Наука и культура

Альберт Эйнштейн

Разделы:  Рефераты по истории и культуре

Биографии известных людей

Познание человека не есть (respective не идет по) прямая линия, а кривая линия, бесконечно приближающаяся к ряду кругов, к спирали.

В. И. Ленин

Теперь, познакомившись с вытекающей из идей Эйнштейна концепцией бесконечности и бессмертия, с эволюцией понятия бытия, с ролью единой теории поля в "вопрошающей" компоненте познания, можно перейти к проблеме, тесно связанной с указанными. Такова проблема необратимости времени. Его необратимость - условие бессмертия как позитивного понятия. Если говорить о бессмертии разума, о бессмертии научного познания и, в частности, о бессмертии идей и образа Эйнштейна, то предпосылкой такого бессмертия служит бесконечное последовательное приближение картины мира к ее оригиналу. Постоянное возвращение к старым воззрениям - это негативное определение бессмертия разума, так же как безостановочное повторение природных процессов остается чисто негативным определением бесконечной космической эволюции. Истинное бессмертие включает не только воздействие каждого локального акта на бесконечную "мировую линию", но и некоторый необратимый вклад локального акта в трансформацию, которая описывается этой "мировой линией". Трансформация картины мира идет от прошлого к будущему, и именно она связывает объективную необратимость космической эволюции с необратимостью познания и культуры в целом. Можно показать, что именно идеи Эйнштейна и то, что обеспечивает бессмертие, - дальнейшее развитие неклассической физики, дают универсальное обоснование необратимости времени, раскрывают реальное отличие каждого "позже" от каждого "раньше", раскрывает физическую основу "стрелы времени", его анизотропии

Само представление об анизотропии времени эволюционировало в течение веков необратимым образом. В господствующих течениях античной и средневековой мысли время казалось изотропным. Представление о повторении всего сущего, о наступлении момента, "когда Ахилл снова будет послан в Трою", сменилось представлением о бесконечном повторении движений небесных тел, сохранившемся вплоть до космогонических концепций XVIII - XIX вв. Идея необратимости времени оставалась в течение веков представлением о локальных необратимых процессах. Даже идея тепловой смерти ограничивала необратимую эволюцию Вселенной ее грядущим прекращением, а выход из тупика тепловой смерти, найденный Герцем, намечал возврат к обратимости за временными рамками, после исчерпания космической флюктуации, и за ее пространственными рамками, в других частях бесконечной Вселенной. В этих рамках установилась классическая концепция необратимости. Она была ограничена принципиально обратимым миром механики. Эту границу разбили идеи Эйнштейна, неклассическая физика, радикальный отказ от классической механики, превращение ее в ограниченную апроксимацию более общих закономерностей бытия.

Классическая концепция необратимого времени, ограниченная указанными рамками, опиралась на ряд естественнонаучных открытий. Тут достаточно упомянуть о Карно и Клаузиусе (макроскопически необратимый рост энтропии) и, с другой стороны, о Дарвине (макроскопически, в данном случае - филогенетически, необратимый рост приспособленности к среде).

Раньше означает меньшее значение энтропии, большую структурность, большую "невероятность", а в теории эволюции живых существ раньше - это меньшая приспособленность и, вообще говоря, меньшая дифференцированность живой природы. Различие состояний раньше и позже служит основой различения движения времени от раньше к позже и обратного движения. В концепции энтропии необратимость времени была высказана в минус-варианте: иерархически высшим считается исходное состояние, эволюция идет вниз. В учении Дарвина иерархически высшим представляется результат эволюции, которая идет вверх, это - плюс-вариант необратимости.

Такое различие уже существовало в XVIII в. в общественной мысли. Руссо говорил об эволюции общества как о деградации от исходной гармонии к позднейшим язвам цивилизации. Вольтер перенес идеальное состояние общества в будущее, для него процесс идет иерархически вверх, это - плюс-вариант необратимости.

