Причинность, состояние, вероятность

Принцип причинности и философская категория состояния. Согласно распространенному мнению, явления, события и состояния окружающего нас мира имеют между собой причинно-следственную связь.

Обычно причинно-следственная связь отождествляется с временной последовательностью явлений, событий или состояний: то, что происходит раньше, может быть названо причиной того, что случилось сейчас или произойдет позже. Этот взгляд на причинность как на временную последовательность причин и следствий (или эффектов), в которой причины предшествуют следствиям (эффектам), довольно естествен. Но все же такое пред-ставление о причинности не является исчерпывающим: причинная и временная последовательности явлений, со-бытий или состояний не тождественны.

Во-первых, потому, что не все конкретно предшествующее оказывается причиной чего-либо конкретно последовавшего. Например, вы включили в комнате свет, а через пять минут во всем вашем доме отключили воду. Первое событие предшествует второму, но разве между ними имеется причинно-следственная связь? Очевидно, если какая-то связь и присутствует мея^ду причиной и следствием, то она должна быть более содержательной, чем простое временное соотношение.

Во-вторых, можно представить себе вполне реальную вневременную связь между причинами и следствиями (точнее, не вневременную, ибо вне времени ничто ие существует, а связь, так сказать, не занимающую никакого промежутка времени, не предполагающую временную по-следовательность «раньше — позже»).

Пусть мы имеем дело с событием «рождение сына моей сестрой» (оно случилось в определенный фиксиро-ванный момент времени) и с тремя следующими состоя-ниями: 1) «С.—это моя сестра»; 2) «П.—это мой пле-мянник»; 3) «Я —дядя П. (поскольку я — брат С.)». Тогда вполне очевидно, что первое событие предшествует второму и является его причиной (ведь моя сестра существует во времени раньше своего сына и рожает его она). Такую причинно-следственную связь можно назвать диахронной, она предполагает предшествование причины следствию. Она является диахронным аспектом принципа причинности, раскрываемым событием «рождение сына моей сестрой». Но вместе с тем не менее очевидно и то, что, хотя какие-то мои собственные состояния и предшествуют второму и третьему состояниям, именно второе состояние, т. е. «П.— мой племянник», является причиной третьего, т. е. «Я — дядя П.», а не наоборот, хотя оба этих состояния одновременны. В самом деле, П. родился и потому в момент его рождения я стал его дядей, а не я стал дядей и потому в этот момент родился П. Эта связь состояний иллюстрирует синхронный аспект принципа причинности.

Внимательный читатель может заметить, что понятия события и состояния использовались в приведенном только что рассуждении по-разному. Явно причинно-следственная связь формулировалась и в диахронном, и в синхронном аспекте не между событиями, а между состояниями. Он мог заметить также и то, что понятие «событие» меньше подходит для формулировки принципа причинности, ибо оно отражает только его диахронный аспект (событие всегда упорядочено во времени). Более подходящим является здесь понятие «состояние». И оно дейст-вительно используется с этой целью в методологическом языке науки. Рассмотрим теперь подробнее вопрос о том, что понимается под состоянием в философии.

В познании принято различать эмпирический и теоре-тический уровни. На первом из них субъект имеет дело непосредственно с объектом, проявляющим себя в наблюдениях и экспериментах, на втором — с понятийным отражением этого объекта в его общих, существенных и необходимых связях.

В раскрытие этой диалектики определенный вклад вносит категория состояния. Данная категория, характеризуя способность материи проявляться, занимает как бы промежуточное, связующее место между категориями сущности и явления, она опосредует теоретическое и эмпирическое.

В. И. Ленин в* «Философских тетрадях» писал о диалектике сущности и явления следующее: «Это очень глубоко: вещь в себе и ее превращение в вещь для других... Вещь в себе вообще есть пустая, безжизненная абстракция. В жизни в движении все и вся бывает как «в себе», так и «для других» в отношении к другому, превращаясь из одного состояния в другое»

Из этого высказывания следуют два вывода. Во-первых, диалектическое единство сущности и явления (единство представлений объекта на уровне его закономерных связей, с одной стороны, и при помощи наблюдений его отдельных свойств — с другой) реализуется в состояниях «всего и вся» (в описаниях состояний объекта).

Понятия состояния и связи состояний широко используются в частных науках, в том числе в физике. Надо полагать, что здесь они оказываются различными конкретизациями общей диалектики сущности и явления, теоретического и эмпирического, философских категорий состояния и причинности. Далее мы рассмотрим ряд таких конкретизаций на материале физики. Вместе с тем проследим изменения в содеря^ании понятий состояния и связи состояний в ходе развития физического познания, вклад в эти изменения вероятностных представлений, развитие последних, а также поставим некоторые проблемы философского осмысления указанных изменений.

Понятие состояния в классической физике. Для физики и ее методологии понятие состояния выступает одним из центральных. Здесь, как и в бытии и познании вообще, состояния опосредуют, связывают существенное и являющееся, теоретическое и эмпирическое. Ведь, с од-ной стороны, они характеризуются наблюдаемыми (из-меримыми) физическими величинами (т. е. на эмпириче-ском уровне, на уровне явлений), а с другой — их из-менения подчиняются законам физических явлений (вос-производящим сущность последних). Тем не менее па различных этапах развития физического познания (и, естественно, для различных объектов физики) эта связь явлений и сущности устанавливалась по-разному. В первом приближении можно указать па три основных представления такой связи, выработанных соответствен-но в классической иестатистической физике (механике, термодинамике, электродинамике), в классической стати-стической физике и в физике квантовой.

В нестатистических классических физических дисциплинах состояния исследуемых объектов считались наблюдаемыми, поскольку определялись полностью наборами значений точно измеримых величии (положения и им- пульса — в механике; давления, объема и температуры — в термодинамике; напряженностей электрического и маг-нитного полей — в электродинамике). При этом здесь не-существенно то, что большинство таких величин не яв-ляются измеримыми прямо (прямо измеряются только протяженности и длительности, да и то не всегда — все зависит от объектов). Существенно лишь то, что их зна-чения можно точно определить при помощи приборов (в том числе линеек и часов). Вместе с тем сами величины состояния можно представить переменными, входящими в уравнение законов, которые отражают их общие, существенные и необходимые связи и определяют их изменения во времени или в зависимости друг от друга. Знание состояния объекта в какой-либо определенный момент времени (которое можно получить из опыта) и знание связи его состояний (которое определяет теория) позволяло в нестатистической классической физике однозначно устанавливать его состояние в любой другой момент. Таким образом, при представлении состояния и связи состояний классическая нестатистическая физика обходилась без привлечения категорий неоп-ределенности, возможности и случайности.

Нестатистическая классическая механика выработала специфическую абстракцию материального объекта — так называемую «материальную точку». И когда даль-нейшее развитие классической физики столкнулось с ис-следованиями протяженных, т. е. неточечных, сред (к ним относятся газы, жидкости, твердые тела), состоящих из огромного числа «точечных» атомов и молекул, абст-ракция «материальной точки» была перенесена уже на микроуровень материи. Микросостояния атомов и моле-кул стали представлять состояниями «материальных то-чек», связи между которыми (состояниями) по-прежнему устанавливались однозначно детерминирующими динамическими законами.

