книги из ГПНТБ / Сейфуллаев, Р. С. Концепция причинности и ее функции в физике

другое как действие» (Маркс, Энгельс, т. 20 с. 547). Таким понима­ нием причинности, на наш взгляд, преодолевается односторонность как выделения, «вырывания» причины и следствия из естественной взаимосвязи явлений при их познании, так и ограниченность мета­ физической (точнее, механистической в своей сути) концепции при­ чинности в форме «вещь—вещь».

Так как причйнность в тезисе Ф. Энгельса есть отношение «со­ бытийное», то оно не только не исключает, а, наоборот, предпола­ гает и, более того, требует и обусловливает существование самих вещей (с их свойствами) как носителей причины и следствия.

Изменения (качественное и количественное, относительно устой­ чивое или преходящее) в природе носителей, отражаемые в струк­ туре последних в виде «следа», будут определять и отражать содер­ жание, особенности.и характер как причины, так и следствия (дейст­ вия).

На простом примере взаимодействия Солнца и Земли можно выделить три основных компонента в процессе действия причины и становления следствия: «1) выделение активной субстанцией (Солнца — носителя причины) некоторого материального субстрата

Р. С.) материального субстрата на «пассивное» тело (Земля — но­ ситель следствия.— Р. С.)» (Свечников, 1961, с. 65).

По «следу» (нагревание тела, почернение фотопластинки и т. п.) в структуре следствия можно судить о содержании и характере не только причины, но и ее «носителя». Не случаен в этой связи тот факт, что Ф. Энгельс особо выделяет как истинно новое открытие в 1842 г. Клаузиусом и Р. Майером превращения форм движения, а не просто количественное сохранение в законе сохранения и превращения энергии. В основе этого фундаментальнейшего закона природы находит отражение представление о причинности как событийного процесса (концепция «событие—событие»).

Однако при всей изменчивости, подвижности, трансформации, причины и следствия в рассматриваемой концепции ее неотъемлемой «тенью», дополнением, органическим и Ьущественным элементом содержания является сохраняющийся, относительно устойчивый элемент в природе причинной связи как целого. Эта относительно устойчивая сторона, передающаяся в «следах» причины и следствия я являющаяся инвариантным аспектом причинной связи, характери­ зует общую структуру причинности.

На основе вышеизложенного материала можно сделать ряд вы­ водов общего характера и утверждений (которые попытаемся рас­ крыть в последующем).

30

2. Понятия «причина», «объект», «взаимодействие», «струк­ тура», несмотря на терминологическое различие, органически взаимо­ связаны.

3. Взаимодействие, составляя основу причинной связи, опре­ деляет структуру причинности как целого. Существует диалектиче­ ская связь между структурой взаимодействующих объектов и струк­ турой причинной связи как целого. «Теснота» причинной связи в значительной мере определяется степенью соответствия структур взаимодействующих объектов (что будет показано в следующем разделе работы).

4.Взаимодействие столь же объективно, как взаимодействую­ щие объекты. Взаимодействие носит всеобщий характер.

5.Взаимодействие как всеобщая основа причинности подтверж­ дается всей совокупностью данных естествознания (в частности, физики) и практики.

6.Объективность и всеобщность взаимодействия как основы причинной связи являются общим методологическим критерием определения каузальности как в процессе познания действительности,

так и в построении новых теоретических систем.

7. Причинность можно точнее определить как связь «направ­ ленного взаимодействия». Ограниченность механического типа взаи­

8. Объективная реальность имеет более богатую структуру взаимодействия, нежели та, наличие которой предполагается кон­ цепцией каузальности.

9. Разграничение взаимодействий на внутренние и внешние относительно. Разделение взаимодействия на «механических!» и «взаи­ мопроникающий» типы представляется более адекватным отражением содержаніи процессов действительности, в частности, в физической форме движения на современном уровне научного знания.

10. Структура причинной связи представляет собой инвариант­ ный аспект взаимодействия системы трех элементов: причины, след­ ствия (действия) и условия. Это мы попытаемся обосновать в следу­ ющем параграфе.

Итак, взаимодействие — основа причинности, способ сущест­ вования собственно объективной причинной связи. Для осуществ­ ления взаимодействия необходимо наличие:

а) самих объектов; б) определенного пространственно-временного интервала между

ними.

