Парадигмальное значение статистического метода в физике

Та же статистическая модель, которая объясняет теорию эволюции Дарвина, была применена и в физике. И хотя здесь также на первых порах речь не шла об отвержении или пересмотре ньютоновских принципов, развитие этого направления подготовило почву для серьезных перемен на уровне парадигматики. Статистическая физика развивалась на основании сложных систем, "цельностей", которые признавались состоящими из вполне ньютоновских локальных элементов и взаимодействий, но их количество было столь велико, что проследить всю совокупность чисто механическими средствами просто не представлялось возможным. Поэтому вся система анализировалась общими методами - на основе теории вероятности (Гюйгенс, Ферма, Паскаль, Чебышев, Марков, Ляпунов и т.д.).

Осмысливаясь как простой методологический ход, призванный рассматривать ситуации в тех случаях, когда прямой атомистский анализ (основанный на локальных ситуациях) по каким-то причинам был затруднен или невозможен, статистическая физика вынуждена была иметь дело с "цельностями", концептуализируя их поведение. Особенно этот метод оказался эффективным при рассмотрении явления теплоты и физических закономерностей, связанных с термодинамикой, с осмыслением открытого Рудольфом Клаузисом (1822-1888) закона "возрастания энтропии". Основы статистической физики были разработаны Людвигом Больцманом (1844-1906), статистической механики - Джозайей Гиббсом (1839-1903).

Известный современный физик, лауреат Нобелевской премии 1929 г. Луи де Бройль так описывает основные принципы статистической механики: "Успехи статистической механики научили физиков рассматривать некоторые законы природы как статистические. Именно потому, что в газах происходит колоссальное число механических элементарных процессов, давление или энтропия газов подчиняется простым законам. Законы термодинамики имеют характер вероятностных законов, представляющих собой статистические результаты явлений атомного масштаба, которые невозможно изучать непосредственно и анализировать детально. Строгие динамические законы, абсолютный детерминизм механических явлений ослабляются в атомном мире, где они становятся ненаблюдаемыми и где проявляются и могут наблюдаться в нашем масштабе только лишь их средние характеристики. Таким образом, физики заметили, что во многих случаях наблюдаемым законам подчиняются лишь средние значения величин. Поэтому ученые занялись изучением вероятностных законов. Волновая механика развила это направление и показала, что наблюдаемые законы, которым подчиняются элементарные частицы, также носят вероятностный характер" (15).

Разработки теория поля Джеймсом Максвеллом (1831-1879) и его толкование второго закона термодинамики (для иллюстрации вероятностного, а не абсолютного характера которого он ввел знаменитую гипотезу "демона Максвелла") были первыми элементами этой конструкции, обобщенными позже Больцманом.

Максвелл пересмотрел и иные казавшиеся незыблемыми ньютоновские постулаты. Так, в частности, он вернулся к (якобы полностью опровергнутой Ньютоном) волновой теории света, некогда выдвинутой голландцем Гюйгенсом (1629-1695) и развил на ее основе собственную концепцию электромагнитных полей. Интересно, что именно Гюйгенс был первым провозвестником теории вероятности, которая также ближе стоит к холистской парадигме, чем метод локальности Ньютона. Волновая теория вообще является признаком холистского отношения к физическому явлению, тогда как атомистский подход напрямую сопряжен с парадигмой отрезка. Хотя Максвелл в определенных случаях оставался верным атомистскому принципу, тот факт, что в центре внимания его исследований стояли колебания, волны и принципы теории вероятности, о многом говорит.

Физико-математический механизм, разработанный пионерами статистической физики обнаружил свое парадигматическое значение лишь позже, в квантовой механике.

Альберт Эйнштейн (новое пространственно-временное поле реальности)

Настоящую революцию в современную научную парадигму внесла теория относительности, разработанная Альбертом Эйнштейном (1879-1955).

Развитие электродинамики поставило целый ряд проблем, которые были неразрешимы в рамках классической ньютоновской механики. Для примирения эмпирических наблюдений и основ галилеевской теории следовало найти какой-то особый ход. Сущность научной проблемы, ставшей перед Эйнштейном в период, когда он подошел к разработке теории относительности, заключалась в необходимости либо пересмотреть концептуальные основания галилеевско-ньютоновского понимания реальности, либо фундаментально усовершенствовать классическую теорию, превратив ее в частный случай более общих закономерностей. Эйнштейн пошел по второму пути, призванному не опровергнуть, но подтвердить - пусть и чрезвычайно сложным способом - парадигму отрезка. Будучи деистом, Эйнштейн не собирался осуществлять фундаментальной парадигматической ревизии. В то же время разработанная им (как ответ на вызов электродинамики) теория относительности содержала ряд позиций, которые серьезно трансформировали классическое физико-математическое мировоззрение.

