ГЛАВА 3 Материя и излучение

ГЛАВА 3

Материя и излучение

I

В действительности материализм создает начальную абстракцию, которая, по всей видимости, способна свести на нет понятие материи. Эта абстракция, не оспариваемая ни с позиций бэконовского эмпиризма, ни с позиций декартовского дуализма, есть локализация материи в точно определенном пространстве. Материализм стремится ограничить материю и в другом смысле: решительно отвергая наличие у нее качеств посредством запрета действовать там, где ее нет. Незаметным образом он склоняется к реалистическому атомизму. Декарт напрасно от этого защищается. Если материя только протяженна, то она состоит из твердых тел, обладает лишь чисто локальными свойствами, характеризующимися только формой и тождественными форме. Однако, чтобы как-то скорректировать это совершенно абстрактное, совершенно геометрическое понятие локализации, материализм обращается к физике флюидов, испарений, духов, никогда не возвращаясь к анализу первоначальных представлений. Движение очень легко присоединяется к этим неопределенным флюидам, которые наделяются только одной функцией — как-то нести на себе свойства материи.

Однако эта локализация материи в пространстве приводит к грубому разрыву геометрических и временньíх свойств. Она делит феноменологию на две области исследований: геометрию и механику. Современная научная философия поняла опасность этого произвольного разрыва. Как хорошо сказал М. Шлик: нельзя говорить “об определенной геометрии пространства, не учитывая физики и поведения тел в природе”²⁵. Нельзя отделять проблему структуры материи от проблемы ее временнóго поведения. Нам представляется, что самая сложная метафизическая загадка — это взаимосвязь пространственных и временных свойств. Но эту загадку очень трудно раскрыть опять же из-за материалистичности нашего языка; ведь мы считаем, например, что природа субстанции это и есть инертная материя, безразличная к длительности. Конечно, язык пространства-времени больше пригоден для изучения природы и закона, однако этот язык не стал еще предметом, привлекающим внимание философов.

Однако существует явная философская заинтересованность в продолжении синтезирующих усилий. И мы действительно видим, что современная физика занята тем, что хочет снова добиться настоящего наглядного синтеза материи и ее действий. В попытке связать материю и излучение она преподносит метафизику своего рода урок конструктивности. Далее мы увидим, с какой широтой подхода современный физик изучает излучение, вовсе не связывая свои поиски с этим стыдливым материализмом, которым является всякое учение о флюидах, эманациях, испарениях и прочих духах.

Обозначим проблему в возможно более полемической форме, сведя ее к метафизическим тезисам. Говоря об атомизме, Вюрц ссылается на древний аргумент о том, что невозможно представить себе движение без какой-либо движущейся вещи. На этот аргумент микрофизика могла бы сегодня ответить прямо противоположным тезисом: “невозможно представить себе вещь, не предположив какого-либо действия в этой вещи”.

В самом деле, любая вещь может рассматриваться в качестве инертного объекта лишь в плане отвлеченного и грубо эмпиристского подхода к опыту, который не проводится реально, т. е. непроверенному и, значит, абстрактному, несмотря на свои претензии на конкретность. Иное дело в экспериментировании микрофизики. Здесь нельзя заниматься мнимым анализом реального и возникающего. Описанием можно заниматься только в том случае, если действуешь. Например, что такое неподвижный фотон? Нельзя и пытаться отделить фотон от его луча, как это любил делать вещист, привыкший оперировать с бесчисленными свободными, несвязанными объектами. Фотон несомненно представляет собой тип вещи-движения. Говоря в более общем плане: чем меньше объект, тем точнее реализуется в нем пространственно-временной комплекс, который и составляет сущность такого феномена. Расширенный материализм, свободный от примитивной геометрической абстрактности, естественно приводит в этом случае к идее связи материи и излучения.

