Вернер карл гейзенберг

(1901 – 1976)

Немецкий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1932 г.), один из создателей квантовой механики, сформулировал соотношение неопределенностей, ограничивающее применение к микрообъектам классических представлений и понятий. Автор работ по структуре атомного ядра, по релятивистской квантовой механике и единой теории поля, магнетизму, теории элементарных частиц, один из авторов протонно-нейтронной модели ядра; автор большого количества работ по проблемам философии и методологии науки.

174. «Для вывода математической схемы квантовой теории (это относится как к корпускулярному, так и к волновому представлению) мы имеем в распоряжении два источника: эмпирические факты и принцип соответствия. Боровский принцип соответствия в своей наиболее общей формулировке гласит, что между квантовой теорией и соответствующей данной примененной картине классической теорией существует качественная аналогия, которая может быть проведена до деталей. Эта аналогия не только дает указания для нахождения формальных законов, ее особенное значение заключается главным образом в том, что она одновременно дает и физическую интерпретацию найденных законов». – Цит. по: [ 130, 247].

175. «…в науке всегда можно в конце концов решить, что правильно и что ложно; она имеет дело не с верой, мировоззрением или гипотезой, но в конечном счете с теми или иными определенными утверждениями, из которых одни правильны, другие неправильны, причем вопрос о том, что правильно и что неправильно, решают не вера, не происхождение, не расовая принадлежность, а сама природа…». [ 39, 25].

176. «Конечно, в науке также бывают ошибки, и может потребоваться много времени, чтобы обнаружить их и исправить. Но мы можем быть совершенно уверены, что в конце концов будет твердо установлено, что правильно и что ложно. Это решение не будет зависеть от веры, расы или национальности ученого: оно будет определяться высшей силой и будет принято всеми людьми и на все времена… Здесь имеется не зависящая от наших желаний высшая сила, которая решает и судит окончательно». [ 39, 32)].

177. «…необходимо подчеркнуть, что наука представляет собой только незначительную частицу общественной жизни и что только небольшая группа людей в каждой стране действительно занята наукой. Политику же определяют более значительные силы: движение широких масс народа, их экономическое положение, борьба за власть небольших привилегированных групп, поддерживаемых традиций… Влияние науки на политику всегда было незначительно, и этот факт сам по себе вполне понятен. Однако он часто ставит ученого в такое положение, которое в известном смысле более трудно, чем положение любой другой группы людей. Наука благодаря своим практическим результатам оказывает очень большое влияние на жизнь народа. Благосостояние народа и политическая власть зависят от состояния науки, и ученый не может игнорировать эти практические результаты, даже если его собственные интересы в науке проистекают из другого, так сказать более возвышенного, источника. Таким образом, действия отдельного ученого часто оказывают гораздо большее влияние, чем ему хотелось бы, и он нередко вынужден решать в соответствии со своей совестью, что считать хорошим и что плохим…

Создается впечатление, что наука, так сказать, широким фронтом подходит к той области и границе, в которой жизнь и смерть всего человечества самым ужасным образом могут оказаться в зависимости от небольшой группы людей…Задача науки состоит, пожалуй, как раз в том, чтобы пробудить в людях чувство того, насколько опасным стал этот мир, как важно, чтобы все люди, независимо от их национальности и идеологии, объединились для отражения этой опасности…

Однако каждый отдельный ученый стоит перед горькой необходимостью решить наедине со своей совестью, что хорошо – вернее даже – что менее вредно. Мы не можем игнорировать тот факт, что большие массы народа, а также те власть имущие, кто ими управляет, часто поступают неразумно, находясь под влиянием слепого предубеждения. Кто сообщает им научные знания, тот легко может попасть в положение, которое Шиллер выразил в следующих словах: «Горе тем, кто дарит небесный факел вечно слепым; он им не светит, но может только сжечь и испепелить города и страны». [ 39, 27 – 30].

178. «…вся сила нашей западной культуры проистекает и всегда проистекала из тесной связи практической деятельности с постановкой принципиальных проблем. Другие народы и культуры были столь же искушенными в практической деятельности, как и греки, но что с самого начала отличало греческое мышление от мышления других народов – это способность обращать всякую проблему в принципиальную и тем самым занимать такую позицию, с точки зрения которой можно было бы упорядочить пестрое многообразие эмпирии и сделать его доступным человеческому разумению. Связь практической деятельности с постановкой принципиальных проблем – основное, что отличало греческую культуру, а когда Запад вступил в эпоху Ренессанса, эта связь оказалась в центре нашей исторической жизни и создала современное естествознание и технику». [ 39, 35].

179. «…многие естественно-научные дисциплины в своих основаниях тесно связаны с атомной физикой и, следовательно, приводят в конечном счете к тем же принципиальным проблемам, что и сама атомная физика. Химия возводит свое здание на фундаменте атомной физики, астрономия теснейшим образом связана с ней, без атомной физики в ней едва ли возможен какой бы то ни было прогресс, и даже в биологии уже перебрасываются мосты к атомной физике. В последние десятилетия в гораздо большей степени, чем раньше, стали заметны связи между различными естественными науками. Повсюду распознают признаки их общего истока, а этот общий исток кроется в конечном счете в античном мышлении.

