1299-1 (622667), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Физика здесь требует большего парадигмального насыщения в сравнении с тем, что ей просто могут дать геометрические структуры. Например, в классической Ньютоновской механике понятие силы наделяется действительным (не относительного уровня) физическим содержанием (поскольку ускорение представляло собой инвариант, относящийся к предмету Галилеевых преобразований). В общей теории относительности сила становится, напротив, относительной количественной мерой, связанной с величиной скорости. Такая связь наблюдается потому, что в понимании теории относительности пределы существенности расширяются до рамок огромной группы диффеоморфизмов пространство-время. Принцип ковариантности нужно представлять себе как уровень большей ограниченности в сравнении с инвариантностью, обеспечивающей расширение рамок группы взаимоувязанных преобразований.

Физика в противовес Онтологии.

С появлением группы относительностей и теоремы Нетера мы можем видеть как далеко уходит современная физика от онтологических представлений традиционного порядка. Для Лейбница существенность в физическом смысле все еще представляла собой материальность и первичную материю, лежащую в ее основе, и механика представляла собой только математическое описание некоторых частностей, посредством которых эта материальность проявлялась. В послеНьютоновской (классической) механике, однако, появляется представление, совпадающее с Аристотелевской идеей мира материальностей. Таким образом для Канта, в его "Метафизических причинах начал естествознания" категория материи представляла собой понятие, выражающее не более чем условие возможного постоянства физических количеств. Концепция материи стала в дальнейшем более значимой нормативной функцией в качестве способа выражения системности и математически выражаемой организации феноменальной среды, опирающейся на законы сохранения.

Второй аспект пост-Галилеевского отклонения от Аристотелевской онтологии отражен в смещении предмета изучения с качественных на количественные аспекты действительного. "Наблюдаемое", в понимании современной физики, означает измеряемое. Но для того, чтобы нечто могло быть измеряемо, должна быть осуществлена возможность сохранения некоторых определенных идеальных условий. Несколько упрощая, мы можем думать о том, что порядок наших представлений накладывается на сами феномены, и что подобным образом некоторая налагаемая нами стабильность определяет тот род теории, к которой мы в конечном счете приходим.

Теперь мы можем сказать что физика после-Галилеевского типа не способна выражать перед нами идею онтологии в классическом смысле. Пост-Галилеевская физика содержит, тем или иным образом, некое неэлиминируемое Кантианское измерение. Действительно, некоторые математики и физики, прежде всего Пуанкаре, выдвинули требование, что относительные и инвариантные группы представляют собой в априорном порядке Кантианскую синтетичность. Современная физика превращается в квантифицируемую и концептуально-формальную реконструкцию действительности, унифицированную систему математической регулярности, определяющую проявления материи, реконструкцию, не содержащую даже самой малой доли зависимости от тех ограничений, благодаря которым существенные количества обладали бы способностью надлежащей свободы приложения. Подобный порядок, этакое Кантианское измерение, не представляет собой ни психологической, ни познавательной природы: оно связано лишь с существованием симметрий в геометрии и физике. Как уже понял Лейбниц, симметрии представляют собой нечто фундаментальное в природе физического феномена: неразличимость это есть не просто свойство нашего познания, это - характеристика физической системы.

Проявление Материи II: Волновая функция.

Материя проявляет себя феноменально не только посредством механического движения, но и посредством формы существования, фиксируемой волновой функцией. Квантовую физику можно определить как физику, связанную именно с данной возможностью проявления материи, точно так, как классическая механика связана с движением. В дополнение к условию "внешнего" пространства-времени, квантовая механика обращается к "внутренним" квантовым числам. Подобные новые физические количества представляют собой характеристики состояний элементарных частиц (электрического заряда, изоспина, шарма , цвета и т.д.). И вновь здесь имеют место некоторые ограничения, которые, как оказывается, имеют значение в определении создаваемых теорией объектов. Например, эмпирически найдено, что в области сильных ядерных взаимодействия нейтрон и протон неразличимы. Симметрия между двумя этими частицами называется изоспиновой симметрией. Применение теоремы Нетера позволяет нам получить из подобной симметрии закон сохранения, которые представляет собой закон сохранения изоспина для ядерных реакций.

