Философия науки

скачать (867.3 kb.)

  1   2   3   4
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УДК 530.12

Кулигин В.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В.

ФИЛОСОФИЯ НАУКИ
Abstract: Пересматривается основной вопрос философии. Главная проблема философии – проблема объективной истины. Показано, что теория познания позволяет сформулировать критериальную систему для оценки научной теории на объективность. Даны примеры гносеологических ошибок. Ставится вопрос о преодолении догматизма в физике и философии.
Ключевые слова: новая теория познания, материализм, диалектика, научная истина, критерии истины, догматизм, логика, причинность.

Для ссылок:
Эта статья под заглавием “Физика и философия физики” депонирована в ВИНИТИ

26.03.2001 № 729 – В 2001.

Объем 50 м.п. стр.

ВОРОНЕЖ
Часть 1. Философские категории и физические термины

Введение

Рассматривая проблемы фундаментальных физических теорий, нам пришлось изучить и проанализировать более 300 книг и статей по филосо­фии естествознания. Это была достаточно трудная работа. Причины в том, что некоторые философские иссле­дования “растекаются мыслью по древу”. Концы мыслей теряются в тонких ветвях за плотной листвой цитат и рассу­ждений. В других работах авторы совершают титаническую работу по исто­рическому анализу, приводя и сопоставляя многочислен­ные точки зрения, и это только ради того, чтобы обосновать общеизвестное положение. Цити­рование не есть доказательство. Оно является иллюстрацией. В этой статье мы хотели избежать упомянутых недостатков, руководствуясь фи­лософским поло­жением: “истина всегда конкретна”.
1. 1 Конкретность научной истины

Давно уже существует философский тезис: ”Научная истина всегда конкретна”. Этот тезис имеет два аспекта.

Первый аспект. Конкретность научной истины означает, что любая гипотеза или научная теория, любое определение научных терминов (част­но-научных категорий) всегда имеют пределы своей применимости. Когда мы используем их вне этих пределов, мы рискуем получить ошибочный ре­зультат или ложную интерпретацию явлений. Развитие фундаментальных теорий преследует цель постоянно расширять эти границы, совершенствуя фундаментальные теории.

Второй аспект. Он непосредственно связан с первым аспектом. Раз­витие науч­ного знания в форме теорий всегда предполагает уточнение и увеличение объема на­ших знаний. Новая теоретическая или эксперимен­тальная информация, во-первых, от­вергает какие-либо ошибочные пред­ставления существующих теорий. Благодаря этому сужаются границы при­менимости уже существующих теорий. Во вторых, новая ин­формация по­зволяет дополнить позитивную часть прежних представлений новыми ги­по­тезами и теориями. Они, в свою очередь, дают возможность расширить пре­делы дос­товерного знания. Постоянное развитие фундаментальной науки уточняет или отвер­гает существующие представления. В этом смысле науч­ная истина есть процесс позна­ния, который никогда не прекращается. Но он фиксирован для каждого периода раз­вития науки.

Отсюда следует, что любое теоретическое представление, которое имеет абсо­лютную применимость (т.е. имеет безграничные пределы приме­нимости) или же абсо­лютно неизменно по своему содержанию во времени, есть догма (абсолютная истина).
1.2 Определения частно-научных категорий

Сказанное выше целиком относится к научным терминам (частно-на­учным ка­тегориям). Частно-научные категории можно условно разделить на две группы. Первая группа это фундаментальные частно-научные категории. Они несут ос­новную смысловую нагрузку фундаментальных теорий и непосред­ственно связаны с ее концептуальным содержанием. Вторая группа – производные частно-научные категории, т.е. катего­рии, образо­ванные на основе категорий первой группы.

Например, в физике в качестве фундаментальных частно-научных ка­тегорий мы можем использовать понятия: масса, заряд, пространство, время и т.д. Это деление дос­таточно условно. Например, понятие “скорость” мы можем отнести либо к первой, либо ко второй группе в зависимости от со­держания фундаментальной научной теории.

Определения (дефиниции) частно-научных категорий имеют один важный ас­пект. Попытки дать определения этих категорий, оставаясь только в рамках частной научной теории или даже в рамках научной дисци­плины (например, физики) не могут иметь успеха. Причины следующие.