Во всех классических модификациях принципа необратимости времени сохраняются две в общем сходные границы: одна на пути к космосу, ко Вселенной в целом, где господствуют обратимые механические процессы, другая - на пути к микрокосму, к царству обратимой механики частиц. Неклассическая наука нарушила обе эти границы. Вместе с тем она исключила абсолютную обратимость пространства. Конечно, пространственная траектория обратима. Измерения от головы до хвоста и от хвоста до головы дают тождественные результаты, но они имеют физический смысл, если все происходит мгновенно, если в игру не входит время. И если (здесь уже начинается не релятивистская, а квантовая ретроспекция) сам процесс измерения не меняет объект измерения. В этих "если" и состоят презумпции классической теории.

Само понятие пространства как такового, противопоставленное понятию вещества, связано с понятием движения, т.е. соединения пространства со временем. Демокритово реальное небытие - пустота - реальное в качестве совокупности мест, которые были заняты частицей раньше, либо могут быть заняты в будущем позже. Речь может идти о той же самой, тождественной себе частице. Присоединение времени и различие между раньше и позже позволяет констатировать нетривиальную себетождественность частицы, о которой уже говорилось раньше. Такая нетривиальная себетождественность требует, чтобы различие локализаций частицы в пространстве сочеталось с различием локализаций во времени. Различие пространственных локализаций - это изменение предикатов частицы, если речь идет о механике - ее трех координат. Различие временных локализаций - это само бытие частицы, это мера себетождественности частицы; заполнением интервала At, в отличие от заполнения интервала Ал;, служит не изменение предикатов, а сохранение субъекта этих предикатов. Таким образом, в древности уже существовала в зачаточной форме идея (3+1)-мерного континуума ("небытия") как условия, как выхода из гераклито-элейской коллизии стабильности и изменения, себетождественности и смены предикатов, как основы представления о движущемся, но сохраняющемся физическом объекте.

Классическая наука сохранила это представление вместе с его неявным условием - (3 + 1)-мерным континуумом. Но последнее сохранилось с некоторым дефектом. Для механики в собственном смысле допускалась в принципе бесконечная скорость тела, т.е. вырождение времени, чисто пространственная картина. Для распространения взаимодействий бесконечная скорость допускалась не только в принципе, но и во всех случаях. Тем самым физический смысл приобретало то "если", о котором только что шла речь. Специальная теория относительности устранила такое допущение. Общая теория относительности показала, что дополнительная координата - время - образует арену, где трехмерное пространство меняет метрику, где объектом изменения становится мероопределение, где меняется топология пространства. Квантовая механика является некоторым принципиально новым этапом длительной эволюции сравнительно сложной концепции времени. Концепции его необратимости, основанной на переходе от локальных пространственных процессов к статистически-макроскопическим. Исходные процессы могут быть обратимыми, но состояние макроскопической системы необратимо. В течение макроскопического интервала времени система переходит от менее вероятного состояния к более вероятному. Таким образом, возникает специфика необратимого макромира и иные, специфические законы микромира; XIX век нашел в статистике связь между необратимым макромиром, подчиненным закону энтропии, и лишенным необратимости микромиром. Необратимым оказывается временной, достаточно большой интервал, в течение которого в достаточно большом гамерном пространстве происходит переход от менее вероятных к более вероятным состояниям. В квантовой механике локальные процессы не игнорируются. Статистические, вероятностные законы определяют именно эти исходные, локальные процессы. Они включают процессы измерения сопряженных переменных. Если одна из них, скажем положение частицы, приобретает все более прямые и точные характеристики, то другая (в этом случае - импульсы) определяется лишь через вероятность, через волновое уравнение. Эти процессы вводят в теорию некоммутативность - псевдоним некоторой необратимости измерений. Но за такой квантовой необратимостью стоит, по-видимому, более сложная, квантово-релятивистская необратимость. Можно думать, что интегральная необратимость, вытекающая из квантово-релятивистских позиций, отличается от классической, энтропийной необратимости знаком. Квантово-релятивистская концепция - это плюс-вариант необратимости, она констатирует возрастание сложности и дифференцированности мира. Она выходит за пределы физики и становится подлинно философской концепцией: направление стрелы времени как эволюции бытия совпадает с направлением необратимой эволюции познания и необратимой эволюции его ценности.

