В октябре 2025 года исполняется 140 лет со дня рождения Нильса Бора, который был не только выдающимся физиком-теоретиком, одним из творцов квантовой теории, но и мыслителем, вклад которого в философию, по мнению его коллеги Вернера Гейзенберга [1, стр. 242], превосходит его достижения в физике, отмеченные Нобелевской премией в 1922 году. Сыграв ключевую роль в ревизии философских оснований физики (она была необходима для понимания квантовых явлений), Бор, тем не менее, не считал себя философом. Надо сказать, что этот аспект его творчества менее известен (трехтомник его философских работ [2] был издан лишь в 1987 году, спустя 25 лет после его смерти), но он не менее важен и интересен, чем его результаты в физике и общественная деятельность. Однако прежде чем переходить к существу философии Бора, следует остановиться на том, как формировалось его мировоззрение.
Наука не делает невозможной веру в Бога,
она лишь дает возможность не верить в него.
Стивен Вайнберг
Примечательно, что истоки мировоззрения Нильса Бора в определенной степени кроются в его датско-еврейском происхождении. Его отец Кристиан Бор был профессором физиологии в Копенгагенском университете, и результаты его исследований выдвигались на Нобелевскую премию, а мать Эллен Адлер была дочерью богатого еврейского банкира и филантропа. Кристиан был атеистом, хотя и происходил из пасторской семьи. Это не было редкостью даже в России, где атеистом был его современник, харьковский (позже петербургский) математик Владимир Андреевич Стеклов, родом из семьи потомственных священников.
В отличие от Эллен, не придерживавшейся еврейских традиций, их соблюдала ее сестра Ханна, несмотря на диплом с отличием по физике [3, гл. 1]. И она старалась привить эти традиции своим племянникам; у Нильса был брат Харальд двумя годами младше него (впоследствии выдающийся математик). В Гаммельхольмской гимназии, где учился Нильс (стоит отметить, что среди ее учеников было много евреев), к атеизму отца и еврейским традициям тети Ханны добавились проповеди пастора. В результате этих разнонаправленных влияний Нильс заявил однажды отцу, что вопреки всем усилиям он утратил веру. Позже Нильс описывал эту сцену своей невесте Маргрете Нёрлунд. По его словам, отец в ответ лишь улыбнулся. Нильс расценил это как знак: «Ты тоже способен мыслить самостоятельно». Примечательно, что так же и Стеклов расценил нотацию директора лицея, где он учился, по поводу своего сочинения, содержавшего критику правления Екатерины II [4, стр. 26]. Он следовал сатирической балладе А. К. Толстого «История государства Российского от Гостомысла до Тимашева», написанной в 1868 году.
Интересоваться философией Бор начал еще до поступления в университет в 1903 году. Дело в том, что большим другом его отца был философ Харальд Гёффдинг, и они вместе Кристианом Кристиансеном (в будущем преподававшим Нильсу физику) и филологом Вильхельмом Томсеном регулярно собирались для обсуждения научных и философских вопросов. Присутствуя на этих встречах, братья Бор осознали два факта, важных для их будущей работы: ученый наряду с расширением знаний в своей области также должен стремиться углублять их, и это возможно еще до установления прочного фундамента этих знаний. Основными вопросами, которые рассматривала профессорская четверка, были природа и пределы знания, а также принципы, на которых базируется познание Истины. Наряду с этим Нильс был весьма склонен к собственным размышлениям о взаимосвязях в мире. Когда незадолго до смерти Бора спросили об их значении, он ответил: «Это — в некотором смысле — была моя жизнь» [5, стр. 9].