…Западноевропейская культура начинается там, где возникает тесная связь между постановкой принципиальных проблем и практической деятельностью. Это было осуществлено греками. Вся сила нашей культуры и поныне покоится на этой связи. Еще и сегодня почти все наши достижения исходят из нее, и в этом смысле выступать за гуманитарное образование – значит просто выступать за Запад, за его культурообразующую силу». [ 39, 42].

180. «… образование – это то, что остается, когда забыли все, чему учились. Образование, если угодно, – это яркое сияние, окутывающее в нашей памяти школьные годы и озаряющее всю нашу последующую жизнь. Это не только блеск юности, естественно присущий тем временам, но и свет, исходящий от занятия чем-то значительным». [ 39, 43].

181. «… в физике элементарных частиц тоже существует необходимость отойти от некоторых фундаментальных понятий прежней физики. Как в теории относительности пришлось пожертвовать старым понятием одновременности, а в квантовой механике – понятием электронных орбит, так в физике частиц надо пожертвовать понятием деления или понятием «состоит из». История физики в нашем веке учит, что отказ от прежних понятий дается с гораздо большим трудом, чем усвоение новых понятий». [ 39, 77].

182. «История физики – не просто накопление экспериментальных открытий и наблюдений, к которым подстраивается их математическое описание; это также и история понятий. Первая предпосылка познания явлений природы – введение адекватных понятий; лишь с помощью верных понятий мы в состоянии по-настоящему знать, что мы наблюдаем. При освоении новой области очень часто требуются новые понятия, и обычно эти новые понятия появляются на свет в довольно непроясненной и неразработанной форме. Со временем они модифицируются, иногда почти совершенно вытесняются и заменяются лучшими понятиями, которые рано или поздно достигают ясности и строгой определенности». [ 39, 91].

183. «Когда же стало известно, что при высокоэнергетических столкновениях можно получить произвольное число частиц при том единственном условии, чтобы начальная симметрия была идентична конечной симметрии, то пришлось допустить, что каждая частица есть, по существу, сложная система, коль скоро можно, не отступая от истины, считать любую частицу виртуально состоящей из произвольного числа других частиц … Одним из сенсационных последствий открытия Дирака (античастиц – прим. cост.) явилось, таким образом, полное крушение старого понятия элементарной частицы. Элементарная частица оказалась уже не элементарной. Это фактически сложная система, точнее, сложная система многих тел, и она обнаруживает в себе все те структурные взаимосвязи, какие характерны для молекулы или любого другого объекта подобного рода».[ 39, 103].

184. «После отказа от старого понятия элементарной частицы объекты, раньше называвшиеся элементарными частицами, должны сегодня рассматриваться как сложные многоэлементные системы, и рано или поздно мы будем рассчитывать их с помощью основополагающего закона природы, так же как мы рассчитываем стационарные состояния сложных молекул по законам квантовой или волновой механики. Мы узнали, что энергия становится материей, принимая форму элементарных частиц. Состояния, носившие названия элементарных частиц, так же сложны, как состояния атомов и молекул. Или – в парадоксальной формулировке – каждая частица состоит из всех остальных частиц. Поэтому мы не можем надеяться, что физика элементарных частиц когда-либо сможет стать проще, чем квантовая химия. Это важная деталь, потому что еще и поныне многие физики надеются, что нам удастся в один прекрасный день отыскать какой-то очень простой путь к физике элементарных частиц – как в старые времена водородного спектра. На мой взгляд, это невозможно».

[ 39, 104 – 105].

185. «Спрашивается, чем же тогда заменить понятие фундаментальной частицы. Полагаю, что нам следовало бы заменить его понятием фундаментальной симметрии. Фундаментальными симметриями определяется основополагающий закон, обусловливающий спектр элементарных частиц… Тщательный анализ наблюдений дает мне основание заключить, что, помимо Лоренцовой группы, подлинными симметриями являются также SU₂, принцип масштабной инвариантности и дискретные преобразования Р.С.Т.; но я не стал бы причислять к фундаментальным симметриям SU₃ или более высокие симметрии этого рода, поскольку они могут возникать благодаря динамике системы в качестве приближенных симметрий.

Но это опять же вопрос, который должны решать экспериментаторы. Я хотел единственно сказать, что нам следовало бы отыскивать не фундаментальные частицы, а фундаментальные симметрии. И если мы действительно совершим этот переворот в понятиях, подготовленный Дираком и его открытием антиматерии, то, думаю, нам уже не понадобится еще одной научной революции, чтобы понять элементарные – или, вернее, «неэлементарные» - частицы. Мы должны сначала научиться обращению с этим новым и, к сожалению, очень абстрактным понятием – «фундаментальные симметрии»; но это дело наживное». [ 39, 106].