Известный физик Г.Ю.Тредер в юбилейном докладе "Эйнштейн и наука как усовершенствование повседневного мышления" (Киев, 1988) описывает ситуацию, в которой складывалась теория относительности Эйнштейна следующим образом: "А.Эйнштейн исходил из существования определенной природной константы, конечной и ни от чего не зависящей. Представление классической физики о распространении измерения времени по пространству, о сравнении часов (другими словами, вся хронометрия и кинематика классической физики) предполагает в сущности, что в принципе сигналы могут распространяться со сколь угодно большими скоростями. В практическом способе использования этой возможности нет необходимости, однако, она должна существовать в принципе. Не должно быть никакой предельной скорости c. Если наблюдатель, движущийся с собственной скоростью v > 0, находит измерением скорость сигнала c, то он считает, что скорость сигнала равна c + v > c. Только для c = справедливо тривиальное равенство c + v = c = .

Это исходное положение имеет фундаментальное значение в кинематике Галилея и содержит сущность концепции пространства и времени у Галилея и Канта, включая принципы механики Ньютона. Принцип сколь угодно больших скоростей сигналов определяет пространство-время классической физики, и признание этого принципа с необходимостью означает признание правильности классических представлений Галилея-Ньютона-Канта об отношении между пространством и временем.

Отсюда следует - и это было важно для дальнейшей аргументации Эйнштейна, - что в рамках этих предположений полностью справедливо утверждение: ньютоновы принципы доказывают кантовскую априорность понятий пространства и времени, и наоборот, из трансцендентальной эстетики Канта необходимо следует кинематика Галилея-Ньютона. Галилеева кинематика, ньютоново абсолютное время и кантово учение о времени и пространстве представляют собой лишь различные формы утверждения: предел скорости есть c <

Эти принципы связаны с представлением о полной изотропности, строгой количественности пространства и о столь же количественной однородности времени. При таком подходе к пониманию реальности совершенно неважно, идет ли речь о явлениях, связанных с бесконечно большими или бесконечно малыми величинами. Никакого нарушения общей механической картины здесь не предполагается. Этот принцип эксплицитно и наглядно сформулировал Б.Паскаль (1623-1662), который на первом этапе своей деятельности страстно увлекся механицистским пониманием мира, но потом ужаснулся той мертвенной реальности, которая открылась его духовному взору в научной картине Вселенной. Но развитие электродинамики и статической физики ставило естественно-научные проблемы, которые требовали пересмотра этого классического подхода. Тредер продолжает: "Наряду с механикой с XIX в. существовала электродинамика Фарадея-Максвелла-Герца (включившая в себя и оптику), и эта электродинамика не укладывалась в схему ньютоновой механики. Первоначально программой физики была инспирированная "Математическими началами натуральной философии" Ньютона задача свести все к механике. Этого требовал, например, даже Л.Больцман в своем труде "Теория Максвелла". Было намерение свести электродинамику к механике некоей среды, названной "мировым эфиром". Однако оказалось, что эта среда должна обладать несовместимо противоречивыми свойствами, чтобы с ее помощью можно было объяснить все опытные факты, оставаясь в согласии с максвелловской теорией, которая, несомненно, правдиво описывала электромагнитные явления. И тогда родилась новая концепция динамики и электродинамики, смелая революционная идея, авторами которой были современники А.Эйнштейна, идея, приведшая к нашумевшему в свое время тезису, что якобы "материя исчезает". Это была попытка свести механику к электродинамике. Вместо универсальной механики начали строить универсальную "физику эфира", где материя предполагалась "сгущенным электричеством".

Революционное молодое поколение физиков, работавших в начале 1900-х годов, стремилось (в противоположность Дж.Максвеллу, Л.Больцману и Г.Герцу) не электродинамику заменить механикой, а наоборот, механику электродинамикой, исключив механику из числа самостоятельных дисциплин. Мы знаем, что это невыполнимо до конца и что проблему "элиминирования массы" разрешил А.Эйнштейн. Вмешательство Эйнштейна было исключительно своеобразным. Его специальная теория относительности и "спасла" динамику, раскрыв значение электродинамики. Он заметил, что кардинальное различие принципов механики и электродинамики по отношению к движению материи в пространстве и времени заключено в вопросе о максимальной скорости распространения сигналов и, следовательно, в вопросе о сравнении промежутков времени в разных местах, о синхронизации часов в разных точках пространства.

А.Эйнштейн увидел ключ проблемы в том, что в чистой электродинамике, в максвелловой теории свободных полей в вакууме, существует предельная скорость - скорость света с; напротив, в кинематике Галилея для "тяжелых" масс ограничения максимальной скорости нет, галилеева "предельная" скорость бесконечна, что ведет к универсальному синхронизму и ньютонову "абсолютному времени". Новая кинематика Эйнштейна на место "бесконечной скорости" поставила скорость света с как универсальную, "ни от чего не зависящую" предельную скорость. Итак, в специальной теории относительности значение с берет на себя роль "бесконечно большого" классической физики. Таким образом, Эйнштейн показал, что задача состояла не в сведении динамики к электродинамике, а в полном пересмотре основ кинематики как физических абстракций отношений между движением, пространством и временем; он показал, что эти основы должны исходить из факта существования конечной максимальной скорости для любых движений. Теория Максвелла содержит эту кинематику в неявной форме. В ньютоновой механике ее нет. Поэтому в основах механики галилеева кинематика с ее бесконечной максимальной скоростью должна быть заменена новой эйнштейновой кинематикой с максимальной скоростью с - вот и все!".