В этом плане, какими должны быть наиболее важные признаки феноменов, связанных с материей? Такие, которые относятся к энергии. Прежде всего здесь нужно рассматривать материю как преобразователь энергии, как ее источник; затем — дополнить это установлением эквивалентности понятий, ответив и на следующий вопрос: а каким образом энергия может приобрести различные характеристики материи? Иначе говоря, понятие энергии выражает самую плодотворную черту в связи материи и движения; именно при производстве энергии можно измерить активность вещи в процессе движения, увидеть, как движение становится вещью.

Известно, что в макрофизике прошлого века также тщательно исследовался вопрос о преобразованиях энергии, однако речь шла всегда о конечных результатах и детали развития процесса не замечались. Отсюда и вера в непрерывные преобразования во времени без структуры: непрерывность счета в банке мешала понять прерывный характер расчетов за покупки. Отсюда приходили к чему-то вроде абстрактной теории обмена, которая считалась достаточной, чтобы понять экономику энергии. Так, кинетическая энергия становилась потенциальной; различные формы энергии — тепловая, световая, химическая, электрическая, механическая — прямо превращались одна в другую благодаря коэффициентам преобразования. Разумеется, при этом было в какой-то мере понятно, что материя должна формировать место, организовать базу для энергетического обмена. Однако в таких обменах она выступала чем-то вроде случайной причины, средства выражения для науки, хотевшей остаться реалистической. Не одна школа хотела обойтись без понятия материи. То было время, когда В. Оствальд говорил: палка, которой бьют Скапэна, еще не доказывает существования внешнего мира. Эта палка не существует. Существует лишь ее кинетическая энергия. А Карл Пирсон даже заявил как-то, что “материя — это нематериальное в движении” (matter is non-matter in motion)²⁶. Подобные утверждения могли казаться правомерными, поскольку материя понималась тогда как некая пассивная носительница, а в энергии предпочитали видеть внешнее и безразличное в отношении этого носителя качество; поэтому можно было в результате критики, проведенной Беркли, сэкономить за счет носителя, говоря о настоящих феноменах, имеющих энергетическую природу. Все это объясняется тем, что существующая теория была оторвана от всяких исследований, касающихся структуры энергии. Эта теория не только противостояла атомистическим исследованиям структуры материи, но и в своей собственной области тяготела к общему изучению энергии, не пытаясь сконструировать, построить энергию.

У Брюнсвика есть очень глубокие замечания о параллелизме теорий, касающихся соответственно сохранения материи и сохранения энергии. “Химический субстанциализм, ориентированный на материалистическую онтологию античного атомизма, — пишет он, — как будто бы вызывает к жизни физический субстанциализм, который за разнообразием качественных проявлений усматривает, как некогда это делали стоики, единство реальности, выступающей как их общая причина”. И далее: “Распространилась идея... о каузальном субстрате, остающемся, будучи в основании разнообразия преобразований физического уровня, аналогичным материальному субстрату в собственном смысле слова, который после появления химии Лавуазье вновь взяли за правило рассматривать как нечто вечное и неуничтожимое при всех соединениях и разложениях различных тел”²⁷. Так реализм энергии, как и реализм материи, предстают в XIX в. в качестве общефилософских доктрин, которым свойственна абстрактная тенденция к опустошению пространства и времени, в противоположность современным теориям, “опространствливающие” и “исчислительные” тенденции которых были прекрасно освещены Брюнсвиком.

Этот двойной дефицит структуры, которым характеризовалась в прежних представлениях как материя, так и энергия, на наш взгляд, был результатом игнорирования существенной характеристики энергии — ее временности. Мы можем углубить это понятие, только расширив наши исследования длящихся явлений. Если мы ограничимся утверждением, что материя обладает энергетическими свойствами, что она способна поглощать и испускать энергию, что она может накапливать ее, то мы придем к противоречию. Накапливаясь, энергия остается скрытой, потенциальной, фиктивной; подобно денежной сумме, сконцентрированной в банковских счетах, энергия тоже обладает реальным смыслом, становясь вневременной характеристикой лишь в то время, когда она предъявляется.

