Новые открытия в физике в течение XX века стимулировали интенсивный диалог об их отношении к вековым богословским вопросам. Диапазон взглядов на этот вопрос весьма широк от тех, кто утверждает, что современная физика обеспечивает прямым путем к Богу, нежели традиционные религии, до тех, кто говорит, что физика и богословие являются несоизмеримыми и не соотносятся.
В этом введении в диалог между богословием и наукой Питер Ходгсон опирается на свой опыт физика, чтобы представить результаты современной физики и следствия, которые они имеют для богословия. Проф. Ходгсон описывает связи между физикой, философией и богословием, а затем объясняет специфику ньютоновской физики, физики викторианской Англии, теорию относительности, астрономию и квантовую механику и отделяет действительные результаты современной физики от спекуляций. Кроме того, в работе тщательно исследуются связи между физикой и богословием.
Главная цель этой книги заключается в том, чтобы представить обзор взаимодействия науки и богословия на протяжении столетий с особым акцентом на богословских проблемах и псевдопроблемах, поставленных физикой XX века. Физика XX века глубоко изменила наши концепции пространства и времени, материи и энергии, причинности и случая, и это повлияло различным образом на богословский дискурс. Некоторые из проблем основаны на ошибочном понимании, но существуют достаточные основания для того, чтобы обсудить эти проблемы. Если не сделать этого, верующие будут бессильны против нападок на их веру, которые зачастую делаются во имя науки.
Богословские утверждения часто основываются на научных результатах, которые являются весьма противоречивыми. Таким образом правильное понимание современной дискуссии о богословии и новой физике требует некоторого знания развития физики в течение предшествующих столетий. В самом деле, еще П. Дюгем заметил, что для того, чтобы говорить об отношении богословия к науке, необходимо заниматься изучением чистой науки, по крайней мере, десять или пятнадцать лет. Некоторые из основных направлений современного развития физики представлены в этой книге. Такое краткое изложение с неизбежностью является недостаточным, чтобы обеспечить глубокое понимание всех трудностей, ложных начал и ошибочных гипотез, которые использовались теми, кто на протяжении столетий боролся за то, чтобы увеличить наше понимание естественного мира. Эта книга ни в коей мере не претендует на то, чтобы представить систематическое рассмотрение развития современной физики. В ней отмечены только основные вещих этого развития, в особенности те, которые связаны так или иначе с богословием. Определенные темы, такие как корпускулярно-волновой дуализм, действие на расстоянии, макроскопическое (статистическое) и микроскопическое (детерминистское) объяснения и излучение черного тела необходимы для того, чтобы ввести читателя в круг основных мировоззренческих проблем современной науки.
Богословие и наука взаимодействовали на протяжении истории, и поэтому важно проследить, в какой степени современная наука основана на богословских убеждениях в отношении естественного мира. Глава 1 книги посвящена обсуждению взаимоотношения богословия, философии и науки. Глава 2 описывает богословские предпосылки науки и предлагает историческое рассмотрение возникновения современной науки в позднем средневековье. Исламская цивилизация унаследовала сочинения древних греков и сделала замечательный прогресс в астрономии, математике и медицине. Наука процветала в исламском мире с VIII по XIV столетие, после чего пришла в упадок, в то время как в Западной Европе начался расцвет. Причины и последствия этого обсуждаются в главе 3. Современная наука пришла в период зрелости в эпоху Возрождения вместе с динамическими и астрономическими исследованиями Коперника, Галилея, Кеплера и Ньютона, что описывается в 4 главе. Такой прогресс поставил современную науку на путь непрерывного и самоподдерживающего роста на протяжении последующих столетий, и классическая физика достигла зрелости в XIX веке, как описано в 5 главе. Вся эта деятельность опиралась, вдохновлялась и поддерживалась богословскими убеждениями самих ученых. Новая физика обычно рассматривается с теории относительности А.Эйнштейна и последующего развития квантовой механики и космологии. Модификация ньютоновских идей пространства и времени теорией А.Эйнштейна обсуждаются в 6 главе. Новые экспериментальные результаты вынудили М.Планка признать, что энергия квантуется, и эта идея была использована Бором, чтобы сконструировать новую модель атомной структуры, которая оказалась одновременно и замечательно успешной и фатально ошибочной, что описывается в главе 7. Трудности, присущие боровской модели атома, были устранены развитием в 1920-е годы квантовой механики, которая оказалась очень успешной в рассмотрении обширного диапазона явлений. Однако, интерпретация квантовой механики, которая была развита в Копенгагене, дала возникновение серии парадоксов, которые были разрешены благодаря статистической интерпретации Эйнштейна. Эти успехи и трудности квантовой механики описываются в главах 8 и 9. Общая теория относительности сделала объектом научного исследования всю вселенную. Астрономические наблюдения Хаббла, соединенные с результатам ядерной физики и физики элементарных частиц, позволили описать эволюцию вселенной весьма детально с момента вскоре после первоначальной сингулярности до настоящего времени, что рассматривается в 10 главе. Совсем недавно теория хаоса пролила свет на поведение многих естественных систем. Вдобавок, детальные исследования симметрий в природе углубили наше понимание внутренней упорядоченности материи. Эта проблематика рассматривается в 11 главе.