Другое, возможно куда более впечатляющее подобного рода проявление, обращает наше внимание на факт того, что посредством физических значений невозможно индивидуализировать элементарную частицу в группе элементарных частиц такого же типа, если все они входя в простую квантовую систему (например, таким может быть каждый из многих электронов атома). Подобный факт, как видится поначалу, не наделен особым физическим содержанием. Функция Лагранжа (или Гамильтониан) становится здесь оператором, обрабатывающим волновую функцию, описывающую квантовое состояние системы. Эта Функция Лагранжа будет инвариантна относительно той симметрии, что представлена группой перестановок частиц в пределах системы. В ряде случаев перестановка частиц не ведет ни к какому изменению функции: функция так и остается симметричной. В других случаях некоторые перестановки ведут к изменению знака: функция становится ассиметричной. Эта противоположность теперь отражена в тех физических свойствах материи, которые известны в квантовой механике как корреляция между спином и статистикой.

Ассиметричные системы конституируются как комплексы частиц (и называются "фермионы") и отличаются полуинтегральным спином (1/2, 3/2, 5/2 и т.д.). Подобные частицы, как обладающие статусом материальных, являются предметом принципа исключения Паули, который утверждает, что два фермиона в том же самом положении в пространстве-времени не могут обладать теми же самыми квантовыми номерами. Этот принцип может объяснить, например, почему все электроны в одном атоме должны обладать различными системами квантовых номеров (электроны и представляют собой фермионы); и эти объяснения возвращают нас к проблеме, почему же атому необходимы разные орбиты электронов, почему материя не переживает коллапс и таким же образом почему материя допускает плавное и устойчивое сопряжение на макроуровне и почему проявляется химическое взаимодействие.

С другой стороны, симметричные системы конституируются при помощи частиц интегрального спина (0, 1, 2 и т.д.). Эти частицы, называемые бозонами, представляют собой частицы кругооборотных взаимодействий между частицами материи. Протон, например, представляет собой частицу кругооборотного электромагнитного взаимодействия между электронами, протонами и т.д. Для бозонов не действителен и принцип исключения Паули. Таким образом мы получаем фигуру суперпозиции бозонов в пространстве-времени, которая объясняет такие фундаментальные физические феномены как лазеры, сверхпроводимость и сверхтекучесть. Здесь, поэтому, мы сталкиваемся с равным образом глубокими, действительно наиболее существенными свойствами материи, которые представляют собой в некотором смысле физическую интерпретацию некоторых ограничений, связанных с симметрией и неразличимостью.

Проявление Материи III: Качественная прерывность.

С одной стороны, следовательно, мы получили объективные физические определения различных форм проявления материи (движения, излучения и т.д.), и, с другой стороны, мы обладаем феноменальными (качественными, морфологическими) проявлениями в смысле, близком свойственной нам до-теоретичности. Наш тезис здесь говорит о том, что феноменальные проявления также представляют собой форму проявления материи и что действительно можно думать о существовании некоторого рода феноменологической физики. Подобная феноменологическая физика должна, конечно, отличаться от стандартной фундаментальной физики: она качественная, макроскопическая и завершенная. Все же, тем не менее, она объективна.

Нам знакомы хорошо понятные способы, посредством которых физические теории позволяют обогатить их посредством пополнения свойственными форматами, специфическими для феноменологической реальности. Для физики, хотя она и в большей части ограничена количественной методологией, тем не менее приходится иметь дело с контрастными проявлениями материальности - цветом, звуком, температурой, - с теми, из которых сложен качественный, феноменальный мир. Физику, однако, не интересует то теоретическое обоснование, которое бы подобные резко обособленные виды способностей, из чего материальные проявления складываются или компонуются, могло бы показать как сущности, присущие миру качественного опыта. Наша задача, следовательно, заключена в том, чтобы изобрести научную методологию выделения подобного рода особенного, то есть науку о должным образом качественных модальностях проявления материи, способную перебрасывать мостик от количественного представления к качественному, или между физической и феноменологической модальностями проявления материальности, и равным же образом, что, вероятно, случится позже, превратить подобные представления в объект исследования своей особой теории.