Взаимодействие — причина изменения состояний взаимодейст­ вующих объектов и состояния системы в целом.

31

§ 2. Структура системы причинных связей

Познание отдельного индивидуального объекта возможно че­ рез изучение его как элемента системного образования взаимодейст­ вующих объектов. Понятия элемента, структуры и системы нахо­ дятся в центре внимания современных естественных и общественных наук.

СистемЕіо-структурный подход теоретически осознан и в сов­ ременной физике. Вполне определенно можно сказать, что не только крупнейшие достижения теории относительности и квантовой ме­ ханики, но и первые успехи возникающей теории элементарных частиц основаны на анализе принципа организации объектов как систем и исследовании структуры взаимодействующих тел.

Существо процессов, происходящих в движущемся теле, невоз­ можно достаточно полно охватить при изрляции тела, хотя пос­ леднее и необходимо как первый шаг в исследовании (что было свойст­ венно классической физике). Такое объяснение, однако, становится возможным при интегрированном подходе, при соотнесении движу­ щегося тела с другими в единую систему взаимодействующих объ­ ектов.

Если в макроскопическом масштабе вполне допустимо рассмот­ рение либо изолированных, либо слабо взаимодействующих тел,

-то в микромире в силу большей степени взаимосвязи и взаимообус­ ловленности частиц такое выделение и изолирование объектов менее возможно. Этим, в частности, объясняется особая необходимость учета зависимости собственных качеств частицы от взаимодействия ее с другими частицами в физике микромира.

Научное познание мира бесконечно в силу неисчерпаемости явлений природы. «Ценным путеводителем» в сложном лабиринте научной работы является идея причинности: стремление связать сущее узами необходимости; признание того, что между событиями, происходящими в мире, существует такого рода связь, при которой, если событие А есть причина В, то всюду и всегда, где только на­ блюдается А , за ним неизменно следует В. Только в этом случае задача познания мироздания в его необъятности утрачивает свою безнадежность, а научное исследование перестает быть бочкой Да­ наид.

Однако если считать, что каждый единичный объект является следствием всего состояния мироздания в предшествующий момент времени, то никакой анализ, никакие научные методы ие в состоя­ нии продвинуть нас на шаг по пути объективного изучения дейст­ вительности1. При таком понимании утрачивается методологическая

1 Такое понимание связано с теологией, с признанием последней единой причинной цепи и аргументом первопричины. Интересная (хотя и недостаточная) критика последнего имеется у Б. Рассела (1958, с. 12—13). Философия марксиз­ ма, исходя из тезиса «природа есть causa sui», отрицает как аргумент первопри­ чины, так и аргумент конечного следствия, что находится в полном соответствии С данными естествознания, в частности, с основными выводами теории от­ носительности (отсутствие сверхсветовых материальных взаимодействий, наличие

32

ценность принципа причинности в научном познании — «необъятного не объять».

«Если в каузальной интерпретации хода мироздания,— отме­ чал известный русский ученый А. А. Чупров,— мы стремимся пойти дальніе признания, что состояние вселенной в известный миг определяется ее состоянием в прошедшем и определяет ее состояние в будущем; если мы ищем перехода от такого бессодержательного детерминизма к конкретизированным законам причинной связи между определенными явлениями, ...то концепция всеобщей причинной связанности явлений, совершающихся в мире, должна быть отвергнута. Мы вынуждены мыслить всякое явление, сколь сложным оно ни представлялось бы нам, не как результирующую всего, что только есть на свете, а как определенную совокупность более простых явлений, стоящих каждое под действием своей при­ чины и обусловливаемых в своей сумме одновременным осуществле­ нием всех этих, быть может, крайне многочисленных причин, но только их одних и ничего иного, помимо иного, помимо них» (Чуп­ ров, 1959, с. 101—102).

В результате приходим к мысли о том, что мир представляет собой бесконечно большое число сосуществующих причинных ря­ дов («звеньев», «цепей»), которые могут скрещиваться, пересекать друг друга, так что один и тот же объект, являющийся как бы «уз­ ловой точкой» в цепях причинения (точнее, внутри материальных систем разного порядка), может быть одновременно и следствием определенного ряда причин и причиной нескольких звеньев след­ ствий.

