанья, директорові Лабораторії теоретичної фізики та елементарних частинок Одинадцятого Паризького університету (до 1987 p.). Автор численних наукових творів, Еспанья в «Думках про Науку» піддає критиці картезіанський принцип простих понять і теж пропонує — у своєму варіанті — парадигму складності. Він пов’язує складність із неподільністю квантової механіки і стверджує, що існує відмінність між фізичною неподільністю і неподільністю мислимою ¹, які слід мати на увазі, щоб уникнути помилок інтерпретації.

¹ Cf. «Penser la Science» pp. 239 sq. /306/

ПОТОЙБІЧ МЕХАНІЗМУ

«Треба спочатку добре пригадати, на яких підвалинах сформувалася класична фізика.

Я бачу дві такі підвалини, що їх я назву принципом очевидності первісних понять і принципом мислимої подільності.

Принцип очевидності (або квазі-очевидності) первісних понять

Йдеться про ідею, яку ми знаходимо, принаймні під оболонкою імпліцитного методу, вже у Ґалілея та кількох інших мислителів, але дуже ймовірно, що вперше по-справжньому став популяризувати її Декарт (можливо, сам того не бажаючи), в цьому плані варто пригадати хоч би його знамениту фразу про здоровий глузд, який поділяють усі люди.

Принцип мислимої подільності

Недарма багато вчених сприймають «Розправу про метод» як таку собі хартію про заснування всієї сукупності точних наук. Тож немає підстав дивуватися й тому, що цей принцип також походить від Декарта. Хоча, правду кажучи, він мав на увазі суто математичні проблеми, коли радив нам засвоїти собі правило «поділяти кожну аналізовану складну проблему на стільки частин, на скільки це буде можливо і зручно для їхнього успішного розв’язання». Але очевидно, що Декарт, а тим більше його послідовники, застосували цю ідею в надто загальному плані, й передусім у вивченні матеріальних речей і тих законів, які управляють їхньою поведінкою. Хоч, безперечно, поява тези про те, що можна — і навіть треба — ділити, принаймні подумки, всі речі на частини, з яких вони складаються, становить дуже важливий етап у опрацюванні методу класичних наук. Це теза антиглобальна, антицілісна, яка, отже, порвала зі згадуваною вище традицією. І розрив став радикальним, коли Декартові нащадки дійшли висновку, що, довівши такий аналіз по частинах до його логічного кінця, можна буде вичерпати, /307/ принаймні в принципі, всю сукупність можливих знань щодо природи речей. [...]

Розглянуті у світлі сучасної фізики, ні перший, ні другий із принципів, на яких стоїть механіцизм, не може бути визнаний коректним.

Спростування принципу очевидності первісних понять

Принцип очевидності первісних понять — це той принцип, необґрунтованість якого найбільш очевидна. В цьому дуже легко переконатися, звернувшись, наприклад, до одного з найбільших відкриттів XX сторіччя, яким стала спеціальна теорія відносності. Виникнувши з глибоких роздумів над рівняннями механіки та електромагнетизму, ця теорія, зокрема, стверджує, що поняття універсального часу не має смислу і що час почасти змінюється в простір, коли змінювати систему координат. Так от, якщо поняття ньютонівського універсального часу може мислитись як «ясна й виразна ідея», добута внаслідок досить простої інтуїтивної абстракції, що спирається на тривалість, відому нам з нашого повсякденного досвіду, то поняття відносного часу, часу не психологічного, а цілком матеріального, який почасти видозмінюється, перетворюючись на простір, згідно з кількісними законами, що залежать від швидкості спостерігача, це поняття в очевидний спосіб — як і пов’язане з ним поняття «час-простір» — не можна вивести з жодних інтуїтивних уявлень, притаманних нашому «здоровому глуздові». Якщо ми звернемося до фізики високих енергій, то знайдемо там чимало подібних доказів. [...]

Спростування принципу мислимої подільності

Що ж до принципу мислимої подільності, то він, треба визнати, аж ніяк не менш вразливий. Перші, але вже дуже серйозні ознаки його необґрунтованості датуються часом народження квантової механіки, тобто серединою 1920-х років. Ця механіка, як відомо, прийшла на зміну класичній механіці, яка, будучи застосованою до атомів та молекул, передбачала явища, абсолютно несумісні з експериментальними даними. Квантова ж механіка давала абсолютно точні передбачення, і не тільки стосовно атомів та молекул, а й у таких розмаїтих галузях, як новітня (лазерна) оптика, ядерна фізика, фізика твердого тіла, астрофізика тощо. Бо квантова механіка побудована на зовсім інших принципах. Зокрема, функції хвилі, які вона застосовує, — це щось зовсім інше, аніж функції /308/ хвиль класичної фізики. Не входячи тут у технічні деталі, я лише визначу, що в класичній фізиці система хвиль, хоч би якою вона була складною (скажімо, мають місце численні інтерференції між хвилями дуже різного походження), може завжди бути описана у звичайному тривимірному просторі ¹. Це робиться просто тим, що вектор «тотальної амплітуди» в кожній точці і в кожний момент розкладається на свої складові. Уже в елементарній квантовій механіці ситуація зовсім інша. Коли там ідеться про те, щоб представити частинки через їхні хвильові функції, треба буде для того, щоб описати систему з кількох таких частинок, застосувати хвильову функцію, яка визначається в певному абстрактному просторі, число вимірів якого втричі більше за число частинок у системі.

Правда, для деяких окремих конфігурацій ця функція може бути розкладена в такий спосіб, що виділяться хвильові функції, які можна приписати окремим індивідуальним частинкам (а, отже, й описати кожну з них у конкретному, знайомому тривимірному просторі). Але цей випадок не має загального характеру, і досить часто буває, що частинки можуть бути описані в такий спосіб лише перед тим, як увійти у взаємодію, а не після того. Після того існує лише загальна хвильова функція системи в цілому. Кажуть, що вона неподільна: це так звана «математична неподільність хвильової функції».

Тож як у цьому випадку, коли частинки увійшли у взаємодію, застосувати принцип мислимої подільності? Іншими словами, як нам звести знання системи до знання, здогадно вичерпного, тих частинок, що її складають? Очевидно, що коли ми розглядаємо поняття хвильової функції системи як останній елемент опису речей, то таке застосування неможливе. Принцип виявляється дефектним».

Бернар д’ЕСПАНЬЯ. «Думки про науку» (Bernard d’ESPAGNAT. «Penser la Science», Dunod, 1990, pp. 126 — 127, 129 — 132.).

¹ Тривимірний простір у протиставленні до абстрактних просторів, створюваних математиками, ми полюбляємо називати «реальним простором».

A тепер ми ознайомимося з текстом Жана-П’єра Батона і Жіля Коен-Тануджі, текстом, який являє собою уривок із праці «Обрій частинок». Ці два фізики з фізичного департаменту елементарних частинок Комісаріату з атомної енергії в Сакле роз-/309/різняють три в види безконечності: мала безконечність — об’єкт вивчення фізики елементарних частинок, велика безконечність і, нарешті, складна безконечність, які вступають у взаємодію через поняття вкладених структур. Таким чином, мислити складно — це висвітлювати нерозв’язну заплутаність реального, що утворюється внаслідок взаємодії між усіма рівнями вкладення, а також взаємозалежностей усередині кожного з таких рівнів.

ЗАПЛУТАНА РЕАЛЬНІСТЬ

«До двох безконечностей — великої і малої — треба додати третю, складну безконечність, де людина почуває себе царем, хоч і не панує там неподільно. В такому разі Всесвіт можна представити як три ланцюги, прикуті до однієї точки — молекули.

Виходячи з молекули, точки прикріплення трьох ланцюгів, один із них тягнеться до великої безконечності, до просторових і часових обріїв нашого Всесвіту, проходячи через Землю, Сонце і галактики; це галузь астрономії, астрофізики і космології. Спускаючись малими сходинками у зворотному напрямку, ми констатуємо, що молекула складається з атомів, а самі атоми — з центрального ядра, навкруги якого обертаються електрони. Ядро теж становить складну структуру, його елементи є протони й нейтрони. Отже, одне з найважливіших відкриттів, зроблених у сімдесяті роки, — це те, що ті частинки теж не є елементарними, а існує ще глибший рівень елементарності — рівень кварків. Цей ланцюг, що тягнеться в малу безконечність, точніше, його найостанніші кільця, є об’єктом вивчення фізики елементарних частинок, що успадкувала концепцію атомістичних філософів античності.

Що ж до третього ланцюга, то він веде через клітину до життя рослинного, тваринного й до людини з усіма її біологічними та соціальними компонентами, одне слово, в усій її складності. Тут ми опиняємося в галузі гуманітарних і суспільних наук, медицини та біології. Але фізика також цікавиться складною безконечністю, і ми побачимо, як повсюди вздовж дороги нашого поступу виникають тісні зв’язки між фізикою складності і фізикою елементарності.

Схематичне зображення трьох безконечностей показує лише певну кількість елементів уздовж кожного ланцюга. Хоч би якими були ці елементи, їхня істотна характеристика полягає в тому, що кожен являє собою структуру, і кожна нова структура включає в себе структуру, яка їй передує. Так, жива тканина складається з клітин, а тваринний /310/ або рослинний організм складається з живої тканини. Те саме спостерігаємо і тоді, коли йдемо шляхом великої безконечності: Земля є планетою Сонячної системи, а Сонце — однією із зірок гашої Галактики. Образ російської матрьошки, що відразу спадає на думку, особливо яскраво ілюструє поняття вкладення структур, сам Усесвіт — це не що інше як безліч укладених одна в одну структур.

Але недосить лише констатувати це вкладення структур; треба також зрозуміти динаміку, яка визначає їхню еволюцію. Тут можна застосувати фізику частинок із її загальним поняттям взаємодії. Ця наука розкриває формування структури, сили, які управляють її еволюцією, її спаяність або її нестабільність, сукупність динамічних зв’язків між її складовими або зі структурами того самого рівня чи рівня нижчого або вищого.

Двоє осіб зустрічаються, обмінюються кількома словами, потім розходяться. Це — взаємодія. Відбір є взаємодією, як і обертання Місяця навкруг Землі. Гравці в регбі тренуються, передаючи один одному м’яч, — це також взаємодія. Якщо все є взаємовкладеними структурами, то так само можна сказати, що все є взаємодією. Взаємодії можуть бути більш або менш складними.

Зв’язок Земля — Місяць, спричинений гравітаційною силою, можна вважати дуже простим, порівняно з людськими зв’язками, суспільними, економічними та культурними, які визначають голосування членів громади під час виборів. Що далі ми просуваємося на шляху до обріїв зони складності, то важчим і важчим стає простий аналіз взаємодій. Кожна з них може бути елементарною, але їхнє нагромадження створює нерозв’язну плутанину».

