Миронов В.В. Современные философские проблемы естественных_ технических и социогуманитарных наук (2006) (1184475), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Изменение картины мира — сложный и неоднозначный процесс. Каждая из конкретно-исторических форм картины исследуемой реальности реализуется в целом ряде модификаций, выражаюших основные этапы развития научных знаний. Возникновение новых представлений о реальности и их последующее вхождение в картину мира предполагает конкуренцию целого ряда альтернативных исследовательских программ, что неоднократно наблюдалось иа всем протяжении истории развития науки. В физическом познании в качестве примера можно привести борьбу декартовской н ньютоновской концепций природы в рамках механисти- ' Сеепип В.С. Философская антропология н философия науки.
М., !992. С. !26. 2тамже С !2а 72 2 Философские проблемы естестио анании ческой картины мира. В рамках элсктродннамической картины мира долгое время конкурировали программа Ампера — Вебера, с одной стороны, и программа Фарадея — Максвелла — с дру~ой. Новые картины реальности выдвигаются первоначально как гипотезы. Такая гипотеза может сосуществовать долгое время наряду с прежней картиной реальности, пока не пройдет долгий процесс своего обоснования. С течением времени происходит «коренная ломка» старых представлений, возникает и начинает работать новая картина мира.
В развитии физического знания выделяют механистическую, электромагнитную и квантово-релятивистскую картины мира. Механистическая картина мира сложилась при переходе от эпохи Возрождения к эпохе Нового времени. Важнейтцую роль в ее построении сыграли такие философские принципы, как принцип материального единства мира, исключающий средневековое разделение на мир небесный и мир земной, принцип причинности и законосообразности природных процессов. В это же время был сформулирован принцип экспериментального обоснования знания, отказ от созерцательности и установка на соединение экспериментального исследования природы с описанием ее законов на языке математики.
Последнее положение стало одним из ключевых, резко отграничив науку Нового времени от средневековой науки. Наиболее общие онтологические представления находят свое отражение в представлениях более частного порядка. Например, принцип единства мира оказался тесно связанным с концепцией абсолютного пространства и времени и их однородности. Среди онтологических принципов, посредством которых эксплицировалась картина реальности в эпоху господства механистической картины мира, можно назвать следующие: мир состоит из неделимь>х корпускул; их взаимодействие осуществляется как мгновенная передача сил по прямои; тела, образованныс из корпускул, перемещаются в абсолютном пространстве с течением абсолютного времени. В свою очередь, эти положения находят свое выражение в более частных теоретических схемах.
В той же механистической картине мира таким абстракпиям, как «нелелимая корпускула», емгновенное взаимодействие межлу телами по прямой, меняющее их состояние движения», «абсолютные пространство и время», соответствуют следующие конструкты теоретической схемы: есистема материальных точек», <сила», «инерциальная система отсчета». Механистическая картина мира, сложившаяся во второй половине ХЧ11 в., господствовала в пауке до появления электродинамнческой картины мира (последняя четверть Х!Х в.). В Х1Х в. к числу основных свойств, описывающих тела наряду с массой, стали добавлять такую характеристику, как электрический заряд.
Английскому физику М. Фарадею опытным путем удалось показать, что между магнетизмом и электричеством существуе~ прямая динамическая связь. Тем салтым он впервые объединил электричество н магнетизм, вве- 2. К ФилосоФские ороелсиы Физики 73 дя понятие электромагнитного поля. Немаловажную роль при этом сыграла философская убежденность Фарадея в единстве материи и силы. Его экспериментальные исследования подтвердили, что электричество и магнетизм передаются в пространстве не мгновенно по прямой, а по линиям различной конфигурации от точки к точке. Эти линии, заполняя пространство вокруг зарядов и источников магнетизма, воздействовали на заряженные тела.
Как подчеркивал Фарадей, силы не могут существовать в отрыве от материи, поэтому линии сил необходимо связать с материей и рассматривать се как особую субстанцию. Так сложилась концепция поля, ставшая фундаментальной в последуюшей физике. Понятие поля в конце Х!Х в. было тесно связано с концепцией эфира, которую можно рассматривать в качестве своеобразного «рудимента» механистической картины мира. Эфир трактовался как непрерывная механическая среда, заполняющая все пространство. Возмущения этой среды рассматривались как электромагнитное поле. С эфиром ассоциировалось понятие выделенной системы отсчета, тесно связанной с понятием абсолютного пространства.
