 |
 |
 |
gordon0030@yandex.ru
Физика и метафизика
16.04.2003 
50:06
Стенограмма эфираВ течение XX века были затрачены огромные усилия на попытки объединения закономерностей общей теории относительности и квантовой теории, но они оказались тщетными.
Участники:
Владимиров Юрий Сергеевич — доктор
Кречет Владимир Георгиевич — доктор
Материалы к программе:
Из книги Ю. С. Владимирова «Метафизика»:
Современному читателю непросто ответить на вопрос, что такое метафизика. Одна эпоха сменяла другую и вносила свои коррективы не только в само понятие, но и в отношение к нему. Мыслители античности и естествоиспытатели средневековья рассматривали метафизику как систему представлений об основах бытия, о первичных понятиях и закономерностях мироздания, которые трактовались в рамках принятых
До наших дней дошло утверждение И. Ньютона: «Физика, бойся метафизики!» И тем не менее великого ученого считают не только физиком, но и метафизиком. Многие произведения Г. Лейбница, И. Канта и других известных естествоиспытателей и философов называют метафизическими, хотя в этот термин как Ньютон, так и другие мыслители вкладывали разный смысл. Так, Д’Аламбер, критикуя философские системы от Аристотеля до Лейбница, заявлял: «На место всей туманной метафизики мы должны поставить метафизику, применение которой имеет место в естественных науках, и прежде всего, в геометрии и в различных областях математики. Ибо, строго говоря, нет науки, которая не имела бы своей метафизики, если под этим понимать всеобщие принципы, на которых строится определенное учение и которые являются зародышами всех истин, содержащихся в этом учении и излагаемых в нем».
Известно, что Юм скептически относился к возможностям разума осмыслить понятия силы и действия, а отсюда и ко всей метафизике как «разрушительной философии». Тем не менее он писал: «Метафизика и мораль — суть важнейшие отрасли науки; математика и естествоведение не имеют и половины такого значения». И. Кант называл метафизику «чистым философским познанием» и утверждал, что «принципы метафизики (куда принадлежат не только ее основные положения, но и основные понятия) никогда не должны браться из опыта, ибо она должна быть познанием не физическим, а метафизическим, т. е. лежащим за пределами опыта. Итак, в ее основание не ляжет ни внешний опыт, служащий источником собственно физике, ни внутренний, на котором основывается эмпирическая психология. Метафизика есть, таким образом, познание a priori, или из чистого рассудка и чистого разума». Полагая, что настоящей метафизики еще не создано, он писал: «Но так как, тем не менее, запрос на нее никогда не может исчезнуть, потому что интерес общего человеческого разума слишком тесно с нею связан, то нужно будет признать, что неизбежно предстоит, как этому ни сопротивляйся, полная реформа или, лучше сказать, новое рождение метафизики по совершенно неизвестному до сих пор плану». В «Пролегоменах» Кантом была сделана попытка сформулировать общие принципы будущей метафизики.
В XX веке один из создателей (копенгагенской) интерпретации квантовой механики Макс Борн в лекции, посвященной юбилею Джоуля (в статье «Физика и метафизика»), сказал: «Позвольте процитировать вам определения метафизики, взятые у двух современных философов. Согласно Вильяму Джемсу, «метафизика — это необычайно упорное стремление мыслить ясным образом». Бертран Рассел пишет: «Метафизика, или попытка охватить мир как целое посредством мышления». Эти формулировки подчеркивают две главные стороны метафизики: одна — метод (обязательная ясность мышления), другая — предмет изучения (мир как целое)... Я предлагаю употребить слово «метафизика» в более скромном значении — как в отношении метода, так и предмета, — а именно как «исследование общих черт структуры мира и наших методов проникновения в эту структуру». После обсуждения достижений фундаментальной физики и их влияния на мировоззрение человечества М. Борн закончил лекцию одним замечанием по поводу определения метафизики, данного Расселом: «Метафизика — попытка постичь мир как целое с помощью мысли. Имеет ли
В данной книге речь идет об основаниях бытия с позиций не философа, а физика и рассматриваются вопросы, которые в прямом смысле лежат «за физикой», «над физикой» или «после физики». Находясь на границе собственно теоретической физики, математики и философии (даже религии), данная область знания занимается философским осмыслением физики, достигшим к концу XX века высот, вплотную приблизивших ее к тому, что естественно назвать старым термином «метафизика». «Некоторые авторы, — как отмечает С. К. Клини в книге „Введение в метаматематику“, — пользуются приставкой „мета“ для обозначения языка или теории, в которой другой язык или теория делаются предметом изучения, не ограниченного финитными методами».
