Страница:
496
Сознание создает конструкции, которые не навязаны опытом, гипотетические конструкции. Опыт - конкретные наблюдения - руководит нами при выборе таких конструкций, но они не следуют однозначно из опыта. Они выводятся из общих принципов. Однако эти принципы не априорны. Они вытекают из общего представления о мире, выросшего из всей суммы наблюдений, из всего исторически развивающегося познания мира.
Тот факт, что выводы, вытекающие из общей концепции мира и не вытекающие из конкретных наблюдений (например, предсказание существования Нептуна, не следующее в смысле однозначной обязательности из наблюдения звездного неба, а "свободно" выведенное из каузальной концепции мироздания), сталкиваясь с наблюдениями, соответствуют им, означает для Эйнштейна опровержение субъективизма в его последовательной форме, т.е. солипсизма. В "Ответе на критику" - статье, заключающей сборник "Albert Einstein: Philosopher-Scientist", Эйнштейн говорит, что позитивизм ведет к "esse - percipi". Против позитивизма свидетельствует постоянное подтверждение общей концепции мира, подтверждение его материальности и единства. Если выводы из этой концепции, не вытекающие непосредственно из явлений, подтверждаются опытом, значит познание не ограничено явлениями, оно может проникать за пределы явлений, находить вызывающие их объективные причины. Таким образом, "свободная деятельность сознания" была в глазах Эйнштейна аргументом против Беркли и его эпигонов.
Почему "чисто математические конструкции позволяют найти понятия и связывающие их законы, которые дают ключ к явлениям природы"? Почему "чистая мысль способна ухватить реальное, как об этом мечтали древние"?
Эти эпистемологические утверждения Эйнштейна зиждутся на онтологическом постулате: мир - это не хаос отдельных процессов, а нечто единое, процессы природы объединены определяющей их ход универсальной каузальной связью. Мы постигаем эту связь и тем самым проникаем за пределы явлений, причем существование лежащей за ними объективной причины доказывается совпадением "свободных" (т.е. вытекающих из общей концепции мира, но не предопределенных данным конкретным наблюдением) конструкций с результатами эксперимента.
497
Такая онтологическая и гносеологическая схема предполагает, что математические утверждения могут соответствовать или не соответствовать результатам физического эксперимента, что сразу исключает и примитивное представление о каждой геометрической теореме как о простом описании наблюдаемых тел, и представление об основах геометрии как о результате соглашения или же как об априорном достоянии человеческого разума.
Чрезвычайно ясное изложение концепции "свободной деятельности сознания" дано в статье Эйнштейна "Влияние Максвелла на эволюцию понятия физической реальности". Здесь прежде всего говорится об уверенности в объективности мира как об основе науки. Далее Эйнштейн говорит о необходимости умозрительных конструкций для познания реального мира.
"Уверенность в существовании внешнего мира независимо от познающего субъекта лежит в основе всего учения о природе". Но восприятия не дают непосредственным образом сведений об этом внешнем мире, об этой "физической реальности", и последняя может быть нами постигнута умозрительно. Поэтому наши представления о реальности никогда не могут быть окончательными. Чтобы они находились в согласии с наблюдаемыми фактами логически безукоризненным - насколько это возможно - образом, нам нужно быть готовыми к изменению указанных представлений - фундаментальных аксиом физики [8].
8 См.: Comment je vois le monde, 194.
Умозрение, о котором здесь идет речь, отнюдь не противостоит наблюдениям. Оно нe имеет самостоятельных (например, априорных, как у Канта, или условных, как у Пуанкаре) источников помимо наблюдений. Но оно противостоит отдельным наблюдениям, потому что последние не дают картины, тождественной действительности. Неаприорная и несводимая к условному соглашению природа умозрения выражается в неокончательном характере умозрительных конструкций вплоть до самых фундаментальных аксиом физики. Они зависят от наблюдений в целом, но это понятие "в целом" означает бесконечно растущее множество экспериментов, последовательно толкающих
498
физику ко все более адекватному описанию реальности. Аксиомы физики могут пересматриваться, более того, неизбежно должны пересматриваться, но это не относится к утверждению о независимости существования физической реальности от познающего субъекта. Такое утверждение - общая предпосылка какой угодно физической теории.
Итак, "свобода" познания - это свобода от конкретных и частных результатов наблюдения и зависимость от общей идеи мироздания - итога наблюдений, эксперимента и практики в целом. Отсюда следует признание ценности научных концепций, которые не вытекают однозначно из наблюдений (хотя и подсказаны наблюдением) и выдвинуты активной деятельностью сознания. Такие концепции называются гипотезами. Они выдвигаются "в кредит" с последующей проверкой, которая может их отвергнуть или сделать однозначными теориями.
Историческим образцом гипотезы, вытекающей из общих принципов, была для Эйнштейна античная атомистика. В 1930 г., ознакомившись более подробно с системой Демокрита благодаря книге, выпущенной Соловином, Эйнштейн написал Соловину несколько слов о своем впечатлении. В этом письме Эйнштейн смотрит на Демокрита не в исторической перспективе, а как на современника. Сейчас важнее всего отметить, что восхищение Эйнштейна вызвала твердая уверенность Демокрита в абсолютном всевластии физической причинности.
"Достойна восхищения твердая вера в физическую причинность, которая не останавливается даже перед волей homo sapiens. Насколько мне известно, только Спиноза был так же радикален и последователен" [9]. Философия Спинозы была для Эйнштейна эталоном детерминизма.
9 Lettres a Solovine, 54-55.
Картина мира, в которой нет ничего, кроме атомов, их движения и взаимодействия, долгое время была для Эйнштейна идеалом научного объяснения природы. Работы Эйнштейна о броуновском движении доказали, что за специфическими макроскопическими процессами стоят движущиеся и сталкивающиеся молекулы. Эйнштейновская теория излучения рассматривает свет как совокупность движущихся частиц. Теория относительности освободила классическое представление о природе от абсолютов,
499
чуждых картине взаимно смещающихся, движущихся одна относительно другой материальных частиц. Правда, в конце концов идеи Эйнштейна привели к представлению о превращении частиц, которое не укладывается в указанную идеальную схему. Но этот финал в значительной мере относится не к биографии Эйнштейна, а к биографии его идей.
