19 ноября отмечается Международный день философии, учрежденный ЮНЕСКО. Это хороший повод, чтобы удивиться — ведь множество мыслителей утверждали, что суть философии заключается именно в удивлении. Поэтому в канун такой даты еженедельник «2000» решил выяснить, чем занимаются самые загадочные украинские философы — философы науки.

Нашим гидом в мир философии науки согласился стать, пожалуй, самый выдающийся украинский деятель в этой области — Иван ЦЕХМИСТРО, профессор Харьковского национального университета им. В. Н. Каразина, доктор философских наук, заслуженный деятель науки и техники Украины, академик Академии политических наук Украины и член-корреспондент Академии информатики Украины. И один из создателей нового направления — холистической философии науки, основной идеей которой является идея о неделимости, целостности мира. Мир, согласно убеждениям квантовых холистов, — это неразложимое на части одно.

Философию портит университетское расписание

— Иван Захарович, физики часто говорят, что философы задают «неправильные» вопросы. Позвольте мне «отомстить» за физиков и задать вам «неприличный» вопрос: зачем науке философия науки?

— Этот вопрос и в самом деле не является корректным. Философия не есть нечто внешнее по отношению к науке. Философия есть рефлексия, размышление человека над его жизнью и деятельностью. Важнейшим и самым интересным видом такой деятельности является наука.

Но дело не только в этом. Мартин Хайдеггер, знаменитый немецкий философ XX столетия, озадачил весь мир, когда в одном интервью заявил: «Атомная бомба впервые взорвалась 2,5 тыс. лет назад в поэме Парменида «О сущем».

Спросите у своих знакомых, что означает это высказывание. Я спрашивал лучших аспирантов-физиков! И получал такой ответ: «Что же, инопланетяне высадились в Элее и взорвали атомную бомбу?»

Конечно, это не так. На самом деле Хайдеггер указал на то, что Парменид первым осознал и выделил особый вид познавательной деятельности — абстрактно-логический. Конечно, и до Парменида люди торговали, умели считать деньги, т. е. пользовались логикой. Но никто не сознавал, что можно следовать чисто логическому познанию. Таким образом, именно Парменид задал направление, которое в конце концов с необходимостью привело нас к точной науке и такому ее продукту, как атомная бомба. Вот вам и связь философии и науки. Она не внешняя, а внутренняя, философия лежит в самой сердцевине науки — феномен науки уже присутствовал неявно в упомянутой поэме древнего философа. Именно это имел в виду Хайдеггер.

— Но идеологема, гласящая, что ученых вдохновляют философские концепции, далеко не всеми принимается в научном мире. Можно вспомнить, что нобелевский лауреат Стивен Уайнберг одну из глав в своей книге назвал «Против философов», другой нобелевский лауреат Мюррей Гелл-Манн говорил, что «философия мутит воду», а Альберт Эйнштейн однажды написал, что с точки зрения философа ученый-физик — это «беспринципный оппортунист».

— Вы пользуетесь той информацией, которая стихийно формируется в университетских курилках. Я могу обратиться к другим оригинальным высказываниям Эйнштейна, где он говорит о большом влиянии на него Спинозы. Другим признанным фактом является то, что Эйнштейн не пришел бы к релятивизму, если бы не «пережил» философию Эрнста Маха, в которой были подвергнуты критике объективность и абсолютность пространства и времени (правда, с субъективистских позиций, чего Эйнштейн никогда не разделял).

На самом деле более важным является то, что почти каждый первооткрыватель в науке исходил из новой философской идеи.

Посмотрите на историю математического анализа. Он был создан Ньютоном и независимо от последнего выдающимся философом Лейбницем. Этот матанализ был странным: бесконечно малое понималось как некое «зернышко», имеющее конечную величину, но чтобы получить точный переход к пределу, нужно было каждый раз приравнивать его нулю!