Предложенное здесь естественнонаучное осмысление мира является результатом сопоставления нескольких миропонимании, отражающих различные точки зрения, опирающиеся на разные комбинации взаимно дополняющих друг друга категорий.
Современное состояние физической науки можно сравнить с ситуацией, сложившейся в начале XX века, когда были созданы теория относительности и квантовая механика. Напомним, эти открытия были основаны на синтезе более простых категорий в новые «обобщенные»: на объединении пространства и времени в
В фундаментальной теоретической физике XX века ключевой характер приобрели те же концептуальные вопросы и проблемы, которые на протяжении двух с половиной тысячелетий были в поле зрения философии (и богословия). Исследуя широкую область природы, охватывающую закономерности различных масштабов — от свойств Вселенной в целом до самых элементарных кирпичиков мироздания в микромире, физика вскрыла чрезвычайно важные принципы, некоторые из которых сквозным образом пронизывают все сферы бытия от элементарных частиц до духовной жизни человека.
Физика имеет дело с более простыми системами, которые поддаются строгому математическому описанию, позволяющему отделить менее существенные факторы от ключевых, поэтому в рамках фундаментальной теоретической физики можно разглядеть и сформулировать общие принципы метафизики, имеющие универсальное значение.
Приступая к изложению материала, автору хотелось бы присоединиться к словам Эрнста Маха из предисловия его книги «Познание и заблуждение»: «Работая в течение более сорока лет в лаборатории и на кафедре как наивный наблюдатель, не увлеченный и не ослепленный никакой определенной философской системой, я имел возможность разглядеть пути, по которым развивается наше познание. Я сделал попытку описать эти пути в различных сочинениях. Но и то, что мне удалось изучить, не есть исключительно мое достояние. Другие внимательные исследователи наблюдали часто то же самое или весьма сходное... Я надеюсь, что мой труд не пропадет даром. Может быть, даже философы усмотрят
Введение. В физике принято различать 1) прикладную часть, где во главу угла ставится физический эксперимент (в теоретической физике — это соответствие теоретических построений опыту), 2) математический аппарат (логическую, рациональную составляющую теории) и 3) физическую интерпретацию (философское осмысление). Часто ведутся споры о том, какая из этих трех сторон физики важнее.
На протяжении большей части XX века полагалось, что безусловным приоритетом в науке пользуется практика, эксперимент, и назначение науки виделось в решении, главным образом, прикладных задач. Поэтому подавляющая часть ассигнований на физику, выделялась в связи с потребностями
Со времен античности бытует мнение, что научность той или иной области знания определяется степенью использованной в ней математики. Современная физика без математики немыслима, причем к концу XX века в теоретической физике использовались буквально все разделы современной математики. Иногда бывает трудно различить, где кончается математика и начинается физика. Порой увлечение
Другой пример: исследования конца XX века в области классической общей теории относительности в значительной степени превратились в работы по математической физике, направленные на поиск новых решений системы из нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка, каковыми являются уравнения Эйнштейна. За почти 90 лет существования общей теории относительности заложенные в ее основу физические принципы оказались практически выработанными.
Согласно третьей точке зрения, движущей стороной теории являются физические идеи и адекватная физическая и философская интерпретация. В этой связи часто называются работы М. Фарадея, Э. Маха, Г. А. Гамова и других, в которых акцент делался на физическую суть проблемы. Как правило, названные физики обходились довольно простыми математическими средствами, но тем не менее достигали первоклассных результатов.
