Избранные научные труды. Том 2

С одной стороны, мы должны думать, что понимание этих понятий всецело связано с обычными физическими представлениями. Так, например, любое указание на пространственно-временны́е соотношения основано на постоянстве элементарных частиц, так же как законы сохранения энергии и импульса являются основой любого использования понятий энергии и импульса. С другой стороны, постулат неделимости кванта действия является для классических представлений совершенно чуждым элементом, требующим при измерениях не только конечного взаимодействия между объектом и измерительным прибором, но и известной свободы при учёте этого взаимодействия. Вследствие этого каждое измерение, преследующее цель упорядочить элементарные частицы в пространстве и времени, приводит к отказу от познания обмена энергией и импульсом между частицами и масштабами и часами, использованными в качестве системы отсчёта. Подобным же образом любое определение энергии и импульса частиц приводит к отказу от прослеживания их в пространстве и во времени. Следовательно, вытекающее из самой сути измерения применение классических понятий в обоих случаях заранее связано с отказом от строго причинного описания. Такие рассуждения непосредственно ведут к установленному Гейзенбергом соотношению неопределённости, положенному им в основу обстоятельного исследования непротиворечивости квантовой механики. Принципиальная неопределённость, с которой мы здесь встречаемся, является, как показал автор, прямым выражением абсолютного ограничения применимости наших наглядных представлений при описании атомных явлений. Оно выявилось в кажущейся дилемме, с которой мы встретились в вопросе о природе света и материи.

Этот вынужденный отказ от наглядности и причинности при описании атомных явлений, возможно, будет воспринят как крушение надежд, возлагавшихся вначале на теорию атома. Тем не менее с точки зрения современных взглядов мы должны приветствовать этот отказ как существенный прогресс нашего познания. Речь не идёт об отказе от общих основных принципов естествознания в тех областях, в которых мы с полным правом рассчитываем на их поддержку. Открытие кванта действия не только указывает естественные границы классической физики; оно приводит естествознание в совершенно новое состояние, когда старый философский вопрос об объективном существовании явлений независимо от наших наблюдений ставится в совсем иной плоскости. Как мы видели, каждое наблюдение требует вмешательства в ход процесса, что подрывает основу причинного описания. Определённые самой природой границы возможности говорить о самостоятельных явлениях находят, по-видимому, свое выражение в формулировке квантовой механики. Однако её нельзя воспринимать как препятствие для дальнейшего развития; мы должны лишь быть подготовленными ко всё более глубокому абстрагированию от обычных требований непосредственной наглядности в описании природы. Новых сюрпризов можно ожидать прежде всего в той области, где встречаются квантовая механика и теория относительности, поскольку здесь на пути полного слияния результатов, добытых этими теориями, лежат не решённые ещё трудности.

Я рад случаю подчеркнуть, хотя и в конце доклада, большое значение созданной Эйнштейном теории относительности для нового развития физики в смысле её освобождения от требований наглядности. Теория относительности научила нас, что целесообразность требуемого нашими чувствами резкого разделения пространства и времени основана только на том, что обычно встречаемые скорости малы по сравнению со скоростью света. Можно говорить, что открытие Планка подобным же образом привело к пониманию того, что целесообразность причинной точки зрения обусловливалась малостью кванта действия по сравнению с теми действиями, которые встречаются в обычных явлениях. В то время как теория относительности напоминала о субъективном, существенно зависящем от точки зрения наблюдателя характере всех физических явлений, вытекающая из квантовой теории неразрывная связь атомных явлений с их наблюдением, при использовании наших средств выражения, принуждает нас к проявлению такой же осторожности, как и в психологических проблемах, где нас беспрестанно подстерегает трудность разграничения объективного содержания от наблюдающего субъекта. Не опасаясь быть ложно понятым, будто я намерен ввести некоторую мистику, не имеющую ничего общего с духом науки, хочу указать здесь на своеобразный параллелизм, существующий между возобновлённой дискуссией о реальности причинных законов и издавна продолжающейся дискуссией о свободе воли. В то время как чувство свободы воли господствует в духовной жизни, требование причинности лежит в основе упорядочения ощущений. Вместе с тем в обоих случаях имеем некоторую идеализацию, естественные границы которой можно изучить более детально и которая означает, что чувство свободы воли и требование причинности одинаково незаменимы в отношениях между субъектом и объектом; это составляет ядро проблемы познания.

В таком представительном собрании естествоиспытателей ¹ прежде, чем закончить, необходимо затронуть вопрос о том, что может дать новейшее развитие наших знаний об атомных процессах для проблемы живого организма. Хотя ещё невозможно дать исчерпывающий ответ на такой вопрос, можно всё-таки наметить некоторую связь между этими проблемами и кругом представлений квантовой теории. Первое указание в этом направлении мы видим в том, что лежащие в основе чувственных ощущений взаимодействия между организмами и средой могут быть при некоторых обстоятельствах так малы, что их можно будет сравнить с величиной кванта действия. Как уже часто наблюдалось, для получения ощущений зрения достаточно уже нескольких световых квантов. Мы видим, следовательно, что потребность организмов в самостоятельности и чувствительности удовлетворяется здесь до внешних, согласующихся с законами природы границ. Надо быть готовым к тому, что и в других решающих для постановки биологических проблем пунктах мы встретимся с такими же соотношениями. Но как только встречающиеся физиологические явления утончены до указанных границ, мы сразу же подходим к границам возможности однозначного описания с помощью наших обычных наглядных представлений. Это ни в коей мере не противоречит тому факту, что живые организмы ставят много проблем, лежащих в сфере действия наших представлений; они образуют область плодотворного приложения наших физических и химических воззрений. Мы и не видим непосредственных границ применимости этих воззрений. Подобно тому как в принципе нет необходимости различать течение воды по трубам и крови по кровеносным сосудам, нельзя заранее ожидать глубокого принципиального различия между передачей раздражений в нервах и электропроводностью металлов. Во всяком случае для всех подобных задач верно, что любое частное их описание приводит в область теории атома. Что касается электричества, то как раз в последние годы удалось узнать, что лишь свойственное квантовой теории ограничение наглядных представлений о движении позволяет понять, каким образом электроны в состоянии перемещаться между атомами металла. Но такой углубленный способ описания этих явлений вовсе не нужен, если речь идёт только о том, чтобы принимать в расчёт действия, которые проявятся впредь. В более глубоких биологических проблемах, где речь идёт о свободе и приспособляемости живых организмов в их реакции на внешние воздействия, надо учитывать, что познание дальнейших взаимозависимостей сделает необходимым учёт обстоятельств, обусловленных ограничением причинного описания атомных явлений. Впрочем, уже вследствие неотделимой связи сознания с живым организмом мы должны спокойно воспринять, что проблема разделения живого от неживого не поддаётся пониманию в обычном смысле слова. Оправданием вторжению физика в подобные вопросы, по-видимому, может служить то обстоятельство, что возникшая в физике новая ситуация столь убедительно напоминает старую истину: все мы являемся свидетелями и участниками великой картины бытия.

¹ Доклад был прочитан 26 августа 1929 г. на открытии 18-го Скандинавского собрания естествоиспытателей в Копенгагене. — Прим. ред.