Миронов В.В. Современные философские проблемы естественных_ технических и социогуманитарных наук (2006) (1184475), страница 36
Текст из файла (страница 36)
При этом если говорить о квантовой физике, то никаких новых экспериментально подтверждаемых идей предложено не бьщо. Будет ли осуществляться дальнейшее развитие этого направления исследований или синергетика разделит судьбу кибернетики, став чисто прикладным методом, — покажет время. 2,1.7. Физика, математика и компьютерные науки Трудно переоценить роль математики в развитии физики. В Античности математическая мысль была неотделима от философского осмысления мира.
Пифагорейцы утверждали, 'по вещи — это числа, или полобны, аналогичны числам'. На основании этого утверждения они создавали свои геометрические, астрономические и все остальные теоретические построения. В Древней Греции математика и зарождающаяся физика не были связаны друг с лругом, хотя и в той и в другой области были получены определенные результаты. История донесла до нас имена выдающегося греческого математика Евклида, механика Архимеда, прелшественников современной атомистической теории Левкиппа и Демокрита, естествоиспытателя и энпиклопедиста Аристотеля. Первым ученым, осознавшим необходимость соединения физического эксперимента с математическим описанием, был Галилео Галилей (! 564 — !642).
Галилею принадлежит известное высказывание о том, что «книга природы» написана языком математики. Оно давало методологическую основу взаимодействию физики и математических методов. Большой толчок развитию физики дало открытие координатной системы, связанной с именем Рене Декарта (1596 — 1650). Христиан Гюй- 1 Смл Шредингер Э, и рлрола и греки. Мп Ижевск. 2001. С. 31. 129 2.1.
Философские проблемы физики гене (! 629 — 1695) при анализе оптических явлений использовал геометрические метолы. Большую роль в развитии математических методов описания физических явлений сыграл Г В. Лейбниц (1646 — 1716).
Независимо от Ньютона он создал систему дифференциального и интегрального исчисления. Оставив метафизические споры философам и теологам, естествоиспьпатели Хт1)! — Х!Х вв, смогли сосредоточиться на решении конкретных физических задач, используя для теоретического описания своих результатов сначала геометрию, а затем алгебру и математический анализ. Торжеством взаимодействия математики и физики стала формулировка И.
Ньютоном законов механики и открытие им закона всемирного тяготения. Механика получила статус теоретической дисциплины после введения согласованной системы математических понятий (система отсчета, материальная точка, сила, скорость, ускорение и тд.). Можно выделнтыри этапа математизации знания: феноменологический, модельный и фундаментально-теоретический'. На первом этапе, характерном для любой науки, происходит количественная обработка эмпирических данных. В результате из рецептов и записей выделяются повторяющиеся эмпирические закономерности, которые репрезентируются набором чисел, часто сведенных в таблицы.
Второй этап связан с построением моделей явления, ятеорстической реконструкцией» исследуемого объекта с помощью довольно произвольно выбранных базисных онтологических объектов. На модельном этапе математизации мокнут сосуществовать различные модели, в которых в качестве базисных, предельных объектов выбираются как наблюдаемые, так и чисто теоретические лконструкты», Затем происходит переход к третьему этапу математизации знания — появлению полной математической теории, описьзвающей реальность в определенных (часто неявно) границах применимости данной теории.
К таким теориям относятся, например, классическая механика, классическая электродинамика, квантовая механика. Современная физика активно использует математические методы для решения своих задач. Широко применяются вычислительные средства управления экспериментом и обработки получаемых данных. Использование быстродействующих средств вычислительной техники позволяет проводить эксперименты яв реальном масштабе времени», когда обработка информации происходит незамедлительно, без задержки, «незаметно» для оператора.
Современные предельные объекты физических теорий, их онтологическое содержание определяются применяемыми математическими моделями. Часто зарегистрировать эти фундаментальные объекты прямы- 1 Смз Акаурлн ИА., Веденов Ы Ф., Ца«коа Ю.В. Познавательная роль матсматинеското моделирования. М, 1968 С 18 — 21.
а из »а 2. Философские проблемы естествозиаиия ми методами физического наблюдения весьма затруднительно. В качестве примера можно привести «детали» элементарных частиц — «кварки». С другой стороны, развитие средств физического наблюдения стимулирует появление новых математических описаний реальности. Основные физические приборы были придуманы и сконструированы к концу ХУП в. В дальнейшем совершенствовались технология и элементная база физического эксперимента. Появились механические аналоги современных компьютеров. Их создание связано с именами Паскаля (1642), Морланда (1ббб) и Лейбница (1671)'. Процесс «коэволюции» вычислительных средств и научных методов происходит на всем протяжении развития физического знания.