Во-первых, в физике не существует абсолютных исходных понятий, которые могли бы стать некими “перво-кирпичиками” или “атомами” в де­мокритовском смысле слова, опираясь на которые мы могли бы дать абсо­лютно точное определение физиче­ских понятий и частно-научных катего­рий. В математике, например, в геометрии, мы можем ввести систему акси­ом и строить на них определенную теорию. Физика – это эксперименталь­ная наука и в ней такое положение принципиально невозможно. По­пытки подобной аксиоматизации могут привести к догматизму и застою в разви­тии наших представлений о природе.

Во вторых, мы не знаем и не можем знать абсолютно все без исклю­чения свой­ства определяемого понятия. Благодаря этой причине любое оп­ределение фундамен­тальной частно-научной категории будет иметь неопре­деленность или степень свобо­ды. Конечно, развитие науки позволяет посто­янно уточнять определения и наполнять их содержание новыми признаками и свойствами. Но это лишь процесс, имеющий пре­дел в бесконечно удален­ном времени. Указанная степень свободы не позволяет нам давать не только однозначное определение научных категорий, но и давать нам одно­значное объяснение явлений, вскрывать сущность явлений и т.д. Она могла бы све­сти физику к уровню астрологии или даже алхимии, если бы не роль фило­софии.

Именно философские категории, которые должны входить, и входят в определе­ние частно-научных категорий, восполняют недостающую часть знания, заполняя по­нятийный вакуум. Они есть: материальный объект (ве­щество, поле...), свойство, явле­ние, сущность и т.д. Приведем пример опре­деления.

“Электромагнитная индукция” есть явление возникновения электро­движущей силы в проводнике, когда изменяется магнитный поток через замкнутый контур или же проводник, движущийся относительно магнит­ного поля, пересекает магнитные си­ловые линии этого поля”.

Конечно, можно дать и другое определение понятия “электромагнитная индук­ция”. Но любое другое определение будет обяза­тельно (явно или в неявном виде) со­держать в себе философскую катего­рию явление. Следует заметить, что в прикладных исследованиях (приклад­ные дисциплины теоретического, технологического или конст­рукторского характера) частно-научная категория как бы утрачивает свое фундамен­таль­ное значение и обретает вид обычного утилитарного термина. Но даже и здесь фи­лософский подтекст содержания дефиниции сохраняется.

К сожалению, подобное “превращение” создает иллюзию отсутствия взаимной связи философии и физики и часто истолковывается как “ненужность философии” в сфере науки, в сфере фундаментальных иссле­дований. Негативное отношение к фило­софии со стороны физиков усилива­ется тем, что сами философы зачастую не видят конкретных форм связи фи­лософии и физики. Это ведет к тому, что в философии есте­ствознания суще­ствуют, главным образом, два направления: догматизм и иллюстра­ционизм. Суть иллюстрационизма в том, что философ на популярном уровне пе­ресказывает содержание физической теории, обильно сдабривая пересказ банальными философскими истинами. Иллюстрационизм как метод нашел широкое использование в трудах по философии естествознания и, подобно догматизму, справедливо вызывает негативное отношение физиков к по­добным философским "исследованиям".

Итак, философская категория дополняет определение частно-научной катего­рии, делает его более конкретным, и снимает неопределенность. В рамках фундамен­тальной научной теории определение частно-научной ка­тегории сохраняется неизмен­ным. Столь же неизменной должна оставаться философская категория, входящая в оп­ределение. Отсюда следует принцип устойчивости философской категории. Напри­мер, материальный объект не может превращаться в свое свойство, а свойство, в свою очередь, не мо­жет рассматриваться как субстанция.

Остается добавить следующее. Помимо обычных частно-научных ка­тегорий существуют категории, общие для физики и философии. Например, материя (субстан­ция), пространство, время, взаимодействие и другие.

Приведем примеры типичных гносеологических ошибок, связанных с неверным использованием философских категорий.
1.3 Примеры гносеологических ошибок

Пример 1. Явление и сущность.

Коль скоро целью данного примера является установление гносеоло­гических ошибок, связанных с этими категориями, нам необходимо позна­комиться с философ­скими категориями "явление" и "сущность" и выявить между ними взаимную связь. Обратимся к истории науки. В 1543 г. выхо­дит известная книга Н. Коперника "Об об­ращении небесных сфер", с появ­лением которой, по словам Ф. Энгельса, начинает свое летоисчисление ос­вобождение естествознания от теологии. В чем же, однако, преиму­щество гелиоцентрической системы Коперника перед геоцентрической системой Пто­лемея? Вопрос этот далеко не праздный.

