Забота о человеке

(Из беседы А. Эйнштейна со студентами в Калифорнийском технологическом институте)

Почему блестящая прикладная наука, приводящая к такой экономии труда и так облегчающая жизнь, приносит нам так мало счастья? Простой ответ гласит: потому, что мы еще не научились разумно пользоваться ею.

На войне она служит тому, что позволяет нам отравлять и калечить друг друга. В мирное время она подстегивает темп жизни и порождает неуверенность. Вместо того, чтобы в значительной степени избавить нас от изнуряющего труда, она превратила людей в рабов машин, безрадостно проводящих большую часть своего долгого, монотонного рабочего дня и вынужденных постоянно дрожать за свой скудный паек.

Чтобы ваш труд мог способствовать росту человеческих благ, вы должны разбираться не только в прикладной науке. Забота о самом человеке и его судьбе должна быть в центре внимания при разработке всех технических усовершенствований.

Чтобы творения нашего разума были благословлением, а не бичом для человечества, мы не должны упускать из виду великие нерешенные проблемы организации труда и распределения благ.

Никогда не забывайте об этом за своими схемами и уравнениями.

1931 г.

 

«Подлинная демократия стала возможной благодаря ученым»

(Из статьи «О радио»)

Стыдно должно быть тому, кто пользуется чудесами науки, воплощенными в обыкновенном радиоприемнике, и при этом ценит их так же мало, как корова те чудеса ботаники, которые она жует.

Не будем же забывать, каким образом это замечательное средство связи стало достоянием человечества! Источником всех научных достижений является ниспосланная богом любознательность не покладающего рук экспериментатора и созидательная фантазия инженера-изобретателя.

Вспомним Эрстеда, впервые открывшего магнитное действие электрического тока. Вспомним Рейса, который был первым, кто воспользовался этим эффектом для электромагнитной генерации звука, Белла, сумевшего с помощью чувствительных контактов превратить звуковые волны, падавшие на мембрану микрофона, в переменный электрический ток. Вспомним Максвелла, математически доказавшего существование электромагнитных волн, и Герца, впервые создавшего их с помощью искры. Особо вспомним Либена, ставшего со своим диодом Флеминга изобретателем несравненного детектора электрических волн, оказавшегося к тому же идеально простым инструментом для генерации электрических волн. С благодарностью вспомним армию безвестных техников, упростивших радиоприборы и настолько приспособивших их к массовому производству, что радио стало общедоступным.

Подлинная демократия впервые стала возможной благодаря ученым, не только облегчившим наш повседневный труд, но и сделавшим всеобщим достоянием прекраснейшие произведения искусства и науки, наслаждение которыми до самого последнего времени было привилегией лишь избранных. Тем самым ученые пробудили от мертвящей скуки целые нации.

Первый Сольвеевский конгресс.1911 г. Эйнштейн второй справа.

Жизнь отдельного человека имеет смысл лишь в той степени, насколько она помогает сделать жизни других людей красивее и благороднее. Жизнь священна; это, так сказать, верховная ценность, которой подчинены все прочие ценности

Радиовещание выполняет единственную в своем роде функцию: оно способствует сближению наций. Его можно использовать для укрепления чувства дружбы, так легко переходящего в недоверие и враждебность. До сих пор люди узнают друг о друге лишь с помощью кривого зеркала прессы. Радио же показывает живых людей и в основном с лучшей стороны.

1931 г.

 

Куда направляется наука?

Много разных людей посвящало себя науке, но не все посвящали себя науке ради самой науки. Некоторые входили в ее храм потому, что это давало им возможность проявить свое дарование. Для этой категории людей наука является своего рода спортом, занятие которым доставляет им радость подобно тому, как атлету доставляют удовольствие упражнения, развивающие силу и ловкость. Существует другая категория людей, вступающих в храм науки, с тем чтобы, предоставив в ее распоряжение свой мозг, получить за это приличное вознаграждение. Такие люди становятся учеными лишь случайно, в силу обстоятельств, обусловивших выбор их жизненного пути. Если бы обстоятельства, сопутствовавшие этому выбору, были иными, эти люди могли бы стать политическими деятелями или крупными дельцами. Если бы с небес спустился ангел и изгнал из храма науки всех, кто принадлежит к этим двум категориям, то боюсь, что в храме науки почти никого бы не осталось. Но все же несколько жрецов остались бы в храме – кое-кто от прошлых времен, а кое-кто и от нашего времени. Среди последних был бы и наш Планк, и за это мы его так любим.

Я отдаю себе полный отчет в том, что при такой чистке были бы изгнаны многие из построивших значительную, может быть, даже большую часть храма науки. Но в то же время ясно, что если бы люди, посвятившие себя науке, относились только к тем двум категориям, о которых я говорил выше, то ее здание никогда бы не выросло до тех величественных размеров, которые оно имеет в настоящее время, точно так же, как не смог бы подняться лес, состоящий из одних лишь ползучих растений.

* * *

Но забудем о них. Обратимся к тем, кто снискал расположение ангела. Большей частью это странные, молчаливые, одинокие люди. И все же, несмотря на то, что они похожи друг на друга, различие между ними гораздо сильнее, чем различие между теми, кого наш гипотетический ангел изгнал из храма науки.

