Этапы становления АП в классической, неклассической и постнеклассической науке - Астрономия и современная картина мира

Проблемы, сфокусированные в АП, были поставлены еще на заре человеческой культуры. Истоки этой проблематики мы находим в самых различных философских традициях, для которых была крайне существенной взаимосвязь Вселенной как макрокосма и человека как микрокосма. В ряде случаев (например, в восточной философии) эти идеи принимали формы "растворения" человека в мире. В других - напротив, форму антропоцентризма (Аристотель) или "предустановленной гармонии" (Лейбниц). На рубеже XIX-XX вв. проблема единства человека и Вселенной стала все больше привлекать внимание естествоиспытателей; произошло, по удачному выражению Барроу и Типлера [2], "переоткрытие" АП наукой, - но, вопреки их мнению, не в релятивистской, а гораздо ранее, в ньютоновой космологии.

В развитии АП как одного из научных принципов, т. е. знания, которое можно отнести к уровню оснований космологии, выделяется несколько этапов. Он разрабатывался в классической науке (дорелятивистский этап), затем в неклассической науке (релятивистский этап), сейчас обсуждаются его постнеклассические смыслы (квантовый релятивистский этап). Некоторые историко-научные моменты становления АП остаются почти совершенно неизвестными, упоминаются лишь очень бегло или даже вовсе не упоминаются в фундаментальной монографии Барроу и Типлера. Мы постараемся отчасти восполнить этот пробел.

Антропный принцип в классической науке (дорелятивистский этап). В конце 19 в. появилась попытка заново переосмыслить проблему места человека во Вселенной, казалось бы, окончательно разрешенную на основе идей Коперника и Бруно, с альтернативных, т. е. "антикоперниканских" позиций. Она принадлежит А. Уоллесу, который предпринял редкую для эпохи классической науки попытку возрождения телеологии и аристотелевско-птолемеевского по своему духу антропоцентризма. Поставив целью заново обосновать концепцию астрономического антропоцентризма, отвергнутую коперниканской революцией, Уоллес стремился найти конкретные аргументы в ее пользу путем анализа современной ему естественнонаучной картины мира. Он подчеркивал, что одним из важнейших результатов астрономии является "установление факта единства всей этой обширной видимой нами Вселенной" [9, c. 280], которая состоит из одних и тех же химических элементов, подчиняется одним и тем же физическим законам. Рассматривая развитие концепции множественности обитаемых миров к концу 19 в., Уоллес справедливо отмечал, что она не подкрепляется какими-либо доказательствами. По мнению Уоллеса, положение Земли во Вселенной выделено астрономически: он присоединялся к астрономам, которые в условиях крайне немногочисленных, недостоверных знаний о крупномасштабной структуре мира считали фактом наше почти центральное положение в "звездной Вселенной". Далее, Уоллес доказывал, что возможность возникновения где-либо во Вселенной жизни и разума зависит от большого числа взаимосвязанных условий. Его аргументация в этом вопросе в основном сохраняет свое значение до сих пор, как и сделанный им вывод, что "никакая другая планета в солнечной системе, кроме нашей Земли, необитаема" [9, c. 285]. В духе некоторых современных идей звучит и следующий вывод Уоллеса: "Почти столь же вероятно, что никакое другое Солнце не имеет обитаемых планет", т. е. наша человеческая цивилизация - единственная во Вселенной [9, c. 285].

Но что самое поразительное - Уоллес завершал свои рассуждения выводом, в котором легко угадывается основная идея АП: "человек - этот венец сознательной органической жизни - мог развиться здесь, на Земле, только при наличии всей этой чудовищно обширной материальной Вселенной, которую мы видим вокруг нас" [9, c. 286]. Уоллес высказывал мысли, предвосхищающие современные дискуссии вокруг АП; он обсуждал идею случайной Вселенной, а также предлагаемые в связи с АП телеологические аргументы. "Но если мы и признаем верным это заключение, - писал он, - то от этого еще нет резонов тревожиться ни ученым, ни религиозным людям, потому что и те, и другие, каждый по-своему, легко справится с этим положением", например, "будут объяснять этот факт счастливым стечением обстоятельств" [9, c. 286].