Это удивило философа по имени Джордж Беркли. Он был замечательным полемистом и написал в 1734 г. ядовитый памфлет против математиков «Аналист», где высмеял существовавшую концепцию матанализа. Во всех книгах по истории математики написано, что острая критика философа побудила математиков к пересмотру оснований матанализа и его дальнейшему совершенствованию.

Великий французский математик Коши начал с новой и притом чисто философской идеи. Вместо бесконечно малого как очень маленькой величины он предложил новый взгляд на бесконечно малое как на процесс неограниченного убывания его, естественным пределом которого является нуль, что позволило Коши построить теорию пределов. Это явилось результатом совершенно нового философского подхода. Но все же оставалось не совсем ясным, как именно достигается бесконечно малым нуль.

Спустя более сотни лет приходит Георг Кантор, родившийся в Петербурге, — в некотором смысле наш соотечественник. Он создал современный язык математики — теорию множеств — на основе совершенно новой философской идеи актуальной бесконечности в области бесконечно большого, что позволило получить строгое обоснование бесконечно малого как процесса. Он сделал это как философ, вдохновившись новой философской идеей, и пришел к новой науке — математической теории бесконечных множеств.

Впрочем, если говорить о взаимоотношении науки и философии, то в чем точно не нуждается ученый, так это в философе, стоящем над ним.

— Тем не менее даже ваши примеры говорят лишь о том, что ученые могут быть в каком-то смысле философами. Но можете ли вы утверждать, что нынешние отдельно взятые философы науки стали чем-то полезны отдельно взятым современным физикам?

— Я утверждаю, что все выдающиеся открытия, которые повлекли за собой переворот в науке, всегда были связаны с новыми философскими идеями. И это было изобретаемо иногда философами, но чаще всего самими математиками или физиками. Кто может запретить последним быть философами? Среди них есть выдающиеся мыслители, которые вошли в пантеон мировой философии.

Вся проблема «места философии в науке» забавным образом проистекает из расписаний занятий, которые висят возле деканатов наших вузов. Читаем в соответствующих квадратиках: «математика», «физика», «биология», «философия» и так далее. И все думают, что философия — это нечто, стоящее в этом ряду наук. Это не так! Это полное непонимание того, что есть философия. Равно как и непонимание внутренних мотивов развития науки. История свидетельствует, что самые фундаментальные из этих мотивов имеют мировоззренческую, т. е. философскую природу.

Кот Шредингера — независим от хозяина

Иван Цехмистро

— Философия науки обособлена в отдельную дисциплину. Вот вы, например, получаете зарплату именно как философ науки. Хорошо, вы разработали свой вариант холистической концепции. Но можете ли вы объяснить обывателю и налогоплательщику, не зря ли он платит вам зарплату? Кто-то из ученых воспользовался вашими работами для того, чтобы сделать открытие?

— Про себя не скажу, а про холистическую концепцию скажу!

Квантовый холизм позволил разделить два вида связи физических процессов. Есть всем известная и понятная физически-причинная связь, базирующаяся на переносе энергии и импульса. Допустим, вы мастерски применяете известный в бильярде удар — карамболь, и по зеленому сукну раскатываются шары, подталкивая друг друга, а некоторые даже попадают в лузу, свидетельствуя о вашем мастерстве.

Но в квантовой области есть уникальные ситуации, когда реальным физическим событиям предшествует проявление так называемых несиловых связей в мире квантовых вероятностей. Они первичны и неустранимы (в квантовой картине мира) и предопределяют реальные физические события.

В свою очередь эти вероятности проистекают из уникального свойства целостности всего физического мира, согласно которому на субквантовом уровне (т. е. уровне более фундаментальном, чем мир элементарных частиц. — Авт.) он существует как одно, а не множество, как целое и неделимое, неразложимое на какие-либо элементы и множества. Это и есть главная холистическая идея (holos — «целое», греч.). Но вернемся к несиловой, как теперь выяснилось, импликативно-логической связи (импликация — логическая связка посылки и следствия: «если.., то...» — Авт. ). Проявления этой связи более точны и неотвратимы по сравнению с механическими связями посредством «веревок и сил».