Что заставило их посвятить свою жизнь служению науке? На этот вопрос трудно ответить вообще и никогда нельзя было бы ответить просто и категорично. Лично я склонен думать вместе с Шопенгауэром, что одним из сильнейших мотивов, побуждающих людей посвящать себя искусству и науке, является стремление избежать повседневности с ее серостью и мертвящей скукой и сбросить с себя оковы своих собственных преходящих желаний, нескончаемой вереницей сменяющих друг друга, если все помыслы сосредоточены на различного рода будничных мелочах и ограничены только ими.

К этому негативному мотиву следует добавить и позитивный. Природа человека такова, что он всегда стремился составить для себя простой и не обремененный излишними подробностями образ окружающего его мира. При этом он пытался построить картину, которая дала бы до какой-то степени реальное отображение того, что человеческий разум видит в природе. Именно это делает и поэт, и художник, и философ, и естествоиспытатель, причем каждый по-своему. В созданную им картину мира человек помещает центр тяжести своей души и таким образом находит в ней тот покой и то равновесие, которые не может найти в тесном кругу повседневной жизни, требующем с его стороны непрестанных реакций.

Какое место среди различных картин мира, созданных художником, философом и поэтом, занимает картина мира, созданная физиком-теоретиком? Главной ее особенностью должна быть особая точность и внутренняя логическая непротиворечивость, которые можно выразить только на языке математики. С другой стороны, физик должен быть жестоким по отношению к материалу, который он использует. Ему приходится довольствоваться воспроизведением лишь наиболее простых процессов, доступных нашему чувственному восприятию, ибо более сложные процессы человеческий разум не может представить себе с той чрезвычайной точностью и логической последовательностью, которые столь высоко ценимы физиком-теоретиком.

Даже пожертвовав полнотой, мы должны обеспечивать простоту, ясность и точность соответствия между изображением и изображаемым предметом. Если отдавать себе отчет в том, насколько мала та часть природы, которую можно охватить и выразить с помощью точных формулировок, опуская все сколько-нибудь тонкое и сложное, то естественно задать вопрос: что же привлекательного может быть в подобной работе? Заслуживает ли результат подобного ограничительного отбора громкого названия картины мира?

Я думаю, что заслуживает, ибо большинство общих законов, на которых зиждется логическая структура теоретической физики, надлежит учитывать при изучении даже наиболее простых явлений природы. Если бы эти законы были полностью известны, то теорию любого явления природы, включая теорию самой жизни, можно было бы вывести из них с помощью одних лишь абстрактных рассуждений. Я думаю, что теоретически такой вывод был бы возможен, но на практике такой процесс вывода лежит вне возможностей человеческого мышления. Поэтому тот факт, что в науке мы вынуждены довольствоваться неполной картиной физического мира, обусловлен не природой этого мира, а нашими собственными особенностями.

Второй Сольвеевский конгресс. 1913 г.

Из честолюбия или чувства долга не может родиться ничего ценного. Ценности возникают благодаря любви и преданности людям и объективным реалиям этого мира

Таким образом, высшая задача физика состоит в открытии наиболее общих элементарных законов, из которых можно было бы логически вывести картину мира. Однако не существует логического пути открытия этих элементарных законов. Единственным способом их постижения является интуиция, которая помогает увидеть порядок, кроющийся за внешними проявлениями различных процессов. Эта способность к угадыванию развивается с практикой. Но можно ли утверждать, что разные физические теории могут быть в равной мере справедливыми и допустимыми? С теоретической точки зрения в этой идее нет ничего нелогичного. Но история науки показала, что на любом этапе развития физики одна из мыслимых теоретических структур доказывала свое превосходство над всеми остальными.

Для каждого опытного исследователя ясно, что теоретическое построение в физике зависит и определяется миром чувственного восприятия, хотя не существует логического пути, следуя по которому мы могли бы от чувственного восприятия прийти к принципам, лежащим в основе теоретической схемы. Кроме того, синтез понятий, являющийся отпечатком эмпирического мира, можно свести к нескольким фундаментальным законам, на которых логически строится весь синтез. При каждом существенном продвижении вперед физик обнаруживает, что фундаментальные законы все более и более упрощаются по мере того, как развиваются экспериментальные исследования. Он удивляется, когда замечает, сколь стройный порядок возникает из того, что прежде казалось хаосом. Этот порядок нельзя считать связанным с работой его собственного интеллекта; он обусловлен одним свойством, присущим миру восприятий. Лейбниц удачно назвал это свойство «изначальной гармонией».

* * *

Физики иногда упрекают философов, занимающихся теорией познания, за то, что те не вполне оценивают этот факт. И я думаю, что именно в этом состоит смысл дискуссии, в течение нескольких лет продолжавшейся между Эрнстом Махом и Максом Планком. Последний, по всей видимости, чувствовал, что Мах не вполне оценивал стремление физиков к восприятию этой «изначальной гармонии». Именно это стремление было неиссякаемым источником терпения и настойчивости, с которой Планк отдавался самым простым вопросам, связанным с физической наукой, в то время как он мог бы поддаться искушению и пойти иными путями, которые привели бы к более привлекательным результатам.

Я часто слышал, как коллеги Планка связывали его отношение к науке с его необычайными личными дарованиями, его энергией и пунктуальностью. Думаю, что они ошибаются. То состояние ума, которое служит движущей силой в этом случае, напоминает состояние фанатика или влюбленного. Усилия, затрачиваемые в течение длительного периода времени, стимулируются не каким-то составленным заранее планом или целью. Это вдохновение проистекает из душевной потребности.

