Еще один идеал классической физики, потерпевший крах, – представление о непреложности законов природы. Опять-таки стереотипно это понимается как необходимость повторения одного и того же исхода эксперимента в неизменных условиях: брошенный вверх камень всегда падает на землю, магнит всегда притягивает железные опилки и т. д. Но в микромире повторные наблюдения над системой, находящейся в идентичных условиях, приводят к разным результатам! Например, «выстрелив» электроном в экран с двумя симметричными отверстиями, можно с равной вероятностью обнаружить его след как за первым, так и за вторым отверстием. Указать точно, где он окажется в результате эксперимента, невозможно принципиально: закон природы определит только вероятность того или иного исхода.
Ко всему этому стоит добавить, что к началу XX века практически завершился этап развития науки, когда изучались «идеальные модели в идеальных условиях». Действительно, механика Ньютона описывает движение материальных точек в инерциальных системах отсчета – но ни материальные точки, ни инерциальные системы в чистом виде в природе не встречаются. Классическая термодинамика, оперируя понятием замкнутых систем, тоже идеализирует и упрощает действительность. Пришла пора изучать мир во всем богатстве его взаимосвязей. Если описание мира методами классической науки напоминало план местности, то теперь стремятся сделать описание похожим на фотографию. Чем больше особенностей и связей мы хотим учесть, тем сложнее оказывается модель исследуемой системы. Способы описания сложных систем сейчас еще только рождаются, но без них дальнейшее развитие науки трудно представить.
Неужели наука так запутала саму себя, что в ней теперь нет места простому, очевидному, логичному, предсказуемому?! Конечно, это не так! Все дело в том, что сегодняшние представления о простом, логичном предсказуемом сильно изменились по сравнению с веком XIX. Вместо ушедшего в прошлое классического идеала научного знания формируется новый, и в этом процессе есть и свои консерваторы, и свои радикалы. К последним можно отнести двух нейробиологов из Чили, авторов теории автопоэза («самостроительства») У. Матурану и Ф. Варелу. В своей книге «Древо познания» они формулируют новые критерии научного объяснения явлений. При этом бесспорные постулаты авторы предлагают заменить приемлемыми гипотезами, логический вывод – способом рассуждения, приемлемым для большинства, а вместо полной предсказуемости предлагают говорить лишь о наблюдении феноменов, согласующихся с гипотезой. Можно, конечно, критиковать такой подход, поскольку в нем нет даже намека на то, какое отношение подобное «научное объяснение» имеет к истине. Но вопрос истинности нашего знания – вопрос, скорее, не науки, а мировоззрения. Но об этом – наш следующий раздел.
Характерный штрих науки XX века – появление, наряду с представлением о реальности как о действительно существующей природе, понятия «физическая реальность». Если натурфилософы эпохи Просвещения считали, что открытые ими законы напрямую описывают мир, то с развитием научного знания появляются такие понятия, как заряд, электрический ток, электромагнитная волна, электрон и т. п., которые являются обозначением свойств мира, возникающих лишь в физической теории. Напрашивается естественный вопрос: а что такое заряд, или масса, или напряженность поля? Что описывают эти теории – действительный мир или только наше представление о нем, искаженное чувственным восприятием? Чтобы снять остроту этого вопроса, была предложена концепция физической реальности, которую и изучает физика. Она понимается как совокупность всех теорий, взглядов, положений, построенных на основе наблюдений, и включает в себя всю иерархию – от самых общих представлений о пространстве, времени и материи до частных законов различных областей физики и прикладных вопросов, связанных с их применением при создании бытовой техники, электроники, машин и механизмов. Знание о физической реальности позволяет предсказывать результаты наблюдений в заданных условиях. И в том, как эти предсказания согласуются с осуществленными наблюдениями, – главная ценность научного знания.
Однако вопрос о связи «реальности вообще» с физической реальностью решается не физикой, он относится к философии. И на него вряд ли можно дать однозначный ответ. С одной стороны, кажется совершенно верным, что реальность не зависит ни от какой теории, которая ее описывает, с другой – человек, воспринимающий реальность, так или иначе взаимодействует с ней, а всякое воздействие приводит к изменению: природа формирует сознание человека, а его сознание преобразует мир. Поэтому нельзя считать бессмысленным утверждение, что процесс познания изменяет мир и природу.