Конспект Единства естественнонаучной картины мира Гейзенберга. Гейзенберг. Гейзенберг В. Классическая и неклассическая наука особенности и основные черты
 Скачать 36.42 Kb.
|
|
Гейзенберг В. Классическая и неклассическая наука: особенности и основные черты Естественно-научная картина мира 1. Обратимся, прежде всего, к началу нового времени, когда естествознание делало первые шаги. Когда Галилей открывал законы падения тел, а Кеплер изучал движение планет, существовала простая единая картина мира, но она еще не была естественно-научной. Картина мира в целом определялась верой в сверхъестественное откровение, указанное в священном писании, Ученый полагал, что его задача состоит в том, чтобы познать в природе деятельность бога и прославить его творения на основе понимания закономерной гармонии природы. Было бы неправильно утверждать, будто Коперник или Галилей допускали возможность конфликта между результатами их научных открытий и существующими религиозными воззрениями. Это положение относится и к тем теориям, которые порывали с традиционными взглядами и приводили к столкновению с церковью. Еще для Кеплера изучение гармонии сфер, к которой относится его знаменитый третий закон, было не более чем простым следованием предначертаниям божественного творения. Вот что мы находим в конце его пятой книги «Космической Гармонии»: «Я пытался создать человеческому разуму возможность с помощью математических расчетов проникнуть в план божественного творения; пусть сам создатель небес, отец всех разумных существ, которому наши чувства обязаны своим существованием,— Он, кто сам бессмертен... пусть будет милосердным и предохранит меня от такого сообщения о Его творении, которое не будет соответствовать Его величию или которое ввело бы в заблуждение наш разум, и пусть Он заставит нас стремиться к совершенству Его божественного творения, посвящая этому нашу жизнь...» Это признание Кеплера, несомненно, выражало основную линию развития зарождающегося естествознания, и только церковь в своей борьбе претив новых учений инстинктивно чувствовала скрытую опасность, которую несла с собой новая наука религиозному мировоззрению. Но уже спустя несколько десятилетий задача ученых изменилась, а тем самым в корне изменилось и их понимание природы. Попытки внести математический порядок в наблюдаемые явления природы и «объяснить» их имели, конечно, большой успех, но в то же время все более и более стала ощущаться трудность и необъятность этой задачи. Естествоиспытатель начала XVIII в. уже не стремился, подобно Кеплеру, понять план божественного творения, преклоняясь с благоговением перед открывавшейся святыней, — ему открылась новая необозримая страна. Это изменившееся положение превосходно выразил Ньютон в хорошо известном изречении: «Я не знаю, за кого меня принимает мир. Себе самому я кажусь мальчиком, который играет на берегу моря и радуется, если он найдет более гладкий камешек или более красивую ракушку, чем обычно, в то время как великий океан истины лежит совершенно неисследованный передо мной. В этот период в развитии познания произошел перелом; новый метод естествознания открыл перед наукой неограниченные просторы: простые процессы природы стали раскрываться посредством соответствующих экспериментов, и открытые таким образом законы выражались на математическом языке. Такой метод мог быть применен к отдельным проблемам, поставленным перед нами природой, и, следовательно, он был направлен прежде всего не на понимание единой общей взаимосвязи, но скорее на детальный анализ множества частных, специфических связей. Конечно, ньютоновская механика охватывала значительную часть мира, доступную в то время физическому эксперименту. Однако наряду с этим существовала, например, оптика, в которой механические понятия непосредственно не могли применяться; не могло быть также и речи о применении подобных исследований к живой природе. Механика могла быть образцом, на основе которого должны были строиться все другие области естествознания. Но реальное осуществление этого представляло собой задачу чрезвычайной трудности. В последующие столетия за решение этой задачи взялись энергично. В XVIII в. были достигнуты решающие успехи в понимании электрических явлений; были заложены основы современной химии и получен ряд важных астрономических результатов, собраны и систематизированы многие наблюдения в области животного и растительного мира. В XIX в. учение о теплоте и об электрических и магнитных явлениях поднялось до уровня ньютоновской механики. Исследования значительно расширялись и углублялись также и во многих других областях естествознания. Неизбежным следствием этого явилось распадение естествознания на еще большее количество отдельных областей, каждая из которых выдвигает такое • множество проблем, что одному человеку становится не под силу овладеть полностью даже какой-либо одной областью. Это, в свою очередь, ведет к узкой специализации, часто вызывающей недовольство, и к переоценке научного познания. До сих пор побудительной силой научного исследования было желание понять взаимосвязи мира в целом, постигнуть план божественного творения. Теперь исследование деталей, открытие и систематизация мельчайших проявлений природы пределах узкой, ограниченной области составляют гордость ученого. Это, естественно, связано с преклонением перед мастером в специальной области науки, «виртуозом», а также с известной недооценкой поисков общих связей, имеющих принципиальное значение. По отношению к этому периоду развития науки едва ли можно говорить о единстве естественно-научной картины мира (во всяком случае, поскольку речь идет о содержании науки), так как мир отдельного ученого — это маленький кусочек природы, работе над которым он посвящает свою жизнь. Правда, в известной мере общими были научные методы и в качестве выражения их - представление о конечной цели естествознания. В этом отношении образцом, во всяком случае для точных естественных наук, была ньютоновская механика. Это означает, что на основании некоторых данных ход развития мира можно было выразить количественно, и многие ученые полагали, что такая задача, по крайней мере в принципе, может быть решена во всех областях естествознания. Подобные воззрения на естествознание в эпоху рационализма наиболее четко выразил Лаплас, который считал, что если представить себе гениальный ум, способный познать современное состояние мира во всей его полноте и многообразии, то из этого знания он мог бы вывести и все будущее развитие мира. Цель состояла в том, чтобы построить такую исчерпывающую систему законов природы, которая сделала бы, по крайней мере в принципе, возможным такой количественный подсчет. При этом оставался открытым вопрос — могут ли быть все явления природы, в конечном счете, сведены к законам механики или же возможна еще и другая, самостоятельная система понятий. Такая методологическая точка зрения, образцом которой служила ньютоновская механика, вообще говоря, могла приводить к единству лишь так называемые «точные» науки о природе. Многие из ученых, занимавшихся изучением живой природы, придерживались совершенно других взглядов. Витализм, особенно распространенный во второй половине XVIII в., рассматривал своеобразные законы жизни вне зависимости от физических и химических процессов. Если «жизненную силу», отличавшую живую материю от неживой, иногда и связывали с электрическими процессами, то заранее предполагалось, что в жизненных процессах имели место закономерности совсем иного рода, чем в физике. Особенно тщательно избегался вопрос о математической формулировке этих законов или о предсказании процессов в живой природе. Казалось само собой разумеющимся, что вещества, образуемые живыми организмами, коренным образом отличаются по своему строению от тех веществ, которые химик может получать путем синтеза элементов в своей реторте. Возможность существования таких разнородных типов взаимосвязей особенно подчеркивалась и обобщалась романтической натурфилософией. Некоторые выдающиеся ученые безуспешно пытались перенести определенный тип законов, взятых из живой природы, на процессы неживой природы, например в астрономию. Романтики противились всяким попыткам объяснить процессы природы через «толчки и удары». Но эти усилия романтиков не смогли устоять против методической четкости и кристальной ясности «точного» естествознания. Во второй половине XIX в. можно было говорить по крайней мере методологическом единстве естествознания. Открытие Вёлером синтеза органических веществ из неорганической материи привело химиков к убеждению, что химические процессы в живых организмах подчиняются тем же законам, что и в неорганической материи. Методологическим следствием всего этого было то, что химия также взяла за образец ньютоновскую механику, а успехи атомной гипотезы создали возможность шире распространить идеал учения о движении материи, основанного на механике мельчайших частиц. В биологии виталистические воззрения были подвергнуты решительной критике со стороны дарвиновской эволюционной теории развития, и главное внимание было уделено анализу причин и действий. Даже в медицине были достигнуты значительные успехи благодаря такому образу мышления, согласно которому процессы в организме сравнивались с процессами в сложной машине. Таким образом, уже в то время в известном смысле было достигнуто единство естественно-научной картины мира. Мир состоял из вещей, находящихся в пространстве и благодаря действию и противодействию закономерно изменяющихся во времени. Это изменение