Думаю, что Макс Планк посмеялся бы над тем, как по-детски я блуждаю здесь с фонарем Диогена. Но что я могу сказать о его величии? Величие Планка не нуждается в жалком подтверждении с моей стороны. Его труд дал один из самых мощных толчков прогрессу науки. Его идеи будут жить и работать до тех пор, пока существует физическая наука. И я надеюсь, что пример его личной жизни послужит не меньшим стимулом для последующих поколений ученых.

1931 г.

 

«Не властвовать, а служить»

(Из статьи «Заслуги А. Лоренца в деле международного сотрудничества»)

При той далеко идущей специализации, которую принес с собой девятнадцатый век, те, кто занимает ведущее положение в одной из наук, редко находят в себе силы, чтобы оказывать обществу ценные услуги в области международного сотрудничества и политики. Такая деятельность требует не только энергии, понимания важности проблем и солидной репутации, основанной на крупных научных достижениях, но и редкой в наше время независимости от национальных предрассудков и преданности общим интересам. Я не встречал никого, в ком эти качества сочетались бы с таким совершенством, как у Г. А. Лоренца. Но самым замечательным в его личности было другое. Независимые и сильные натуры, часто встречающиеся среди ученых, неохотно подчиняются чужой воле и в большинстве случаев оказывают сильное сопротивление тем, кто пытается ими руководить. Если же в президентском кресле сидел Лоренц, то неизменно создавалась атмосфера дружественного сотрудничества, несмотря на то, что цели и образ мыслей присутствовавших могли значительно отличаться. Секрет такого успеха объясняется не только тем, что Лоренц умел быстро разбираться в людях и событиях и великолепно владел речью. В первую очередь это объясняется тем, что все чувствовали: Лоренц беззаветно предан делу и целиком отдает ему себя. Ничто так не обезоруживало непокорных, как это.

В 1919 г. Эйнштейн женился на своей двоюродной сестре Эльзе Левенталь (1876 – 1936)

Брак – это попытка создать нечто прочное и долговременное из случайного эпизода

До войны деятельность Лоренца на поприще международного сотрудничества ограничивалась его председательствованием на физических конгрессах. В частности, можно назвать Сольвеевские конгрессы, первые из которых происходили в Брюсселе в 1909 и 1911 гг. Затем разразилась война в Европе, явившаяся тягчайшим ударом для всех, кто принимал близко к сердцу дело улучшения сотрудничества между народами. Еще во время войны Лоренц стал отдавать много сил делу международного примирения. Особенно ярко проявилась его деятельность после окончания войны. Исключительно большие усилия он направлял на восстановление плодотворного и дружественного сотрудничества между отдельными учеными и научными обществами. Тот, кто не был рядом с ним, вряд ли сможет себе представить, какой огромной была эта работа. Ненависть, накопившаяся за время войны, еще не исчезла, и многие влиятельные люди под давлением обстоятельств все еще занимали непримиримую позицию. Поэтому деятельность Лоренца напоминала усилия врача, который лечит непослушного пациента, отказывающегося принимать тщательно приготовленные для его же пользы лекарства.

Но Лоренц не давал себя запугать, если знал, что избранный им путь верен. Сразу же после окончания войны он вошел в руководство «Совета по исследованиям», созданного учеными стран-победительниц. Ни отдельные ученые, ни научные общества «центральных держав» в этот совет включены не были. Этим своим шагом, который был расценен как обида ученых «центральных держав», Лоренц намеревался оказать свое влияние на эту организацию и превратить ее в подлинно международный орган. После неоднократных попыток ему и другим благоразумным членам Совета удалось исключить те пункты из устава этой организации, в которых говорилось о том, что ученые «центральных держав» не могут участвовать в ее работе. Однако цель, состоявшая в восстановлении нормального и плодотворного сотрудничества между научными обществами, достигнута еще не была, поскольку ученые «центральных держав», раздраженные длившимся почти десять лет исключением почти из всех международных организаций, привыкли держаться обособленно. Однако можно было надеяться, что лед будет сломлен благодаря тактичным усилиям, предпринимавшимся Лоренцом ради общего блага.

Кроме этого, Г. А. Лоренц отдал много сил развитию международного культурного сотрудничества, согласившись работать в комиссии Лиги Наций по интеллектуальному сотрудничеству под председательствованием Бергсона, которая была создана пять лет тому назад. В течение последнего года председателем этой комиссии, которая при активной поддержке подчиненного ей Парижского института должна была стать посредником в области интеллектуальной деятельности и искусства между различными кругами деятелей культуры, был Лоренц. И здесь также сказалось благотворное влияние его ума, человеколюбия, скромности и других личных качеств. Его девизом, которому он неизменно следовал, но никогда не высказывал вслух, были слова: «Не властвовать, а служить».

Пусть же его пример послужит торжеству этого принципа!

1928 г.