Такое представление не исключает существования и парал­ лельных цепей причинения, что, конечно, не отрицает определенной связи между ними в соответствии с основным исходным тезисом о всеобщей взаимосвязи и взаимообусловленности явлений природы.

Так как общее представление о причинной связи не дает само по себе достаточно надежной Почвы для исследования природы

димость «расчленения» самой причинно-следственной связи, иссле­ дования структуры ее, необходим своего рода «каузальный атомизм». Наиболее реальной задачей в связи с этим представляется иссле­ дование структуры какого-либо одного «звена» причинного отноше­ ния, предварительно «вырвав» его из общего «клубка» в надежде составить в итоге общее представление о картине в целом. Это не исключает, конечно, возможности наличия различных структур в отдельных пространственно-удаленных причинных цепях.

Представления о причинной связи, исключающие всякую тень какой-либо неопределенности в отношениях между причиной и след­ ствием (связь причины с ее действием строго однозначна), нахо­ дятся в лоне классицизма с его лапласовским гимном всеобъемлю­

пространственно и временно подобных интервалов). Никто же не'будет всерьез принимать, что, топая ногою, можно сотрясти систему спутников Юпитера.

щему Разуму, для которого ничто не было бы недостоверным, так как прошедшее и будущее стало бы равно открытым его взору (см, Лаплас, 1908, с. 8—11).

Представления же о многозначных причинных связях, на пер­ вый взгляд, исключают всякую возможность научного предска­ зания. В действительности они находятся в противоречии с лап­ ласовским демоном (точнее, с гносеологическим аспектом лапласов­ ского детерминизма). «Если бы, в самом деле, настоящее положение вещей могло следовать за несколькими различными предшеству­ ющими состояниями вселенной, то никакой математический гений не был бы в силах привести нас путем вычисления от настоящего к прошлому, совершенно так же, как в том случае, если бы одна причина могла иметь несколько разных следствий, умозрение не мог­ ло бы дать возможности судить по-настоящему о будущем, даже ближайшем» (Чупров, 1959, с. 117).

«Противоречие» между представлением о многозначности при­ чинной связи и возможностью научного предсказания, по нашему мнению, само собой разрешается, если понимать причину (и след­ ствие) не как бесструктурные объекты, а как объекты, обладающие определенной структурой. В этом случае между структурными объ­ ектами существует такая связь, которая будет характеризоваться одновременно и множественностью причин, и множественностью следствий (в зависимости от степени сложности причины и след­ ствий).

Сами факты убеждают в неверности тезиса о том, что каждое единичное следствие должно быть связано только с одной причиной. Действительность сложнее и многообразнее наших представлений: так, много причин (пар, реактивная сила струи воды, газа и т. д.) могут обусловить механическое движение; множество причин (удар,

причин, чрезвычайно видную роль играет утверждение и изучение множественности действий (следствий). С последним тесно сопри­ касается теория вероятностей, получившая широкое применение во многих областях знаний. Исключительный интерес представляет в этой связи выявление природы вероятностей: «лежит ли она в при­ роде вещей» или же является лишь результатом нашего познания (Сачков, 1972; Амстердамский, 1967).

Однако вернемся к вопросу структуры причинно-следственной связи. Существует ли закономерная связь между структурой при­ чины и структурой следствий? Как и чем определяется структура следствия? Отражает ли структура следствия структуру причины? Если да, то как? Какова связь (если она существует) между эле­ ментами в структуре причинно-следственной связи?

Прежде чем попытаться дать ответ на поставленные вопросы, необходимо предварительно определить само понятие «структура».

В настоящее время философские вопросы (причинность, природа вероятности, соотношение динамических и статистических законо­

34

мерностей и т. д. и т. п.), связанные с анализом категории структуры, приобретают большое методологическое значение. Об этом свиде­ тельствуют серия фундаментальных исследований, опубликованных за последние годы только в нашей стране, а также проведенные теоретические конференции (Свидерский; 1962; Структура и формы материи, 1867; Алексеев, 1968; Материалы теоретических конфе­ ренций: Категория /структуры..., 1966; Проблемы исследования..., 1965; Методологические вопросы.., 1967; Структурные уровни. . , 1967). Большой интерес к проблеме структуры объясняется, в част­ ности, тем, что понятие структуры широко используется почти во всех специальных науках, причем наблюдается (в этом мы пол­ ностью согласны с А. И. Уемовым) тенденция к переходу от изуче­

Понятие структуры развивалось давно и в рамках различных наук (физики, математики, геологии, лингвистики и т. д.), разви­ тие которых, в свою очередь, усложняло и углубляло это понятие. Вначале понятие структуры сводилось лишь к пространственному расположению элементов (например, в кристаллографии). В мате­ матике, согласно Н. Бурбаки, «современное понятие «структуры» в основном сформировалось около 1900 г.» Но понадобилось «еще тридцать лет изучения, чтобы оно выявилось с полной ясностью» (Бурбаки, 1963, с. 33, 245—260).

