Роль этических воззрении в творчестве А. Эйнштейна (на примере квантовой механики)

Г. Е. Горелик 

Вопросы истории естествознания и техники. 1980, Вып.  3–4, с. 62—67.

Детерминизм Эйнштейна и его отношение к квантовой механике
Этический детерминизм
Этические аргументы в дискуссии о квантовой механике

Квантовая механика ввела в физику два новых фундаментальных положения: дискретность возможных значений физических величин и существенно вероятностный язык описания реальности. Эйнштейн не сомневался в фундаментальности первого положения и только иногда выражал надежду получить его как следствие теории поля, например, с помощью переопределенной системы уравнений¹. Что касается веро­ятностного языка, то он никогда не признавал его окончательным и счи­тал такое описание природы (на языке Эйнштейна, реальности) хотя и правильным, но преходящим, временным. По его убеждению, это опи­сание будет в будущем заменено более глубоким, точным, относящимся к обычному квантовому описанию, как классическая механика относит­ся к статистической механике².

Почему Эйнштейн не признавал фундаментальность вероятностных законов квантовой механики (говоря его словами, испытывал к ним «неприязнь», «отвергал чутьем физика»)?

Вряд ли можно ответить на этот вопрос однозначно. Отношение Эйнштейна к вероятностному языку новой физики может объясняться совокупностью причин, среди которых, по нашему мнению, могли играть роль и такие стороны личности Эйнштейна, которые, казалось бы, не­посредственно не были связаны с его научными взглядами. Мы имеем в виду его этические представления³.

Отметим, что для ясности и краткости изложения обоснование этого предположения дается в несколько категорической форме. Само это обоснование подтверждает, конечно, лишь опосредованную связь меж­ду столь различными сторонами личности и, кроме того, не имеет уни­версального характера. Подобная связь может существовать, по-види­мому, лишь у тех великих ученых, которым принадлежит революцион­ная роль в преобразовании концептуального аппарата науки, пере­стройке самой научной логики.

¹ Эйнштейн А. Собр. науч. тр. М., 1966, т. 3, с. 458.
² Там же. М., 1967, т. 4, с. 300.
³ А. Эйнштейн называл этическими представления об ответственности человека за свои действия, о свободе воли, справедливости, о месте человека в мироздании и т. д. По­добные представления можно было бы назвать также гуманитарными в широком смысле.

 

Детерминизм Эйнштейна и его отношение к квантовой механике

Отношение Эйнштейна к вероятностному языку квантовой механики можно выразить его собственными словами: «Я все еще верю в возмож­ность построить такую модель реальности, т. е. такую теорию, которая выражает сами вещи, а не только вероятности их поведения»⁴. В пись­ме М. Борну он пишет: «В наших научных ожиданиях мы стали анти­подами. Ты веришь в Бога, играющего в кости, а я в Совершенную За­кономерность чего-то объективно должного существовать в мире, зако­номерность, которую я грубо спекулятивным образом пытаюсь ухва­тить… Большие первоначальные успехи квантовой теории не заставят меня поверить в фундаментальность игры в кости, хотя я хорошо знаю, что более молодые коллеги считают это следствием моего склероза»⁵. Из этого письма видно, что Эйнштейн отчетливо представлял свое обо­собленное положение среди физиков.

Более конкретно свой научный идеал Эйнштейн формулировал сле­дующим образом: «…теория поля существует как программа: “основны­ми понятиями теории должны быть непрерывные функции, определен­ные в четырехмерном континууме”. Меня с полным правом можно на­звать непоколебимым сторонником этой программы»⁶.

Эйнштейн неоднократно подчеркивал привнесенное квантовой меха­никой ограничение принципа причинности. «В настоящее время, — пи­сал он, — уверенности в постоянно действующей причинности угрожают именно те, кому она освещала путь и чьим главным и полновластным руководителем она была, — представители физики». И далее: «Ради этой цели достижения результатов с помощью минимума теоретических элементов квантовая механика охотно жертвует даже принципом стро­гой причинности»⁷. Эйнштейн надеялся на возврат, как он говорил, к «максвелловской» программе описания реальности.

⁴ Эйнштейн А. Собр. науч. тр., т. 4, с. 185.
⁵ Эйнштейновский сб., 1972. М., 1974, с. 34
⁶ Эйнштейн А. Собр. науч. тр., т. 4, с. 303.
⁷ Там же, с. 104, 168, 139.

