В.С.Ольховский

Ретроспективный взгляд на историю физики и естествознания XX - XXI ст.

Аннотация: Излагается новый взгляд на историю физики, естествознания и философии науки научного реализма (т.е. соответствия науки реальности) ХХ-ХХI вв. Впервые выявлены три разных класса парадигм в трёх разных классах наук и проанализирована роль математики в других науках. Анализируются важнейшие открытые проблемы физики и естествознания в целом. Особое внимание уделяется вопросам интерпретации и тем аспектам, которые неизбежно связаны с мировоззрением исследователей. Выявляются научные свидетельства в пользу Творения природы Богом и отсутствия спонтанной самоорганизации материи из ничего (вакуума) и из низших форм в высшие формы.

      Введение.. В истории науки и в философии науки ХХ-ХХI вв. (особенно в области естествознания и, главным образом, в физике) произошло много неожиданных открытий  и дискуссий, анализ которых был  проведен в [1] в научном журнале “Natural Science”. Данная статья является авторским переводом на русский язык статьи [1] (в основном расширенным, но с пропуском раздела времени как квантовой наблюдаемой, канонически сопряжённой энергии), в которой анализировались следующие события: Во-первых, усилилось развитие научного реализма (суть которого состоит в соответствии науки реальности), последовательно менявшего свои формы – от наивного реализма к обычному реализму и затем к критическому реализму. Во-вторых, развитие квантовой механики выявило беспрецедентные для истории науки проблемы (а) существенно вероятностного (вместо обычного детерминированного) описания реальности микромира, (б) существенного влияния наблюдателя на реальность и (в) беспрецедентной неоднозначности и незавершённости интерпретации и понимания квантовой механики. К ним же, в-третьих, добавились (в) постоянно растущее число дополнительных гипотез в постоянно усложняющемся объяснении происхождения и расширения Вселенной после Большого Взрыва, а также (г) серия безуспешных попыток объяснения происхождения биологической жизни в терминах физики, химии и всех естественных наук. В-четвёртых, расширилась значимость математики практически во всех науках, которая ныне, по мнению ряда учёных (например, Н.Н.Боголюбова и др.), уже по сути стала ветвью естествознания. И, в-пятых, вначале в богословско-апологетической и философской литературе, а постепенно и в профессиональной научной литературе начала нарастать постоянная дискуссия сторонников двух кардинально различных научно-мировоззренческих подходов к проблемам происхождения жизни и происхождения вселенной – доктрины гипотетического Разумного Замысла Творца (креационизма) и доктрины гипотетической самоорганизации материи из низших уровней (начиная с нулевого уровня - вакуума) в высшие. И к последней позднее примкнула доктрина гипотетического иррационального спонтанного перехода материи из других параллельных вселенных (или таких же, как наша, или с другими размерностями пространства-времени, или с другими значениями физических констант).  Всё это неизбежно заставляет по-новому взглянуть на историю науки и научного реализма.

    Попутно отмечу, что параллельно этой дискуссии двух мировоззренческих доктрин профессиональных богословов-апологетов, философов и учёных-христиан, с одной стороны, и учёных-атеистов, с другой стороны, идут диспуты и в популярных научных и популярных христианско-апологетических изданиях, принявшие особенно резкую форму менее масштабных дебатов типа ”эволюционизм или креационизм”, раздутые упрощенцами-политиками и чиновниками, причём зачастую с непрофессиональными перехлёстами в сторону эволюционизма.

    Многие атеисты-учёные и философы часто утверждают в популярных работах и выступлениях (кстати, именно не в профессиональных научных работах!), что доктрина разумного замысла (креационизм), в отличие от доктрины материализма-атеизма, ненаучны, ибо они (цитируется по [2]):

(а) не дают объяснений через законы природы,

(б) говорят о ненаблюдаемом,

(в) не поддаются проверке,

(г) не основаны на экспериментах,

(д) не являются опровержимыми (или фальсифицируемыми),

(е) религиозная вера в Творца по Библии ограничивает научный поиск, ибо она якобы навязывает науке в её поисках относительных истин абсолютную догму веры в Бога-Творца.

     Рассмотрим „объективность” этих утверждений в следующем разделе.

   Контр-утверждения сторонников Высшего Разумного Замысла утверждениям (а)-(е) атеистов и материалистов сторонникам ненаучности доктрины Разумного Замысла в основе бытия. Рассмотрим аргументы (а)-(е), изложенные в конце введения,  по порядку:

(а): В действительности, многие законы не объясняют, а описывают. Например, закон всемирного тяготения, как признавал сам Ньютон, не объясняет, но просто описывает механизм тяготения.  И ссылка на причинные условия прошлого часто объясняет конкретные события лучше законов или природных закономерностей, и иногда являються самодостатычными. Собственно сам Дарвин относился к идее происхождения от общего предка как к vera causa (т.е. как к действительной причине или объяснению) разнообразия биологических наблюдений [3].

(б,в): Часто эти критерии ненаучности переформулируются и таким образом: «Чудеса ненаучны, поскольку их нельзя исследовать эмпирически» [2]. Но Крик писал: «Любой честный человек, вооружённый всем доступным для нас сегодня арсеналом знаний, может констатировать, что в определённом смысле появление жизни на сегодняшний день выглядит почти чудом – столь многим условиям оно должно было удовлетворять»[4]. Теория Разумного Замысла включает в себя чудеса; поэтому она не научна. Чудеса  не научны также якобы потому, что их невозможно проверить. Однако после внимательного рассуждения выясняется, что оба утверждения о ненаучности чудес неверны:

(1) Наблюдаемость, как и возможность прямой проверки, – необязательное условие научности. Действительно, некоторые явления не могут быть непосредственно наблюдаемыми – и практически, и в принципе. Однако предположение о таких явлениях используются нередко в научных исследованиях. Атомы, кварки, явления прошлого, психические состояния, подземные геологические процессы, молекулярные биологические структуры – всё это ненаблюдаемые явления и они однозначно  являются результатом научного исследования.

(2) Ненаблюдаемость не исключает проверяемости: утверждение о ненаблюдаемом обычно проверяется в науке косвенно, через наблюдаемые явления. Китчер (Philip Kitcher), совсем не склонный к креационизму, признавал, что существование ненанаблюдаемых элементов в разных теориях, включая ненаблюдаемого Разумного Творца отнюдь не означает, что такие теории не могут быть оценены эмпирически. Он писал: «Даже постулирование ненаблюдаемого Создателя не более ненаучно, чем постулирование ненаблюдаемых частиц. Важен характер этих предположений и способы, которыми они формулируются и доказываются» [5].

(г): Кроме того, такие науки, как история,  изучение происхождения вселенной и жизни, также не основаны на экспериментах.

(д): В науке часто пользуются сравнением объяснительных возможностей конкурирующих гипотез. Научный метод наилучшего выбора гипотез (в логике он был найден в первой половине 19-го в.. английским специалистом по математической логике Ч.Пирсом и был назван методом абдукции) состоит в выборе той гипотезы, которая объясняет больше наблюдаемых результатов (при таком же или меньшем числе допущений), чем другие. Поскольку невозможно измерить то, что произошло в далёком прошлом, самое лучшее, что мы можем сделать, состоит в том, чтобы проанализировать экспериментальные результаты, происходящие в настоящем, в направлении того, что они могут говорить о далёком прошлом. А поскольку прошлое не только прямо невоспроизводимо, но и неповторяемо, мы вынуждены сравнивать разные гипотезы и предположения о прошлом, которые могли бы повлиять на природу явлений, которые мы наблюдаем и измеряем в настоящем.  Такой метод применим именно в области истории и исследовании проблем происхождения. И наука Творения стремится  развить такую систему допущений, которая лучше объяснит полную сумму наблюдаемых результатов, чем любая другая система допущений. Неспроста этот метод отвергался или замалчивался советской философией и сталинской наукой также, как и кібернетика, и генетика.   

(е): Некоторые идеологи исключают из науки всё, что может быть названо „сверхъестественным”, и включают только законы природы и атеистический подход., аргументируя свой запрет на научность теории Разумного Замысла тем, что абсолютная вера в Творца по Библии ограничивает научный поиск, ибо это якобы навязывает науке в поисках относительных истин абсолютную догму веры в Бога-Творца.

Но, во-первых, логически такой же довод можно применить и к их идеологии с абсолютностью её веры в безбожие, и решающим должен быть метод лучшего выбора мировоззренческих гипотез. 

Во-вторых, и наука, и библейское богословие постоянно развиваются: ведь Библия не даёт нам информации о механизме Творения и о многих законах природы и поэтому не закрывает путь развития науке! У Библии главная цель другая  – спасение человека.

    Более того, наука, изучающая только эмпирический имманентный мир, никогда не сумела доказать отсутствие трансцендентного сверхъестественного мира и Бога.   

    О научном реализме и его формах. Соответствует ли наука реальности? В понятии реальность философия науки постулирует существование реальности, независимое от познающего субъекта. Научный реализм постулирует существование объективной истины, при этом целью научных теорий объявляется открытие реальной истины, а движущей силой научного прогресса объявляется приближение к истине (под истиной же понимается полностью адекватное описание реальности). Научный реализм во многом возник как реакция на номинализм, инструментализм, конвенционализм, историцизм, и, в конце концов, сформировался в схватке с антиреализмом, частично под влиянием успехов научно-технического прогресса.