В университетских лекциях Гёффдинга, которые слушал Нильс, большое внимание уделялось произведениям Сёрена Кьеркегора. Бор считал его величайшим датским мыслителем и стилистом, а его книгу «Стадии жизненного пути» (она так и не переведена на русский) — лучшим произведением из всего, когда-либо написанного по-датски. Целью выраженных в ней философских взглядов Кьеркегора было помочь людям преодолеть кризис религиозных взглядов. Такой кризис в начале жизни испытал и Гёффдинг, начинавший учебу на факультете теологии, и его собственные поиски истины (как и работы Кьеркегора) были направлены на борьбу с христианским миропониманием. Содержание его лекций затем обсуждалось в студенческом клубе «Эклиптика», одним из двенадцати членов которого был Нильс; многие из них стали впоследствии видными учеными. Бор относился к лекциям Гёффдинга весьма серьезно, а в курсе формальной логики даже обнаружил существенные ошибки, о которых он с откровенной прямотой сообщил профессору. Тот воспринял критику студента философски и даже попросил посмотреть и одобрить корректуру исправленного издания. Общение Бора с Гёффдингом продолжалось и позже; более того, Гёффдинг использовал некоторые идеи Бора в книге [6], посвященной концепции аналогии. После смерти Гёффдинга в 1931 году вилла, где он жил (она пожизненно предоставляется пивоваренной компанией «Карлсберг» датскому интеллектуалу, выбранному Академией наук), стала резиденцией Бора.
Надо сказать, что еще до начала изучения противоречивых свойств атома, которое в дальнейшем и привело Бора к его важнейшему философскому выводу, ученому пришлось убедиться в необходимости трудного примирения с вещами, не поддающимися рациональному объяснению. Дело в том, что незадолго до женитьбы он и его невеста Маргрете перестали быть прихожанами Датской церкви, и регистрация их брака в августе 1912 года состоялась в ратуше города Слагельсе. Это очень огорчило весьма набожную мать невесты, перед которой Нильсу пришлось оправдываться, для чего он воспользовался ссылками на работы Гёффдинга.
В интересном ракурсе мировоззрение Бора представлено Гейзенбергом в книге [7], где описаны встречи и беседы, случившиеся на его длинном и, надо сказать, тернистом жизненном пути. В седьмой главе, озаглавленной «Наука и религия (1927)», речь идет о беседе нескольких молодых участников Сольвеевского конгресса, проходившего в том году в Брюсселе. Один из них заметил: очень трудно представить себе, что постоянно говоривший о Боге Эйнштейн как-то связан с религиозной традицией. На это кто-то возразил, что вот Макс Планк не видит противоречия между религией и наукой, считая их вполне совместимыми. Поскольку Гейзенберг был знаком с некоторыми из близких друзей Планка, хорошо знавших его взгляды, его попросили высказать свое мнение. Гейзенберг предположил: согласно Планку, совместимость религии и науки вытекает из того, что они имеют дело с весьма разными аспектами. Наука занимается объективным, материальным миром, и ее цель — установление взаимосвязей в нем. С другой стороны, религия рассматривает вопросы мира ценностей, касающиеся того, что должно быть и как следует поступать. Наука исследует, что истинно, а что ложно; в то время как религия занимается вопросами добра и зла, возвышенного и низкого. Наука служит базой техники, а религия — этики.
По этому поводу Вольфганг Паули заметил, что такое разделение познания и религиозной веры в лучшем случае может дать лишь некоторое временное облегчение. Указав, что в недалеком будущем религиозные притчи и образы утратят убедительную силу даже для простых людей (отметим, что теперь это уже произошло во многих частях Западной Европы), он сказал, что старая этика рухнет как карточный домик, когда это произойдет. Поэтому он не одобряет философию Планка, хотя и уважает ее гуманистические положения. Далее он перешел к Эйнштейновской концепции Бога, которая ближе к его собственной. Согласно ей Бог каким-то образом связан с непреложными законами природы, придавая им внутреннюю простоту. Таким образом, Бог Эйнштейна весьма далек от любой религиозной традиции, а идея личностного Бога совершенно неприемлема. Эту позицию Паули подытожил заключением, что нет раскола между наукой и религией, так как основная идея о наличии порядка является общей как для субъективной, так и для объективной сфер мышления. Затем он коснулся идеи дополнительности, введенной Бором ранее в том же 1927 году для понимания результатов различных квантово-механических экспериментов, и заметил, что эта концепция принципиально изменила науку, показав несостоятельность представления о материальных объектах как о полностью независимых от способа их наблюдения; тем самым такой подход оказался не более чем абстрактной экстраполяцией. Более того, ему представляется, что дополнительность может оказаться полезной и для связи науки с миром ценностей, которым занимается религия.