Итак, совокупность возможных микросостояний «ма-териальной точки», находящейся в огромной системе та-ких же «точек», была связана в макросостоянии системы (газа, жидкости, твердого тела) с вероятностями этих микросостояний, а значение вероятностей — как с харак-теристиками самих микросостояний (прежде всего с их энергией), так и с едиными для всех них макроскопиче-скими характеристиками системы. По сравнению с не-статистической классической механикой здесь изменился сам способ существования состояний «материальных то-чек»: в механике Ньютона они были либо необходимыми, либо невозможными, в статистической механике они стали возможными. Вместе с тем если в ньютоновской механике состояния «материальных точек» считались наблюдаемыми (поскольку полностью определялись точно измеримыми положениями и импульсами), то здесь, превратившись в микросостояния, они потеряли прежний свой характер 2. До определенного времени, а именно до создания квантовой теории, эти микросостояния носили статус «скрытых параметров», или «скрытых свойств». (На концепции «скрытых параметров» мы остановимся далее специально.)

Смысл вероятности в классической физике. Основное изменение в содержании понятия состояния, внесенное при переходе от нестатистической классической механики к механике статистической, связано с введением в это содержание вероятностных представлений. Такое изменение оправдано уже тем, что вместо отдельных элементарных сущностей стали рассматриваться их огромные системы. Вместе с тем в литературе до сих пор распространен взгляд, согласно которому обращение к вероятностным представлениям при описании таких систем с принципиальной точки зрения диктуется неполнотой наших знаний о характеристиках всех элементов этих систем. Так, в курсе «Статистическая физика» JI. Д. Ландау и Е. М. Лифшица утверждается: «Составляя уравнения движения механической системы в числе, равном числу степеней свободы, и интегрируя их, мы принципиально можем получить исчерпывающие сведения о движении системы»; эту принципиальную возможность мы не реа-лизуем в силу того, что она «практически неосуществи-ма» 3. И далее: «Следует, однако, подчеркнуть, что веро-ятностный характер результатов классической статистики сам по себе отнюдь не лежит в самой природе (курсив наш.— А. Я.) рассматриваемых ею объектов, а связан лишь с тем, что эти результаты получаются на основании гораздо меньшего количества данных, чем это нужно было бы для полного механического описания (не требуются начальные значения всех коордииат и импульсов) »4. Или, как пишет Р. Фейнман, «мы утверждаем, что все свойства вещества в целом можно объяснить, рассматривая двткение отдельных его частей»5. Все это означает, что при описании вещества в принципе можно обойтись без функции распределения вероятностей микроскопических состояний, которая, как говорилось выше, зависит и от макроскопических параметров.

Приведенные высказывания выражают широко распространенную в физике редукционистскую позицию, т. е. установку выводить свойства системы из свойств ее элементов. В данном случае она касается статуса вероятностных представлений. Речь идет не о том, что вероятность субъективна в том смысле, что она описывает состояния нашей уверенности, нашего знания, а о том, что она есть сложное понятие, в принципе сводимое к более простым, в контексте которых нет места случайности и возможности. Необходимость введения вероятностных представлений в физику заложена с этой точки зрения не «в самой природе» объектов классической статистики, а в теории — она определяется методологической необхо-димостью отвлекаться от деталей инфраструктуры боль-ших систем. Но вместе с тем допускается, что вероят-ность является также и «мерой нашего незнания» этой инфраструктуры, отражает ограниченность нашего зна-ния о микросостояниях элементов системы (движениях отдельных частей вещества, как пишет Р. Фейнман).

Конечно, с философской точки зрения редукционизм как универсальная методология познания несостоятелен, а объективный статус вероятностных представлений и в классической физике не вызывает сомнений6. Тем не ме-нее в классической статистике редукция вероятностей к достоверности, а случайности к необходимости была далеко не безосновательной. Все дело в том, что эта дисциплина использовала абстракцию «материальной точки», заимствованную из ньютоновской механики. А эта абстракция предполагала, что моделируемый ею объект обладает точными значениями положения и импульса, необходимые и существенные связи которых устанавливаются жесткими (т. е. однозначными) детерминистическими динамическими законами. Вместе с переносом этой абстракции из ньютоновской механики в статистическую механику в последнюю была перенесена и уверенность в том, что все измеримые параметры системы можно точно определить (если не практически, то в принципе) исходя из знания всех микросостояний. По сути дела, такая уверенность означала, что вероятности классической статистической механики с принципиальной точки зрения сводимы к точным значениям «скрытых параметров», в качестве которых выступают положения и импульсы «мате-риальных точек». Вероятность макросостояиия равна от-носительной частоте, с которой это состояние встречается в совокупности всех возможных микросостояний. И появляется она не потому, что сами микросостояния объективно случайны («в самой природе своей» они объективно либо необходимы, либо невозможны), а как средство описания поведения объектов в огромной системе с точки зрения (статистических) закономерностей, не зависящих от детального знания микросостояний. Сторонники редук-ционизма признают, что такие закономерности объектив-ны, но вместе с тем считают, что если их можно свести к жестко детерминистическим законам движения «мате-риальных точек», то вероятность измеряет не только от-носительные частоты микросостояний, но и «степень на-шего незнания» последних.

Надо теперь отметить, что небезосновательной является и «субъективистская» трактовка вероятности в классической физике как «меры нашего незнания» или «меры нашей уверенности». Дело в том, что «материальная точка» — это вовсе не объективно-реальный, а концептуальный, мысленный объект. Он порожден нашей мыслью, конечно, под влиянием объективно-реальных предметов, но все же он входит в структуру физической реальности как идеализация. Следовательно, если вероятность относится непосредственно к нему, то и в содержании понятия «ве- роятность» имеется компонент, идущий от субъекта. В этом и лежит основание «субъективистской» трактовки вероятности.

Состояние и вероятность в квантовой физике. Итак, в классической статистической механике вероятностные представления имеют смысл лишь для больших совокупностей элементарных объектов. Совсем новый смысл понятие вероятности получило в квантовой физике, где классическая абстракция «материальной точки» и динамическое уравнение Ньютона оказались неприменимыми для представления микросостояний и движения атомов и молекул. Здесь это понятие приходится использовать уже не только статистически (т. е. не только для формулировки законов систем, состоящий из огромного числа элементов), но и, что имеет решающее значение для изменения взглядов на природу вероятности, для представления состояний и поведения отдельных элементов системы. Квантовые объекты в отличие от классических «материальных точек» могут находиться одновременно в различных мик- росостояииях (принцип суперпозиции квантовых состояний). Это во-первых. А во-вторых, даже если точно известно, что какой-либо квантовый объект находится в каком-нибудь определенном состоянии, то это не означает, что в этом состоянии он обладает точными значениями положения и импульса. Отдельные квантовые состояния точно определяются наборами квантовых чисел (как правило, дискретными значениями энергии, момента импульса, спина и др.). Однако что же касается таких классических характеристик состояния, как положение и импульс, то эти характеристики существуют лишь в возможности. Точнее говоря, эти характеристики, разумеется, можно измерить, но, во-первых, точное измерение, например, положения квантового объекта исключает в данный момент точное измерение его импульса (и наоборот) и, во-вторых, не существует динамических законов, на основании которых мы могли бы, исходя из точного зна-ния положения данного объекта в данный момент, пред-сказать с достоверностью его положение в любой другой (даже сколь угодно близкий к первому) момент времени.