    В неоднородном течении научного реализма известны три его разновидности: наивный, обычный и критический.

    Наивный реализм – это позиция большинства людей с точки зрения здравого смысла. [Здравый смысл приобретается всеми нормальными людьми в течение их естественного жизненного процесса, в повседневных человеческих общениях и в действиях с объектами нашего обычного опыта. Он подобен развитию родного языка, с которым тесно связан здравый смысл. Во многих ситуациях здравый смысл используется по сути как первичный универсальный вид знания]. Согласно этой позиции, мир таков, как он описывается современной (однако оговорим сразу же, именно пред-квантовой) наукой: те сущности, которые описываются хорошо аргументированной научной теорией, реально существуют. 

    Обычный реализм – это позиция, представленная в [6,7], а также несколько различающиеся позиции ряда других авторов. Из этой позиции, в частности, следует, что научный реализм основывается в целом на положении, что научные теории стремятся истинно описывать реальность, которая существует независимо от познающих субъектов (”истина” здесь означает полное соответствие между наукой и реальностью). Коротко в [7] были сформулированы тезисы научного реализма, в которых утверждается:

(a) научные теории могут оцениваться в терминах истинности или приближения к истинности;

(б) их главная цель – это истина или приближение к истине;

(в) их успех, подтверждаемый научным прогрессом, свидетельствует об их истинности;

(г) если они истинны, то ненаблюдаемые сущности, которые в них предполагаются, реально существуют;

(д) если они истинны, то они объяснят наблюдаемые явления.

    Главный аргумент реализма – это вывод о лучшем объяснении реальности: научный реализм – это единственная философия науки, которая может объяснить научный прогресс. Научный реализм подвергается критике со стороны антиреализма (философии науки, противоположной реализму). Антиреалисты утверждают, что слишком рискованно полагать научные теории истинными, поскольку некоторые прежние научные теории оказались ошибочными, например, теории теплорода, флогистона, эфира. Поэтому и современные теории могут оказаться также ошибочными. Однако позиция научного реализма, тем не менее, сейчас имеет немало сторонников.

     Позднее возникла и более “слабая” реалистическая позиция – критический реализм, заявляемая по-разному рядом авторов. В [8] с учётом концептуального плюрализма, неизбежно возникающего в языковых рамках в силу тезиса неопределённости Квина [9], оговаривалось, что на конструкцию реальности частично (именно частично!) влияет и человеческий фактор. Но при этом реалистический оптимизм сохраняется: наилучшее рациональное объяснение практических успехов науки состоит в успешном приближении науки к истине о реальности!

     Не всегда возможно чётко разделить обычный научный реализм и критический научный реализм, так как в научном мышлении всегда  присутствуют критический анализ методов познания и использование практически всех логических методов познания с пониманием их ограниченности. Оснащённость этими методами в критическом научном реализме отличается особенной полнотой и поэтому он лучше защищён против стандартных аргументов против реализма. Попутно отметим, что проблемы квантовой теории, обнаруженные в результате многолетней дискуссии Н.Бора с А.Эйнштейном, серьёзно подорвали традиционные формы наивного реализма в науке и сильно повлияли не только на физику, но и на наше понимание человеческого знания вообще.

     Квантовая механика, в отличие от классической (не-квантовой) физики, обнаружила неустранимый индетерминизм на микроскопическом уровне, обусловленный соотношениями неопределённости Гейзенберга, существенной нелокальностью частиц-волн (до их измерения) и измерениями с дискретным взаимодействием микроскопических объектов и измерительных устройств (когда, например, поглощаются или испускаются фотоны). Кроме того, в квантовой механике есть проблема интерпретации квантовых измерений и особенно коллапса волновой функции, когда состояние измеряемой системы формируется наблюдателем [10,11]. Широко известно квантовое явление – парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена – (рассмотрим его ниже), которое до сих пор не разрешено в рамках к.-л. интерпретации, но уже получило много применений. Все эти проблемы и парадоксы возникли как вызов философии реализма и поныне приводят к острым дискуссиям. Все эти проблемы и парадоксы возникли как вызов философии реализма и поныне приводят к острым дискуссиям. И если большинство физиков согласны с Копенгагенской интерпретацией Н Бора, то определённая часть физиков всё ещё полагает, что А. Эйнштейн был прав в своём утверждении, что квантовая теория (в её Копенгагенской интерпретации) не описывает прямо реальность.

      Критический реализм проник и в богословие западно-европейского и американского протестантского мира – в работы учёных, ставших христианскими апологетами: M.Polanyi, T. F. Torrance, J.Polkinghorne, I.Barbour, A.McGrath и др. Многие из них утверждают, что языки науки и христианского богословия в форме критического реализма достаточно близки для конструктивного диалога между ними в процессе познания познаваемого. При этом философия критического реализма богословия, как и науки, рассматривает наше знание мира как независимую от нас реальность только частично, полагая, что с развитием знания оно в целом успешно приближается к такой реальности, т.е. прогресс и науки, и богословия объясняется рационально. А некоторые, под влиянием квантовой механики, ввели для описания квантового мира положение о реальности, находящейся под влиянием наблюдателя (подробнее см. [10,11]).

      Ряд богословов – приверженцев критического реализма (см., напр., [12]) полагает, что критический реализм в науке и богословии рассматривает реальность в форме ряда слоёв, несводимых друг к другу (в том числе более сложные слои никак не сводятся к более простым). Каждый слой реальности анализируется и в науке и в богословии согласно своей рациональной методике, которая несводима (не “редуцируется”) в целом к другим рациональным методикам (как, например, в естествознании методика биологической реальности несводима в целом к физической или физико-химической методике, а богословие индивидуального Божественного откровения несводимо в целом к богословию истории Писаний или к богословию проповедничества). При этом же некоторые современные богословы полагают, что принцип дополнительности, открытый Н.Бором в квантовой механике, может быть распространён и на соотношение дополнительности научного и богословского знания: богословское и научное знание не только не противоречат друг другу, и не отделены друг от друга абсолютно, но и дополняют друг друга, ибо Бог сотворил природу и её законы, которые изучает наука. Сама же тема взаимосвязи науки и богословия требует отдельного рассмотрения.        

    Разные классы парадигм в разных классах наук. Если предметы первично чистого естествознания (физики, астрономии, химии, биологии, геологии и т.д.) ограничены только естественными событиями и процессами, то предметы некоторых других наук включают в себя и искусственные факты как творение человеческого разумного замысла (это археология, медицина, криминалистика, и, более того, математика, кибернетика, информатика, а даже такие гуманитарные науки, как история, экономика и политология). Есть также особые науки, которые занимаются происхождением и историей Вселенной, происхождением и историей биологической жизни (включая генетику) и в которых наряду с научными методами фактически в исследованиях неизбежно играют определённую роль и мировоззренческие установки исследователей. Вследствие кардинального разделения исследователей по причинам несовместимости их мировоззрений во взглядах на проблемы происхождения, возникла дилемма следующего выбора: либо (1) самоорганизация материи из ничего (вакуума) или из менее организованного уровня в более высоко организованный уровень вследствие или спонтанной иррациональной случайности или вследствие пока неизвестных синергетических процессов или особых фазовых переходов, либо (2) происхождение Вселенной и жизни в ней в результате Высшего Разумного Замысла Сверхъестественного Творческого Начала Бытия (т.е. Личностного Бога-Творца).

     И в этих трёх классах наук с разными областями предметов исследований сосуществуют три разных класса парадигм научных исследований: класс парадигм  в области изучения законов функционирования естественных процессов; класс парадигм в области внедрения человеческого разумного замысла в ход естественных процессов; класс парадигм при исследовании механизмов происхождения Вселенной и жизни.

      Более того, первые два класса парадигм начинают уже сильно перекрываться: например, в квантовой механике было обнаружено, что физическое состояние измеряемой системы нередко фактически формируется наблюдателем [10,11], т.е. человеческий разумный замысел активно и неустранимо влияет на ход наблюдаемых естественных физических процессов! И при этом с помощью входят в качестве исходных постулатов в определение времени как квантовой наблюдаемой, канонически сопряжённой энергииостроениематематики, как абстрактного построения человеческого разума, человек вводит не только свои математические методы в построение физических теорий, но и абстрактные математические постулаты в исходные положения физический теории (как, например, аналитические свойства S-матрицы в комплексной плоскости импульсов входят в качестве постулатов в квантовую теорию столкновений и ядерных реакций, или эрмитовые, но несамосопряжённые операторы входят как исходные постулаты в определение времени как квантовой наблюдаемой, канонически сопряжённой энергии), что превратило математику в ветвь теоретической физики, изучающей естественные процессы. А в третьей группе наук, имеющей дело с проблемами происхождения, давно идут острые дискуссии парадигм разной мировоззренческой направленности, которые уже захватывают и науки второй группы (и не только экономику, политику и социологию, но и даже математику, информатику и кибернетику). Дискуссии между сторонниками разных парадигм обостряются, помимо путаницы с разными классами парадигм, и кардинальной несовместимостью их мировоззрений, приняв особо острую форму между эволюционистами и креационистами. Даже А.Эйнштейн участвовал в последние годы жизни в таких философских дискуссиях, по крайней мере, частично (см., напр., [13], где приведено его высказывание: “Полагаю, что эволюционистские доктрины Дарвина, Геккеля и Хаксли можно считать уже в стадии угасания без всякой надежды на возрождение ”).