Итак, в современной физике можно видеть, как энергия воплощается в материю, соединяется с материей в виде своего рода безостановочного структурного обмена. Речь более не идет о таком неопределенном накоплении, не приводящем ни к каким субстанциальным различиям, как это имело место, согласно прежним представлениям, в отношении свинцовой пули, которая переходит от температуры 0° к 100°С или от скорости 1 метр в секунду к скорости 2 метра в секунду. Напротив, согласно современным представлениям, здесь речь идет скорее об онтологической диалектике. Атом не только атомизирует все явления, которые концентрируются вокруг него, но и задает структуру всей энергии, которую излучает. Атом сам изменяется прерывно в результате излучения или поглощения прерывной энергии. Отныне недостаточно уже говорить, что материя нам известна посредством энергии, как субстанция по ее феномену; и тем более нельзя говорить, что материя обладает энергией; скорее, в плане бытия, нужно говорить, что материя есть у энергии, и, наоборот, энергия есть у материи (или: материя энергетична, а энергия материальна). Эта замена глагола “обладать” глаголом “быть” встречается во многих областях новой науки. И это имеет, на наш взгляд, огромное метафизическое значение. В результате место описания занимает уравнение, а место качества — количество; причем последняя замена отнюдь не означает какой-то жертвы. Напротив, в философском отношении для математической теории это решительное завоевание, поскольку она, математика, вторгается в сферу метафизики. Отныне следует понять, что количественная организация реального означает достижение, а вовсе не потерю по сравнению с качественным описанием опытных данных. Качество со всей его неопределенностью мы встретим вновь на уровне дополняющих явлений, непостоянных свойств ансамблей, как бедный аспект общего и неопределенного, или в виде некоего всегда одностороннего резюме. Изучая количественные отклонения, мы получаем средства для того, чтобы определить неопределимые прежде особые качества. Реалистское представление о первичности качества испытывает очередной удар. Так, исследования ионизации объяснили голубой цвет неба, перенеся акцент в объяснениях с материи на излучение. Неверно возражать на это, ссылаясь на то, что о свойстве, связанном с излучением, думают так же, как о качестве, связанном с материей, — когда в прошлом столетии считали, что огромная толща воздуха голубая. Совершенно понятно, что субстанциальные связи принадлежности теперь разорваны и сохранились лишь связи в языке, которые объединяют нас с подходом в духе непосредственного реализма. Огромный небесный свод действительно кажется голубым, но эта голубизна не является больше для нас настоящим субстанциальным свойством. Лазурь небес обладает не бóльшим существованием, чем небосвод.

Уже сам тот факт, что энергия изменяет материю, приводит нас к странному превращению наглядной внешней формы в абстрактную характеристику: атом меняет форму в зависимости от поглощения или потери энергии, а не наоборот — он получает или теряет энергию, поскольку меняет свою форму. Если этого нюанса не понимают, так только потому, что слишком много в причинном объяснении связывается с индивидуальным, отдельным атомом. Тем самым создается помеха тому, чтобы обратиться к вероятности в качестве исходного понятия. Как только мы по возможности откажемся от реалистского подхода на уровне атома, мы убедимся, что изменения энергии — изменения абстрактные — могут быть объяснены.

Таким образом, изучение энергетики микрообъектов, как кажется, приводит нас к дематериализации материализма. Наступит момент, когда мы будем говорить об абстрактной конфигурации, конфигурации, не имеющей вида; возвысив воображение, обучившееся на пространственных формах настолько, что оно добралось до гипергеометрии пространства-времени, мы обратимся к современной науке, устраняющей самое пространство-время, переходя к абстрактной структуре математических групп. Именно в этой области связной абстракции дается примат отношению перед бытием.