Относительно природы вероятностных представлений в классической и соответственно в квантовой физике существуют различные мнения. Одни ученые полагают, что использование этих представлений в любом случае обусловлено недостаточностью нашей информации, незнанием инфраструктуры системы (идет ли речь о положениях и импульсах «материальных точек» или о квантовых состояниях) и потому вероятности характеризуют, так сказать, «меры нашего незнания». Другие (как, например, Д. И. Блохинцев) считают, что в любом случае они, хотя и объективны, имеют статистическое обоснование (так называемая ансамблевая интерпретация квантовой механики). Третьи (как, например, К. Р. Поппер) выводят их необходимость из имманентной индетерминистичиости мира (Поппер вообще убежден, что категория детерминизма не является адекватной философской категорией, поскольку детерминизм вступает в противоречие со свободой воли). Четвертые полагают, что вероятность есть мера объективной возможности (случайности в ее соотно-шении с необходимостью). Все эти точки зрения иллюст-рируют многообразие различных философских взглядов на вероятность. Но нам здесь важно то, что природа квантовой и классической вероятностей все же различна, а суть этого различия проистекает из различия реально-стей в классической и в квантовой физике.

Состояние классической «материальной точки» можно точно определить в пространстве ее положений и импульсов. Состояние же электрона (который и по современным представлениям тоже является непротяжениым объектом) характеризуется волновой функцией, имеющей смысл распределения амплитуд вероятностей значений его положения или импульса (но не того и другого вместе). В таком случае если классическая вероятность появляется как следствие статистики точных «в себе» микросостояний элементов системы, то квантовая вероятность с самого начала заложена уже в отдельных квантовых состояниях. Иначе говоря, если введение вероятностных представлений в классическую физику обосновывает статистика, то квантовая статистика (известно, что квантовая физика выявила два новых типа статистики — для бозе- и ферми- частиц) сама (по крайней мере отчасти) обосновывается квантовофизической вероятностью. Отсюда, кстати сказать, можно понять и следующую точку зрения на различие классической и квантовой вероятностей, выска-зываемую, в частности, Й. М. Яухом: «Вероятности, ко-торые встречаются в классической физике, интерпретируются как обусловленные неполной детализацией исследуемых систем, вызванной наличием ограниченностей нашего знания о детальной структуре и развитии этих систем. Таким образом, эти вероятности должны быть интерпретированы как имеющие субъективную природу.

В квантовой механике эта интерпретация вероятностных утверждений теряет силу в любом своем понимании, потому что не существует возмояшостей определить инфраструктуру, знание которой объяснило бы появление вероятностей на уровне наблюдений. Хотя такие теории со «скрытыми параметрами» рассматривались многими физиками, их попытки не дали полезных результатов. Следовательно, мы принимаем здесь противоположную точку зрения, согласно которой вероятности в квантовой механике имеют фундаментальный характер, глубоко коренящийся в объективной структуре реального мира. Мы можем поэтому назвать их объективными вероятностями» \ Приблизительно так же думают и американские физики У. Бэнд и Дж. Парк, которые пишут, что квантовая вероятность — «это, так сказать, фундаментальный атрибут физической реальности» 8.

В этой связи можно отметить, что вопрос о возможности переформулировки квантовых теорий на языке «скрытых параметров» (т. е. в рамках классических представлений о вероятности) приобрел экспериментально исследуемую форму благодаря неравенствам, выведенным Дж. Беллом. (Об этих неравенствах, как и «скрытых па-раметрах», речь идет далее специально.) Уже двадцати-летняя история экспериментальных проверок такого рода неравенств подтверждает, однако, невозможность указан-ной переформулировки. Как пишут по этому поводу Дж. Баб и И. Питовски в недавней публикации, «невоз-можность скрытых переменных, определяющих кванто-вую статистику, сводится к следующему: по-видимому, условную вероятность р (6, а) (речь идет об измерении различных — а и Ъ — проекцией спина одного и того же квантового объекта.— А. П.) нельзя связать с «подсче-том» (даже в смысле теории меры) числа Ь-событий в подансамбле, который был выбран для а-событий из не-которого исходного статистического ансамбля. Квантовая механика устанавливает правило или алгоритм для определения вероятностей, которые неформально интерпретируются как условные вероятности, однако эти вероятности математически не согласуются с какой-либо стандартной статистикой, определяемой в терминах относительных частот. Иными словами, эти «условные вероятности» не могут быть определены обычным «подсчетом» числа благоприятных исходов 6-измерения во множестве случаев, выделенных в данном ансамбле предшествующим ^-измерением» 9.

Вместе с тем в литературе существует мнение, поддерживаемое, в частности, одним из ведущих современных физиков — Р. Фейнманом, будто «само понятие вероятности в квантовой механике не изменяется», хотя и приходится «радикально изменить способ вычисления вероятностей». «Когда мы говорим, что вероятность определенного исхода опыта есть р,— пишут Р. Фейнман и А. Хибс,— то вкладываем в это обычный смысл: при многократном повторении эксперимента ожидается, что относительное число опытов с интересующим нас исходом составит приблизительно р. Мы не будем вникать в подробрюсти этого определения; никаких изменений понятия вероятности, принятого в классической статистике, нам не потребуется»10.

Однако уже из сказанного выше следует, что это не так. Для более детального понимаиия различий классической и квантовой вероятностей здесь уместно остановиться иа рассмотрении способов введения этих вероятностей и их формальных свойств.

Теории вероятностей, колмогоровская аксиоматика и вероятность квантовая. Выше мы упоминали о многообразии интерпретаций вероятностных представлений в физике.

Однако вероятностные представления используются, как известно, далеко не только в физике. К настоящему времени сложилось несколько обобщающих теорий вероятностей, в которых вероятность как исходное поня-тие трактуется различным образом. Среди них наиболее известной является классическая теория, фундамент ко-торой заложили еще Я. Бериулли и П. С. Лаплас. Здесь вероятность понимается как отношение числа благопри-ятных случаев к числу равиовозможных. Представители этой теории отвергали объективную случайность в мире, полагая вероятность единственно «мерой нашего незна-ния». Далее, существует так называемая априорист- ская теория логической (индуктивной) вероятности (Дж. М. Кейнс, Р. Карнап). Согласно этой теории, вероятность характеризует логическое отношение между высказываниями (посылками и заключениями индуктив-ного вывода), полностью определяемое правилами логи-ки н априорного исчисления вероятностей. Здесь вероят-на сть представляет собой характеристику деятельности сознания, т. е. описывает не объективно-реальные от-ношения, а законы разума. Третий тип теорий вероят- постей — это частотные теории, которые подразделяются на статистические (Р. фон Мизес, X. Рейхенбах) и дис- позиционные, или пропенситивные (К. Р. Поппер, Я. Хэкинг, М. Бунге). Статистические теории опираются на опытное понятие относительной частоты, причем вероятность события определяется здесь как предел его повторяемости в бесконечных последовательностях событий. Если в этих теориях вероятность есть разве что математическая идеализация опытной повторяемости событий, то в дисиозициониых теориях она является, так сказать, «свойством свойств», характеристикой физических диспозиций, или предрасположенностей физической системы вести себя таким или иным образом, проявлять то или иное свойство. Эти предрасположенности проверяются относительными частотами. К. Р. Поппер так ха-рактеризует диспозиционную вероятность: «Вероятности должны быть физическими предрасположенностями — абстрактными реляционными свойствами физической ситуации, подобными ньютоновским силам. «Реальность» их проявляется не только в возможности влиять на экспериментальные результаты, но и в способности при определенных обстоятельствах (когерентности) интерферировать, то есть взаимодействовать друг с другом» и. Как мы увидим далее, эта характеристика вероятности К. Поппером отражает некоторые существенные свойства квантовофизической вероятности.