    А если перейти к теологии (богословию), которая есть, коротко говоря, рациональная интерпретация сверхъестественного и его взаимодействия с человечеством и давно признана наукой в ряде стран Европы, а в Украине с 2002г. (хотя и чисто формально), то атеисты и агностики попросту не принимают её в качестве науки.

     Ещё раз о роли математики. Если перейти к математике, то по исходному определению этой науки, строго говоря, её предметом являются системы точно сформулированных аксиом, а методология математики состоит в извлечении логических выводов из заданных аксиом. Математик К.Гаусс называл математику “королевой наук”[14].

         В философских дебатах одни математики считают, что математика творится (как в искусстве), другие – что математика открывается (как в науке) [15]. К тому же, и в прошлом и в настоящем многие учёные и философы замечали, что поочерёдно известные науке математические дисциплины (от арифметики и геометрии до функционального анализа плюс много новых математических дисциплин), включая и те, что постоянно зарождаются и поныне, всегда, сразу же или несколько позднее, находят своё применение в физике, космологии и в других (даже ранее гуманитарных) науках.

       А в последние годы имеются математики, которые полагают, что математика уже стала и ветвью естествознания (теоретический физики) - см., напр., [16]. И к известному высказыванию Галилея (по-латыни: “Il libro della natura è scritto in lingua matematica”, по-русски: “книга природы написана математическим языком”) [17], добавилось, что математика решила давнишнюю проблему времени как квантовой наблюдаемой, канонически сопряжённой энергии и вошла в разные разделы квантовой теории и квантовой космологии как составная часть.  

        И известный парадокс и загадка математики (с одной стороны, это абстрактное творчество человека « а с другой стороны, в основе науки и, в частности, естествознания имеем книгу законов природы, написанную математическим языком) разрешается только в христианском богословии как свидетельство того, что рациональное мышление человека отражает рациональность законов природы, поскольку Бог предназначил человека управлять природой.

    О “великих” и “больших” проблемах естествознания. В статьях В.Л.Гинзбурга [18] содержится обширный список открытых проблем в разных областях физики. Среди них им же некоторые отмечены как “великие” и “большие” проблемы современной физики (и в определённой мере современного естествознания). Остановлюсь на трёх из них:

 a) Проблема интерпретации и понимания квантовой механики всё ещё остаётся злободневной. Впервые в развитии естествознания Нового времени 19-20вв. (т.е. после Просвещения) влияние мировоззрения на проблемы научной интерпретации и научного истолкования проявилось явно в многолетней дискуссии Н.Бора с А.Эйнштейном по квантовой механике, которая, по сути, не была окончена не только из-за 2-й мировой войны, но и даже при формальном принятии большинством физиков копенгагенской точки зрения на вероятностную интерпретации волновой функции так и не был достигнут полный консенсус. Она продолжается уже современными физиками, принимая иногда острые формы. Далее буду следовать своей же научной статье по истории естествознания [1], опубликованной недавно в международном журнале Natural Science (на англ. языке), в которой проблема интерпретации и истолкования квантовой механики признаётся, как и в [18], великой проблемой физики №1.

    Замечу предварительно, что математические основы квантовой механики, даже нерелятивистской, были завершены не так уж и давно (по сути, к концу 20 в. - началу 21 в.) – со строгим  обоснованием времени как квантовой наблюдаемой величиной, канонически сопряжённой энергии, и построением методов самосогласованного временного анализа квантовых процессов и распадов в [19-22] и ряда др., прямо или косвенно подтверждающих [19-22] (см. об этом подробно в [1,22]).  

     Многие критики квантовой механики до сих пор не удовлетворены вероятностной природой её предсказаний. К тому же по-прежнему остаются острыми вопросы теории квантовых измерений типа редукции волновой функции при измерениях и парадокса ЭПР (Эйнштейна-Подольского-Розена) [23]. Кстати, решение проблемы времени в квантовой механике привело, в свою очередь, ещё к одному экспериментально наблюдаемому парадоксу – эффекту Хартмана при туннелировании частиц и фотонов с его обобщениями [20-22], свидетельствующему, как и парадокс ЭПР, о нелокальности квантовой механики и квантовой электродинамики, но с наблюдаемыми сверхсветовыми групповыми скоростями туннелирующих фотонов.

      Проблема же релятивистской квантовой теории и квантовой теории поля оказывается ещё более острой, чем проблема нерелятивистской квантовой механики из-за явной несовместимости основных постулатов квантовой теории и теории относительности.

 б) Проблема взаимосвязи физики и биологии и, в частности, проблема редукционизма. Основная проблема, по Гинзбургу, состоит в объяснении происхождения биологической жизни и происхождении абстрактного человеческого мышления (но вторая проблема происхождения, на мой взгляд, связана не с биологией, а с происхождением человеческой духовной жизни, которая находится далеко за пределами естествознания). Гинзбург предположил, что для возможного объяснения происхождения биологической жизни естественно вообразить определённый скачок, подобный особому фазовому переходу (или, возможно, некоторому синергетическому процессу). Однако имеются и другие точки зрения.

в) Космологическая проблема (другими словами, проблема происхождения и развития Вселенной). Согласно Гинзбургу, это большая проблема, или, по сути, огромный комплекс космических проблем, многие из которых также далеки от решения.

     Несколько комментариев по проблеме понимания квантовой механики. Различные интерпретации квантовой механики:  Не только часть философов научного критического реализма, но и некоторая часть физиков, начиная с А.Эйнштейна, Д.Бома, Я.Ахаронова и др., до сих пор не соглашается с вероятностной (Копенгагенской) интерпретацией квантовой механики и, более того, сконструировали альтернативные версии интерпретации (см.,напр.,[23-31]).

     Эйнштейн никогда не принимал квантовую механику как "реальную" и полную теорию, сражаясь до конца своей жизни за интерпретацию, которая могла бы быть совместимой с теорией относительности без принятия соотношений неопределённостей Гейзенберга. Как он однажды заявил: "Бог не играет в кости", скептически относясь к Копенгагенской интерпретации квантовой механики, которая утверждает, что не существует никакой объективной реальности, отличной от той, которая обнаруживается через измерения и наблюдения.

    Парадокс ЭПР и подходы к его разрешению. В 1935г. Эйнштейн, Подольский и Розен [23] сформулировали свой мысленный эксперимент , который был затем назван парадоксом ЭПР (а затем парадоксом ЭПРБ после его модификации Бомом). Взяв  систему из двух коррелированных частиц А и Б, они предположили, что А и Б рождаются в одной точке, а затем разлетаются в разные стороны. В момент рождения ни у одной из них не заданы координата и импульс, но в силу закона сохранения импульса сумма их импульсов, как и сумма их координат, всегда равна нулю. Теперь, если провести измерение над частицей А, например, измерить её координату, то её волновая функция "схлопнется" в соответствующей точке. Но в то же время "схлопнется" и волновая функция частицы Б, поскольку её координата после такого измерения тоже станет известной точно! Если волновая функция полностью характеризует частицу, то значит, с частицей Б действительно что-то произойдет, а ведь измерение проводилось над частицей А, которая могла быть в этот момент очень далеко от частицы Б! А если изменится только волновая функция частицы Б, а сама частица останется точно такой же, значит, волновая функция – плохая, неполная характеристика квантовой частицы. В этом и заключается парадокс ЭПР.

      В действительности, рассуждение, предложенное Эйнштейном, Подольским и Розеном, нисколько не опровергает квантовую механику и даже концепцию волновой функции. Дело в том, что, как стало ясно уже после выхода статьи ЭПР, коррелированные частицы характеризуются лишь одной общей волновой функцией; каждой же из двух частиц определенную волновую функцию приписать нельзя. Поэтому в момент измерения над одной частицей действительно меняется как общая волновая функция обеих частиц, так и соответствующий квантовый объект - две коррелированные частицы.

       Парадокс ЭПР стимулировал развитие ряда новых понятий и вызвал интерес к коррелированным состояниям квантовых частиц. Когда такие состояния были обнаружены экспериментально для фотонов, началось бурное развитие новой области в физике – квантовой оптики. Кроме того, эксперименты с коррелированными парами квантовых частиц позволили проверить, действительно ли вероятностное поведение характерно для отдельной квантовой частицы или это свойство совокупности частиц. Он также привлёк внимание к явлению, предсказанному квантовой механикой и известному как квантовая запутанность, в котором пространственно разделённые квантовые системы могут мгновенно влиять друг на друга. В результате квантовая механика нарушает принцип локальности, известный в теории относительности Эйнштейна, или, иначе говоря, локальный реализм, который утверждает, что изменения, совершённые в одной физической системе, не могут мгновенно воздействовать на другую пространственно удалённую систему. Принцип локальности кажется убедительным, поскольку, в соответствии с теорией относительности, информация не может передаваться быстрее, чем со скоростью света, иначе нарушится принцип причинности. Однако детальный анализ сценария ЭПР показывает, что квантовая механика нарушает локальность без нарушения причинности, ибо невозможна передача информации с помощью квантовой запутанности.

