Е. Дубровский - Разум побеждает: Рассказывают ученые

Наиболее общей и самой главной причиной кризиса физики, указывал В. И. Ленин, было незнание физиками диалектики. Дело в том, что господствовавшие тогда в среде естествоиспытателей метафизические взгляды на мир пришли в явное противоречие с фактами. При помощи старых, метафизических понятий уже нельзя было объяснять новые открытия. Отсюда появилось сомнение не только в реальности обнаруженных объектов и процессов (например, в реальности электрона и изменения его массы), но и в реальном существовании самой материи.

Кризис в физике был вызван также некоторыми частными причинами. Первой такой причиной была математизация физики. Математика — сильнейшее оружие науки. Но до того времени естествоиспытатели имели в своих лабораториях дело с предметами, качественные особенности которых можно было непосредственно ощущать. Математика же — наука абстрактная. Она отвлекается от качественных характеристик вещей. Применение в физике математических расчетов создавало впечатление, что эта наука как бы «оторвалась» от конкретных тел, «ушла» от них в область сплошных абстракций. Причем сами абстракции рассматривались как сфера «чистой» мысли.

Второй частной причиной, породившей «физический» идеализм и вызвавшей кризис в физике, было неверное истолкование принципа релятивизма (относительности).

Во-первых, те открытия, о которых мы говорили, привели к выводу об относительности прежних физических истин, в том числе истин, считавшихся ранее бесспорными и незыблемыми. При непонимании диалектики такой вывод мог привести к идеализму. Естествоиспытатели стали отрицать существование истин, определяемых действительными свойствами материи. Отсюда возникла тенденция к агностицизму.

Во-вторых, действительно существующая релятивность (относительность) материальных процессов связывалась в умах естествоиспытателей с присутствием наблюдателя (иначе говоря, считалось, что такие явления относительны, только когда есть кто-то определенный, их наблюдающий, относительны по отношению к нему). Отсюда появилась тенденция к субъективному идеализму, с точки зрения которого реальный процесс полностью зависит от наблюдающего субъекта.

У кризиса в физике была еще одна причина. Он разразился на рубеже XIX–XX столетий, когда капитализм перерос в свою высшую, монополистическую стадию. Господствующей идеологией, оказывающей постоянное давление на умы ученых, в капиталистически развитых странах становится идеология империалистической буржуазии. Находясь под влиянием этой идеологии, некоторые естествоиспытатели стали предвзято относиться к материализму, стремились сопровождать свои исследования идеалистическими выводами.

Полное преодоление этого кризиса возможно было лишь на основе применения естествоиспытателями диалектико-материалистического метода единственного метода, направленного на действительно научное познание и преобразование материального мира. «Материалистический основной дух физики, как и всего современного естествознания, — писал В. И. Ленин, — победит все и всяческие кризисы, но только с непременной заменой материализма метафизического материализмом диалектическим» [7] В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 18, стр. 324 .

До сих пор мы говорили о том, что философское понятие материи нельзя смешивать с естественнонаучными знаниями свойств и строения материи. С другой стороны, эти последние ни в коем случае нельзя рассматривать вне философского понимания материи, в отрыве от него. Естественнонаучные знания о материи обогащают и конкретизируют философское понятие о ней. Философское же понятие материи дает естествоиспытателю определенную методологическую установку, утверждает независимость существования материальных объектов от исследующего их ученого, познаваемость этих объектов и возможность практического использования их свойств. Разработка философских проблем естествознания позволяет успешно решить задачи, которые ставятся отдельными науками.

Данные современной науки блестяще подтверждают выводы В. И. Ленина, сделанные 70 лет назад. И чем глубже в тайны природы проникает физика, тем яснее становится неопровержимость и философская всеобщность этих ленинских положений.

Что же мы знаем сегодня о строении материи?

Исходя из данных современной науки, можно заключить, что в материальном мире имеются особые большие области организации материи: макромир (наш мир, мир привычных нам величин), микромир (мир чрезвычайно малых частиц), мегамир (большой мир, или мир гигантских величин). Каждая из них включает в себя определенные уровни организации материи. Например, в микромире следует особо выделить уровень элементарных частиц.

Различные «области» материального мира изучены людьми неодинаково. Человек сам принадлежит к миру макроскопических объектов, и вполне естественно, что именно макромир изучен лучше всего. Вместе с тем в наши дни буквально все знают, что мельчайшей частицей вещества является молекула, а наименьшей частицей химического элемента, обладающей его химическими свойствами, — атом. Химические же элементы образуют все простые и сложные вещества.

Но надо иметь в виду, что микроскопические объекты существенно отличаются от макротел. Если в прошлом столетии, говоря о микромире, исследователи представляли его себе отличающимся от мира макроскопических тел лишь с количественной стороны — по величине, то теперь достоверно установлено: микромир отличается от макромира и количественно, и качественно.

Во-первых, на уровне элементарных частиц отсутствует сколько-нибудь существенное различие между такими видами материи, как вещество и поле. Известно, например, что фотон, который не имеет массы покоя, является одновременно и элементарной частицей, и квантом поля. Ряд квантов физических полей обладает массой покоя, и это существенно сказывается на характеристике соответствующих полей (например, ядерное поле распространяется со скоростью меньшей, чем скорость света). Атак как в роли квантов физических полей выступают элементарные частицы, то это означает, что в данном случае граница, разделяющая понятия «частица» и «поле», попросту снимается. Но если это так, то снимается и граница между понятиями «вещество» и «поле». На уровне элементарных частиц свойства вещества как бы сливаются со свойствами поля, образуя единый вид материи.

Конечно, то, о чем только что говорилось, связано с положениями квантовой теории поля. И возможно, что выдвинутые утверждения не являются окончательными. Однако современное развитие квантовой теории приводит к весьма примечательным выводам. Один из них делает Марио Бунге в своей «Философии физики». Он констатирует, что объекты, которые описывает квантовая теория, ведут себя довольно своеобразно, то есть согласно неклассическим законам, и поэтому не могут быть ни классическими телами, ни классическими полями. Поэтому, заключает Бунге, пришло время признать, что квантовым теориям необходимо избавиться от классических аналогий, так как они «имеют дело с sui generis вещами, которые заслуживают нового родового имени, скажем имени квантонов» [8] М. Бунге. Философия физики, М, 1975, стр. 158 .