Такая философская концепция включает новую, отличающуюся от классической, необратимую логику. В ней меняются не только логические умозаключения, но и нормы этих умозаключений. Логика становится описанием реального преобразующегося мира, в ряды логических суждений входит некоторая необратимая эволюция самих логических норм, т.е. металогические преобразования. В качестве иллюстрации таких преобразований можно взять ряд логик различной валентности, т.е. логик с различным числом оценок высказываний ("истинно", "ложно" и других, более сложных), соответствующих различным концепциям движения. Усложнение валентности является необратимым процессом. Его наличие видно уже в классической логике.

Генезис классической науки был связан с переходом от качественной логики к математическому анализу. Такой переход отнюдь не означал отказа от логических канонов Аристотеля; просто эти каноны стали недостаточны, они претерпели некоторое обобщение и при этом вплотную подошли к математическому анализу, к основаниям исчисления бесконечно малых. Классическая наука уже не берет в качестве исходного понятие движения из чего-то во что-то, как это делали перипатетическая физика и космология (например, движение к "естественному месту"). Исходным понятием служит движение от точки к точке и от мгновения к мгновению. Перипатетическая концепция естественных движений была физическим эквивалентом двузначной, бивалентной (двувалентной) логики. Вопрос: "Находится ли тело в его естественном месте" допускал два ответа; высказывание: "Тело находится в его естественном месте" допускало две оценки: "истинно" и "ложно", причем эти оценки в были объяснением наблюдавшегося движения тел. В классической науке, чтобы объяснить, почему тело движется таким, а не иным образом, нужно оперировать локальными характеристиками: мгновенной скоростью, мгновенным ускорением, т.е. приписывать движущейся частице бесконечное число предикатов. Основной постулат состоит в том, что частица проходит все точки своей траектории. Подходя к ее движению с точки зрения принципа наименьшего действия, мы противопоставляем истинную траекторию (бесконечное число оценок "истинно" для утверждения о пребывании частицы в каждой точке) и другие траектории (бесконечное число оценок "ложно" для аналогичных утверждений), полученные при вариации. Логику с таким числом оценок можно назвать бесконечно бивалентной.

Подобная логика необратима. Мы уже не можем простым обращением вывода вернуться к исходному допущению. Квантовые и квантово-релятивистские процессы меняют логические нормы. Отсюда вовсе не следует, что необратимость времени - четвертого измерения - вытекает из априорных логических конструкций. Термипы "квантовая логика" и "квантово-релятивистская логика" означают существование эмпирических корней логики, как отражения трансформирующегося бытия. Но в квантовой и квантово-релятивистской ретроспекции видно, что классическая логика также в какой-то мере испытывала необратимые переходы к иным нормам, металогические переходы. Только переходы эти были незаметными, подобно квантовым и релятивистским коррективам, несущественным в картине мира, оперирующей масштабами или скоростями, позволяющими приравнивать скорость света бесконечности, а постоянную Планка - нулю. Логику можно было считать неподвижной, подобно часовой стрелке на циферблате: бег времени не был заметен. Теперь логику науки скорее можно было бы сравнить с секундной стрелкой. Но и секундная стрелка, и весь часовой механизм отмечает бег времени, не меняя своей конструкции. Поэтому он непосредственно не демонстрирует необратимости времени. Его демонстрируют скорее часы в оде Державина ("Глагол времен, металла звон, твой страшный глас меня смущает..."), где обратимые движения частей часового механизма регистрирует приближение к фатально необратимому финалу человеческой жизни.