В центре внимания предлагаемой книги находится третья составляющая физики — физическая интерпретация и философское осмысление достигнутых результатов, — которая принадлежит сфере фундаментальной теоретической физики, изучающей ключевые понятия, принципы, концепции и законы, лежащие в основании физической картины мира. При этом к концу XX века ряд ее понятий, принципов и концепций приобрел ярко выраженный метафизический характер.
В фундаментальной теоретической физике XX века центральное место занимало рассмотрение природы и свойств трех физических (метафизических) категорий, лежащих в основании всех развивавшихся теорий и программ:
Можно сказать, что в общепринятой физике изучаются тела (частицы), которые находятся не иначе, как в
В XX веке развивалось несколько принципиально различных физических теорий и программ, тесно связанных с пониманием природы трех названных физических категорий. Теорию относительности (специальную и общую) и квантовую теорию часто называют двумя столпами теоретической физики XX века. Они построены на существенно различных основаниях.
В квантовой теории нет частиц в классическом их понимании, нет также полей переносчиков взаимодействий как непрерывно распределенной в
В общей теории относительности отсутствует отдельная категория плоского
В течение XX века были затрачены огромные усилия на попытки объединения закономерностей общей теории относительности и квантовой теории, но они оказались тщетными
В литературе представлены исследования в рамках и других парадигм, в частности, можно назвать теорию прямого межчастичного взаимодействия
Таким образом, в физике XX века оказались представленными теории (программы) из разных физических (а точнее, метафизических) парадигм, опирающихся на разные категории и принципы. Можно утверждать, что названные и некоторые другие исследования фактически представляли собой попытки опереться не на три, а на меньшее число из названных или обобщенных метафизических категорий. Естественно, что главным образом изучались возможности построения физической картины мира на основе двух метафизических категорий: обобщенной, объединяющей в себе две категории, и оставшейся. Такие теории будем называть дуалистическими. Имея три варианта объединения двух категорий из трех, получаем три типа физических теорий (дуалистических парадигм) или три миропонимания одной и той же физической реальности под разными углами зрения.
Вопросы об основаниях (физической) картины мира, о числе ключевых физических категорий, о виде возможных парадигм и их числе следует отнести к сфере метафизики. Таким образом, фундаментальная теоретическая физика XX века оказалась неразрывно связанной с метафизикой.
В метафизике всегда присутствовали два подхода к реальности: холизм и редукционизм. Холизм основан на таком понимании мира, когда целое доминирует, предшествует своим частям. Холизму противостоит редукционизм, в котором единое расщепляется на части, понимаемые более первичными, предшествующими целому. Оба эти подхода имели важное значение и дополняли друг друга в процессе познания мироздания.
Редукционизм доминировал (и продолжает доминировать) в развитии представлений о структуре материи. Достаточно назвать учение об
Холизм можно усмотреть в трудах античных мыслителей, в стремлениях Р. Декарта, Р. И. Бошковича и других естествоиспытателей и философов нового времени построить монистическую картину мира. Особо важное значение идеи холизма имели в XX веке, что проявилось в попытках теоретиков объединить известные виды физических взаимодействий, построить единую теорию поля и геометризовать всю физику.
Названные выше главные физические теории, определявшие лицо физики XX века, свидетельствуют о том, что доминирующей была тенденция перехода от триалистической парадигмы, сформулированной еще Ньютоном, через дуалистические к монистической парадигме, опирающейся на единую обобщенную категорию, т. е. наблюдалось стремление от категорийного редукционизма к холизму. Именно эти вопросы, а также попытки найти и описать единую обобщенную категорию (первооснову мира) находятся в центре внимания данного исследования.
Чрезвычайно важным фактором метафизического характера является выделенность, как в редукционистском, так и в холистском подходах, двоичности и троичности.
В настоящей книге анализируется и развивается тенденция к категорийному холизму (к монистической парадигме), т. е. названные категории предлагается считать лишь временными, вспомогательными понятиями, удобными для восприятия мироздания. Основное внимание будет сосредоточено на выявлении в теориях различных парадигм свойств более глубокой сущности (единой обобщенной категории), лежащей за ними.
