Протонаучные представления о мире
и формирование основ постнеклассической физики^*

О.В.Шарыпов, С.Г.Гришин

^* Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 00–06–80178).

Стремление современной физики к изучению новой предметной области – области релятивистских квантово-гравитационных явлений неожиданно делает актуальным анализ древних мифологических и натурфилософских учений о мире. На рисунке изображен древний мифологический символ мира: змея (или дракон), поглощающая собственный хвост. Этот символ олицетворял существование фундаментальных причин, в силу которых мир, такой сложный и многообразный, несмотря на присущие ему порой, казалось бы, непримиримые противоречия, существует как единое целое [1]. Космологический смысл данного символа состоит в утверждении о том, что есть нечто такое, что не позволяет миру распадаться на составные элементы. Этот мифологический образ и сегодня не утратил значимости. В нынешней науке ему соответствуют такие фундаментальные положения, как принцип материального единства мира и принцип всеобщего универсального взаимодействия. Современные космология, астрофизика и физика элементарных частиц, объединенные в рамках программы исследований по космомикрофизике [2], удивительнейшим образом отвечают древней истине, заключенной в этом символе. В нем можно усмотреть и прямое указание на такие частные свойства мира, как конечность (замкнутость), но безграничность, которые после создания общей теории относительности получили статус научных гипотез. Здесь же кроется идея об объединении в одном объекте (т.е. о тождестве) таких противоположных качеств, как предельно большое и предельно малое. И снова мы можем найти в современной науке варианты воплощения интуиции древних. Можно сказать, что дошедшие до нас космологические мифы – богатейший источник понимания исторических корней нашего мировоззрения, нашей логики мировосприятия, объяснения окружающего человека мира и самого человека [3].

В то же время мифологические космологические символы и “сценарии” сами по себе не отвечают тому уровню рациональности, который необходим для того, чтобы оказывать непосредственное влияние на процесс научного поиска. Современный ученый может лишь испытать восторг, дав рационалистическую научную трактовку древним полумистическим представлениям, но говорить всерьез о каком-то использовании их при создании новых научных концепций, пожалуй, не приходится. Однако влияние этих представлений на науку возможно при условии соответствующего “опосредования”. В роли такого “посредника” могут выступать древние натурфилософские учения. Если мифологические представления ограничиваются констатацией существования того или иного первоначала (набора первостихий), что позволяет в принципе объяснить целостность мироздания, то в древней натурфилософии можно найти уже варианты рационалистического развития, конкретизации этих общих представлений. Вырастая на почве космологических мифов, древние философские учения о природе закономерно обращались к рассмотрению наиболее общих, абстрактных проблем и в результате были непродуктивны в решении конкретных задач. Да и осознанные материальные потребности древних социумов не включали в себя детального изучения закономерностей окружающей реальности.

В противоположность этому “донаучному”, или “протонаучному”, этапу развития познания, наука с ее эмпирическим методом была нацелена на получение знаний о конкретных природных явлениях, знаний, которые являются непосредственным обобщением опыта и тем самым могут влиять на материальную сторону жизни человека. Сформировавшаяся классическая наука объективно являлась отрицанием протонаучного этапа познания. Противоположность науки и древней натурфилософии проявилась, в частности, в том, что онтология в классической и особенно в неклассической физике играет второстепенную (а в рамках позитивизма – и вовсе ничтожную) роль. Основания ряда признанных фундаментальных научных теорий внутренне противоречивы, научная картина мира не носит целостного характера. Современная наука стремится преодолеть это состояние. В физике это выражается в объединительной тенденции, в том, что идеалом и содержанием постнеклассической физики является непротиворечивая релятивистская квантово-гравитационная теория (единая теория всех известных физических взаимодействий) [4]. На этом пути принципиальное значение для развития науки приобретает проблема формирования адекватной общей онтологической базы, без решения которой любые объединительные подходы неизбежно носят формальный или рецептурный характер. Тем самым в науке объективно назрела потребность в решении тех общих, абстрактных проблем, которые всегда были предметом изучения натурфилософии.

Наука на современном этапе развития отрицает предшествующее отрицание и сближается с натурфилософией, разумеется, пребывая по отношению к ней на совершенно ином – научном, а не мифологическом фундаменте. Это сближение касается в основном уровня общности проблематики, что связано с попыткой постижения устройства мироздания (Космоса) в целом. Но в этом сближении можно отметить и аспект, касающийся методологии. Опора на прямой эксперимент и непосредственное наблюдение при выстраивании теоретических схем в постнеклассической физике все более уступает место косвенному эмпирическому подтверждению общих и абстрактных теоретических положений. Наука уже давно уверенно опирается на представления об объектах и явлениях, которые не могут непосредственно наблюдаться в опыте (таковы, например, кварки в физике элементарных частиц и многое другое). В авангарде современного научного теоретического поиска находится в первую очередь эвристический метод получения новых представлений с их последующим математическим оформлением и обоснованием. Это по существу близко к натурфилософии, – отличие древних учений состоит, пожалуй, лишь в том, что в них не применялись количественные математические методы и обоснование фундаментальных представлений носило логический характер.