В современной физике категория структуры приобретает особую важность в связи с проблемой структуры элементарных частиц. В последние годы ввод в действие гигантских ускорителей (в нашей стране — в Дубне, Серпухове, в США — в Беркли), разгоняющих микрочастицы до энергий в миллиарды и десятки миллиардов элект­ рон-вольт, позволил приступить непосредственно к эксперименталь­ ному исследованию структуры элементарных частиц. В теорети­ ческой физике интенсивно ведутся поиски путей решения проблемы «наиэлементарнейших» частиц, так как оказалось, что критерий «временности» (точнее: различие во времени жизни) не может слу­ жить достаточно веским основанием для разделения частиц на элементарные и неэлементврные (с открытием «резоноисв» — время Жизни ІО-22 сек—-неопределенность поняті я «элементарная частица» стала особенно заметной, общее число так называемых частиц перешло за сотню) (Чу, 1968).

Скэзаннсе подчеркивает необхедимссть философского обобще­ ния естественнонаучного материала с целью выработки наиболее сбшего и адекватного понятия структуры. И хотя, как отмечалось Еыше, исследованию категории структуры в философской литера­ туре пссвящено значительное число работ, разработку ее нельзя считать дсстаточнсй и полной.

Внастоящее время как в советской, так и в зарубежной фи­ лософской литературе понятие структуры трактуется неоднозначно.

Всоветской литературе самое общее определение структуры мы находим у И. В. Кузнецова: «Структура тела . . . есть относи­

тельная выдѳлеяносгь в теле отдельных его частей и соответствующая ей система, порядок материальных взаимосвязей данных частей, их отношения, посредством которых они соединяются в то единство и цельность, которым является данное тело» (Кузнецов, 1980, с. 62) . Конкретное содержание категория структуры, что также отмечается советскими авторами, отражает многообразные способы переходов частей (элементов) в целое (систему) (Свидерский, 1962, с. 29; Рассел, 1957, с. 284). Учитывая относительность самих категорий «целое» и «часть» (Абрамова, 1967), правомерно отличать понятие «внутрен­ ней структуры объекта» (в случае простого объекта —■«часть») (Свидерский, 1962, с. 26, 33).

Другие авторы определяют структуру как единство содержания и внутренней формы организации системы, тем самым включая

всодержаниз категория структуры и специфику элементов системы.

Вэтом случае получается, что в зависимости от метода и целей исследования систем на первый план может выдвигаться то первый (закон связи), то второй (содержаниз элементов) компонент струк­ туры (Мелюхия, 1966, с. 124.)

При рассмотрении структуры причинных связей естественно возникает вопрос: определяется ли структура той или иной формы причинной связи структурой взаи нодействующих объектов? Как воз­ действует структура нричяняой связи на структуру самих объектов? Иначе говоря, в какой связи находятся структура причинной связи как целого со структурой объектов, взаимодействие которых и опре­

деляет в конечном счете характер (форму) самой причинности? Мы далеки от однозначного ответа на столь сложные вопросы, возникающие в процессе исследования проблемы, ибо здесь необ­ ходим дифференцированный подход в каждом конкретном случае

(истина, являясь процессом, всегда между тем конкретна).

Если систему определить как комплекс некоторых объектов (или элементов), находящихся в определенном отношении друг к ДРУГУ то познание отдельного, индивидуального объекта возможно через изучение его как части и момента системного образования взаи­ модействующих объектов. Это не исключает того, что любой отдель­ ный объект — всегда система. Необходимость учета этого момента приобрела особую актуальность в связи с проникновением челове­ ческого разума в глубь материя (микромир), где недопустимо абсо­ лютное изолирование объектов и рассмотрение их х?ак бесструктурных материальных точек.