    Тем не менее, Эйнштейн, Подольский и Розен не пожелали отказаться от принципа локальности. И были предложены определённые схемы не-вероятностных интерпретаций квантовой механики, известных как “локальная теория скрытых параметров”. Они детерминистически приписывали определённые значения всем физическим величинам в любой момент времени и точно выполняли принцип локальности.

    Из всех возражений Эйнштейна против текущей интерпретации квантовой механики парадокс ЭПР был самым тонким и успешным. Он до сих пор не разрешён и не объяснён каким-либо способом, согласующимся с классической интуицией. Он внёс новую ясность и постоянный сдвиг в представление о том, что есть реальность и что есть состояние физической системы. Сдвиг, внесённый мысленным экспериментом ЭПР, показал, как измерить такое свойство частицы как положение без её возмущения. В современной терминологии, мы говорим, что они определили измерение состояния разделённых, но спутанных частиц. Квантовая запутанность – это свойство системы из двух или более частиц (объектов), в которых квантовые состояния слагаемых объектов сцеплены вместе так, что одно слагаемое не может быть адекватно описано без полного описания другого слагаемого, даже если эти слагаемые пространственно разделены. Согласно квантовой механике, квантовое состояние другого слагаемого будет мгновенно изменено при изменении квантового состояния первого слагаемого, даже если оба слагаемых пространственно разделены. Это находится в конфликте с классической интуицией в соответствии с релятивистским принципом локальности. Различные взгляды на сущность квантовой запутанности приводят к различным интерпретациям квантовой механики. И сама сущность квантовой запутанности точно так же конфликтует с нашей интуицией.

    Однако, эксперименты показали, что квантовая запутанность имеет место, и действительно квантовая запутанность нашла практическое применение в области квантовой криптографии и квантового вычисления. Несколько ранее квантовая запутанность использовалась в экспериментах с квантовой телепортацией. Квантовая телепортация – это техника, используемая при передаче квантовой информации из одной квантовой системы к другой. Она не транспортирует саму систему, ни передаёт информацию со сверхсветовой скоростью. Её отличительная особенность состоит в том, что она может передавать информацию, присутствующую в квантовой суперпозиции, полезную для квантового сообщения и для квантового вычисления. В квантовой криптографии запутанный сигнал посылается по каналу передачи с невозможностью перехватить и ретранслировать этот сигнал, не оставив следов перехвата. В квантовом вычислении запутанные состояния позволяют производить одновременные вычисления в одной ступени.

    Запутанность имеет много применений в квантовой информационной теории [32-40]. Запутанность смешанных состояний может рассматриваться как средство квантовых сообщений. С помощью запутанности можно решать задачи, невозможные для решения иными путями. Среди наиболее известных применений запутанности имеет место сверхплотное кодирование.

      В 1964г. Дж. Белл показал, что многие теории, известные как теории скрытых параметров, или не-локальны, или удовлетворяют неравенству Белла [25]. Квантовая механика предсказывает, что это неравенство не удовлетворяется. Чтобы убедиться в этом, были проделаны дополнительные эксперименты для подтверждения того, что предсказанное действие на расстоянии действительно мгновенное. Сегодня большинство физиков соглашаются в том, что теории локальных скрытых параметров несостоятельны и что принцип локальности в квантовой механике не имеет места. Поэтому парадокс ЭПР остаётся только парадоксом, так как наша интуиция не отвечает физической реальности. Но и сейчас эта проблема остаётся злободневной, и часть физиков всё ещё в поисках. Квантовая механика не является ни "реальной" (ибо измерения не определяют, а приготовляют свойства системы), ни "локальной" (ибо вектор состояния описывает одновременно амплитуды вероятностей во всех точках пространства), а свойства запутанности являются одной из многих причин, почему Копенгагенская интерпретация больше не считается стандартной многими в научном сообществе. Итак, дискуссия Н.Бора и А.Эйнштейна привела ко многим интересным фундаментальным результатам, экспериментальным применениям и другим (уже вторичным и производным) дискуссиям, которые бесконечно продолжаются и поныне, что является уникальным событием в истории физики.

     Теперь перейдём к интерпретации многих вселенных (ИМВ) или миров в квантовой механике (и в квантовой космологии). В этой интерпретации предполагается существование параллельных вселенных, в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и физические константы, но которые находятся в разных состояниях. ИМВ не содержит неопределённого коллапса волновой функции, который связан с измерением в Копенгагенской интерпретации. Идеи ИМВ возникли в диссертации Г. Эверетта, но термин ИМВ был предложен Б.С.М. де Виттом, кто развил эту идею, а затем ряд других авторов участвовал в развитии этой интерпретации [41- 51]. 

    В различных версиях ИМВ присутствуют два главных положения: Первое состоит в существовании волновой функции всей Вселенной, описываемой уравнением Шрёдингера, но без какого-либо неопределённого коллапса. Второе состоит в том, что каждое состояние Вселенной есть квантовая суперпозиция нескольких (а возможно, и бесконечного числа) состояний одинаковых параллельных Вселенных, которые не взаимодействуют между собой.

     Согласно современным критериям научности, ИМВ экспериментально не верифицируема и не фальсифицируема, т.е. не научна! Однако и любая другая интерпретация квантовой механики, включая Копенгагенскую, также не научна, но философична, а её полезность определяется её прагматичностью. И, хотя анализ ряда проблем в ИМВ приводит к тем же результатам, как и в других интерпретациях, эти результаты более просты логически и поэтому ряду физиков представляются более приемлемыми в квантовой механике (и в квантовой космологии).

     Возможно, большинство оппонентов ИМВ отвергает её в силу того, что бесконечное множество Вселенных представляется им сильнейшим нарушением принципа бритвы Оккама: "Число сущностей не следует умножать сверх необходимости". Однако в оценке физических теорий целесообразно полагать, что не следует умножать сверх необходимости также и число физических теорий (именно такая версия принципа бритвы Оккама применялась в прошлом), а в этом смысле ИМВ наиболее экономная теория. Действительно, она содержит все законы квантовой механики, но без постулата коллапса, наиболее проблематичного из физических законов.

     Аргумент за принятие ИМВ состоит именно в том, что в ней нет понятия коллапса квантовой волны. Кроме того, отсутствуют экспериментальные свидетельства в пользу коллапса и против ИМВ. И нет нужды предполагать, что Бог играет в кости: ИМВ – это детерминистическая теория физической Вселенной и она объясняет, почему мир кажется индетерминистическим человеческому наблюдателю.

    ИМВ проявляет определённую нелокальность: "мир" не локален, но в нём отсутствует понятие действия на расстоянии и поэтому нет конфликта с релятивистской квантовой механикой.

    ИМВ не является наиболее общепринятой интерпретацией квантовой теории среди физиков, но её популярность, по-видимому, растёт. Более всего сторонников ИМВ имеется в области квантовой космологии и в области квантового вычисления. В квантовой космологии оказывается возможным обсуждать всю Вселенную, избегая при этом трудность стандартной интерпретации, что требует наличия внешнего наблюдателя. В квантовом вычислении ключевое преимущество состоит в том, что параллельные вычисления выполняются на одном и том же компьютере; это входит в основную картину ИМВ. Более того, преимущество ИМВ в квантовой механике состоит в том, что она позволяет рассматривать квантовую механику как полную и согласованную физическую теорию, которая согласуется со всеми экспериментальными результатами, полученными до сих пор. И при этом, исходя из элегантной концепции декогерентности, которую в 1970 году предложил  Д. Цех (Dieter Zeh), объясняется, что различные ветви единой волновой функции, которые описывают эти миры, осциллируют во времени не в фазе и поэтому друг для друга как бы не существуют [52].

    Ансамблевая интерпретация. Для полноты  заметим, что в истории квантовой механики известна ещё одна физическая интерпретация (или, вернее, несколько вариантов интерпретации), которую называют статистической (или ансамблевой) интерпретацией. Она соотносит математический аппарат квантовой механики не просто с ансамблем результатов измерений, а с ансамблем микросистем, стоящим за этими результатами. У её истоков стояли в 30-е гг. А. Эйнштейн, К. Поппер, Л.И. Мандельштам и др. По мнению Эйнштейна, индетерминистический аспект квантовой механики следует из неудачи обеспечить полное описание, а не из имманентной характеристики самой материи. Эйнштейн предлагал свою собственную интерпретацию, в которой он защищает статистический постулат Борна для y-функции, но интерпретирует его в том смысле, что y-функция связана не с единичной физической системой, а с ансамблем одинаково приготовленных систем. И статистический характер теории является следствием неполноты её описания реальности. С её позиций подготовлены некоторые учебники и прочитаны курсы лекций, например, лекции Л.И. Мандельштама [53] и учебники Д.И. Блохинцева по квантовой механике 1949-1976гг. [54], в которых он постоянно вводил понятие ансамбля систем, независимо друг от друга находящихся в одинаковых макроскопических условиях). Она была использована также и Л. Баллентайном [55] и др. (см. также [56,57]). В некоторых вариантах этой интерпретации оказывается возможным свести понятие редукции волновой функции к объективному эффекту теории вероятностей либо как-то его «ослабить» (возможно даже, что в принципе при завершении разработки этой интерпретации удастся избежать введения понятия редукции – и тогда статистическая ансамблевая интерпретация оказалась бы явно предпочтительнее интерпретации ИМВ). Перевод диспута об интерпретациях квантовой механики на язык ансамблей расширил пространство дискурса и сделал аргументацию более убедительной, но статистическая интерпретация квантовой механики так и не привела в сопоставлении с копенгагенской интерпретацией и концепцией "скрытых параметров" к новым выводам. На Западе дебаты между сторонниками статистической и копенгагенской интерпретаций шли в русле обычных дебатов по философии квантовой механики: в них уточнялись позиции, выявлялись предпосылки, рассматривались парадоксы и т.д., не выходя принципиально за рамки основной дискуссии Бора с Эйнштейном. А советские сторонники статистической интерпретации (К.В.Никольский, Д.И.Блохинцев и их сторонники) пошли по пути внеакадемической политической полемики, чем сильно скомпрометировали отстаиваемую ими интерпретацию в глазах советских беспартийных физиков.

