Доклад о технологическом детерминизме, страница 3

В науке стали говорить о вероятностной революции.

Несмотря на столь фундаментальное значение теоретико-вероятностных методов исследования, вопрос о природе, понимании вероятности остается во многом открытым.

Как отмечал К. фон Вейцзеккер: «Вероятность представляет собою один из выдающихся примеров «эпистемологического парадокса», когда мы можем успешно применять наши базовые понятия, не имея их реального понимания». Подобным же образом высказывались многие другие исследователи. Вхождение теоретико-вероятностных методов в познание революционизировало все научное мышление и соответственно преобразовало учение о детерминизме. Доктрина детерминизма стала тесно ассоциироваться с раскрытием природы вероятности. Чтобы раскрыть особенности, новизну вероятностного образа мышления, необходимо исходить из анализа предмета теории вероятностей и оснований ее многочисленных приложений. Теория вероятностей есть математическая наука о закономерностях массовых случайных явлений. Раскрытие ее содержания неотделимо от анализа основных идей системного подхода. Важнейшей характеристикой системного подхода является категория структуры, а в случае вероятностных систем — категория вероятностного распределения, на базе которого были выработаны представления о статистических закономерностях.

Приложения теории вероятностей к познанию бытия весьма значительны, и наиболее развитыми в теоретическом и логическом отношениях являются классическая статистическая физика и квантовая теория. Именно анализ структуры этих теоретических систем раскрывает природу вероятности. Классическая статистическая физика дает исходную базу для раскрытия природы вероятности; квантовая теория развивает далее идею вероятности. Специфика теоретико-вероятностных методов и выросших на их базе представлений о статистических закономерностях обычно определяется через категорию случайности: в структуру таковых включена идея случая. Последнее нуждается в известной расшифровке. Для раскрытия структуры классической статистической физики весьма существенно, что исходной моделью вероятностных (статистических) систем выступает модель идеального газа. Важнейшим признаком этой модели является то, что частицы (молекулы) газа рассматриваются как невзаимосвязанные, «свободные», независимые, так что поведение частиц в газе взаимно не коррелируемо. Обобщение этой модели говорит о том, что статистические (вероятностные) системы суть системы, образованные из независимых или квазинезависимых сущностей. Вхождение идеи независимости в структуру научной теории представляет собой весьма существенные преобразования в общем учении о детерминизме.

Вероятностный образ мышления, как и мышление на базе статистических закономерностей, есть искусство мыслить на языке и в образах распределений. Фундаментальная роль распределений в структуре научного познания зачастую почти не раскрывается. При анализе природы вероятности и статистических закономерностей большое внимание обычно уделяется анализу оснований той неопределенности и неоднозначности, которые они вводят в научное познание. Анализ этой проблемы неотделим от анализа существа и значимости представлений о распределениях. Распределения не характеризуют однозначным, жестким образом поведение отдельных элементов систем. Они устанавливают лишь поле возможностей в поведении элементов в рамках систем, но не определяют их конкретного, детального поведения. В связи с этим и говорят о том, что вероятность вводит в исследования неоднозначность и неопределенность, а зачастую утверждается мысль о торжестве индетерминизма и крахе детерминизма. При этом под последним понимаются лишь жестко детерминированные связи. Соответственно возникли утверждения о неполноте теоретико-вероятностных методов и статистических закономерностей.

Встает интересный и интригующий вопрос: как возможно образование систем из независимых сущностей? Независимость означает отрицание наличия внутренних взаимосвязей в системах. Что же в таком случае их объединяет? Особенность статистических систем заключается в том, что целостность, наличие внутренней устойчивости им придают внешние условия, внешнее окружение, внешние, а не внутренние силы. Находясь в определенных условиях, независимые элементы систем хаотически перемешиваются, в результате чего мы приходим к устойчивости вероятностных систем. Кульминационным пунктом применения вероятностных концепций в естествознании является разработка квантовой механики — физической теории микропроцессов, процессов атомного масштаба. Если в статистической физике идея вероятности основывалась на непосредственном анализе массовых явлений, то в квантовой теории вероятность соотносится с анализом поведения отдельных, индивидуальных микрочастиц. Вхождение вероятности в квантовую теорию рассматривается как наиболее адекватное, наиболее фундаментальное проявление вероятностных идей в познании.