Общей чертой всех частотных теорий является признание того, что вероятность относится не только к разуму, но и к миру вообще, хотя в теории, как считает, например, Рейхенбах, нам приходится принимать определенные априорные допущения (касающиеся онтологических «регулярностей» явлений мира, аналитических свойств исчисления вероятностей). Но вот еще один широкий класс теорий вероятностей — так называемые «субъективистские», или персоналистские, теории (Ф. П. Рамсей, Б. де Финетти, JI. Дж. Сэвидж) — всецело относится к характеристикам степени уверенности субъекта в чем-то. Такие теории, хотя и отвергают объ-ективность вероятностей, имеют рациональный смысл при анализе особенностей самой познавательной деятельности в условиях неопределенности.

Сам факт существования множества различных теорий и концепций вероятности говорит о предметности со- деря^ания понятия вероятности: это содержание зависит от специфики предмета, к которому данное понятие при-меняется. Конечно, многообразие его трактовок увеличи-вается и за счет различия философских подходов. Но мо-жет быть, различные концепции вероятности все же об-ладают определенным единством, вскрываемым, скажем, математической аксиоматизацией свойств этого понятия? Ведь и «субъективистские» теории придерживаются ос-новных правил математического исчисления вероятно-стей.

Общепризнанная математическая аксиоматика для исчислений вероятностей была предложена в 1933 г. известным советским ученым А. Н. Колмогоровым. Она исходит из некоторого «всеобъемлющего» множества U «элементарных» событий (не состояний), в котором каждое событие А оказывается подмножеством элемен-тарных. С некоторыми А связываются числа р(А), кото-рые и называются вероятностями, если они удовлетворя-ют следующим простым условиям:

і>р(А)>0;

P(U)=1;

если события Аі, Ап попарно несовместимы, а А — их сумма, то p(A)=p(Ai)+...+p(An).

Вероятность события В при условии события Л, т. е. условная вероятность р(В/А), определяется так:

р(В/А)=р(АПВ)/р(А),

где П — символ теоретико-множественного пересечения.

Теперь мы, обращаясь к формальным свойствам кван-товой вероятности, покажем, что квантовофизическая вероятность плохо укладывается в рамки колмогоровской аксиоматики. Для этого сравним определения вероятностей в классической статистической физике и в физике квантовой.

В классической статистике вероятности определяются на множестве событий в фазовом пространстве (положений и импульсов). Событием является здесь микросостоя- иие «материальной точки». В квантовой физике исход-ным понятием для введения вероятностей также служит понятие состояния квантового объекта (точнее, «вектора состояния» в гильбертовом пространстве). Однако в по-следнем случае (в отличие от классической статистики) состояние как «элементарное событие» уже само имеет вероятностную интерпретацию (напомним, что волновая функция, представляющая состояние квантового объекта, имеет смысл распределения амплитуд вероятностей). Дальнейшие различия свойств классической и квантовой вероятностей вытекают из различия их введения и раз-личия принципов, которым они подчиняются. Разумеется, все эти различия обусловлены различием классических и квантовых физических объектов.

Во-первых, в классической статистике справедлива аксиома сложения вероятностей различных событий в фазовом пространстве, когда эти события независимы. В квантовой же теории выполняется принцип суперпозиции состояний, характеризующихся различными квантовыми числами. Иными словами, если в классической статистике аддитивны вероятности различных микросо-стояний, то в квантовой физике складываются сами состояния, умеющие смысл распределения амплитуд вероятностей. (При этом амплитуда является комплексной величиной, а вероятность равна квадрату модуля амплитуды.) Указанное формальное свойство квантовофизической вероятности (и квантовых состояний) отражает тот объективный факт, что «независимые» квантовые состояния могут интерферировать. Такую интерференцию хорошо иллюстрирует известный эксперимент по рассеянию мик-рообъектов на экране с двумя щелями, в котором микро-объекты обнаруживают наличие у них волновых свойств (разумеется^ в отношении классической «материальной точки» не может быть и речи о наличии у нее каких- либо волновых свойств, хотя физическую волну можно определить на множестве таких «точек»).

Во-вторых, как уже отмечалось выше, в квантовой физике существенно изменяется алгоритм вычисления условных вероятностей. Здесь, по сути дела, понятие условной вероятности теряет свой классический смысл и становится, как отмечают Дж. Баб и И. Питовски, «ус-ловным». Оказывается, что вероятность двух последова-тельных событий (например, результатов следующих друг за другом измерений, производимых над одним и тем же квантовым объектом) зависит от того порядка, в котором эти события происходят. Это значит также, что распределение амплитуд вероятностей не существует сразу для всех измеримых характеристик объекта. Данное формальное свойство квантовофизической вероятности отражает специфическую двойственность (или даже плюрализм) квантовофизической реальности, нашедшую выражение (и именование) в принципе дополнительности. Объективностью этого принципа (который сам явля-ется следствием квантового постулата М. Планка) объ-ясняется и следующее, третье формальное различие меж-ду классической и квантовой вероятностями. В классиче-ской статистике при помощи конструкции фазового про-странства (т. е. пространства положений и импульсов) для всех без исключения «материальных точек», состав-ляющих систему, могут быть определены бездисперсные (т. е. сводимые либо к нулю, либо к единице) меры ве-роятностей (поскольку принимается, что в принципе мы можем точно знать положения и импульсы всех без ис-ключения «материальных точек»). В квантовой же физи-ке «чистым» состояниям (т. е. состояниям, определяемым набором квантовых чисел) отвечают так называемые однородные ансамбли с дисперсией. Такие «ансамбли» (как их ни подразделяй!) сохраняют свою первозданную сто- хастичность12. Невозможность исключения таких «ансамблей» из структуры квантовых теорий показали уже соотношения неопределенностей В. Гейзенберга. В самом деле, согласно такому соотношению, для положения g и импульса р квантового объекта произведение дисперсий этих величин AgAp отлично от нуля (равно по порядку величины постоянной Планка й), даже если мы имеем дело с «чистыми» состояниями (т. е. однородными «ансамблями»).

Итак, в нестатистической классической механике состояние «материальной точки» полностью определяет-ся значениями ее положения и импульса, которые яв-ляются измеримыми величинами. В статистической клас-сической физике, обт>екты которой представляют собой огромные системы таких «точек», состояние системы за-дается измеримыми макроскопическими параметрами, которые определяют вероятности возможных микросо-стояний, причем предполагается, что «в принципе» от вероятностей можно и избавиться. В квантовой физике состояния изначально вероятностны и описываются рас-пределениями амплитуд вероятностей (по значениям по-ложения или импульса), причем сам вид распределения однозначно определяется набором квантовых чисел, которые обычно изменяются дискретно. (Кстати, из последнего можно заключить, что изменение состояний в квантовой физике является дискретным процессом.) В классической статистической физике, действительно, имеют дело с ансамблями «случайных событий», структуру которых можно логически отразить колмогоровской аксиома- 86 тикой исчисления вероятностей. Но эта аксиоматика существенно опирается на понятие «независимое событие». Подобное понятие трудно указать в системе вероятностных представлений квантовой физики. Попытки построить в этой области исчисление вероятностей по признанному образцу сталкиваются с трудностями удовлетворения аксиоме сложения вероятностей «независимых событий» и определения условной вероятности. Вместе с тем этот факт свидетельствует о зависимости исчисления ве-роятностей от самой природы вероятностей, которая мо-жет быть различной.

