Введение

"Является ли логика эмпирической?" – таков заголовок двух статей (одна Хилари Путнэм, а другая Майкла Даммета), в которых обсуждается идея о том, что алгебраические свойства логики могут, или должны, определяться эмпирически; в частности, они рассматривают вопрос о том, могут ли эмпирические факты, касающиеся квантовых явлений, служить основанием для пересмотра классической логики как непротиворечивого логического отображения реальности. Эта идея восходит к работам Гарретта Биркоффа и Джона фон Неймана в области квантовой логики. В своих работах они показали, что результаты квантовых измерений можно представить в виде бинарных высказываний, и что эти квантовомеханические высказывания можно комбинировать аналогичным образом, как высказывания в классической логике. Однако алгебраические свойства этой структуры несколько отличаются от алгебраических свойств классической пропозициональной логики, в частности, принцип дистрибутивности в ней не выполняется. Идея о том, что принципы логики могут подлежать пересмотру на эмпирических основаниях, имеет множество предшественников, включая работы В. В. Куайна и основополагающие исследования Ганса Райхенбаха.

У. В. Куин

Каков эпистемологический статус законов логики? Какие аргументы уместны для критики предполагаемых принципов логики? В своей основополагающей статье "Два догмата эмпиризма" логик и философ У. В. Куайн утверждал, что все убеждения в принципе подлежат пересмотру в свете эмпирических данных, включая так называемые аналитические суждения. Таким образом, законы логики, будучи парадигматическими примерами аналитических суждений, не защищены от пересмотра. Для обоснования этого утверждения он привел так называемые парадоксы квантовой механики. Бирхофф и фон Нейман предложили разрешить эти парадоксы, отказавшись от принципа дистрибутивности, тем самым заменив классическую логику своей квантовой логикой. Куайн поначалу не стал серьезно развивать этот аргумент, не предоставив в этой статье развернутой аргументации в пользу своего утверждения. В "Философии логики" (в главе под названием "Нестандартные логики") Куайн отвергает идею о том, что классическую логику следует пересматривать в ответ на парадоксы, опасаясь "серьезной потери простоты" и "неудобства необходимости мыслить в рамках нестандартной логики". Тем не менее, Куайн придерживался своего утверждения о том, что логика в принципе не застрахована от пересмотра.

Ханс Райхенбах

Райхенбах рассматривал одну из аномалий, связанных с квантовой механикой, – проблему комплементарных свойств. Пара свойств системы считается комплементарной, если каждому из них можно присвоить значение истинности в некоторой экспериментальной установке, но не существует установки, которая присваивает значение истинности обоим свойствам одновременно. Классическим примером комплементарности служит эксперимент с двумя щелями, в котором фотон может проявлять свойства частицы или волны, в зависимости от используемой экспериментальной установки для его обнаружения. Другой пример комплементарных свойств – возможность точного определения либо положения, либо импульса. Райхенбах подошел к этой проблеме в рамках философской программы логических позитивистов, где выбор подходящего языка рассматривался не как вопрос истинности или ложности самого языка – в данном случае, языка, используемого для описания квантовой механики, – а как вопрос о "технических преимуществах различных языковых систем". Его решение заключалось в логике свойств с трехзначной семантикой: каждое свойство могло иметь одно из трех возможных значений истинности: истинно, ложно или неопределённо. Формальные свойства такой логической системы могут быть заданы набором довольно простых правил, значительно более простых, чем "алгебра проекций", предложенная Бирхоффом и фон Нейманом несколько лет ранее.

Первая статья:

В своей работе "Является ли логика эмпирической?" Хилари Путнам, чьи докторские исследования проходили под руководством Рейхенбаха, систематически развивал идею Куайна. Прежде всего, он провёл аналогию между законами логики и законами геометрии: когда-то постулаты Евклида считались истинами о физическом пространстве, в котором мы живем, но современные физические теории основаны на неевклидовых геометриях, с иным и принципиально несовместимым представлением о прямой линии. В частности, он утверждал, что знания физиков о квантовой механике предоставляют убедительный аргумент в пользу отказа от некоторых привычных принципов классической логики по этой причине: реализм в отношении физического мира, который Путнам обычно отстаивает, требует, чтобы мы считались с аномалиями, связанными с квантовыми явлениями. Путнам понимает реализм в отношении физических объектов как подразумевающий существование свойств импульса и положения для квантов. Поскольку принцип неопределенности утверждает, что любое из этих свойств может быть определено, но оба одновременно – нет, он сталкивается с парадоксом. Он видит единственное возможное разрешение этого парадокса в принятии квантовой логики, которая, по его мнению, не содержит противоречий.