Истинное знание об объекте как системе возможно при рас­ смотрении его как проявления единой сущности, лежащей в основе развития более общей системы, компонентом которой является исследуемый объект — система.

И выделение отдельного причинно-следственного «звена» из об­ щей цепи причинения представляет собой своего рода рассмотрение сущностно-«субстанциэнальной» системной иерархии. Важным кри­ терием в данном случае является возможность точной математиче­ ской формулировки. Из того, что за А не всегда следует В, иссле­ дователь еще не вправе заключать, что между А и В нет связи:

36

то обстоятельстЕо, что дети не всегда похожи на родителей, не ко­ леблет теории наследственности — оно лишь затрудняет открытие ее законов. Также из того, что определенному значению А не всегда соответствует одно и то же значение В, не вытекает, что между А и В нет связи. Как известно, одному и тому же углу падения может соответствовать больший или меньший угол преломления в зави­ симости от показателей преломления сред, лежащих на пути следо­ вания луча. Между тем и в этом случае существует определенная связь, допускающая вполне точную математическую форму.

Однако особую важность при решении поставленных выше воп­ росов имеет другая характеристика причинного отношения — «тес­ нота» связи: А своим значением йожет в разной мере определять значение В. Нахождение этой меры — важнейшая задача исследо­ вателя.

Таким образом, исследование структуры причинной связи и поз­ нание природы взаимодействующих объектов взаимосвязано и тре­ бует общего сущностно-«субстанционального» подхода. При этом в процессе познания неизбежна некоторая односторонняя форма «голой абстракции» (Гегель, 1929, с. 214), связанная с необходи­ мостью рассмотрения системы как замкнутого, индивидуального явления «в себе». Однако эта абстракция необходима для дальней­ шего раскрытия сущности как объекта, так и причинности, ибо позволяет рассматривать объект в его развитии в процессе взаимо­ действия с другими элементами системы и взаимодействия самой Системы с окружающей действительностью. Поэтому мы прибли­ жаемся к пониманию «предметов в их истине». «В жизни в движении все и вся бывает как «в себе», так и «для других» в отношении к дру­ гому, превращаясь из одного состояния в другое» (Ленин, т. 29, с. 97).

Попытаемся теперь выяснить, от чего зависит «мера тесноты» связи между А и В. Именно здесь-то, среди многих моментов, опре­ деляющих большую или меньшую «тесноту» причинной связи взаимо­ действующих объектов, основную роль играют структурные разли­ чия между последними. И чем меньше доля соответствующих друг другу компонентов в структуре А жВ (взаимодействующих объектов), тем сильнее связь — «большая теснота» причинного отношения.

то в первом случае мы говорим о меньшей «тесноте» связи, чем во вто­ ром; а во втором — о меньшей, чем в третьем.

Интересен последний случай: взаимодействие А и (—А). При взаимодействии противоположностей следует ожидать оптимальную «тесноту» связи между объектами и их свойствами. Это позволяет делать в науке некоторые «априорные» выводы (к последним, в част­ ности относится вывод Архимеда о том, что равные грузы должны находиться в равновесии на чашах весов с равными плечами) (Вейль,

37

1968, с. 142) 1. Более того, по той же причине мы можем быть уве­ рены, что при бросании кости, имеющей форму правильного куба, выпадение любой грани происходит с одной и той же вероятностью — 1/6. Это возможно потому, что, несмотря на «нарушение» полной симметрии («теснота связи» уменьшается), сохраняются (инвариант­ ность) некоторые элементы, а, главное, отклонения между ними (2-й и 3-й случаи).

Для успешного решения задачи раскрытия столь сложных и многообразных связей и взаимозависимостей между явлениями дей­ ствительности наука все шире внедряет статистические методы иссле­ дования, основу которых составляет теория вероятностей.

Точка зрения вероятности, массовости (статистически) не исклю­ чает (как ошибочно иногда считают) исследования отдельных, инди­ видуальных объектов и их сущностей. Наоборот, сущность отдельного объекта в полной мере раскрывается лишь в системе отношений с другими объектами, в процессе взаимодействия их, лишь в системе массовых образований; чем глубже проникаем в сущность системы (ее структуры), тем полнее познаем (это, в частности, показывает квантовая механика) внутреннюю структуру образующих ее объектов.