Подобный образ ассоциируется и по содержанию, и по тону с пессимистической необратимостью. Но в более общем смысле он может ассоциироваться с оптимистической (плюс-вариапт) версией необратимости, с концепцией бесконечно продолжающегося необратимого усложнения бытия и познания. Представим себе кибернетические часы, которые через определенные периоды меняют свою конструкцию. Тогда взгляд на часы констатирует не только течение времени, но и направленность течения, "стрелу" времени, асимметрию состояний раньше и позже. Логика может быть аналогом такого отсчета, если последовательность обратимых логических связей, где посылка может стать выводом, приводит к металогическому преобразованию. А теперь, чтобы сделать аналогию еще более близкой, представим себе, что каждый ход маятника часов меняет их конструкцию. Тогда мы получим нечто напоминающее логику, в которой последовательность обратимых умозаключений все время сопровождается необратимым изменением, получим прибор, регистрирующий необратимый бег времени. Дело в том, что здесь регистрируются не только изменения в положении и скорости маятника, колесиков и стрелок, но изменение конструкции часов, возрастание их сложности.

Возрастание сложности бытия - это процесс, характеризующий не отдельные модусы, а бытие в целом. Тут следует вспомнить, что было сказано в главе "Принцип бытия" - о теории относительности и квантовой механике как переходе от модусов к бытию в целом и к его атрибутам. Это позволяет с очень большой общностью сформулировать идею времени как необратимой меры бытия, нерастворенного в меняющихся предикатах. Время - это мера бытия атрибутов в отличие от обратимого  бытия модусов. Субъект необратимой трансформации - это спинозовское множество атрибутов субстанций; движение образующих natura naturata модусов сопровождается необратимым усложнением natura naturans.

Такое усложнение выражается не метрикой, характеризующей модусы. Оно измеряется числом измерений - топологией n-мерного пространства, увеличением его размерности, ростом числа п. Подобная "транстопологическая" трансформация - структурализация бытия - находит свое отображение в структурализации, усложнении роста размерности познания. В. И. Ленин писал о движении познания по спирали и о кругах интегрального философского постижения мира. Это - круги в многомерном "пространстве" идей, концепций, констатаций, объяснений и прогнозов. Каждая из таких "точек" гносеологического пространства находится на пересечении логических и экспериментальных цепей, каждая констатация или концепция входит в некоторые логические множества. Конечно, такое пространство не метрический, а топологический образ. Наряду с "пространственными" переходами от одной концепции к другой, наряду с логическими заключениями и эмпирическими констатация-ми существует некоторый общий и необратимый процесс усложнения картины мира, бесконечного, все более полного отображения объективной бесконечной сложности мироздания и его объективного, бесконечного усложнения. Таким образом, мы приходим к необратимой (n+1)-й оси n-мерного пространства познания, к необратимости времени в истории познания. Его временная ось показывает рост интенсивности и потенций познания, расширение повторяющегося круга, так что и здесь невольно вспоминается необратимый конический мир Эйнштейна - Фридмана, в котором пространство - искривленное, конечное, а в направлении оси, в направлении времени оно растет не только по размерам, но и по сложности своей структуры.

Макроскопическая необратимость познания связывает космическую необратимость, необратимость эволюции природы с необратимостью культуры. Какими бы резкими ни были локальные попятные движения, периоды реставрации старого, в целом "крот истории" не возвращается назад и в более глубоких пластах продолжает свой необратимый путь. Интегральное развитие цивилизации происходит через использование все более общих и глубоких закономерностей бытия и, соответственно, через познание все более общих законов. При этом старые, уже познанные законы остаются приближенными, приближенно справедливыми для частных областей и уже не могут претендовать на общий характер. В этом смысле история науки демонстрирует в своем интегральном течении модификацию более общих законов и принципов при развитии и применении частных концепций, т.е. весьма общее соотношение включенных и включающих систем, столь отчетливо видное в неклассической науке. Это не значит, что другие, помимо познания, стороны культурно-исторического процесса лишены необратимости. Эволюция социальных, моральных и эстетических ценностей в целом необратима, но только в той мере, в какой она связана с познанием. Ее необратимость определяется необратимостью представлений о мире и принципов его познания. Познания мира и его преобразования. Именно через преобразование мира, через целесообразную и основанную на понимании каузальных связей компоновку сил природы реализуется связь между необратимостью мира и необратимостью общества, та общая необратимость физического и социального бытия, которая является объектом их единой истории.