Во-первых, в то время точность обеих систем практически не отлича­лась друг от друга. Максимальное расхождение предсказаний составляло не более 0.5°. Экспери­ментальные исследования астрономов (астрономические наблюдения) не могли внести ясность, поскольку точность предсказаний и той, и другой системы могла быть повы­шена путем ее уточнения и услож­нения.

Во вторых, иногда в качестве решающего аргумента приводят прин­цип просто­ты и наглядности: система Коперника, по мнению ряда исследо­вателей, выглядит "проще", чем система Птолемея. Простота - понятие субъективное. Во времена Копер­ника его система могла казаться сложной, искусственной, фантастической. Действи­тельно, Земля видится человеку плоской, очерченной линией горизонта. Поэтому в представлениях того времени Земля напоминала блин, покоящийся на слонах, китах, черепахах. Представление о сферической форме Земли казалось абсурдом, нелепицей и не согласовывалось с житейскими представлениями. Как с точки зрения со­временника Коперника могла такая большая Земля повиснуть "ни на чем" и вращаться вокруг "ма­ленького" Солнца? Видимо дело не только и не столько в "простоте", а в чем-то более глубоком и существенном. Недаром, несмотря на гнет теологических предрассудков, система Коперника смогла выстоять и обрести право на жизнь. Однако для этого по­требовалось время и борьба исследователей. Путь познания истины никогда не был простым.

В третьих, следует отметить еще одно немаловажное обстоятельство. Обе сис­темы (Коперника и Птолемея) отражали и отражают объективные явления материаль­ного мира. Современная наука, отказавшись от птолеме­евской системы, не отказалась от птолемеевского подхода для описания ви­димого движения планет на небесной сфере.

Итак, что же заставило ученых отказаться от системы Птолемея? От­вет с пози­ций современной теории познания мы видим в следующем. Сис­тема Птолемея описы­вала (хорошо или плохо - не столь принципиально) движение планет, видимое с Земли, т.е. описывала явление. Если же мы оказались, например, на Меркурии или Марсе, то земную птолемеевскую систему нам пришлось бы упразднить и заменить новой. Сис­тема Копер­ника сумела схватить сущность взаимного движения планет солнечной сис­темы. Такое описание, говоря современным языком, уже не зависело от того, какую планету в качестве системы отсчета захочет выбрать себе на­блюдатель.

С точки зрения теории познания объективной истины теологи совер­шали гру­бейшую ошибку: они сущность подменяли явлением. Наблюдае­мое с Земли движение планет по небосводу они считали их действитель­ным движением в пространстве.

Гносеологические ошибки, связанные с отождествлением явления и сущности, с подменой сущности явлением, с истолкованием явления как сущности, существуют, как это ни парадоксально, и в настоящее время. Это, несмотря на то, что от Коперника нас отделяют столетия. И вот что законо­мерно, для защиты ошибочных представлений, связанных с истолкованием явления как сущности, человеческий разум всегда прибега­ет к домыслам, к нагромождению вспомогательных гипотез, мистике и т.д. Однако со­вре­менные "слоны" и "черепахи", как и во времена Коперника, отнюдь не будут выгля­деть монстрами в современной картине мира. Они будут иметь вполне "респектабель­ный" вид, соответствующий духу времени и сложившемуся стилю мышления. Вот по­чему нам важно установить те признаки, которые позволили бы нам отличить сущность от явления, а явление от сущности.

Вопрос о взаимной связи, этих понятий и их отличительных призна­ках в фило­софской литературе обсуждался неоднократно. Однако такие ис­следования носят схо­ластический, поверхностный характер и мало пригод­ны для анализа физических кон­цепций и научных теорий, хотя они опира­ются на исторический анализ и содержат не­мало интересных примеров. Следовательно, вопрос о признаках, которые позволяют отличить сущность от явления, нам придется анализировать самостоятельно.

"Сущность является; явление существенно". Это философское поло­жение нам необходимо конкретизировать. Обратимся к примеру. Рассмот­рим сферический пред­мет, вплавленный в стеклянную пластину. При на­блюдении нам будет казаться, что шарик имеет не сферическую, а эллип­соидальную форму. Это и есть явление.