В итоге, говоря и в общей, и в позитивной форме, отношения материи и энергии очень неплохо показывают нам, насколько соединение научных понятий способно усилить их онтологическое значение. Лишь на этом косвенном пути можно освободиться от слишком пространственных представлений, от слишком уверенного в своей победе начального реалистского подхода. В то время как материя представляется наивному мышлению в своем пространственном (локализованном) аспекте как четко обрисованная, заключенная в хорошо ограниченный объем, энергия остается “без фигуры”; она обретает свою конфигурацию лишь косвенным путем, связывая ее с числом. Потенциально энергия может занимать любой объем, не имеющий четких границ; она может обнаружиться в любой особой точке. Поистине удивительное понятие, выступающее в качестве числового посредника между потенциальным и актуальным, между пространством и временем! По своей энергетике атом так же становление, как и бытие, столь же движение, сколь и вещь. Он — элемент становления-бытия, схематически выраженный в пространстве-времени.

Между прочим, можно заметить обратную эволюцию, которая способна помочь нам предвидеть новые попытки реалистского толкования энергетических характеристик, что вполне нормально в эпистемологическом балансировании между реализмом и нереализмом. Так, один из самых осторожных экспериментаторов нашего времени Милликен высказал идею связи рождения атома с движением. Выступая с приветственным словом перед обществом химической промышленности г. Нью-Йорка (разве это не самая лучшая гарантия Позитивизма, в котором соединены эти три качества: производственное, химическое и американское?), он высказал идею, что причиной космических лучей может быть образование атомов в тех областях мироздания, температура и давление в которых крайне отличны от тех, каковы они в скоплениях материи. Процессу атомного распада в звездах противостоит процесс зарождения атомов, происходящий в межзвездной пустоте. Атомный распад в звездах порождает энергию излучения, которая вновь преобразуется в материю, в электроны в условиях нулевой плотности и нулевой температуры, характерных для межзвездного пространства. Положительные и отрицательные частицы, порождаемые энергией, излучаемой звездами, образуют при этом различные атомы, среди которых в качестве типичных Милликен выделяет гелий, кислород и кремний. Таким образом космические лучи свидетельствуют о своего рода “реконверсии” энергии в материю²⁸.

Причем Милликен указывает, что эта направленная в противоположную сторону эволюция движения к материи, от излучения к частице, вносит заметные коррективы в концепции прошлого века о “смерти” Вселенной.

Эта онтологическая обратимость излучения и материи довершает картину взаимообмена между материей и лучистой энергией, как она была представлена вначале в уравнении Эйнштейна, относящемся к фотохимическому эффекту. Согласно этому уравнению, материя поглощает энергию излучения и затем, в свою очередь, испускает ее. Процессы поглощения и испускания вполне взаимообратимы; они описываются одним и тем же уравнением. Но как бы ни была расточительна материя в процессе излучения, представления Эйнштейна не допускают, чтобы она могла истощиться полностью. Так же точно, хотя излучение способно превращаться в материю, думается, и ему необходим хотя бы зародыш материи для того, чтобы это могло совершаться. Материализм, таким образом, остается основой эйнштейновского реализма. Для представлений же Милликена характерно то, что трансформация реального более полная. Это движение без носителя, которое не только опирается на случайно попавшийся носитель, но которое само способно создать свой носитель. И оно творит его в условиях такого полного одиночества, такой бессодержательности, отсутствия всяких вещей, что можно вполне сказать, что присутствуешь при творении материи, исходящей от излучения, вещи, происходящей из движения. Уравнение Эйнштейна поэтому есть нечто большее, чем уравнение преобразования; это онтологическое уравнение. Оно обязывает нас приписать бытие излучению в той же мере, что и частице, движению — в той же мере, что и материи.

II

Обратимся, например, к явлению светового отражения и поглядим, как эта идея, казалось бы, столь ясная в макроскопических представлениях, тотчас становится туманной, стоит нам попытаться изучить “отражение” луча от частицы. На этом примере хорошо видна эпистемологическая неэффективность простых идей картезианского типа, когда с этими идеями обращаются к непосредственным представлениям, где весьма скоро смешиваются знания, полученные из опыта, со сведениями из элементарной геометрии.