 

Мотивы научного исследования

Храм науки – строение многосложное. Различны пребывающие в нем люди и приведшие их туда духовные силы. Некоторые занимаются наукой с гордым чувством своего интеллектуального превосходства; для них наука является тем подходящим спортом, который должен им дать полноту жизни и удовлетворение честолюбия. Можно найти в храме и других: плоды своих мыслей они приносят здесь в жертву только в утилитарных целях. Если бы посланный богом ангел пришел в храм и изгнал из него тех, кто принадлежит к этим двум категориям, то храм катастрофически опустел бы. Я хорошо знаю, что мы только что с легким сердцем изгнали многих людей, построивших значительную, возможно, даже наибольшую, часть науки; по отношению ко многим принятое решение было бы для нашего ангела горьким. Но одно кажется мне несомненным: если бы существовали только люди, подобные изгнанным, храм не поднялся бы, как не мог бы вырасти лес из одних лишь вьющихся растений. Этих людей удовлетворяет, собственно говоря, любая арена человеческой деятельности: станут ли они инженерами, офицерами, коммерсантами или учеными – это зависит от внешних обстоятельств. Но обратим вновь свой взгляд на тех, кто удостоился милости ангела. Большинство из них – люди странные, замкнутые, уединенные; несмотря на эти общие черты, они в действительности сильнее разнятся друг от друга, чем изгнанные. Что привело их в храм? Нелегко на это ответить, и ответ, безусловно, не будет одинаковым для всех. Как и Шопенгауэр, я прежде всего думаю, что одно из наиболее сильных побуждений, ведущих к искусству и науке, – это желание уйти от будничной жизни с ее мучительной жестокостью и безутешной пустотой, уйти от уз вечно меняющихся собственных прихотей. Эта причина толкает людей с тонкими душевными струнами от личных переживаний в мир объективного видения и понимания. Эту причину можно сравнить с тоской, неотразимо влекущей горожанина из шумной и мутной окружающей среды к тихим высокогорным ландшафтам, где взгляд далеко проникает сквозь неподвижный чистый воздух и наслаждается спокойными очертаниями, которые кажутся предназначенными для вечности.

Альберт и Эльза Эйнштейны встречаются с репортерами.

Если вы хотите вести счастливую жизнь, вы должны быть привязаны к цели, а не к людям или к вещам

Но к этой негативной причине добавляется и позитивная. Человек стремится каким-то адекватным способом создать в себе простую и ясную картину мира для того, чтобы оторваться от мира ощущений, чтобы в известной степени попытаться заменить этот мир созданной таким образом картиной. Этим занимаются художник, поэт, теоретизирующий философ и естествоиспытатель, каждый по-своему. На эту картину и ее оформление человек переносит центр тяжести своей духовной жизни, чтобы в ней обрести покой и уверенность, которые он не может найти в слишком тесном головокружительном круговороте собственной жизни.

* * *

Какое место занимает картина мира физиков-теоретиков среди всех возможных таких картин? Благодаря использованию языка математики эта картина удовлетворяет наиболее высоким требованиям в отношении строгости и точности выражения взаимозависимостей. Но зато физик вынужден сильнее ограничивать свой предмет, довольствуясь изображением наиболее простых, доступных нашему опыту явлений, тогда как все сложные явления не могут быть воссозданы человеческим умом с той точностью и последовательностью, которые необходимы физику-теоретику. Высшая аккуратность, ясность и уверенность – за счет полноты. Но какую прелесть может иметь охват такого небольшого среза природы, если наиболее тонкое и сложное малодушно и боязливо оставляется в стороне? Заслуживает ли результат столь скромного занятия гордого названия «картины мира»?

Я думаю – да, ибо общие положения, лежащие в основе мысленных построений теоретической физики, претендуют быть действительными для всех происходящих в природе событий. Путем чисто логической дедукции из них можно было бы вывести картину, т. е. теорию всех явлений природы, включая жизнь, если этот процесс дедукции не выходил бы далеко за пределы творческой возможности человеческого мышления. Следовательно, отказ от полноты физической картины мира не является принципиальным.

Отсюда вытекает, что высшим долгом физиков является поиск тех общих элементарных законов, из которых путем чистой дедукции можно получить картину мира. К этим законам ведет не логический путь, а только основанная на проникновении в суть опыта интуиция. При такой неопределенности методики можно думать, что существует произвольное число равноценных систем теоретической физики; в принципе это мнение безусловно верно. Но история показала, что из всех мыслимых построений в данный момент только одно оказывается преобладающим. Никто из тех, кто действительно углублялся в предмет, не станет отрицать, что теоретическая система практически однозначно определяется миром наблюдений, хотя никакой логический путь не ведет от наблюдений к основным принципам теории. В этом суть того, что Лейбниц удачно назвал «предустановленной гармонией». Именно в недостаточном учете этого обстоятельства серьезно упрекают физики некоторых из тех, кто занимается теорией познания. Мне кажется, что в этом корень и прошедшей несколько лет назад полемики между Махом и Планком.

Горячее желание увидеть эту предустановленную гармонию является источником настойчивости и неистощимого терпения, с которыми, как мы знаем, отдался Планк общим проблемам науки, не позволяя себе отклоняться ради более благодарных и легче достижимых целей. Я часто слышал, что коллеги приписывали такое поведение необычайной силе воли и дисциплине, но мне представляется, что они не правы. Душевное состояние, способствующее такому труду, подобно религиозности или влюбленности: ежедневное старание проистекает не из какого-то намерения или программы, а из непосредственной потребности…

1934 г.