Квантовая логика

Формальные законы физической теории обосновываются процессом повторяющихся контролируемых наблюдений. С точки зрения физика, именно в этом заключается смысл эмпирической природы этих законов. Идея логики высказываний с правилами, радикально отличающимися от булевой логики, сама по себе не была новой. Фактически, еще в середине 1930-х годов Гаррет Биркофф и Джон фон Нейман установили некоторую аналогию между неклассической логикой высказываний и некоторыми аспектами процесса измерения в квантовой механике. Путнам и физик Дэвид Финкельштейн предположили, что в этом соответствии заключено нечто большее, чем просто свободная аналогия: что существует логическая система, семантика которой задается решеткой операторов проекции в гильбертовом пространстве. Это, по сути, и была правильная логика для рассуждений о микроскопическом мире. В этом представлении классическая логика является лишь предельным случаем этой новой логики. Если бы это было так, то наша "априорная" булева логика должна была бы быть отвергнута эмпирическими данными так же, как геометрия Евклида (принятая за правильную геометрию физического пространства) была отвергнута на основании (фактов, подтверждающих теорию) общей теории относительности. Этот аргумент подтверждает точку зрения, что правила логики являются эмпирическими. Эта логика получила название квантовой логики. Однако сегодня лишь немногие философы рассматривают ее как замену классической логики; сам Путнам, возможно, перестал придерживаться этой точки зрения к концу жизни. Квантовая логика по-прежнему используется как фундаментальный формализм для квантовой механики, но таким образом, что элементарные события интерпретируются не как атомарные высказывания, а скорее в операционных терминах как возможные исходы наблюдений. Таким образом, квантовая логика предоставляет единую и непротиворечивую математическую теорию физических наблюдаемых и квантовых измерений.

Вторая статья: Майкл Даммет

В статье, также озаглавленной "Эмпирична ли логика?", Майкл Даммет утверждает, что стремление Путнэма к реализму обуславливает необходимость дистрибутивности: принцип дистрибутивности является существенным для реалистического понимания того, как пропозиции истинны по отношению к миру, ровно так же, как он утверждает необходимость принципа бивалентности. Чтобы понять почему, рассмотрим, почему таблицы истинности работают в классической логике: во-первых, переменные части пропозиции должны быть либо истинными, либо ложными; если бы они могли иметь другие значения или вовсе не обладать значениями истинности, то анализ таблиц истинности логических связок не охватил бы все возможные способы их применения. Например, интуиционистская логика уважает классические таблицы истинности, но не законы классической логики, поскольку она допускает, что пропозиции могут быть не только истинными или ложными. Во-вторых, возможность применения таблиц истинности для описания связки зависит от дистрибутивности: таблица истинности представляет собой дизъюнкцию конъюнктивных возможностей, и обоснованность этого подхода зависит от того, что истинность целого является следствием бивалентности пропозиций, что верно только при применении принципа дистрибутивности. Следовательно, Путнэм не может принять реализм, не приняв классическую логику, и, следовательно, его аргумент в пользу квантовой логики, основанный на реализме в отношении квантов, является несостоятельным. Аргумент Даммета особенно интересен, поскольку он сам не является сторонником классической логики. Его аргумент в пользу связи между реализмом и классической логикой является частью более широкого тезиса о том, что, подобно тому, как существование определенного класса сущностей может быть предметом спора, спор об объективном существовании этих сущностей также может быть предметом спора. Следовательно, интуиционистская логика предпочтительнее классической логики при рассмотрении споров относительно явлений, объективное существование которых вызывает разногласия. Таким образом, вопрос "Эмпирична ли логика?" для Даммета естественно приводит к спору о реализме и антиреализме – одной из самых глубоких проблем современной метафизики.