Уоллес высказывает на уровне знаний своего времени идею множественности вселенных, по которой наш мир считается "лучшим из миров", ибо в нем случайно возникло сочетание факторов, благоприятных для образования сложных структур. "В бесконечном пространстве может быть бесконечное число вселенных", причем "могут быть и, вероятно, существуют другие вселенные, состоящие из какой-нибудь другой материи, подчиняющиеся другим законам". Но позиция самого Уоллеса приводит его к телеологическому истолкованию сформулированного им АП. Он относит себя к тем, кто усматривает в эволюции "лишь дополнительное доказательство высшего превосходства духа", и заключает: "и когда им покажут, что человек есть единственный и высший продукт этой обширной Вселенной, им стоит сделать только еще один шаг, чтобы уверовать, что вся Вселенная в действительности явилась для этой цели" [9, c. 287]. Таким образом, Уоллес четко различал естественнонаучное содержание своей идеи о необходимости для появления человека огромной по масштабу Вселенной со сложной структурой и строго определенным набором взаимосвязанных свойств, и возможность включения этой идеи в диаметрально противоположные мировоззренческие контексты.

Дальнейшее развитие познания, вопреки надеждам Уоллеса, окончательно похоронило астрономический антропоцентризм и отказало естественным наукам в концепции, согласно которой природа эволюционирует в соответствии с присущими ей целями. Экзотически выглядели взгляды Уоллеса и на фоне почти всеобщего признания идей Бруно.

Возможно, именно потому его идеи и остались совершенно незамеченными, несмотря на то, что были предложены одним из самых выдающихся естествоиспытателей своего времени. Это "забвение" оказалось настолько прочным, что и сейчас о нем не упоминают даже самые основательные исследования истории АП. Между тем, именно "антикоперниканский" смысл, в котором обсуждал Уоллес положение человека во Вселенной, доминирует в большинстве современных интерпретаций АП. Но осталось недостаточно замеченным, что подобный подход совершенно чужд контексту космической философии К. Э. Циолковского, в которой идеи Бруно послужили одним из исходных моментов принципиально нового понимания Вселенной как "мира человека". Выдвинув свою формулировку АП [см.: 4], К. Э. Циолковский совмещал ее с принципом существования бесконечного множества космических цивилизаций, из которых значительная часть достигла "уровня могущества", неизмеримо более высокого, чем наше человечество ("суперцивилизации", согласно современной терминологии). Ни на какую исключительность нашего места во Вселенной у Циолковского нет и малейшего намека; он обосновывал концепцию "живой Вселенной", которая вошла в моду в наши дни. Смысл АП у Циолковского - обоснование нерасторжимого единства человека и Вселенной соответственно традициям философских учений Востока.

Антропный принцип в неклассической науке (релятивистский этап). Этот этап становления АП охватывает, во-первых, формирование предпосылок релятивистского АП (30-40-е гг.), во-вторых, разработку макроскопических версий АП (50-е гг.), в-третьих, появление микрофизических версий АП в неквантовой космологии, - определяющая черта которых - выявление "тонкой подстройки" космологических и микрофизических констант, определяющих фундаментальные свойства нашей Вселенной (60-е - 80-е гг.).

Один из важных моментов становления АП в релятивистской космологии связан с исследованиями А. Л. Зельманова и Г. М. Идлиса, которые появились в 50-е гг. Отличительная черта их подхода - обнаружение некоторых крупномасштабных, по существу, глобальных свойств Вселенной, без которых появление на Земле человека было бы невозможным.