осуществлялось благодаря их движению в пространстве, а также вследствие внутреннего движения отдельных частей или посредством изменения материальных качеств (цвета, температуры, твердости); причем изменения этих качеств, в свою очередь можно было свести к движению мельчайших частиц, атомов. Такую картину мира можно рассматривать как идеализацию действительности; время и пространство считаются здесь независимыми схемами упорядочения (Ordnungsschemata), на которые проецируются процессы как нечто объективно происходящее. Именно эта идеализация и лежит в основе механики Ньютона, являющейся. как мы видели, методологическим образцом для всего естествознания. Несмотря на то, что такое воззрение на природу оказало решающее влияние на развитие естествознания, тем не менее вскоре стало ясно, что оно не в состоянии связать воедино его различные отрасли. Это произошло потому, что указанная нами идеализация только в очень незначительной мере соответствовала понятиям и проблемам отдельных наук. Уже система химических понятий развилась из наблюдений над свойствами материи независимо от стремлений к механическому объяснению. В биологии ученые имели дело с совершенно другими процессами, которые могли быть раскрыты лишь в понятиях роста, метаболизма, наследственности и т. п. Наконец, в этой картине мира совершенно не находит отражения та обширная область действительности, которая охватывает духовные процессы. И, вероятно, именно вследствие этого произошло вызывающее частое сожаление разделение умственной деятельности на область науки и область искусства и религии. Понятно, что такая лишь наполовину обоснованная картина мира не могла воспрепятствовать разделению науки на отдельные отрасли и способствовала такому развитию, в котором на первый план вместо «universitas litterarum» выступило стремление к использованию научного мышления для практических целей. Хотя и нельзя сказать, что такое развитие уже исчерпало себя, тем не менее сейчас имеются совершенно очевидные свидетельства того, что науки все более тесно начинают объединяться на новой основе; и едва ли можно сомневаться, что одностороннее научное воззрение XIX столетия в наше время сменяется новыми формами мышления. 2. Исходной точкой нового процесса объединения различных отраслей естествознания является не метод, а содержание этих отдельных отраслей. Уже во второй половине прошлого столетия в двух случаях было достигнуто слияние различных областей физики. Благодаря открытию неразрывной связи нагревания тела с увеличением скорости движения его мельчайших частиц учение о теплоте и механика оказались настолько тесно связанными между собой, что изучаемые ими явления стало возможно рассматривать как различные формы одной _и той же физической реальности. Далее, в известной теории Максвелла свет удалось свести к электромагнитным процессам. Оказалось, что свет представляет собой электромагнитный волновой процесс, в результате чего оптика потеряла свое значение самостоятельной отрасли физики. Она стала отделом учения об электричестве, а в конечном счете — отраслью техники. Таким образом, две отдельные дисциплины прошли через такие стадии, которые, вероятно, обязательны для всех отраслей естествознания. Существенные связи в той или иной области должны сначала длительное время выясняться посредством эксперимента и их теоретического анализа. По мере того как достигается известное (хотя, может быть, и не полное) понимание этих связей, последние могут быть использованы техникой, и тогда исследования продолжаются в основном уже в направлении их практического применения. Наконец, найдена вся совокупность законов природы, действующих в рассматриваемой области, и единственным содержанием научно исследовательской работы становится применение этих законов к практическим задачам. Теория Максвелла решила все основные проблемы оптики, после чего научный интерес был сконцентрирован на технических задачах, таких, например, как производство оптических приборов. В начале ХХ в., последовательно развиваясь по этому пути, атомная физика стала центром научных интересов. Эта дисциплина поставила перед собой (еще со времен возникновения ее в античности) грандиозную задачу: свести поведение и все свойства материи к движению ее мельчайших частиц— атомов и таким образом вывести из общего корня все физические и химические дисциплины. Атомная физика сформулировала проблему следующим образом: видимые свойства материи, такие, как свойство занимать пространство, твердость, цвет, химические свойства и т. п., присущи по самому своему существу только макроскопическим материальным телам, но они не могут считаться также атрибутами мельчайших неделимых «кирпичиков» материи. В противном случае нельзя было бы понять, каким образом одно и то