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

ная связь, а более общая функциональная связь постоянно сопут” ствующих друг другу свойств (например, между электропроводно­ стью и теплопроводностью в металлах).

Таким образом, функциональность в онтологическом аспекте представляет собой пространственно-временное единство внешних и внутренних (субстанциональных) свойств; это особого рода объек­ тивная закономерность, обладающая специфической природой в раз­ личных формах движения и разной степенью причинной обусловлен­ ности, неоднозначно проявляющейся в тех или иных условиях. Таким образом, можно сделать принципиальное заключение, что един­ ство свойств материальных объектов, находящихся в функциональ­ ной связи (непричинного и причинного типа), обусловлено в конечном счете материальными причинами, лежащими в основе этих от­ ношений. Последнее ни в коей мере не умаляет объективности функ­ циональных связей между свойствами материальных объектов.

Природа функциональных отношений включает целостность тож­ дественного и различного, внешнего и внутреннего. Такая целост­ ность определяется опять-таки причинной обусловленностью функцио­ нальных отношений на глубинных структурных уровнях материи. И когда речь идет о сущности соотношения причинности и функцио­ нальности, о существовании между ними отношения частичного сов­ падения, о причинах целостности функциональных связей, то имеется в виду именно (и только) онтологическая сторона взаимоопределения причинности и функциональности.

Постановка же вопроса о соотношении причинности и функцио­ нальной зависимости, когда под последней имеется в виду математи­ ческий исследовательский инструмент, лишена смысла, так как в этом случае один вопрос касается одновременно двух разных уровней: онтологии и способа отражения. Так, функциональной зависимостью, соответствующей простой причинности, является р=/(г), а функцио­ нальным коррелятом множественности причин — у = F(xx, х2,....хп);

необратимость причинности, но, кроме того, с формальной точки зрения является непреходящей в качестве выражения составной при­ чинности» (Бунге, 1962, с. 147).

Эвристическое значение собственно функциональных зависи­ мостей исключительно велико. Они являются математическими мо­ делями — упрощенными принципиальными схемами сложных реаль­ ных процессов. Обычно однозначная («жесткая») функциональная зависимость, при которой любой элемент множества соответствует од­ ному и тому же строго определенному элементу другого множества (что и выражается математическим правилом, в частности формулой), противопоставляется корреляционным связям. Последние интерпре­ тируются в широком смысле как взаимное соответствие, соотношение

понятий, предметов; а в узком — как вероятностная связь (Самой­ лов, 1965).

60

Рассматривая функциональные отношения как специфический класс объективных отношений, необходимо сопоставить структуру этих отношений со структурой причинно-следственных отношений, что способствует выяснению истинного соотношения самих связей, выявлению различий в их природе, отграничению связей.

Объективная реальность представляет собой совокупность вза­ имосвязанных и взаимодействующих объектов, явлений и их отно­ шений. При научном исследовании различных связей необходимо:

а) установить факт наличия связи; б) выяснить природу связи; в) установить закон связи;

г) выявить степень «тесноты» элементов в структуре связи. Резюмируя, определим функциональность как объективную,

общую форму закономерной связи, при которой каждая часть це­ лостного процесса связана с другой таким образом, что изменение одной из них сопровождается одновременным изменением другой (или других). Функциональность как объективное отношение между элементами (частями) тем самым определяет целостность системы взаимодействующих объектов, относительную устойчивость (не­ смотря на внутренние изменения сторон, свойств) ее. В этом смысле функциональность есть консервативная («положительная») сторона системы, в то время как причинность составляет ее активную («от­ рицательную») сторону, вызывающую все изменения. Имеет смысл выделить разную степень консервативности. Так, причинные функ­ циональные отношения менее консервативны, чем непричинные функциональные отношения.

Сказанное не исключает внутренней активности, присущей и самим функциональным отношениям: в силу этой внутренней актив­ ности — имманентного свойства объективных функциональных от­ ношений — вполне вероятно «превращение», «переход», «перелив» в соответствующих условиях функциональных отношений в причин­ ные, генетические связи. В результате этого происходит «качест­ венная ломка системы», скачкообразный переход («перерыв непре­ рывности») одной системы в другое системное образование (или со­ вершенно новое состояние). Не исключен, конечно, и обратный пе­ реход причинных отношений в функциональные, который носит эво­ люционный характер, в результате чего система как бы «замыкается» и становится более устойчивой.