Подошедший в это время 25-летний Поль Дирак (он был самым молодым) высказался о религии весьма критично (и вполне в духе научного атеизма). По его мнению, она представляет собой массу ложных утверждений, не имеющих реальной основы, а сама идея Бога — продукт человеческого воображения. Конечно, персонификация могущественных сил природы была вполне естественна для первобытных людей, но теперь, когда многие процессы в природе стали понятны, в этом нет необходимости. Более того, возникает справедливый вопрос, почему Бог допускает столько страданий и несправедливости, эксплуатацию бедных богатыми и многое другое, что Он мог бы предотвратить. То, что религия по-прежнему насаждается, есть следствие желания усмирить низшие классы, чтобы их было легче эксплуатировать. Религия — это вид опиума (сразу вспоминается классическая советская формула), позволяющий убаюкать нацию и заставить людей забыть о несправедливостях. Стоит отметить, что, по-видимому, на Дирака произвели большое впечатление события, которые привели ко всеобщей забастовке в Британии, состоявшейся незадолго до этого. Далее Гейзенберг пишет о своих возражениях Дираку и дискуссии между ними. Всё закончилось знаменитой шуткой Паули: «Нет Бога, и Дирак — пророк Его». Часто встречающийся русский перевод этой шутки не отражает личностный характер, вложенный Паули в словосочетание «Нет Бога», которое по его мысли служит именем антипода Бога.
Через некоторое время Гейзенберг рассказал об этом Нильсу Бору, который немедленно встал на защиту Дирака. Прежде всего Бор счел замечательным, что Дирак показал себя столь бескомпромиссным в защите всего, что может быть выражено ясно и логично. Перейдя к религии, Бор начал с того, что ему (как и Дираку) идея Бога чужда. С другой стороны, он отметил близость языка религии поэтическому, имеющему дело с субъективными чувствами, в отличие от научного, оперирующего информацией об объективных фактах. Тем самым предметом религии не является реальная действительность, а поэтому трудно говорить о ее содержании предметным языком. Возможно, добавил он, следует эти взаимно исключающие друг друга подходы (научный и религиозный) рассматривать как дополнительные и тем самым обогащающие взаимоотношения людей с определяющим мир порядком. На это Гейзенберг пытался возражать Бору, но безуспешно. В заключение Бор сказал, что возражения Дирака против самообмана и опасных противоречий было правильным. Однако и Паули был прав, когда в шуточной форме обратил внимание Дирака на то, что крайне трудно избежать этих опасностей полностью.
В этой истории четко прослеживается атеистическое мировоззрение Бора, а также видны зачатки его будущей философии, в которой концепция дополнительности будет играть важную роль. Действительно, формулируя Копенгагенскую интерпретацию квантовой механики [8], Бор прибег к языку философии (им он пользовался и ранее, занимаясь проблемами атомной физики) как к более приспособленному для этого круга вопросов. Однако, согласно Гейзенбергу [9, стр. 16], «это не был язык одного из традиционных подходов к философии (позитивизм, материализм или идеализм); он был другим по содержанию, хотя и включал элементы всех указанных -измов».