Жан-П’єр БАТОН і Жіль КОЕН-ТАНУДЖІ. «Обрій частинок» (Jean Pierre BATON et Gilles COHEN-TANNOUDJI. «L’Horison des particules», Gallimard, 1989, pp. 14 sq.).

І ось, нарешті, рядки А. Атлана, взяті з праці «Між кристалом і димом». У ній автор визначає складність через теорію інформації та наближення до поняття невпорядкованості. Цей медик і біолог, професор Паризького і Єрусалимського університетів, аналізує складність і невпорядкованість. /311/

СКЛАДНІСТЬ — ЦЕ ВПОРЯДКОВАНІСТЬ, ДО ЯКОЇ МИ НЕ МАЄМО КЛЮЧА

«Складність розуміють як поняття неґативне: вона виражає той факт, що ми не знаємо або не розуміємо систему, попри деякі фундаментальні знання глобального характеру, що дозволяють нам виявити і назвати цю систему. Система, яку можна визначити експліцитно, система, чию структуру ми знаємо досконало, не може вважатися справді складною. Вона може бути більш або менш ускладненою. Складність передбачає, що ми маємо про структуру глобальне уявлення, і водночас це уявлення не дає нам змоги пізнати її досконально. Ось чому складність вимірюється інформацією, якою ми не володіємо і яка потрібна, щоб визначити систему в усіх її деталях. [...]

Мимохідь відзначимо, що функція, яка вимірює складність, є узагальненням ентропії фізичної системи, ентропії, що її ми розглядаємо як міру молекулярної невпорядкованості такої системи. Отже, й невпорядкованість є виявом складності. Справді, порядок з’являється в структурі лише тоді, коли ми її знаємо, коли розуміємо її зчеплення, маємо ключа від коду, що управляє розташуванням її елементів. Отже, упорядкована складність більше не є складною. Вона може бути тільки ускладненою. Але, навпаки, не всяка невпорядкованість є складністю. Невпорядкованість виступає як складна лише у відношенні до порядку, існування якої ми прагнемо розшифрувати. Іншими словами, складність — це видима невпорядкованість, за якою ми маємо причини припускати наявність прихованого порядку; або складність — це впорядкованість, до якої ми не маємо ключа».

Анрі АТЛАН. «Між кристалом і димом» («Henri ATLAN. Entre le Cristal et la fumee», Points Sciences-Seuil, 1979, pp. 76 — 77 sq.).

Нові уявлення про науку та її історію: схема Куна

Сьогодні також формується нове уявлення про науку, що спирається не на кумулятивну модель, а на модель нерівномірного й уривчастого процесу: наука розвивається стрибками, між якими утворюються розриви, згідно зі схемою Томаса Куна, фізика й філософа науки, який у 1962 р. публікацією своєї книжки «Структура наукових революцій» розгромив традиційну кон-/312/ цепцію і наголосив на творчому характері криз поступу в природничих науках.

Згідно з класичним баченням, наука нібито розвивається як «упорядкований процес»: реґулярним накопиченням відкриттів та винаходів, поєднанням ідей, яких виникає все більше й більше. Кун розбиває цю широко розповсюджену схему і протиставляє їй зовсім іншу концепцію, динамічнішу і кризовішу.

Що означає «нормальна наука»? Це не якісь нові віяння, а така собі активна кумулятивна діяльність, дуже поширена форма наукової праці, коли обмежуються дослідженням парадигми або моделей, не ставлячи під серйозний сумнів їхні фундаментальні гіпотези. У таких випадках наукова група вірить у те, що знає, як побудовано світ, і дотримується своїх усталених поглядів, не бажаючи досліджувати чи перевіряти на міцність основи науки. Такою є ця нормальна наука, де наявна парадигма¹ надає форми усім знанням епохи і багаторазово відтворює себе в навчальних курсах, у підручниках і т. д., які фіксують це нормативне знання. Сформульовані в такий спосіб, пануючи над навчальним процесом і над дослідницькою діяльністю, парадигми спрямовують і визначають працю наукової спільноти.

Але так триває лише до того моменту, коли парадигма входить у кризу! І справді, одного дня вона виявляється неспроможною давати відповідь на нові запитання. Саме такі кризи знання формують попередні умови для появи нових теорій. Саме так система Птолемея, що виникла в двох останніх сторіччях до Р. X. і двох наступних, з плином часу увійшла в кризу, породжену недосконалими або надто приблизними результатами, до яких вона приводила. «Щодо розташування планет — з одного боку, і прецесії рівнодень — з другого, прогнози, що давалися за системою Птолемея, ніколи точно не відповідали якнайкраще проведеним спостереженням» ².

¹ Кун воліє говорити про «дисциплінарну матрицю».

² T. KUHN. «La structure des revolutions scientifiques», Champs-Flammarion, p. 103.

Що робити? В таких випадках шукають способу пристосувати нормальну науку до виявлених недосконалостей і зрештою опрацьовують нову парадигму. Таким чином, коли панівна парадигма виявляється недостатньою, тоді виникає екстраординарна наука, на відміну від нормальної і кумулятивної: вона починає змінювати парадигму. В процитова-/313/ному вище прикладі на зміну птолемеївській моделі прийшла коперниківська — вона й вивела тодішню астрономію зі стану кризи, давши пряму відповідь на поставлені запитання. І якщо Аристарх Самоський випередив Коперника майже на два тисячоліття, запропонувавши геліоцентричну систему ще в III сторіччі до Р. X., але не мав ніякого успіху, то це пояснюється тим фактом, що тоді геоцентрична система не мала прогалин, а отже, й не могла привести до кризи знання.

Таким чином криза є ніби прелюдією, що дає підстави побудувати нову модель і поставити цілу галузь знання (в даному випадку, бачення космосу) на нові основи. Тепер Кун дістає змогу дати визначення наукової революції як переходу від колишньої парадигми до нової, переходу, що не може бути зведений до епізоду в кумулятивному процесі розвитку. Таким чином завдяки зусиллям Куна перед нами постає незвичайний образ науки, позначений розламами, розривами і кризами.

В наступному тексті Кун пояснює і визначає наукову революцію як відповідь на кризу, як заміну колишньої парадигми, що втратила дієвість, на нову. Кун перелічує різні причини, внаслідок яких аномалія, помічена в експериментах або спостереженнях, стає надто важливою, щоб її можна було знехтувати або подивитися на неї як на проблему, що буде розв’язана в рамках наявної теорії. Ці причини можуть бути фундаментальними узагальненнями, простими практичними мотивами або несподіваними результатами розвитку тієї чи тієї науки.

ЩО ТАКЕ НАУКОВА РЕВОЛЮЦІЯ

«Коли з якихось міркувань аномалія починає здаватися чимось більшим, аніж просто однією із загадок нормальної науки, тоді виникає криза, і розпочинається перехід до екстраординарної науки. Аномалію починають визнавати в дедалі ширших колах, її вже помічають фахівці з різних галузей науки. Усе більше й більше визначних авторитетів у даній сфері починають приділяти їй дедалі пильнішу увагу. Якщо вона й далі чинить опір, а це трапляється не так часто, — декотрі з них можуть дійти висновку, що її слід розв’язувати в рамках їхньої дисципліни. Проте для них вона ніколи не матиме такого вигляду, що й раніше. Цей новий вигляд почасти утворюється, безперечно, внаслідок того, що виникає нова точка, в якій тепер сфокусовані головні напрямки наукового пошуку; але ще більшою мірою він визначається розбіжностями /314/ в численних часткових розв’язаннях, які пропонуються, оскільки тепер загальна увага сконцентрована на цій аномальній скруті. Перші атаки, спрямовані на цей пункт опору, будуть, либонь, проведені за правилами парадигми. Та якщо опір триватиме, то все більша й більша кількість атак використовуватимуть якийсь додаток до законів парадигми з більш або менш обмеженою сферою дії; всі ці додатки чи вдосконалення будуть різними, кожне може привести до часткового успіху, але жодне не буде визнане як елемент парадигми всією групою. Внаслідок такого розмноження розмаїтих адаптацій (що найчастіше виступають у ролі вдосконалень ad hoc), правила нормальної науки поступово втрачають свою точність. Парадигма ще існує, але мало залишається фахівців, переконаних у її адекватності. Тепер піддаються сумніву навіть ті розв’язання, які раніше вважалися оптимальними для розв’язуваних проблем.

Коли подібна ситуація загострюється, вчені, що працюють у цій галузі, нерідко добре її усвідомлюють. Коперник нарікав, що астрономи його епохи настільки «непослідовні у своїх дослідженнях (астрономічних), що не можуть навіть обчислити або спостерегти постійну тривалість року та сезонів... Коли на них дивишся, на думку спадає художник, який, малюючи свої картини, зобразив би людину з руками, ногами, головою та іншими органами, взятими з різних моделей, усі вони були б чудово вималювані, але не відповідали б одному цілому тілу; оскільки кожен член був би в дисгармонії з іншими, то в результаті ми одержали б монстра, а не людину». Айнштайн, якого наші звичаї зобов’язували користуватися менш квітчастою мовою, зі свого боку, сказав: «Враження було таке, ніби земля вислизає у нас із-під ніг і ніде неможливо знайти тверде підґрунтя, аби почати на ньому нове будівництво». А Вольфганг Паулі десь за кілька місяців до появи статті Гайзенберга про матричну механіку, яка мала відкрити шлях до нової теорії квантів, написав одному зі своїх друзів: «В даний момент у фізиці знову спостерігається неймовірний безлад. У всякому разі, це надто важко для мене, і я волів би стати кіноактором або чимось подібним і ніколи більше в своєму житті не чути про фізику». Це свідчення особливо вражає, коли порівняти його зі словами Паулі, які він сказав менш ніж через п’ять місяців після написання того листа: «Механіка того виду, який запропонував Гайзенберг, повернула мені надію і радість життя. Вона не дає розв’язання проблеми, це цілком очевидно, але я вірю, що ми знову дістали змогу просуватися вперед». [...]

Перехід від парадигми, що потрапила в кризу, до нової парадигми, з якої могла б народитися нова традиція нормальної науки, анітрохи не схожий на кумулятивний процес, реалізований, виходячи з варіантів або /315/ з розширених тлумачень колишньої парадигми. Це радше перебудова всього сектора на нових основах, перебудова, яка змінює деякі з найелементарніших теоретичних узагальнень цього сектора, а також число парадигматичних методів та застосувань. Протягом перехідного періоду спостерігається важливе, але ніколи не повне накладання проблем, які можуть бути розв’язані методами колишньої парадигми, на проблеми, котрі розв’язуються засобами нової Але завжди є кардинальні відмінності в способах розв’язання. Коли перехідний період завершується, фахівці вже зовсім інакше дивляться на свою галузь, свої методи і свої цілі. [...]