Основными признаками функциональных отношений являются:

1)наличие пространственно-подобного интервала (в смысле спе­ циальной теории относительности);

2)эквивалентная данность во времени элементов системы функ­ ционального отношения — связь одновременного взаимодействия

сторон (в отличие от причинного отношения, характеризуемая по­ следовательностью во времени причины и следствия);

3) симметричность и асимметричность (причинность характе­ ризуется только асимметричностью).

Думается, что несмотря на недостаточную строгость ряда вы­ водов, некоторые идеи, высказанные выше относительно природы

61

функциональных отношений, соотношения функциональности и причинности и т. и., заслуживают внимания, обсуждения и даль­ нейшей работы над ними в смысле их уточнения и развития.

Основной вывод, логически вытекающий из вышеизложенного материала, заключается в том, что наряду с причинными отноше­ ниями существуют и специфические объективные функциональные отношения, характеризующие взаимную зависимость между сосу­ ществующими свойствами, сторонами системы взаимодействующих объектов (а также между самими объектами). Этот вывод следует как вполне естественное и вместе с тем, единственно возможное ре­ шение исследуемого вопроса с позиций диалектико-материалистиче­ ской концепции детерминизма.

Б итоге представляется возможным сделать следующее заклю­ чение.

Во-первых, наряду с причинной связью, объективно существует и ряд непричинных связей (функциональная связь, связь состоя­ ний, корреляционная связь и т. п.), что доказывается современными естественнонаучными данными и является подтверждением ленин­ ской мысли о том, что «каузальность, обычно нами понимаемая, есть лишь малая частичка всемирной связи, но (материалистическое до­ бавление) частичка не субъективной, а объективно реальной связи» (Ленин, т. 29, с. 144).

Во-вторых, непричинных связей как таковых («в чистом» виде), по-видимому, не существует, так как в конечном счете все они опо­ средованно выражают причинность и сами причинно обусловлены. На первый взгляд это звучит парадоксально в силу «несовместимости» исходных положений. Однако в действительности каждый тип объ­ ективной связи причинно обусловлен и контролируется, так сказать, сложным сочетанием причин и следствий. Объективное существо­ вание непричинных типов связей ни в коей мере не означает, таким образом, утверждения существования беспричинных видов связей (ибо беспричинных материальных явлений, процессов, как известно, не существует).

В-третьих, само понятие «непричинная связь» способствует уг­ лублению содержания причинности, раскрытию его новых сторон и, кроме того, позволяет применять для изучения объективных связей (в том числе и причинных) количественные, математические методы. Наука же, по словам К. Маркса, «только тогда достигает совершенства, когда ей удается пользоваться математикой» (Воспо­ минания о Марксе и Энгельсе, 1956, с. 66).

§ 5. Причинность и дополнительность

Проблема о взаимосвязи идеи дополнительности и «идеала при­ чинности» поставлена не случайно. В наиболее четкой форме она была выражена Н. Бором в речи на Международном конгрессе по антропологии и этнологии (август 1938 г.) (Бор, 1961, с. 44). В дан­ ном параграфе мы предлагаем обсудить вопросы о смысле обобще­ ния причинности посредством дополнительности и о возможности

62

развития идеи дополнительности через новейшие представления о причинности.

Известно, что принцип дополнительности Н. Бор выдвинул как методологический принцип в познании физической реальности. Центральной философской проблемой, волновавшей Н. Бора при осмыслении новейшей проблемной ситуации, сложившейся в фи­ зике, была проблема ограниченности средств (языковых) выраже­ ния. Впервые эта проблема встала перед Н. Бором еще в 1913 г. при создании новой модели атома, качественно отличной от классиче­ ской модели атома Резерфорда. Философская интуиция 1 Н. Бора позволила ему сочетать в модели атома «парадоксальные» противо­ положные понятия прерывности и непрерывности для преодоления ряда противоречий в теории атома и воспроизведения атома как целостной системы. Идея дополнительности, как видим, уходит сво­ ими истоками к 1913 г.

Однако понятие дополнительности Н. Бор ввел в научный оборот только в 1927 г. при осмыслении дуализма воли и частиц в квантовой механике и соотношения неопределенности, выдвинутого В. Гейзен­ бергом для «решения» этого дуализма.

Осенью 1927 г. на Сольвеевском конгрессе в Брюсселе Н. Бор резюмировал свои размышления относительно атомной теории в виде принципа дополнительности, который является обобщением соот­ ношения неопределенностей, с одной стороны, и классического идеала причинности, с другой. Этот год явился началом интересней­ шей дискуссии (см. УФН, 1959) в истории науки — дискуссии между Н. Бором и А. Эйнштейном по философским проблемам физики и теоретико-познавательным проблемам в целом.