Для биографии Эйнштейна существенно, что научная теория, с его точки зрения, может развиваться в известных пределах, питаясь общей тенденцией, связывая объяснение некоторых фактов с исходными посылками научной картины мира все более естественным образом, все более освобождаясь от произвольных дополнительных постулатов. Она при этом оставляет будущему полную экспериментальную проверку. Таким путем, как мы видели, выросли конкретные физические теории Эйнштейна. Мы видели также, что эти теории не могли вырасти в результате лишь стихийного признания объективной реальности мира, они требовали сознательного гносеологического кредо. Идеи "надличного" мира, идеи Спинозы, обобщение исторического развития науки приводили Эйнштейна к определенной философской платформе. Эта платформа была существенной предпосылкой физических открытий. В свою очередь, физические открытия Эйнштейна делали все более определенными его гносеологические позиции. Теория броуновского движения заставила Эйнштейна отчетливее увидеть гносеологические корни отрицания реальности атомов в работах Маха. Размышления над проблемой относительности инерционного, а затем и ускоренного движения привели к более отчетливому представлению о независимости бытия от познания.
Годы дискуссий по проблемам микромира были отмечены еще более резкими, чем раньше, выступлениями Эйнштейна против позитивизма.
При этом дело не сводилось к новым аргументам в пользу объективности и познаваемости бытия. Эйнштейн находил новые углы зрения на прошлое; оценка современного положения науки и прогнозы на будущее переплетались с ретроспективными оценками. С этой точки зрения следует остановиться на содержании статьи Эйнштейна "Замечания о теории познания Бертрана Рассела" [10], написанной в 1944 г. для посвященного Расселу тома "Library of Living Philosophers".
10 Эйнштейн, 4, 248 252.
500
Эта статья показывает, как далек был Эйнштейн и от феноменалистического эмпиризма Маха, от априоризма и конвенционалистских представлений о независимости чисто логического процесса познания от опыта. Статья показывает далее, что выступления Эйнштейна против указанных гносеологических схем вытекали из самых глубоких идей мыслителя и опирались на обобщение всей истории научной мысли.
Эйнштейн пишет, что уже на заре науки появилась иллюзия априорного постижения действительности. Эта иллюзия не исчезла, Эйнштейн находит ее даже у Спинозы. Эйнштейн говорит, что эта "более аристократическая" концепция априорного постижения находит свое дополнение в "более плебейской" иллюзии: вещи, какими они нам представляются, действительно существуют. Эта наивная точка зрения является исходной для индивидуального познания и для науки в целом. Но она соответствует только детству науки, так же как и общее убеждение в априорном постижении бытия. Уже в древности люди узнали, что объективная причина ощущений отличается от явлений. В новое время наука конкретизовала это различие. Юм вывел из него скептицизм в отношении эмпирических методов познания: они, по мнению Юма, не могут проникнуть в объективный мир, стоящий за миром явлений. Затем, продолжает Эйнштейн, на арену вышел Кант. Он объявил, что достоверное знание вытекает из деятельности самого разума и его достоверность не означает соответствия знаний независимому объективному миру. В сущности этим была завершена эволюция агностицизма. Юм отказал в объективной достоверности результатам наблюдения - они не могут свидетельствовать о существовании причинной связи событий. Кант отринул объективность таких категорий, как пространство, время и причинность, - они принадлежат самому разуму в качестве априорных категорий. Далее философия агностицизма лишь повторяла Юма и Канта.
Таким образом, исторически сложились два дополняющих одно другое и внутренне связанных одно с другим направления агностицизма. Одно из них ограничивает задачи познания наблюдениями и их систематизацией. Другое вслед за Кантом рассматривает знание как результат
501
развития априорных, присущих разуму идей. Когда оказалось, что наука меняет представления, которые Кант считал априорными, агностицизм объявил их результатом соглашения, приписал им прагматическую, но отнюдь не онтологическую ценность.
Эйнштейн был прямым наследником рационализма Спинозы и материалистов XVIII в., он приписывал разуму способность адекватного постижения природы и конструкциям разума - объективную онтологическую ценность.
Но "свободно действующий разум" приводит к адекватной картине действительного мира, пользуясь понятиями, из которых выводятся заключения, допускающие экспериментальную проверку. Это основной эпистемологический тезис, отличающий позицию Эйнштейна, развивающий общую посылку рационализма Спинозы, противостоящий всем направлениям позитивизма, неоднократно высказывавшийся и, что самое главное, служивший руководящей нитью при построении физических теорий.
В свете указанной идеи Эйнштейн критикует позитивистские концепции. Для позитивистов все понятия и проблемы, которые не могут быть получены из эмпирического сырья, подлежат изъятию как "метафизические". Но это требование, если его твердо придерживаться, исключает в качестве "метафизической" любую мысль. Чтобы мышление не деградировало в метафизику или в пустой разговор, нужно только, чтобы предложения, выводимые из данной системы понятий, были достаточно тесно связаны с чувственным опытом... [11]
11 См.: Эйнштейн, 4, 252.
Этот тезис, отточенный в работе над проблемами относительности, квантовой механики и единой теории поля, позволяет Эйнштейну, несмотря на сохранившееся во многих отношениях сочувствие к философии Юма, видеть, что именно от Юма идет традиция отождествления поисков объективной истины с "метафизикой". По словам Эйнштейна, именно Юм создал опасный для философии, появившийся после его критического анализа фатальный страх перед "метафизикой", "который стал болезнью современного философствования в духе эмпиризма". Эта болезнь - двойник раннего философствования, которое хотело пренебречь опытом и отделаться от всего, что дапо чувственным восприятием [12].