Единое физическое мироздание может быть представлено в виде куба, построенного на трех осях, соответствующих названным метафизическим категориям триалистической парадигмы. Одна из вершин куба выбрана в качестве начала координатных осей, олицетворяющих три категории: по вертикали — категория
Назовем физическим миропониманием вариант теорий (метафизических парадигм), основанный на объединении категорий частиц и полей. Физическое миропонимание соответствует взгляду на куб физической реальности снизу. Этот подход определял главное, можно сказать, магистральное направление развития физики в XX веке. К теориям этой парадигмы относится квантовая механика и квантовая теория поля, в которых симметричным образом рассматриваются (бозонные) поля переносчиков взаимодействий и (фермионные) поля частиц. Апогей этого подхода проявился в открытых во второй половине XX века суперсимметричных преобразованиях между фермионными и бозонными волновыми функциями. Эта же линия продолжается в столь модных в самом конце XX века исследованиях суперструн и супермембран.
Назовем геометрическим миропониманием взгляд на куб физической реальности со стороны его задней грани, характеризуемой ортами категорий
Взгляд на физическую реальность с позиций категорий
Дальнейшее развитие этого направления просматривается в так называемой теории (унарных) физических структур Ю. И. Кулакова, где вместо отдельных категорий
Главной целью
Одна из главных задач книги состоит в описании повой физической программы (парадигмы) — бинарной геометрофизики, — основанной на одной обобщенной метафизической категории. Выход на эту монистическую парадигму оказался возможным в результате анализа всех других физических (метафизических) парадигм, опирающихся на комбинации двух и трех начал (категорий). Бинарная геометрофизика впитала в себя ряд черт теорий других парадигм, в частности, идеи многомерных геометрических теорий
Для осмысления и получения наблюдаемых следствий из теоретических построений, содержащих обобщенные категории, необходимы методы обратного возвращения к привычным понятиям (категориям) триалистической парадигмы, что осуществляется посредством своеобразных методов проецирования новых теорий на Классические понятия. В общей теории относительности это делается с помощью методов систем отсчета. В теориях Калуцы — Клейна используются аналогичные методы 1 + 4- или 1 + ... +
Заключение. В физике XX века, как и в естествознании (натурфилософии) прошлых веков, важное значение имели идеи и принципы метафизики, истоки которой лежат в
В рамках фундаментальной теоретической физики, имеющей дело с системами, которые поддаются строгому математическому описанию, позволяя отделить существенное от второстепенного, и достигшей высокой степени абстрагирования, удается выделить основные принципы метафизики: 1) принципы двоичности и троичности, 2) принцип фрактальности, 3) принцип предельного монизма, 4) принцип триединства первоначала, 5) принцип проецирования.
1. Принципы двоичности и троичности. Метафизику предлагается понимать как иерархию парадигм, основанную на двоичности и троичности в фундаменте мироздания, т. е. следует говорить не о множестве различных метафизик, как ранее полагали, а о единой системе парадигм.
Двоичность проявляется, прежде всего, в холистском и редукционистском подходе к мирозданию. При холистском взгляде (в монистической парадигме) онтологична единая, нераздельная первооснова мира, тогда как при редукционистском подходе онтологичны его составные части — категории (начала).
Троичность проявляется в редукционистском подходе в выделении именно трех основополагающих начал (категорий) мироздания. В метафизике
В систему метафизических категорий входит класс из шести дуалистических парадигм, имеющих «промежуточный характер между монистической и триалистической парадигмами. Их число — шесть — определяется количеством возможных способов объединения пар категорий в некие обобщенные. Самостоятельность категории или вхождение ее в состав более общей соответствует двоичности ее понимания.
Шесть смешанных дуалистических парадигм естественно разбить на три пары родственных парадигм — миропонимании, в которых так или иначе оказывается выделенной одна из категорий. Эти три класса парадигм можно наглядно представить в виде трех взаимно перпендикулярных проекций куба.