Это означает, что Эйнштейн приносит в жертву создания непротиворечивой концепции одну из априорных аксиом классической механики - аксиому равномерного количественного времени, выражающуюся в представлении о бесконечности скорости света, а это, в свою очередь, подводит к мысли, что в реальности не существует "одновременности", а следовательно, время относительно. Развивая этот тезис, Эйнштейн строит свою модель четырехмерного пространственно-временного континуума, что существенно изменяет представление о ньютоновской и кантианской модели мира.

Луи де Бройль так описывает эту ситуацию: "Преобразования Галилея были основаны на гипотезе полной независимости времени и пространства. Отсюда и следовал абсолютный характер, приписывавшийся этим понятиям. В теории же относительности, как это ясно уже из самого вида преобразования Лоренца, пространственные координаты и время (т.е. временная координата) больше не могут рассматриваться независимо. Для геометрического объяснения соотношений между пространственными координатами и временем различных наблюдателей нужно ввести некоторое абстрактное четырехмерное пространство, позволяющее очень изящно отразить внутреннюю связь между пространственными координатами и временем, которая содержится в преобразованиях Лоренца. Это геометрическое толкование предложено и развито Минковским, а четырехмерное пространство получило название четырехмерного мира или пространства-времени".

Эйнштейн и в других аспектах своего научного творчества движим скорее импульсом приведения новейших данных современной физики к классическим позитивным моделям. Но изобретательные и неожиданные методы, с помощью которых он это делает, одновременно открывают фундаментальные проблемы, заложенные в самой основе современной картины мира.

Так, новая эйнштейнова концепция "относительного времени" открывает перспективу его частичной обратимости, которая еще отрицается в классической релятивистской механике, где допустимыми поворотами осей координат 4-мерного континуума считаются только те, что ограничены так называемым "конусом Минковского" (это ограничение фактически есть условие причинности классической теории вероятности), но становится возможной в квантовой общей теории относительности. Общая теория относительности отличается от специальной (описываемой преображением Лоренца) тем, что в ней повороты координат анизотропны, т.е. по сути являются уже не поворотами, а общекоординатными преобразованиями. Отсюда вытекает важнейший принцип, ведущий к холистским выводам об инвариантности (общей ковариантности) относительно таких преобразований.

Эйнштейн, защищая парадигму отрезка, обнажает вместе с тем ее наиболее уязвимые стороны. Луи де Бройль формулирует соотношение эйнштейновой (или релятивисткой) физики и физики классической следующим образом: "В дорелятивистской физике пространство представляет собой некоторую фиксированную область, в которой протекают все физические явления, рассматриваемые любыми мыслимыми наблюдателями в одно и то же время, абсолютное и универсальное, которое задает свой ритм всем этим наблюдателям. В теории относительности, напротив, ни пространство, ни время не имеют абсолютного характера. Абсолютен лишь четырехмерный континуум, образованный объединением пространства и времени и называемый четырехмерным миром. Каждый наблюдатель из этого четырехмерного мира разными способами выделяет свое пространство и свое время. Однако, несмотря на это существенное различие во взглядах на пространство и время, как релятивистская, так и дорелятивистская физика в равной мере исходят из предположения о том, что все физические явления независимо от их характера и природы могут быть вполне определенно и однозначно описаны в рамках трехмерного пространства и времени. Так, например, движение какой-либо частицы определяется заданием последовательности вполне определенных положений ее в различные моменты времени совершенно независимо от физической природы этой частицы, скажем, от величины ее массы. Более того, так же, как и в старой классической физике, в релятивистской теории вся эволюция физических явлений определяется неумолимой игрой дифференциальных уравнений, которые однозначно предсказывают все будущее. При описании четырехмерного пространства теория относительности предполагает заданной всю совокупность событий, соответствующих любому моменту времени. И релятивистская теория лишь несовершенством человека объясняет тот факт, что наблюдатель может раскрывать события в четырехмерном мире только последовательно шаг за шагом по мере течения его собственного времени. Утверждая, что каждый наблюдатель может однозначно локализовать события в пространстве и во времени, придавая пространственный характер длительности и рассматривая любые реальные предсказания, диктуемые самим характером пространства-времени, теория относительности сохраняет в силе вплоть до самых детальных следствий генеральные идеи прежней физики. Поэтому можно сказать, что, несмотря на такой новый, почти революционный характер эйнштейновских концепций, теория относительности в определенном смысле явилась венцом именно классической физики".