же вещество может существовать в различных формах (например, вода в виде льда, жидкости и пара). Эти макроскопические свойства возникают в результате движения и взаимодействия мельчайших частиц. В ХIХ в. атомистическая гипотеза получила твердую основу благодаря развитию химии. Мы теперь знаем, что кусок какого-либо химического элемента, например углерода, может делиться на все меньшие части до тех пор, нока мы не достигнем мельчайшей частицы, характерной для данного элемента. Это и есть атом элемента — в нашем случае «атом углерода». В химических соединениях атомы различного типа, то есть атомы различных химических элементов, образуют атомные группы, «молекулы», которые можно представить геометрически. Молекула, следовательно, является наименьшей составной частью химического соединения. Эти представления помогают нам объяснять в общих чертах химические свойства материи. Но, с другой стороны, задача атомной физики кажется неразрешимой. Химия имела дело только со специфическими свойствами, которые всегда повторяются одинаковым образом в одном и том же виде материи; эти свойства проявляют особую устойчивость по отношению ко всевозможным воздействиям. Кусок золота всегда сохраняет один и тот же красноватый цвет вне зависимости от того, как он был получен и какая форма ему была придана. Такая устойчивость внешних свойств чужда, однако, механическим системам. Характер движения планет, обращающихся вокруг Солнца, может навсегда изменяться под влиянием внешних воздействий, скажем, при пересечении их орбит кометой большей массы. После прекращения возмущения планетная система уже не вернулась бы к своей первоначальной конфигурации. Потребовались бы самые невероятные допущения относительно свойств атомов, чтобы с точки зрения механики объяснить такую устойчивость. С течением времени выяснилось, что эта трудность действительно является центральной проблемой атомной физики, и ее решение стало возможным лишь на основе гипотезы квантов, сформулированной Планком в 1900 г. Здесь можно лишь слегка затронуть историю развития квантовой теории и представлений Бора о строении атома. Прежде всего, Планк открыл, исследуя излучение раскаленных тел, непривычную дискретность энергии, заключенной в атомах. Последние представляются подобными малым излучающим системам, которые могут иметь только вполне определенные, дискретные значения энергии. Позднее Резерфорд, основываясь на своих экспериментах, пришел к выводу, что атом можно представить в виде планетарной системы в миниатюре, в центре которой находится положительно заряженное атомное ядро, практически несущее в себе всю массу атома, а вокруг него обращаются отрицательные электроны. Несколько лет спустя Бор смог объяснить устойчивость этой планетарной системы, используя гипотезу квантов Планка; наконец, через четверть века после открытия Планка были найдены точные математические формулировки законов, управляющих строением атома. Квантовая теория строения атома удовлетворяет, в пределах современного уровня знаний, все наши требования, которые могут быть предъявлены к атомной физике. Эта теория дает нам возможность, по крайней мере в принципе, подсчитывать —и в известной мере «объяснять» - свойства макроскопической материи, В отношении некоторых очень простых веществ, таких, как газообразный водород, удалось получить с большой степенью точности количественное выражение наиболее важных химических свойств, цвета свечения в разрядных трубках, влияния низких температур и других, связанных с ними свойств. Эти количественные подсчеты пролили свет на некоторые явления, оказавшиеся вне поля зрения физиков-экспериментаторов. В отношении многих других веществ квантовая теория дает по крайней мере качественное объяснение их свойств; мы имеем в виду электропроводность металлов или строение кристаллов. Таким образом, возможно, будет правильным полагать, что мы достигли такого уровня исследований, который соответствует механике небесных тел Ньютона. Может быть, теперь мы в состоянии выразить количественные свойства материи во всех случаях, где математические трудности не мешают практическому осуществлению нашей задачи. Однако осуществление этих стремлений досталось дорогой ценой. Короче говоря, это привело к утрате естественно-научной картины мира, имевшей место в XIХ в., или, точнее, к утрате тех представлений о реальности, которые лежали в основе механики Ньютона. Это произошло потому, что квантовая теория лишила атом доступных органам чувств наглядных представлений, данных нам в повседневном опыте. Атом, или, 60лее точно, элементарная частица современной атомной физики — электрон, «сам по себе» («аn sich») не обнаруживает больше даже простейших геометрических и механических свойств; он их проявляет только в той мере, в какой