 

Всеобщий язык науки

Первый шаг на пути к созданию языка заключался в выражении впечатлений от событий с помощью символов, звуков или каких-нибудь иных способов. Весьма вероятно, что столь примитивного уровня общения достигли, по крайней мере в известной степени, все животные, живущие сообществами. Более высокая ступень в общении достигается, когда вводят новые символы, уславливаются о том, что означают эти символы, и выражают отношение к событиям, обозначаемым ими. На этом этапе уже можно сообщать о более сложных последовательностях событий. Так рождается язык. Если язык должен служить всеобщему взаимопониманию, то те, кто им пользуется, должны придерживаться единых правил для символов, с одной стороны, и событий и связей между событиями, – с другой. Проблема овладения этими правилами решается теми, кто говорит на одном языке, в основном чисто интуитивно в детстве. Когда же эти правила осмысливаются, возникает то, что называют грамматикой. На ранней стадии каждое отдельное слово языка может соответствовать впечатлениям. На более поздних стадиях такая прямая связь утрачивается, поскольку по крайней мере некоторые слова выражают впечатления только в комбинации с другими словами (например, слова «быть» или «вещь»). Теперь уже не отдельные слова ставятся в соответствие впечатлениям, а комбинации слов отвечают группам впечатлений. При этом язык становится отчасти независимым от первоначальных впечатлений и достигается его большая внутренняя связность и самостоятельность. Только на этом более высоком этапе развития, когда появляется достаточно много абстрактных понятий, язык становится инструментом мышления в подлинном смысле этого слова. Но именно здесь язык становится источником опасных ошибок и заблуждений. Все зависит от того, в какой мере слова и их комбинации соответствуют миру впечатлений.

Альберт Эйнштейн в его офисе в Берлинском университете. 1920 г.

Идеалами, освещавшими мой путь и сообщавшими мне смелость и мужество, были добро, красота и истина

На чем же основана столь тесная связь между языком и мышлением? Разве нельзя мыслить, пользуясь не языком, а лишь понятиями и комбинациями понятий, для которых невозможно подобрать слова? Разве не случалось каждому из нас подыскивать слово уже после того, как он ясно осознал связь между предметами? Мы были бы склонны приписывать акту мышления полную независимость от языка, если бы индивидуум формировал или мог формировать свои представления, не общаясь с другими людьми посредством языка. И все же, весьма вероятно, что мышление индивидуума, выросшего в подобных условиях, было бы очень ограниченным. Отсюда мы должны заключить, что умственное развитие индивидуума и в особенности характер формирования и комбинирования понятий в значительной мере связаны с языком. Следовательно, одинаковый язык означает одинаковое мышление. В этом смысле мышление и язык связаны друг с другом.

* * *

Что же отличает язык науки от языка в обычном смысле? Как объяснить, что язык науки в целом понятен каждому? Наука стремится к предельной точности и ясности понятий, их взаимосвязи и соответствия чувственным данным.

Рассмотрим в качестве примера язык эвклидовой геометрии и алгебры. Имеется небольшое число вводимых независимо понятий и символов, таких как число, прямая, точка, и фундаментальные правила комбинирования этих понятий. Вместе они образуют основу для построения или определения всех упорядоченных утверждений и других понятий. Связь между понятиями и утверждениями, с одной стороны, и данными чувственных ощущений – с другой, устанавливается путем операций счета и измерения, определенных с достаточной четкостью. Наднациональный характер научных понятий и научного языка обусловлен тем, что они были созданы лучшими умами всех времен и народов. В одиночестве (и тем не менее в совместном усилии, если рассматривать их конечную цель) они создали духовные орудия для технической революции, преобразившей за последнее столетие жизнь человечества. Созданная ими система понятий служила путеводной нитью в диком хаосе чувственных восприятий и научила нас извлекать общие истины из частных наблюдений.

Какие надежды и страхи принесет человечеству научный метод? Не думаю, чтобы этот вопрос был поставлен правильно. То, что может сотворить какое-либо устройство в руках людей, зависит исключительно от характера тех целей, которые ставит перед собой человечество. Коль скоро эти цели намечены, научный метод указывает средства для достижения их. Указывать же эти цели научный метод не может. Научный метод сам по себе не мог бы ни к чему привести и даже вообще не мог бы появиться, не будь у человека страстного стремления к ясному пониманию. Я считаю, что наш век характеризуется развенчиванием целей и совершенствованием средств для их достижения. Если мы страстно стремимся к безопасности, благосостоянию и свободному развитию всех людей, то должны найтись и средства для достижения этого состояния. Если к этому стремится даже небольшая часть человечества, то время докажет правильность ее устремлений.

1942 г.

 

Физика, философия и технический прогресс

Думаю, что за прошедшие двадцать лет я в достаточной степени стал американцем, чтобы не слишком бояться врачей. В прошлом году мне даже представился случай на собственном опыте убедиться, насколько искусно врачи научились облегчать жребий, выпавший на долю их пациентов. Но чувство глубокого уважения, которое я испытываю к медикам, имеет еще одну причину. Специализация во всех отраслях человеческой деятельности, несомненно, привела к невиданным достижениям, правда, за счет сужения области, доступной отдельному индивидууму. Поэтому в наши дни бывает так трудно найти кого-нибудь, кто мог бы хорошо починить костюм или отремонтировать мебель, не говоря уже о часах. Ненамного лучше обстоит дело и с профессиями, в том числе и с исследовательскими. Это известно каждому образованному человеку. В связи с возросшим уровнем знаний значительная специализация стала неизбежной и в медицине, но на этот раз специализация имеет естественные пределы. Если из строя вышла какая-то часть человеческого тела, то вылечить ее может только тот, кто отлично знает весь сложный организм в целом; в более же сложных случаях только такое лицо и сможет правильно понять причину заболевания. Поэтому для врача первостепенное значение имеет глубокое знание общих причинных зависимостей. Хирург же должен, кроме того, обладать еще двумя качествами: необычайной надежностью органов чувств и рук и редким присутствием духа. Если, после того как он вскрыл тело, обнаруживается какая-нибудь необычайная ситуация, то возникает необходимость быстро решить, что следует делать и чего следует избегать. В подобной ситуации требуется сильная личность. Именно это обстоятельство и вызывает у меня чувство глубокого уважения.