Рассматриваемое в целом развитие науки на протяжении последних двух тысячелетий тесно связано с доминировавшими богословскими верованиями. В частности, современная наука родилась и развилась исключительно в доминировавшей христианской культуре, и это было обусловлено богословскими положениями христианства. Это поднимает вопрос о том, могла ли современная наука развиться в нехристианской культуре, и как наука уже существовавшая в христианской культуре изменяется, когда эта культура заменяется тоталитарной идеологией, противостоящей христианству. Эти вопросы рассматриваются в заключительной главе.
Примечательной характеристикой современной науки является путь, посредством которого она использует математические концепции, чтобы определить и акцентировать эти идеи. Математика имеет продолжительную историю со времени вавилонян до ее блестящего расцвета в древней Греции.
В средние века Роджер Бэкон акцентировал внимание на том, что «математика является дверью и ключом к наукам». В оптике, «ничто не может быть познано без знания геометрии». Более того, «вещи этого мира не могут быть познаны без знания математики». Рассматривая современное состояние, он делает вывод: «Пренебрежение математикой за прошедшие 30 или 40 лет почти разрушило все учение западного христианства. Поскольку тот, кто не знает математики, не знает никаких других наук». Позднее философы мертонианской школы в словесной форме сформулировали теорему о средней скорости, хотя и с большой трудностью. Один из них, Томас Брадварин, писал: «это математика, которая открывает каждую истину, так как она знает каждый скрытый секрет, и несет ключ к каждой тонкости письма. Тот, кто стремится бесстыдно изучать физику, пренебрегая математикой; должен знать с самого начала, что он никогда не пройдет через врата мудрости». Исламский философ XIV века Ибн Халдун заметил, что геометрия для ума является тем же, чем мыло для тела. Галилей акцентировал внимание на том, что книга природы «не может быть понятой без того, чтобы научиться понимании язык и интерпретировать символы, которыми она написана. Она написана на языке математики, кругов и других геометрических форм, без которых по-человечески невозможно понять ни одного ее слова; без этого мы будем блуждать во тьме лабиринтов». Чтобы выразить свои мысли, Ньютон должен был изобрести математический язык дифференциального и интегрального исчисления. Его законы природы написаны на языке математики и обеспечивают средствами, которые мы используем, чтобы понять явления. Ньютон знал, что «наука является точной математической формулировкой процессов естественного мира». Мы можем выразить отношения между измеряемыми количествами математически и вывести новые отношения способом, который не может быть вербальным. Дирак выразил эту мысль следующим образом: «основной труд математического физика заключается в том, чтобы получить правильные уравнения, а интерпретация этих уравнений имеет вторичное значение». Фейнман заметил, что физик всегда стремится выразить физическую картину в терминах повседневного опыта, но это не всегда возможно. Таким образом, «мы не можем понять сверхпроводимость, но она вытекает из уравнений - мы имеем теорию, но не картину». «В настоящее время единственный способ понять предельный характер физического мира заключается в том, чтобы сделать это посредством математического описания». «Я не думаю, что человек может оценить большинство аспектов мира, глубокую глубину и характер универсальности законов, отношение вещей, без понимания математики». Определенно, теоретическая физика невозможна без математики. Такие исследователи как П. Дэвис, Херш и Энджел утверждают, что математика является важной и для богословского дискурса. Энджел, в частности, отмечает, что «философ, который озабочен природой реальности, но безразличен к тому, чтобы позаботиться о математическом инструментарии, чтобы раскрыть ее, является в лучшем случае дилетантом, а в худшем - шарлатаном, но в любом случае, арестантом». Эйнштейн выразил свое «глубокое убеждение в рациональности вселенной», а Вигнер был поражен «удивительной эффективностью математики». Эта рациональная структура мира может быть приписана творческой силе Бога, так что мы можем обнаружить гармонию в природе, которая выражена математически.
Книга ориентирована на читателя, не имеющего специальной научной подготовки. Она может быть полезной всем, кто желает познакомиться с ключевыми вопросами взаимоотношения религии и науки, а также особой ролью христианства в возникновении научного знания.
Об авторе
Питер Ходгсон - член колледжа Корпус Кристи, Оксфорд. В течение более тридцати лет читает лекции по физике и математике в Оксфорде. Основной научный интерес сосредоточен на структуре ядра и реакциях.
Содержание
Предисловие IX
1 Богословие, философия и физика 1
2 Иудеохристианский вклад в развитие современной науки 19
3 Столетия ислама 41
4 Возрождение 55
5 Классическая физика 81
6 Пространство, время и относительность 93
7 Квантовая теория 115
8 Квантовая механика 125
9 Детерминистские интерпретации квантовой механики 145
10 Космология 173
11 Хаос и симметрия 197
12 Наука и нехристианские религии 207
13 Эпилог 223
Благодарности 227
Библиография 229
Индекс имен 265
Предметный индекс 277