Нильс Бор (частицы против Ньютона)

С совершенно иной стороны подходит к этой проблеме другой великий физик ХХ века, датчанин Нильс Бор (1885-1962), основатель квантовой механики. Квантовая механика, наряду с теорией относительности Эйнштейна, является второй магистральной физической теорией, фундаментально нарушающей аксиоматическую беспроблемность ньютонианства.

Луи де Бройль пишет: "В 1913 г. Бор в своей знаменитой работе придал [планетарной теории атома] математическую форму, позволившую предсказать оптические и рентгеновские спектры различных элементов. Но чтобы получить эти замечательные результаты, Бору пришлось дополнить планетарную модель основными положениями квантовой теории, поскольку использование классической механики и электродинамики не позволяло получить сколько-нибудь удовлетворительные результаты. Теория Бора могла быть развита только на базе квантовых представлений".

Открытия Бора, сделанные на основании развития идей Макса Планка (1858-1947), привели к тому, что обнаружилась не только относительность законов классической механики (отсутствие абсолютных и взаимонезависимых времени и пространства), но и неприменимость принципа "причинности", каузальности, детерминированности физических процессов на атомарном и субатомарном уровнях. Иными словами, механицисткая модель, лежащая в основе современной науки в целом, оказывалась применимой и корректной только для макроскопических систем объектов, адекватно описывая лишь один срез реальности и являясь совершенно неприменимой во всех своих базовых установках к исследованию бесконечно-малых величин. Это строго противоречило основным предпосылкам Ньютона. Луи де Бройль по этому поводу утверждает: "Абсолютный детерминизм классической физики в значительной мере покоится на понятиях пространства и времени. Приведя к глубоким изменениям во взглядах на пространство и время, теория относительности, тем не менее, сохранила принцип классического детерминизма. Совершенно иначе обстоит дело в квантовой механике. Отвергая точное пространственно-временное описание явлений, во всяком случае, явлений масштаба атома, она отвергает также и принцип классического детерминизма в его старом смысле. Невозможность одновременного определения точного положения микроскопической системы и ее динамического состояния, вытекающая из существования кванта действия, приводит к тому, что никакие последовательно проводимые измерения систем атомного мира не дают возможности определить все детали процесса, позволяющие согласовать результаты этих измерений с принципом классического детерминизма. Действительно, современная квантовая теория дает возможность определить только вероятностные законы, позволяющие по результатам первого измерения указать вероятность того, что при последующем измерении будет получен тот или иной результат. Эта замена точных законов вероятностными при описании микромира связана, конечно, с тем, что в этой области нельзя применить обычные представления о пространстве и времени (точнее было бы сказать: "нельзя применить обычные представления о детерминистских характеристиках пространства и времени (изотропность, однородность, повороты в пределах "конуса Минковского")" - А.Д.). Для объектов же макромира эти представления оказываются, если так можно выразиться, асимптотически справедливыми. Вероятностный характер законов квантовой теории при этом исчезает и принимает вид достоверных однозначных законов, и принцип классического детерминизма вновь вступает в силу. Из всего этого следует, что в теоретической физике произошел существенный переворот в тот момент, когда стала очевидна необходимость учитывать квант действия".

Здесь мы видим, что принципы статистической физики XIX века, и даже теория вероятности, заложенная Гюйгенсом и развитая русской математической наукой (Чебышев, Марков, Ляпунов), применяются к области, где становятся практически единственными инструментами построения непротиворечивой физико-математической модели. Структура атома и всего "бесконечно-малого мира" оказывается, таким образом, гораздо более холистской и цельной, нежели реальности, схватываемые макроскопическими методами.

В квантовой механике рушился базовый принцип ньютоновского пространства - принцип локальности. Законы квантовой механики утверждали, что любая частица, распложенная сколь угодно далеко от другой частицы в пространстве, вероятно, влияет на нее. Это означало, что все мировое пространство является нелокальным, т.е. все его части или сектора взаимосвязаны. С философской точки зрения, это подразумевало, что Вселенная представляет собой некое Целое, учетом "целостности" которого - как его основополагающей идентификационной характеристики - можно пренебречь лишь на определенном уровне измерений и с определенной погрешностью. Иными словами, ньютоновский принцип локальности оказывался не выражением общей аксиоматической истины об устройстве реальности, но относительно точным приближением при изучении относительного ее сектора.