Впоследствии язык Бора стал менее позитивистским; см., например, заметку [10]. Это произошло после визита В. А. Фока в Копенгаген в феврале и марте 1957 года, в ходе которого они много обсуждали как философское значение квантовой механики, так и налет позитивизма в работах Бора, противником которого он, тем не менее, себя считал [11, стр. 602]. Фок перевел статью [10] с английского и предварил ее публикацию в журнале «Успехи физических наук» комментарием, где отметил, что она представляет собой косвенный ответ на «Замечания», изложенные в заметке [11] и обсуждавшиеся в Копенгагене. Следует отметить, что Фок и ранее уделял много внимания критике взглядов Бора на квантовую механику с позиций диалектического материализма; см., в частности, статьи [12, 13]. Примечательно, что во многом таких же философских взглядов, как и Фок, придерживался Леон Розенфельд, много сотрудничавший с Бором; это обстоятельно изложено в статье [14]. Правда, Розенфельд, в отличие от Фока, негативно относился к книге Ленина «Материализм и эмпириокритицизм», считая, что в ней проповедуется механистический, а не диалектический материализм, а также используется метафизическая концепция детерминизма; эта критика приведена в работе [15].
Нужно сказать, что в философских работах Бора [2] менялся не только язык — по ходу развития физики менялось и их содержание. Это явственно видно уже в сборнике эссе, озаглавленном «Атомная теория и описание природы», где собраны публикации 1925–1931 годов. (Впервые он был напечатан в 1934 году, переиздан с новым предисловием Бора в 1961 году и вошел в собрание [2] в качестве первого тома; отметим, что этот сборник почему-то не включен в список трудов Бора, опубликованный в книге «Избранные научные труды, II».) Так, в текстах, написанных не позже 1927 года, постоянно упоминается, что «иррациональность является важной чертой, характеризующей квантовые постулаты»; в дальнейшем ссылки на «иррациональность» исчезают. В этом, в частности, проявляется способность Бора к диалектическому, по словам Розенфельда [16, стр. 47], переосмыслению процесса познания, ведо́мому лишь интуицией исследователя и не замутненному однобоким развитием теории на базе аристотелевской логики и платоновского идеализма.
В статье [16] содержится много интересных сведений о философских взглядах Бора, которые Розенфельд почерпнул из личных контактов с ним. Оказывается, что первоначально интерес Бора к философии возник не на основе его физических исследований, а из рассмотрения функции языка как средства коммуникации. Дело в том, что одни и те же слова при использовании в разных контекстах могут выражать не только разные, но даже взаимно исключающие аспекты действительности. Поэтому Бора волновал вопрос, как избежать двусмысленности в таких случаях. В поисках решения ему помогла аналогия из математики, в которой рассматриваются многозначные функции комплексного переменного и римановы поверхности, которые им сопоставляются. Пользуясь этим языком, говоря о разных значениях слова, можно считать, что они относятся к различным «листам действительности» так же, как многозначная функция принимает разные значения на разных листах римановой поверхности. Обычно слова употребляются в пределах одного «листа действительности», но когда речь идет о словах, относящихся к нашему мышлению, есть опасность соскальзывания на «другой лист», что требует особенно внимательного отношения к взаимосвязям между значениями слов. Поэтому при использовании языка для объективной коммуникации всегда необходимо фиксировать недвусмысленные значения слов в каждой конкретной ситуации. Наконец, из-за возможности появления двойственных точек зрения требуется особая осторожность, чтобы предохранить однозначность коммуникации.
Имея в виду сказанное, легче представить себе реакцию Бора на двоякую природу света, корпускулярный характер которого проявляется при взаимодействии с веществом, что контрастирует с его волновым поведением при распространении в пространстве. Бор осознал, что придется жить с этой дилеммой, как и со многими другими, над которыми он размышлял, и что следует усовершенствовать язык физики, чтобы сделать приемлемым сосуществование двух проявлений света. Разумеется, это был лишь план, и прошло много лет, прежде чем этот план был осуществлен. Однако концепция дополнительности прослеживается в нем, отчетливо показывая важность кванта действия, в дальнейшем она послужила руководящим началом для развития квантовой теории. Важно также отметить, что Бор избегает слова «принцип» применительно к дополнительности. Более того, в статье [16] Розенфельд подчеркивает, что «философия Бора не претендует на то, чтобы свести все законы природы к небольшому числу принципов».