Существо вероятностного подхода в квантовой теории следует раскрывать на основе анализа ее логической структуры. При этом весьма значимо, что используемые в квантовой теории понятия делятся в своей основе на два класса: первый класс составляют так называемые «непосредственно наблюдаемые» в опыте величины, рассматриваемые в теории как типично случайные (в теоретико-вероятностном смысле) — координаты, импульсы; второй класс образуют «квантовые числа» (типа спина, заряда). Различия между этими классами понятий заключаются в «степени их близости» к непосредственно данному в физическом опыте.

Использование понятий различных классов в рамках единой теории представляет собой наиболее сильное изменение в логике построения научной теории. Зависимости между этими двумя классами понятий раскрываются уже не в плане координации, а в плане субординации. При этом субординация, иерархия, включает в себя определенную независимость, автономность: характеристики высшего, собственно квантового уровня взаимосвязаны между собой вполне жестким, однозначным образом, но они не определяют однозначно значения характеристик «низшего», исходного уровня, а лишь дают спектр, структуру их допустимых значений.

Сказанное позволяет сделать вывод, что значение вероятностных методов в квантовой теории заключается прежде всего в том, что они дают основание исследовать и теоретически выражать закономерности объектов, имеющих сложную, «двухуровневую» структуру. Идея уровней, иерархии оказывается весьма существенной для понимания природы вероятности и основывающихся на ней методов исследования. Она характерна и для классической статистической физики. Основная задача статистической физики, говоря словами Г. Уленбека, «всегда заключается в отыскании соответствия между микроскопическим, или атомным, миром и миром макроскопическим».

Можно вообще сказать, что понять природу вероятности означает понять особенности вероятностной иерархии. Высший уровень поддерживает, контролирует структуру процессов на низшем уровне. Другими словами, вероятностные методы не отрицают «начисто» наличие генетически однозначных связей как ведущего признака причинности, а переносят их действие на более глубокие уровни анализа взаимодействий и поведения систем и объектов. На низшем уровне определяются закономерности, включающие неоднозначность и неопределенность в поведении частиц. Эти закономерности представлены так называемыми соотношениями неопределенностей Гейзенберга, согласно которым квантовая система не может находиться в состояниях, когда координаты ее центра инерции и импульс одновременно принимают вполне определенные, точные значения.

Дискуссии по вопросам трактовки квантовой теории во многом концентрируются вокруг проблемы «беспричинного» поведения микрообъектов. В ходе этих дискуссий была выдвинута так называемая концепция скрытых параметров. Суть дела ясно проявляется при рассмотрении опытов по дифракции микрочастиц на кристаллах — основных опытов, обосновывающих квантовую механику. При прохождении через кристалл микрочастица изменяет направление своего полета, и попадание частиц на экране образует случайную совокупность событий. Теория не определяет место попадания каждой из частиц на экран. Классический образ мышления не мог признать принципиального характера подобной неопределенности. Соответственно появились утверждения, что квантовая теория неполна и, следовательно, неполноценна. В развитие этого подхода и возникла гипотеза скрытых параметров, которая предполагает, что микрочастица обладает некоторым параметром, пока науке неизвестным (скрытым), но вариации которого строго определяют места попадания каждой из частиц на экран.

Тем не менее выявить такой параметр науке не удается. Более того, сама концепция скрытых параметров все более подвергается критике.