502
В одной из своих статей о единой теории поля Эйнштейн показывает, какую роль играет идея сочетания и неразрывности логического мышления и эмпирического опыта в генезисе теории относительности. Нетрудно увидеть, что здесь даны обобщенные характеристики аксиоматическо-математического метода и экспериментальных поисков, т.е. "внутреннего совершенства" и "внешнего оправдания".
Приведем отрывок из этой статьи, написанный Эйнштейном в начале долголетних поисков единой теории (статья напечатана в 1929 г.):
"Характерными чертами, отличающими общую теорию относительности и еще больше третью стадию теории - единую теорию поля от других физических теорий, являются меньшая степень произвола в формальных рассуждениях, узость эмпирических основ, радикальный характер теоретических построений и, наконец, уверенность в единстве тайн природы и в способности интеллекта познать их. В этом и заключается та особенность, которая физикам, склонным к реализму и позитивизму, кажется слабостью; но рассуждающему интеллекту математика представляется чертой весьма привлекательной и даже очаровывающей. В своих блестящих исследованиях по теории познания Мейерсон дает отличное сопоставление интеллектуальных позиций теоретика-релятивиста и Декарта или даже Гегеля, не допуская при этом осуждения, которое физик, естественно, захотел бы в них найти.
Однако в конечном счете единственным компетентным судьей остается опыт. Между тем в защиту теории все-таки можно сказать одно. Прогресс научных знаний должен приводить к тому, что формальное упрощение может достигаться только ценой увеличения разрыва между фундаментальными гипотезами теории, с одной стороны, и непосредственно наблюдаемыми фактами, с другой. Теория должна переходить все больше и больше от индуктивного метода к дедуктивному, хотя самое важное для всякой научной теории требование, чтобы она соответствовала фактам, будет сохраняться всегда" [13].
12 Там же.
13 Эйнштейн, 2, 265.
503
Упомянутые здесь исследования Эмиля Мейерсона включают в качестве сквозной идеи необходимость синтеза идентифицирующей функции разума, находящего в природе тождество, и индивидуализирующей функции познания, ищущей нетождественность физических объектов и процессов с помощью эмпирического наблюдения. Констатации нетождественности опираются не на систематическое изложение науки данной эпохи, а на обобщение истории науки, в которой наблюдения не только отождествляются с другими, но и заставляют менять логические выводы, заменять их другими.
В статье, посвященной книге Мейерсона "Релятивистская дедукция", Эйнштейн пишет:
"Основная идея Мейерсона, определившая направленно всей работы, состоит, по-видимому, в том, что теорию познания можно построить не с помощью анализа мышления и рассуждений чисто логического порядка, но лишь с помощью рассмотрения и интуитивного схватывания констатации эмпирического порядка. "Констатация эмпирического", по Мейерсону, состоит из совокупности имеющихся научных результатов и их истории. По-видимому, у автора рассматриваемой книги сложилось впечатление, что основной проблемой должна была бы быть проблема соотношения между научным мышлением и содержанием данных нашего опыта, а именно: в какой мере в науках можно говорить об индуктивном методе? Он отвергает позитивизм так же, как и прагматизм, и борется с увлечением с этими философскими течениями. Хотя события и факты действительности и составляют основу всякой пауки, они не являются ее содержанием, сущностью. Они просто являются теми данными, которые составляют предмет этой науки. Отсюда следует, что простую констатацию эмпирических соотношений между экспериментальными фактами нельзя считать единственной целью науки" [14].
14 Эйнштейн, 4, 98.
Гносеологические воззрения Эйнштейна эволюционировали в течение его жизни. У него не было с самого начала окончательно установившихся решений, которые затем в неизменном виде применялись бы к конкретным физическим проблемам. Выработка и уточнение гносеологических идей переплетались с их применением, иногда опережая физические концепции, иногда отставая от них.
504
При этом гносеологические принципы никогда не достигали такой стройности и цельности, какой отличались физические теории Эйнштейна.
Вместе с тем нужно сказать, что уже до появления теории относительности у Эйнштейна уже сложились основы гносеологического кредо. Они еще не стали четкими, и антипозитивистская установка Эйнштейна выражалась тогда не в каких-либо определенных оценках, а в уверенности в объективной и познаваемой гармонии мироздания. Эта уверенность была необычайно глубокой, она окрашивала всю жизнь Эйнштейна, она определяла интересы, этические позиции и эстетические склонности.
Вернемся теперь к физической идее Маха, к представлению о силах инерции, обязанных своим возникновением не ускорению относительно пространства, а действию всей совокупности образующих Вселенную тел. Здесь нам придется вспомнить о роли полевой концепции в генезисе и логической структуре теории относительности, т.е. о содержании предыдущей главы. Но и собственно философская позиция Эйнштейна, то, о чем говорилось в настоящей главе, связано с эволюцией взглядов Эйнштейна на принцип Маха.
Об этом принципе уже говорилось и в начале книги, и совсем недавно при общей характеристике отношения Эйнштейна к идеям Маха. Теперь об этом надо сказать подробнее [15].
Принцип Маха можно высказать в такой форме: поскольку взаимные смещения звезд происходят с очень малой скоростью, не сопоставимой со скоростью распространения взаимодействий, можно рассматривать совокупность звезд как звездный газ, относить инерционное движение к системе отсчета, в которой этот газ неподвижен, и считать действие этого газа причиной сил инерции.
Мах отказался от понятия абсолютного пространства. Пример Ньютона - во вращающемся ведре вода под влиянием центробежных сил поднимается к краям, в неподвижном ведре она не испытывает воздействия этих
15 Дальнейшие страницы (до конца главы) представляют собой сокращенное изложение статьи "Эйнштейн и принцип Маха", напечатанной в "Эйнштейновском сборнике" в "Organon" (по-французски) и вошедшей во второе издание "Этюдов об Эйнштейне" (М., 1970, с. 451-495).