Представившаяся мне сегодня возможность обратиться к ученым, работающим в области, весьма далекой от моей собственной, естественно наводит на мысль затронуть теоретико-познавательные проблемы более общего характера, иначе говоря, вступить на тонкий лед философии.

Если под философией понимать поиски знания в его наиболее общей и наиболее широкой форме, то ее, очевидно, можно считать матерью всех научных исканий. Но верно и то, что различные отрасли науки, в свою очередь, оказывают сильное влияние на тех ученых, которые ими занимаются, и, кроме того, сильно воздействуют на философское мышление каждого поколения. С этой точки зрения бросим беглый взгляд на развитие физики за последние сто лет.

Эйнштейн во время посещения Амстердама с физиком-экспериментатором Питером Земаном (слева) и со своим другом Паулем Эренфестом.

В соответствии с идеей общей относительности концепции о пространстве, лишенном какого-либо физического содержания, не существует

Еще со времен Возрождения физика пыталась найти общие законы, которые определяют поведение материальных тел во времени и в пространстве. Рассмотрение проблемы существования этих тел предоставлялось философии. Для физика же небесные тела так же, как и тела на Земле и их химические разновидности, просто существовали во времени и в пространстве как реальные объекты; его задача состояла лишь в том, чтобы путем гипотетических обобщений извлекать эти законы из данных опыта. Предполагалось, что законы верны во всех случаях без исключения. Закон считался неверным, если имелся хотя бы один случай, когда выведенные из этого закона следствия опровергались на опыте. Кроме того, законы реального внешнего мира считались полными в следующем смысле: если состояние объектов в некоторый момент времени полностью известно, то их состояние в любой момент времени полностью определяется законами природы. Именно это мы имеем в виду, когда говорим о «причинности». Приблизительно такими были границы физического мышления сто лет назад.

На самом деле эти основы были даже еще более узкими, чем мы указали. Считалось, что объекты внешнего мира состоят из неизменяемых материальных точек, взаимодействующих между собой. Силы, приложенные к этим точкам, известны, и под их действием материальные точки находятся в непрекращающемся движении, к которому в конечном счете можно было бы свести все наблюдаемые явления.

С философской точки зрения такая концепция мира тесно связана с наивным реализмом, поскольку приверженцы последнего считают, что объекты нашего мира даются нам непосредственно чувственным восприятием. Однако введение неизменяемых материальных точек означало шаг к более изощренному реализму, ибо с самого начала было ясно, что введение подобных атомистических элементов не основано на непосредственных наблюдениях.

* * *

С возникновением теории электромагнитного поля Фарадея-Максвелла стало неизбежным дальнейшее усовершенствование концепции реализма. Возникла необходимость приписывать электромагнитному полю, непрерывно распределенному в пространстве, ту же роль простейшей реальности, какую раньше приписывали весомой материи. Разумеется, концепция поля не вытекала непосредственно из чувственного восприятия. Появилась даже тенденция представлять физическую реальность исключительно в виде непрерывного поля и не вводить в теорию материальные точки в качестве независимых сущностей.

Резюмируя, можно охарактеризовать границы физического мышления, которых придерживались еще четверть века назад, следующим образом.

Существует физическая реальность, не зависящая от познания и восприятия. Ее можно полностью постичь с помощью теоретического построения, описывающего явления в пространстве и времени; однако обоснованием такого построения является только его эмпирическое подтверждение. Законы природы – это математические законы, выражающие связь между элементами теоретического построения, допускающими математическое описание. Из этих законов следует строгая причинность в упоминавшемся уже смысле.

Под давлением огромного экспериментального материала почти все физики в настоящее время пришли к убеждению, что подобная идейная основа, хотя она и охватывает достаточно обширный круг явлений, нуждается в замене. Современные физики считают неудовлетворительным не только требование строгой причинности, но и постулат о реальности, не зависящей от какого-либо измерения или наблюдения.

Позвольте мне пояснить, что я имею в виду, на примере света. Пусть на отражающую прозрачную пластинку падает монохроматический луч света. Падающий луч распадается на прошедший и отраженный лучи. Ясно, что весь процесс можно точно и полно описать с помощью электромагнитного поля. Эта теоретическая интерпретация позволяет не только найти направление, интенсивность и поляризацию обоих лучей; но и с удивительной точностью описывает интерференционные явления, возникающие при наложении обоих лучей с помощью какого-нибудь устройства. Однако было показано, что свет имеет атомистическую энергетическую структуру, или, как принято говорить, состоит из «фотонов». Если в теле, на которое падает один из наших лучей, происходит элементарный акт поглощения, то количество поглощенной энергии при этом не зависит от интенсивности света. Отсюда мы вынуждены сделать вывод о том, что это явление определяется одним, а не несколькими фотонами: и способность двух пучков интерферировать между собой, и поглощение света определяется одним фотоном.