Когда появилась квантовая механика и тем самым была установлена основа для четкой формулировки отношений дополнительности в атомной теории, Бор не ограничился констатацией факта, что тем самым сбылись его ожидания, а энергично взялся за совершенствование идеи дополнительности путем обстоятельного анализа следствий, вытекающих из новой механики. В этом он был в немалой степени стимулирован продолжительной дискуссией с Эйнштейном, в которой вслед за тонкими возражениями последнего следовали блестящие опровержения Бора. Статья Бора [17], подытожившая эту дискуссию, навсегда останется классикой и в истории физики, и в истории философии, а метод, который был использован в дискуссии, заслуживает особого внимания. Раз за разом Эйнштейн выдвигал весьма изощренные мысленные эксперименты, которые, по его мысли, должны были демонстрировать несостоятельность квантовой механики, но глубокий анализ Бора каждый раз успешно опровергал очередной предложенный Эйнштейном кажущийся парадокс.
В результате возникла совершенно новая точка зрения на структуру и значение физической теории, где первостепенную роль играет терминология, в рамках которой формулируются условия наблюдения атомных систем. В. А. Фок [17] впоследствии назвал этот подход принципом относительности к средствам наблюдения, описываемым классически. Таким образом, физическая теория является в новом свете ввиду необходимости детально характеризовать условия наблюдения для каждого эксперимента, а это тем самым обеспечивает полностью объективное описание взаимодействия внешнего мира с наблюдателем.
Новая физика нуждалась в новом философском осмыслении и языке, и Бор даже хотел основать специальный журнал для освещения этой тематики [5, стр. 10], но всё ограничилось статьями, собранными в трехтомнике [2]. Уже было сказано, что для Бора основная философская проблема состояла не в обычных вопросах о реальности, ее существовании, структуре и границах человеческого познания. Для него главным был вопрос общей концепции передачи информации, о чем он и говорил: «Задача состоит в передаче нашего опыта и идей другим, и следует постоянно прилагать усилия для расширения возможностей их изложения, но это надо делать так, чтобы не утрачивать объективность и недвусмысленность». Таким образом, основной чертой научного языка должна быть его объективность, которая, согласно Бору, и заключается в его недвусмысленности, позволяющей избегать неправильного понимания. Для того, чтобы понять что-то, оно должно быть ясно выражено; более того, излагающий субъект должен быть четко отделен от объекта, о котором идет речь. Такое разделение обязательно для всякого объективного описания, и в этом Бор видел суть процесса познания. По его мнению, основной задачей теории познания является овладение диалектической подвижностью границы, разделяющей субъект и объект.
С появлением квантовой механики расширились способы описания физических явлений и возникла возможность реализовать эти идеи Бора. Действительно, даже обычное причинное описание, вообще говоря, оказалось неприменимо, а, согласно квантовым законам, является предельным случаем, работающим лишь в классических ситуациях. Изменилось также и представление о сути физического эксперимента.
В классической физике каждому элементарному понятию сопоставляется свое средство измерения, и их совокупность может использоваться как целостная система, несмотря на различия между составными частями. Данные, получаемые каждой частью, дополняют друг друга, а все вместе они представляют собой причинное описание явления. В квантовой физике используются те же средства измерения, но различия между ними становятся принципиально важными, потому что нельзя использовать их совместно. Информацию о явлении, полученную при помощи одного инструмента, нельзя комбинировать с данными другого. Два описания, получающиеся для одного и того же явления на разных приборах, оказываются взаимно исключающими друг друга, вследствие чего это было названо Бором концепцией дополнительности. Различные аспекты дополнительности рассматривались им на протяжении многих лет, и их подробное описание приведено в книге [19, стр. 327–336]; см. также анализ этого понятия в статье Бора [10]. Такой подход, по его мнению, роднит логику наблюдений в квантовой физике с логикой самонаблюдения в психологии, поскольку разделение физического явления и средств наблюдения сходно с разделением объекта и субъекта.