Обычный опыт с зеркалом с первого взгляда настолько прост, настолько ясен, так убедителен и столь геометричен, что он мог бы быть положен в основу идеи научного способа обращения в том же духе, в котором Пьер Жане говорит о способе обращения с корзиной, когда характеризует человеческий интеллект, показывая преимущество ребенка, который понимает, что корзина обладает “объединяющей” функцией, в то время как собака никогда не видит в корзине коллектора, “объединителя” объектов. Действительно, способ обращения с зеркалом есть столь примитивная схема научного мышления, что ее трудно анализировать в психологическом плане. Студенты часто удивляются, почему преподаватель специально останавливается на законе отражения. Им кажется очевидным, что отраженный луч полностью симметричен падающему лучу. Явление, представляющееся непосредственным, не ставит проблемы. Пристли в своей истории оптики пишет, что закон отражения был известен всегда и всегда был понятен. Трудности педагогического порядка тут возникают (как, впрочем, и в других сходных случаях) именно из-за простоты опыта. Этот опыт как раз и представляет собою тип тех непосредственных данных, что подлежат реконструкции с точки зрения новой научной мысли. И здесь речь идет вовсе не о детали, поскольку отражение света иллюстрирует любой эксперимент с отталкиванием. Самые различные представления наслаиваются друг на друга: можно понять явление упругого соударения посредством сравнения с отражением лучей, применив наглядный принцип милейшего Кеплера, который хотел, чтобы “все явления природы были сводимы к принципу света”. И наоборот, отражение света объяснял посредством рассуждений об отскакивании световых шариков. В этом сходстве даже находили довод в пользу тезиса о материальности этих шариков. Чейн (Cheyne), комментатор Ньютона, говорит об этом открыто. Свет — это тело или субстанция, пишет он, так как “он может быть отражен и принужден изменить свое движение, как это происходит с другими телами, и (следовательно) законы отражения те же самые, что и законы других тел”²⁹. В ученой книге мадам X. Мецгер, из которой мы взяли эту цитату, можно найти и другие места, где представления о субстанциальности (вещественности) световых частиц выражены еще более резко; идея “отскакивания” постоянно выступает как важнейший довод. Принцип достаточного основания очевидным образом используется в отношении закона отражения; он неожиданно связывает с реальным опытом математический закон, и таким путем, в качестве основы науки, формируется великолепный класс привилегированных экспериментов, исключительно экспликативных и полностью понятных; событие из области физического мира возводится здесь в ранг познавательного средства (Denkmittel), в ранг категории научного духа. Это событие есть случай молниеносной геометризации, которая должна была бы вызвать подозрение у философа, привыкшего к сложности математической физики.

В действительности этот источник ясности, каковым является привилегированное представление об отражении света, может стать и причиной слепоты. Рассмотрим — на примере проблемы голубого цвета небосвода — те реальные препятствия, которые возникают из способа обращения с зеркалом.

Впервые в научных терминах эта проблема была поставлена Джоном Тиндалем. Тиндаль не был удовлетворен ее субстанциалистской трактовкой, поразительно двусмысленной, согласно которой считалось, что воздух должен быть бесцветным при небольшой толщине слоя и окрашиваться по мере ее возрастания: двойственное утверждение, весьма характерное для донаучного духа, остающегося совершенно спокойным перед лицом реалистских утверждений, даже если они противоречивы. Комментируя результаты довольно остроумных опытов со взвесями твердого вещества в чистой воде, Тиндаль смог показать, что явление лазурного цвета неба обязано рассеянию света на материальных частицах³⁰. Лорд Рэлей со своей стороны в 1897 г. сформулировал молекулярную теорию явления синевы, доказав, что световое рассеивание происходит вовсе не на пылинках или каплях, но, очевидно, на самих молекулах газа. Согласно его теории, рассеивается, вообще говоря, весь свет, излучаемый Солнцем, но благодаря тому, что интенсивность рассеивания света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны, получается, что голубая часть спектра (длина волны которой наименьшая) доминирует в общем итоге. Хотя формула Рэлея весьма остроумна и найти ее было непросто, представление, лежащее в ее основе, остается весьма простым: полученная энергия отдается обратно; молекула просто-напросто мешает свету, она возвращает свет подобно тому, как это делает зеркало. И кажется, что нет никакой нужды идти дальше. Разве не находимся мы перед лицом самых ясных, самых понятных, самых существенных представлений, где вещь отражает обратно движение?