      В [58] содержится довольно интересная мысль о возможной экстраполяции копенгагенской интерпретации квантовой механики в философию и богословие, которая вполне совместима с библейской точкой зрения: возможно, что явления существуют только потому, что их наблюдает Бог? И далее: Если необходим сознательный наблюдатель для актуализации (творения) вселенной, и если Копенгагенская интерпретация рассматривается как окончательная, то имеется только одна возможность в рамках библейской точки зрения – принять то, что Творец реализовал Свой Собственный выбор из набора возможностей, допускаемой квантовой механикой, также сотворённой Им.

     Пока проблема окончательной интерпретации квантовой механики и квантовой теории измерений ещё далека от полного консенсуса и остаётся открытой.

     Несколько комментариев по комплексу проблем, связанных с происхождением биологической жизни. Сжато проанализируем проблему редукционизма биологии к физике (включая сюда, в первую очередь, проблему физического и химического объяснения происхождения биологической жизни), отмеченную в [18] как великую проблему. 

     Все попытки естественного объяснения происхождения жизни оказались безуспешными. И не только потому, что само-зарождение только одной само-репродуцирующейся клетки не получило научно надёжного объяснения в рамках современной физики (по оценкам вероятность случайного образования конфигурации белка, содержащей всего 500 нуклеиновых кислот, чрезвычайно мала, а именно: порядка 1/10950, а для образовании клетки необходимо по крайней мере 250 различных белков). До сих пор нет также научных обоснованных объяснений следующих фактов и проблем:

      (1) Как могло произойти огромное число химических реакций в весьма ограниченном объёме пространства для создания одной молекулы белка?

      (2) Как были созданы условия, необходимые для соединения некоторых компонент и в то же время неблагоприятные для соединения других компонент, и как затем могло произойти последующее создание молекулы белка (или РНК или ДНК)?

       (3) Если даже в известных опытах Опарина, Миллера и др. в особых лабораторных условиях была показана принципиальная возможность образования простейших компонент белка (ДНК), эти условия весьма далеки от условий первобытной земли или нестабильного космоса. И поэтому невозможно земное или космическое происхождение клеток (и, тем более, генетической структуры внутри них)!    

        А как можно объяснить такое:

     (4) Генетическая информация в ДНК может считываться только посредством ферментов, информация для создания которых тоже закодирована в ДНК.

       (5) Самый сложный из всех известных биохимических процессов в клетке – это процесс синтеза белков, а для производства белка уже нужен белок и для передачи информации от нуклеиновой кислоты к белку нужен генетический код, который оказывается почти  универсальным для всей биосферы на земле.

      (6)  И наконец, генетический код обладает жизненно необходимой системой контроля, в свою очередь, закодированной в ДНК.

        (7) А как возник единственный (или почти единственный) генетический код для всей земной биосферы?  И при этом, полностью провалились все попытки разработать научную рабочую модель самозарождения жизни хотя бы одной живой самовоспроизводящейся клетки и тем более всей земной биосферы с экологически необходимым взаимодействием её 4 компонент (флорой, фауной, микроорганизмами и средой, поддерживающей жизнь).

     Первая главная часть этой проблемы происхождения биосферы состоит в отсутствии ответа на следующий вопрос: как возникли условия, жизненно необходимые для всех живых организмов сейчас, во время отсутствия жизни, но которые сейчас создаются только самими живыми организмами!? То-есть абсолютно неясно: что было ранее – среда обитания, необходимая для жизни, или живые организмы в среде, которая не поддерживала жизнь.

      Наконец, вся земная биосфера является чудесно сбалансированной экосистемой несократимой сложности и целостности. Поток энергии или поток биомассы через экосистему такой же сложный, как и любая биохимическая схема в любом организме или генетическая регуляторная схема в любой клетке. И взаимодействие всех её 4 компонент – флоры, фауны, микроорганизмов и среды обитания – таково, что исчезновение хотя бы одной компоненты приведёт к уничтожению всей биосферы. А в центре всего этого – чудесное приспособление организмов к своей собственной специфической среде, которая формируется этими же организмами.

       Вторая главная часть этой проблемы состоит в загадке происхождения огромного количества закодированной генетической информации.

       Невозможно объяснить ни один из этих фактов проблем естественным образом. 

       Неудивительно, что в течение последних десяти или более лет начали появляться научные статьи, посвящённые критике материалистических эволюционных  теорий (биологической и пред-биологической) [59-62].

       И наилучшим свидетельством в научном объяснения всех этих фактов и проблем является гипотеза Разумного Замысла Творца в зарождении генетики как основы биологической жизни, отличающей её от неживого. 

       Возможно, ещё имеются натуралисты, которые надеются, что определённые синергетические процессы могут привести к самоорганизации неживой материи в живые организмы. Но уже известно (см., напр., [63]), что все конкретные макроскопические системы с известной историей своего происхождения, которые являются более высокоорганизованными по сравнению со своим окружением, были созданы не путём редких случайных флуктуаций, но под прямым влиянием внешних сил или в результате бифуркаций, вызванных определёнными нелинейностями и внешними силами в открытой системе. И какие же внешние силы могут объяснить происхождение живого из неживого!? И.Пригожин отрицал, что открытые им процессы локального уменьшения энтропии смогут объяснить происхождение живых организмов из неживой материи: ”К сожалению, принцип упорядочивания (в неизолированных системах) не может объяснить формирование биологических структур [64].

        Возвращаясь к прямому анализу проблемы редукционизма биологии к физике в узком смысле (“ может ли биология (по крайней мере, молекулярная биология и генетика) быть полностью объяснена в рамках физики (и химии)”), я бы порекомендовал обратить особое внимание на обсуждение вопроса о принципиальной возможности объяснения само-воспроизводимости клетки в терминах квантовой механики, начатое Э.Вигнером [65], которое продолжил М.Айген [66] и затем проанализировал М.В.Волькенштейн [67].

        Вигнер ab inizio считал (см., напр.,[65]), что спонтанное само-возникновение и спонтанный  характер само-репродукции даже простейших биологических макромолекул и одноклеточных организмов явно противоречит квантовой механике, именно которая описывает случайное вероятностное течение событий. Он с помощью следующих рассуждений показал, что вероятность существования само-репродуцирующихся состояний практически равна 0 :

        Сложную систему, эволюция которой предполагается происходящей самой по себе случайно, можно описать гамильтонианом в виде беспорядочной симметричной матрицей    Hmn= Hnm    со статистически независимыми элементами (кстати, в своё время именно это свойство позволило фон Нейману показать, что второе начало термодинамики вытекает из квантовой механики). Как обычно в квантовой механике, состояние организма в пространстве состояний опишем вектором (волновой функцией)  v; аналогичный вектор для продуктов питания обозначим w, тогда общий вектор состояния организма и пищи будет 

F = v´ w , а после репродукции будет  Y = v´ v´ r,   где вектор  r   характеризует отходы пищи и координаты двух организмов в окружающей среде. Пусть пространство организма N-мерно, а вектор r   R-мерен.

        Если матрица эволюции S, создающая конечное состояние в результате взаимодействия организма и пищи, беспорядочна, стохастична, то

                                             vk vl rm  = Sklm , l´m´   v k´    wl´m´ .                                              (А)

 

Этому соотношению отвечают  N 2уравнений. Число неизвестных  N+R+NR  при  N >>1  намного меньше числа уравнений. Поэтому было бы чудом, если бы эти неизвестные удовлетворяли написанному соотношению. Таким образом, если взаимодействие S  специально не «устроено» так, что оно гарантировало бы само-воспроизведение организма, то вероятность размножения будет практически равна 0.

        Строго говоря, ситуация сложнее: надо учитывать много состояний живого организма и унитарность S-матрицы, а вместо равенства (А) надо использовать неравенства, связанные с требованием, чтобы общая вероятность состояний с двумя живыми организмами явно превышала ½.  Однако и при учёте всего этого основной вывод останется в силе.

         Но затем М.Айген доказал, что возможность само-воспроизводимости клетки может быть просто объяснена квантовой механикой, если и только если матрица эволюции (S-матрица) процесса предварительно проинструктирована для этой цели [65] . Далее М.В.Волькенштейн в своём аналитическом обзоре [66] высказал надежду, что М.Айген в своём планируемом им изучении пред-биологической эволюции сможет раскрыть возможность механизма такого инструктирования.