Следует отметить однако, что Эйнштейн, отвергая фундаменталь­ность квантового вероятностного описания реальности, стремился вовсе не к классическому лапласовскому детерминизму, а к некоему сверхде­терминизму, согласно которому «не только развитие во времени, но и начальные состояния подчиняются определенным законам»; он был «убежден, что события, происходящие в природе, подчиняются какому- то закону, связывающему их гораздо более точно и тесно, чем мы подо­зреваем сегодня, когда говорим, что одно событие является причиной другого» ⁸.

Правда, Паули в письме Борну указывал (на основании бесед с Эйнштейном в 1954 г.), что «Эйнштейн не считает идею детерминизма… столь фундаментальной, как это часто кажется… эйнштейновская от­правная точка является скорее «реалистической», а не детерминист­ской»⁹.

 ⁸ Там же, т. 3, с. 458; т. 4, с. 157.
⁹ Эйнштейновский сб., 1972, с. 91.

Отметим, однако, что только «реалистическая» убежденность в воз­можности «полного» нестатистического описания реальности могла бы позволить надеяться на существование строгой причинности.

Взгляды Эйнштейна на рассматриваемую проблему к концу жизни несколько изменились. Напомним, что они никогда не были консерва­тивными. Вот что он, например, писал Борну: «Видел ли ты, как Бом (как, впрочем, и де Бройль 25 лет тому назад) верит в то, что кванто­вую теорию можно детерминистски истолковать по-другому? Это, по-моему, дешевые рассуждения, но тебе, конечно, лучше судить»¹⁰. Это изменение взглядов особенно отчетливо проявилось в последней опуб­ликованной работе Эйнштейна. «Можно убедительно доказать, — писал он, — что реальность вообще не может быть представлена непрерывным полем. Из квантовых явлений, по-видимому, следует, что конечная си­стема с конечной энергией может полностью описываться конечным на­бором чисел (квантовых чисел). Это, кажется, нельзя совместить с теорией континуума и требует для описания реальности чисто алгебраи­ческой теории. Однако сейчас никто не знает, как найти основу для та­кой теории» ¹¹.

Чем же объяснить отношение Эйнштейна к вероятностному фунда­менту новой физики? Можно было бы предположить, что грандиозный успех теории относительности мог оказать на него некое «гипнотиче­ское» воздействие, мешая принять новую исследовательскую програм­му¹². Сам Эйнштейн такую возможность (по крайней мере, для других) вполне допускал. Говоря об абсолютном пространстве Ньютона, он пи­шет: «Но огромный практический успех его [Ньютона] учения, по-види­мому, воспрепятствовал ему, как и физикам XVIII и XIX веков, при­знать произвольный характер основ его системы»¹³. О себе он говорит: «Какое направление обещает успех при сегодняшнем состоянии теории? При выборе направления я склонен руководствоваться моим опытом построения теории тяготения» ¹⁴.

¹⁰ Эйнштейновский сб., 1972, с. 66.
¹¹ Эйнштейн А. Собр. науч. тр., т. 2, с. 873.
¹² Паули В. Физические очерки. М., 1975, с. 183.
¹³ Эйнштейн А. Собр. науч. тр., т. 4, с. 183.
¹⁴ Там же, с. 291.

Однако это объяснение трудно считать достаточным. Во-первых, по­тому, что сам Эйнштейн сознавал возможность подобного воздействия. Во-вторых, признание теории относительности сопровождалось, как из­вестно, активной борьбой Эйнштейна с научными предрассудками. В связи с этим он неоднократно и вполне определенно писал о природе научных предрассудков, о природе научного знания, вообще. Вот неко­торые из характерных его высказываний: «Понятия, которые оказыва­ются полезными … легко завоевывают у нас такой авторитет, что мы забываем об их земном происхождении и воспринимаем их как нечто неизменно данное… . Подобные заблуждения часто надолго прегражда­ют путь научному прогрессу»¹⁵. И далее: «Закон не может быть точным хотя бы потому, что понятия, с помощью которых мы его формулируем, могут развиваться и в будущем оказаться недостаточными. На дне лю­бого тезиса и любого доказательства остаются следы догмата непогре­шимости» ¹⁶.