А. Л. Зельманов в своем докладе 1955 г., опубликованном только в 1960 г. [10], выразил мысль, что между различными особенностями наблюдаемой области Вселенной "может существовать внутренняя связь, которая должна быть раскрыта при посредстве физической теории. В частности, может существовать связь между такой особенностью окружающей нас области, как наличие условий, допускающих развитие жизни, с одной стороны, и иными особенностями этой области, с другой. Так, например, при длительном взаимном сближении галактик или звезд в достаточно протяженной области плотность излучения в ней должна стать столь высокой, что жизнь в этой области будет невозможна. Напротив, достаточно быстрое и длительное взаимное удаление галактик в такой области заметно понижает плотность излучения и, таким образом, является одним из факторов, благоприятствующих появлению и развитию жизни" [10, c. 77]. А. Л. Зельманов называл также ряд других взаимосвязей между физическими особенностями наблюдаемой области Вселенной, под которой, как ясно из приводимых им примеров, подразумевалась Метагалактика.

Цитированное высказывание А. Л. Зельманова было сформулировано, таким образом, в "объектном" плане. Вопрос о том, почему Вселенная такова, какой мы ее наблюдаем, еще не обсуждался. Речь шла как будто лишь о космологических условиях возможности жизни, объяснение которых, как считал автор, должна дать физическая теория. Но из контекста ясно, что А. Л. Зельманова это рассуждение интересовало главным образом с другой стороны. Поскольку релятивистская космология оставалась "репрессированной наукой", он стремился использовать факт существования жизни во Вселенной как дополнительный, хотя и косвенный аргумент для обоснования теории расширяющейся Вселенной (в зародышевой форме он был, по сути, вполне антропным). Несколько позднее, в 1965 г. (возможно, после появления работы Р. Дике [11]) эти мысли А. Л. Зельманова получили дальнейшее развитие: "В области космических, а тем более космологических масштабов самая возможность существования субъекта, изучающего Вселенную, определяется свойствами изучаемого объекта". Далее снова приводится тот же пример: "Мы живем в области, где по крайней мере в течение десяти миллиардов лет (или около того) происходит расширение Вселенной. Думаю, что нам не пришлось бы жить там, где в течение десяти миллиардов лет происходит сжатие... Таким образом, мы являемся свидетелями процессов определенного типа потому, что процессы иного типа протекают без свидетелей" [12, c. 396]. Эти слова уже почти с текстуальной точностью предвосхищают обсуждаемую далее формулировку АП, выдвинутую Б. Картером. В них вполне четко проводится мысль, что наблюдаемая картина Вселенной связана с условиями, допускающими наше существование как наблюдателей, намечено разделение "слабого" и "сильного" АП. Смысл антропного аргумента, выдвинутого А. Л. Зельмановым, достаточно прозрачен: если бы Метагалактика не расширялась, наблюдатель не мог бы существовать. Но раз он существует, следовательно, Вселенная расширяется. Этот весьма нетривиальный аргумент выявлял глубокую связь факта нашего существования с фундаментальными свойствами Вселенной.

Практически одновременно с А. Л. Зельмановым аналогичные идеи разрабатывал Г. М. Идлис [13, 14]. В 1956-58 гг. он также поставил вопрос о связи основных черт Метагалактики (рассматриваемой как часть бесконечной Вселенной) и условий для появления в ней разумной жизни. Одним из таких условий является расширение Метагалактики, которое благоприятствует соответствующим эволюционным процессам. Но Г. М. Идлис поставил и вопрос, обсуждаемый с тех пор авторами всех модификаций АП: "...почему наблюдаемая нами область Вселенной представляет собой расширяющуюся систему галактик, состоящих из звезд с обращающимися вокруг них планетами, на одной из которых обитаем мы? Нельзя ли решить этот вопрос, исходя из самого факта нашего существования?" [13, c. 39]. Специфический подход автора к этой проблеме раскрывается им так: "Другими словами, не являются ли основные черты наблюдаемой астрономической Вселенной простым следствием того, что перед нами не произвольная часть бесконечной в своем многообразии Вселенной, а такая конкретная конечная область ее, в которой жизнь заведомо имела возможность возникнуть и существует в настоящее время налицо? Целью настоящей работы, - продолжает автор, - и является попытка последовательного решения этой проблемы: почему окружающий нас мир таков, каков он есть? Философское значение соответствующих результатов заключается в обосновании того, что некоторые наблюдаемые закономерности природы... должны быть, вообще говоря, типичными для обитаемых областей Вселенной... в то время как для всей Вселенной в целом эти закономерности могут и не быть типичными" (там же).