Все это подводило Нильса Бора к важнейшему обобщающему утверждению, которое нашло окончательное выражение в сформулированном им принципе дополнительности. Речь шла о том, что для адекватного описания субатомарных явлений мы должны руководствоваться не каким-то одним представлением о квантовом процессе (волновом или дискретном, корпускулярном) - но двумя или более одновременно. (Математическую модель этого соответствия несколько позже привел Эрвин Шредингер (1887-1961) в его известном уравнении, которое звучит так: энергия (постоянная) частицы равна частоте волны, умноженной на h (постоянная Планка), а импульс частицы, который меняется в поле сил от точки к точке, равен постоянной h, деленной на длину соответствующей волны, подобным же образом меняющуюся в пространстве.) Следовательно, природа реальности оказывалась заведомо иной, нежели утверждала классическая парадигма Нового времени на оптимистических этапах своего развития. Из этого важнейшего тезиса Бора, который яростно оспаривался более конвенциальным по своим философским убеждениям А.Эйнштейном, можно сделать вывод о том, что парадигма отрезка как мерило научной ортодоксии отнюдь не истина в последней инстанции и даже не аксиома, а простая гипотеза. Луи де Бройль кратко излагает это в следующем фрагменте: "Действительно, совсем не очевидно, что мы можем описать физические явления с помощью одной единственной картины или одного единственного представления нашего ума. Наши картины и представления мы образуем, черпая вдохновение из нашего повседневного опыта. Из него мы извлекаем определенные понятия, а затем уже, исходя из них, придумываем путем упрощения и абстрагирования некоторые простые картины, некоторые, по-видимому, ясные понятия, которые, наконец, пытаемся использовать для объяснения явлений. Таковы понятия строго локализованной частицы, строго монохроматической волны. Однако вполне возможно, что эту идеализацию, чрезмерно упрощенный и весьма грубый, по выражению Бора, продукт нашего мозга, нельзя никогда строго применять к реальным процессам. Чтобы описать всю совокупность реального мира, возможно, необходимо применять последовательно две (или больше) идеализации для одного единственного понятия".

Развивая дальше эту мысль, сам де Бройль делал важнейшие выводы о крахе картезианского подхода. Такая релятивизация базовой парадигмы современной науки была беспрецедентной для всей Новой Истории.

Вернер Гейзенберг (снова к Целому)

Эту философскую идею, заложенную в основании квантовой механики, развил немецкий физик Вернер Гейзенберг (1901-1976), лауреат Нобелевской премии 1932 г. Он одним из первых пытался осмыслить импликации новых открытий для общих проблем естествознания. Проблематика соотношения "Части и Целого" волновала его в такой степени, что он посвятил этой теме книгу с таким названием (42). Гейзенберг ставил перед собой проблему того, как соотносится древняя философия (холизм) с открытиями новейшей физики, и какое место в этом соотношении занимает парадигма отрезка (законы классической механики, принцип локальности и т.д.). Можно сказать, что научные исследования квантовых процессов - открытие "квантовых чисел", представляющих собой некоммутативные матрицы, исследование структуры атомного ядра и т.д. - привели его вплотную к осмыслению разбираемых нами парадигм.

Принцип неопределенности Гейзенберга - как развитие теории вероятности - может быть рассмотрен как начальный проект новой научной логики, порывающей с классической механикой или первая серьезная попытка концептуализации холистского подхода с учетом данных предшествующих этапов развития науки и проблем, поставленных новейшей физикой.

Работа Гейзенберга над единой теорией поля имела ту же направленность. Целью был полный уход от нормативов классической механики и построение с помощью физико-математического языка некоей концептуальной конструкции, которая схватывала бы законы реальности в совершенно ином ракурсе, нежели ньютоновско-картезианский подход. Это было скорее попыткой математически описать субстанциализм Спинозы или динамическую реальность Гераклита. Определенный парадокс заключается в том, что, сфокусировав пристальное внимание на исследовании атома, постулирование которого было истоком парадигмы отрезка и научной ортодоксии Нового времени, физики, разрабатывавшие теории квантовой механики, пришли к убеждению о немеханической природе атома, о его делимости на несколько элементарных частиц и, в конечном счете, к уверенности в полной непременимости атомистского подхода к самому атому, природа которого оказалась "делимой" (что противоречит этимологии понятия атом - "неделимое"). Это полностью опрокидывало базовые парадигматические предпосылки современной науки и соответствующие им философские рационалистические системы. Гейзенберг и его коллеги настаивали, что открытия в области квантовой механики и, в частности, создание единой теории поля влекут за собой логические перемены и в области рационалистической философии. Гейзенберг утверждал, что назрела необходимость совершено новой "квантовой философии".

Этот вывод на уровне "точных наук" строго соответствовал положению дел в позитивистской философии. Теоретики "квантовой механики" пришли к тому же выводу, что и Витгенштейн: не существует атомов и атомарных фактов. Эти концепции не соответствуют ни гносеологическим структурам, ни обобщению эмпирических данных из области физики частиц.

С этого переломного момента внимание современных ученых начинает обращаться к новым, неведомым ранее, горизонтам, казалось бы, навсегда исключенным из области "серьезного" рассмотрения со времен начала доминации парадигмы отрезка.