Например, связь в ЭПР-парах частиц (по начальным буквам фамилий Эйнштейна—Подольского—Розена. В 1935 г. Эйнштейн вместе с Борисом Подольским и Натаном Розеном опубликовал статью «Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным?», в которой описал мысленный эксперимент, впоследствии названный парадоксом Эйнштейна—Подольского—Розена— Авт. ).

Согласно законам квантовой механики нельзя одновременно определить и координату, и импульс частицы.

Допустим, две частицы — A и B образовали единую систему С с определенным значением суммарного импульса и известной разностью координат частиц А и В. После спонтанного распада системы C частицы А и В разлетаются на столь большие расстояния, что между ними исключается какая-либо физически-причинная связь. Однако, зная суммарный импульс распавшейся системы и разность координат частиц в ней, мы можем, измерив импульс одной частицы (A), точно вычислить импульс второй (В).

Но по своему произволу мы могли бы выбрать для измерения координату первой частицы, после чего столь же точно вычислить координату второй частицы. В итоге получается, что до нашего измерения вторая частица или имеет вполне определенные значения координаты и импульса (что просто невозможно согласно фундаментальным положениям квантовой механики), или странным и непостижимым образом подстраивается под наши действия над первой частицей. Т. е. испытывает изменения в своем состоянии в зависимости от того, что мы делаем с первой частицей (что еще хуже и что Эйнштейн называл недопустимой в строгой науке «телепатией»).

Это создает впечатление мгновенного воздействия первой частицы на вторую, где бы та ни находилась. На самом деле никакого физического взаимодействия или даже переноса информации там нет.

Хотим мы того или нет, но деваться некуда: мы вынуждены признать, что эти эффекты имеют не физически-причинную, а импликативно-логическую природу, поскольку на сегодня все это подтверждено многочисленными реальными экспериментами.

Между тем мы всегда думали, что логические импликации — это то, что находится только у нас под черепной коробкой. Но оказывается, это явление существует объективно в природе!

Развитие этой тематики — интереснее любого детектива. Многие не верили в реальность подобных эффектов — но с 1979 г. начались реальные эксперименты по их проверке, а в 1980-е они увенчались потрясающим успехом.

Так, английский экспериментатор Дик Боумистер осуществил квантовую телепортацию. Он сумел реализовать «перенос» частицы из одной области пространства в другую, но таким образом, что между этими пунктами физически ничего не перемещалось.

Заранее подготовленная для телепортации частица никуда на самом деле не перемещалась, но физически провзаимодействовав с частицей-посредником, «передала» свои свойства. Эта вторая частица, предварительно отделенная от первой, уже находилась на весьма большом удалении от нее. Но тем не менее в силу сохранения между ними определенной связи она «откликнулась» на результат физического изменения состояния первой частицы.

Этот результат Дика Боумистера является бесспорным свидетельством импликативно-логической природы таких эффектов и указывает на полную бесперспективность дальнейших надежд на обнаружение каких-то физически-причинных их механизмов (на что все еще надеются некоторые физики).

Импликативно-логическая связь не нуждается ни в пространстве, ни во времени. Ведь она имеет не физически-причинную, а логическую природу и развертывается в мире потенциальных возможностей и вероятностей. Представление о ней было введено и развито в философских работах.

Западные ученые — не философы, заметьте, — ввели термин «экспериментальная метафизика» для обозначения всей этой тематики. Но метафизика для западных авторов — это стандартное имя философии!

— Такая интерпретация происходящего в современной науке имеет многих противников...

— Что-то после упомянутых экспериментов их не видно! Другое дело, что эту идею многие эксплуатируют и вульгаризируют. Ученый может кратко выразить какую-то сложную концепцию, а популяризатор, к сожалению, способен ее исказить.