Опыт Майкельсона — Морли не подтвердил концепцию эфира, что привело к появлению и утверждению теории относительности, радикально пересмотревшей понятия пространства и времени. Сформировалась релятивистская картина мира. На смену абсолютному пространству и абсолютному времени, своеобразной неподвижной «сцене», на которой разыгрывались физические явления, пришло совершенно иное понимание пространства и врелссни. Оказалось, что свойства пространства-времени не абсолютны, они не являются сущностями, »сущими сами по себе», их свойства тесно связаны друг с другом, и мы вправе говорить о едином четырехмерном пространстве-времени.
В специальной геории относительности конкретные свойства пространства и времени !наблюдаемые расстояния и промежутки времени) зависят от выбора инерциальной системы отсчета, а в обшей теории относительности — и от распределения масс вещества. Е!це более раликальными, кардинально изменившими наши понятия о веществе и его движении, стали квантовые представления. Квантовая механика сформировалась при изучении свойств объектов микромира— атомов и составляющих его частиц. Необычными оказались представления о так называемом корпускулярно-волновом луализме в поведении микрочастнц. Это свойство микрообъектов не имеет аналогов в привычном для нас мире. Оказалось, что частицы вещества проявляют волновые свойства и, наоборот, свет, рассматривавшийся всегда с волновой точки зрения, проявляет при излучении и поглощении корпускулярные свойства.
Последовательное развитие идей квантовой механики привело к тому, что движение частиц в пространстве стало невозможно отождествлять с механическим лаижением макрообъекта. Частице вообще нельзя при- 2. Философские проблемы есгесгаознаиии писать определенную координату, ее движение описывается своеобразной волновой функцией, амплитудами волн вероятности. В соответствии с этим мы можем найти лишь вероятность нахождения частицы вблизи данной точки пространства, причем выполняется один из наиболее фундаментальных принципов квантовой механики, принцип неопределенности Гейзенберга: чем более точно известно положение частицы, тем более неопределенным становится ее импульс, и наоборот. Еще более необычным представляется принцип дополнительности Н. Бора.
Кратко и емко этот принцип сформулирован его учеником Дж.А. Уилером: «Никакой квантовый феномен не может считаться таковым, пока он не является наблюдаемым !регистрируемым) феноменом»'. Суть этого положения состоит в том, что свойства микрообъектов проявляются в зависимости от экспериментального окружения: в одних условиях электрон будет проявлять волновые свойства, в других — корпускулярные.
По Бору, мы даже не вправе говорить о свойствах электрона до его наблюдения, о его существовании «самом по себе», что ставит целый ряд философских вопросов, таких, как вопросы о наблюдаемости объекта, субъект-объектных отношениях и другие, которые приводят к различным интерпретациям квантовой механики. В современной физике квантовые и релятивистские представления синтезированы в единую картину мира, что позволяет говорить о квантово-релятивистской картине мира. В ней, точнее в квантовой теории поля, где, собственно, и объединены квантовые и релятивистские представления, фундаментальными абстракциями являются понятия частиц и полей, переносчиков взаимодействий. Такое разделение соответствует традиционному разделению материи, сложившемуся уже к концу Х1Х в., на вещество и поле.
Вешество при этом рассматривается «сложенным» из элементарных «кирпичиков». Долгое время, практически до начала ХХ в., в качестве таких «кирпичиков» мироздания рассматривались атомы 1от грею. агопюз — неделимый), наименьшие частички химических элементов, являющихся носителем свойств этих элементов.
Однако целый ряд открытий опровергли представления о неизменности атома. В 1903 г. Э. Резерфордом и Ф. Содди радиоактивность была объяснена превращением химических элементов. Позднее на основе изучения рассеяния а-частиц на атомах тяжелых элементов в! 91! г, Резерфорд предложил планетарную модель атома, состоящего из ядра и окружающих его электронов. Результатом общих успехов в изучении строения вещества, прежде всего атомного ядра, стало формирование понятия элементарных частиц.
Под ними первоначально подразумевались простейшие, далее ни на что не разложимые частицы, из которых состоит вся материя. В настоящее время ма- ' СМЛ Ягг«2ЕГ ДА. !Ч!Е!а ВОЬГ !и Тебау*а %ОГба УУ ЯоаПГППГ ТЬЕОГу анб МЕа»ПГЕГПЕПГ. Рппсегоп гамп!гепягу Ргем гА.у, !983. 2. Ь Филосоерские ироблеим Физики 75 ло кто из физиков сомневается, что большинство частиц имеет структуру но тем не менее исторически сложившееся название продолжает существовать.