Вернемся к анализу механизма связи структур причины и след­ ствия. Этот вопрос интересует, в частности, Б. Рассела. «Когда мы исследуем ход причинного следования,— пишет он,— мы обнаружи­ ваем, что качество какого-либо события может полностью измениться в ходе такого следования и что единственно постоянной вещью яв­ ляется структура». И ниже: «... Если А VL В суть две сложные структуры и А может быть причиной В , то должна быть какая-то степень идентичности структур А и В» (Рассел, 1957, с. 500—501).

Следует отметить, что наше понимание структуры, приведенное выше, несмотря на формальное совпадение с определением Рассела, отличается от последнего содержанием. Согласно Расселу, «. . .«структура» есть очень абстрактное понятие...» (с. 494); струк­ тура есть первичная логическая конструкция, без материального содержания; структура характеризуется не элементами (последние, по Расселу, лишены всякого значения), а абстрактными связями, лишенными материальной основы. В марксистской же философской литературе содержание понятия структуры «насыщено материаль­ ностью» (Проблема причинности..., 1960, с. 67—71).

Одной из характерных черт причинности является повторение, воспроизведение структурой следствия структуры причины. При этом (например, при распространении электромагнитного поля в ва­ кууме) «одна и та же структура как бы переносится по всем звеньям развертывакнцейся бесконечной цепи» (Проблема причинности..., 1960, с. 68). Весь вопрос в том, насколько полно воспроизводится структура причины в структуре следствия. В данном случае следует

1 Согласно же П. С. Кудрявцеву, вывод Архимеда есть обобщение эмпири­ ческих данных, что с исторической точки зрения представляется более справед­ ливым (1956, с. 59—60).

38

учитывать «тесноту» причинной связи, что отмечалось несколько выше: чем меньшая «теснота» причинной связи, тем большая может быть уверенность в «идентичности» структур причины и следствия. Вместе с тем необходимо различать (и при этом выделять) три глав­ ных аспекта категории структуры — аспект элементов, аспект свя­ зей и аспект целостности.

В связи с двумя концепциями развития (см. Ленин, т. 29, с. 316— 317), думается, Можно определить и два решения рассматриваемого вопроса. Действительно, если исходить из первой концепции (мета­ физическая: «развитие как уменьшение и увеличение как повторе­ ние»— чисто количественное изменение), то можно говорить о полной идентичности структур причины и следствия. Сама действительность при этом была бы лишена жизненности, была бы «мертва, бледна, суха».

Вторая же концепция (диалектическая: «развитие как единство противоположностей.., дающая ключ к «самодвижению» всего су­ щего..., к «скачкам».., к уничтожению старого и возникновению нового») является адекватным отражением действительности. По­ этому, исходя из диалектической концепции развития, мы можем определить сущность причинно-следственной структуры следующим образом: возникновение всякого нового качества исключает абсо­ лютную идентичность структуры следствия структуре причины; структура причины может лишь определять структуру следствия. Структура следствия представляет собой диалектическое отрицание, «снятие в себе» структуры причины.

По всей вероятности, о той или иной мере идентичности структур причины—следствия мы можем говорить (или даже утверждать) только в рамках одной формы движения. Именно в рамках одной формы движения может быть относительно большая «теснота» связи структур причины 'и следствия; если при этом имеется в виду физическая форма движения, то такое утвержде­ ние правомерно без учета релятивистских эффектов. Там же, где возникает новая форма движения, не может быть абсолютной (и даже относительно большой) идентичности структур. Мы можем говорить об идентичности структур, например, при механических отпечатках (на песке, глине и т. и.). Именно эта идентичность структуры при­ чины и следствия широко используется в практике (геология, дакти­ лоскопия и т. д.). Но уже в химической форме движения решение вопроса сталкивается со значительными трудностями (например, трудно определить степень идентичности структуры поваренной соли и структуры ее элементов — натрий и хлор — до и после взаимодей­ ствия).

Большой интерес представляет изучение «степени соответствия» структур на «стыках» различных (в особенности близлежащих) форм материальных движений: физико-химической, химико-биологической и т. д. Видимо, исключая в этих случаях абсолютную идентичность структур исходных (низших) и результирующих (высших) форм, вполне можно утверждать наличие определенной степени идентич­ ности (соответствия) структур.

39