Однако это весьма важное открытие оказалось отодвинуто в тень самим объяснением. Само собой понятно, казалось бы, что это явление изменения цвета при отражении света должно было вызвать спектроскопические исследования рассеянного излучения. Однако таким спектроскопическим исследованием долгое время пренебрегали. Хотя многочисленные исследователи-экспериментаторы изучали интенсивность и поляризацию рассеянного света в явлении Тиндаля, “никто из многочисленных авторов, изучавших его, — совершенно справедливо замечает Виктор Анри, — не догадался использовать спектрограф и проанализировать природу рассеянного света... Только в 1928 г. гениальный индийский физик Раман указал на то, что рассеянный свет содержит лучи более низких и более высоких частот, чем частота падающего света”³¹. Научное значение открытия эффекта Рамана широко известно. Но как не заметили его метафизической стороны?! В самом деле, на уровне микрофизики улавливается взаимосвязь излучения и молекулы: молекула реагирует, как бы добавляя к полученному излучению свои собственные характеристики излучения. Колебание, коснувшееся молекулы, не отскакивает от нее как инертный объект и не замирает, подобно угасающему эхо; оно обретает иной тембр, поскольку добавляется много других колебаний. Но и это еще слишком материалистический способ выражения, чтобы можно было дать отчет о квантовой интерпретации явления. А в самом ли деле это световой спектр — то, что исходит из молекулы, которой коснулся луч света? Не является ли это скорее спектром чисел, который передает нам новые математические структуры некоего нового мира? Во всяком случае, когда мы касаемся существа квантовых методов, нужно дать себе отчет в том, что речь здесь больше не идет о проблеме столкновения, отскакивания, отражения или тем более простого энергетического обмена.

Обмен энергии и света происходит после двойного обмена посланиями, регулируемого сложными числовыми обычаями. Так, голубой цвет неба, трактуемый математически, является в настоящее время предметом научного размышления, важность которого трудно преувеличить. Лазурь небес, о которой мы говорили как о чем-то мало “реальном”, столь же многому учит новый научный дух, как несколько веков тому назад мир звезд над нашими головами.

Именно тогда, когда мы рассматриваем феномен света, сопротивляясь схематизму мышления, борясь против наших первоначальных представлений, выдвигая разумные основания множества экспериментов, мы приходим к тем мыслям, которые совершенствуют мысли, и к таким экспериментам, которые совершенствуют наблюдения.

III

Сошлемся на экспериментальный материал для иллюстрации этого действия ритма на структуру. Мы не знаем ни одной химической реакции, с помощью которой можно было бы разделить два изотопа хлора. Какие бы соединения хлора мы ни взяли, обычные химические манипуляции всегда дают одну и ту же смесь, содержащую два его изотопа — 35 и 37. Однако, если направить на фосген COCl₂ пучок ультрафиолетовых лучей, частота которых совпадает с полосой излучения изотопа 35, то произойдет распад фосгена с выделением только этого изотопа. Изотоп же 37 останется в соединении, нечувствительный к плохо синхронизированному с ним вызову ³². На этом примере видно, что излучение освобождает материю. И если мы не понимаем пока всех тонкостей этих ритмических реакций, то лишь потому, что наши временньíе представления еще довольно бедны и сводятся к нашим представлениям об абсолютном начале и непрерывной длительности. Такое время, лишенное структуры, должно бы, как кажется с первого взгляда, быть в состоянии свободно принимать любые ритмы; но простота эта иллюзорна — она относит реальность времени в разряд непрерывного, в разряд простого, тогда как все великолепные действия времени в этой новой области — микрофизике — очевиднейшим образом обнаруживают прерывность. Здесь время больше оперирует повторениями, чем длительностью. Простейшее размышление должно убедить нас в том, что в этом избирательном распаде фосгена заключена совсем другая временнáя сложность, чем во взрывном и грубом действии света на смесь хлора и водорода, как оно объяснялось в прошлом веке. В свете мы имели ритмичное действующее начало первого порядка, которое вводит в комплекс пространство-время, который и есть материя. Жан Перрен выдвинул в 1925 г. радиохимическую гипотезу, согласно которой все химические реакции суть реакции фотохимические. Структурное изменение вещества могло там иметь место только при посредстве лучистой энергии, энергии неизбежно квантованной, передаваемой в форме ритма, как если бы структуры могли меняться только посредством ритмов. Отсюда макроскопическая идея соударения потеряла всякую объяснительную ценность. Впоследствии сам Перрен предложил восстановить соударение в качестве возможной причины реакции, но он использовал представление об эквивалентности — в качестве причины — энергии соударения и энергии излучения³³.