Выдвигаются и другие представления о вероятностной природе квантовых процессов. Так, К. Поппер предлагает свою интерпретацию вероятности на основе представлений о предрасположенностях. Он соотносит предрасположенности не с внутренними свойствами частиц, но со свойствами организации соответствующего эксперимента. Предлагаются и другие концепции. Наиболее экзотические среди них — те, в которых делаются предположения о «внутренней активности» элементов системы. Характерно в этом плане высказывание Ф. Дайсона: «Материя, согласно квантовой механике, не есть инертная субстанция, но является активным агентом, постоянно делающим выбор между альтернативными возможностями согласно вероятностным законам. Каждый квантовый эксперимент заставляет природу делать выбор. Кажется, что разум, как выражающий способность делать выбор, некоторым образом присущ каждому электрону».

В современной науке осуществляются дальнейшие концептуальные преобразования, включая преобразования в учении о детерминизме. Происходит становление новой базисной модели бытия и познания. Новая модель как бы идет на смену простой вероятностной модели, обогащая таковую. Преобразования связаны с переходом науки к аналитическим исследованиям сложноорганизованных динамических систем и характеризуются такими понятиями, как нелинейность, неустойчивость, целенаправленность, самоорганизация. Разрабатываются представления о новых видах (классах) закономерностей и научных теорий, которые наследуют и обогащают основные идеи вероятностного взгляда на мир — идеи независимости и иерархии. Эти преобразования связаны с разработкой синергетики, которую определяют как науку, изучающую проблемы, порождаемые образованием упорядоченных структур в сложных системах в процессах кооперативного поведения автономных подсистем. «Центральной темой в синергетике, — отмечает Г. Хакен, один из родоначальников этой науки, — следует считать координацию действия отдельных частей с помощью параметров порядка и принципа подчинения». Параметры порядка и принцип подчинения характеризуют закономерности функционирования сложных систем, где под сложностью понимают не просто резкое увеличение числа элементов, составляющих системы, а возникновение новых видов взаимосвязей и взаимодействий. Параметры порядка характеризуют структуру сложных систем, и эта структура выражает новые виды иерархии и независимости. Принцип подчинения означает, что изменения в целостных характеристиках систем воздействуют на базисные элементы систем, их свойства и поведение.

Особо следует отметить проблему целенаправленного поведения сложных систем, где представления о цели соотносятся с раскрытием функциональной роли и назначения элементов, подсистем и систем в составе окружения. Добавим также, что современные проблемы детерминизма испытывают и иные трудности. Отдельные причинно-следственные зависимости и связи исследуются не в своем изолированном виде, а в их соотнесенности со многими другими связями и взаимодействиями, что обогащает анализ современных форм детерминации. В связи с этим все настойчивее говорят о таких типах отношений между событиями, как функциональная связь, синхронистичность, когерентность, многофакторность и др.

Подытоживая все сказанное, можно сделать вывод, что проблема детерминации в познании физических объектов и систем, их функционирования и поведения обогащалась в ходе исторического развития физики. Классическая физика (в первую очередь классическая механика) начинала разработку представлений о детерминизме с анализа внешних факторов, внешних воздействий на поведение и функционирование объектов и систем, а сами объекты и системы рассматривались как инертные, пассивные. В вероятностных системах, особенно в квантовой теории, проблемы детерминации стали дополнительно включать в сферу научного анализа (пусть в своем простейшем виде) воздействие внутренних факторов, внутренних параметров. Происходит сближение физики с биологией. Ее ориентация на анализ живых систем будет все более втягивать исследования в разработку аналитических методов познания взаимодействия и взаимопроникновения внешних и внутренних факторов в раскрытии структуры и поведения исследуемых объектов и систем. Как в свое время высказался М. Бунге: «...Материальные предметы на всех уровнях организации все более и более рассматриваются как сущности, имеющие собственную активность, обусловленную, но не полностью детерминированную окружающей их средой. В возрастающей степени, хотя и не сознательно, признается древний диалектический тезис, что ничто не изменяется исключительно под давлением внешнего принуждения, а все конкретные предметы вместе со своими внутренними процессами принимают участие в непрекращающемся изменении материальной Вселенной... Внешние причины являются действующими лишь в той степени, в какой они захватывают собственную природу и внутренние процессы вещей».