— Тем не менее критики утверждают, что и концепция квантового холизма скатывается порой едва ли не к мистике.

— Для меня в этом мистики нет! Современный квантовый холизм — это не холизм прежних эпох. Он выражается вот в чем: абстрактные понятия, «элемент» и «множество», оказываются не универсальными. Где-то они теряют свой смысл и применимость. И очевидно, что эти понятия теряют смысл применительно к субквантовому уровню, где мир проявляет свойства целого как не-множества.

Вот и все. Какая тут мистика? Еще Гейзенберг сказал: «любое научное понятие, каким бы оно ни было широким, все же имеет только ограниченную применимость». Теперь дело дошло до таких, казалось бы, предельно общих и универсальных понятий, как «элемент» и «множество». Конечно, они не могут быть исключением из приведенного тезиса Гейзенберга. И мы с этим теперь имеем дело.

В физике по большому счету нет ничего, кроме динамики и кинематики. И все это держится на мировой константе Планка, связавшей своей размерностью воедино динамику и кинематику, динамические и кинематические величины (постоянная Планка — коэффициент, связывающий величину энергии электромагнитного излучения с его частотой. Можно сказать, что это самая фундаментальная константа в современной физике — это единственная постоянная, которая содержит характеристики всех трех первичных элементов мироздания: пространства, материи и времени. — Авт.). На любые наши измерительные операции в любых физически мыслимых пространствах постоянная Планка налагает известные ограничения, в силу которых мы оказываемся вынуждены перейти к вероятностному описанию.

Там, где понятие «элемент» оказывается физически не верифицируемым (различимым, проверяемым), оно теряет смысл. Взамен приходят вероятностные оценки. А вероятность порождается квантовым холистическим феноменом — свойством мира быть единым и в конечном счете неразложимым на элементы и множества.

— Физики иногда шутят, что подобный способ интерпретации картины мира является способом доказательства существования Бога с помощью постоянной Планка.

— Ну, это дело вкуса. Бога можно по-разному понимать. Мир можно понимать как множество — камней, облаков, атомов, частиц и т. д. Но понятие множества нельзя абсолютизировать. Всегда присутствует дополнительный аспект — неделимая связь и единство. Вы же не оторвете электрон от его поля? На субквантовом уровне проявляется другая и дополнительная сторона — мир как одно, целое и неделимое (а не множество).

Если мне кто-то скажет, что эта вот сторона мира — мир как одно — для него Бог, я не стану возражать. Это действительно источник разумности, красоты. Само по себе это уникальное свойство связи в природе нематериально. Хотите, называйте это свойство Богом — только не делайте нелепых выводов.

— Вы сводите те эффекты, о которых говорите, к фундаментальным свойствам материи. Между тем многие считают, что это лишь свойство сознания — так воспринимать материю.

— Этот вопрос давно обсуждался. Его истоки были связаны с тем, что физики копенгагенской школы (Бор, Гейзенберг, Борн и др. — важнейшие творцы квантовой механики. — Авт.) всегда учитывали роль и влияние действий экспериментатора на наблюдаемый объект. Подобный вопрос в советское время пытался использовать академик Дмитрий Блохинцев в таком виде: «Существовала ли квантовая механика в эпоху динозавров, когда наблюдателей-ученых не было?»

В Ленинграде работал великий физик Владимир Фок — ученый уровня Нильса Бора. Он высмеял концепцию Блохинцева и показал, что нет никакой нужды тащить в квантовую механику человека и что она, конечно, столь же безукоризненно функционировала и в эпоху динозавров.

