Б. Кузнецов - Современная наука и философия: Пути фундаментальных исследований и перспективы философии

Что застает в науке XXI век? Об этом трудно сказать – развитие науки приобрело такую стремительность, что за оставшиеся два десятилетия может произойти много неожиданного. Но кое-что можно сказать с большой достоверностью.

Как уже говорилось, XX век застал науку в виде стройного здания, претендующего на длительное сохранение без дальнейших перестроек. XXI век застанет науку далеко не в столь законченном и стройном виде. Здесь мы подходим, быть может, к самой важной особенности науки нашего века.

В начале столетия наука нашла для своего здания не только новые свободные площадки и не только методы перестройки старых сооружений, но и более глубокий и прочный фундамент. Но оказалось, что под этим новым фундаментом скрывается еще один. И по-видимому, отныне нельзя было строить только вверх, воздвигая все новые этажи. Наука должна была все более опускаться вниз, ко все более глубоким фундаментальным основаниям. И вот эти, очевидно, бесконечные поиски все более глубокого и прочного фундамента и встретит XXI век.

В самом деле, в течение XX века наука раздвинула мироздание вширь. Новая астрономическая революция позволила узнать много совершенно неожиданного о галактиках, находящихся от нас на расстояниях в миллиарды световых лет. Но дело не в этих масштабах. Мы знаем, что структура и эволюция Вселенной не могут быть познаны без дальнейшего коренного фундаментального преобразования основных физических принципов, основных принципов математики, без преобразования самой логики. Они не могут быть познаны и без нового представления об элементарных частицах. И здесь пафос современной науки не в том, что мы изучаем процессы в областях порядка 10^-15 см и 10^-25 сек., а в том, что здесь кончается путь, которым наука шла до сих пор, когда природу тела объясняли ссылкой на его внутреннюю структуру, на расположение и движение меньших частиц, входящих в его состав.

Мы теперь знаем о возможности существования малой частицы, состоящей из более крупных. Это совершенно парадоксальное для классической науки утверждение представляется весьма вероятным. Крупные частицы могут так сильно взаимодействовать одна с другой, что их совокупная масса уменьшится, и в результате перед нами окажется частица с очень малой массой, близкой к нулю. Появляется представление о частице, составленной из очень больших масс. Трудно сказать, к чему приведет развитие подобных идей. Но они иллюстрируют однозначный и достоверный прогноз: XXI век застанет в науке начавшийся процесс непрерывных поисков новых фундаментальных принципов. В этом великий вклад науки нашего века в историю цивилизации. Теперь уже покончено с представлением о неподвижном фундаменте науки, на котором меняется лишь надстройка. В современнои науке ремонт и расширение надстроек неотделимы от возведения нового фундамента.

В 20– 30-е годы нашего столетия часто говорили о более глубоком воздействии квантовых идей, о более радикальном характере выводов из принципа неопределенности и из квантовой механики в целом по сравнению с выводами из теории относительности. Наблюдая развитие релятивистских и квантовых идей во второй половине столетия, можно убедиться в неправильности самого противопоставления итогов развития двух важнейших направлений современной физической мысли. Их философские итоги – одни и те же, причем не в смысле совпадения, а в ином, более глубоком смысле. Уже отмечалось, что философское обобщение достижений неклассической науки совпадает по своему направлению с наиболее характерной тенденцией второй половины XX века – превращением релятивистских и квантовых идей в нечто единое, в единую теорию мегамира и микромира. Другими словами, объектом философского обобщения – и чем дальше, тем больше – становится неклассическая наука как нечто целое.

Поэтому для философии важен анализ теории относительности как концепции, характеризующей не только свой непосредственный объект – движение, сопоставимое по скорости со скоростью света, – но в определенной степени и развитие науки в целом. Попробуем проследить те идейно-методологические и экспериментальные резонансы теории относительности, которые преобразуют науку XX века.

Прежде всего отметим, что эта теория сообщила всей пауке XX века более высокий динамизм. Она явилась первой универсальной физической концепцией, которая с самого начала устами своего творца объявила о своем неокончательном характере. Она посягнула на такие фундаментальные принципы физики, которые не могли быть поколеблены без принципиального отказа от всяческих догматических абсолютов, в частности от представления об абсолютной законченности самой теории относительности.

Далее, теория относительности дала толчок пространственно-временному представлению, общему для всей неклассической науки. Такое представление в своем развитии связано с атомистической природой пространственно-временных соотношений и с распространением и модификацией их на иные области помимо макроскопического движения со скоростями, сопоставимыми со скоростью света.

Прежде чем перейти к такой модификации пространственно-временного представления, несколько слов о нем как о центральной идее теории относительности. В 1908 году в работах Г. Минковского теория относительности была изложена в форме псевдоевклидовых геометрических соотношений четырехмерного пространственно-временного мира. В такой форме специальная теория относительности получила дополнительные возможности развития, облегчавшие систематическое построение релятивистской механики и электродинамики и последующий переход к более общей теории, включающей и гравитационное поле.

Г. Минковский ввел понятия четырехмерной пространственно-временной «мировой точки», «мировой линии», «мира» и показал, что соотношения теории относительности могут быть представлены в виде геометрических соотношений, аналогичных евклидовым, если помимо пространственных координат (х, у, z) ввести четвертую координату – время, измеренное особыми единицами. При этом получается четырехмерная псевдоевклидова геометрия, отличающаяся от обычной евклидовой числом измерений и тем, что четвертая координата не является пространственной.

При всем значении этих понятий они не изменили физического смысла теории относительности. Физическая идея четырехмерной геометрии – представление о связи пространства и времени – содержалась, по существу, уже в первой статье А. Эйнштейна о теории относительности. Речь идет не о тривиальной констатации того, что реальный мир существует в пространстве и во времени. В теории относительности содержалось другое утверждение.