Разделим шесть дуалистических парадигм на две тройки — одногранные и двугранные — по характеру образования обобщенных категорий.
Собирая вместе монистическую, триалистическую и шесть дуалистических парадигм, приходим к иерархии метафизических парадигм, в которых усматривается аналогия с китайской даосистской системой из восьми триграмм. Изложенные в книге физическое, геометрическое и реляционное миропонимания можно представить как восхождение по системе китайских триграмм снизу вверх от триалистической к монистической парадигме.
Пусть сплошные отрезки изображают категории, рассматриваемые в качестве первичных, самостоятельных, а прерывистые отрезки соответствуют категориям, включенным в некие обобщенные, тогда одногранные парадигмы можно связать с тремя триграммами с одним сплошным и двумя прерывистыми отрезками. Три триграммы с парой сплошных отрезков и одним прерывистым можно интерпретировать через двугранные парадигмы. Примером может служить теория прямого межчастичного взаимодействия в реляционном видении мира. Таким образом, интерпретируется шесть триграмм.
Триграмме (нижней) из трех сплошных отрезков соответствует триалистическая парадигма, опирающаяся на три самостоятельные физические категории. Оставшуюся, восьмую триграмму можно понимать как мечту
Аналогичным образом можно классифицировать
2. Принцип фрактальности: каждая из выделенных частей (категорий, начал) подобна целому, т. е. в каждой из категорий проявляются черты всех других категорий.
Наличие аналогий в
В совмещении
Система знаний об идеальном (рациональном) начале соответствует современной математике. Отмечалось, что в ее основаниях также проявляются три начала в виде выделенных Бурбаки трех математических структур, из которых формируются все разделы математики.
Рассмотрение системы представлений о духовном начале, составляющих предмет богословия, выходит за пределы данного исследования.
Принцип фрактальности проявляется и при анализе каждой из отдельных физических категорий:
3. Согласно принципу предельного монизма, монистическая парадигма возникает на пределе делимости одной из категорий.
В физике таковой была категория частиц. Таким образом, для холизма и редукционизма имеет место своеобразная дополнительность.
В холистском подходе принцип фрактальности превращается в принцип тождества монистических парадигм.
4. Принцип триединства первоначала монистической парадигмы. В основе монистической парадигмы (холистского подхода) лежат представления о едином нераздельном первоначале, которое в древних учениях было воплощено в идее о едином Творце всего сущего: в даосизме это Дао, в христианстве — Бог. В диалектическом материализме в качестве такового была провозглашена материя. В программах теоретической физики XX века первооснова физического мироздания виделась как единый вакуум или как единая геометрия мира (прагеометрия), или как физическая структура — в зависимости от пути, по которому шли исследователи.
Первоначало монистической парадигмы проявляется в виде комбинации двуединства и триединства. Широко известна метафизическая идея двуединства — о двух взаимодополняющих сторонах первоосновы (в отличие от двоичности или дуализма в редукционистском подходе). В античности двуединство отражалось в диалектическом характере философии Пифагора, Платона и их школ. В даосизме эта идея выражалась в виде двух противоположностей: инь и ян. В философии нового времени двуединство нашло свое воплощение в диалектике, а в квантовой физике XX века эта идея отразилась в виде боровского принципа дополнительности.
Триединство первоначала как необходимость трех сторон (в отличие от троичности или триалистичности), включающих в себя и двуединство, сформулированное еще Аристотелем, проявилось в христианстве в виде догмата Святой Троицы. Как заметил В. Гейзенберг, аристотелево триединство отразилось и в квантовой механике. В бинарной
Комбинация двуединства и триединства отражается в ранге бинарной системы комплексных отношений, ключевой для физики, причем как в виде мультипликативной композиции — в факте 6 = 2x3, так и в аддитивной композиции — в расщеплении на две подструктуры, когда 5 = 2 + 3 параметров, характеризующих любой элемент, распадаются на два внешних параметра, ответственных за компоненты импульсов частиц, и на три внутренних параметра, описывающих заряды элементарных частиц.