     Но до сих пор никому не удалось найти материального природного процесса такого “инструктирования”! На мой взгляд, можно усмотреть единственно возможную (разумеется, только частичную) аналогию между такими интеллектуальными процессами – процессом человеческого написания определённых научных или литературных файлов в современном компьютере и процессом написания, кодирования и раскодирования определённых генетических программ (включая генетическую программу воспроизводства клеток) Высшим Разумом Творца. И тут же уместно процитировать высказывание английского эволюциониста Дж. Холдейна: «Если моё мышление полностью детерминировано движением атомов мозга, то у меня нет никаких оснований полагать, что мои убеждения верны» [68]. Материализм и атеизм объяснить эту загадку явно не в состоянии. А в рамках Высшего Разумного Замысла Творца, т.е. богословской антропологии христианства, ответ очевиден и свидетельствует о первичности Духа!   

     Несколько комментариев по комплексу проблем, связанных с происхождением Вселенной.

(I) Ранее, после Просвещения до примерно 20-х гг. прошлого века, учёные в области естествознания обычно считали Вселенную вечно существующей и вечно движущейся. Сейчас наиболее убедительными аргументами против модели вечно существующей вселенной являются:

(а) второй закон термодинамики или стремления к тепловому равновесию, при    котором всё имеет одинаковую температуру (тепловая смерть вселенной), 

(b) наблюдаемый космический микроволновой фон, который представляет собой   реликтовое излучение ранней стадии вселенной.

    Наиболее удивительный вывод обнаруженного расширения Вселенной состоит в существовании “начала”, под которым большинство физиков понимает начало расширения Вселенной.

     Космологическая проблема как проблема происхождения и развития Вселенной начала анализироваться А.Эйнштейном после 1917г. и сейчас она связывается с трудами многих других физиков. Первыми авторами были Г. Леметр,  А.Фридман и Г.Гамов.

    Во многих, особенно первых работах, постулировалось, что расширение началось из Большого Взрыва сверхтяжёлого точечного состояния неизвестной природы, которому приписывается момент t=0, т.е. начало истории вселенной. Эта начальная точка возникновения вселенной предполагается особой точкой, где «физические» процессы не описываются уравнениями физики, и из рассмотрения исключаются.

     Именно в области этой начальной точки (от t = 0 до t0 = 10–44 сек, где t0 –планковское время, минимальное время, которое можно составить из констант современной физики) возникает общая проблема происхождения мира и дилемма выбора: или реальность сверхъестественного творения вселенной (времени, пространства, массы, энергии и законов функционирования вселенной) Разумным Замыслом (Богом) из ничего, или реальность внезапной флуктуации в результате некой спонтанной иррациональной случайностиформирование начальной точки (области) якобы или из вакуума («ничего») или из некоей параллельной вселенной либо других измерений многомерного пространства-времени, обосновываемое иногда с помощью квантово-теоретических спекуляций (противоречащих тому, что тогда ещё не действовали известные нам законы физики).

     При этом именно теория Большого Взрыва положила начало научным свидетельствам в пользу первого выбора.

      Сейчас имеется много сторонников моделей Большого Взрыва. Основой стандартной космологической модели является общая теория относительности А.Эйнштейна, в которой учитываются упрощающие предположения однородности и изотропности пространства. Имеются и нестандартные альтернативные модели. Число статей и книг по стандартным и нестандартным версиям космологических моделей Большого Взрыва слишком большое для цитирования в ограниченном докладе (укажу для примера только [69-72] для описания происхождения и начальной стадии расширения Вселенной в различных приближениях квазиклассической и квантовой космологии). Однако до сих пор нет достаточно хорошо обоснованных научных моделей, описывающих динамику Вселенной примерно до 10−15 сек.   

      Более того, много физиков считают второй закон термодинамики универсальным для всех замкнутых систем, включая в них также нашу Вселенную как целое (которая замкнута с натуралистической точки зрения). Поэтому тепловая смерть Вселенной неизбежна (см., напр., [18] и особенно [73]).

     (II) С 1973г. (и особенно после 80-х гг.) понятие “антропный принцип”, введенное Б.Картером, стало приобретать популярность в науке [74, 75]. Картер и ряд других физиков подметили, что физические константы имеют свои значения в весьма узком интервале, что оказалось достаточным для того, чтобы оказалась возможной биологическая жизнь, а измеренные значения этих констант действительно попали в этот интервал. Другими словами, Вселенная оказывается точно такой, какой должна быть для происхождения жизни. Если бы физические константы были бы слегка иными, то жизнь была бы невозможной.

    После открытия свидетельств в пользу антропного принципа, ряд учёных сформулировал несколько интерпретаций антропного принципа, каждая из которых приводит исследователя к своему мировоззренческому выбору.   

     Рассмотрим две интерпретации:

    Согласно слабому антропному принципу, наблюдаемые значения всех физических и космологических величин обусловлены требованием, чтобы были возможными области, где бы начала развиваться органическая жизнь. При этом возникает возможность выбора одной из двух альтернатив: (1) Или мы верим, что наша единственная вселенная сотворена Богом, а человек также сотворён Богом для управления вселенной от Его имени. (2) Или некоторые верят в то, что, возможно, в прошлом, настоящем и будущем бесконечное число вселенных с разными значениями физических констант (в отличие от ортодоксальной ИМВ Эверетта-де Витта в квантовой механике) и что мы существуем и уверены в существовании нашей вселенной именно потому, что только уникальная комбинация её параметров и свойств могла позволить появление и существование человека. Эта точка зрения основывается на неоправданно слепой вере в абсолютно иррациональный случай и нарушает принцип бритвы Оккама.

       Согласно сильному антропному принципу, Вселенная должна обладать такими свойствами, которые позволяют на определённом этапе её истории развитие жизни. Эта форма антропного принципа не только констатирует то, что свойства Вселенной ограничены узким набором значений, совместимым с развитием человеческой жизни, но и утверждает также, что это ограничение является необходимым состоянием дел. И если интерпретировать такую настройку параметров Вселенной как свидетельство той деятельности Бога, о которой говорится в Божественном Откровении, то эта формулировка прямо следует из Божьего творения Вселенной.

       Однако, имеются сторонники сильного антропного принципа, которые считают, что наблюдаемая нами Вселенная создана нами как наблюдателями и не существует независимо от нас. Они подкрепляют свою точку зрения (типичную для мышления в рамках идеологии «Новой Эры») спекуляциями из области квантовой механики, например, тем, что «коллапс волновой функции» при измерении есть результат участия «наблюдателей». Однако в действительности в рамках стандартной квантовой механики наблюдатель не придаёт «реальность» наблюдаемому объекту, а лишь выбирает тот аспект реальности, который он хочет наблюдать, И, более того, вследствие необратимости времени, влияние человеческой деятельности на события, происшедшие до появления человека, научно не оправдано. Современная наука не даёт никаких доводов в пользу веры в то, что человек сотворил Вселенную.

     Таким образом, антропный принцип является научным свидетельством именно в пользу гипотезы Разумного Замысла Творца Вселенной, настроенной на человека.

     Выводы.

    1.Предложена новая классификация различных естественных и близких к ним наук (и в некоторой степени всех наук) с разными предметами и парадигмами: (a) полностью естественные науки, (б) естественные науки с человеческим разумным замыслом в своих предметах и (в) науки, связанные с происхождением и последующей историей таких естественных “мета-систем ” как вся наша Вселенная и вся земная биосфера. И эти парадигмы уже сильно перекрываются, особенно в квантовой механике.

    Анализ истории  развития физики (в первую очередь, квантовой механики, а также и квантовой гравитации) и всего естествознания (особенно объяснения происхождения жизни в терминах квантовой механики и квантовой химии), по материалам [1] и настоящего доклада однозначно обнаруживает, что парадигма изучения естественных процессов как объективной реальности, независимой от познающего субъекта, сильно перекрывается с парадигмой существенного влияния человеческого разумного замысла на реальность как в физической постановке измерений на течение естественных процессов (в природе микромира), так и в адекватном математическом описании научных теорий  (в микромире, квантовой космологии и молекулярной генетике живого). А парадигма учёта влияния человеческого разумного замысла, в свою очередь, неизбежно обостряет дилемму мировоззренческого выбора.   