Эта эквивалентность способна, мы полагаем, глубоко изменить наши реалистские концепции химических веществ. Ведь как только мы включаем излучение в качестве посредника между молекулами, мы начинаем понимать, что излучение есть составная часть реального, у нас есть основание для выявления существенных различий в отношении химических веществ, которые не удавалось определить удачным образом. Молекулу, которая поглотила квант лучистой энергии, удается отдифференцировать. Химик постоянно сталкивается с комплексом энергия-материя, который можно определить лишь статистически, поскольку молекулы не похожи друг на друга, а распределение энергии неоднородно. По мере развития кинетической химии все большее внимание обращается именно на энергетические характеристики элементов. Если сказать точно, то микроэнергетика представляется статистикой квантифицированных количеств энергии. Под этим углом зрения вполне допустимо говорить о статистической онтологии веществ.

IV

Постепенно положение в таблице Менделеева начали рассматривать, в порядке возрастания номера, как знак обладания определенным числом электронов. До интерпретации с позиций квантовой теории это общее объяснение системы элементов было триумфом реализма. Реальное присутствие электрона в атоме составляло корень объяснения. Мало-помалу в качестве объяснительного мотива сюда стали добавлять место электронов, в соответствии со строением электронных оболочек, что следовало из идеи о распределении элементов по различным периодам Таблицы Менделеева. На этой стадии объяснения все еще играл свою роль реалистский подход к структуре, который надстраивался над реалистской трактовкой фундаментальной частицы. На этом представлении об электронной структуре начали основываться все концепции химической валентности, которые учитывали химические свойства и стремились объяснить все реакции.

Но вот эта мощная реалистская конструкция соприкоснулась со сложной и тонкой математической структурой. Вместо того чтобы прямо наделять электрон свойствами и силами, ему был приписан набор квантовых чисел, и в соответствии с распределением этих чисел выводилось распределение мест электронов в атоме и молекуле. Следует уловить это внезапное утончение реализма. Здесь число становится атрибутом, предикатом субстанции. Четыре квантовых числа достаточны для придания индивидуальности электрону. Причем эта индивидуальность — объект своего рода математического уважения. В самом деле, вот закон социальности всякой субстанциальной ассоциации: никакой электрон в атоме не имеет права принимать тот же самый набор из 4 квантовых чисел, которым характеризуется другой электрон. Между электронами необходимо различие хотя бы в одном квантовом числе. Благодаря этому различию по числу электрон и играет свою совершенно определенную роль в атоме. В этом философский смысл принципа запрета Паули, который идет вразрез со всякой субстанциалистской атрибуцией, приписанной исходя из глубины субстанции, поскольку теперь речь идет в некотором роде об атрибутике, развивающейся вширь. Помешать электрону получить особый набор из 4 квантовых чисел может только то, что другой электрон уже обладает таким комплексом. Если теперь призадуматься над тем, что тенденция современной химии состоит в том, чтобы распространить применение принципа Паули не только на молекулы, но и на любое действительное материальное образование (достаточно сослаться в этой связи на работы Ферми), то получается некий вид синонимии между материальной организацией и принципом квантовой индивидуации составляющих его элементов. Там, где имеет место действительная организация, будет действовать принцип Паули. Говоря философски, это систематическое исключение такого же, это вызывание иного. Внутри всякой системы (лучше сказать, для элементов, образующих систему) нужно непременное математическое различие между составляющими. Одинаковыми могут быть только химические вещества, не вступающие в реакцию, безразличные друг к другу, как замкнутые миры.