Що ж таке наукові революції і яка їхня функція в розвитку науки? [...] наукові революції розглядаються тут як некумулятивні епізоди розвитку, під час яких давніша парадигма замінюється, цілком або почасти, новою несумісною парадигмою. [...] Чому ми називаємо революцією таку зміну парадигми? Адже між розвитком політичним і розвитком науковим існує величезна й істотна відмінність, тож який такий паралелізм може виправдати вживання одного терміна «революція» у двох таких неоднакових сферах?

Один з аспектів такого паралелізму вже цілком очевидний. Політичні революції вибухають унаслідок того, що в однієї з фракцій політичної спільноти зростає почуття, іноді притлумлене, що наявні інституції перестали адекватно відповідати на проблеми середовища, виникненню якого вони самі ж таки сприяли. Так само й наукові революції починаються, коли в однієї малої фракції наукової спільноти зростає почуття, часто притлумлене, що та чи та парадигма перестала задовільно функціонувати в процесі дослідження певного аспекту природи, на який раніше ця сама парадигма активно спрямовувала науковий пошук. У процесі політичного розвитку, як і в процесі наукових студій, неодмінною умовою революцій є відчуття розладу у функціонуванні, розладу, який може призвести до кризи. Крім того, використана нами метафора має навіть ширший зміст, і розглядуваний паралелізм стосується не лише найголовніших змін парадигми, таких, які, наприклад, пов’язують з іменами Коперника або Лавуазьє, а й у випадку набагато менш важливих змін, пов’язаних із освоєнням нововідкритого явища або елемента, — тут, зокрема, можна навести приклад кисню або рентгенівських променів».

Томас КУН. «Структура наукових революцій» (Thomas S. KUHN. «La Structure des revolutions scientifiques», Champs-Flammarion, 1962 — 1983, pp. 121 — 123, 133 — 134). /316/

Війна з реальним: питання впорядкованості й детермінізму

Погляд у історію наук

Розламування колишніх рамок методу, заміна старої моделі відкритою і складною парадигмою, новий образ науки, який вимальовується в наші дні, не могли не призвести до глибоких змін у концепції самої реальності. Щоб краще збагнути суть цієї еволюції, корисно буде скинути поглядом у історію наук, неоціненним для глибшого зрозуміння сучасних напрямків.

Від виникнення квантової теорії фізики розділилися на два табори (у відповідності з їхнім баченням реальності). Обидва вони визнають, що існує реальність, незалежна від спостерігача. Для одних цю реальність можна описати за допомогою елементів, що мають точно визначені властивості, і це приводить до строгого детермінізму і до можливості, принаймні концептуальної, пізнати об’єкти реального з будь-якою наперед заданою точністю; прапороносцем у них виступає Альберт Айнштайн. Другі приймають — хоча з більшою чи з меншою осторогою — висновки квантової теорії, рівняння якої описують реальність, яку не можна пізнати. Цей непроникний і недосяжний характер реальності розтлумачується і виражається — якщо ми хочемо навести приклад — через фундаментальну неможливість наперед передбачити з будь-якою точністю стан системи об’єктів, описуваних цією теорією. Згідно з Айнштайном, квантова теорія неповна: «приховані змінні величини» дозволяють привести її в лоно класичної впорядкованості і класичного детермінізму.

Суперечка спалахнула з новою силою в 1935 p., коли Айнштайн, у співробітництві з Борисом Подольським і Натаном Розеном, запропонував мислений експеримент (експеримент, відомий під назвою «парадокс АПР»), метою якого було спростувати одне з передбачень квантової теорії. Ця остання передбачає, що коли утворюються дві частинки однакової природи, які розлітаються в різні боки, то деякі їхні властивості залишаються зв’язаними, хоч би якою була відстань між ними. Американський фізик Дж. С. Бел в 1965 р. запропонує систему нерівностей, яким повинні були б задовольняти частинки, коли б, як твердив Айнштайн, «приховані змінні» перетворили квантову механіку на детерміністську теорію. В 1982 р. французький фізик А. Аспе зумів /317/ здійснити запропонований Айнштайном експеримент і констатував, що нерівності Бела порушуються, а це означало, що думка Айнштайна хибна і що квантова теорія внутрішньо ймовірнісна: вона описує сукупність станів, які мають певну ймовірність реалізуватися, — наприклад, у процесі експерименту.

Таким чином, мабуть, не доводиться сумніватися, що в самому осередді природи загніздилися випадковість, невизначеність. Але це була не єдина атака, здійснена на позиції впорядкованості й детермінізму. Було виявлено дуже важливий клас фізичних явищ, пов’язаних із «теорією хаосу» (переважно з 1960 p.). Ця теорія розглядає низку феноменів, що підкоряються цілком детерміністським законам (звідси часто вживаний термін «детерміністський хаос»), але які описуються нелінійними системами рівнянь. Ці системи (коли представити їхню еволюцію в просторі, число вимірів якого дорівнює числу змінних, які їх характеризують) мають одну дуже специфічну і дуже примітивну характеристику: їхня еволюція надзвичайно чутлива до початкових умов. Таким чином, через якийсь час дві траєкторії цієї системи, як завгодно близькі в початковий момент, розходяться за експоненціальним законом. Оскільки початкові умови можуть бути відомі лише зі скінченною точністю, то виходить, що неможливо передбачити, де опиниться система через певний, точно означений час. Еволюція таких систем видається повністю непередбачуваною, і тому вони мають нестабільний характер. До того ж відзначимо, разом з І. Пригожиним і І. Стенджерз, що в цих системах «поняття точки та детерміністської і зворотної траєкторії відповідають незаконній ідеалізації, щоб знати, з яким типом траєкторії ми маємо справу, ми повинні були б описати нашу систему з нескінченною точністю» ¹.

¹ «Entre le Temps et l’eternite», Fayard, p. 102.

Ці системи мають багато інших цікавих властивостей. Наприклад, якщо закон залежить від якогось параметра, можна констатувати, що поведінка системи може еволюціонувати, переходячи від поведінки строго стабільної, простої і передбачуваної до цілком хаотичної форми (де, як здається, не виявляє себе жодна реґулярність), проминаючи низку численних стабільних етапів, кожен з яких приводить до розгалуження. Отже, в детерміністських системах ми відкриваємо внутрішньо притаманні їм стани як стабільності, так і нестабільності. Зрештою, поведінку хаотичної /318/ системи можна описати ймовірнісними законами, які водночас придатні і для системи детерміністської.

Крім того, ми знаємо чимало систем, поведінка яких у масштабах мікросвіту ймовірнісна, але які, проте, в макроскопічному масштабі розвиваються за законами детермінізму.

Водночас треба бути дуже обачним у тому, що стосується витлумачення експерименту в термінах випадковості. Якщо ми розтинатимемо реальність не досить обережно, ізолювавши там яку-небудь властивість, ми можемо зруйнувати детерміністський характер явища, надавши йому видимості випадкового феномена.

Таким чином, впорядкованість і невпорядкованість, детермінізм і випадковість, стабільність і нестабільність утворюють тканину реального, причому між кожною парою протилежних термінів існують місточки і переходи. В усякому разі, поняття впорядкованості й детермінізму були взяті під сумнів, розламавши давні рамки методу. Розгляньмо ближче ці поняття.

Впорядкованість і невпорядкованість

Впорядкованість і невпорядкованість: якого смислу надаємо ми цим поняттям? Якщо невпорядкованість означає абсолютно випадкове розподілення об’єктів, то впорядкованість являє собою структуру, яка іноді виключає втручання випадковості, але може бути і ймовірнісного походження. Але є й інші, набагато тонші визначення. В новітній фізиці важливу роль відіграє поняття симетрії: її можна розглядати як вияв симетрії в природі. Але природа розвивається лише в розломах симетрії, які являють собою фактори невпорядкованості. Таким чином, невпорядкованість, вочевидь породжувана розламами симетрії, виявляє творчий характер.

Існує ціла палітра поглядів на ці поняття впорядкованості й невпорядкованості, що виходять за межі простих уявлень фізики і набирають метафізичного забарвлення: тут можна або віддавати перевагу впорядкованості чи невпорядкованості, або зосередити увагу на їхніх діалектичних взаємозв’язках.

У світлі криз та революцій, які сколихнули фізику від кінця XIX сторіччя, таким чином утворюється нова концепція всесвіту, що спирається на гру співвідношень між впорядкованістю і невпорядкованостю. Едгар Морен, а також Ілля Пригожин, лауреат Нобелівської премії з хімії за 1977 p., який написав у співавторстві з Ізабеллою Стенджерз книжку з філософії науки «Нова спілка», що мала великий успіх, Анрі Атлан, медик і біолог, виявляють жвавий інтерес до хаотичного непе-/319/редбачуваного. Принцип експлікації, що орієнтується лише на порядок у світі явищ, не відповідає образові всесвіту, який вималювався понад століття тому.

У фізичних науках усе свідчить за те, що іманентна невпорядкованість притаманна усьому сущому, що у всесвіті відбувається безперервний процес взаємодії впорядкованість/невпорядкованість. Наведемо, разом з Мореном («Метод перший. Природа природи»), кілька прикладів цього послідовного вторгнення невпорядкованості в лоно реального: вже у 1850 р. другий принцип термодинаміки (Карно-Клаузіус) запроваджує поняття розпаду енергії, Больцман (1877 р.) доводить, що ентропія системи є мірою невпорядкованості (відсутність інформації, як це буде сформульовано пізніше). Але невпорядкованість проникає також у мікрофізику й у космос. «Астрономічні відкриття, зроблені від 1923 р. й до сьогодні, дають нам чітку картину всесвіту, який розширяється внаслідок первісної катастрофи і який має тенденцію до безконечного розсіяння» ¹.

Таким чином, фізика підтверджує думку Поля Валері, за словами якого два лиха загрожують світові — впорядкованість і невпорядкованість. Вони спричиняють лихо, коли проявляються ізольовано, окремо. Коли ж ми мислимо їх у взаємозалежності, в діалектичній формі, тоді вони виступають у процесі складної взаємодії, будучи самим законом усесвіту. Народжений із первісного хаосу, космос організувався в порядок галактик, який, згідно з висновками деяких учених, у свою чергу, виявляє тенденцію до остаточної дезорганізації. Таким чином, впорядкованість, невпорядкованість і організація визначають певний цикл. Треба налагодити діалог між впорядкованістю і невпорядкованістю, щоб одержати новий образ усесвіту. Якщо ми разом з Іллею Пригожиним захочемо резюмувати цю діалектичну єдність, ми мусимо сказати, що ентропічний хаос — це фонтанування складних організацій. Рене Тон (нагороджений медаллю Філдза в 1965 p.), визначний математик, не погоджується з цією думкою і в усіх пунктах заперечує прихильникам теорії, яка виводить впорядкованість із хаосу. Сьогоднішня епістемологія, каже Тон, натхненно вихваляє невпорядкованість, випадковість, ймовірність. Це зачарування виражає антинауковий підхід. Геть невпорядкованість, геть випадковість! Поняття впорядкованості має фундаментальний характер, і наукова думка має справу зі світом пізнаванним і впорядкованим.