Ясно, что максвелловская теория поля не может учесть этот комплекс свойств фотона. Не дает она нам никаких средств и для того, чтобы понять атомистический характер поглощения энергии излучения. Но если попытаться представить себе фотон в виде точечной структуры, движущейся в пространстве, то такой фотон должен либо пройти сквозь пластинку, либо отразиться от нее, поскольку энергия его неделима. Эта интерпретация наталкивается на две трудности. Предположим, что фотон, прежде чем достичь пластинки, представляет собой простой физический объект, характеризуемый направлением, цветом и поляризацией. От чего будет зависеть в каждом отдельном случае, пройдет ли фотон через пластинку или же отразится от нее? Вряд ли можно найти достаточное основание для выбора одной из двух возможностей, и нелегко поверить, что такое основание вообще существует. Кроме того, представление о фотоне как о точечной структуре не позволяет объяснить интерференционные явления, возникающие только при взаимодействии обоих пучков.

Альберт Эйнштейн и сотрудники обсерватории возле 40-дюймовового рефрактора Йеркской обсерватории. 1921 г.

Процесс научных открытий – это, в сущности, непрерывное бегство от чудес

* * *

Из столь затруднительного положения физики нашли следующий выход. Они сохранили волновое описание света, но волновое поле теперь уже означает не реальное поле, энергия которого распределена в пространстве, а всего лишь математическое построение, имеющее следующий физический смысл: интенсивность волнового поля в некоторой заданной области является мерой вероятности локализации фотона в ней. Только эту вероятность и можно измерить экспериментально, т. е. по поглощению света.

Оказалось, что, заменив поле в смысле первоначальной теории поля на поле распределения вероятности, мы получим метод, который выходит за рамки теории света и, при соответствующем изменении, приводит к наиболее полезной теории весомой материи. За необычайный успех этой теории пришлось платить двойной ценой: отказаться от требования причинности (ее никак нельзя проверить в атомной области) и оставить попытки описания реальных физических объектов в пространстве и времени. Вместо этого используется косвенное описание, с помощью которого можно вычислить вероятность результатов любого доступного нам измерения.

Таковы некоторые фундаментальные физические идеи, развитые в течение последнего столетия. Попытаемся понять, какое воздействие оказало развитие этих идей на биологов или, точнее, на их философскую позицию в отношении цели их исследований. Разумеется, физику здесь следует понимать в самом широком смысле; иначе говоря, она включает в себя все науки, занимающиеся изучением неорганической природы.

Напомним в этой связи плодотворное влияние понятий ньютоновской небесной механики на развитие физики. Ньютон показал, каким образом при надлежащем использовании понятий массы, ускорения и силы (последняя считается зависящей от расположения масс) можно понять движение планет. Эти понятия казались настолько естественными и даже необходимыми, что все с полной уверенностью видели в них ключ к пониманию всех процессов неорганической природы. Затем на основе этих понятий была построена механика сплошных сред, в рамках которой понятие силы было обобщено за счет включения в него напряжений.

Однако для завершения теории необходимо было ввести в нее тепловые понятия – температуры и количества тепла. Хотя вопрос о том, сводятся ли эти понятия к механическим или нет, в течение долгого времени оставался нерешенным, утвердительный ответ на него в конце концов был получен с развитием кинетической теории газов и, в более общем плане, статистической механики.

В то время как физика развивалась как младшая сестра небесной механики, биология развивалась как младшая сестра физики. Сто лет назад в умах естествоиспытателей вряд ли было хоть какое-нибудь сомнение в том, что механическая основа физики установлена навечно. Процессы в неорганической материи представлялись им в виде своеобразного часового механизма, все детали которого полностью известны, хотя сложность их взаимодействия не позволяет проводить детальный анализ. Не было никаких сомнений в том, что неустанные усилия экспериментаторов и теоретиков шаг за шагом приведут ко все возрастающему пониманию всех процессов. Поскольку фундаментальные законы физики казались надежно установленными, вряд ли можно было ожидать, чтобы они оказались неверными в органической области. Мне кажется, что для развития биологии были существенны не только средства и методы, в большинстве своем заимствованные из физических исследований, но и существовавшая в XIX в. твердая уверенность в надежности основ физики. Ибо никто не берется за предприятие подобного масштаба, не будучи уверенным в конечном успехе.

К счастью, в наши дни биологии уже не приходится обращаться к основам физики, чтобы обрести уверенность в возможности решения своих более глубоких проблем. К счастью, ибо в настоящее время мы знаем, что уверенность в механических основах покоилась на иллюзии, и старшая сестра биологии, несмотря на поразительные результаты в деталях, уже не считает себя постигшей сущность явлений природы. Это заметно хотя бы по тому, что она столь мучительно философствует о предмете своих исследований. Сто лет назад всякое философствование было бы с презрением отброшено.

* * *

Под впечатлением глубоких перемен в научном мышлении, происшедших со времен Галилея, невольно возникает вопрос: осталось ли вообще что-нибудь неизменным после всех этих перемен? Нетрудно указать некоторые существенные особенности научного мышления, которые сохранились со времен Галилея.

Во-первых, мышление само по себе никогда не приводит ни к каким знаниям о внешних объектах. Исходным пунктом всех исследований служит чувственное восприятие. Истинность теоретического мышления достигается исключительно за счет связи его со всей суммой данных чувственного опыта.

Если теория относительности подтвердится, то немцы скажут, что я немец, а французы – что я гражданин мира; но если мою теорию опровергнут, французы объявят меня немцем, а немцы – евреем

Во-вторых, все элементарные понятия допускают сведение к пространственно-временным понятиям. Только такие понятия фигурируют в «законах природы»; в этом смысле все научное мышление «геометрично». Истинность закона природы, по предположению, неограниченна. Закон природы неверен, коль скоро обнаружено, что одно из следствий из него противоречит хотя бы одному экспериментально установленному факту.