Но что же в таком случае характеризует простое или сложное химическое вещество? Это не что иное, как его числовая организация, имеющая нюансы; организация чисел, которая комплектуется посредством самоисключения. Здесь как бы неощутимый переход от химического тела к арифметическому, если брать этот последний термин в смысле чисто математической техники. Химическое тело — это, таким образом, свод законов, перечень числовых характеристик. Так проявляет себя первое усилие в направлении утонченности, которое знаменует переход от материалистического реализма к реализму математическому.

Наделение электрона четырьмя квантовыми числами должно быть, однако, предварительно десубстанциализировано. Теперь следует понять, что это наделение по сути своей вероятностное, поскольку ощущается потребность обосновать принцип запрета Паули, исходя из теории вероятностей. Но этот пункт пока остается неясным. Представляется очевидным, что квантовые числа служат для квантификации энергии. Однако все атрибуты, связанные с энергией, представляются теперь имеющими вероятностную природу. Поэтому, когда мы рассматриваем энергетические связи материи и излучения, приходится обращаться, кроме прочего, и к вероятностным отношениям. В результате квантовая арифметика понемногу становится арифметикой вероятностей.

Возьмем химическое вещество в его сложном математическом выражении, когда оно выступает лишь как возможность реакции. В этом случае достаточно, видимо, уже одного стремления к сверхточному определению энергетических аспектов последней, чтобы вещество испарилось, подобно надежде игрока в слишком рискованной игре. Разумеется, и здесь имеются основания устойчивости вещества, но их нужно искать в законе больших чисел; несомненно, есть и солидные эмпирические знания, но их следует искать на уровне достаточно приемлемой неточности. Конечно, можно быть совершенно уверенным в том, что хлор взаимодействует с водородом, и даже исследовать скорость и развитие фотохимической активации смеси хлора и водорода. Однако, когда речь идет о том, чтобы дать детали квантового расклада (точного определения при условии объективности, доведенной до деталей) энергетических состояний в различные моменты реакции, то не нужно более заботиться о чем-то большем, чем, например, описание точного распределения карт на протяжении долгой вечерней игры в бридж. В конечном счете химия должна получить средство измерения степени своих уверенностей в теории вероятностей.

Итак, в химии, которая долгое время была преимущественно субстанциалистской наукой, находят, что познание материи становится все более тонким. Если судить об объекте согласно доводам в пользу его объективности, то следует сказать, что объект математизируется, что он обнаруживает примечательное сближение экспериментальных доводов с доводами математическими. Метафизическая пропасть между духом и внешним миром, столь непреодолимая с позиций метафизических непосредственных представлений, предстает как менее широкая для метафизики дискурсивной, которая стремится поспевать за научным прогрессом. Можно даже говорить здесь о настоящем изменении места реального, очищении реализма, о метафизической сублимации материи. Сначала реальность трансформируется в математический реализм, а затем математический реализм стремится к тому, чтобы раствориться в некий вид реализма квантовых вероятностей, который следует нормам квантового учения — la schola quantorum. Философ обретает навык мыслить все реальное в его математической организации, или, лучше даже сказать, привыкает метафизически измерять реальное посредством его возможностей в направлении, прямо противоположном реалистскому способу мышления. Выразим же это двойное превосходство числа над вещью и вероятности над числом полемической формулой: химическое вещество, химическая субстанция есть не что иное, как тень числа.