¹ Е. MORIN. «La Methode І. La Nature de la Nature», Seuil, p. 40. /320/

Читач здобуде краще уявлення про ці сучасні дебати, ознайомившись із наступним текстом Рене Тона, взятим зі збірника статей, що з’явився в журналі «Дебати» («Le Debat») під назвою «Суперечка про детермінізм». Там зітнулися дві протилежні тенденції. Тон, зрозуміло, віддає перевагу раціоналістській ідентифікації впорядкованості.

ЗУПИНИТИ ВИПАДКОВІСТЬ, ПРИГЛУШИТИ ШУМ

«Слід ставитися з недовірою до всіх балачок про впорядкованість, про невпорядкованість, про складність (або гіперскладність!) систем; яку грубу папку можна скласти зі сміливих тверджень, що посилалися на термодинаміку і на другий принцип... Спочатку треба назвати тих, хто, вдаючись до безпідставної екстраполяції, — але це гріх прощенний — застосували другий принцип термодинаміки до всього всесвіту і мали зухвальство провістити неминучу теплову смерть нашого світу; більш серйозним уявляється випадок із тими, хто нерозважливо грається поняттями впорядкованості та складності. Треба, зрештою, добре собі усвідомлювати, що поняття впорядкованості — це поняття суто морфологічне і що ретельний аналіз обґрунтовує його геометричним, просторовим описом даних. Під такими даними завжди можна виявити субстрат, утворений із взаємозамінних елементів, чи то йдеться про геометричні точки, чи то про елементарні рівноймовірнісні події. Але в дискусіях вищеозначеного типу про це, в загальному випадку, ніколи не згадують, бо, як правило, згадати про це неможливо. Більше того, в системах, які представляють різні ієрархічні рівні організації, поняття впорядкованості визначається відпоєно певного рівня організації, і його ніколи не можна розглядати як абсолютне. Таким чином, у молекулярній системі досконала, абсолютна невпорядкованість у масштабах молекул може в макроскопічних масштабах розглядатись як досконала впорядкованість, бо всі точки середовища мають тоді однакові властивості, доступні для спостереження».

Рене ТОН. «Зупинити випадковість, приглушити шум» (Rene THOM. «Halte au Hasard, silence au bruit», in «Le Debat — La Querelle du determinisme», Gallimard, 1990, p. 72). /321/

Що ж до Мішеля Сера, сорбоннського професора, колишнього моряка, що закінчив Мореплавну школу, то він у своїй серії «Гермес» надає великої ваги флуктуаціям і невпорядкованості: впорядкованість — це острівець у неозорому океані, все виходить із хаосу і туди повертається... Напочатку було невідь-що.

ВПОРЯДКОВАНІСТЬ — ЦЕ РІДКІСТЬ

«Отже, початок.

Напочатку було невідь-що. Сьогодні ми кажемо: шум, одвічний глибинний шум. Звідки могло виникнути слово, як не з шуму? Наші предки казали: хаос. Вони перебували у світі, а ми занурилися у хвилі знаків. Кожному своя невпорядкованість — там, де закінчується будь-яка впорядкованість. [...]

На початку — нерозрізнюване, про яке ніхто не може здобути жодної інформації. Це можна назвати: хмара. Сукупність точок, атомів, або молекул, або яких завгодно елементів, чия поведінка невідома, хмара з невизначеними, мінливими або розмитими краями. Такий собі бджолиний рій з примхливою траєкторією польоту або тінь від нього, що ковзає по землі. [...] Розсіяні хмари, які завжди маячать там, у зоряному ложі вітрів, і через які я втрачаю час. Метеори.

Між Землею, де панує уявний чи бажаний порядок, і планетною (або Сонячною) системою, що перебуває в метастабільній рівновазі, не занесені до жодного класу теорії метеорити являють нам розкішну невпорядкованість. Філософія споглядала небо, затемнення та орбіти і ніколи не говорила про те, що хмари часто заважали спостерігати їх. Або навпаки, вона трудилася над тим, щоб змінити впорядкованість на землі, й підозрювала всіх тих, хто, як їй здавалося, мислить у хмарах. Там був стабільний порядок. Коперник чимало зробив для її утвердження, здійснивши революцію орбіт, змінивши порядок, тут і в історії. Посередині, як виняток, залишилася невпорядкованість, що нікого не цікавила. Нікого, крім тих, які не мали доступу до теорії, селян, моряків і кількох невиразних, голодних народів. І ось, несподівано, маємо новий початок, світобачення, як то кажуть, перекинулося з ніг на голову. Ось вона — Грандіозна, розкішна невпорядкованість, ось вона, всюди поза межами вузької ніші, поза межами того, що ми називаємо світосистемою. Це — всесвіт; ось вона, в самому осередді земних речей, в лоні матерії, життя, послань. Нам здавалося, що метеори з їхньою очевидною невпорядкованістю, становлять рідкісний виняток поміж двома порядками, де /322/ панують закони. Навпаки: давні впорядковані системи — це лише рідкісні острівці посеред неозорого розбурханого океану, від найменшого світу до найбільшого; кристал, організм або планета — ось кілька вершин, кілька Олімпів, які то там, то там вистромляються з хмар, овіювані вітрами. Впорядкованість — це рідкість, там, де невпорядкованість — явище звичайне. Виняток стає правилом, а правило стає винятком. Хмара вже не є тільки погодою чи негодою, за якими ми можемо байдуже спостерігати з ізольованих від світу шкіл або з обладнаних найвищою технологією міст, вона уже всередині нас і навколо нас, вона — в броунівському русі самих речей, вона — в активності живого й історичного, вона або зовсім близько від нас, або дуже далеко, залежно від того, як нам хочеться, вона в мені, як і мій організм, його життєдіяльність, його репродуктивна функція і його голос, вона хоч і далека від мене, але я можу бачити її, можу виміряти і можу назвати — наприклад, ім’ям Магеллана. Вона не обмежується метеорами, і все без винятку — це хмара. Усе тече. Вона тече й змінюється».

Мішель СЕР. «Гермес IV — Дистрибуція» (Michel SERRES. «Hermes IV — La Distribution», Ed. de Minuit, 1977, p. 9 sq.).

Від детермінізму до індетермінізму

Ми вже бачили, що квантова механіка поставила під сумнів поняття детермінізму. Підриває його й відкриття «детерміністського хаосу», що веде до непередбачуваності певних явищ. Звідси виникає проблема статусу детермінізму й індетермінізму.

В якому ж стані нині перебуває проблема індетермінізму? П’єр-Сімон Лаплас у «Філософських роздумах про ймовірність» (1814 р.) з непохитною категоричністю проголошує принцип універсального детермінізму: «Розум, який у певну мить знав би всі сили, що оживляють природу, і становище кожної істоти, з яких вона складається, [...] зміг би охопити однією формулою рухи найбільших ділянок усесвіту і найменших атомів; ніщо не було б для нього невизначеним, і майбутнє, як і минуле, стояло б у нього перед очима».

Цей абсолютний детермінізм спростовується протягом усього нашого сторіччя. Уже в кінці минулого сторіччя Больцман вводить поняття статистичної ймовірності: він застосовує його в термодинаміці і, отже, схиляється до значно менш абсолютистської /323/ концепції, ніж Лаплас. Віднині до уваги беруться лише сукупності частинок, а не доля кожної окремої з них. Ставши статистичним, детермінізм релятивізується: статистичні закономірності заводять нас далеко від лапласівського порядку та його невблаганної механіки.

Відкриття квантової теорії призводить до нових сумнівів, цього разу ще вирішальніших. Відбувається перехід від законів імовірності до поняття глибинного індетермінізму ¹, внутрішньо притаманного мікрофізичній реальності, індетермінізму, найбільш чітко вираженого у співвідношенні невизначеностей Гайзенберга. Тоді як класична, детерміністська механіка спиралася на точне й одночасне знання стану та кількості руху тіл (або всіх інших пар об’єднаних змінних величин, таких, як, наприклад, енергія й час), нова механіка виключає таке точне й одночасне знання. Співвідношення невизначеностей, а також хвильова функція, які правлять світом мікрофізики, вводять одночасно межі пізнанню і ймовірності в лоно реального. На мікрофізичному рівні стало дозволено говорити про невизначеність явищ.

Отже, в наші дні детермінізм поставлено під великий сумнів. Карл Попер, наприклад, заходить у цьому напрямку дуже далеко і відкидає, передусім, науковий детермінізм. Цей професор у галузі методології наук (див. вище, сс. 48, 126) постулює відкритий та індетерміністський світ і намагається вигнати з тіла науки диявола, яким, на його думку, є кошмар абсолютного детермінізму, невідчепної ілюзії та нав’язливої ідеї, що переслідують філософію наук. У своїй праці «Нерішучий Всесвіт» (1982 р.) він розвиває свою теорію «трьох світів»: під «першим світом» він розуміє світ фізики, хімії та біології, під «другим світом» — світ почуттів і станів свідомості і під «третім світом» — світ витворів людського розуму, де людина трансцендентно виходить за межі і самої себе, і природи. Цей третій світ має свою специфіку і не зводиться до інших, він повністю відкритий, як то підтверджує нам теорема Ґеделя, що ставить межі можливостям аксіоматичної арифметики.

¹ Якщо декотрі епістемологи (серед них Бланше) пов’язують співвідношення невизначеностей з метафізичною тезою щодо індетермінізму, то слід зазначити, що цей погляд не має одностайної підтримки у всіх мислителів науки. /324/

Таким чином, усі три світи, будучи незалежними, але взаємодіючи між собою, відкриті: разом з Попером ми опиняємося за тисячі миль від замкнутого в собі всесвіту Лапласа! Якщо справді на всіх рівнях людський раціональний розум виявляється обмеженим у своїй спроможності перебдачати, то це означає, що три світи спростовують усі раціональні сподівання і що, в кінцевому підсумку, самій людині треба вільно обирати й вільно вирішувати¹. Третій світ у першу чергу виявляє себе тією частинкою творіння, яка ні до чого не зводиться. «Всесвіт, який оселив у собі життя, є творчим у найкращому значенні цього слова: творчим у тому розумінні, що творцями в ньому були великі поети, великі митці, великі музиканти, як і великі математики, великі вчені, великі винахідники» ².