Здесь можно заметить, что применение в науке количественного подхода для обоснования новых представлений, с одной стороны, является важным и эффективным методом оценки “качества” новых умозрительных конструкций. Однако, с другой стороны, следует учитывать, что математический формализм не абсолютен: аксиоматика алгебры, геометрии и т.д. в конечном счете зависит от свойств описываемой реальности, т.е. от принятых онтологических представлений, и должна им соответствовать [5]. Данное положение не нашло пока достаточного применения в науке: для обоснования даже самых смелых научных гипотез, затрагивающих наиболее глубокие и общие представления о физической реальности (например, теории суперструн), используются традиционные математические методы, включающие аксиоматику поля вещественных чисел и т.п. Если же всерьез ставить вопрос об адекватности содержания базовых математических понятий, то на первый план неизбежно выйдут собственно проблема формирования новых онтологических представлений и их логический анализ. По нашему мнению, этот уровень понимания основных задач современной науки означает тесное сближение постнеклассической физики с натурфилософией (в указанном смысле).

Чтобы проиллюстрировать сделанный вывод, рассмотрим базовые аспекты планкеонной гипотезы, направленной сегодня на поиск основ релятивистской квантово-гравитационной физики, и сопоставим их с онтологией древнеиндийских философских школ ньяя и вайшешика. Последняя связана с учением о вечных несотворенных и неуничтожимых первоэлементах всего сущего, состоящих из неделимых “атомов” (параману). Параману (подобно амеру Демокрита и Эпикура) непосредственно не воспринимаемы органами чувств, – их малость (геометрическая) носит “вечный” характер (нитья ану) по сравнению с “невечным малым” (анитья ану), которое характеризует мир чувственно воспринимаемых объектов [61]. Так же разделены нитья махат и анитья махат (“большое вечное” и “большое невечное”). К “большому вечному”, непосредственно не воспринимаемому органами чувств, относится, например, пространство (акаша). “Атомы” стихий геометрически тождественны, их “размер” (паримандала) качественно отличается от размеров всех невечных малых и больших объектов. Воспринимаемая миром невечных объектов величина возникает вследствие того, что атомы способны к объединению в диаду, определяющую минимальную “проявленную” протяженность. Размер параману фактически представляет собой чистое качество, пребывающее в непроявленном состоянии (авьякта). Благодаря этому атомы лишены непроницаемости: в заданном объеме их количество неопределенно велико, а минимальная протяженность (диады) не является обычной суммой двух размеров параману. Диада – продукт действия, свершившегося движения. “Атомы” вайшешики не движутся в пустоте в отличие от атомов Демокрита, поскольку само пространство (акаша) не противоположно материальному, а тоже относится к первосубстанциям.

Приведенная краткая качественная характеристика свойств “атомов”, предполагаемых вайшешикой, замечательно согласуется с выводами о специфике фундаментальной длины, которые можно сделать сегодня в рамках развивающихся постнеклассических научных представлений. Идеалом постнеклассического единства физики является релятивистская квантово-гравитационная теория, призванная объединить описание квантово-полевых взаимодействий и релятивистской гравитации. Экстраполяция современных теорий показывает, что эти взаимодействия должны заведомо объединяться в области так называемых планковских значений физических величин. К ним относятся планковская длина l_pl~10^–33см, планковское время t_pl~10^–43с, планковская масса m_pl~10^–5г и т.д. Все эти величины выражаются через фундаментальные физические постоянные (ФФП): постоянную Планка ћ, скорость света c, постоянную всемирного тяготения G – и тем самым тоже являются ФФП. Согласно ћcG-принципу [7] качественной спецификой ФФП является их предельный инвариантный характер. В этом случае планковская длина оказывается в той же мере недостижимой для протяженностей вещественных объектов, как и скорость света – для скоростей этих объектов. В мире вещества планковкая длина – это всего лишь качество протяженности, ее величина количественно не проявлена, т.е. потенциальна. Тут сама собой напрашивается параллель между понятием “вечного” в вайшешике и современным научным понятием релятивистски инвариантного, а также между нитья ану (“малым вечным”) и инвариантным пределом множества в рамках релятивистских квантово-гравитационных представлений.