Современную физическую лабораторию невозможно представить без компьютерной техники, систем автоматизации, которые используются для проведении экспериментов и обработки полученных данных. Построение и проверка теоретических моделей также требуют численных методов, реализуемых на компьютерах. При этом сама вычислительная техника основана на применении элементной базы, созданной благодаря успехам физической науки. Увеличение быстродействия компьютеров, объема хранимой и обрабатываемой информации возможно только при использовании новейших физических открытий. В Фейнман считал, что «открытие компьютеров и размышления над компьютерами оказываются чрезвычайно полезными во многих отраслях человеческих рассуждений.
Например, мы никогда на самом деле не понимали, насколько плохим было наше понимание языков, теории грамматики и всего такого, пока мы не попробовали создать компьютер, способный понимать язык. Мы пытались научиться многому в психологии, пытаясь понять, как компьютер работает. Есть много интересных философских вопросов о рассуждениях и связях, наблюдениях и измерениях и т.д., подумать о которых заново с новым типом мышления стимулировал нас компьютер»2. Фейнман искренне надеялся, что компьютерный тип мышления даст новые идеи.
Понятие информации: генезис и современные подходы. Информационные системы появились задолго до компьютеров. Однако математическое определение количества информации было сформулировано только в 1949 г, в работе Шеннона и Вивераз. Понятие количества информации, по Шеннону, предполагает наличие источника, приемника и передающего канала. В формуле Шеннона количество информации, необходи- ! Смс яго(ГА. А Нвиоту оГ зс!енсе, Тесйпо!озу апй Рййокорьу !п 16!" сс 17!" Сел!пиеа. 1., 1935. Р.
560 — 562. 2 Феаниан Р. Моделирование физики иа компьютерах. Квантовый компьютер и квантовые вычисления. Ижевск, 1999. С. 120 — 121. з Смл зйанпон С.д, Иеатег яг. Тйе Машсзпацса1 Тйеоту оГСосппюпюас!оп, !1штегпзу оГ П1!пой Реем, 1949. 2.1. философские проблемы физики мое для записи текста с выбранным алфавитом символов, определяется как сумма произведений вероятностей появления символа с номером г' иа натуральный логарифм этой вероятности по всем символам, взятая с отрицательным знаком. Наиболее привычный вид информации — это печатный текст. Интуитивно понятно, что чем больше строчек текста располагается на листе, тем большее количество информации содержится в тексте.
Казалось бы, можно сделать вывол, что максимальное количество информации содержится на полностью черном (белом) листе. Однако это не так. Чем больше на листе будет строчек текста, тем труднее будет считывать символы текста, так как строчки будут сливаться друг с другом. Таким образом, информация предстает как мера упорядоченности, в отличие от энтропии, являющейся мерой беспорядка. Как было замечено известным биофизиком Л.А.
Блюменфельдом; «Энтропия системы есть не что иное, как количество информации, не хватающей для ее полногоо описания»'. Было показано, что энгропию системы, которая играет важнейшую роль в термодинамике, можно выразить через количество информации. А поскольку энтропия системы определяется как отношение энергии системы к температуре, количество информации становится базовым понятием в физике. Но что такое базовое понятие? Традиционно фундаментальные базисные определения при их кажущейся простоте наиболее трудно осо1наются. В качестве примера можно привести физические термины: температура, материальная точка, сила, скорость.
Сложность состоит в том, что, оказывается, даже в такой аксиоматичной системе, как математика, нельзя строго определить простейшие на первый взгляд понятия точки, линии, плоскости. Базовые понятия определяются друг через друга. В качестве базового онтологического объекта можно выбрать точку, и тогда прямая будет множеством точек, либо прямую, и тогда точки получаются на пересечении прямых линий.
Подчеркивая базисный характер понятия информации, олин из создателей кибернетики — Н. Винер считал, что «информация есть информация, а не материя и не энергия», Но может ли информация существовать без материального носителя? Создание кибернетических устройств показало, что для управления системой (в которой может быть запасена энергия) достаточно использовать сигналы„сколь угодно малые по мощности, но обладающие определенной формой, специальным образом промодулированные. Таким образом, в управлении оказалась важна форма сигнала, а не его энергия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