Да, был Джон фон Нейман, великий математик и физик, который возложил ответственность за редукцию волновой функции на сознание человека. (Волновая функция описывает состояние объекта в микромире. Редукция волновой функции — мгновенное изменение описания квантового состояния объекта, происходящее при измерении. Другими словами, наблюдатель, проводящий измерение, неизбежно вмешивается в микромир самим физическим фактом наблюдения — и в процессе измерения происходит мгновенное изменение волновой функции. Физик Шредингер для иллюстрации редукции волновой функции предложил следующий мысленный эксперимент. В закрытый ящик помещен кот. В ящике также имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и емкость с ядовитым газом. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие, тот открывает емкость с газом, и кот умирает. Если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается как бы смешением двух состояний, и мы не можем сказать, что на самом деле с котом. Он находится в состоянии «ни жив ни мертв». Как только мы открываем ящик, волновая функция, описывающая состояние объекта, немедленно и скачкообразно коллапсирует — ведь мы увидим вполне конкретное состояние кота. — Авт.).

Когда в акте измерения реализуется одно из возможных состояний, т. е. его вероятность скачком превращается в единицу, то это означает, что все другие вероятности для других возможных состояний мгновенно превращаются в нули. Вот и все. И наблюдатель со своим сознанием тут ни при чем.

Но для этого нужно признать холистическое свойство мира как неделимой единицы на субквантовом уровне. Конечно, если наблюдатель есть, то, увидев новое показание прибора, он зачеркнет старую волновую функцию и взамен ее запишет новое значение (которое ранее существовало только в форме потенциально возможного). Однако если наблюдателя нет, роль измерений-воздействий выполняют обычные реальные физические взаимодействия рассматриваемого микрообъекта с другими частицами, системами, полями и т. п.

Вы делаете атомную бомбу? Холизм вам поможет!

Иван Цехмистро

— И все же — где в квантовом холизме то, что чаще всего называют главной ценностью философии науки, — методологическая база для ученого?

— Все, о чем я говорил, — это и есть методологическая база. Благодаря квантовому холизму мы все понимаем на другом уровне.

— Но на каком уровне научного знания холистическая концепция может принести реальную помощь специалисту? Будет ли полезно изучение ваших трудов, например, инженеру?

— Все зависит от того, что делает инженер. Если он изготавливает водородную бомбу, то неизбежно столкнется с холизмом.

Холистическая философия может прояснить технику, применяемую физиками. Но не обольщайтесь — она не может дать средств, подменяющих те же вычисления! И ясно почему — потому что вычисления производятся в мире элементов, а квантовый холизм просто поясняет физику, что за результат он получил. И почему в дополнение к классическим методам он вынужден обратиться к вероятностной методологии.

На каком уровне эта концепция может быть полезной? Наверное, само название «квантовый холизм» предполагает определенные знания оснований физики. Т. е. непосредственная польза квантового холизма — в прояснении и развитии проблем в основаниях физики. Далеко не каждый инженер ими обладает — таковы уж особенности нашего образования и требования социума. Но каждый, кто интересуется, может пополнить свой багаж.

— Вы сконцентрировали свои усилия на философии физики. Но холистическая концепция — одна из самых плодотворных в биологии. Там она выглядит и более понятной, и более перспективной. Не думали сменить направление?

— Нельзя объять необъятного. Хотя действительно, биология — очень благодатный объект. Но я думаю, что именно квантовая физика нам позволит понять как происхождение жизни, так и проблему живого, проблему сознания. Полагаю, это будет уже в первой половине XXI ст.

— Когда холистическая концепция спустится на уровень обывателя и станет доминирующей картиной мира для большинства человечества?

— Этот вопрос не имеет отношения к науке. Да и существует ли нужда в таком процессе? В общем-то, меня это даже не интересует.

Я считаю, что между обывателем и современной наукой действительно есть непонимание и некоторая стена. Работа хороших популяризаторов может смягчить эту проблему.