   2. Ряд причин обусловил новый взгляд на историю естествознания XX-XXI вв.:  Во-1-х, вопросы интерпретации в рассмотренных здесь великих и больших проблемах естествознания практически неизбежно связаны с мировоззрением исследователей. И в попытках решения этих проблем явно или неявно проявляются разные формы дилеммы мировоззренческого выбора: или реальность сверхъестественного творения законов функционирования материальной природы (микромира) и биологической жизни Разумным Замыслом (Богом) из ничего, или реальность внезапной флуктуации (из нулевого или низшего уровня материи) в результате некой спонтанной иррациональной случайности (или неизвестных фазовых переходов или синергетических процессов). К последней позднее примкнула доктрина гипотетического иррационального спонтанного перехода материи из параллельных других вселенных [(или (a) таких же, как наша, или (б) с другими размерностями пространства-времени, или (в) с другими значениями физических констант].  Во-2-х, под влиянием научного и технологического прогресса усилился научный реализм (т.е. соответствие науки реальности), который поочерёдно поменял три формы: от научного реализма к обычному реализму и далее к критическому научному реализму (последний развивался под сильным влиянием острых дискуссий в квантовой механике). В-3-х, долго существующие большие проблемы физики и естествознания ( a) острые проблемы и парадоксы, проявившиеся в развитии квантовой механики и квантовой теории измерений, б) громадный комплекс проблем, появляющихся в изучении происхождения Вселенной и её расширения после Большого Взрыва и в) открытые проблемы происхождения биологической жизни) постепенно сконцентрировали внимание исследователей, если не в науке, то по крайней мере в философии и мировоззрении, на этих проблемах как на великих и крупнейших проблемах. А в-4-х, анализ математики в разных науках, начиная с физики, показывает, что математика нынче стала ветвью естествознания (а именно, теоретической физики) и, более того, привела к окончательному решению старой проблемы квантовой механики и квантовой электродинамики - времени как квантовой наблюдаемой, канонически сопряжённой энергии, и самосогласованному временному анализу квантовых процессов (см. например, [1,19–22]), а также к внедрению математики в качестве составной части квантовой теории столкновений и квантовой космологии. Известный парадокс и загадка математики (это абстрактное творчество человеческого разума и в то же время научная книга законов природы написана математическим языком) разрешается только в христианском богословии как свидетельство того, что рациональное мышление человека отражает рациональность законов природы, поскольку Бог предназначил человека управлять природой.

     4. Такие явления, как (1) усиление философии критического научного реализма, (2) усиление роли человеческого разумного замысла в постановке измерений в явлениях микромира и в математизации физики (особенно в квантовой механике) и других науках, (3) проблемы, парадоксы и обилие различных интерпретаций в квантовой теории, (4) открытые проблемы происхождения Вселенной, (5) открытая проблема происхождения биосферы, (6) борьба различных интерпретаций и разных мировоззрений исследователей в изучении великих и больших научных проблем, представляют собой важнейшие особенности истории естествознания XX-XXI вв., которые во многих аспектах предопределяют дальнейшую историю науки и философии естествознания.

     5. Пока проблема окончательного консенсуса в физической интерпретации квантовой механики и в квантовой теории измерений (даже нерелятивистской, тем более релятивистской и в области квантовой космологии) остаётся камнем преткновения №1 для физиков-профессионалов, и, разумеется, для философов (в области философии науки), и для богословов (в области научной апологетики христианства).

     6. Научными свидетельствами Высшего Разумного Замысла Творца являются генетика живого, антропный принцип и само человеческое мышление (именно недостаточность одной лишь материальной основы мозга и лучшее объяснение парадокса математики и антропного принципа именно в христианском мировоззрении: Бог Сотворил и природу, и человека, предназначенного управлять ею). 

      7. Все данные современной науки, изучающей эмпирической имманентный мир, однозначно свидетельствуют о том, что наука не доказала и принципиально никогда не сможет доказать отсутствие Бога и трансцендентного мира. Об этом, в частности, убедительно говорят и известный учёный-физик А.Дзикики [76], и многие христианские богословы. Поэтому выступления постсоветских российских и украинских учёных-атеистов в пользу атеизма совершенно несостоятельны!   