505
сил - Мах объясняет исходя из относительности всякого движения. "Опыт Ньютона с вращающимся сосудом и оказывает то, что относительное вращение воды по отношению к стенкам сосуда не пробуждает заметных центробежных сил, но что эти последние пробуждаются относительным вращением по отношению к массе Земли и остальным небесным телам" [16].
Инерция, продолжает Мах, отнесена к неподвижным звездам, вообще к совокупности тел, образующих мир: "Если мы говорим, что тело сохраняет свое направление и скорость в пространстве, то в этом заключается только краткое указание на то, что принимается во внимание весь мир" [17]. Эта фраза должна быть интерпретирована как переход от совокупности дискретных тел, образующих Вселенную, к натянутому на эти тела пространству, к системе отсчета, в которой неподвижен звездный газ.
16 Мах Э. Механика. Историко критический очерк ее развития. СПб., 1909, с. 194.
17 Там же.
Какая позиция по отношению к принципу Маха вытекала из наиболее общих идей Эйнштейна?
Эйнштейн называл программой Ньютона классический идеал науки - такое каузальное описание мира, в котором все объясняется взаимодействием тел, в свою очередь зависящим от их положения, от пространственного распределения масс и от их скоростей. Чтобы выполнить эту программу (ей противоречило абсолютное пространство как причина сил инерции), нужно было отказаться от основ ньютоновой механики. Общая теория относительности казалась выполнением программы Ньютона, но впоследствии выяснилось, что она не укладывается в эти рамки и это связано с ее полевым характером. Обобщение классической теории поля Эйнштейн называл программой Максвелла. Программа Ньютона и программа Максвелла оказались несогласуемыми без ряда совершенно новых понятий, которые позволили явственно продемонстрировать несовместимость принципа Маха и последовательного обобщения полевой концепции.
В пределах программы Ньютона разграничение понятий тождественности физической ситуации и ковариантности физических закономерностей теряет значение. С точки зрения этой программы во Вселенной существует в
506
каждый момент некоторая конфигурация качественно неизменных, неисчезающих, тождественных себе тел и любой процесс, в том числе любой эксперимент, меняет эту конфигурацию. Изменяются некоторые расстояния между телами, и это в последнем счете единственный реальный процесс в природе. При переходе от одной системы отсчета к другой этот процесс не меняется. Никаких других реальных процессов, помимо изменения относительных положений тел, не может быть; если не изменилась конфигурация тел, значит, вообще ничего не произошло. Поэтому и ковариантность закономерностей, обнаруживаемых в двух ситуациях, становится тривиальной: двух ситуаций нет, существует лишь одна, тождественная себе ситуация.
Иначе складывается дело в рамках программы Максвелла. Возникновение тяготения в системе, которой мы приписали неподвижность, можно сравнить с появлением магнитного поля, когда мы представляем электрическое поле в качестве движущегося, или с появлением электрического поля при переходе к системе, в которой движется магнитное поле. В 1914 г. в статье "Формальные основы общей теории относительности" Эйнштейн говорил об эквивалентности гравитационных сил в неподвижной системе К и сил инерции в движущейся с ускорением, например вращающейся системе К', и затем преобразовывал системы отсчета так, чтобы неподвижной считалась система К'. Поскольку эффекты тяготения и инерции одни и те же, мы не получим каких-либо новых явлений, но получим иное объяснение ускорений, которые ранее объяснялись центробежными силами.
"Отсюда следует, - продолжает Эйнштейн, - что мы имеем все основания рассматривать вращающуюся систему К' как покоящуюся и интерпретировать поле центробежных сил как некоторое гравитационное поле. Эта интерпретация напоминает положение дел в специальной теории относительности, когда пондеромоторная сила, действующая на движущуюся в магнитном поле электрическую массу, истолковывается как действие на эту массу электрического поля, которое с точки зрения движущейся вместе с ней системы отсчета присутствует в месте расположения заряда" [18].
18 Эйнштейн, 1, 328.
507
Возможно ли с помощью подобных полевых понятий обойтись без отдаленных масс как источников поля сил инерции, как тел, притягивающих воду к краям вращающегося ведра? Можно ли отказаться от воздействия отдаленных масс при объяснении сил инерции? Можно ли в теории тяготения, ускоренного движения и сил инерции ссылаться на процессы, несводимые к изменению пространственного расположения масс и вместе с тем не относить ускоренное движение к самому пространству?
В сущности, именно такова тенденция общей теории относительности. В этой теории гравитационное поле зависит от распределения энергии, от всей совокупности агентов, воздействующих на кривизну пространства-времени. Иногда задают вопрос, может ли вызвать вращение однородного шара или кольца какой-либо физический эффект, ведь такое вращение не меняет ничего в распределении масс, не меняет ориентации вращающегося тела по отношению к другим телам. Но вращение однородного шара или кольца меняет распределение энергии, и такое изменение может дать определенный физический эффект. Эддингтон считает такой эффект противоречащим принципу Маха. Он формулирует этот принцип так: "Все механические явления могут быть в конечном счете сведены к относительному положению и к изменениям положения масс во всем мире" [19]. С такой точки зрения абсолютное вращение, т.е. вращение без изменения относительной ориентировки, не может быть причиной физических явлений и не может обладать физическим смыслом. Но вращение тела, если оно ничего не меняет в положении тела, меняет распределение энергии.
19 Эддингтон А. Теория относительности. М. - Л., 1934, с. 315.
Эддингтон рассматривает кольцо, состоящее из однородного и непрерывного вещества и вращающееся как колесо по отношению к окружающим массам. По сравнению с неподвижным кольцом вращающееся кольцо не создает какого-либо иного распределения масс, вращение не состоит в каком-либо изменении взаимной ориентации тел. Тем не менее могут существовать физические эффекты вращения, поскольку распределение энергии изменяется при вращении кольца по сравнению с его покоем. Эддингтон говорит, что вращение однородного шара или кольца имеет абсолютный (т.е. независимый от ориентировки относительно других тел) характер, если понимать под "вращением" изменение других условий, помимо распределения масс.