Вольфганг Паули (диалоги с коллективным бессознательным)

Другой выдающийся теоретик "квантовой механики", Вольфганг Паули (1900-1958), двигался в этом же направлении, стремясь познать имманентные законы материи. Все более удаляясь от ньютоновской механики, Паули искал свойства реальности в некоторых общих законах, имеющих больше сходства с холистскими доктринами традиционного общества, чем с атомизмом современной науки. Не случайно он считал натурфилософа и герметика Гете источником своего научного вдохновения. Гейзенберг приводит письмо Паули, где он прямо сопоставляет герметическую теорию дуальности со своими открытиями в области симметрии в релятивистской квантовой теории поля: "Раздвоение и уменьшение симметрии - вот где зарыт фаустов пудель. Раздвоение - очень старый атрибут черта (недаром он всегда морочит нас раздвоенностью сомнения)".

Такой подход к структуре реальности и природе материи абстрагировался от локальных ситуаций, изучаемых классической механикой, и вплотную подходил к возврату к общим и понятным скорее интуитивно холистским доктринам. Показательно, что Вольфганг Паули поддерживал тесные дружеские и интеллектуальные контакты с австрийским психоаналитиком Карлом Густавом Юнгом (1875-1961), который, отталкиваясь от Фрейда, пришел к убежденности в полной адекватности и применимости мифологических и донаучных представлений традиционных народов и культур для исследования человеческой психики. Более того, постулирование Юнгом объективного существования области "коллективного бессознательного" было прямым возвратом к донаучным представлениям о мире, к холистскому пониманию реальности, где "мировая душа" рассматривалась как самостоятельная онтологическая реальность. Юнг был озабочен теми "архаическими" пластами человеческой психики, где сохранились рудименты интуитивно-целостного восприятия бытия. Юнг активно занимался исследованием двоичных мифов и соответствующих им психических архетипов (лежащих, по его мнению, в основе неврозов и иных психических заболеваний) и стремился к выявлению тех гармоничных уровней сознания, где достигается интуиция Единства, синтеза.

Паули видел в работах Юнга полное соответствие поискам современной физики, где стоят сущностно те же проблемы: понимание роли раздвоения, симметрии и асимметрии в возникновении материи и физических процессов, а также поиск целостного универсального понимания тайн материи и жизни.

История дружбы крупнейшего современного физика и крупнейшего современного психолога показательна с парадигматической точки зрения. Кризис позитивистского подхода и поиск альтернатив в области холизма здесь проявляется сразу на двух параллельных уровнях. С одной стороны, Юнг проводит "реабилитацию" архаических и мифологических представлений (т.е. ортодоксальных и формализированных моделей манифестационизма, парадигмы сферы), а с другой, представитель точной физико-математической науки ищет аналогичные юнговским формулы и уравнения в области квантовой механики.

Декарт, Ньютон, Гоббс, Локк стоят у истоков классической научной ортодоксии, В.Паули, В.Гейзенберг, К.Г.Юнг, М.Хайдеггер - у ее завершения.

Теория относительности и квантовая механика в XX веке развивались параллельно. В основе такого положения дел, возможно, лежит дискуссия между первыми фигурами обеих школ - Альбертом Эйнштейном и Нильсом Бором - и отсутствие консенсуса. Этот параллелизм приводил к тому, что нормативы классической механики, ньютонианско-картезианского видения мира размывались и ставились под сомнение исходя из двух разных позиций. Теория относительности размывала представление об абсолютных пространстве и времени, вводила концепт четырехмерного временно-пространственного континуума. Особенно серьезно это повлияло на представление о времени, которое стало пониматься совершенно по-новому. Но здесь принцип локальности сохранялся. В квантовой механике, напротив, время рассматривалось вполне классически, но представление о пространстве радикально менялось. Нарушался самый главный критерий - критерий локальности. Таким образом, в каждом из двух основных направлений новой физики сохранились определенные элементы классического подхода.

Поль Дирак (сведение двух больших систем)

Одним из первых сочетать эти самостоятельные направления - теорию относительности и квантовую механику - попробовал английский физик Поль Дирак (1902-1984). Развивая подход другого великого физика Эрвина Шредингера, Дирак поставил перед собой задачу ввести относительность в волновое уравнение, записав его в релятивистской форме. Выведенное им и опубликованное в 1928 г. уравнение называется теперь "уравнением Дирака". Оно позволило достичь согласия с экспериментальными данными. В частности, спин, не входивший явным образом в теории нерелятивистской квантовой механики, впервые явно проявлялся в уравнении Дирака. Это было триумфом его теории. Кроме того, уравнение Дирака позволило предсказать магнитные свойства электрона (аномальный магнитный момент).

Эта линия в теоретической физике готовила почву для создания такой теории, которая преодолевала бы парадигму отрезка сразу по всем направлениям, так как релятивистские принципы применительно ко времени и обобщение нелокальности пространства, царящей в физике элементарных частиц, дали бы такое описание Вселенной, где основные параметры фундаментально отличались бы от нормативов научной ортодоксии классического периода.

С уравнения Дирака следует отсчитывать историю, в которой современная наука начала мутировать в своем парадигматическом основании.