они становятся доступными наблюдению через внешние воздействия. При этом различные наблюдаемые свойства атома являются дополнительными в том смысле, что, зная одно какое-либо свойство, мы не можем одновременно познать другое. Эта удивительная особенность реальности атомов или электронов ведет к разного рода важным следствиям. Прежде всего, поведение атома во многих экспериментах может быть описано посредством понятий механики: мы можем, например, говорить о траектории определенных частиц. В таких экспериментах законы классической механики всегда обеспечивают правильное описание рассматриваемого процесса. Поэтому можно утверждать, что законы классической механики применимы и для атомных процессов, там, где их можно непосредственно контролировать. С другой стороны, имеются иного рода опыты, в которых для описания состояния атома необходимо применять немеханические понятия, например понятия, выражающие химические свойства атома. В таких случаях представление об атоме, с точки зрения классической механики, не может быть использовано, и вопрос о «применимости» ее законов теряет смысл. Механические и химические свойства становятся взаимоисключающими, что ясно выражено в математической формулировке квантовых законов. Именно это взаимоисключение и делает возможной специфическую, немеханическую устойчивость атомных систем, являющуюся основой для понимания макроскопических свойств материи. Указанные выше факты свидетельствуют, с одной стороны, о замкнутости и точности классической теории, которая, очевидно, не может быть нарушена никакими новыми опытами и остается справедливой. всюду, где применима система ее понятий; с другой стороны, они умазывают те способы, которыми природа порождает совершенно другого рода взаимосвязи, лишая нас возможности (вследствие возмущений, необходимо связанных со всяким наблюдением) составить полную наглядную картину атома. Атом уже нельзя безоговорочно объективировать как вещь, существующую в пространстве и изменяющуюся определенным образом во времени. Можно объективировать только результаты отдельных наблюдений, но они никогда не дадут полной и наглядной картины. Отсюда следует, что представление о реальности, лежащее в основе механики Ньютона, слишком узко и должно быть заменено каким-то более широким понятием. До сих пор физика стремилась рассматривать явления, доступные нашим органам чувств, как вторичные и производные, объясняя их путем сведения к микроявлениям. Последние считались, таким образом, «скрытой» объективной реальностью. Однако мы теперь знаем, что явления, воспринимаемые нашими органами чувств (вне зависимости от ого, происходит ли это восприятие с помощью приборов или без них), могут рассматриваться как объективные; тем самым, казалось бы, с полным правом можно было бы утверждать, что наблюдаемые нами явления суть объективные явления. Но атомные явления не всегда могут быть представлены как объективные процессы, происходящие во времени и пространстве. Именно это изменение прежней системы реальности, если можно так выразиться, дало возможность без противоречий связать химическую систему понятий с механикой. Атомная теория соединила, таким образом, физику и химию в одну большую единую науку. Какое же практическое воздействие на отдельные отрасли науки оказало это новое единство и как оно отразилось на прежней естественно-научной картине мира? Можно было бы подумать, что эта новая ситуация должна была привести к необыкновенному подъему химии, так как все ее основные проблемы, например вопрос о природе химических сил, уже решены атомной физикой; что, следовательно, этот достигаемый нами подъем дает уже огромные практические результаты. Однако при ближайшем рассмотрении выясняется, что химия давно оставила исследования принципиальных взаимоотношений и занимается вопросами практического применения. Проблема природы химических сил — некогда одна из центральных проблем химии — настолько отступила на задний план, что химик, занятый частным, практически важным вопросом, ни малейшего внимания не уделяет решению основных проблем. Это решение вряд ли может принести пользу в частных, практических вопросах, так как подлинная трактовка их на основе атомной теории в большинстве случаев сталкивается с непреодолимыми математическими трудностями. Поэтому до сих пор современная атомная физика оказала влияние только на отдельные области химии, н лишь постепенно новые представления стали использоваться в более общих проблемах, таких, как теория валентности. Атомная физика оказалась более плодотворной в астрофизике, то есть в теории физического строения звезд. Многие проблемы, относящиеся к атмосфере звезд н происхождению их внутренней энергии, впервые смогли быть исследованы только на основе атомной физики. Если, наконец, спросят