Сознание создает конструкции, которые не навязаны опытом, гипотетические конструкции. Опыт - конкретные наблюдения - руководит нами при выборе таких конструкций, но они не следуют однозначно из опыта. Они выводятся из общих принципов. Однако эти принципы не априорны. Они вытекают из общего представления о мире, выросшего из всей суммы наблюдений, из всего исторически развивающегося познания мира.
Тот факт, что выводы, вытекающие из общей концепции мира и не вытекающие из конкретных наблюдений (например, предсказание существования Нептуна, не следующее в смысле однозначной обязательности из наблюдения звездного неба, а "свободно" выведенное из каузальной концепции мироздания), сталкиваясь с наблюдениями, соответствуют им, означает для Эйнштейна опровержение субъективизма в его последовательной форме, т.е. солипсизма. В "Ответе на критику" - статье, заключающей сборник "Albert Einstein: Philosopher-Scientist", Эйнштейн говорит, что позитивизм ведет к "esse - percipi". Против позитивизма свидетельствует постоянное подтверждение общей концепции мира, подтверждение его материальности и единства. Если выводы из этой концепции, не вытекающие непосредственно из явлений, подтверждаются опытом, значит познание не ограничено явлениями, оно может проникать за пределы явлений, находить вызывающие их объективные причины. Таким образом, "свободная деятельность сознания" была в глазах Эйнштейна аргументом против Беркли и его эпигонов.
Почему "чисто математические конструкции позволяют найти понятия и связывающие их законы, которые дают ключ к явлениям природы"? Почему "чистая мысль способна ухватить реальное, как об этом мечтали древние"?
Эти эпистемологические утверждения Эйнштейна зиждутся на онтологическом постулате: мир - это не хаос отдельных процессов, а нечто единое, процессы природы объединены определяющей их ход универсальной каузальной связью. Мы постигаем эту связь и тем самым проникаем за пределы явлений, причем существование лежащей за ними объективной причины доказывается совпадением "свободных" (т.е. вытекающих из общей концепции мира, но не предопределенных данным конкретным наблюдением) конструкций с результатами эксперимента.
497
Такая онтологическая и гносеологическая схема предполагает, что математические утверждения могут соответствовать или не соответствовать результатам физического эксперимента, что сразу исключает и примитивное представление о каждой геометрической теореме как о простом описании наблюдаемых тел, и представление об основах геометрии как о результате соглашения или же как об априорном достоянии человеческого разума.
Чрезвычайно ясное изложение концепции "свободной деятельности сознания" дано в статье Эйнштейна "Влияние Максвелла на эволюцию понятия физической реальности". Здесь прежде всего говорится об уверенности в объективности мира как об основе науки. Далее Эйнштейн говорит о необходимости умозрительных конструкций для познания реального мира.
"Уверенность в существовании внешнего мира независимо от познающего субъекта лежит в основе всего учения о природе". Но восприятия не дают непосредственным образом сведений об этом внешнем мире, об этой "физической реальности", и последняя может быть нами постигнута умозрительно. Поэтому наши представления о реальности никогда не могут быть окончательными. Чтобы они находились в согласии с наблюдаемыми фактами логически безукоризненным - насколько это возможно - образом, нам нужно быть готовыми к изменению указанных представлений - фундаментальных аксиом физики [8].
8 См.: Comment je vois le monde, 194.
Умозрение, о котором здесь идет речь, отнюдь не противостоит наблюдениям. Оно нe имеет самостоятельных (например, априорных, как у Канта, или условных, как у Пуанкаре) источников помимо наблюдений. Но оно противостоит отдельным наблюдениям, потому что последние не дают картины, тождественной действительности. Неаприорная и несводимая к условному соглашению природа умозрения выражается в неокончательном характере умозрительных конструкций вплоть до самых фундаментальных аксиом физики. Они зависят от наблюдений в целом, но это понятие "в целом" означает бесконечно растущее множество экспериментов, последовательно толкающих
498
физику ко все более адекватному описанию реальности. Аксиомы физики могут пересматриваться, более того, неизбежно должны пересматриваться, но это не относится к утверждению о независимости существования физической реальности от познающего субъекта. Такое утверждение - общая предпосылка какой угодно физической теории.
Итак, "свобода" познания - это свобода от конкретных и частных результатов наблюдения и зависимость от общей идеи мироздания - итога наблюдений, эксперимента и практики в целом. Отсюда следует признание ценности научных концепций, которые не вытекают однозначно из наблюдений (хотя и подсказаны наблюдением) и выдвинуты активной деятельностью сознания. Такие концепции называются гипотезами. Они выдвигаются "в кредит" с последующей проверкой, которая может их отвергнуть или сделать однозначными теориями.
Историческим образцом гипотезы, вытекающей из общих принципов, была для Эйнштейна античная атомистика. В 1930 г., ознакомившись более подробно с системой Демокрита благодаря книге, выпущенной Соловином, Эйнштейн написал Соловину несколько слов о своем впечатлении. В этом письме Эйнштейн смотрит на Демокрита не в исторической перспективе, а как на современника. Сейчас важнее всего отметить, что восхищение Эйнштейна вызвала твердая уверенность Демокрита в абсолютном всевластии физической причинности.
"Достойна восхищения твердая вера в физическую причинность, которая не останавливается даже перед волей homo sapiens. Насколько мне известно, только Спиноза был так же радикален и последователен" [9]. Философия Спинозы была для Эйнштейна эталоном детерминизма.
9 Lettres a Solovine, 54-55.
Картина мира, в которой нет ничего, кроме атомов, их движения и взаимодействия, долгое время была для Эйнштейна идеалом научного объяснения природы. Работы Эйнштейна о броуновском движении доказали, что за специфическими макроскопическими процессами стоят движущиеся и сталкивающиеся молекулы. Эйнштейновская теория излучения рассматривает свет как совокупность движущихся частиц. Теория относительности освободила классическое представление о природе от абсолютов,
499
чуждых картине взаимно смещающихся, движущихся одна относительно другой материальных частиц. Правда, в конце концов идеи Эйнштейна привели к представлению о превращении частиц, которое не укладывается в указанную идеальную схему. Но этот финал в значительной мере относится не к биографии Эйнштейна, а к биографии его идей.