Одним из направлений этой необратимой мутации в сторону того, что можно назвать "постнаукой", были разработки концепции "фракталов", "теории хаоса", "бифуркаций" и т.д.

Илья Пригожин (таинство диссипативного хаоса)

Илья Пригожин (р. 1917), лауреат Нобелевской премии 1977 года, развил многие идеи Паули применительно к термодинамике неравновесных процессов. Исследование неравновесных процессов как раз позволяло развить холистские интуиции Паули относительно фундаментальной роли, которую играет в возникновении мира принцип асимметрии.

Пригожин (развивая идеи Колмогорова, Синая, Заславского, Фейгенбаума) работал с теорией хаоса. Хаосом в строгом смысле слово принято называть систему, знание состояния которой с любой точностью не дает возможности предугадать качественно ее эволюцию; такие системы также называются "неустойчивыми по Ляпунову", а задача описания таких систем называется "некорректной" (или "некорректной по Адамару").

Пригожин предельно ясно осознает основную задачу отхода от парадигмы отрезка, которая лежит в основе классической научности. Сам он называет эту парадигму "детерминизмом". Пригожин пишет: "Как описать нашу деятельность в более общих терминах? Рассмотрим некоторые отвлеченные аспекты. На протяжении более чем ста лет наблюдается то, что можно назвать "эрозией детерминизма". Вспомним о кинетической теории, квантовой механике, дарвиновской биологии. Идея детерминистических фундаментальных законов все больше и больше изолирует физику. Поэтому нашу деятельность мы вправе рассматривать как еще один шаг в направлении эрозии детерминизма".

Под "эрозией детерминизма" здесь понимается распад механицистского отношения ко Вселенной и сближение физики с теми дисциплинами, которые поневоле оперируют с более целостными представлениями - такими как "жизнь", "организм" и т.д. Пригожин считает, что неравновесные системы могут служить переходным этапом между механическим представлением о природе и необъяснимостью жизни. При этом в отличие от классических механицистов он стремится уже не распознать механистичность организма, но показать, что механизм, там, где он действительно имеется, есть частный случай организма. Пригожин утверждает: "Мы приходим к новому взгляду на физическую реальность. С классической точки зрения физическая реальность была автоматом. Трудно поверить, однако, что мы находимся внутри автомата. Единственный возможный выход из создавшегося затруднительного положения - обращение к дуализму. Этот дуализм вы легко обнаружите в "Краткой истории времени" С.Хокинга: с одной стороны - геометрическое представление о Вселенной, с другой - "антропный принцип". Тщетно вы станете искать аргументы, объясняющие возникновение антропного принципа, тем не менее утверждается, что он необходим для объяснения существования разумной жизни". И еще более определенно: "В некотором смысле, мы переходим от геометрического взгляда на природу к более живому взгляду рассказчика. В своей книге "Конец определенности" я воспользовался сравнением с Шехерезадой. Шехерезада рассказывает одну историю за другой, прерывая себя только для того, чтобы поведать еще более увлекательную историю. А в нашем случае мы имеем космологическую историю, внутри которой разворачивается история о веществе, внутри которой, в свою очередь, идет повествование о жизни и следует наша собственная история".

Бенуа Мандельброт (концептуализация неточности)

В середине 1960-х американский физик Бенуа Мандельброт начал разрабатывать то, что позже он назвал "фрактальной геометрией или геометрией природы" (об этом он написал свой бестселлер - "Фрактальная геометрия природы"). Целью фрактальной геометрии был анализ сломанных, морщинистых и нечетких форм. Мандельброт использовал слово фрактал, потому что это предполагало осколочность и фракционность этих форм. После введения в 1975 году в математику Б.Мандельбротом понятия "фрактала" как самоподобно организованной иерархической структуры, к которой относится неограниченный спектр искусственных и естественных топологических форм, физики стали использовать для анализа большого количества процессов органических и неорганических объектов пространства с дробной размерностью.

Сегодня Мандельброт и другие ученые, такие как Клиффорд А.Пикковер, Джеймс Глейк или Г.О.Пейтген, пытаются расширить область фрактальной геометрии так, чтобы она могла быть применена практически ко всему в мире - от предсказания цен на рынке ценных бумаг до совершения новых открытий в теоретической физике.

Мандельброт верил, что действительный ландшафт пространства не ровный и что в нашем мире нет ничего, что было бы совершенно плоским, круглым, то есть, что все фрактально. Следовательно, объект, имеющий точно три измерения, невозможен. Вот почему концепция фрактального измерения была нужна для измерения степени неровности вещей.

Смысл концепции фракталов по Мандельброту сводился к тому, что в реальности всегда существует отклонение от механических абстракций, таких как "эвклидово пространство" или "ньютоновская механика", следовательно, погрешность, отклонение, фон, помехи, неточности и т.д. более фундаментальны и онтологичны, нежели процессы, описываемые классической наукой. Фактически, Мандельброт предложил основать контр-науку, где за норму принимались "помехи", шумы", а упорядоченные структуры рассматривались как отклонения или маловероятные частные случаи.