Мы попытаемся объяснить качественную структуру феномена как результирующую в отношении физического существования базисного материального субстрата. Чтобы располагать констуитивом результирующей структуры нам необходимы три вещи:

Следует выделить два уровня действительности, микроуровень и макроуровень, и завершенными свойствами необходимо следует признать свойства объектов именно макроуровня.

Объекты макроуровня должны быть построены из объектов микроуровня как из своих частей, откуда нам следует быть готовыми каузально объяснять завершенную структуру исключительно ссылками на феномен микроуровня (причинный редукционизм).

Но, с другой стороны, мы должны быть готовы признать тот факт, что имеют место и целостные и структуральные или организмические свойства (морфологические признаки, признаки самореализации и т.д.), которые отличаются от тех структур или организмических свойств, которые соответствуют микроуровню и вовлечены в наше представление тем познанием, что соответствует микроуровню.

Здесь вполне очевидное предложение заключается в том, что качества проявляются в феноменологической действительности лишь локально, и их следует представить степенями соответствующих величин интенсивности: цвет, например, посредством интенсивности частот и отражательных способностей, качества горячего или холодного посредством температур и т.д. Подобные представления наилучшим образом сохранят те пространственные или темпоральные вариации, что способны в должной мере концентрировать собой качественную информацию. Но только лишь некоторые виды физических феноменов пригодны на то, чтобы поддерживать подобного рода вариации. Простые механические системы (маятники, например) выходят за рамки подобных отношений. С другой стороны, заряженность электрических рыб представляет собой явный качественный феномен. Базируясь на своем интуитивном предположении мы могли бы сказать, что качественные структуры существуют там, где некоторые мелкомодульные микроструктуры в достаточной мере равномерны для того, чтобы допустить грубозернистую морфологическую организацию, устраиваемую посредством разделений (разграничений) на макроскопическом уровне.

То же, что мы обсуждаем микроструктуры, равно как и обсуждаем ассоциированные виды прерывностей, зависит отчасти от собственных качеств человеческого механизма восприятия. Ключевая теоретическая идея, однако, как полагал Рене Том , допускает противопоставление между "равномерными" и "граничащими" сферами в допустимых пределах изменения интенсивности величин. Идея Тома заключена в том, что необходимая нам наука должна использовать как ее главный примитив качественную прерывность, которая должна служить критерием для определения дискетных изменений качеств (определяя, соответственно, и равномерность количественных изменений), реализуя в себе определение некоторой признаваемой парадигмы. Теория, результаты которой могли бы оказаться, таким образом, той наукой, что изучает подобные проявления материи, ассоциирующиеся с макроскопической прерывностью, возникающей внутри изменений интенсивности величин, и будет во многом подобна классической механике, которая в качестве науки о подобных проявлениях материи определяла их под именем движения в пространстве.

Последовательность, отражающая этапы развития научного знания о феноменологической реальности будет представлена нашими следующими положениями лишь только как набросок, выполненный пока лишь посредством привлечения до конца не конкретизируемых понятий:

Мы должны быть сами убеждены в том, что формулируемый нами примитив способен правильно определить основные элементы создаваемой нами науки.

Мы обязаны найти математическое выражение идеи качественной прерывности.

Мы должны обладать пониманием того, как же можно использовать данную идею для облегчения перехода от стандартной физике к науке о феноменологической реальности.

Мы намерены обсудить каждое из названных положений по-очереди.

Характеристики

Список файлов курсовой работы