Комбинация двуединства и триединства в ранге проявляется в виде трех элементов, описывающих элементарные частицы (лептоны и кварки), в существовании трех цветовых зарядов хромодинамики, в наличии именно трех поколений элементарных частиц (в электрослабых взаимодействиях), в двух видах ароматов частиц (верхних и нижних), в виде трех классических пространственных измерений, в двух знаках сигнатуры (плюс и минус)
5. Принципы проецирования. Для перевода обобщенных понятий дуалистических и монистической парадигм на представления триалистической парадигмы, т. е. на язык, привычный человеку (экспериментатору), используется методика проецирования, которая дает возможность понять и проверить содержание теорий, построенных на основе меньшего числа категорий. При этом ключевую роль играет выделение тел или систем частиц, составляющих тело отсчета или макроприбор. Методы проецирования также широко используются в философии и в социальной сфере.
Задача физики состоит не только в построении теории в рамках (холистской) монистической парадигмы, но и в исследовании процесса обратного перехода от нее к категориям и понятиям (редукционистской) триалистической парадигмы. Именно на этом пути открываются возможности для обоснования известных свойств категорий классической физики и решения ряда концептуальных проблем теоретической физики. В книге охарактеризован путь решения этих проблем. Несомненно, эти исследования будут иметь большое прикладное значение.
Возвращаясь к крылатой фразе, приписываемой Ньютону: «Физика, бойся метафизики!», заметим, что опасность представляют лишь противостояния взглядов, соответствующих отдельным парадигмам. Понимание же общей системы метафизических парадигм позволяет упорядочить и согласовать друг с другом физические программы различных научных школ.
Естествоиспытатели всегда опирались на ту или иную метафизическую парадигму, однако при исследовании конкретных закономерностей руководствовались методами и принципами существующей теории. Лишь на достаточно высоком уровне развития науки, когда фундаментальная теоретическая физика вплотную приблизилась к принципам метафизики, их принципы оказались на одном уровне, взаимно дополняя друг друга.
Стремление построить единую физическую теорию (в рамках метафизической монистической парадигмы), отчетливо проявившееся в фундаментальной теоретической физике XX века, соответствует концепции цельного знания («положительного всеединства»), развивавшейся русскими философами «серебряного века» и их последователями: В. С. Соловьевым, С. Н. и Е. Н. Трубецкими, С. Л. Франком, А. Ф. Лосевым и другими.
Изложенное в книге позволяет понять истоки ряда важных физических проблем и открывает тем самым новые направления исследований. Хочется надеяться, что эта работа окажется полезной и для философов, способствуя более тесному сотрудничеству представителей различных сфер науки и культуры.
Библиография
Аристотель. Соч.: В
Владимиров Ю. С., Мицкевич Н. В., Хорски Я. Пространство, время, гравитация. М., 1984
Владимиров Ю. С.
Владимиров Ю. С. Метафизика. М., 2002
Гайденко П. П. История греческой философии в ее связи с наукой. М., 2000
Гайденко П. П. История новоевропейской философии в ее связи с наукой. М., 2000
Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М., 1989
Девис П. Суперсила: Поиски единой теории природы. М., 1989
Кант И. Пролегомены ко всякой будущей метафизике, могущей возникнуть в качестве науки. М., 1937
Кречет В. Г. Пятимерная геометрическая модель гравитационных и электрослабых взаимодействий//Гравитация и космология. 1999. Т. 5. № 4
Кречет В. Г. Развитие представлений о пространстве и времени//Физика. Энциклопедия. М., 2000
Кулаков Ю. И. Элементы теории физических структур. Новосибирск, 1968
Мах Э. Познание и заблуждение. М., 1909
Огурцов А. П. Метафизика/Современная западная философия. Словарь. М., 1991
Фейнман Р. Нобелевская лекция «Разработка квантовой электродинамики в
Эйнштейн А. Физика и реальность. М., 1965
Тема № 244
Эфир 16.04.2003
Хронометраж 50:06
www.ntv.ru