Л и т е р а т у р а

1. Vladislav Sergeyevich Olkhovsky, (2010) A retrospective view on the history of natural sciences in XX-XXIcc, Natural Science, v.2, N3 (2010), pp.228-245.
2. Сб.Гипотеза Творения. Научные свидетельства в пользу Разумного Создателя, под ред. Дж. Морлэнда, ХНАЦ,    Симферополь, 2000 (рус. перевод с америк. изд. 1994г.)); ч.I, гл.2 (Стивен Мейер).
3. С Darwin, The Origin of Species by Means of Natural Selection,1859, rpt. Harmondsworth, U.K.: Penguin, 1984,p. 195.
4. F. Crick, Life Itself, New York: Simon and Schuster,1981,p.88.
5. P.Kitcher, Abusing Science, Cambridge, Mass.: MIT Press, 1982, p.125.
6. R.Boyd, On the current status of the issue of scientific realism, 1983, Erkenntnis (see pp.45-50).
7. A.Bird, Philosophy of science, 1998, London, UCL Press, Montreal, McGill-Queen’s Univ.Press (see p.124).
8. I.Niiniluotto, Critical scientific realism, 2002, Oxford Univ.Press.
9. W.V.O.Quine, Ontological Relativity, The Journal of Philosophy, LXV, 1968, № 7, 185-212.
10. J.Polkinghorne, Reason and Reality:The Relationship Between Science and Theology,1991,Trinity Press Internat.,Philadelphia.
11. В.С. Ольховский, О детерминистическом и случайном (статистическом) описаниях в науке и о совместимости обоих с библейским мировоззрением, в альманахе Человек и христ. мировоззрение, 2000,Симф.,вып.5,с.362-370.
12. A.I.McGrath, The science of God, 2004,T&T Clark International, London, (see pp. 139-152).
13. A.Einstein, Remarks on Russel’s theory of knowledge,in:Philosophy of Bertrand Russel,,ed.by P.A.Schlipp,1944; Hubert Muschalek, Dio egli scienziati, 1950, 2-d ed. [Translation in Italian from German (Original title: Gottbekenntnisse  moderner Naturforscher) by Valeria Cremona ],Alba: Paoline,421p. (see pp.30-31).
14. von Wolfgang Sartorius von Waltershausen (1856, repr. 1965) Gauss zum Gedächtniss, Sändig Reprint Verlag H. R. Wohlwend. ISBN 3-253-01702-8;
http://www.amazon.de/Gauss-Gedächtnis-Wolfgang-Sartorius-Waltershausen/dp/3253017028
http://en.wikipedia.org/wiki/Mathematics. von Wolfgang Sartorius von Waltershausen (Autor)
15. K.R.Popper, In Search of a Better World: Lectures and Essays , 1995,"On knowledge", from Thirty Years. Routledge.ISBN
0-415-13548-6.
16. Н.Н.Боголюбов, Б.В.Медведев, М.К.Поливанов (редакторы), (1957) Дисперсионные соотношения, статьи в сб. Проблемы современной физики, №2 ; В.И.Арнольд, Что такое математика?, М., изд-во МЦНМО, 2008, стр.3.
17. G.Galilei,  Il Saggiatore (in Italian) (Rome, 1623).
18. В.Л.Гинзбург (1999) Какие проблемы физики и астрофизики представляются сейчас особенно важными и интересными (30 лет спустя, уже на пороге XXI века), Успехи физ.наук, 169, 419-441; (2002) О некоторых успехах физики и астрономии за последние 3 года, 172, 213-219;
19. В.С.Ольховский, (1984) К исследованию ядерных реакций и распадов с помощью анализа их длительностей, Физика ат.ядра и элем. частиц,т.15,N2,с.289-329 (англ.перевод: Sov.J. Part.Nucl., 15,(2), pр.130 -148).
20. V.S.Olkhovsky, E.Recami, (1992)Recent Developments in the Time Analysis of Tunnelling Processes, Physics Reports,      v.219, pp.339-356;   V.S.Olkhovsky, E.Recami, J.Jakiel, (2004)Unified Time Analysis of Particle and Photon Tunnelling , Physics Reports, v.398, pp.133-178.
21. V.S.Olkhovsky, E.Recami, (2007) Time as a Quantum Observable, Internat. J. Mod.Phys. A,  v.22, pp. 5063-5087; (2008) New Developments in the Study of Time as a Quantum Observable, Internat. J. Mod.Phys. B, v.22, pp. 1877-1897.
22. V.S.Olkhovsky, (2009) Time as a Quantum Observable, Canonically Conjugated to Energy, and Foundations of Self-Consistent Time Analysis of Quantum Processes, Advances in Mathem.Phys., vol. 2009, аrticle ID 859710, 83 pages, doi:10.1155/2009/859710 .
23. A.Einstein, B.Podolsky and N.Rosen, (1935) Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality be Considered Complete?, Phys. Rev.,47, 777-780.
24. D.Bohm, (1952)A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of "Hidden Variables",I, Physical Review, 85,66-179;  (1952) A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of "Hidden Variables",II,  Physical Review, 85,80-193;
25. D.Bohm, Y.Aharonov, (1957) Discussion of Experimental Proof for the Paradox of Einstein, Rosen, and Podolsky, Phys.Rev. 108, 1070-1076; Y.Aharonov, D.Bohm, (1959)Significance of Electromagnetic Potentials in the Quantum Theory, Phys. Rev. 115, 485-491; D.Bohm, Y.Aharonov, (1960)Further Discussion of Possible Experimental Tests for the Paradox of Einstein, Podolsky and Rosen, Nuovo Cimento 17, 964; Y.Aharonov, D.Bohm, (1962) Remarks on the Possibility of Quantum Electrodynamics without Potentials, Phys. Rev. 125, 192; Y.Aharonov, D.Bohm, (1963) Further Discussion of the Role of Electromagnetic Potentials in the Quantum Theory, Phys. Rev. 130, 1625.
26. J.S.Bell,  (1964) On the Einstein-Podolsky-Rosen Paradox, Physics,195-200; J.S.Bell,  (1987) Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, Cambridge University Press.
27. A.Pais, (1979) Einstein and the quantum theory, Rev. Mod. Phys. 51, 863-914.
28. K.Popper, (1982) A critical note on the greatest days of quantum theory, Found. Phys. 12, 971-976.
29. P.R.Holland, (1993) The Quantum Theory of Motion: An Account of the de Broglie-Bohm Causal Interpretation of Quantum Mechanics, Cambridge: Cambridge University Press.
30. N.D.Mermin, (1993) Hidden Variables and the Two Theorems of John Bell, Rev. Mod. Phys. 65, 803-815; M.Paty, (1995) The nature of Einstein's objections to the Copenhagen interpretation of quantum mechanics, Found. Phys. 25, 183-204.
31. D.Dürr, S.Goldstein, and N.Zanghì, (1997) Bohmian Mechanics and the Meaning of the Wave Function, in      R.S.Cohen, M.Horne and J.Stachel, eds., Experimental Metaphysics — Quantum Mechanical Studies for  Abner Shimony, Volume One; Boston Studies in the Philosophy of Science 193, Boston: Kluwer Academic Publishers; D.Dürr, (2001) Bohmsche Mechanik als Grundlage der Quantenmechanik, Berlin: Springer-Verlag.
32. L.Hardy, (1993) Non-locality for 2 particles without inequalities for almost all entangled states, Physical Review Letters  71, 1665-1668; J.J.Sakurai ( 1994) Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley, USA, (see pp. 174-187, 223-232).
33. L.Vaidman (1994) Teleportation of Quantum States, Phys. Rev. A 49, 1473-1476.
34. G.Brassard, S.Braunstein, R.Cleve, (1998) Teleportation as a Quantum Computation, Physica D 120, 43-47.
35. D.Bouwmeester, J.-W.Pan, K.Mattle, M.Eibl, H.Weinfurter, A.Zeilinger, (1997) Experimental Quantum Teleportation, Nature 390, 6660, 575-579.
36. D.Boschi, S.Branca, F.De Martini, L.Hardy & S.Popescu, (1998) Experimental Realization of Teleporting an Unknown Pure Quantum State via Dual classical and Einstein-Podolsky-Rosen channels, Phys. Rev. Lett. 80, 6, 1121-1125.
37. S.Ya.Kilin, (2001) Quanta and information , Progress in optics, 42, 1-90.
38. M.Riebe, H.Häffner, C.F.Roos, W.Hänsel, M.Ruth, J.Benhelm, G.P.T.Lancaster, T.W.Körber, C.Becher, F.Schmidt-Kaler, D.F.V.James, R.Blatt, (2004) Deterministic Quantum Teleportation with Atoms, Nature 429, 734-737.
39. R.Ursin et al., (2004) Quantum Teleportation Link across the Danube, Nature 430, 849.
40. S.Olmschenket al (2009) Quantum Teleportation between Distant Matter Qubits, Science 323, 486.
41. H.Everett, (1957) Relative State Formulation of quantum mechanics, Review of Modern Physics 29,454-462.
42. B.S.M.De Witt, (1970) Quantum mechanics and Reality, Physics Today23, 30-35.
43. H.Everett, The Theory of the Universal Wave Function, in B. De Witt and N. Graham (eds.), The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics, Princeton NJ: Princeton University Press, 1973.
44. D.Deutsch, (1986) Three experimental implications of the Everett interpretation, in R. Penrose and C.J. Isham (eds.), Quantum Concepts of Space and Time, Oxford: The Clarendon Press, pp. 204-214. 45. D.Tipler, (1986) The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics in Quantum Cosmology, in R. Penrose and  C.J. Isham (eds.), Quantum Concepts of Space and Time,Oxford: The Clarendon Press, 1986, pp. 204-214.
46.  D.Lewis, (1986) On the Plurality of Worlds, Oxford, New York:Basil Blackwell.
47.  D.Albert and B.Loewer, (1988) Interpreting the Many Worlds Interpretation, Synthese 77, 195-213.
48.  A.O.Barvinsky and A.Y.Kamenshchik, (1995) Preferred Basis in Quantum Theory and the Problem of Classicalization of the Quantum Universe,  Physical Review D 52, 743-757.
49.  D.Deutsch, (1996) The Fabric of Reality, New York: The Penguin Press.
50.  M.Lockwood, H.R.Brown, J.Butterfield, D.Deutsch, B.Loewer, D.Papineau, S.Saunders, (1996) ‘Symposium: The ‘Many Minds’ Interpretation of Quantum Theory’, British Journal for the Philosophy of Science 47, 159-248.
51.  J.A.Barrett, (1999) The Quantum Mechanics of Minds and Worlds, Oxford: University Press.
52.  H.D.Zeh, (1970) On the Interpretation of Measurement in Quantum Theory, Foundations of Physics 1, 69-76; H.D.Zeh,  (1973) Toward a Quantum Theory of Observation, Foundations of Physics3, 109-116.
53.  Л.И.Мандельштам, (1972) Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике. М..
54.  Д.И.Блохинцев, (1976) Основы квантовой механики. М.;  Д.И.Блохинцев, (1966) Принципиальные вопросы квантовой механики. М.
55.  L.E.Ballentine, (1970) The Statistical Interpretation of Quantum Mechanics, Reviews of Modern Physics, V.42, № 4, 1970; L.E.Ballentine, (1990) Quantum Mechanics, Prentice-Hall.
56.  K.R.Popper, (1961) The Logic of Scientific Discovery. N.Y.; K.R.Popper, (1982) Quantum Theory and the Schism in Physics. L., N.Y.
57.  D.Home, M.A.B.Whitaker, (1992) Ensemble Interpretations of Quantum Mechanics: A Modern Perspective, Physics Reports, vol. 210, № 4, 223 – 317.
58.  J.A.Janik, Moje (fizyka) pytania do innych fizykow i do filozofów, in: Nauka, Religia, Dzieje. IX Seminarium w Castel Andolfo, 5-7 sierpnia 1997,Wydawn.Uniwers. Jagiell., Krako`w,1998, pp.15-22.
59.  R.Macnab, (1978) BACTERIAL MOTILITY AND CHEMOTAXIS - MOLECULAR-BIOLOGY OF A BEHAVIORAL SYSTEM, CRC Critical Reviews in Biochemistry 5, 291-341;  P. S. Moorhead and M. M. Kaplan, eds.., (1967) Mathematical Challenges to the Neo-Darwinian Interpretation of Evolution, Philadelphia: Wistar Institute Press.
60.  M.J.Behe, (1996) Darwin’s Black Box. The biochemical challenge to evolution, the Free Press.
61.  R.Junker, S.Scherer, Evolution: Ein kritisches Lehrbuch, 4th ed. Giessen (Germany):Weyel Verlag, 1998; 5th ed. Giessen (Germany): Weyel Verlag, 2001;  6th ed. Giessen (Germany): Weyel Verlag, 2006.
62. V.S.Olkhovsky, (2001) Comparison of the faith postulates in evolutionism and creationism with respect to modern scientific data, Physics of the Alive, 9,  108-121.
63. I.Prigogine, I.Stengers, (1984) Order out of Chaos. Man’s new dialogue with nature, Heinemann, London; G.Nicolis, I.Prigogine, Exploring Complexity, W.Freeman and Co,N.Y.,1989.
64. I.Prigogine, G.Nicolis and A.Babloyants, (1972) Thermodynamics of Evolution, Physics Today, 25, p.23.
65. Symmetries and reflections, scientific essays of Eugen P.Wigner, Indiana University Press, BloomingtonLondon,1970.; essay 11 (“The possibility of existence of a self-reproducing system”).
66. M.Eigen, (1971 Self-Organization of Matter and the Evolution of Biological Macromolecules, Naturwiss., 58, 465–523.
67. М.В.Волькенштейн, (1973) Физика и биология, Успехи физ.наук, 109, 499-515; см. также: М.В.Волькенштейн, (1988 ) Дополнительность, физика и биология, Успехи физ.наук, 154, 279-297;
68. J.B.Haldane, (1927) When I am Dead, in Possible Worlds and Other Essays (London: Chatto and Winduw), 209; cited in C.S.Lewis, (1947) Miracles (London, Fontana), 19.
69. J.B.Hartle and S.W.Hawking, (1983) Wave function of the Universe, Phys.Rev. D28, 2960-2975.
70. A.Vilenkin, (1994) Approaches to quantum cosmology, Phys.Rev. D50, 2581-2594;  gr-qc/9403010..
71. H.Kragh, (1996) Cosmology and Controversy, Princeton (NJ), Princeton University PressISBN 0-691-02623-8
72. J.Peacock, (1999) Cosmological Physics, Cambridge University Press;  ISBN 0521422701.
73. F.C.Adams and G.Laughlin, (1997) A Dying Universe: the Long-Term Fate and Evolution of  Astrophysical Objects, Rev. of Mod. Phys., 69, 337-372.
74.  B.Carter, (1974) "Large Number Coincidences and the Anthropic Principle in Cosmology",  IAU Symposium 63: Confrontation of Cosmological Theories with Observational Data, Dordrecht: Reidel.
75. J.D.Barrow and F.J.Tipler, (1986) The Anthropic Cosmological Principle, Clarendon Press, Oxford.
76. Аntonino Zichichi, Perché io credo in Colui che ha fatto il mondo,  il Saggiatore, Milano, 1999.