Заметив эту концептуальную аналогию, по-видимому, сразу можно поставить вопрос о целенаправленном внимательном сопоставлении следствий. Здесь возникает необычная для физики методологическая ситуация. Действительно, в современном естествознании принято сопоставлять новые гипотезы и их следствия с данными экспериментов, наблюдений, с другими научными концепциями и т.д., но уж никак не с древними натурфилософскими системами. Однако эти привычные методологические установки не срабатывают, когда мы пытаемся осмыслить “контуры” оснований будущей, постнеклассической, физической теории. Все, что при этом имеется в нашем распоряжении, – это экстраполяции существующих разрозненных теорий, логика дедуктивного вывода следствий и, главное, научная эвристика. Последняя и позволила сформулировать представления о фундаментальной длине, совокупность физических свойств которой формализуется понятием актуального нуля множества [8]. Тем самым исключается обычный (потенциальный) нуль как неоправданная идеализация, связанная с принятием концепции непрерывного пространства. Пространство с фундаментальной длиной уже не может быть представлено моделью точечного континуума, но в равной степени оно непредставимо и как дискретное (в традиционном смысле этого термина). Математическая модель множества с актуально-нулевым элементом предполагает специфическую структуру, условно называемую дискретно-непрерывной [9]. Любая область этого множества, имеющая неинвариантный размер, по определению содержит неопределенно большое (бесконечное) количество актуально-нулевых элементов (подобно континууму точек в конечном объеме). С другой стороны, такое множество обладает собственным универсальным масштабом и имеет отличный от нуля принципиальный предел делимости (подобно дискретному множеству). Материальный объект с планковскими значениями физических параметров – планкеон – является объектом релятивистской квантово-гравитационной теории. Его свойства определяются свойствами ФФП, абсолютны и носят характер постулата теории. По своей природе планкеон качественно отличен от вещественных объектов и излучения. Его принципиальную невоспринимаемость можно трактовать, например, как свойство абсолютной проницаемости, которое традиционно относится к пустоте. “Среда” из планкеонов – планкеонный эфир – приходит на смену пустому непрерывному пространству классической физики. Представление об этом эфире не противоречит релятивистскому постулату специальной теории относительности благодаря свойству лоренц-инвариантного покоя планкеона [10]. Если представить вещественные объекты как области динамического состояния возбуждения планкеонного эфира, то мы придем к выводу о наличии минимальной протяженности l_min, проявленной в мире вещества, причем l_min = 2 l_pl аналогично диаде в вайшешике.

Как было отмечено выше, после этапа научной эвристики, на котором вырабатывается новая понятийная база, обобщающая фундаментальные положения существующих теорий, остается применить дедукцию и попытаться логически проанализировать следствия. В рамках описанной системы базовых онтологических представлений, очевидно, открывается возможность сопоставления получаемых следствий с положениями натурфилософии вайшешики. Эта возможность связана с тем, что в основу планкеонной гипотезы положены представления об инвариантном (“вечном”), непосредственно не воспринимаемом (проницаемом), неподвижном элементе, аналогичном по своим свойствам “атому” вайшешики – параману. К числу следствий планкеонной гипотезы, которые полностью согласуются с онтологией вайшешики, сегодня можно отнести следующие [11]:

1) объяснение многообразия мира через актуальное существование абсолютных сущностей;

2) переход к концепции субстанциального пространства;

3) введение представления о мельчайшей части пространства, связанной с размером “атома”;

4) представление о наличии минимальной длительности (кшана);

5) представление об “атоме” как носителе качеств, характеризуемых актуально-нулевым количеством. Качества существуют в непроявленной форме, актуализируются в результате соединения “атомов”;

6) логическое совмещение бесконечного с конечным – онтологизация понятий актуальной бесконечности и актуального нуля [12];

7) рассмотрение “атома” как микрокосма, актуально существующего наряду с Космосом и связанного с ним. Полное познание одного возможно лишь при условии полного познания другого;

8) представление о том, что мельчайшее тело, “вступающее” в мир, где есть различия “большее – меньшее”, возникает в результате соединения трех диад;

9) утверждение, что целое принципиально – качественно – отлично от простой суммы частей;

10) представление о возникновении “вещей” из Хаоса как результате нарушения абсолютно однородного, симметричного состояния материи;

11) вывод о природе причинно-следственных связей, согласно которому причина не определяет однозначно следствие.