¹ Cf. Jean BAUDOUIN. «Karl Popper», Que sais-je?-PUF, p. 15.

² K. POPPER. «L’Univers irresolu», Hermann, p. 147.

В наступному тексті Карл Попер підкреслює, що доктрина індетермінізму істинна, і приділяє особливу увагу відкритості третього світу.

ВІДКРИТИЙ ВСЕСВІТ

«Я, зі свого боку, переконаний, що доктрина індетермінізму істинна, а доктрина детермінізму цілком позбавлена основ.

Перша причина того, чому я так думаю, — це інтуїтивний арґумент [...] згідно з яким створення чогось ориґінального не можна передбачити. Жоден фізик чи фізіолог, який би в усіх деталях дослідив тіло Моцарта і, зокрема, його мозок, не був би спроможний дати деталізований опис його симфонії соль-мінор. Протилежне припущення видається цілком абсурдним. Принаймні уявляється очевидним, що було б надзвичайно важко знайти розумні арґументи на його користь, і підкріпити його можна хіба що майже релігійним забобоном, згідно з яким усемогутність науки наближається до всемогутності Божої.

Я відверто признаюся, що це питання тісно пов’язане з традиційною проблемою «вільного арбітра», якої я тут, проте, обговорювати не стану. Мене тут більше цікавить інша проблема, а саме та, яка випливає з нашого моцартівського прикладу, тобто проблема з’ясування, чи ми у принципі змогли б, коли б наші знання мали достатній обсяг, передбачати /325/ за допомогою суто раціонального методу навіть такі унікальні явища, прикладом яких можна вважати створення нової симфонії. Ось єдина проблема, що цікавить мене в цій галузі. [...]

Під «першим світом» я розумію те, що звичайно називають світом фізики, каміння, дерев і фізичних силових полів. Я включаю сюди, само собою зрозуміло, і світ хімії та світ біології. Під «другим світом» я розумію світ психологічний, той, що вивчається психологами, як тими, котрі мають справу з тваринами, так і тими, які працюють із людьми, тобто світ почуттів, світ страху і світ надії, світ нахилів і всілякого суб’єктивного досвіду, включаючи і підсвідомий та несвідомий досвід. Отже, два терміни «перший світ « і «другий світ» пояснюються досить легко. Трохи важче буде пояснити те, що я називаю «третім світом».

Під «третім світом» я розумію світ витворів людського розуму. Сюди я включаю твори мистецтва, а також етичні цінності та суспільні інституції (а отже, в певному розумінні, й суспільства), але в основному я обмежуся світом наукових бібліотек, книжок, наукових проблем і теорій, не відкидаючи й хибних. [...]

Всесвіт змушений бути відкритим, відколи він включив у себе людське знання; статті і книжки — як і та, що я її оце пишу, — з одного боку, є фізичними об’єктами першого світу, а з другого боку, об’єктами світу третього, що прагне в небезпомилковий спосіб упорядкувати або описати небезпомилкове людське знання.

Отже, ми живемо у відкритому всесвіті. Ми не змогли б зробити цього відкриття раніше, ніж виникло людське знання. Але відтоді, як ми його зробили, немає жодних підстав вважати, що відкритість залежить виключно від людського знання. Адже набагато раціональніше відкинути всяку ідею про закритий всесвіт — як про всесвіт, закритий каузально, так і про всесвіт, закритий у ймовірнісному розумінні, — тобто ми не уявляємо собі ані такого закритого всесвіту, яким уявляв його Лаплас, ані такого, яким змальовує нам його квантова механіка. Наш всесвіт почасти каузальний, почасти ймовірнісний і почасти відкритий: він — емерджентний. Протилежний погляд спирається на той факт, що помилково приймають характеристики теорій третього світу, які людина побудувала щодо першого світу — а надто їхні характерні перебільшені спрощення — за характеристики самого першого світу. А до цих теорій треба ставитися з осторогою.

Досі не було висунуто жодних раціональних арґументів проти відкритості всесвіту або проти того факту, що в ньому постійно виникають речі радикально нові; і досі не знайдено слушних підстав, щоб піддати /326/ сумніву людську свободу і творчі спроможності людини, спроможності, водночас обмежені й натхнені внутрішніми структурами третього світу.

Людина, безперечно, становить частку природи, але, створивши третій світ, вона трансцендентно вийшла за межі самої себе і за межі природи, якою вона була перед її появою. І людська свобода теж, безперечно, складає частку природи, але вона трансцендентна щодо неї — принаймні вона трансцендентна щодо природи в тому її вигляді, в якому вона була до появи людської мови, людської критичної думки та людського знання.

Одне слово, індетермінізм виявляється недостатнім: ми потребуємо чогось більшого, щоб зрозуміти людську свободу; ми потребуємо відкритості першого світу на другий світ і відкритості другого світу на третій світ, і ні від чого незалежної, внутрішньої відкритості третього світу, світу творінь людського розуму».

Карл ПОПЕР. «Незбагненний всесвіт» (Karl POPPER. «L’Univers irresolu», Hermann, 1982 — 1984, pp. 35, 94, 107).

Ілля Пригожин також відкидає детерміністську схему: Лапласів демон, який міг би обчислити всі подробиці наступної еволюції світової системи, — це міф. У наступному тексті лауреат Нобелівської премії з хімії, відповідаючи на запитання, що стосуються новітньої фізики, детермінізму тощо, викладає свої погляди, вводячи поняття так званих «розсіяних структур», що являють собою впорядкованість, створену невпорядкованістю в системах, далеких від рівноваги.

РОЛЬ ВИПАДКОВОСТІ

« — Як можна співвіднести детерміністське бачення світу, властиве класичній науці, з сучасним наступом випадковості?

— Можливо, нам слід насамперед згадати Лапласового демона. Ви знаєте, що якби дати йому всю необхідну інформацію щодо стану динамічної системи, цей демон спроможний обчислити будь-який майбутній чи минулий стан такої системи. Але в тому всесвіті, який описують новітні науки, випадковість відіграє чимдалі більшу роль. Ймовірнісне світобачення спочатку виникло у спробах пояснити на мікроскопічному рівні явище ентропії — я маю на увазі важливу працю Больцмана. Потім пролунав грім квантової механіки: попри численні спроби повер-/327/нутися до детерміністської ортодоксії, ймовірність і далі відіграє там визначальну роль.

Здавалося б, у наших масштабах живих створінь, таких собі макроскопічних аґреґатів, закон великих чисел мав би відновити в правах детерміністську схему. Але ймовірність силоміць проривається навіть у цей світ: саме в цьому проявляється один з аспектів автоструктуризації макроскопічних систем, далеких від рівноваги. До випадковості їх прив’язує розмаїття форм, які розгортають ці механізми структуризації від експерименту до експерименту, незважаючи на суворий контроль за умовами проведення дослідів. Тут уже не йдеться про явища, які можна обчислити за допомогою загальних законів: біля стану рівноваги закони природи універсальні; далеко від цього стану — вони специфічні. Ці «нестабільності» потребують потоку енергії, вони розсіюють енергію. Звідси назва «розсіяні структури», яку я дав цим нестабільностям, що сьогодні вивчаються в численних лабораторіях.

— В серії статей, нещодавно опублікованих у журналі «Дебати» («Le Debat»), жваво обговорюється проблема, як треба розуміти поняття випадковості; чи вона внутрішньо властива природі, чи є просто способом описувати явища?

— Після того, як були сформульовані закони квантової механіки, це питання постійно перебувало в центрі запеклих дискусій. Звичайно, можливо, що спостерігач, який перебуває поза природою, спостерігає інший світ і дає йому детерміністське пояснення. Але це псевдопроблема, бо я вважаю, що наука має справу з моделями реальності, які ми розробляємо, будучи зануреними у світ — а так воно і є насправді. Відкриття, зроблені в цьому сторіччі, від квантової механіки до гідродинамічних нестабільностей, показують, що детерміністські схеми нам недоступні. Сьогоднішні наукові студії орієнтовані на сукупності численних елементів, що підкоряються законам випадковості. Це також має місце у випадку релятивістської космології Гокінґа і при вивченні суспільних комах, де такі обізнані автори, як П.П. Ґрасе або Р. Шовен, наполягають на вирішальній ролі, яку відіграє випадковість у гуртовій поведінці».

Ілля ПРИГОЖИН. «Розмови з третім світом» (Ilya PRIGOGINE. «Entretiens avec Le Monde 3. Idees contemporaines», La Decouverte — «Le Monde», 1984, pp. 61 sq.). /328/

Та хай там як, а в сучасній перспективі треба добре розрізняти неоднакові поняття, які ховаються під поняттям детермінізму. В колективному збірнику «Хаос і детермінізм», де зроблено спробу добутися до коренів детерміністського хаосу і в ориґінальний спосіб прояснити ключове поняття сучасної науки, Амі Даган Дальмедіко, працівник Національного Центру Наукових Досліджень у відділі Історії наук і лектор Політехнічної школи, наголошує на кардинальній відмінності між математичним детермінізмом і передбачуваністю.

МАТЕМАТИЧНИЙ ДЕТЕРМІНІЗМ ЗАКОНІВ, ПЕРЕДБАЧУВАНІСТЬ ФАКТІВ

«Довівши, що ряди, якими описуються закони небесної механіки (ряди, що ними виражені функції, які пов’язують час із розташуванням планет), розходяться, Пуанкаре встановив, що в рамках математично детерміністських відношень завжди будуть непередбачувані події, тому що їх неможливо обчислити.

Сьогодні нам треба рішуче розмежувати поняття, які Лаплас змішував, а саме, поняття детермінізму і передбачуваності. Дехто може подумати, що питання термінології завжди мають вторинний характер; проте всі терміни типу «детермінізм», «передбачуваність», «випадковість», впорядкованість тощо набувають точного значення лише в рамках математичного формалізму, і жодна плідна дискусія не зможе обминути цього етапу. Поняття «динамічної системи» ідеалізує і математично виражає принцип детермінізму: ізольованій системі M відповідає фазовий простір, забезпечений векторним полем, інтеґрація якого дає закон часової еволюції, і якщо X — початковий стан, то існує одна траєкторія або одна еволюція, що виходить із цієї точки. Отже, нам треба з’ясувати, який існує взаємозв’язок між математичним детермінізмом і фізичною детермінацією останньої точки траєкторії (або останнього стану еволюції). Так от, саме цю операцію фізичної детермінації, здійснювану через експериментальну процедуру, через вимірювання або обчислення (неминуче приблизні), принаймні в тих випадках, коли вона можлива, часто й називають «фізичним детермінізмом», і саме вона відповідає тому поняттю, що його сьогодні здебільшого визначають як передбачуваність.