186. «Мы знаем: нашим чувствам открывается многообразный, постоянно изменяющийся мир явлений. Тем не менее, мы уверены, что должна существовать по меньшей мере возможность каким-то образом свести его к единому принципу. Пытаясь понять явления, мы замечаем, что всякое понимание начинается с восприятия их сходных черт и закономерных связей. Отдельные закономерности познаются затем как особые случаи того, что является общим для различных явлений и что может быть поэтому названо основополагающим принципом. Таким образом, всякое стремление понять изменчивое многообразие явлений с необходимостью приводит к поискам основополагающего принципа». [ 39, 108].

187. «…атомистическая гипотеза делает большой шаг в нужном направлении. Все многообразие различных явлений, множество наблюдаемых свойств материального мира можно свести к положению и движению атомов. Атомы не обладают такими свойствами, как запах или вкус. Эти свойства возникают как косвенные следствия положения и движения атомов». [ 39, 111].

188. «Математически сформулированные законы квантовой механики ясно показывают, что наши обычные наглядные понятия оказываются бессмысленными при описании мельчайших частиц. Все слова или понятия, с помощью которых мы описываем обыкновенные физические объекты, как, например, положение, скорость, цвет, величина и т.д., становятся неопределенными и проблематичными, как только мы пытаемся отнести их к мельчайшим частицам… Важно только подчеркнуть, что обычный язык не позволяет однозначно описать поведение мельчайших единиц материи, тогда как математический язык способен недвусмысленно выполнить это». [ 39, 116 – 117].

189. «…при описании процесса столкновения лучше говорить не о расщеплении сталкивающихся частиц, а о возникновении новых частиц из энергии столкновения, что находится в согласии с законами теории относительности. Можно сказать и так: первосубстанция «энергия», когда ей случается быть в форме элементарных частиц, становится «материей». Таким образом, новые эксперименты научили нас тому, что два, по видимости противоречащих друг другу, утверждения: «материя бесконечно делима» и «существуют мельчайшие единицы материи» - можно совместить, не впадая в логическое противоречие. Этот поразительный результат еще раз подчеркивает тот факт, что нашими обычными понятиями не удается однозначно описать мельчайшие единицы». [ 39, 117].

190. «Мельчайшие единицы материи в самом деле не физические объекты в обычном смысле слова, они суть формы, структуры или идеи в смысле Платона, о которых можно говорить однозначно только на языке математики. И Демокрит, и Платон надеялись с помощью мельчайших единиц материи приблизиться к «единому», к объединяющему принципу, которому подчиняется течение мировых событий. Платон был убежден, что такой принцип можно выразить и понять только в математической форме. Центральная проблема современной теоретической физики состоит в математической формулировке закона природы, определяющего поведение элементарных частиц. Экспериментальная ситуация заставляет сделать вывод, что удовлетворительная теория элементарных частиц должна быть одновременно и общей теорией физики, а стало быть, и всего относящегося к физике.

Таким путем можно было бы выполнить программу, выдвинутую в новейшее время впервые Эйнштейном: можно было бы сформулировать единую теорию материи, – что значит квантовую теорию материи, – которая служила бы общим основанием всей физики. Пока же мы еще не знаем, достаточно ли для выражения этого объединяющего принципа тех математических форм, которые уже были предложены, или же их потребуется заменить еще более абстрактными формами. Но того знания об элементарных частицах, которым мы располагаем уже сегодня, безусловно, достаточно, чтобы сказать, каким должно быть главное содержание этого закона. Суть его должна состоять в описании небольшого числа фундаментальных свойств симметрии природы, эмпирически найденных несколько десятилетий назад, и, помимо свойств симметрии, закон этот должен заключать в себе принцип причинности, интерпретированный в смысле теории относительности. Важнейшими свойствами симметрии являются так называемая Лоренцова группа специальной теории относительности, содержащая важнейшие утверждения относительно пространства и времени, и так называемая изоспиновая группа, которая связана с электрическим зарядом элементарных частиц…

Эта ситуация сразу же напоминает нам симметричные тела, введенные Платоном для изображения основополагающих структур материи. Платоновские симметрии еще не были правильными, но Платон был прав, когда верил, что в средоточии природы, где речь идет о мельчайших единицах материи, мы находим в конечном счете математические симметрии. Невероятным достижением было уже то, что античные философы поставили верные вопросы. Нельзя было ожидать, что при полном отсутствии эмпирических знаний они смогут найти также и ответы, верные вплоть до деталей». [ 39, 118 – 119].