Объясняя отношение Эйнштейна к квантовой механике, следует так­же учесть такое обстоятельство, как его оторванность от разработки конкретных проблем атомной и ядерной физики и др.¹⁷

¹⁵ Там же, с. 28.
¹⁶ Там же, с. 143.
¹⁷ См., напр.: Rosenfeld L. Z. Phys., 1963, Bd. 171, S. 242.

 

Этический детерминизм

Каждое из таких обстоятельств входит, вероятно, некоторым компо­нентом в полное решение проблемы. Но, как мы попытаемся обосновать, некоторую роль можно, по-видимому, отвести и комплексу этических, гуманитарных представлений Эйнштейна — точнее, его этическому де­терминизму ¹⁸. (¹⁸ Впрочем объяснение, связанное с воздействием успеха теории относительности на самого Эйнштейна, сводится, по существу, к уверенности его в своей полевой и де­терминистской программе. Но методологическая программа для ученых-мыслителей такого масштаба, как Эйнштейн, является органической частью мировоззрения в целом, взаимодействуя, в частности, и с комплексом этических представлений.)

Подобное объяснение становится возможным потому, что для слож­ной, многогранной, но цельной, личности Эйнштейна этот этический комплекс являлся существенным компонентом его воззрений общего ха­рактера; с другой стороны, для него несомненным было единство мира. Для Эйнштейна вполне обычны размышления о месте человека в мире, о «смысле жизни».

Характерно то, что Борн в физической дискуссии с Эйнштейном при­влекает аргументы этического характера (стараясь, по-видимому, ис­пользовать наиболее веские для Эйнштейна аргументы). В письме к нему Борн пишет: «Конечно, я полностью разделяю твое мнение отно­сительно того, что действия людей — это результат прорыва из глубины этических чувств, которые являются первичными и почти независимыми от рассудка. Но от этого единства взглядов я сразу должен перескочить к нашей размолвке в области физики. И это потому, что я не могу раз­делять эти вещи и не могу понять, как это ты можешь объединять совер­шенно механический мир со свободой этических чувств индивидуумов… Я рассматриваю детерминистский мир как нечто совершенно отврати­тельное —  и это первичное чувство …у тебя философия, которая кое-как приводит в соответствие мертвые вещи-автоматы с существованием справедливости, совести, и с этим я не согласен»¹⁹.

Подобным же образом Н. Бор «в надежде повлиять на позицию Эйнштейна»²⁰ выдвигал соображения, далеко выходящие за пределы квантовой механики и относящиеся к самой человеческой деятельности.

Для этики Эйнштейна характерны «неквантовость», уверенность в строгой причинности, действующей помимо воли человека: «…поступки людей определяются внешней и внутренней необходимостью, вследст­вие чего перед богом люди могут отвечать за свои деяния не более, чем неодушевленный предмет за то движение, в которое он оказывается во­влеченным»  ²¹.

В 30-е годы при обсуждении проблемы причинности часто привле­кался вопрос о свободе воли. В связи с этим Эйнштейн отмечал: «Чест­но говоря, я не понимаю, что имеют в виду, когда говорят о свободе воли. Например, я чувствую, что мне хочется то или иное, но я совер­шенно не понимаю, какое отношение это имеет к свободе воли. Я чув­ствую, что хочу закурить трубку, и закуриваю ее. Но каким образом я могу связать это действие с идеей свободы? Что кроется за актом же­лания закурить трубку? Другой акт желания? Шопенгауэр как-то ска­зал: “Человек может делать то, что хочет, но не может хотеть по свое­му желанию”» ²².

Аналогичные мысли Эйнштейн высказывал, говоря о Спинозе²³, бли­зостью которым он неоднократно подчеркивал.

¹⁹ Эйнштейновский сб. 1972, с. 37.
²⁰ Бор Н. Избр. науч. тр. М., 1971, т. 2, с. 419.
²¹ Эйнштейн А. Собр. науч. тр., т. 4, с. 128.
²² Там же, с. 156.
²³ Там же, с. 254, 552.