о влиянии атомной физики на решение основных проблем, связанных с физической картиной мира, то придется констатировать, что понятие действительности, благодаря которому достигнуто единство различных отраслей очных естественных наук, не всегда принималось без сопротивления. Оно находилось в противоречии, во-первых, с некоторыми отдельными науками, которые не были склонны жертвовать проверенными традиционными представлениями о реальности ради какого-то высшего единства; во-вторых, с некоторыми теоретико-познавательными системами, несовместимыми с новыми положениями теории познания, с которыми сталкивает нас природа в атомных процессах. Однако у нас нет оснований беспокоиться о судьбе вновь достигнутого единства. Возражения направляются не против результатов, но только против их интерпретации, и, таким образом, они не затрагивают существа новых представлений. Это можно сравнить с некоторыми событиями в мировой истории. Когда созревали условия для объединения отдельных мелких государств, начиналась жестокая борьба, которая в конечном счете приводила к объединению. Прошлое всегда так дорого нам, людям, что мы хотим как можно больше старых и близких нам ценностей перенести в новое единство. В естествознании нельзя было бы ожидать, что такие кардинальные изменения в науке, как объединение физики и химии в единую научную систему, совершились бы без принятия новых и необычных понятий. Несомненно, было бы правильнее признать новые формы мышления, несмотря на вызываемые ими необычайные трудности, и поставить вопрос о том, какие области мы могли бы охватить этими формами мышления. З. Обратимся, прежде всего. к следующей за физикой и химией науке — к науке о жизни. В течение долгого времени в биологии, если говорить о ее принципиальных основах, имели место два противоположных направления — витализм и механицизм. Исходным пунктом витализма является утверждение, что закономерные взаимосвязи, характеризующие жизненные процессы, в своей основе совершенно отличны от физических и химических законов. Поведение организма может быть описано в таких понятиях, как рост, метаболизм, размножение, приспособление, способность к регенерации и т. п., то есть в понятиях, не применимых к физике и химии, Правда, можно было бы допустить, что само поведение, лежащее в основе этих понятий, обусловливается физико-химическими законами. Но наше знание этих законов не дает никаких оснований для таких предположений; во всяком случае, нужно сказать, что с зрения физических и химических законов живой организм представляет собой совершенно невероятное образование, подобно тому как с точки зрения классической физики, примененной к атомам и электронам, казались бы совершенно невероятными образованиями кристаллы. Против учения о том, что жизнь имеет свои собственные, только ей присущие законы, выступали сторонники так называемого «механистического» воззрения. Они утверждали, что процессы, происходящие в живом организме, во всех случаях, когда они могут быть исследованы, подчиняются известным законам физики и химии; в живой субстанции никогда не наблюдалось отклонения от этих законов. Кроме физико-химических законов вообще нет никаких других взаимоотношений, так как физика и химия полностью обусловливают все поведение материи. В течение последних ста лет были достигнуты необыкновенные успехи в физико-химическом объяснении процессов, протекающих в живом организме. Можно указать на проблему теплообмена в организмах, электрические явления в нервной системе, химию гормонов и т.д. Предположение, что известные нам физико-химические законы безусловно действуют в живой субстанции, подтверждалось всем предшествующим опытом. С другой стороны, эти законы совершенно не оставляют места для взаимоотношений иного типа, причем такого положения ни в коей мере не меняет и квантовая теория, в которой большую роль играют статистические законы. Таким образом, остается — по крайней мере по видимости — нередко обсуждаемое противоречие между отдельными процессами в организме, которые могут быть целиком объяснены физикой и химией, и специфическими особенностями жизненных процессов в целом. Общеизвестное положение: «целое больше суммы его отдельных частей» выражает это противоречие, но не разрешает его. Только что поставленная проблема представится в совершенно новом свете, если мы воспользуемся формами мышления, принятыми в квантовой теории, и подобно Лору используем теоретико-познавательную ситуацию в атомной физике в качестве методологического образцапри рассмотрении затронутого вопроса. В квантовой теории также существует кажущееся противоречие между классической физикой, с одной стороны, и химическими явлениями с другой. Первая полностью определяла свойства системы, исходя из ее начальных