191. «В современной науке отличие между требованием полной ясности и неизбежной недостаточностью существующих понятий особенно разительно. В атомной физике мы используем весьма развитой математический язык, удовлетворяющий всем требованиям ясности и точности. Вместе с тем мы знаем, что ни на одном обычном языке не можем однозначно описать атомные явления, например, мы не можем однозначно говорить о поведении электрона в атоме. Было бы, однако, слишком преждевременным требовать, чтобы во избежание трудностей мы ограничились математическим языком. Это не выход, так как мы не знаем, насколько математический язык применим к явлениям. Наука тоже вынуждена в конце концов положиться на естественный язык. Ибо это единственный язык, способный дать нам уверенность, что мы действительно постигаем явления…

Эта необходимость все время переходить с одного языка на другой и обратно является, к несчастью, постоянным источником недоразумений, так как зачастую одни и те же слова применяются в обоих языках. Трудности этой избежать нельзя. Впрочем, было бы полезно постоянно помнить о том, что современная наука должна использовать оба языка, что одно и то же слово на обоих языках может иметь весьма различные значения, что по отношению к ним применяются разные критерии истинности и что поэтому не следует спешить с выводом о противоречиях». [ 39, 121 – 122].

192. «…в экспериментах, проведенных в последние годы, выяснилось, что элементарные частицы могут превращаться друг в друга при соударении с затратой больших энергий. Когда встречаются две элементарные частицы с большой кинетической энергией, при их соударении возникают новые элементарные частицы – исходные частицы и их энергия превращаются в новую материю. Это обстоятельство можно проще всего описать, если мы скажем, что все частицы в принципе состоят из одного вещества, представляя собой лишь разные стационарные состояния одной и той же материи… Существует одна-единственная материя, но она может находиться в различных дискретных состояниях. Одни из этих состояний стабильны – это протоны, нейтроны и электроны; множество же других нестабильны». [ 39, 131].

193. «…в предельно малых пространственно-временных областях, порядок величины которых тот же, что и у элементарных частиц, пространство и время странным образом исчезают, а именно: для столь малых времен уже нельзя правильно определить сами понятия «раньше» и «позже». Разумеется, пространственно-временная структура в целом нисколько не меняется, однако приходится считаться с возможностью, что в экспериментах с процессами, протекающими в крайне малых пространственно-временных областях, обнаружится, что некоторые из них протекают в направлении времени, как бы обратным тому, которое соответствует их каузальной последовательности». [ 39, 133].

194. «…понятия «делится» и «состоит из» имеют ограниченную область применения. Как в теории относительности понятие «одновременно» или в квантовой механике понятия «положение» и «скорость» применяются лишь с характерными ограничениями, утрачивая свой смысл при некритическом употреблении не в том контексте, точно так же и понятия «деление» и «состав» имеют конкретный смысл только в строго определенных ситуациях. Лишь когда элементарная частица распадается вследствие воздействия на нее малых энергий на две или более части, масса покоя которых в сравнении с этими малыми энергиями очень велика, мы имеем право говорить, что данная элементарная частица состоит из этих частей, может распадаться на них. Во всех остальных случаях слова «делится» или «состоит из» не имеют четкого смысла. При столкновении двух частиц высоких энергий происходит, по сути дела, создание новых частиц из кинетической энергии. Энергия становится материей, принимая форму элементарной частицы…Частицы суть стационарные состояния физической системы «материя»». [ 39, 152].

195. «…различные частицы суть лишь различные состояния системы «материя». Их характеристиками служат квантовые числа, или, если угодно, параметры преобразований, соответствующих фундаментальным группам. Теоретическое понимание физики элементарных частиц может означать только одно; понимание спектра частиц…

Первое условие для понимания спектра частиц есть точная математическая формулировка динамики материи. Само собой ясно, что слово «частица» не может встретиться в такой формулировке. В самом деле, частица получает свое определение лишь позднее, при сочетании динамики материальной системы с граничными условиями; частицы – вторичные структуры. В нашем уголке Вселенной спектр частиц может оказаться совершенно иным, чем в недрах какой-нибудь очень плотной нейтронной звезды, поскольку граничные условия там и здесь вряд ли одинаковы». [ 39, 159-160].

196. «Под завершенной теорией мы понимаем систему аксиом, определений и законов, с помощью которых становится возможным правильно и непротиворечиво описать, т.е. представить в математической форме, большой круг феноменов. Слово «непротиворечиво» относится здесь к математической связности и замкнутости выстраиваемого из основных допущений формализма, слово «правильно» - к эмпирии; оно означает, что прогнозы, вытекающие из математического формализма, должны подтверждаться экспериментами. В этом смысле ньютоновская механика, например, ─ прототип завершенной теории. Другие, более поздние примеры: статистическая теория теплоты – прежде всего в том виде, какой ей придал Гиббс, ─ специальная теория относительности (включая электродинамику) и, наконец, квантовая и волновая механика, особенно ее математическая аксиоматизация, осуществленная Нейманом. Каждая из этих теорий обладает ограниченной областью применения, в существенных чертах своих очерченной уже понятийной структурой теории. Вне этой области теория неспособна отражать явления, потому что ее понятия уже не охватывают происходящих там природных процессов…

… Если мы слышим, что квантовую механику можно считать усовершенствованием ньютоновской механики, то следует заявить, что речь тут идет не о второстепенном усовершенствовании, но о радикальной перестройке понятийных оснований…

… Второй, пожалуй еще более сильный, аргумент в пользу окончательности завершенной теории – ее компактность и многократное экспериментальное подтверждение. Из относительно немногочисленных и простых основополагающих допущений получается бесконечное множество решений, среди которых выбирается какое-то одно в зависимости от внешних условий изучаемого природного процесса. До сих пор теория подтверждалась экспериментами в каждом отдельном случае, причем было проведено уже очень много экспериментов…

… Решение о правильности теории оказывается, таким образом, длительным историческим процессом, за которым стоит не доказательность цепочки математических выводов, а убедительность исторического факта. Завершенная теория так или иначе ведь никогда не является точным отображением природы в соответствующей области, она есть некая идеализация опыта, осуществляемая с помощью понятийных оснований теории и обеспечивающая определенный успех.