Пронизывающая все эти высказывания Эйнштейна идея строгой при­чинности не только подтверждает указанную характерную черту его этики, но и ставит сразу несколько проблем. Конечно, на вопрос «Как сформировались такие этические представления?» нельзя ответить лишь указанием на то, что они формировались в годы безусловного гос­подства детерминизма классической физики, так как Борн и Бор — поч­ти ровесники Эйнштейна. Кроме того, в объяснении нуждается и своеоб­разная дополнительность этики самого Эйнштейна: абсолютный детер­минизм «в теории» и активность, признание ответственности людей за их поступки (а вовсе не фатализм) «на практике». Подобная дополни­тельность была присуща также этике Спинозы²⁴, с которым Эйнштейна вообще связывало многое. Столетия, разделяющие их, оставили неиз­менными только немногие внешние обстоятельства их биографий (в ча­стности, глубокую раннюю религиозность и самостоятельный и реши­тельный отказ от «общепринятых» форм религии), и это облегчает вы­яснение условий формирования их этических представлений, в чем-то сходных между собой.

²⁴ См.: Коников И. А. Материализм Спинозы. М., 1971, с. 159—193.

 

Этические аргументы в дискуссии о квантовой механике

Является ли этический, «ненаучный» компонент дискуссии о кванто­вой теории лишь «издержками» производства физических идей, сово­купностью метафор, приобретающих смысл только после их перевода на язык физики? Нет, по-видимому, это — существенная часть дискус­сии, главные участники которой (Эйнштейн, Борн и Бор)—не просто выдающиеся физики, а мыслители, в гармоничной структуре личностей которых существенное место занимает «ненаучный», в частности этиче­ский компонент. Об этом говорит и применение ими «ненаучных» аргу­ментов в научной дискуссии.

Чтобы оценить важную роль «ненаучного» фактора для психологии научного творчества (особенно в случаях революционных изменений в научной картине мира), следует учитывать, что этические представле­ния формируются в относительно раннем возрасте, являются недоста­точно определенными и связаны со всей «вненаучной» сферой человека. Поэтому этический компонент должен быть более «косным», чем науч­ный, хотя он также важен для цельных личностей (какими были Эйн­штейн, Бор, Борн), убежденных в единстве мира. (При этом, конечно, связь между различными компонентами личности — в частности, между этическим и научным — имеет опосредованный характер.)

Подтверждение этому можно видеть также в том, что Эйнштейн го­ворит о своем неприятии статистического основания физики на основе «чутья», «инстинкта»; он подчеркивает, что у него нет логических аргу­ментов, что ему трудно поверить в это и т. п. А что же это такое — не­логичное, инстинктивное, не основанное на научных аргументах? Что остается, если из структуры личности «вычесть» логику, рациональное, науку?

Может ли нечто ненаучное быть мотивом, стимулом (или помехой!) научного творчества? На этот вопрос Эйнштейн отвечает утвердитель­но: «Особенно важным я считаю совместное использование самых раз­нообразных способов постижения истины. Под этим я понимаю, что наши моральные наклонности и вкусы, наше чувство прекрасного и ре­лигиозные инстинкты вносят свой вклад, помогая нашей мыслительной способности прийти к ее наивысшим достижениям»²⁵.

²⁵ Эйнштейн А. Собр. науч. тр. т. 4, с. 166.

Разумеется, предложенная гипотеза (в соответствии с которой Эйн­штейн не принял новый научный — квантово-теоретический — идеал, так как был «обременен» детерминистскими этическими представле­ниями) не означает, что ученому «вредно» быть сложной личностью. Ведь, кроме восприимчивости к новым идеям, в еще большей степени ученого характеризует способность самому создавать таковые, а для этого как раз очень важна «сложность» его личности, насыщенность ее эмоциональной сферы, богатство ассоциативности мышления. А плодо­творность сочетания этих столь разнородных компонент в личности Эйн­штейна, проявившаяся в его гениальных открытиях, общеизвестна.

Этический компонент в дискуссии о квантовой механике дает воз­можность «заглянуть» в творческие лаборатории великих ученых и уви­деть, что в этих лабораториях «работают» не только Опыт, Математика, Фантазия, Здравый смысл, странные субъекты Случай и Везение, но также и Этика, Справедливость, Совесть и т. д.

Чтобы сделать великое, «нелогичное» открытие, необходимо напря­жение всех сил; решающей может оказаться поддержка и творческие импульсы со стороны этики и других «ненаучных» компонентов лично­сти. Именно такая поддержка может противостоять научной логике, еще не перестроенной в соответствии с самой «нелогичной» идеей в те­чение времени, необходимого для такой перестройки.

Это дает основание считать существенной роль «ненаучных» компо­нентов личностей великих ученых, особенно в периоды революционных изменений в концептуальном и методологическом аппарате науки.