Рассматривая натурфилософию ньяя-вайшешика как “одну из самых мощных конструкций реалистической онтологии, когда-либо известных миру” [13], следует оценить указанное выше соответствие как важное достоинство развиваемой планкеонной гипотезы [14]. Помещение в основание постнеклассической физики “мощной реалистической онтологии” позволило бы преодолеть господство позитивистской методологии, закрепившееся на неклассическом этапе развития физики. Древние натурфилософские учения при этом могут, по меньшей мере, играть важную эвристическую роль в создании системы онтологических представлений физики. Кроме этого, в методологическом отношении интересными оказываются древние образцы логики мировосприятия, ведущей к целостному, не расчлененному на элементы (и противоположности) знанию.

Примечания

1. См.: Евсюков В.В. Мифы о вселенной. – Новосибирск: Наука, 1998.

2. См.: Сахаров А.Д., Зельдович Я.Б., Шандарин С.Ф. и др. Координация исследований по космомикрофизике // Вестн. АН СССР. – 1989. – № 4. – С. 40–50.

3. См.: Радославова Цв., Симанов А. Мифологическая космология: рациональное в иррациональном // Физика в конце столетия: теория и методология. – Новосибирск: ИФиПр СО РАН, 1994. – С. 3–6.

4. См.: Шарыпов О.В. Об актуальности создания постнеклассической физики // Гуманитар. науки в Сибири. – 1998. – № 1. – С. 11–15.

5. См.: Шарыпов О.В., Пирогов Е.А. Об арифметизации концептуального пространства-времени релятивистской квантово-гравитационной теории // Гуманитар. науки в Сибири. – 2001. – № 1. – С. 17–21.

6. См.: Радхакришнан С. Индийская философия. – М.: Иностр. лит., 1957. – Т. 2; Бонгард-Левин Г.М. Древнеиндийская цивилизация: философия, наука, религия. – М.: Наука, 1980; Гостеева Е.И. Философия вайшешика. – Ташкент: Изд-во АН УзССР, 1963; Костюченко В.С. О некоторых особенностях древнеиндийского атомизма // Науч. докл. высш. шк. Сер. Филос. науки. – 1980. – № 1. – С. 91–98; Лысенко В.Г. “Философия природы” в Индии: атомизм школы вайшешика. – М.: Наука, 1986; Горан В.П. Необходимость и случайность в философии Демокрита. – Новосибирск: Наука, 1984.

7. См.: Корухов В.В. О природе фундаментальных констант // Методологические основы разработки и реализации комплексной программы развития региона. – Новосибирск: Наука, 1988. – С. 59–74.

8. См.: Шарыпов О.В. Фундаментальная длина: явление и сущность // Философия науки. – 1998. – № 1 (4). – С. 14–33.

9. См.: Корухов В.В., Шарыпов О.В. Место физического пространства в системе взаимосвязей материального мира // Гуманитар. науки в Сибири. – 1996. – № 1. – С. 79–85.

10. См.: Корухов В.В., Шарыпов О.В. О возможности объединения свойств инвариантного покоя и относительного движения на основе новой модели пространства с минимальной длиной // Философия науки. – 1995. – № 1 (1). – С. 38–49.

11. См.: Шарыпов О.В. Понятие фундаментальной длины и методологические проблемы современной физики. – Новосибирск: НИИ МИОО НГУ, 1998.

12. См.: Корухов В.В., Шарыпов О.В. Об онтологическом аспекте бесконечного // Философия науки. – 1996. – № 1 (2). – С. 27–51; Шарыпов О.В., Гришин С.Г. О проблеме синтеза в развитии основ современной физики // Философия науки. – 2001. – № 1 (9). – С. 47–67.

13. См.: Encyclopаedia of Indian Philosophies: The Tradition of Nyaya-Vaisesika up to Gangesa / Ed. by K.H.Potter. – Princeton (N.Y.), 1977. – Р. 1.

14. См.: Шарыпов О.В. О формировании новой физической картины мира на основе планкеонной гипотезы // Философия науки. – 1995. – № 1 (1). – С. 50–57; Он же. О роли планкеонной концепции в формировании основ единой фундаментальной теории // Гуманитар. науки в Сибири. – 1997. – № 1. – С. 97–102.

Институт теплофизики СО РАН, Новосибирск

Новосибирский государственный университет,

Новосибирск

Sharipov, O.V. and S.G.Grishin. Proto-scientific notions about the world and formation of bases for post-non-classical physics

In this paper the thesis is grounded that ancient physiophilosophical doctrines may be of great heuristic importance when creating a system of ontological notions of forming post-non-classical physics. In addition, ancient patterns of world apprehension logic resulting in integral knowledge which is not disjointed into elements and opposites turn out to be methodologically interesting.