Вышеупомянутая компактность теории и осуществляемая с ее помощью идеализация действительности могут быть истолкованы в том смысле, что убедительная сила теории в конечном счете определяется ее простотой и красотой. Однако не следует переоценивать влияние эстетического критерия. Ибо в существующих завершенных теориях, если присмотреться, просты лишь понятийные основания, но не математическая структура». [ 39, 184-186].

197. «Работающий в науке человек знакомится на протяжении своей жизни с новыми явлениями или с новыми интерпретациями явлений, а может быть, даже и сам находит их. К этому привыкаешь, и ученый всегда готов наполнить свою мысль новым содержанием. Для него, стало быть, вовсе не характерно консервативное – в обычном смысле слова – стремление держаться только издавна привычных образцов. Поэтому прогресс в науке обходится, как правило, без сопротивления и пререканий. Дело, однако, оборачивается иначе, когда новая группа явлений заставляет произвести изменения в структуре мышления. Здесь даже наиболее выдающиеся физики испытывают величайшие затруднения, ибо требование изменить структуру мышления вызывает такое ощущение, будто почва уходит из под ног. Ученый, которому усвоенная с юности структура мышления позволяла затем на протяжении ряда лет добиваться в своей науке немалых успехов, просто не может перестроить свое мышление на основании нескольких новых экспериментов. Изменение сознания, открывающее путь к новому образу мышления, может произойти в лучшем случае после многолетнего продумывания новой ситуации. Мне представляется, что серьезность возникающих здесь трудностей невозможно переоценить. Напротив, когда ощутишь всю глубину отчаяния, с которым умные и доброжелательные люди науки реагируют на требование изменить структуру мышления, приходится, собственно, только удивляться тому, что революции в науке вообще оказались возможны». [ 39, 197].

198. «… что такое абстракция и какую роль она играет в понятийном мышлении? Ответ можно сформулировать примерно так: абстракция означает возможность рассмотреть предмет или группу предметов под одним углом зрения, отвлекаясь от всех других свойств рассматриваемого предмета. Сущность абстракции составляет выделение одной особенности и противопоставление ее как особо важной всем прочим. Легко убедиться, что образование понятий происходит в ходе формирования такого рода абстракции, ибо оно предполагает способность распознавать сходство. Поскольку в наблюдаемых явлениях практически никогда не встречается полной тождественности, сходство возникает только в процессе абстрагирования, когда выделяется какая-то одна особенность и устраняются все другие. Чтобы быть в состоянии сформировать, скажем, понятие «дерево», нужно сначала сообразить, что у березы и ели имеются некие общие черты, которые можно выделить посредством абстрагирования и представить обособленно». [ 39, 242].

199. «Понятия, первоначально полученные путем абстрагирования от конкретного опыта, обретают собственную жизнь. Они оказываются более содержательными и продуктивными, чем можно было ожидать поначалу. В последующем развитии они обнаруживают собственные конструктивные возможности: они способствуют построению новых форм и понятий, позволяют установить связи между ними и могут быть в известных пределах применимы в наших попытках понять мир явлений». [ 39, 243].

200. «Современная наука пронизана глубоким смысловым единством, оно возникло непроизвольно в результате того, что люди не прекращали задавать вопросы; и это непрекращающееся вопрошание есть та форма, в которой человек определяет свои отношения с окружающим миром, чтобы познать единство его строения и жить в нем». [ 39, 257].

201. «Математика – это форма, в которой мы выражаем наше понимание природы, но не содержание. Когда в современной науке переоценивают формальный элемент, совершают ошибку, и притом очень важную…».

[ 39, 262].

202. «Научные результаты, особенно первооткрывательские, редко имеют с самого начала окончательную форму; решающее суждение о них обычно бывает возможным вынести лишь через несколько десятилетий проверок и уточнений». [ 39, 337].

203. «Правота подтвердившихся естественнонаучных выводов не может быть в разумной мере поставлена под сомнение религиозной мыслью…». [ 39, 341].

204. «Проблеск прекрасного в точном естествознании позволяет распознать великую взаимосвязь явлений еще до детального понимания, до того, как она может быть рационально доказана».