Но время популяризаторов приходит тогда, когда концепция уже отшлифована и доведена до совершенства. А мы пока находимся на этапе большого перелома. Только сегодня, впервые за 2,5 тыс. лет, Парменид стал актуальным и оказалась востребованной его главная мысль о неуниверсальности понятия множества — и в бытии, и в картине мира.

Так что ваш вопрос несколько преждевременен.

— Какую концепцию вы считаете реально конкурентной квантовому холизму?

— Я не вижу пока рабочей альтернативы. Но если что-то и появится, то оно будет содержать элементы холизма.

Есть, правда, многомировая интерпретация — но она очень наивная, бытует мнение, что это шутка Эверетта (многомировая интерпретация квантовой механики предполагает существование «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но находящиеся в различных состояниях. — Авт.). Ее восприняли физики, сильно уязвленные проблемой редукции волновой функции.

— Насколько востребована украинская философская мысль в мире?

— Мы еще не пережили нашу изоляцию. Чтобы наша философия была известна на Западе, нужно активно участвовать в международных съездах, конференциях, симпозиумах. Но как туда поехать? Сегодня это возможно только при условии получения грантов. А грант можно добыть лишь на один проект из десяти, которые ты представил. То же самое с журналами — мы их не получаем. А попробуйте свою книгу послать за границу!

В 1972 г. я опубликовал свою первую книгу в Москве — и был удивлен большим числом рецензий в странах советского блока. Оказалось, сработала система: книги центральных издательств автоматически рассылались в столицы государств социалистического лагеря. А теперь этого механизма нет. Когда я по наивности обратился с тем, чтобы разослать свою последнюю монографию, мне сказали, что это слишком дорого.

Но тот холизм, которым я занимаюсь, на самом деле очень активно развивается в США, в Британии и в других странах... У его истоков мы видим фигуру Нильса Бора, который в своих многочисленных дискуссиях с Эйнштейном мастерски использовал то, что он называл «целостностью экспериментальной ситуации». Особо следует назвать Дэвида Бома. Его книга «Квантовая теория» широко известна в мире, дважды издавалась на русском языке. В ней дано изложение копенгагенской интерпретации квантовой механики с холистических позиций. Бому принадлежит тезис о существовании мира «как неделимой единицы в субквантовом уровне».

— Однако давно что-то не слышно о серьезных усилиях Украины в области фундаментальной физики. Зачем нам тогда оплачивать усилия в области фундаментальной философии науки?

— Я не уверен, что вы правы. Потому что не знаю того, что делается в лабораториях, на теоретическом уровне. Если что-то не делается у нас, это делается по соседству — наука универсальна. Поэтому таких вопросов для ученых не существует.

В Харькове, например, ученые недавно продемонстрировали фотографию атома. Многие разработки в Харьковском национальном университете им. В. Н. Каразина соответствуют мировому уровню, выполняются в совместных международных проектах.

Даже скромная кафедра теории культуры и философии науки, которой я заведую, участвует в совместных работах с западными университетами. Недавно завершены работы по договору с институтом Метанексус (Филадельфия, США) по тематике диалога науки и религии, на днях я получил письмо с предложением о продолжении сотрудничества. На протяжении ряда лет выполняется договор с университетом штата Айова (США) по гендерной тематике. Мы принимаем также участие в совместных украино-российских научных проектах.

Только что в Санкт-Петербурге вышла книга по одному из них: «Постнеклассическая методология: становление, развитие, принципы и перспективы». В этом году началась совместная работа по новому украино-российскому проекту «Импликативно-логическая природа квантовых корреляций. Перспективы исследований и приложений», т. е. буквально по теме нашего интервью. Наш партнер — Институт философии РАН (Москва), Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина является ведущей организацией по этому проекту.

А ваш вопрос стоит задать в Верховной Раде, но в ином ключе. Не только неизвестное, но и то, что сегодня известно депутатам об украинской науке, безусловно, заслуживает намного большего финансирования. Пора наконец это увидеть и что-то реально сделать для украинской науки.