Добронравова І.С.

Філософські засади наукових картин світу: причинність і детермінізм.

Хоча зміна предмета природознавства на постнекласичному етапі його розвитку створила передумови виникнення нового підходу для розгляду проблеми реальності, проблематичними виявились деякі попередні філософські засади природознавства, що були органічно пов'язані з вирішенням проблеми реальності в системі філософських засад класичної науки. Так, виникла проблема універсальності фундаментальних фізичних законів. Тут йдеться не про універсальність законів в розумінні всезагальності закону як необхідності його дії в умовах його застосовності для певної групи явищ, а про всезагальність самої законопідпорядкованості. В онтологічній складовій філософських засад картин світу, що зіставлялись з фізикою буття, універсальність законопідпорядкованості була тісно пов'язана з вихідним розумінням реальності як незмінної субстанції: її існування забезпечувалось неперервністю дії законів, що зберігали факт цього існування, поширюючи його в безконечне минуле і безконечне майбутнє.

Виконанню ролі збереження існування незмінної субстанції цілком відповідала та обставина, що фізика буття мала справу з лінійними законами, інваріантними щодо зміни знаку часового параметра, тобто розглядала як фундаментальні оборотні в часі процеси типу механічних. Дія цих законів відповідала класичному розумінню причинно-наслідкового зв'язку в дусі лапласівського детермінізму.

В лапласівському детермінізмі причина і наслідок можуть бути пов'язані лише необхідним чином, а стан системи визначається однозначно. Таким чином, якби існував всеосяжний розум (демон Лапласа), який був би в змозі абсолютно точно описати наявний стан справ, він міг би, завдяки дії лінійних законів, абсолютно точно знати минуле і майбутнє світу. Але оскільки людина на таке знання неспроможна, доводиться вводити поняття випадковості та ймовірності як міри нашого незнання (як відомо, саме Лаплас започаткував теорію ймовірностей).

“Детерміністські закони фізики, — зазначає І. Пригожин, — які були колись єдиними прийнятними законами, зараз виявляються надмірним спрощенням, майже карикатурою на еволюцію” ¹. Ця сувора оцінка стосується передусім динамічних законів, що виражають необхідність поза її зв'язком з випадковістю, і тому таких, що трактують зміни як передумовлені й зворотні.

Філософська критика лапласівського детермінізму, як правило, спрямована проти загальної концепції механіцизму, історично пов'язаної з класичною механікою. “Дух спрощення, на якому ґрунтується детерміністична концепція,—пише французький філософ Г. Башляр,—пояснює успіх механістичної гіпотези. Науковий детермінізм знаходить свої доводи в практиці зі спрощеними застиглими явищами: тут каузалізм збігається з речовистським підходом”².

Треба сказати, що область дії динамічних законів у фізиці ніяк не обмежується механікою. Класичні термодинаміка та електродинаміка також грунтуються на динамічних закономірностях. Здавалося б, до цих галузей знання, де необхідним чином пов'язані напруженості полів або теплові потоки, незастосовне звинувачення в “речовистському” підході. Крім того, досить давно сформульовані статистичні закономірності, що розкривають більш глибокий рівень сутності відносно цих динамічних законів (статистична механіка, квантова електродинаміка).

Статистичні закономірності в науці відображають зв'язок необхідності з випадковістю: закономірний зв'язок має необхідний характер, але стан фізичної системи виражається певним ймовірнісним розподілом (колом можливостей значень певної величини для множини об'єктів), і в дійсність випадковим чином кожного разу переходить тільки одна з можливостей із кола, заданого необхідністю, тобто необхідність виявляється через випадковість.

Здавалося б, думка про те, що “динамічні закони являють собою перший, більш низький етап у процесі пізнання навколишнього світу: статистичні закони забезпечують більш довершене відображення об'єктивних зв'язків у природі, виражають наступний, більш високий етап пізнання” ³, повинна займати належне місце в методології сучасної фізики. Проте не слід недооцінювати живучість традицій і забобонів у методологічній свідомості вчених. Ореол наукової респектабельності “точних” динамічних законів у єднанні з успіхами концепції елементаризму підтримував ідеал динамічного мікроскопічного опису, який керував умами фізиків і в нашому столітті.