В-третьих, пространственно-временные законы полны. Это означает, что нет ни одного закона природы, который нельзя было бы свести к некоторому закону, сформулированному на языке пространственно-временных понятий. Из этого принципа вытекает, например, убежденность в том, что психические явления и связи между ними в конечном счете можно будет свести к физическим и химическим процессам, протекающим в нервной системе. Согласно этому принципу, в каузальной системе явлений природы нет нефизических элементов; в этом смысле в рамках научного мышления нет места ни для «свободы воли», ни для того, что называют «витализмом».

Еще одно замечание в этой связи. Хотя современная квантовая теория содержит несколько ослабленный вариант концепции причинности, все же она не открывает черного хода для приверженцев свободы воли, что видно уже из следующих соображений. Процессы, определяющие явления в неорганической природе, необратимы в смысле термодинамики и таковы, что полностью исключают статистический элемент, приписываемый молекулярным процессам.

Сохраним ли мы это кредо навсегда? Думаю, что на этот вопрос будет лучше всего ответить улыбкой.

1950 г.

 

О науке

Я верю в интуицию и вдохновение.

Иногда я чувствую, что стою на правильном пути, но не могу объяснить свою уверенность. Когда в 1919 году солнечное затмение подтвердило мою догадку, я не был ничуть удивлен. Я был бы изумлен, если бы этого не случилось. Воображение важнее знания, ибо знание ограничено, воображение же охватывает все на свете, стимулирует прогресс и является источником ее эволюции. Строго говоря, воображение – это реальный фактор в научном исследовании.

* * *

Основой всей научной работы служит убеждение, что мир представляет собой упорядоченную и познаваемую сущность. Это убеждение зиждится на религиозном чувстве. Мое религиозное чувство – это почтительное восхищение тем порядком, который царит в небольшой части реальности, доступной нашему слабому разуму.

Развивая логическое мышление и рациональный подход к изучению реальности, наука сумеет в значительной степени ослабить суеверие, господствующее в мире. Нет сомнения в том, что любая научная работа, за исключением работы, совершенно не требующей вмешательства разума, исходит из твердого убеждения (сродни религиозному чувству) в рациональности и познаваемости мира.

* * *

Музыка и исследовательская работа в области физики различны по происхождению, но связаны между собой единством цели – стремлением выразить неизвестное. Их реакции различны, но они дополняют друг друга. Что же касается творчества в искусстве и науке, то тут я полностью согласен с Шопенгауэром, что наиболее сильным их мотивом является желание оторваться от серости и монотонности будней и найти убежище в мире, заполненном нами же созданными образами. Этот мир может состоять из музыкальных нот так же, как и из математических формул. Мы пытаемся создать разумную картину мира, в котором мы могли бы чувствовать себя как дома, и обрести ту устойчивость, которая недостижима для нас в обыденной жизни.

* * *

Наука существует для науки так же, как искусство для искусства, и не занимается ни самооправданиями, ни доказательством нелепостей.

* * *

Закон не может быть точным хотя бы потому, что понятия, с помощью которых мы его формулируем, могут развиваться и в будущем оказаться недостаточными. На дне любого тезиса и любого доказательства остаются следы догмата непогрешимости.

* * *

Каждый естествоиспытатель должен обладать своеобразным религиозным чувством, ибо он не может представить, что те взаимосвязи, которые он постигает, впервые придуманы именно им. Он ощущает себя ребенком, которым руководит кто-то из взрослых.

Экскурсия по станции Маркони в Нью-Брансуик, штат Нью-Джерси с известными учеными. 1921 г.

Единственное, чему научила меня моя долгая жизнь: что вся наша наука перед лицом реальности выглядит примитивно и по – детски наивно – и все же это самое ценное, что у нас есть

Мы можем познавать Вселенную лишь посредством наших органов чувств, косвенно отражающих объекты реального мира.

* * *

Ученые в поисках истины не считаются с войнами.

* * *

Нет иной Вселенной, кроме Вселенной для нас. Она не является частью наших представлений. Разумеется, сравнение с глобусом не следует понимать буквально. Я воспользовался этим сравнением как символом. Большинство ошибок в философии и в логике происходят из-за того, что человеческий разум склонен воспринимать символ как нечто реальное.

* * *

Я смотрю на картину, но мое воображение не может воссоздать внешность ее творца. Я смотрю на часы, но не могу представить себе, как выглядит создавший их часовой мастер. Человеческий разум не способен воспринимать четыре измерения. Как же он может постичь бога, для которого тысяча лет и тысяча измерений предстают как одно?

* * *

Представьте себе совершенно сплющенного клопа, живущего на поверхности шара. Этот клоп может быть наделен аналитическим умом, может изучать физику и даже писать книги. Его мир будет двумерным. Мысленно или математически он даже сможет понять, что такое третье измерение, но представить себе это измерение наглядно он не сможет. Человек находится точно в таком же положении, как и этот несчастный клоп, с той лишь разницей, что человек трехмерен. Математически человек может вообразить себе четвертое измерение, но увидеть его, представить себе наглядно, физически человек не может. Для него четвертое измерение существует лишь математически. Разум его не может постичь четырехмерия.

1931 г.