условий, и применялась всюду, где эти условия могли быть проверены; вторые вели к системе понятий, не имевших непосредственной связи с классической физикой. Противоречие нашло свое разрешение, когда было установлено, что точное знание состояния, которое может быть описано в химических терминах, исключает точное знание условий, определяемых механически. Такое взаимоисключение возникает автоматически вследствие возмущения, которое, в соответствии с законами природы, неизбежно вносится каждым наблюдением. Подобную ситуацию можно наблюдать и в биологии. Установление того факта, что «клетка является живой», исключает точное и полное знание условий, определяющих ее физическую структуру. Для достижения такого полного знания, вероятно, было бы необходимо прибегнуть к столь сильным воздействиям (например, к рентгеновским лучам), что клетка в процессе наблюдения была бы разрушена. Методологический пример квантовой теории в одном случае показывает, что нет никакого логического противоречия между основным положением механистического воззрения, согласно которому «физико-химические законы действуют без ограничений в живой природе», и тезисом виталистов, что жизнь имеет свои собственные, специфические законы. Это, конечно, еще не решает проблему; однако исследования, проводимые в течение ряда последних десятилетий, идут в той пограничной области, где решение, повидимому, будет найдено. Анализ поведения организма в целом, очевидно, мало может помочь нам в рассматриваемом вопросе, так как его физические и химические взаимоотношения либо крайне сложны, либо — в тех случаях, когда они могут быть изучены, — являются слишком тривиальными. Собственно говоря, применительно к организму в целом данная проблема формулируется в виде вопроса: каковы причины возникновения таких сложных образований? Этот вопрос непосредственно приводит нас к проблеме роста, деления клеток, удвоения хромосом и ген, то есть, в конечном счете, в область, находящуюся на границе между биологией и химией больших молекул. В этой области результаты новой атомной физики могут быть использованы также и по содержанию, и специфические теоретико-познавательные особенности квантовой теории приобретают не только методологическое, но и содержательное значение. Исследования в области генетики, например исследования частоты мутаций, указывают на то. что при некоторых условиях атомные явления, такие, как разрушение отдельной химической связи в хромосоме клеточного ядра, могут привести к изменениям во всем будущем развитии организма. В таких случаях статистические закономерности квантовой теории приобретают практическое значение для поведения живых организмов. При исследовании области, находящейся на грани между химией белков и биологией мельчайших элементарных телец, необходимо, прежде всего, — отвлекаясь от всех принципиальных вопросов, — использовать, так сказать, до конца систему понятий физики и химии, чтобы выяснить, в какой мере они могут быть использованы для описания процессов жизни. То обстоятельство, что мы должны считаться с возможностью столкнуться с поставленными самими законами природы препятствиями, предохранит исследование от пренебрежения теми другими сторонами жизни, которые явились основой для витализма и которые производят большое впечатление на вдумчивого наблюдателя, возбуждая в нем чувство, называемое «благоговением перед жизнью». Изменения в систематизации реальности, осуществленные в квантовой теории, приблизили к точным отраслям естествознания также и биологические исследования, предметом которых служат именно эти другие специфические стороны жизни. Это означает, что и вне пределов собственно пограничной области устанавливаются известные идейные связи между совершенно разобщенными до сих пор областями науки. Таким образом, в течение последних десятилетий биология, физика и химия еще больше сблизились друг с другом. Окончательное же слияние этих трех областей науки в единую по содержанию науку могло быть осуществлено только путем значительного расширения наших знаний о жизненных процессах. Однако уже сейчас намечается методологическое единство, в основе которого больше не лежит желание объяснить все процессы по образцу механики Ньютона. Возникшие с развитием атомной физики формы мышления достаточно широки, чтобы охватить самые различные стороны проблемы жизни и связанные с ними направления исследований. Конечно, такое методологическое единство не может быть с достаточным основанием названо единством естественно-научной картины мира. Ибо картина мира, по крайней мере в принципе, должна, повидимому, охватить все части мира, и в ней также должно быть указано определенное место каждой области действительности. Именно это требование ясно обнаруживает ограниченность картины мира, основанной