Специфика квантовой причинности. Проследим теперь, как влияло изменение взглядов на содержание понятия состояния в процессе развития физики на изменение взглядов на формы причинной связи (учитывая, что причинность есть «генетическая связь состояний»). Но сначала напомним два обстоятельства, отмеченные в начале главы.

Во-первых, изменение состояния в процессе генезиса предполагает наличие внутренних или (и) внешних ис-точников такого изменения. Это значит, что само по себе определение состояния системы или объекта в какой- то момент времени (через измеримые характеристики) недостаточно для раскрытия «генетической связи состоя-ний». В физике указанные источники характеризуются понятиями ^корости, импульса, момента импульса, энер-гии, температуры, спина и т. д. При этом изменение со-стояния может происходить как при изменении, так и при сохранении каких-либо из этих характеристик- Во- вторых, представление о причинности как «генетической связи состояний» включает в себя два аспекта — диахрон- ный и синхронный. В диахронном аспекте причина предшествует следствию во времени, а в синхронном первая и последнее одновременны.

В физике сама возможность причинных связей между объектами часто ограничивается диахронным аспектом причинности и предполагается, что объект, удаленный от данного, не может изменить своего состояния, пока не испытает (естественно, позже во времени) изменение состояния данного. Абсолютизация диахронного аспекта причинности связана с абстракциями иестатистической классической физики. Здесь «генетическая связь состоя-ний» «материальной точки» трактуется лишь в диахрон-ном аспекте: состояние s (0) является причиной состоя-ния s(?>0), причем связь 5(0) и s(t) определяется жест- ко детерминистично. Однако уже в статистической клас-сической физике такое представление о причинной связи становится недостаточным: если не отдельные микросо-стояния элементов системы, то, во всяком случае, их ве-роятности одновременно все сразу определяются задани-ем некоторых макроскопических (общесистемных) пара-метров. Диахрониый аспект связи микросостояний, хотя и трактуется здесь так же, как в нестатистической физике, оказывается все же подчиненным синхронному системному аспекту. Что же касается изменения самих макросостояний системы, т. е. изменения во времени функции распределения вероятностей (в силу неравно-весных процессов), то этот макроскопический диахрониый аспект выражается сложным интегрально-дифференциальным кинетическим уравнением JI. Больцмана, которое в принципе может иметь несколько различных решений для одного и того же исходного состояния.

Синхронный аспект причинной связи получает дальнейшую конкретизацию в квантовой физике, объекты которой, как уже отмечалось, могут находиться одновременно в нескольких различных состояниях (принцип суперпозиции). Здесь он выражается такими понятиями, как «несиловое взаимодействие», «целостность квантовой системы», «нелокальность квантового взаимодействия».

В качестве примера, указывающего на реальность различий синхронного и диахронного аспектов причинной связи в квантовой физике, можно привести известный мысленный эксперимент Эйнштейна—Подольского—Розе- па (более подробно об этом см. далее). Авторы этого эксперимента парадоксальным образом доказывали неполноту квантовой механики, поскольку эта теория не воспроизводила диахрониый аспект причинности (кстати, в ситуации, в которой о нем не могло быть и речи). Однако парадокс был обусловлен, по сути дела, абсолю-тизацией классического (нестатистического) представле-ния о причинной связи. В споре с Эйнштейном Н. Бор отстаивал «целостность квантового явления», что можно, по-видимому, интерпретировать как признание синхрон- тюй детерминации в рамках системы (хотя, конечно, квантовая система отличается от систем, рассматривае-мых классической статистикой). Недаром в квантовой физике принято считать, что, зная состояние системы, нельзя в общем случае определить состояние ее «частей». Так, в простейшем примере дифракции электрона на двух щелях это проявляется в невозмояшости определить, че- рез какую щель электрон «проскакивает» (он «проходит» сразу через обе щели).

Из сказанного выше вытекает проблема переосмысления «генетической связи состояний» в аспектах синхронности и диахронности, системности и временной последовательности (причин и следствий).

Существует и другая проблема, которая ставится в квантовой физике перед пониманием причинности лишь в диахронном ее аспекте. Проблема эта заключается в следующем: должна ли связь состояний обязательно быть однозначной? В философско-методологической литературе высказывается убеждение, что должна. Например, Г. Я. Мякишев считает: «Главное и определяющее при формировании понятия состояния заключается в следующем: начальное состояние однозначно определяет конечное состояние в зависимости от взаимодействий внутри системы, а также в зависимости от внешних воздействий на систему». Или более того: «Состояние — это качест-венная и количественная определенность бытия конкретной формы материи, однозначно детерминирующая ее эволюцию во времени» 13. Применительно к ситуации в квантовой физике это убеждение обосновывается ссылкой на временное уравнение Шрёдингера.

Надо сказать, что это обоснование широко распространено в литературе. Однако еще М. Борн, предложивший вероятностную интерпретацию волновой функции, эволюция которой и должна описываться уравнением Шрёдингера, отмечал также следующее: «...закон причинности, утверждающий, что весь ход событий в изолированной системе полностью определяется состоянием системы в момент времени ? = 0, теряет силу, по крайней мере в смысле классической физики... Можно, как это и делается... описывать мгновенное состояние системы по-средством комплексной функции г|), удовлетворяющей некоторому дифференциальному уравнению. Тогда зависи- симость функции я|? от времени полностью определяется ее формой в момент ?==0, так что эволюция этой функции строго причинна. Однако физический смысл придается лишь величине |я|)|2 (квадрат амплитуды) и другим примерно так же сконструированным квадратичным выражениям (матричным элементам), совокупность которых оп-ределяет ф только частично. Отсюда следует, что начальные значения функции if» принципиально нельзя найти полностью даже в том случае, если в момент ?=0 все физически наблюдаемые величины известны точно» 14. Бо- лее того, даже если бы удалось точно определить состояние системы в начальный момент времени, отсюда вовсе не следует (как и в случае кинетического уравнения Больцмана), что все будущие ее состояния окажутся однозначно детерминированными. Ближайшей причиной этого является то, что состояние не тождественно связи состояний; хотя состояние объединяет в себе сущность и явление, опосредуя их, оно не тождественно сущности — сущность воспроизводится связью состояний.

Вместе с тем наряду с эволюционной формой изменения состояния квантовая физика широко использует представление о квантовых переходах, которые выражают дискретность процессов квантового мира. Уравнение Шрёдингера (или его аналоги) позволяет вычислить амплитуды вероятностей таких процессов, но оно не устанавливает однозначно, какой именно процесс будет реализован в данный момент. В этой связи имеет смысл остановиться на специфике микроскопического движения, которая определяет кваитовофизическую причинность.

Классическая и квантовая модели движения. Согласно классической (геометрической) модели механического движения, тела движутся в непрерывных пространстве и времени по непрерывным же траекториям под действием внешних сил или по инерции. Геометризация механиче-ского движения с помощью представления о траектории математически означает возможность установления однозначного соответствия между континуумами точек пространства и моментов времени. Такая связь формулируется в виде дифференциальных уравнений (второго порядка по временной переменной), которые и символизируют объективно-реальные движения. Зная конкретный вид уравнения (благодаря символизации действующих на тело сил) и начальные условия движения (которые можно определить опытным путем, ибо ими являются обычно координаты и скорость тела в некоторый момент времени), можно легко предсказать путь (траекторию) двия^ения тела. Поэтому в классической механике существовала уверенность, что связь состояний движения тела (образно представляемая траекторией) носит однозначный характер. Нет здесь ни неопределенности, ни случайности, ни возможности. Разве что последние вносятся на стадии выяснения начальных условий.