В итоге Г. М. Идлис пришел к выводу о связи макроскопических свойств Вселенной с условиями для жизни. "Мы наблюдаем заведомо не произвольную область Вселенной, а ту, особая структура которой сделала ее пригодной для возникновения и развития жизни" [13, c.52]. Он справедливо отметил, что все это до известной степени возрождает флуктуационную гипотезу Л. Больцмана.

Цитированные соображения Г. М. Идлиса намного более детализированы по сравнению с идеями А. Л. Зельманова. Они представляют собой не просто некоторое "прозрение", а конкретную научную концепцию. Но и они рассматривают только макроскопические условия "нашего существования как наблюдателей"; их подход можно назвать макроскопически-релятивистским. Кроме того, Метагалактика считалась типичной обитаемой системой - вполне в духе идей Бруно и в противоположность некоторым современным интерпретациям АП, согласно которым она представляет собой нечто выделенное, исключительное, так сказать, "лучший из миров", по Лейбницу. В аргументации А. Л. Зельманова и Г. М. Идлиса была еще одна общая черта, предвосхищающая дальнейшее развитие АП. Оба автора фактически реализуют по отношению к макроскопическим условиям существования наблюдателя подход, выдвинутый гораздо позднее А. Уилером: "вот человек, какой должна быть Вселенная?" [15, c. 487]. Но интерпретация соответствующих идей была у них лишена налета двусмысленности, заметного в некоторых современных версиях АП. Как А. Л. Зельманов, так и Г. М. Идлис с полной определенностью высказывались в том смысле, что поскольку Вселенная обладает крупномасштабными свойствами, благоприятными для появления разумной жизни, то наблюдатель "смог" или "должен был" возникнуть.

Рассматриваемые работы были опубликованы в "непрестижных" изданиях, кроме того, обсуждавшаяся в них проблема еще не созрела для того, чтобы завладеть вниманием научного сообщества. Лишь в исторической перспективе работы Г. М. Идлиса были отмечены в контексте становления АП. Что же касается высказываний А. Л. Зельманова, по-прежнему большинство космологов проходит мимо них.

Качественный сдвиг в разработке АП с позиций релятивистской космологии произошел в результате появления работ Р. Дике [11] и особенно Б. Картера [16, 17], которому принадлежит и сам термин "антропный принцип". Эти исследования, которые самим их авторам казались началом разработки АП, были на самом деле лишь одним "переоткрытием" АП, возникновением микроскопически-релятивистского подхода к разработке АП в рамках неклассической науки. Они стимулировались несколькими моментами, среди которых был один, так сказать, "деликатный": необходимость решить с позиций релятивистской космологии поставленную еще А. Эддингтоном и П. Дираком в 30-е гг. проблему "больших чисел" (БЧ): оказалось, что некоторые черты структуры нашей Вселенной определяются безразмерными комбинациями мирофизических и космологических параметров, имеющих порядок 1040. И в то время, и одно-два десятилетия спустя многие сторонники фридмановской исследовательской программы отворачивались от проблемы БЧ в лучшем случае с иронией, а в худшем - с нескрываемым презрением, как от какой-то псевдонаучной чертовщины. Спекуляции на темы "пифагорейской мистики чисел" считались недостойными серьезных ученых. На объяснение природы БЧ по-прежнему претендовали главным образом альтернативные исследовательские программы. Следует отметить, тем не менее, что еще в 1956 г. Г. И. Нааном было высказано мнение: различные совпадения больших чисел "могут и не быть чисто случайными". Они могут отражать какие-то связи микроявлений с явлениями космическими" [18, c. 315].