Так, сама статистична трактовка термодинамічних законів на основі кінетичної теорії довго інтерпретувалась як результат наближених ймовірнісних методів, що застосовуються внаслідок нашої нездатності враховувати всі подробиці зіткнень частинок газу. Припускалось, що ці зіткнення можуть бути описані зворотніми динамічними законами. Таким чином, прагнення до наукової точності та об'єктивності, які розумілися механістично, призводило до суб'єктивістської інтерпретації незворотності (яка е, між іншим, невід'ємною рисою нашого життя). Проте послідовних висновків з цих припущень зроблено не було. А вони, між тим, абсурдні, що прекрасно продемонстрував І. Пригожий таким полемічно загостреним питанням: “Якою мірою припустимо вважати, що ми самі є результатом неповноти власного знання, наслідком того, що нашому спостереженню доступні лише макроскопічні стани?” ⁴

Це обмежене розуміння природи та її законів зумовлювало суперечність між гуманізмом і сцієнтизмом в європейській культурі. Засада цієї суперечності — неможливість включити людину, її свободу й діяльність у фізичну картину світу, механістичний характер якої був пом'якшений і затушований, але не знятий некласичною фізикою. Відносячи незвичайні, з точки зору класичної науки, закономірності до мікрооб'єктів, фізика зберегла в респектабельній формі інваріантності рівнянь до зміни знаку часу лапласівський детермінізм.

Перехід до розгляду фізикою та хімією природних об'єктів в їхньому спонтанному становленні (самоорганізації), яке включає, як виявилось, ситуації вибору і, відповідно, незворотність, позбавляє останнього грунту технократичне ставлення до природи як до зовнішнього для людини машиноподібного об'єкта. Небезпека такого ставлення цілком наочна в XX ст. Більш адекватна оцінка природних умов і меж людської діяльності можлива за розширення меж наукової раціональності, достатньої для усвідомлення теоретичного опису нелінійних процесів.

Річ у тому, що доки ситуація в середовищі може бути описана лінійними рівняннями, флуктуації (тобто самочинні відхилення від середніх значень величин, які є рішенням лінійних рівнянь і виразом найбільш ймовірного стану елементів середовища) автоматично згасають за рахунок взаємодії елементів системи. Однак за певного критичного значення керуючого параметра (наприклад, температури), коли інтенсивність взаємодії між елементами системи зростає і середовище стає нелінійним, нелінійні рівняння мають принаймні два рішення (ситуація біфуркації). При цьому флуктуація вже не постає тут відхиленням від середнього значення (його в ситуації біфуркації просто не існує). Флуктуація здійснює випадковий вибір між двома рівно-ймовірними рішеннями.

Саме флуктуація, яка “добирає” одне з рішень рівнянь, можливих за певного критичного значення параметра (умови), може бути зрозумілою як причина, дією якої є утворення нового цілого. При цьому дія дорівнює своїй причині. В ситуації біфуркації флуктуації мають великі розміри. Власне, нова макроскопічна структура і є флуктуацією, підтриманою внутрішніми та зовнішніми умовами. Ця флуктуація являє собою впорядковану кооперативну дію багатьох елементів, які рухаються узгоджено (когерентно). Цей рух і забезпечує існування нової структури.

При цьому ситуація, яка робить вибір можливим і випадковим, передує формуванню причини. До такої ситуації становлення нового цілком застосовні міркування Гегеля, який розробив категоріальну структуру детермінації формоутворення саме для осмислення процесів становлення. Гегель писав: “Реальна необхідність містить тому випадковість, вона повертається до себе з вказаного інобуття дійсності й можливості відносно одне одного...” ⁵

Застосовуючи гегелівські положення до ситуації біфуркації, можна зробити висновок, що, маючи засновком нелінійність середовища за умови критичного значення певного параметра, дійсне містить у собі об'єктивно різні рівно-ймовірні можливості, і вибір між ними визначається флуктуацією, тобто є випадковим. Проте будь-яке з обраних рішень виявляється необхідним, причому ця необхідність у будь-якому варіанті вибору має свій засновок і умови реалізації, а, крім того, й значимість флуктуації, і сама ситуація вибору об'єктивно обґрунтовані.

Таке застосування філософської спадщини спирається на поняття філософських винаходів, яке ввів М. Мамардашвілі: “...вся проблема у відношенні того багатства думки, яке ми знаходимо в історії філософії, полягає в тому, що воно може бути спадкоємне лише тією мірою, якою я можу відтворити це багатство як можливість своєї власної думки... Лише після спонтанного виникнення таких автономних утворень, якими є філософські винаходи, з'являється сама можливість певних думок... є деякі теоретичні структури думки, які фактично вільні, причому в тому числі й від їхньої інтерпретації самими винахідниками структур” ⁶.

¹Пригожин И. От существующего к возникающему. М., 1985. С. 16.

²Башляр Г. Новый рационализм. М., 1987. С. 102, 104.

³Мякишев Г. И. Общая структура фундаментальных физических теорий // Физическая теория. М., 1976. С. 435.

⁴Пригожин И., Стэнгерс И. Порядок из хаоса, М., 1986. С. 178.

⁵Гегель Г. В. Ф. Наука логики: В 3 т. М., 1972. Т. 2. С. 197.

⁶Мамардашвили М. Как я понимаю философию. М., 1990. С. 94-95.