205. «Ньютон связал основные понятия посредством ряда аксиом, поддававшихся непосредственному переводу на язык математики, и таким образом впервые создал возможность отобразить в математическом формализме бесконечное множество явлений. Отдельные сложные процессы могли быть таким путем поняты и «объяснены» как следствие основных законов. Даже если сам процесс еще не наблюдался, его исход можно было «предсказать», зная начальные условия и физические законы».

206. «Современные теории возникли не из революционных идей, которые, так сказать, введены в точную науку извне; напротив, в большей своей части к ним пришли в результате попыток последовательно и до конца осуществить программу классической физики; следовательно, они порождены самой ее природой. Поэтому начало современной физики в этом отношении нельзя сравнивать с великими переворотами в прежнее время вроде открытий, сделанных Коперником. Идеи Коперника были в значительно большей мере привнесены извне в круг идей естествознания того времени и поэтому привели к гораздо более существенным изменениям в науке, чем основные воззрения современной физики в настоящее время». [ 40, 5].

207. «В квантовой теории … отступление от основных принципов классического описания природы произошло не в результате внезапного внедрения в нашу науку новых идей, чуждых предшествовавшей физике. Напротив, наука была вынуждена постепенно, шаг за шагом, отказываться от отдельных положений классической физики в результате серии замечательных экспериментальных открытий. … Таким образом, мы опять обнаруживаем, что начало новой теории связано с внутренними противоречиями, возникшими в классической физике при попытке последней последовательно истолковать некоторые эксперименты на основе своих принципов». [ 40, 6-7].

208. «Оказывается, в наших исследованиях атомных процессов неизбежно существует своеобразное раздвоение. С одной стороны, вопросы, с которыми мы обращаемся к природе посредством экспериментов, всегда формулируются в ясных понятиях классической физики, в особенности в понятиях пространства и времени, поскольку наш язык приспособлен к передаче только обыденного нашего окружения (при его помощи мы могли бы, например, описать устройство измерительных приборов) и поскольку опыты мы не можем провести иначе, как только во времени и пространстве. С другой стороны, математические выражения, пригодные для изображения экспериментальных результатов, представляют собой волновые функции в многомерных конфигурационных пространствах, не допускающих какой-либо простой наглядной интерпретации. Из этого раздвоения возникает необходимость при описании атомных процессов проводить резкое различие между измерительными приборами наблюдателя, описываемыми в классических понятиях, и наблюдаемыми объектами, поведение которых представляется волновыми функциями». [ 40, 7-8].

209. «Естествознание имеет две задачи: подойти к пониманию природы, создав тем самым возможность поставить ее на службу человеку, и определить место человека в природе путем действительного проникновения в ее внутренние отношения». [ 40, 11].

210. «Само собой разумеется, что экспериментальные исследования образуют во всех областях необходимую предпосылку для теоретического объяснения и что принципиальный шаг делается только под давлением экспериментальных результатов, а не вследствие спекуляций. Однако направление экспериментальной работы должно определяться все же теорией». [ 40, 12].

211. «Задача чистого естествознания всегда состоит в том, чтобы подготовить почву для развития техники. Так как эта почва истощается довольно быстро, то важно, чтобы она непрерывно обновлялась; для этой цели служит теоретическое исследование. Взаимодействие между развитием техники и науки основано, в конечном счете, на том факте, что они проистекают из одного и того же духовного источника. Пренебрежение чистой наукой явилось бы симптомом истощения сил, которые обусловливают как развитие техники, так и науки». [ 40, 12-13].

212. «… научное мировоззрение XIX в. было рационалистическим, так как его основа – классическая физика – была выведена из небольшого числа аксиом, поддающихся рациональному анализу, и так как оно основывалось на вере в возможность рационального анализа всей действительности. Необходимо, однако, подчеркнуть, что надежда понять бесконечное многообразие мира на основании знания его небольшой части никогда не может быть рационально обоснована. В настоящее время изменения в основных естественно-научных положениях, произведенные таким удивительным образом под влиянием изучения атомных явлений, оставили классическую физику нетронутой. Но эти изменения показали, что научные системы, вроде классической механики или других разделов классической физики, только тогда могут считаться правильными, если они полностью внутренне замкнуты. Эти изменения показали также, что распространение научных исследований на новые области опыта не означает применения известных ранее законов к новым объектам. … Классическая физика может быть применена только там, где приложимы ее понятия, образующие ее основу». [ 40, 15-16].

213. «На здание точных естественных наук едва ли можно смотреть как на связное единое целое, на что раньше наивно надеялись. Простое следование предписанному маршруту от какой-либо данной точки не приведет нас во все другие точки этого здания. Это объясняется тем, что здание состоит из отдельных специфических частей; и хотя каждая из последних связана с другими посредством многих переходов и может окружать другие части или быть окруженной ими, тем не менее она представляет замкнутое в себе, обособленное единство. Переход от одной уже законченной части к другой только что открытой или вновь возникшей всякий раз требует новых умственных усилий, которые должны быть направлены уже не на простое естественное развитие имеющихся представлений». [ 40, 18].