Для биографии Эйнштейна существенно, что научная теория, с его точки зрения, может развиваться в известных пределах, питаясь общей тенденцией, связывая объяснение некоторых фактов с исходными посылками научной картины мира все более естественным образом, все более освобождаясь от произвольных дополнительных постулатов. Она при этом оставляет будущему полную экспериментальную проверку. Таким путем, как мы видели, выросли конкретные физические теории Эйнштейна. Мы видели также, что эти теории не могли вырасти в результате лишь стихийного признания объективной реальности мира, они требовали сознательного гносеологического кредо. Идеи "надличного" мира, идеи Спинозы, обобщение исторического развития науки приводили Эйнштейна к определенной философской платформе. Эта платформа была существенной предпосылкой физических открытий. В свою очередь, физические открытия Эйнштейна делали все более определенными его гносеологические позиции. Теория броуновского движения заставила Эйнштейна отчетливее увидеть гносеологические корни отрицания реальности атомов в работах Маха. Размышления над проблемой относительности инерционного, а затем и ускоренного движения привели к более отчетливому представлению о независимости бытия от познания.
Годы дискуссий по проблемам микромира были отмечены еще более резкими, чем раньше, выступлениями Эйнштейна против позитивизма.
При этом дело не сводилось к новым аргументам в пользу объективности и познаваемости бытия. Эйнштейн находил новые углы зрения на прошлое; оценка современного положения науки и прогнозы на будущее переплетались с ретроспективными оценками. С этой точки зрения следует остановиться на содержании статьи Эйнштейна "Замечания о теории познания Бертрана Рассела" [10], написанной в 1944 г. для посвященного Расселу тома "Library of Living Philosophers".
10 Эйнштейн, 4, 248 252.
500
Эта статья показывает, как далек был Эйнштейн и от феноменалистического эмпиризма Маха, от априоризма и конвенционалистских представлений о независимости чисто логического процесса познания от опыта. Статья показывает далее, что выступления Эйнштейна против указанных гносеологических схем вытекали из самых глубоких идей мыслителя и опирались на обобщение всей истории научной мысли.
Эйнштейн пишет, что уже на заре науки появилась иллюзия априорного постижения действительности. Эта иллюзия не исчезла, Эйнштейн находит ее даже у Спинозы. Эйнштейн говорит, что эта "более аристократическая" концепция априорного постижения находит свое дополнение в "более плебейской" иллюзии: вещи, какими они нам представляются, действительно существуют. Эта наивная точка зрения является исходной для индивидуального познания и для науки в целом. Но она соответствует только детству науки, так же как и общее убеждение в априорном постижении бытия. Уже в древности люди узнали, что объективная причина ощущений отличается от явлений. В новое время наука конкретизовала это различие. Юм вывел из него скептицизм в отношении эмпирических методов познания: они, по мнению Юма, не могут проникнуть в объективный мир, стоящий за миром явлений. Затем, продолжает Эйнштейн, на арену вышел Кант. Он объявил, что достоверное знание вытекает из деятельности самого разума и его достоверность не означает соответствия знаний независимому объективному миру. В сущности этим была завершена эволюция агностицизма. Юм отказал в объективной достоверности результатам наблюдения - они не могут свидетельствовать о существовании причинной связи событий. Кант отринул объективность таких категорий, как пространство, время и причинность, - они принадлежат самому разуму в качестве априорных категорий. Далее философия агностицизма лишь повторяла Юма и Канта.
Таким образом, исторически сложились два дополняющих одно другое и внутренне связанных одно с другим направления агностицизма. Одно из них ограничивает задачи познания наблюдениями и их систематизацией. Другое вслед за Кантом рассматривает знание как результат
501
развития априорных, присущих разуму идей. Когда оказалось, что наука меняет представления, которые Кант считал априорными, агностицизм объявил их результатом соглашения, приписал им прагматическую, но отнюдь не онтологическую ценность.
Эйнштейн был прямым наследником рационализма Спинозы и материалистов XVIII в., он приписывал разуму способность адекватного постижения природы и конструкциям разума - объективную онтологическую ценность.
Но "свободно действующий разум" приводит к адекватной картине действительного мира, пользуясь понятиями, из которых выводятся заключения, допускающие экспериментальную проверку. Это основной эпистемологический тезис, отличающий позицию Эйнштейна, развивающий общую посылку рационализма Спинозы, противостоящий всем направлениям позитивизма, неоднократно высказывавшийся и, что самое главное, служивший руководящей нитью при построении физических теорий.
В свете указанной идеи Эйнштейн критикует позитивистские концепции. Для позитивистов все понятия и проблемы, которые не могут быть получены из эмпирического сырья, подлежат изъятию как "метафизические". Но это требование, если его твердо придерживаться, исключает в качестве "метафизической" любую мысль. Чтобы мышление не деградировало в метафизику или в пустой разговор, нужно только, чтобы предложения, выводимые из данной системы понятий, были достаточно тесно связаны с чувственным опытом... [11]
11 См.: Эйнштейн, 4, 252.
Этот тезис, отточенный в работе над проблемами относительности, квантовой механики и единой теории поля, позволяет Эйнштейну, несмотря на сохранившееся во многих отношениях сочувствие к философии Юма, видеть, что именно от Юма идет традиция отождествления поисков объективной истины с "метафизикой". По словам Эйнштейна, именно Юм создал опасный для философии, появившийся после его критического анализа фатальный страх перед "метафизикой", "который стал болезнью современного философствования в духе эмпиризма". Эта болезнь - двойник раннего философствования, которое хотело пренебречь опытом и отделаться от всего, что дапо чувственным восприятием [12].