Несмотря на все практические успехи этой модели движения, она вызывала сомнения еще у древних греков. Зенон Элейский сформулировал ряд апорий (противо- речий), к которым неминуемо приводит отождествление этой модели с реальностью. Сегодня с высоты теории множеств можно точно определить то логическое противоречие, которое в ней скрывается. Дело в том, что модель предполагает, будто движущееся тело последовательно проходит все точки своей непрерывной траектории. Но в континууме (т. е. непрерывной модели пространства и времени) не существует точки, следующей непосредственно за данной. Такова современная модель континуума.

И конечно, она является сильным упрощением реальных движений в микромире. Ведь само допущение воз-можности непрерывных движений, скажем, электронов атома вокруг его ядра равносильно отрицанию возможности существования атомов. Дело в том, что при таких движениях электроны должны излучать энергию в виде поля и потому в конце концов «упасть» на ядро. Но этого не происходит. И квантовая физика начинала свое существование, в частности, с признания неадекватности траєкторного представления движения микрообъектов в атомных масштабах (в камере Вильсона электроны дви-жутся «нормально», т. е. по траекториям).

В атомных масштабах электрон движется дискретно. Он здесь «находится» на орбитах (траекториях), но орбиты эти характеризуются вовсе не пространственно-вре-менными, а импульсно-энергетическими параметрами. Движение электрона заключается в смене этих орбит, т. е. в смене состояний, которая (смена) называется квантовыми переходами (или «скачками»). Именно такие переходы и наблюдаются на опыте, в экспериментах и измерениях. Причем у электрона есть много возможно-стей «переходить»: он может «скакнуть» на одну орбиту, а может — и на другую. Естественно, его возможности ограниченны и ограничены: существует определенный спектр таких возможностей, а каждая отдельная возмож-ность в спектре далеко не равновероятна. Но хотя и здесь в конечном счете царствует какая-то закономерность, она, эта закономерность, не столь однозначна, как в классической механике. Переходы, «скачки» электронов с орбиты на орбиту нельзя представить дифференциальными уравнениями, описывающими связь его положений во времени. Здесь иные законы — они отражают дискретные симметрии квантовофизических систем и их взаимодействий с окружением.

Квантовый переход электрона с орбиты на орбиту ость элементарная «клеточка» квантовофизической при- чинности, «генетической связи состояний» квантовой си-стемы атома. В этой системе он достаточно случаен, ибо реализует всегда только одну из многих объективных возможностей, скрывающихся в ней. Всю совокупность этих возможностей определяют как внутренние, кванто-вые характеристики системы (ее симметрии, выражаемые квантовыми числами), так и внешнее по отношению к системе окружение. За поведение электрона отвечают и система атома, и окружение. В виду этого переходы мо-гут быть как спонтанными (причина их скрывается в са-мой системе атома), так и индуцированными (происхо-дящими под воздействием внешней атому среды). При имеющихся энергетических ресурсах электрон атома мо-жет либо не реализовать их вовсе в течение определен-ного времени, зависящего от состояния системы атома в целом, либо совершить сложный «скачок» через несколь-ко промежуточных (виртуальных) состояний. Реакции рассеяния элементарных частиц, их распады и синтезы могут идти несколькими параллельными путями, лишь бы при этом не нарушались законы сохранения кванто-вых чисел. Таким образом, смена и связь состояний в квантовом мире подчиняется объективным закономерно-стям, однако закономерности эти носят вероятностный характер.

Мы видим, что в представлении квантовофизической реальности участвует гораздо больше (чем в случае реальности классической механики) понятий. Здесь и необходимость и случайность, и действительность и возможность, и определенность и неопределенность, и прерывное и непрерывное. Кроме того, мы заметили, наверное, что для этого представления очень существенны понятия части и целого, элемента и системы.

Целостность квантовофизической реальности и «скрытые параметры». В истории квантовой физики сформиро-вались и до сих пор соперничают два основных подхода в понимании квантовофизической причинности. Эти под-ходы являются конкретизациями представлений о кван-товофизической реальности, которые мы рассмотрели в двух предыдущих главах. Один подход тяготеет к миро-воззрению Н. Бора, который отстаивал целостность «квантового явления», наверно, потому, что не очень стремился отделять реальность субъекта от реальности объекта. Другой подход традиционно более физичен и исходит из принимавшегося, в частности, А. Эйнштейном убеждения, что объективный мир существует независимо от нас, но что познать его мы можем объективно лишь в рамках представлений традиционного детерминизма. Сторонники второго подхода не удовлетворены вероятностным характером квантовофизических законов. Многие выдающиеся физики XX столетия — к их числу относятся М. Планк, А. Эйнштейн, Л. де Бройль, Э. Шрёдингер, М. фон Лауэ — расценивали эти законы как неполные или недостаточные для описания всей реальности движений объектов микромира. Возможность преодоления этого недостатка они связывали с перестройкой кванто-вофизических теорий на жестко детерминистических на-чалах, которые, пока они не открыты, передаются мета-форой «скрытые параметры». Таким параметрам (или переменным) гарантируется статус ненаблюдаемых в рамках обычной квантовой физики величин, «дополняю-щих» ее в таком же, например, смысле, как полоя^ения и импульсы микрочастиц классической статистической механики «дополняют» феноменологическую термоди-намику.

Еще в 1935 г. А. Эйнштейн, Б. Подольский и Н. Розен предложили мысленный эксперимент (касавшийся возможности точного измерения одновременно положения и импульса квантового объекта), показывающий, по их мнению, что квантовомеханическое описание физической реальности (предполагалась, очевидно, объективная реальность) при помощи волновой функции (т. е. вероятностным образом) неполно, ибо не воспроизводит все те свойства объектов, которые в принципе можно наблюдать. Излагая свое понимание реальности, они писали: «Если мы можем, без какого бы то ни было возмущения системы, предсказать с достоверностью (т. е. с вероятностью, равной единице) значение некоторой физической величины, то существует элемент физической реально-сти, соответствующий этой физической величине»15.

Эксперимент Эйнштейна — Подольского — Розена (ЭПР) удобно пояснить в его переформулировке Д. Бомом, позволяющей постановку реального эксперимента.

Пусть имеется система с нулевым спином (собственным квантовым моментом движения), способная распадаться на два фермиона (т. е. на две частицы со спинами, равными V2). Тогда экспериментально определяемые значения проекций спинов продуктов распада на любую ось в пространстве скоррелированы между собой: если значение проекции первой частицы равно, скажем, + V2, то значение соответствующего компонента s2x второй частицы равно —V2 и наоборот. В силу такой корреляции, обоснованной законом сохранения момента движения, проводя измерение проекции спина одной из частиц, можно однозначно предсказать результат измерения этой же проекции для другой частицы. Здесь существенно также то, что измерения с одной из частиц не могут оказать физического воздействия на состояние другой частицы (и таким образом повлиять на результаты измерений с другой частицей), поскольку продукты распада пространственно разделены. Это значит, в соот-ветствии с критерием реальности ЭПР, что величины slx и s2x реальны. Более того, все сказанное выше об их измерении равным образом справедливо и в отношении любых других проекций спинов частиц на произвольно выбранное в пространстве направление (оно задается ориентировкой регистрирующего устройства). Отсюда следует, что физически реальны вроде бы все компонен-ты спина частицы, в отношении которой делаются пред-сказания. Но, согласно квантовомеханической теории, любые два различных компонента спина одной и той же частицы не могут быть измерены одновременно, ибо они, как говорят физики, не коммутируют между собой. Та-ким образом, получается, что квантовая механика отра-жает реальность неполно.

