Первый принцип — принцип субстанции, согласно которому, говорит Кант, должен существовать основополагающий неизменный субстрат, в котором можно наблюдать изменения, если вообще осуществляется опыт. Это Кант весьма интересно связывает с идеей, что само время не может быть наблюдаемо из-за своей гомогенности. Должно существовать что-то, репрезентирующее ту реальность, которая сохраняется во всех временах — и это само время. Интересно, что Кант выводит идею сохранения субстанции, которую в конечном счете отождествляет с идеей сохранения материи, из гомогенности времени. Впервые поняв его доказательство, я тотчас же вспомнил теорему Нетер[4], которая выводит сохранение энергии, что, как теперь известно, тождественно сохранению материи, из гомогенности времени, хотя невозможно провести строго связывающую линию между этими двумя идеями.
Другая идея Канта состоит в том, что для всякого опыта необходим закон причинности. Опять, не вдаваясь в детали, позвольте напомнить вам, что идея Бора о необходимости классических понятий на деле есть продолжение идеи Канта. Бор, по-моему, никогда внимательно не читал Канта, но он хорошо знал Хеффдинга — известного датского философа. Хеффдинг был специалистом по философии Канта, поэтому Бор, по крайней мере, в беседах с Хеффдингом мог проверить — на правильном он пути или нет.
В конечном счете, теория Канта — наиболее интересная теория. "Метафизические начала естествознания" Канта вышли спустя столетие после "Математических начал натурфилософии" Ньютона. Заголовок труда Канта, я думаю, был дан им явно в противоположность заглавию труда Ньютона. В своей книге Кант пытается объяснить путь, которым можно переходить от таких общих принципов, как сохранение субстанции, причинность и т. д., к реальным законам природы. После этого он высказывает мысль, что некоторые общие принципы могут быть приняты a priori, и даже пытается вывести из них классическую механику, что не совсем убедительно, но достаточно интересно. И затем он отмечает, что частные законы, конечно, могут обосновываться опытным путем.
Теперь ситуация изменилась, ибо для нас нет частных законов. Конечно, есть законы, которые мы открываем в опыте, но если мы пытаемся воссоединить всю физику, основываясь на квантовой теории, как общей теории изменения и возможных утверждений относительно изменения, и физике элементарных частиц, как общей теории всех возможных видов объектов, то, в конечном счете, это означает, что мы надеемся, по крайней мере, в принципе вывести свойства материи из основных законов физики. Тогда не было бы частных законов, которые были бы логически не зависимы от основных законов. Ситуация в современной физике такова, что кантовская проблема частных законов исчезает. Она еще не исчезла полностью, но неизбежно исчезнет.
В этом пункте, на мой взгляд, подавляющая часть представителей современной методологии науки занимает совершенно ложную позицию, потому что они пытаются понять то, как можно вывести из опыта частные законы. Я не думаю, что это вообще может быть сделано. Конечно, можно обнаружить их в опыте, но нельзя полностью обосновать опытом. Из опыта можно лишь заключить, что нечто является фактом, но нет, как было показано Юмом, какого-либо пути доказательства, что частный закон, коль скоро его наблюдали в прошлом, сохранится и в будущем. Если провести тщательный анализ теории Канта, можно обнаружить, что и он не обосновывал их только опытом, потому что в его теории частные законы, выводимые из опыта, ниспровергаются тем же возражением, которое выдвинуто Юмом. И в этом Кант, действительно, не улучшает ситуацию.
4
Теорема Нетер (1918 г.) устанавливает соответствие между преобразованиями, оставляющими инвариантным действие, и законами сохранения. Согласно теореме Нетер из инвариантности относительно сдвига по времени (т. е. из гомогенности времени) следует закон сохранения энергии, относительно пространственных сдвигов — закон сохранения импульса, относительно пространственного вращения — закон сохранения момента импульса и т. д.