У фізичному плані початковий стан можна визначити лише приблизно, тобто не однією точкою, а невеличкою площиною навкруг цієї точки. /329/ Отже, для того, щоб поняття фізичного детермінізму або передбачуваності мало сенс, треба, щоб траєкторії, які виходять із цієї площини, були стабільними щодо малих завихрень початкових станів. Таким чином, фізичний детермінізм або передбачуваність відповідає властивості стабільності траєкторій динамічної системи, детерміністської в математичному розумінні. Всі концептуальні та експериментальні досягнення науки про хаос навчають нас, що фізичний індетермінізм є цілком сумісний з математичним детермінізмом. Отже, в локальних концептуальних рамках вивчення якоїсь системи, виходячи із заданої теорії, треба проводити чітке розрізнення між математичним детермінізмом, який співвідноситься з математичною структурою диференційних рівнянь або з частковими похідними теорії, і детермінізмом фізичним (тобто детермінізмом експериментального характеру) або передбачуваністю фактів».

Амі ДАГАН ДАЛЬМЕДІКО. «Детермінізм П’єра-Симона Лапласа і детермінізм сьогоднішній» (Amy DAHAN DALMEDICO. «Le determinisme de Pierre-Simon Laplace et le determinism aujourd’hui», in «Chaos et determinisme», Points Sciences-Seuil, 1992, pp. 399 sq.).

Реабілітований час

Але в нашому новому образі всесвіту, створеному завдяки останнім відкриттям та новаторським тенденціям у науці, реабілітовано не тільки невпорядкованість, індетермінізм, а й час.

Як твердить Ілля Пригожин, від часів Ґалілея фізика віддавала перевагу вічності перед часом, до якого у фундаментальних науках завжди ставились як до бідного родича, так наче світ управляється позачасовими законами, що чинять опір феноменологічним описам (тобто описам, які мають стосунок до меж пізнання), що виражають, за самою своєю суттю, часовий вимір і незворотність. «З погляду фундаментальних законів фізики, завтра — це те саме, що вчора. Фундаментальні закони не відрізняють передбачення від ретроспекції. Само собою зрозуміло, що вводять деякі нюанси, додають ті або ті міркування, аби підкреслити, що фундаментальні закони не застосовуються буквально, що треба робити наближен-/330/ня, звідки випливе відмінність між учора й завтра, але істотно фундаментальні закони симетричні в часі» ¹.

¹ І. PRIGOGINE, in «Prospective et Sante», n° 13, p. 41.

Часто вважають, що стрілу часу було введено у фізику з появою термодинаміки, яка датується XIX сторіччям. Але насправді фізика відмовилася від симетрії між минулим і майбутнім уже в XX сторіччі, й сьогодні — як у царині нескінченно малого, так і в сфері нескінченно великого — незворотній час відіграє в цій науці абсолютно вирішальну роль.

Спочатку згадаймо, що айнштайнівська відносність привела нас до необхідності розвінчати абсолютний ньютонівський час, установивши спочатку простір-час, а потім простір-час-матерію: отже час не можна більше розглядати ізольовано (див. вище, с. 108 і далі).

Проте фундаментальні рівняння фізики, чи то йдеться про класичну механіку, чи то про теорію відносності, чи то про квантову механіку, не приписують часові жодного конкретного напрямку: стосовно нього вони зворотні. Ці рівняння, особливо у квантовій механіці, дозволяють передбачати експериментальні результати з великою точністю і тому, як здається, відбивають «реальність». Проте на макроскопічному рівні відзначають «часову незворотність», яка, наприклад, виявляє себе через зростання ентропії в ізольованих системах. Спроби розв’язати цей парадокс сьогодні не дали бажаних результатів, і він став ареною суперечки двох наукових шкіл.

Перша вбачає у видимій незворотності часу результат недосконалості нашого знання про всесвіт. Саме в цьому річищі думки Пуанкаре довів, наприклад, що всяка система після достатньо довгого проміжку часу повертається як завгодно близько до свого первісного стану. За цих умов час видається зворотним.

Друга школа прагне довести, що зворотні детерміністські рівняння насправді описують усесвіт, еволюція якого суттєво незворотна. Одним з провідників цієї школи є Пригожин. У його спільній з І. Стенджерз праці «Між Часом і вічністю» добре описано різні можливі кути атаки, що стосуються можливості ввести часову незворотність у фундаментальні рівняння. Наслідки такого вве-/331/дення незначні й не позначаються на експериментальних даних: цим і пояснюється видимо зворотний характер рівнянь ¹.

¹ Не треба змішувати це дослідження істотної незворотності з результатами, добутими в хаотичних системах (див. вище). В межах цих останніх ми справді приходимо до фізичної незворотності: поза певним часом передбачення стану системи стає неможливим, як і знання про її минуле; такі системи не мають пам’яті, що надає їм незворотного вигляду. Дві точки, на початку сусідні, віддаляються до нескінченності. Проте тут немає суперечності з теоремою Пуанкаре, бо час, на межі якого хаотична система стає непередбачуваною, набагато коротший за час Пуанкаре (який, мабуть, значно довший за вік усесвіту). В таких системах (як уже зазначалося) ми маємо «іллеґітимну презентацію» фізики в тому вигляді, в якому вона доступна для людини.

Ілля Пригожин цікавиться «розсіяними» системами, які ми ототожнюємо із системами, далекими від рівноваги. Ці системи містять у собі нелінійності, а декотрі з них нестабільні (як системи хаотичні). Саме ці характеристики дозволяють зрозуміти появу часової незворотності.

На мікроскопічному рівні (у сфері нескінченно малого) Пригожин звертає увагу на появу нестабільних частинок, що прагнуть до рівноваги через незворотні процеси. Та сама проблематика виникає у зв’язку з нескінченно великим, адже всесвіт являє собою еволюційну сукупність у процесі розширення. Таким чином, час укорінюється також у космологічну сферу тією мірою, якою всесвіт виступає як продукт первісного ентропічного вибуху.

Теорія Великого Вибуху (Big Bang), наділяючи Всесвіт походженням і віком, вводить стрілу часу в лоно космологічного знання. Згадаймо, що Великим Вибухом (Big Bang) називають той первісний вибух, який характеризує модель еволюції всесвіту (див. с. 333).

Яка розбіжність між усталеними істинами класичної фізики і сучасних наук! Перша відкидає час і становлення і залишається вірна образові незрушного всесвіту. Людина науки, такий собі філософ-платонік, прагне до умоглядних і вічних сутностей. І навпаки, сучасний краєвид дає нам змогу бачити незворотність і смерть речей. Галактики народжуються і вмирають, планетарні системи видаються приреченими на розпад. «Отже, незворотний час сьогодні проник на всі рівні фізики і дає змогу передбачити можливість /332/ нової і чітко означеної зв’язності навколо того становлення, що його вчорашня фізика розглядала як перешкоду» ¹.

¹ І. PRIGOGINE, І. STENGERS. «Entre le Temps et l’eternite», Fayard, p. 15.

Наступний текст, що є уривком з «Між Часом і вічністю», показує, що фізика нашого часу відкидає платонівське протиставлення між інтелігібельною реальністю і змінами, закарбованими у видимість.

ЧАС І ВІЧНІСТЬ

«Істина чужа часові становлення. Щоб змогти споглядати її, душа, невільниця тіла, відчуттів, видимостей, повинна визволитися з пут, які її обплутують. Людина науки повинна позбутися свого інтересу до оманливого й мінливого світу, щоб досягти справді інтелектуального знання. Ці порушені ще Платоном теми ми можемо знайти в експліцитному вигляді в текстах Айнштайна. Але вони так само закарбовані в лоно фізики, де виступають у традиційно підтверджених протиставленнях між «фундаментальними» законами, які описують об’єктивну вічність світу, й «феноменологічними описами», незворотними й імовірнісними, що відповідають практичним межам людського знання. Тут ми спостерігаємо дивне явище: наука, яка має символізувати розрив з колишніми уявленнями про цінність і значення, відкрите, експериментальне дослідження світу феноменів, віднаходить певну форму радикального [...] платонізму [...].

Отже, у світі, дедалі більше позначуваному тривогами історії, класична фізика і далі дотримувалася ідеалу цієї вічності, цього незмінно повторюваного руху, який в уявленні стародавніх греків надавав божественного характеру небесному світові.

[...] Віднині незворотність очищено від неґативних конотацій, успадкованих від фізики XIX сторіччя, в лоні якої другий закон термодинаміки обмежився тим, що проголосив неспроможність людини підкорити фізико-хімічні процеси принципові достатньої раціональності. Різниця між тим, що попереду, й тим, що позаду, спочатку утвердилася у фізиці як вада, як відступ від ідеалу. В космологічній концепції Больцмана цей відступ був ототожнений із самим існуванням Усесвіту: його сприймали як доказ шляхом абсурду тієї істини, що ані наше знання, ані наше існування не можна збагнути поза принципом незворотності, у світі, керованому /333/ лише достатнім раціональним розумом. Сьогодні незворотність більше не означає відступу від ідеалу, вона означає процес становлення, тією мірою, якою передбачає його стріла часу, тією мірою, якою його не можна зрозуміти через зворотну рівність причини та наслідку, вона, навпаки, приводить нас до висновку, що ті ситуації, в яких ідеал цієї рівності допоміг фізиці домогтися її перших успіхів, були винятковими.

Питання «чому скорше щось існує, аніж нічого не існує» завжди вважали передусім філософським питанням. Можна було б сказати, що сьогоднішня фізика має засоби відповісти на нього. Проте насправді це питання — у філософському розумінні — змістилося. Його можна сформулювати так: «Чому існує стріла часу?» Бо в кінці шляху, на якому зламалося стільки ідеалів вічності, на якому незворотне становлення на всіх рівнях замінило перманентність, стріла часу нав’язує себе як нове уявлення про вічність. Адже саме на неї, яку колись сприймали лише у відношенні до приблизного характеру наших знань, ми тепер дивимося як на умову — причому сама вона нічим не зумовлена — існування всіх об’єктів фізики, від атома водню до Всесвіту в цілому. Саме вона дозволяє нам думати про єдність між численними потоками часу, які складають наш Всесвіт, між процесами, що поділяють одне майбутнє, а може, навіть і між самими Всесвітами, нескінченну послідовність яких ми сьогодні здатні собі уявити.

Отже, ми сказали, що сьогодні фізика відкрила нову зв’язність. І, можливо, найліпшим символом цієї зв’язності буде той факт, що біля самих коренів Усесвіту вона, цілком несподівано для самої себе, знайшла собі новий об’єкт: істотну різницю між минулим і майбутнім, без якої ми неспроможні ані мислити, ані розмовляти, ані діяти.