Статья Эйнштейна, Подольского и Розена породила дискуссию о полноте квантовой теории, специфике квантовофизической реальности и ее законов, продолжающуюся и по сей день. Первым оппонентом Эйнштейна был Бор, который настаивал на пересмотре самой концепции реальности в контексте идеи целостности «квантового явления».

Решение вопроса о том, целостна или локальна кван- товофизическая реальность, детерминистична она или нет, было перенесено в экспериментальную плоскость в 1964 г. Д. С. Беллом. Он, переведя эйнштейновские пред-ставления о детерминистической физической реальности на простой математический язык, вывел из своей модели ряд неравенств, проверка которых на опыте могла бы показать, что квантовая механика не просто неполна, но и ошибается в своих предсказаниях16. Эти неравенства позволяют выяснить опытным путем, необходима ли перестройка квантовой теории на позициях эйнштейно-вых представлений о локальности взаимодействий и де-терминизме. Проводившиеся уже более 20 лет экспери-менты по проверке следствий, вытекающих из нера- веиств Белла, не выявили значимых отклонений от пред-сказаний квантовой механики. Это подтверждает мнение о том, что эйнштейново определение «элементов реальности», опирающееся на концепции локальности и детерминизма, не отвечает квантовофизической реальности. Для этой реальности существенны понятия нелокальности, целостности, вероятности, системности. Подход сторонников теорий детерминистических «скрытых параметров» был порожден, очевидно, тем представлением о вероятности, в рамках которого сохра-няется надежда на то, что вероятность не имеет объективных онтологических оснований, поскольку все существующее в реальном мире якобы должно подчиняться однозначным детерминистическим законам. Такая надежда основывалась на механистическом мировоззрении классической физики, где случаю предоставляли возможность проявляться лишь на фоне скрывающейся за ним жесткой необходимости. Сохранению такой надежды способствовал и сам математический аппарат классических физических теорий. Ведь классическая статистика допускает использование вероятностей лишь в качестве вынужденного метода познания, который применяется к «объективной реальности» фазового пространства точных положений и импульсов. Иначе говоря, в рамках классической физики статистика допускала интерпретацию при помощи представлений о бездисперсных мерах вероятности. Это подразумевает, что каждой случайной величине (координате и импульсу каждой частицы) можно приписать такое распределение вероятностей, при котором вероятность равна единице для одного-единствеипого значения рассматриваемой величины и нулю для всех остальных ее значений. Возможность такого представления распределения вероятностей предполагает возможность установления изоморфного соответствия между точками фазового пространства (как пространства состояний) и бездисперсными мерами вероятности на нем. Поскольку для некоторой статистической теории такое соответствие найдено, постольку существуют основания считать, что данная теория покоится на детерминистическом фундаменте и хотя бы формально позволяет введение «скрытых параметров». Так, «скрытыми параметрами» классических феноменологических теорий являются координаты и импульсы частиц статистического ансамбля, целостное поведение которого описывается макроскопическими параметрами. В этом случае, напри- мер, термодинамические величины, входящие в уравне-ние состояния, выражают усредненный, коллективный, системный эффект ненаблюдаемых с точки зрения термо-динамики микрофизических динамических реалий.

Итак, главными целями сторонников теорий со «скрытыми параметрами» были избавление от несводи-мой квантовомехаиической вероятности и благодаря это-му восстановление в современной физике того представ-ления о причинности, которое веками считалось очевид-ным. Достигнуть этих целей поначалу предполагалось за счет такой переформулировки квантовых теорий (в тер-минах «скрытых свойств»), при которой их статистика становится сводимой. Поскольку этому намерению успех не сопутствовал, начали появляться новые типы теорий со «скрытыми свойствами», которые уясе не преследуют первоначальную цель восстановить в своих правах клас-сическую концепцию физической реальности и оправдать классический идеал физического объяснения. В их рам-ках предпринимаются попытки осмыслить идею целост-ности, выразить с помощью «скрытых параметров» или «скрытых свойств» системный характер квантовофизиче- ских объектов и взаимодействий.

«Экзотические» попытки такого рода мы рассмотрим в последнем параграфе этой главы, а здесь в заключение хотелось бы сравнить концепцию «скрытых параметров» с известным принципом Маха. Согласно этому принципу, гипотетически устанавливающему связь меясду физиче-ским макромиром, в котором непосредственно живет че-ловек, и космосом, инерциальная масса каждого отдель-ного наблюдаемого человеком земного объекта является мерой его системной зависимости от всей наблюдаемой (в телескопы) Вселенной. Этот принцип можно обобщить (учитывая и микрореальность): все наблюдаемые харак-теристики индивидуализированного объекта (масса, за-ряд, спин и пр.) являются не внутренне присущими ему свойствами, а проявлениями объемлющей его системы, скажем, целостной и замкнутой Вселенной, которая как раз и играет роль «скрытого параметра», но глобального типа.

Можно ли отвергать идею «скрытых параметров», так сказать, с порога? Очевидно, нельзя. Иначе не было бы дая^е атомизма. Но вместе с тем не только фактическая ситуация в современных физических теориях, а и сама диалектика подсказывает, что не может быть многого без единого, целого без частей, неделимого без делимого, глобального без локального и, наконец, тех же ненаблю-даемых «скрытых параметров» без явно наблюдаемых величин (как и наоборот). Право на существование имеет каждый из компонентов этих пар, только не нужно абсолютно разрывать связь между ними. Учитывая сказанное, можно следующим образом представить ра-циональное содержание идеи «скрытых параметров» как эвристической концепции: эта идея необходима для зондирования еще не раскрытых объективно-реальных связей, которые не описываются (и не могут описывать-ся) в рамках рассматриваемой теории, поскольку лежат вне пределов ее компетенции. При этом «скрытые пара-метры» в физических теориях в зависимости от ситуации могут играть различную роль — как динамических, так и нединамических переменных, как части, так и целого, как локального, так и глобального. Например, в термо-динамике координаты и импульсы молекул играют роль «скрытых параметров» стохастического типа. Наблюдае-мыми величинами здесь являются функции состояния — энтропия, давление, температура и пр., причем послед-ние оказываются характеристиками динамического пла-на. Однако на уровне классической механики, которая описывает поведение ансамблей частиц (молекул или атомов) собственными средствами, упомянутые «скрытые» и «нескрытые» параметры меняются местами, причем «нескрытые» параметры (координаты и импульсы) становятся динамическими переменными, а «скрытые» — статистическими свойствами системного характера. Можно сказать в итоге, что принцип Маха, его обобщения, идеи вероятности, целостности и «скрытых параметров» играют в физике роль связующих звеньев между различными уровнями физического описания, когда приходится учитывать влияние как локальной, так и глобальной детерминации, многоуровневость структуры физической реальности.

07

4 А. И. Панченко

Таким образом, представляется, что развитие квантовой физики подтверждает справедливость ленинской мысли о том, что «всесторонность и всеобъемлющий характер мировой связи» лишь «односторонне, отрывочно и неполно» выражается (однозначной) каузальностью17. Иначе говоря, квантовая физика подтверждает философскую гипотезу, что причинность не сводится к однозначному детерминизму. Квантовая физика обогащает содержание категории причинности, принимая во внимание детерминацию частей целым, учитывая объективную диа- лектику возможности и действительности, случайности и необходимости, неопределенности и определенности.