Революционную роль в изменении стиля мышления физиков сыграло открытие М. Планком еще в 1901 г. универсального кванта действия. Оно требовало введения статистических аргументов при описании индивидуальных атомных явлений, что не укладывалось в классические принципы механики Ньютона. Справедливости ради следует отметить, что сам Планк был до конца сторонником клас­ сических принципов, в то время как А. Эйнштейн первым осознал необходимость и важность введения кванта действия для адекват­ ного познания индивидуальных атомных процессов (теория фото­ эффекта).

Дальнейшее введение статистических аргументов для построе­ ния непротиворечивой модели атома (Н. Бор) было связано с отка­ зом от наглядных (классических) физических представлений и при­ вело в конечном счете к так называемой статистической интерпрета­ ции квантовой механики. Новейшие методы квантовой механики позволили объяснить большой круг опытных фактов: характер связи электронов в атомах, строение и реакции атомных ядер и др. Однако «отказ от привычных требований, предъявлявшихся к физическому описанию, заставил многих физиков и философов сомневаться в том, что мы имеем здесь дело с исчерпывающим описанием атомных яв-

1 «Бор был прежде всего философом, а не физиком» (Гейзенберг, 1967, с. 6).

63.

лений (Бор, 1961, с. 121). К числу «сомневающихся» физиков и фи­ лософов относились А. Эйнштейн, позже Л. де Бройль и др. До конца своей жизни А. Эйнштейн был убежден, что статистический способ описания должен рассматриваться как временный и в принципе может быть заменен детерминистическим описанием.

Эта неудовлетворенность ряда ученых вероятностным описанием микропроцессов и попытка найти «новую интерпретацию» нерелятивцстской квантовой механики в литературе объясняется «возвра­ щением к идеалам механического (лапласовского) детерминизма» (Гинзбург, 1967, с. 34). Однако такое утверждение представляется не вполне правомерным. Прежде всего это относится к А. Эйнштейну, первому из ученых, осознавшему значимость квантовых идей и в связи с этим отход от классического стиля мышления. Сама спе­ циальная теория относительности является утверждением отхода от классического детерминизма, так как она основывается на прин­ ципе относительности к системам отсчета, тем самым отражая новую форму субъект-объектного отношения.

Суть классического детерминизма заключается в предположении «о неограниченной совместимости локализации в пространстве и времени и применения динамических законов сохранения» (Бор, 1961, с. 122), т. е. утверждается возможность одновременного ис­ пользования пространственно-временных и динамических представ­ лений. Классический детерминизм не учитывает также (точнее, аб­ страгируется) взаимодействия субъекта и объекта в процессе позна­ ния. Детерминистское описание классической физики оказалось ограниченным уже в релятивистской физике, его нельзя было сохра­ нить и в случае атомных объектов.

Одновременность использования пространственно-временных и динамических представлений в явлениях микромира исключается самой неклассической природой микрообъектов. Это связано с тем, что в описании квантовых явлений оказалось особенно важным взаи­ модействие между микрообъектами и измерительными при­ борами.

В квантовой области субъект-объектное отношение было обоб­ щено посредством принципа относительности к типу измерительного прибора (В. Фок). Этот принцип явился конкретным выражением принципа дополнительности Н. Бора, выдвинутого им с целью обос­ нования возможности одновременного применения динамического и пространственно-временного представленйя для описания целост­ ной картины явлений микромира.

«В квантовой физике,— отмечает Н. Бор,— описание действия измерительных приборов является... необходимым] условием для определения самого явления. Проводя в известном смысле различие между субъектом и объектом, мы должны делать это так, чтобы в каж­ дом отдельном случае было обеспечено однозначное применение эле­ ментарных физических понятий, которые употребляются в описании. Понятие дополнительности отнюдь не содержит какого-либо мисти­ цизма, чуждого духу науки; наоборот, оно просто указывает на ло­ гические предпосылки для описания и толкования опытных фактов

64

в атомной физике» (Бор, 1961, с. 124—125). «Интенсивное изучение самих явлений» (Гейзенберг), «толкование опытных фактов» было основой теоретико-познавательных обобщений Н. Бора, который исходил из признания объективных взаимосвязей.

Одной из всеобщих форм реальных взаимосвязей является вза­ имодействие. Важнейшая особенность взаимодействия состоит в це­ лостности, системности. В философской литературе справедливо под­ черкивается мысль о нетождественности понятия взаимодействия как причины (Свечников, 1961, с. 70—71) широко распространен­ ному понятию взаимодействия причины и следствия. Если в основе последнего находится понятие о причине как об одностороннем внеш­ нем воздействии одного объекта на другой, то в основе первого — представление о взаимообусловленности и взаимопроникновении сторон, тенденций изучаемой системы, порождающих изменение, а в соответствующих условиях взаимопревращение объектов.