Такая оптимистическая концепция необратимости бытия, познания и всей человеческой истории является прямым, хотя и весьма обобщенным выводом из идей Эйнштейна. Ведь теория относительности была первым шагом науки в сторону усложнения картины мира в рамках ее вовременной эволюции, отказом от презумпции статического по своей структуре мира, включением времени в исходное представление о Вселенной. Квантовая механика и попытки построения единой теории поля были дальнейшими шагами по этому пути.

Оптимистическая концепция необратимости времени позволяет по-новому подойти к проблеме ценности и смысла бытия. Констатация необратимой эволюции бытия, вместе с его высшей формой - жизнью и разумом, позволяет ясней увидеть динамический характер понятий ценности и смысла их модификаций с прогрессом науки. Для перипатетиков ценность каждого физического процесса в подлунном мире определялась приближением к вселенской статической гармонии "естественных мест". В такой гармонии и состоял смысл бытия. Для науки нового времени (если рассматривать понятия ценности и смысла, явно или неявно присутствующие в схемах Галилея, Декарта и Ньютона) эти понятия связаны с динамической гармонией бытия, с повторением космических циклов. Уже в XIX в. критерии смысла и ценности противостояли пессимистическому прогнозу тепловой смерти. В естествознании нашего времени именно представление о необратимости эволюции космоса становится одной из существенных компонент представления о бесконечно вырастающем ratio бытия, о возрастающей ценности познания этого ratio и о возрастающем позитивном эффекте познания. Смысл бытия не в его неподвижности - последняя лишила бы смысла само понятие бытия. И не в возврате "на круги своя". Смысл бытия в его направленном, уходящем в бесконечность усложнении, а смысл жизни и сознания - в уходящем в бесконечность познании и преобразовании мира.

Усложнение бытия в космической эволюции объясняется тем, что природные процессы меняют начальные условия, что эти процессы повторяются в трансформированных условиях. Необратимое усложнение познания объясняется тем, что каждый крупный шаг на его пути меняет общие принципы. В этом - существенная сторона эйнштейновского критерия внутреннего совершенства, дополняющего внешнее оправдание. Теория относительности - пример коренного преобразования общего принципа, соотношения пространства и времени при решении вопроса о распространении света в движущихся системах. Изменение общих принципов выражается, если вспомнить замечание Лапласа, в "погружении разума в самого себя" при его продвижении вперед.

Неклассическая физика, выросшая в значительной мере из идей Эйнштейна, в несравненно более явной форме, чем классическая паука, демонстрирует изменчивость фундаментальных принципов, гарантирующую внутреннее совершенство физических теорий. Вместе с тем неклассическая физика выявляет преемственную связь этапов познания, его необратимость, бессмертие плодов человеческого гения. Ощущение такого бессмертия противостоит всем формам гносеологического пессимизма - и фикции границ познания, и фикции завершенного познания. Ретроспективная оценка всей истории науки с позиций неклассической физики обосновывает гносеологический оптимизм.

Понять бессмертие Эйнштейна - это значит найти связь между неклассической физикой и наиболее общими и фундаментальными проблемами бытия, которые являются инвариантами познания. Эти проблемы не исчезают в истории познания и приобретают все более полное и конкретное решение. Человечество всегда будет задавать себе вопросы о том, что такое пространство, время, вещество, поле, что такое бесконечность, какова структура космоса и микрокосмоса. Эти вопросы всегда будут связаны с другими: что такое истина, добро, красота. Сопоставление неклассической физики с теми ответами, которые давали на эти вопросы различные эпохи, выявляет связь неклассической физики с необратимым и бесконечным познанием и преобразованием мира и самого человека. Такое сопоставление включает новую оценку и новое понимание великих естественнонаучных идей прошлого, философских обобщений, моральных идеалов и эстетических ценностей.