Между тем, альтернативные исследовательские программы получали в свои руки козырную карту, их сторонники утверждали, что релятивистская космология просто не в состоянии справиться с проблемой БЧ. Не без влияния этой критики важность названной проблемы была постепенно признана. Это означало своеобразный "возврат" к вопросу, оставшемуся не вполне понятным, но тем не менее отстоявшему свою значимость. Его обсуждение дало значительные импульсы разработке АП и его модификаций.

Другая проблема, сначала также игнорировавшаяся многими космологами, формулировалась так. Если в рамках релятивистской космологии можно построить континуум моделей вселенных с самыми разнообразными свойствами, то почему реализовалась только одна из них - именно та Вселенная, в которой создались условия для появления нашей и, возможно, других космических цивилизаций. Сначала наметился чисто космологический подход к решению этого вопроса. Он заключался в стремлении выяснить, как произошел отбор начальных условий возникновения нашей Вселенной, исходя из самой фридмановской теории. На этом пути не удалось получить обоснованных результатов; было высказано предположение, что решения проблемы следует ожидать от квантовой космологии. Но возникла и другая идея - из всего многообразия начальных условий отобрать лишь такие, которые были бы совместимы с "фактом существования человека" (то есть мысленно осуществить нечто вроде "биологического отбора" космологических параметров). Это в свою очередь оказало воздействие на появление АП.

Наконец, на протяжении 60-70-х гг. стала вырисовываться еще одна очень нетрадиционная проблема: была обнаружена "тонкая подстройка" фундаментальных физических констант и параметров, которыми, согласно релятивистской космологии, жестко определяется наблюдаемая структура Вселенной: она "взрывным образом неустойчива" к изменениям численных значений этих констант. Даже небольшие их изменения привели бы к структуре Вселенной, совершенно отличной от наблюдаемой; в ней не могли бы существовать ни ядра, ни атомы, ни звезды, ни галактики, ни - следовательно - наблюдатели. Антропный принцип в его мироскопически-релятивистском варианте и был выдвинут с целью продвинуться в решении этих проблем. Он включает слабый АП и сильный АП, предложенные Б. Картером, а также принцип самоотбора (Б. Картер) и принцип целесообразности (И. Л. Розенталь). В дальнейшем появились также некие астрофизические аналоги АП для Галактики ("галактический пояс жизни") и Солнечной системы.

Антропный принцип в постнеклассической науке. Разработка АП, различных его модификаций и интерпретаций почти сразу же пошла в разных направлениях. Наряду с физическими и космологическими проблемами, понимание которых связывалось с этим принципом, стали интенсивно обсуждаться и проблемы философско-мировоззренческие, включая такие, которые вели к нетрадиционным типам объяснения в космологии, науке вообще, порождали нетривиальные социокультурные смыслы. Поскольку АП, как выразился П. Девис "это не физический, а антропный принцип" [19, c. 133], они так или иначе выходили за пределы неклассической науки. Подобные объяснения смысла АП и породили постнеклассический подход в этой области научного поиска, плодотворность которого одни авторы отстаивают, другие же рассматривают как "экстремизм". Одним из самых необычных вариантов постнеклассического подхода к АП стал принцип участия А. Дж. Уилера, который рассматривает Вселенную в свете оснований квантовой механики. Наконец, следует упомянуть и финалистский АП Ф. Типлера [2], который, с антропной точки зрения, рассматривает отдаленное будущее Вселенной и по своему содержанию также выходит далеко за рамки неклассической науки.

Этапы становления АП в классической, неклассической и постнеклассической науке - Астрономия и современная картина мира

Похожие статьи