Этот подход прекрасно согласовался с развитием квантовой механики, изучением неравновесной термодинамики и нарождающейся теорией хаоса.

Суперструны

Новейшая физика продолжает развивать идеи Дирака об объединении теории относительности и квантовой механики, а также уделяет огромное внимание теории фракталов и хаоса. Синтезом этих подходов можно считать теорию суперструн, основание которой заложили работы М.Грина, Дж.Шварца, Дж.Шерка, А.Замолодчикова, А.Белявина, А.М.Полякова, Й.Намбу, Д.Олайва, Т.Калуцы, О.Кляйна.

Эта теория исходит из наблюдения, что многие противоречия теоретической физики (в частности, наличие тахиона, необеспеченная стабильность вакуума - пространства-времени) снимается при обращении к суперсимметрии (т.е. к симметрии между бозонами и фермионами). К привычным 4-м измерениям пространственно-временного континуума добавляются еще 6, которые восстанавливают (на квантовом уровне) общую ковариантность на "мировом листе". Этот принцип лежит в основе теории суперструн.

В таком десятимерном пространстве существуют "суперструны" (замкнутые и разомкнутые), которые образуют "мировой лист", некую десятимерную континуальность. Этот "мировой лист" калибруется с помощью т.н "духов Фаддеева-Попова", которые представляют собой умозрительную шкалу, делающую измерения возможными.

Десятимерие переходит в наш осязаемый 4-мерный континуум путем компактификации: оставшиеся 6 измерений как бы свертываются, присутствуя латентно и невнятно для наших органов чувств и измерительных приборов. Последние исследования в этой области, правда, отказываются от модели компактификации и утверждают принцип голографического наличия этих дополнительных 6-измерений в 4-х привычных (А.М.Поляков, А.Д.Поляков, О.Тоофт).

Теория суперструн фактически полностью уходит от классической научной ортодоксии. Описываемые ею миры содержат в себе сектор, где полномочны ньютоновские формулы, как бесконечномалую возможность, никак не могущую претендовать на корректное описание реальности. Реальность же этой новейшей физики становится поистине фантастической, сходства с холистскими мифами платонизма несравнимо больше, нежели с Вселенной-механизмом Галилея или Ф.Бэкона.

Новая физика имеет своим объектом живую, подвижную энигматическую Вселенную, где помимо видимых пластов существуют тайные резервуары субстанции. По сути материя теории суперструн или теории хаоса является живой.

Фритьоф Капра (фиксация времени перемен)

Современный американский физик Фритьоф Капра сделал попытку философски обобщить те процессы, которые происходят в современном естествознании. В книге "Время перемен" он приходит к выводу, что в ходе XX века естествознание почти полностью освободилось от наследия Ньютона, Декарта, позитивизма, эмпиризма и рационализма, и вплотную подошло к холистскому пониманию реальности. Капра утверждает, что сегодня "новая парадигма" вытеснила старую, и что эволюция научных знаний во второй половине нашего века ставит точку в истории классического периода ее развития. При этом Капра идет еще дальше и утверждает, что эта "новая парадигма" современной физики есть не что иное, как возвращение к донаучному пониманию природы реальности, лишь выраженное в современных терминах. Сам он охотно вводит концепции, заимствованные из "сакральных наук" (такие, как Дао), в ткань физических исследований. Одна из его книг называется "Дао-материя". В предисловие к книге "Время перемен" он пишет: "В физике новые концепции породили глубокую модификацию нашего видения мира: от механицистской концепции Декарта и Ньютона, мы перешли к холистскому и экологическому видению в полном соответствии с теориями мистиков всех времен и традиций".

Следуя в значительной степени за Юнгом, Паули и Гейзенбергом, а также за И.Пригожиным, Р.Томом и Б.Мандельбротом, Капра сопрягает новейшие открытия с древними знаниями, отброшенными на пороге Нового времени творцами научной ортодоксии как "предрассудки". При этом показательно, что параллели с новейшей физикой Капра видит именно в холистских доктринах ("у мистиков всех времен и традиций"), а не в креационистской парадигме луча.

Это обстоятельство для нас чрезвычайно важно: в нем мы видим подтверждение тому, что в Новое время к общему процессу науки были примешаны именно холистские мотивы, заимствованные непосредственно из эпохи Возрождения. Схоластическая ортодоксия (парадигма луча) дольше всего сопротивлялась Просвещению на формальном уровне, манифестационисткая же парадигма сферы, доминировавшая в Возрождении, в определенной мере переплелась с научной ортодоксией, заложив основание для внутренней и неформальной, часто ускользавшей от поверхностного взгляда оппозиции. Но именно эта возрожденческая герметическая линия связывала Новое время с античностью и с "сакральными науками" традиционного общества. Она-то и дала о себе знать к концу XX века.