214. «С обычной точки зрения, развитие науки о природе рассматривается как цепь блестящих и удивительных открытий, внутреннюю связь которых человеческий разум может понять при помощи математики. Вследствие этого мне кажется важным подчеркнуть другую, менее заметную тенденцию в естествознании, мимо которой не может пройти внимательный исследователь истории развития науки и которая, так сказать, ответственна за внутреннее равновесие нашей науки. Эта тенденция состоит в том, что почти каждый новый шаг в развитии естествознания достигается ценой отказа от чего-либо предшествующего; почти для всякого нового познания необходимо пожертвовать вопросами, представлениями и понятиями, которые до этого считались важными и существенными». [ 40, 20].

215. «Чем больше областей открывается физикой, химией и астрономией, тем прочнее мы приобретаем привычку заменять выражение «объяснение природы» более скромным выражением – «описание природы», стремясь тем самым подчеркнуть, что этот прогресс относится не к непосредственному знанию, а к аналитическому объяснению. С каждым великим открытием – и это особенно хорошо можно видеть в современной физике – уменьшаются претензии естествоиспытателей на понимание мира в первоначальном смысле этого слова». [ 40, 27].

216. «Сам выбор того или иного типа объяснения природы как удовлетворительного и достаточного, должен быть, в конечном счете, оставлен на совести отдельной личности или эпохи. Однако на одно обстоятельство современное естествознание может во всяком случае претендовать с полным правом: оно создало в процессе своего развития новые формы мышления и открыло новые горизонты, которые не могла бы открыть никакая другая наука и которые будут важным вспомогательным средством во всех областях духовной деятельности. Далее, современная физика дает для других наук очень важный пример того, насколько широкое применение могут получать новейшие основные положения нашего абстрактного мышления без малейшего ущерба для его ясности и точности». [ 40, 33].

217. «Таким образом, для науки, кажется, возможен только один путь развития: для описания опытов использовать сначала существующие понятия; ревизовать же их лишь тогда, когда к этому вынуждают результаты опытов». [ 40, 37].

218. «… хотя законы классической физики кажутся с точки зрения современной физики только предельными случаями более обобщенных и абстрактных взаимосвязей, все же соответствующие этим законам классические понятия остаются неотъемлемой частью естественно-научного языка, без которой невозможно даже и говорить о научных результатах». [ 40, 39].

219. «…вера в простую математическую сущность всех закономерных взаимосвязей природы (в том числе и тех, о которых мы еще не подозреваем) настолько жива также и в современной науке, что математическая простота считается высшим эвристическим принципом при отыскании законов природы в открывающейся благодаря новым экспериментам области. В новой области опыта внутренние взаимосвязи впервые становятся понятными лишь тогда, когда удается математически просто сформулировать господствующие в данной области законы». [ 40, 53].

220. «Никто, надо полагать, не станет сомневаться в том, что научная теория всегда преследует определенную цель и что ее единственная задача состоит в том, чтобы достичь этой цели. Но каждая научная теория возникает на некоторых мыслительных предпосылках, содержащих в себе в той или иной форме представление о возможном применении ее в будущем. Эти предпосылки нередко бывают обусловлены самим ходом исторического развития соответствующей науки; причем автор теории может и не отдавать себе в них полного отчета». [ 40, 60].

221. «Первоначальная цель естествознания состояла в том, чтобы описывать природу по возможности такой, как она есть, то есть какой она была бы без нашего вмешательства и наших наблюдений. Теперь мы хорошо знаем, что эта цель недостижима. В атомной физике никоим образом нельзя пренебрегать изменениями, привносимыми нами в наблюдаемый объект. Путем выбора того или иного способа наблюдения мы решаем, какие свойства природы определяются и какие стираются в процессе нашего наблюдения. Эта особенность отличает мельчайшие частицы материи от области наших наглядных понятий». [ 40, 68].

222. «С пониманием теоретико-познавательной стороны квантовой механики мы изменяем и наше отношение к вопросу о том, какое место в современной естественно-научной картине мира должны занимать те области действительности, которые мы характеризуем словами «сознание» и «дух». Картина мира, какой ее представляла классическая физика, была построена на твердом фундаменте признания объективной реальности изучаемых явлений, существующих во времени и пространстве и протекающих в соответствии с законами природы, совершенно независимо от духовных явлений, причем сами законы природы считались связанными только с такими «объективными» процессами. Духовные явления представлялись только некоторым отражением этой объективной реальности в совершенно другой области действительности, отделенной непроходимой пропастью от мира пространственно-временных процессов. Современное естествознание в связи с улучшением техники наблюдения и связанным с этим обогащением положительного знания было вынуждено, наконец, пересмотреть свои теоретико-познавательные основы, и это привело к убеждению, что не может быть дано такой твердой основы для всего познания. Представление об объективном мире, изменяющемся во времени и пространстве, есть не что иное, как идеализация действительности, обусловленная нашим стремлением рассматривать мир по возможности объективно. Уже квантовая теория прибегает к другой идеализации, которая в гораздо меньшей степени отвечает нашему стремлению к объективированию, но взамен этого позволяет охватить полностью также и закономерности химических процессов».