Цебто протиставлення між часом і вічністю, яке з давніх-давен зробило з фізики спадкоємицю платонівського протиставлення між інтелігібельною реальністю, об’єктом інтелектуального пізнання, і мінливими видимостями, що цікавлять чуттєве пізнання, сьогодні втратило свій статичний та ієрархічний характер. Воно перейшло в творчу напругу між сьогоднішньою фізикою і тим духовним спадком, який її визначив і який вона наново визначила у свою чергу».

Ілля ПРИГОЖИН, Ізабелла СТЕНДЖЕРЗ.«Між Часом і вічністю» (Ilya PRIGOGINE, Isabelle STENGERS. «Entre le Temps et l’eternite», Fayard, 1988, pp. 171 — 172, 190 — 191). /334/

Кілька головних ідей та напрямків наукового пошуку у фізиці

Струси, які розхитують фізику від початку нашого сторіччя, спричинили, крім головних осей активності, про які ми щойно говорили, чимало цікавих напрямків досліджень, де усталені ідеї зазнають істотних модифікацій.

За останні кілька десятиріч швидко розвивалися новітні уявлення про Всесвіт: теорія Великого Вибуху, дискусії про природу «порожнечі», перехід від фундаментально класичного опису реальності до опису суто квантового — ось три надзвичайно важливі аспекти повсякденної діяльності сучасних фізиків-теоретиків.

Але в спільноті дослідників виникають і інші рухи, що виражають різні напрямки «наукової психології»: тут варто згадати про могутню тенденцію до уніфікації теорій, про відмову від мети добути абсолютне й остаточне знання, про інтерес до наук, що цікавляться вкрай заплутаними та хаотичними явищами повсякдення.

Теорія «Великого Вибуху»

Теорія Великого Вибуху, сьогодні загальноприйнята, принаймні в її основах, стверджує, що Всесвіт утворився внаслідок ґрандіозного вибуху. Тому Всесвіт перебуває в стані безперервного розширення. Ця теорія, породжена загальною теорією відносності та квантовою теорією, пропонує нам кілька важливих ідей:

а) згідно з нею, Всесвіт має початок;

б) він має також автентичну історію (одним із філософських тлумачень якої є «антропологічний принцип»: опис Усесвіту має неодмінно приводити до появи людини);

в) Всесвіт, не будучи дослідним полем у точному розумінні, виступає, проте, як лабораторія, де можна перевіряти слушність гіпотез квантової теорії і теорії відносності.

г) стан Усесвіту в перші моменти по його виникненні можна відтворити, якщо дослідник зуміє за допомогою дуже потужних інструментів (великих прискорювачів частинок) забезпечити необхідні енергетичні умови. Це наслідок одного з варіантів співвідношення невизначеностей Гайзенберга, того, який пов’язує енергію з часом. /335/

Природа «порожнечі»

Квантова теорія трансформувала також наше уявлення про «порожнечу». Тоді як у класичних теоріях порожнеча означає відсутність матерії, квантова теорія твердить, що там присутня мінімальна залишкова енергія; тому в цій порожнечі безперервно утворюються відповідними парами частинки матерії і антиматерії, які, само собою зрозуміло, негайно зникають. Ці «флуктуації вакууму» дозволяють пояснити певні фундаментальні явища квантової теорії. Отже, віднині треба розрізняти «порожнечу» фізиків, яка наповнена потенційними можливостями, і «небуття» філософів.

До тріумфу квантового опису світу

Фізики, які працюють у галузі квантової теорії, на самому початку намагалися формулювати її, виходячи з понять класичної теорії; знадобився часовий проміжок тривалістю майже в усе двадцяте сторіччя, щоби відбувся поворот на сто вісімдесят градусів: тепер за основи й підвалини правлять поняття квантової теорії, а ідеї, які вийшли з надр класичної фізики (поняття про незнищенну частинку, про траєкторію тощо), відкинуто. Тепер проблема полягає в тому, щоб обґрунтувати перехід від концептуальних основ квантової фізики до понять фізики класичної. Йдеться про дуже істотний поворот думки: класичне уявлення про Всесвіт тепер бачитиметься як наближення до його квантової картини, яка і є єдиною реальністю, подібно до того, як ньютонівська механіка являє собою наближення до механіки релятивістської. Проблема такого переходу ще не розв’язана, але здається, що «поведінка систем відбувається за квантовими законами, коли вони ізольовані, й за класичними — коли вони взаємодіють зі своїм оточенням. [...] Класичний вигляд світу є наслідком не масштабу розглядуваних систем, а неминучого обмеження величин, які можуть бути піддані виміру» ¹.

¹ Н. ZWIRN. «Du quantiquc au classique», in «Pour la Science», n° 182 decembre 1992, p. 38.

Наводимо текст Жана-Марка Леві-Леблона. Це уривок із колективної праці «Простір і час сьогодні», в якому цей фізик із університету Ніцци розглядає проблему взаємовідносин між класичною очевидністю і квантовою теорією. Ми побачимо, як міня-/336/лося ставлення до цієї теми протягом XX сторіччя. Усе опирається, в кінцевому підсумку, на квантову теорію, і класичні очевидності відсилаються до неї.

КЛАСИЧНА ТЕОРІЯ МАЄ БУТИ ОБҐРУНТОВАНА КВАНТОВОЮ ТЕОРІЄЮ

«Якби хтось мені сказав: «Я залишаюся переконаний, що під квантовою теорією, такою, якою вона є сьогодні, ховається інша теорія, набагато класичніша за своєю природою, де електрон має щось на зразок точного місця розташування, і я б’юся об заклад, що десь через півсотні років ця теорія стане загальновизнаною», то я зміг би тільки прийняти його виклик і побитися з ним об заклад, але я не зміг би довести, що він помиляється. Натомість я можу довести, що теорія, про яку він мріє, була б по-диявольському хитромудра, бо їй довелося б підлагоджуватися під квантову теорію з великою точністю. Тому що — і це фундаментальна істина — квантова теорія сьогодні пояснює незліченну кількість феноменів і забезпечує надзвичайно міцну зв’язність їхнього витлумачення. І, зрештою, досі ми спостерігали в науці, і не тільки в науці, що загальний рух ідей ніколи не завертав назад (хоча, знову, — це не доказ). Коли вчені зустрічаються з концептуальною трудністю, що примушує вводити нові ідеї, які руйнують усталену систему, то завжди існує тенденція протягом певного часу сподіватися, що йдеться тільки про тимчасовий етап, що згодом можна буде повернутися до старих добрих ідей. Але, бажаючи того чи не бажаючи, ми уже втекли далеко вперед і цілком змінили свою концепцію світу. До того ж очевидно, що всі фізики нинішніх ґенерацій мають справу з концептуальними проблемами зовсім іншого виду, аніж ті, що п’ятдесят чи шістдесят років потому постали перед ученими, які створили квантову теорію. І, звичайно ж, ці отці-фундатори були виховані в іншій традиції. Сьогодні, парадоксальним чином, ситуація обернулася на сто вісімдесят градусів, цебто найбільша трудність для сучасних теоретиків квантової фізики полягає не в тому, щоби зрозуміти квантову фізику, а в тому, щоби зрозуміти фізику класичну! Поясню свою точку зору. Для де Бройля, для Шрединґера, для Айнштайна було дуже важко зрозуміти, як поводяться електрони, адже тодішні ідеї опиралися на узвичаєну експериментальну практику, яка підтверджувала, що існують кулі, планети, об’єкти, до яких ми звикли. Для квантового фізика, який щодня спостерігає в лабораторії «повсюдну» поведінку електронів, нейтронів та інших квантових об’єктів, /337/ навпаки, важко зрозуміти, чому невеличка кулька, яка, зрештою, складається з електронів, протонів, нейтронів, поводиться зовсім інакше, аніж її складові. Чому існують класичні видимості, тоді як вони засновані на квантовій теорії, що має зовсім іншу природу? Тут справді існує серйозна проблема, причому проблема не лише філософська: це фізична проблема, яка ще далебі повністю не розв’язана. Але ви бачите, що напрямок пошуків змінився на протилежний. Тепер учені просуваються не від класичної теорії до квантової, а навпаки, від квантової до класичної. Трудність полягає в тому, щоб зрозуміти, чому класична теорія спроможна адекватно пояснювати певні явища».

Жан-Марк ЛЕВІ-ЛЕБЛОН. «Простір, час і кванти» (Jean-Marc LEVILEBLON. «L’Espace, le temps et les quantons», in «L’Espace et le temps aujourd’hui», Points Sciences-Seuil, 1983, pp. 80 sq.).

Прагнення до уніфікацїі

Наука розвивається під тиском постійної потреби до уніфікації. Ця дуже дивна потреба особливо гостро відчувається в нашому сторіччі, як те засвідчує Гайдеґер, наприклад, тоді, коли він говорить, цитуючи слова Гайзенберга, що сучасна фізика хотіла б відкрити «таке єдине фундаментальне рівняння, з якого виводилися б усі властивості всіх елементарних частинок, а отже й загальна поведінка матерії» ¹. Ця потреба, наприклад, виявляє себе у фізиці елементарних частинок, де докладаються величезні зусилля для об’єднання різних теорій, що описують сили взаємодії між частинками, з одного боку, і між цими силами та силами гравітації — з другого. Ці зусилля, так би мовити, мають метафізичну природу: вони опираються не стільки на вихідні дані, скільки на потреби синтезу, що виходить із раціонального розуму. Проте відкриття того факту, що існував початок Усесвіту, початок, що відповідає радикальній недиференційованості, виправдовує ці пошуки єдності і наділяє «науковим» змістом суто метафізичне дослідження.

¹ «Essais et conferences», NRF-Gallimard, p. 67. Гайдеґер наводить тут формулу Гайзенберга з «Фундаментальних проблем сучасної атомної фізики». /338/

Завдання уніфікації поширюється й на космологію, біологію тощо, адже властивості мікрофізичних об’єктів пояснюють, значною мірою, функціонування Всесвіту, а отже, рівнозначно, й поведінку живої матерії.

Ось текст Жана-П’єра Батона і Жіля Коена-Тануджі — уривок із книжки «Обрій елементарних частинок», у якому два фізики описують зусилля, спрямовані на пошуки уніфікації, та ставки, які робляться в цій грі.