502
В одной из своих статей о единой теории поля Эйнштейн показывает, какую роль играет идея сочетания и неразрывности логического мышления и эмпирического опыта в генезисе теории относительности. Нетрудно увидеть, что здесь даны обобщенные характеристики аксиоматическо-математического метода и экспериментальных поисков, т.е. "внутреннего совершенства" и "внешнего оправдания".
Приведем отрывок из этой статьи, написанный Эйнштейном в начале долголетних поисков единой теории (статья напечатана в 1929 г.):
"Характерными чертами, отличающими общую теорию относительности и еще больше третью стадию теории - единую теорию поля от других физических теорий, являются меньшая степень произвола в формальных рассуждениях, узость эмпирических основ, радикальный характер теоретических построений и, наконец, уверенность в единстве тайн природы и в способности интеллекта познать их. В этом и заключается та особенность, которая физикам, склонным к реализму и позитивизму, кажется слабостью; но рассуждающему интеллекту математика представляется чертой весьма привлекательной и даже очаровывающей. В своих блестящих исследованиях по теории познания Мейерсон дает отличное сопоставление интеллектуальных позиций теоретика-релятивиста и Декарта или даже Гегеля, не допуская при этом осуждения, которое физик, естественно, захотел бы в них найти.
Однако в конечном счете единственным компетентным судьей остается опыт. Между тем в защиту теории все-таки можно сказать одно. Прогресс научных знаний должен приводить к тому, что формальное упрощение может достигаться только ценой увеличения разрыва между фундаментальными гипотезами теории, с одной стороны, и непосредственно наблюдаемыми фактами, с другой. Теория должна переходить все больше и больше от индуктивного метода к дедуктивному, хотя самое важное для всякой научной теории требование, чтобы она соответствовала фактам, будет сохраняться всегда" [13].
12 Там же.
13 Эйнштейн, 2, 265.
503
Упомянутые здесь исследования Эмиля Мейерсона включают в качестве сквозной идеи необходимость синтеза идентифицирующей функции разума, находящего в природе тождество, и индивидуализирующей функции познания, ищущей нетождественность физических объектов и процессов с помощью эмпирического наблюдения. Констатации нетождественности опираются не на систематическое изложение науки данной эпохи, а на обобщение истории науки, в которой наблюдения не только отождествляются с другими, но и заставляют менять логические выводы, заменять их другими.
В статье, посвященной книге Мейерсона "Релятивистская дедукция", Эйнштейн пишет:
"Основная идея Мейерсона, определившая направленно всей работы, состоит, по-видимому, в том, что теорию познания можно построить не с помощью анализа мышления и рассуждений чисто логического порядка, но лишь с помощью рассмотрения и интуитивного схватывания констатации эмпирического порядка. "Констатация эмпирического", по Мейерсону, состоит из совокупности имеющихся научных результатов и их истории. По-видимому, у автора рассматриваемой книги сложилось впечатление, что основной проблемой должна была бы быть проблема соотношения между научным мышлением и содержанием данных нашего опыта, а именно: в какой мере в науках можно говорить об индуктивном методе? Он отвергает позитивизм так же, как и прагматизм, и борется с увлечением с этими философскими течениями. Хотя события и факты действительности и составляют основу всякой пауки, они не являются ее содержанием, сущностью. Они просто являются теми данными, которые составляют предмет этой науки. Отсюда следует, что простую констатацию эмпирических соотношений между экспериментальными фактами нельзя считать единственной целью науки" [14].
14 Эйнштейн, 4, 98.
Гносеологические воззрения Эйнштейна эволюционировали в течение его жизни. У него не было с самого начала окончательно установившихся решений, которые затем в неизменном виде применялись бы к конкретным физическим проблемам. Выработка и уточнение гносеологических идей переплетались с их применением, иногда опережая физические концепции, иногда отставая от них.
504
При этом гносеологические принципы никогда не достигали такой стройности и цельности, какой отличались физические теории Эйнштейна.
Вместе с тем нужно сказать, что уже до появления теории относительности у Эйнштейна уже сложились основы гносеологического кредо. Они еще не стали четкими, и антипозитивистская установка Эйнштейна выражалась тогда не в каких-либо определенных оценках, а в уверенности в объективной и познаваемой гармонии мироздания. Эта уверенность была необычайно глубокой, она окрашивала всю жизнь Эйнштейна, она определяла интересы, этические позиции и эстетические склонности.
Вернемся теперь к физической идее Маха, к представлению о силах инерции, обязанных своим возникновением не ускорению относительно пространства, а действию всей совокупности образующих Вселенную тел. Здесь нам придется вспомнить о роли полевой концепции в генезисе и логической структуре теории относительности, т.е. о содержании предыдущей главы. Но и собственно философская позиция Эйнштейна, то, о чем говорилось в настоящей главе, связано с эволюцией взглядов Эйнштейна на принцип Маха.
Об этом принципе уже говорилось и в начале книги, и совсем недавно при общей характеристике отношения Эйнштейна к идеям Маха. Теперь об этом надо сказать подробнее [15].
Принцип Маха можно высказать в такой форме: поскольку взаимные смещения звезд происходят с очень малой скоростью, не сопоставимой со скоростью распространения взаимодействий, можно рассматривать совокупность звезд как звездный газ, относить инерционное движение к системе отсчета, в которой этот газ неподвижен, и считать действие этого газа причиной сил инерции.
Мах отказался от понятия абсолютного пространства. Пример Ньютона - во вращающемся ведре вода под влиянием центробежных сил поднимается к краям, в неподвижном ведре она не испытывает воздействия этих
15 Дальнейшие страницы (до конца главы) представляют собой сокращенное изложение статьи "Эйнштейн и принцип Маха", напечатанной в "Эйнштейновском сборнике" в "Organon" (по-французски) и вошедшей во второе издание "Этюдов об Эйнштейне" (М., 1970, с. 451-495).