[ 40, 88].

000. «Принцип соответствия представлял собой совершенно необычную в физике формулировку закона, поскольку он не имел никакого количественного выражения и являлся, прежде всего, лишь предписанием того, как путем постоянного сравнения квантовой и классической теории можно вывести количественные суждения об экспериментальных данных. Несмотря на это, принцип соответствия больше других достижений того времени подготовил почву для действительного понимания квантовой теории, которое при всех внешних успехах теории все еще отсутствовало». [ 40, 110].

000. «Мы должны помнить, что то, что мы наблюдаем, - это не сама природа, а природа, которая выступает в том виде, в каком она выявляется благодаря нашему способу постановки вопросов. Научная работа в физике состоит в том, чтобы ставить вопросы о природе на языке, которым мы пользуемся, и пытаться получить ответ в эксперименте, выполненном с помощью имеющихся у нас в распоряжении средств. При этом вспоминаются слова Бора о квантовой теории: если ищут гармонии в жизни, то никогда нельзя забывать, что в игре жизни мы одновременно и зрители, и участники. Понятно, что в нашем научном отношении к природе наша собственная деятельность становится важной там, где нам приходится иметь дело с областями природы, проникнуть в которые можно только благодаря важнейшим техническим средствам». [ 41, 36-37].

000. «Первичным языком, который вырабатывают в процессе научного уяснения фактов, является в теоретической физике обычно язык математики, а именно ‒ математическая схема, позволяющая физикам предсказывать результаты будущих экспериментов». [ 41, 141-142].

000. «В естествознании основные понятия общих законов должны быть определены с предельной степенью точности, а это возможно только с помощью математической абстракции». [ 41, 144].

223. «В экспериментах с атомными процессами мы имеем дело с вещами и фактами, которые столь же реальны, сколь реальны любые явления повседневной жизни. Но атомы или элементарные частицы реальны не в такой степени. Они образуют скорее мир тенденций или возможностей, чем мир вещей и фактов». [ 41, 158].

224. «Мы не можем интерпретировать процессы в атомной области так же, как процессы большого масштаба. Если же мы продолжаем пользоваться привычными понятиями, то их применимость надо ограничить соотношениями неопределенностей». – Цит. по: [ 77, 108].

224а. «Я, так же, как и вы, считаю, что простота законов природы имеет объективный характер и что речь идет не только об экономии мышления. Если в процессе изучения природы нам удается прийти к математическим формам, обладающим большой простотой и изяществом … формам, не приходящим ранее никому в голову, можно с уверенностью сказать, что они «верны», то есть отражают нечто реально происходящее в природе. Эти формы могут описывать и наше отношение к природе, и содержать в себе определенный элемент экономии мышления. Однако, поскольку эти формы не могут быть выведены чисто логическим путем, нам остается лишь извлекать их из природы. Таким образом, эти формы следует считать не только частью наших представлений о реальности, но и частью самой реальности…

Вы можете обвинить меня в том, что, говоря о простоте и изяществе теории, я прибегаю к эстетическому критерию истины. Должен признаться, что простоту и изящество математической схемы, подсказанной нам природой, я в самом деле считаю весьма убедительным доводом, свидетельствующим о ее правильности. Вам, вероятно, также довелось испытать то близкое к ужасу чувство, которое охватывает при виде внезапно открываемой природой простой и изящной взаимосвязи явлений. Чувство, сопровождающее подобные озарения, полностью отличается от радости, испытываемой от сознания удачно выполненной работы, независимо от того, относится ли она к области физики или нет… Простота математической схемы приводит к важному следствию: она позволяет продумать множество экспериментов, результат которых может быть … заранее предсказан теорией. После того как эксперимент будет проведен и предсказанный … результат подтвердится, можно не сомневаться, что теория в своей области правильно описывает явления природы». ‒ Цит. по: [ 91а, 185-186].

225б. «В поле зрения современной науки, прежде всего – сеть взаимоотношений человека с природой, те связи, в силу которых мы, телесные существа, представляем собой часть природы, зависящую от других ее частей, и в силу которых сама природа оказывается предметом нашей мысли и действия только вместе с самим человеком. Наука уже не занимает позиции только наблюдателя природы, она осознает себя как частный вид взаимодействия человека с природой. Научный метод, сводившийся к изоляции, аналитическому объяснению и упорядочению, натолкнулся на свои границы. Оказалось, что его действие изменяет и преобразует предмет познания, вследствие чего сам метод не может быть отстранен от предмета. В результате естественнонаучная картина мира, по существу, перестает быть только естественной». [ 39 ].

В.Гейзенберг. Шаги за горизонт.

225в. «В истории науки часто оказывалось целесообразным, а порой необходимым введение в язык дополнительных искусственных слов, удобных для обозначения ранее неизвестных объектов или взаимосвязей, и этот искусственный язык, в общем и целом удовлетворительно описывал новооткрытые закономерности природы». – Цит. по [ 148а, 267].