Примеры дополнительности встречаются не только в квантовой физике; они окружают нас повсюду: чувство и разум; серьезность и смешливость и т. п. Концепция дополнительности Бора учит нас избегать единого подхода при рассмотрении различных свойств, которые могут проявляться лишь при взаимно исключающих друг друга условиях. Возможно, лучший способ справляться со многими трудностями в вопросах такого рода — это не рассматривать их вовсе, что было названо Эйнштейном «успокаивающей философией Бора — Гейзенберга». Вместе с тем, Бор считал, что, прибегая к дополнительности можно достичь более глубокого понимания действительности.
Николай Кузнецов, докт. физ.-мат. наук, ИПМаш РАН
1. Heisenberg W. Quantum theory and its interpretation // Niels Bohr: His Life and Work, S. Rorental (ed.) Amsterdam, North-Holland, 1967.
2. The Philosophical Writings of Niels Bohr. Woodbridge, Connecticut, Ox Bow Press, 1987. Vol. 1: Atomic Theory and the Description of Nature. Vol. 2: Essays 1933–1957 on Atomic Physics and Human Knowledge. Vol. 3: Essays 1958–1962 on Atomic Physics and Human Knowledge.
3. Heilbron J. L. Niels Bohr: A Very Short Introduction. Oxford, Oxford University Press, 2020.
4. Игнациус Г. И. Владимир Андреевич Стеклов (1864–1926). — М.: Наука, 1967.
5. Petersen A. The Philosophy of Niels Bohr. Bulletin of the Atomic Scientists. 19:7 (1963), 8–14.
6. Höffding H. Der Begriff der Analogie. Leipzig, Reisland, 1924.
7. Heisenberg W. Physics and Beyond: Encounters and Conversations. New York, Harper & Row, 1972.
8. Бор Н. Квантовый постулат и новейшее развитие атомной теории // Избранные научные труды, том II. — М.: Наука, 1971. C. 30–53.
9. Heisenberg W. The development of the interpretation of the quantum theory // Niels Bohr and the Development of Physics, W. Pauli (ed.) London, Pergamon, 1955.
10. Бор Н. Квантовая физика и философия. УФН 67 (1959), 37–42. Cм. также Избранные научные труды, II. — М.: Наука, 1971. С. 526–532.
11. Фок В. А. Замечания к статье Бора о его дискуссиях с Эйнштейном // УФН 66 (1958), 599–602.
12. Фок В. А. Критика взглядов Бора на квантовую механику // УФН 45 (1951), 3–14.
13. Фок В. А. Об интерпретации квантовой механики // УФН 62 (1957), 461–474.
14. Jacobsen A. S. Léon Rosenfeld’s Marxist defense of complementarity // Historical Studies in the Physical and Biological Sciences, 37, Supplement (2007), 3–34.
15. Rosenfeld L. Strife about complementarity // Science progress, 163 (1953), 393–410.
16. Rosenfeld L. Niels Bohr’s contribution to epistemology // Physics Today, 16:10 (1963), 47–54.
17. Бор Н. Дискуссии с Эйнштейном по проблемам теории познания в атомной физике // УФН 66 (1958), 571–598. Cм. также Избранные научные труды, II. — М.: Наука, 1971. С. 399–433.
18. Фок В. А. Квантовая физика и философские проблемы // Бор Н. Избранные научные труды, II. — М.: Наука, 1971. С. 648–650.
19. Кляус Е. М. , Франкфурт У. И., Френк А. М. Нильс Бор. — М.: Наука, 1977.
Загрузка...