505
сил - Мах объясняет исходя из относительности всякого движения. "Опыт Ньютона с вращающимся сосудом и оказывает то, что относительное вращение воды по отношению к стенкам сосуда не пробуждает заметных центробежных сил, но что эти последние пробуждаются относительным вращением по отношению к массе Земли и остальным небесным телам" [16].
Инерция, продолжает Мах, отнесена к неподвижным звездам, вообще к совокупности тел, образующих мир: "Если мы говорим, что тело сохраняет свое направление и скорость в пространстве, то в этом заключается только краткое указание на то, что принимается во внимание весь мир" [17]. Эта фраза должна быть интерпретирована как переход от совокупности дискретных тел, образующих Вселенную, к натянутому на эти тела пространству, к системе отсчета, в которой неподвижен звездный газ.
16 Мах Э. Механика. Историко критический очерк ее развития. СПб., 1909, с. 194.
17 Там же.
Какая позиция по отношению к принципу Маха вытекала из наиболее общих идей Эйнштейна?
Эйнштейн называл программой Ньютона классический идеал науки - такое каузальное описание мира, в котором все объясняется взаимодействием тел, в свою очередь зависящим от их положения, от пространственного распределения масс и от их скоростей. Чтобы выполнить эту программу (ей противоречило абсолютное пространство как причина сил инерции), нужно было отказаться от основ ньютоновой механики. Общая теория относительности казалась выполнением программы Ньютона, но впоследствии выяснилось, что она не укладывается в эти рамки и это связано с ее полевым характером. Обобщение классической теории поля Эйнштейн называл программой Максвелла. Программа Ньютона и программа Максвелла оказались несогласуемыми без ряда совершенно новых понятий, которые позволили явственно продемонстрировать несовместимость принципа Маха и последовательного обобщения полевой концепции.
В пределах программы Ньютона разграничение понятий тождественности физической ситуации и ковариантности физических закономерностей теряет значение. С точки зрения этой программы во Вселенной существует в
506
каждый момент некоторая конфигурация качественно неизменных, неисчезающих, тождественных себе тел и любой процесс, в том числе любой эксперимент, меняет эту конфигурацию. Изменяются некоторые расстояния между телами, и это в последнем счете единственный реальный процесс в природе. При переходе от одной системы отсчета к другой этот процесс не меняется. Никаких других реальных процессов, помимо изменения относительных положений тел, не может быть; если не изменилась конфигурация тел, значит, вообще ничего не произошло. Поэтому и ковариантность закономерностей, обнаруживаемых в двух ситуациях, становится тривиальной: двух ситуаций нет, существует лишь одна, тождественная себе ситуация.
Иначе складывается дело в рамках программы Максвелла. Возникновение тяготения в системе, которой мы приписали неподвижность, можно сравнить с появлением магнитного поля, когда мы представляем электрическое поле в качестве движущегося, или с появлением электрического поля при переходе к системе, в которой движется магнитное поле. В 1914 г. в статье "Формальные основы общей теории относительности" Эйнштейн говорил об эквивалентности гравитационных сил в неподвижной системе К и сил инерции в движущейся с ускорением, например вращающейся системе К', и затем преобразовывал системы отсчета так, чтобы неподвижной считалась система К'. Поскольку эффекты тяготения и инерции одни и те же, мы не получим каких-либо новых явлений, но получим иное объяснение ускорений, которые ранее объяснялись центробежными силами.
"Отсюда следует, - продолжает Эйнштейн, - что мы имеем все основания рассматривать вращающуюся систему К' как покоящуюся и интерпретировать поле центробежных сил как некоторое гравитационное поле. Эта интерпретация напоминает положение дел в специальной теории относительности, когда пондеромоторная сила, действующая на движущуюся в магнитном поле электрическую массу, истолковывается как действие на эту массу электрического поля, которое с точки зрения движущейся вместе с ней системы отсчета присутствует в месте расположения заряда" [18].
18 Эйнштейн, 1, 328.
507
Возможно ли с помощью подобных полевых понятий обойтись без отдаленных масс как источников поля сил инерции, как тел, притягивающих воду к краям вращающегося ведра? Можно ли отказаться от воздействия отдаленных масс при объяснении сил инерции? Можно ли в теории тяготения, ускоренного движения и сил инерции ссылаться на процессы, несводимые к изменению пространственного расположения масс и вместе с тем не относить ускоренное движение к самому пространству?
В сущности, именно такова тенденция общей теории относительности. В этой теории гравитационное поле зависит от распределения энергии, от всей совокупности агентов, воздействующих на кривизну пространства-времени. Иногда задают вопрос, может ли вызвать вращение однородного шара или кольца какой-либо физический эффект, ведь такое вращение не меняет ничего в распределении масс, не меняет ориентации вращающегося тела по отношению к другим телам. Но вращение однородного шара или кольца меняет распределение энергии, и такое изменение может дать определенный физический эффект. Эддингтон считает такой эффект противоречащим принципу Маха. Он формулирует этот принцип так: "Все механические явления могут быть в конечном счете сведены к относительному положению и к изменениям положения масс во всем мире" [19]. С такой точки зрения абсолютное вращение, т.е. вращение без изменения относительной ориентировки, не может быть причиной физических явлений и не может обладать физическим смыслом. Но вращение тела, если оно ничего не меняет в положении тела, меняет распределение энергии.
19 Эддингтон А. Теория относительности. М. - Л., 1934, с. 315.
Эддингтон рассматривает кольцо, состоящее из однородного и непрерывного вещества и вращающееся как колесо по отношению к окружающим массам. По сравнению с неподвижным кольцом вращающееся кольцо не создает какого-либо иного распределения масс, вращение не состоит в каком-либо изменении взаимной ориентации тел. Тем не менее могут существовать физические эффекты вращения, поскольку распределение энергии изменяется при вращении кольца по сравнению с его покоем. Эддингтон говорит, что вращение однородного шара или кольца имеет абсолютный (т.е. независимый от ориентировки относительно других тел) характер, если понимать под "вращением" изменение других условий, помимо распределения масс.