УНІФІКАЦІЯ ПРИРОДНИЧИХ НАУК

«Тоді як до самого початку XX сторіччя різні наукові дисципліни розвивалися практично без взаємообміну між ними — і справді, що спільного між біологією і фізикою, історичною методологією і хімією? — то сьогодні ми спостерігаємо зовсім іншу картину. Відбувається взаємопроникнення в усіх галузях наукового пошуку. Кінцева мета такого взаємопроникнення полягає в тому, щоб усяке відкриття у всесвіті безконечно малого прямо впливало на наші знання про безконечно велике, про походження і долю нашого Всесвіту. В плані цієї методики, статистичні дослідження — одна з ключових процедур, використовуваних у сфері безконечно складного, — стають не менш істотними в біології, ніж у фізиці елементарних частинок Наше прагнення осягнути глобальність безконечно великого, розмаїття безконечно складного і елементарність безконечно малого утворює одне й нерозривне ціле. Одні й ті самі взаємодії пов’язують між собою всі структури, ті самі, які спричиняють їхнє виникнення, ті самі, які спричиняють їхнє зникнення. Розширення обріїв нашого знання — це справа всіх дисциплін, а отже, жодної зокрема. Сен-Жон Перс добре це розумів: «До тих обріїв, куди наука відсуває свої кордони, витягнутих, мов тятива натягнутого лука, добігає зграя мисливських хортів поета».

Ставки в цій грі настільки великі, що кожен крок уперед вимагає застосування всіх технічних засобів, усіх фінансових і людських ресурсів. Можливості створення нових молекул в умовах невагомості на штучних супутниках Землі зв’язують дослідників космічного простору з біологами. Досягнення в галузі медицини, безперервно подовжуючи тривалість життя, призводять до важливих соціальних та політичних наслідків. І, нарешті, економічні та стратегічні ресурси наших суспільств видозмі-/339/нюються завдяки величезним запасам енергії, що вивільняється з атомних ядер».

Жан-П’єр БАТОН і Жіль КОЕН-ТАНУДЖІ. «Обрій елементарних частинок» (Jean-Pierre BATON et Gilles COHEN-TANNOUDJI. «L’horizon des particules», Gallimard, 1989, pp. 38 sq.).

Науковий обрій

Наука відмовилася від ідеї, що вона ось-ось дійде до свого завершення, — ідеї, яка була в моді наприкінці минулого сторіччя; існування меж пізнанню, з одного боку, відкриття складності Всесвіту, з другого, привели вчених до висновку, що знання певної епохи виявляються в загальному випадку тимчасовими й дуже приблизними. Поняття кінцевої мети науки (майже досягнутої) відтоді поступилося місцем уявленню про обрій, тобто поняттю мети відносної: в будь-який момент ми маємо лише «обрій» знань, за яким існує дальший обрій, куди ми дійдемо в процесі еволюції своїх наук, і так далі — до безконечності. Обрій визначається як сукупність ідей, концепцій тощо, на які ми можемо посилатися — і то незалежно від будь-яких міркувань повсякденної практики ¹.

¹ Отже, легко зрозуміти, що образ обрію тут ужито не для того, щоб пробудити в уяві ідею межі, а навпаки, ідею нескінченно рецесивної далечини, за своїм визначенням, недосяжної для дії, хоча вона може споглядатися думкою (Bernard d’ESPAGNAT. «Penser La Science», la Bibliothèque Gauthier-Villars-Dunod, 1990, p. 217, (note).

Інтерес до невпорядкованості, складності тощо — форма нігілізму?

Можна запитати себе, які причини спонукали наукову спільноту виявляти таку посилену цікавість до понять із такою неґативною, на перший погляд, концепцією. Не доводиться сумніватися, що передусім учені прагнуть пізнати природу реального, бо саме таку мету ставлять перед собою, за своїм визначенням, усі емпіричні науки. А потужні знаряддя обчислень, які дозво-/340/ляють практично досліджувати хаотичні явища, з’явилися зовсім недавно. Але чи не слід нам також розглядати цей інтерес до невпорядкованості як систематичне вираження сумніву до цінностей колишнього порядку класичної фізики, як одну з форм нігілізму? Чимало фізиків полишають ґрандіозні описи впорядкованого космосу, щоб присвятити себе вивченню повсякденних подій у їхньому заплутаному, неточному, нереґулярному і невпорядкованому вигляді. Тобто вони обирають собі предмет досліджень, користуючись критерієм «неґативний», той, який треба відкинути, той самий, що його Попер визначив як демаркаційну лінію між наукою і псевдонаукою. Якщо Ніцше створив психологію метафізики і знання, то після нього можна спробувати пояснити і чітко визначити психологію наукового пошуку.

Підсумки. Агонія платонізму?

Недавні здобутки наукових досліджень свідчать у наші дні про зміщення перспектив і вирішальні зміни. Коли випадковість привертає до себе увагу, коли розповсюджується ідея хаотичних еволюцій, то хіба давнє бачення, пов’язане з платонічним порядком, не переживає агонії? Отже ми спостерігаємо, як відступають метафізичні постулати Платона, тема впорядкованих сутностей, обміркованих і продуманих Богом. Реабілітуючи хаос, сучасна фізика наближається до Геракліта, але далеко відходить від Платона. Вона цікавиться первісним кипінням і первісним вогнем, цікавиться розпадом, що мислиться як інфраструктура речей. Будучи далеким від інтелігібельних ідей, новий підхід до вивчення природи звертає головну увагу не на досконалий порядок, а на структури набагато слабші або турбулентніші. Едгар Морен, П’єр Тюїльє та багато інших епістемологіє наголошують на цьому «реванші бога Хаоса», на цій турбулентності, властивій самій суті реальності.

В наступному тексті П’єр Тюїльє пише про агонію платонізму: тут ідеться про нове світобачення. XX сторіччя змінилося не тільки в тому, що засвоїло інший метод, а й у тому, що створило нову філософію і нові концепції. Математика, фізика, наука про життя й суспільство були підхоплені тим самим епістемологічним потоком і розколюються від тих самих внутрішніх потрясінь. /341/

ДАЛЕКО ВІД СУТНОСТЕЙ, УПОРЯДКОВАНИХ ПЛАТОНОМ

«Математики і фізики здавна взяли собі за звичку скрізь дошукуватися порядку. Орієнтуючись на Грандіозну модель астрономії, вони більш або менш свідомо засвоїли метафізичні постулати Платона: справжня реальність — це та, яку становлять упорядковані форми, задумані Богом. Вони добре знали, що навкруг і в самій середині порядку, встановленого наукою, існує безліч невпорядкованостей. Але вважалося, що та невпорядкованість не варта того, щоби бути об’єктом вивчення справжньої науки. Він указував на межі пізнання; він виступав таким собі різновидом чорного тла, яке «благородна» фізика не в спромозі була освітити. В наші дні маємо зовсім іншу ситуацію. Чи то йдеться про невпорядкований матеріал, чи про турбулентні процеси, хаос цілком і повністю визнається вартим уваги і гідним вивчення. Шукачі-дослідники (користуючись термінологією Пуанкаре) намагаються змоделювати все те химерне й дивне, що він містить у собі. І роблять це з такою ретельністю, про яку Максвелл не смів і мріяти.

В цьому розумінні ми маємо «науку про невпорядкованість». Було б, безперечно, неадекватним сказати, що ця наука самим фактом свого існування усуває невпорядкованість, яку вона вивчає. Саме тут ми бачимо велику різницю між наукою сучасною і наукою платонівського зразка. Ця остання, наприклад, спостерігала в небі явища, які не описувалися її законами. Вона вивчала їх і вигадувала для них нові «закони»; потім робила висновок, що спостережена невпорядкованість була тільки видимою. Сучасний фізик ставиться до хаотичних явищ зовсім інакше. Навіть коли йому вдається знайти задовільний алгоритм, він не твердить, що хаос був тільки видимим. Висловлюючись набагато простіше, він констатує, що йому вдалося створити ефективну (або майже ефективну) теоретичну модель цього хаосу.

У філософському плані тут важливо відзначити ще один пункт: порядок більше не розглядається як реальність, котра існує по праву і котру вчений ставить собі на меті віднайти. Насправді ця ідея не зовсім нова, але тут вона набирає особливої сили. Виявляється, що досконалий порядок не існує! І він не тільки не існує в матеріальному світі (про це знав і Платон), а не існує ніде як первісна реальність (більш чи менш божественна), існування якої буцімто повинен постулювати фізик. Усі явища, у певному масштабі, є невпорядкованими, нереґулярними, незвідними до чистих форм. І самі ж таки закони, які нібито ними управляють, не мають того славного статусу, що його /342/ їм надавала класична фізика. А щодо невпорядкованості, то вона не тільки первісна, а й всюдисуща. Найдосконаліший із законів — це тільки наближення, структура набагато вразливіша, аніж її вважали послідовники Платона. Вони гадали, що їхнім завданням було віднайти реальну впорядкованість поза видимою невпорядкованістю. Але нині робляться спроби поставити це висловлювання з ніг на голову: «наука невпорядкованості» віднаходить реальну невпорядкованість поза видимою впорядкованістю.

Варто зауважити, що цю ідею вчені не завжди визнають у її повному обсязі. Наприклад, відзначимо той істотний факт, що існують неабиякі розбіжності у визначеннях «хаосу», коливаючись від «хаотичного порядку» до «детерміністичного хаосу». Але тенденція до реабілітації хаосу простежується цілком виразно.

Ми спостерігаємо смерть або принаймні агонію Платона... Правда, ще матеріалісти Епікур та Лукрецій намагалися вкоротити йому віку. Його релігії космічного порядку вони протиставили бачення Природи, що не підкорялася жодному принципу впорядкування; для них не існувало нічого, крім атомів, які літали в порожнечі. Слабким пунктом цієї філософії, на думку сучасних фізиків, було те, що вони вихваляли нематематичну науку. Отже, платонізм здобув тріумф: усі успіхи математичної фізики, здавалося, підтримували його життєздатність. Найглибшим парадоксом «науки невпорядкованості» є те, що вона обернула проти старого Вчителя його власну зброю.

Математизуючи не тільки мікроскопічний хаос, а й хаос макроскопічний і навіть хаос небесний, вона створила образ Усесвіту, в якому для Деміурга не лишилося ролі. Математика залишається, але вона перевдяглася в «хаотичні» форми. В безлічі своїх подоб вона тепер думає тільки про те, як їй краще імітувати бога Хаоса. Звичайно, численні галузі науки зберегли класичний світогляд. Але божественний космос перебуває під серйозною загрозою. Оскільки люди завжди будують своє знання за своїм образом і подобою, було б цікаво дослідити антропологічні підвалини «наукової невпорядкованості». Та це вже інша історія».

П’єр ТЮЇЛЬЄ. «Реванш бога Хаоса». (Pierre THUILLIER. «La revanche du dieu Chaos», in «La Recherche — La Science du desordre», n 232, mai 1991, pp. 551 sq.). /343/