Парапсихология и квантовая физика. Человек — это, наверное, такое существо, которому всегда хочется чего- нибудь нового. Этим, возможно, в какой-то степени объ-ясняется массовый интерес, который проявлялся в по-следнее время в различных странах мира к «паранор-мальным феноменам», в особенности к парапсихологии.

В «Советском энциклопедическом словаре» парапсихология определяется как область исследований, в которой «...ставится цель изучения форм восприятия, происходящего без участия органов чувств, а также форм воздействия живого существа на физические явления вне организма без посредства мышечных усилий (желанием, мыслью и т. п.). Возникла в конце XIX в. Встречающиеся нередко в парапсихологии случаи мистификации и обмана, а также тот факт, что так называемые парапсихо- логические явления не получили научного объяснения, вызывают критику и острые дискуссии вокруг парапсихологии» 18.

Попробуем «придраться» к этому определению. Во- первых, что это за «форма восприятия, происходящего без участия органов чувств»? Может быть, именно это и утверждают сами парапсихологи, но тогда они не замечают внутреннего противоречия в этом своем утверждении: что это за восприятие без органов чувств, т. е. без органов восприятия, т. е., по сути, без восприятия? Во- вторых, разве есть что-то сверхъестественное в таких «формах воздействия живого существа па физические яв-ления вне организма без посредства мышечных усилий (желанием, мыслью и т. п.)», как те же самые желания и мысль? Разве не общеизвестно, что «идея движет мас-сами», что «нет ничего практичнее, чем хорошая тео-рия»? Разве не мыслью человеческой движется современ-ный научно-технический прогресс? Но не будем к этому особенно придираться, не выяснив ряд обстоятельств. Посмотрим вначале, что думают о парапсихологии ее действительные приверженцы.

Один из таких приверженцев — К. Р. Рао пишет в антологии по парапсихологическим экспериментам следующее: «Различаются две основные формы психического: экстрасенсорное восприятие (ЭСВ) и психокинез (ПК). ЭСВ есть способность приобретать информацию помимо чувственного восприятия, а ПК — способность воздейст-вовать на внешние системы, находящиеся вне сферы на- шей моторной деятельности. ЭСВ подразделяется на те-лепатию (ЭСВ чужих мыслей) и ясновидение (ЭСВ внешних объектов или событий). Прекогниция и ретроко- гниция (или, проще говоря, предугадывание будущего и узнавание прошлого.— А. П.) представляют собой соот-ветственно ЭСВ будущих и прошлых событий» 19.

В общем-то, и в этом, более подробном определении нет пока ничего принципиально нового, проясняющего суть дела. Но при этом Рао «информирует» нас, что па-рапсихология как «наука» родилась еще в 1882 г. (в Великобритании, где ученые основали Общество пси-хических исследований), что «научные» эксперименты в области парапсихологии начались в 1927 г., когда в США Дж. Б. Райн организовал Парапсихологическую лабора-торию при университете Дыока, что в 1937 г. появился «Журнал парапсихология», что к настоящему времени проведено уже 2 тыс. таких «научных» парапсихологиче- ских экспериментов. Из других источников мы можем узнать, что Парапсихологическая ассоциация США в 1969 г. была принята в Американскую ассоциацию со-действия развитию науки, что сегодня в западных стра-нах издается более 50 журналов по парапсихологии, что 10 лет назад более половины взрослого населения США верило в ЭСВ и т. д.

Но что же это такое — ЭСВ и ПК? Ясно, что челове-

9> 7

ческая психика, возможности восприятия человека, деятельность его мозга и организма в целом еще таят в себе много загадок. Ясно также, что те методы исследования, которые ученые выработали применительно к физическим (неодушевленным) объектам, вовсе необязательно будут работать в тех случаях, когда объектом изучения стано-вится живой, чувствующий и мыслящий, человек. Кстати, именно по этой причине — по причине перенесения методов экспериментального исследования неживой природы на человека — парапсихологические эксперименты так и не смогли обнаружить ничего особенно нового. То, что они обнаруживали, повторяло открытия либо обычной, «нормальной» психологии, либо физиологии, либо физики. Но дело тут не только в самих экспериментах. Ведь парапсихологи представляют реальность психического, восприятия, мысли, сознания как оторванную, противопоставленную объективной реальности. Схема такая: всем известно, что есть материальная (считай, «неживая») реальность; но есть еще и реальность духовная; эти две реальности самостоятельны; по они должны действовать

4* 99

друг на друга; надо искать эффекты такого воздействия; будем это делать так, как принято в физике. Иными словами, воздействие психики на физические объекты (то, что физические объекты оказывают влияние на психику, почему-то не вызывает удивления у парапсихологов) моделируется по принципу физического воздействия.

Дуалистическая концепция реальности, сознательно или неосознанно принимаемая парапсихологами, оправдывается ими очень часто ссылками на квантовую физику. Действительно, исследуя микромир, ученые столкнулись со множеством парадоксальных с точки зрения классических физических представлений явлений, среди которых корпускулярно-волновой дуализм, квантование, нелокальность и целостность квантовых систем и процессов, взаимопревращаемость элементарных частиц. К таким явлениям относится и так называемая «редукция волновой функции», отражающая процесс превращения возможности в действительность. «Редукция» свидетельствует о том, что состояние подсистемы неко-торой системы невозможно определить, пока эта подси-стема не превратится в предмет самостоятельного экспе-риментального исследования, т. е. пока она не актуали-зируется. Процесс перехода от исследования целой си-стемы к исследованию ее подсистем представляется па-рапсихологам «паранормальным». Здесь они обычно ссылаются на рассмотренный выше мысленный экспери-мент Эйнштейна—Подольского—Розена. (Напомним, что парадокс, связанный с этим экспериментом, разрешается вовсе не на пути противопоставления субъекта и объекта познания или, грубо говоря, сознания и материи.) «Паранормальным» он им кажется потому, что квантовая теория, действительно, не «показывает» механизм «редукции» в обычных для классической физики динамических терминах непрерывного перехода от одного состояния к другому. Но это и невозможно показать, потому что этого, по всей вероятности, просто нет. Никакого динамизма классического типа в квантовофизической реальности не существует: там смена состояний осуществляется дискретно, там имеет место системная детерминация, там субъект и объект далеко не всегда могут быть схематично противопоставлены друг другу.

Противопоставляя психическое и физическое, парапсихологи ограниченно трактуют принцип причинности. По сути дела, они сводят его содержание к механизмам, выявленным физикой. Психика, по их мнению, воздейст- вует на физические явления точно так же, как одни физические явления воздействуют на другие (например, парапсихологи утверждают, что экстрасенс или психоки- нетик своими мыслями, взглядами, сосредоточением вни-мания механически на расстоянии движет стрелки прибо-ров, гнет алюминиевые вилки, а то и поворачивает столы, не говоря уже о том, что он может вызвать привидения). Психика, говорят они, прибегая к научной терминоло-гии,— это «скрытый параметр» (физического воздейст-вия). Этот взгляд на реальность попросту примитивен. Явное, очевидное воздействие психики, мысли, чувств, сознания человека на объективную реальность «скрыто» разве что для парапсихологов, идеалистов и дуалистов. Для материалистов оно открыто, потому что существует только одна реальность, порождением которой является и психика. Не следует ожидать чуда от отождествления психического с физическим (противопоставляя физиче-ское и психическое, парапсихологи, по сути дела, отож-дествляют их, ибо ищут между ними физические взаимо-связи) .