на классической физике. В этой картине духовный мир фигурирует в известной мере лишь как не содержащийся в ней противоположный материальной реальности полюс. Система понятий классической физики слишком закостенела, чтобы воспринять в себя новые, совершенно чуждые ей опытные данные без принудительного воздействия. Напротив, систематизация реальности в современной атомной физике в большей мере допускает другого рода системы понятий, потому что она объективирует явления, не претендуя на описываемую в обычных понятиях «вещь в себе». Эти другого рода системы понятий являются средством описания другого рода областей действительности, которые, можно надеяться, когда-либо будут самым естественным образом включены в области, уже более точно известные. С пониманием теоретико-познавательной стороны квантовой теории мы изменяем и наше отношение к вопросу о том, какое место в. современной естественно-научной картине мира должны занимать те области действительности, которые мы характеризуем словами «сознание» и «дух». Картина мира, какой ее представляла классическая физика, была построена на твердом фундаменте признания объективной реальности изучаемых явлений, существующих во времени и пространстве и протекающих в соответствии с законами природы, совершенно независимо от духовных явлений, причем сами законы природы считались связанными только с такими «объективными» процессами. Духовные явления представлялись только некоторым отражением этой объективной реальности в совершенно другой области действительности, отделенной непроходимой пропастью от мира пространственно-временных процессов. Современное естествознание в связи с улучшением техники наблюдения и связанным с этим обогащением положительного знания было вынуждено, наконец, пересмотреть свои теоретико-познавательные ос. новы, и это привело к убеждению, что не может быть дано такой твердой основы для всего познания. Представление об объективном мире, изменяющемся во времени и пространстве, есть не что иное, как идеализация действительности, обусловленная нашим стремлением рассматривать мир по возможности объективно. Уже квантовая теория прибегает к другой идеализации, которая в гораздо меньшей степени отвечает нашему стремлению к объективированию, но взамен этого позволяет охватить полностью также и закономерности химических процессов. Поскольку в рамках представлений о реальности в классической физике химические явления не могут быть сведены к физическому движению элементарных частиц, то мы можем ожидать, что такое же своеобразное отношение взаимного дополнения между различными областями действительности будет иметь место и в других случаях. Конечно, нельзя слишком упрощенно устанавливать такого рода пропорции, вроде следующей: биология относится к химии. как химия к физике. Единственно правильным при таких сравнениях будет убеждение, что при переходе от одной уже познанной области действительности к другой всегда бывает необходимо сделать совершенно новый шаг в познании, ничуть не меньший, чем тог, который ведет от классической физики к атомной теории. Несмотря на то, что все это мы имеем в виду, тем не менее сейчас нам кажется более понятным, чем раньше, почему наряду с явлениями жизни существуют еще и другие области действительности: область сознания и наконец, область духовных процессов. Мы не ожидаем, что от познания движения тел во времени и пространстве можно прийти прямым путем к пониманию душевных процессов, поскольку уже из точных естественных наук известно, что действительность для нашего мышления распадается на отдельные слои (Schichten), связи между которыми устанавливаются, так сказать, только в абстрактном пространстве по ту сторону явлений. Мы теперь лучше, чем прежнее естествознание, сознаем, что не существует такого надежного исходного пункта, от которого „бы шли пути во все области нашего познания, но что все познание в известной мере вынуждено парить над бездонной пропастью. Нам приходится всегда начинать где-то с середины и, обсуждая действительность, употреблять понятия, которые лишь постепенно приобретают вполне определенный смысл благодаря их применению. Даже системы понятий, удовлетворяющие всем требованиям логической и математической точности, представляют собой только робкие попытки ориентации в определенных областях действительности. Таким образом, мы уже не находимся в таком счастливом положении, как Кеплер, для которого взаимосвязь мира в целом была дана волей творца: Кеплер верил, что, познав гармонию сфер, он вплотную подошел к пониманию плана божественного творения. Однако предположение о существовании общей взаимосвязи целого, в которую мы, с помощью нашего мышления, можем проникать все глубже и глубже. остается и для нас движущей силой исследований. |