Взаимодействие элементов системы, вызывающее изменение си­ стемы в целом, представляет собой объективную структуру причин­ ного «механизма». Причинная связь при таком обобщении является связью направленного взаимодействия (Сейфуллаев, 1969а). Во взаи­ модействии причина может «аннигилировать», растворяться в своих следствиях, причинная же связь как целое самообновляется во все новых актах взаимодействия.

Представление о причине как одностороннем воздействии одного объекта на другой «не работает» и не применимо в современной фи­

М.Гельману и А. Розенфельду, «в современной физике понятие сил

ивзаимодействий употребляется на равных основаниях» (УФН, 1963). Физическая наука, изучающая материальные взаимодействия,

вносит много нового в понимание сущности взаимодействия. Откры­ тия, сделанные за последние несколько лет в бурно прогрессирую­ щих областях современной физики, позволяют обнаружить новые виды взаимодействий и глубже раскрыть содержание взаимодей­ ствия как основы различных форм причинности (Гейзенберг, 1968, гл. I, § 3, 4).

Введение взаимодействия в понятие причинной связи является объективной основой системно-структурного подхода в исследова­ нии причин, так как позволяет выделить относительно изолирован­ ную систему, элементом которой является исследуемый объект; вскрыть основное взаимодействие внутри этой системы, определяю­ щее данное поведение системы; показать внутренний «механизм» причинения как единства внутреннего, определяемого природой объекта и внешнего, выраженного природой внешних воздействий (условие, прибор и т. п.) (Современный детерминизм и наука, І971, с. 6).

Вышеизложенное позволяет заключить:

1. Представляется, что дополнительность — это определенная методологическая концепция, выкристаллизовавшаяся в процессе

философского осмысления гносеологических уроков, преподнесен ных исследователям развитием физики 20-х годов XX в.

Философия естествознания в делом и физики в особенности, едва оправившись от «кризиса» конца XIX —начала XX в., вновь поставила перед физиками в связи с новейшими открытиями старые гносеологические вопросы. «Новая физическая ситуация,— пишет Л. Розенфельд,— характеризовалась тем, что перед учеными стояли познавательно-теоретические проблемы гораздо более глубокого ха­ рактера, чем раньше» (Розенфельд, 1967, с. 63).

Гениальное предвидение В. И. Ленина реализовывалось: диа­ лектика мучительно рождалась физикой XX в. Идея дополнитель­ ности и была живородившимся «дитем» новейшей физики.

2. Принцип дополнительности, утверждающий необходимость применения противоположно взаимообусловливающих парных кате­ горий для воспроизведения в знании объекта (явления, процесса в целом), отражал более полно субъект-объектное отношение новей­ шей физики. Содержательная сторона этого принципа может быть раскрыта при рассмотрении его как единства гносеологического и онтологического подходов.

3.Концепция дополнительности в целом выходит за рамки физического знания. Включая в себя общие черты процесса дости­ жения истины, она выходит за пределы особенного, а потому яв­ ляется как бы первым приближением к общефилософским принципам.

4.Вместе с тем, на наш взгляд, представляется ошибочным возведение дополнительности в ранг философского принципа.

5.Сам термин «дополнительность» не вполне адекватно отра­ жает содержание концептуального подхода в изучении целостности объекта (явления, процесса) путем применения формально несво­ димых друг к другу парныд категорий. Нами предлагается в даль­ нейшем использовать термин «взаимообусловленность», адекватно отражающий единство противоположностей в природе объектов.

Таким образом, идея дополнительности, являясь как бы первым отрицанием механического идеала причинности, сыграв положи­ тельную роль в попытке целостного, системного подхода в описании явлений, в настоящее время в силу своей внутренней ограничен­ ности развивается (второе отрицание) посредством категории вза­ имодействия. Дополнительность в лучшем случае выражает един­ ство противоположностей, ядро же диалектики составляет взаимо­ действие противоположностей.

Взаимодействие противоположностей, как показывает совре­

менная наука, в особенности физика, составляя основу генетических связей, вскрывает целостную противоречивую тенденцию развития явлений действительности, самопроизводящую качественное и ко­ личественное многообразие процессов мира.

§ 6. Причинность и целесообразность

Проблема соотношения причинности и телеологии (целесообраз­ ности, целенаправленности) особо остро стала обсуждаться в фнло-

66