Изменяя угол наблюдения ?, мы будем видеть различную величину "сплюсну­тости" шарика. Угол наблюдения ? и коэффициент преломления стекла n это усло­вия, при фиксации которых мы будем наблюдать объек­тивное явление. Каждому ус­ловию соответствует свое объективное явле­ние, которое в чем-то будет отличаться от других явлений, соответствую­щих другим условиям. Изменяется условие - изменяется явление, но сам объект не испытывает никаких изменений. Собственная форма объекта - сфера - выступает по отношению к совокупности явлений одной из характе­ристик сущности. Очевидно, что по одному явлению познать сущность не представляется возможным. Сущность познается по совокупности явлений, принадлежащих заданному классу условий.


Рис.1.

С позиции теории познания любое явление из заданной совокупности пред­ставляет собой сочетание особенного (характерного только для данного явления и от­личающего данное явление от остальных явлений совокупно­сти) и общего (т.е. того, что остается неизменным, инвариантным для всех явлений совокупности, принадле­жащих взятому классу условий).

Познание сущности идет от явлений, путем отсечения второстепенно­го, особен­ного, к выделению общего, т.е. того, что остается неизменным для всех явлений дан­ной совокупности (рис. 2). Сущность как общее для всех явле­ний отражает глубинные связи и отношения. Процесс поиска сущности сложен и нет каких-либо рецептов для прямого перехода от явлений к сущ­ности.



Рис. 2.

Однако приведенный анализ позволяет сформулировать весьма полезное правило:

ЯВЛЕНИЕ ЗАВИСИТ ОТ УСЛОВИЙ ЕГО НАБЛЮДЕНИЯ

СУЩНОСТЬ ОТ ЭТИХ УСЛОВИЙ НЕ ЗАВИСИТ.

Конечно, проблема связи условия, явления и сущности этими прави­лами не ис­черпывается. Условия могут быть различными: существенными и несущественными. Сущность в полном объеме (как абсолютную истину) по одной совокупности явлений познать невозможно. Поэтому говорят о "сре­зах" сущности, о сущностях первого, вто­рого и других порядков.

Явление можно наблюдать, измерять фотографировать. В этом смысле выраже­ния: "нам будет казаться", "мы будем измерять", "мы будем фото­графировать" и т.п. будут равнозначными в том смысле, что принадлежат процессу регистрации явления. В слове "кажется" нет никакой иллюзии, мистики, а есть отношение к сущности. Однако и сущность, как инвариант­ное представление, может быть охарактеризована некото­рыми инвариант­ными параметрами и характеристикам (например, радиус сферы в рас­смот­ренном выше примере). Эти характеристики мы будем именовать инвари­антны­ми проявлениями сущности. Здесь мы можем уточнить процесс по­знания сущности.

Этот процесс предусматривает выделение инвариантных характери­стик (инва­риантных проявлений сущности), на базе которых идет процесс осмысления и форму­лировки сущности. Из проведенного анализа вытекает, что поиск симметрий и инвари­антов в физике имеет под собой глубокое ос­нование. Инварианты и симметрии в физи­ческих теориях выступают как инвариантные проявления сущности. Опираясь на них, следует отыскивать сущность явлений.

"Сущность является". Кому же должна являться сущность в форме яв­ления? Кто должен наблюдать, измерять, регистрировать явление и его ха­рактеристики? Естест­венно, это должен делать прибор, реальный, или иде­альный наблюдатель. При описа­нии явлений невозможно обойтись без на­блюдателя, без задания условий наблюдения, без задания систем отсчета.

Птолемеевскую ошибку (истолкование явления как сущности) повто­рил А. Эйнштейн, формулируя Специальную теорию относительности. Мы не будем останав­ливаться на этом вопросе, поскольку детальный анализ гносеологических ошибок в теории относительности приведен в [1], [2].
Пример 2. Субстанция и свойство. Здесь имеет место другой тип гносеологи­ческой ошибки, которая связана с превращением свойства в суб­станцию (материаль­ный объект). Материальный объект может иметь самые разнообразные свойства. На­пример, заряженная частица является источни­ком следующих свойств:

А) инерциальные свойства, определяемые массой покоя частицы,

Б) способность к взаимодействию с электромагнитными полями, оп­ределяемая величиной заряда и другие свойства.

Магнитное поле равномерно движущейся частицы есть ее свойство. Движущая­ся частица есть источник или носитель своего магнитного поля (или свойства). Частица движется относительно наблюдателя; наблюдатель регистрирует (измеряет, наблюда­ет) магнитное поле частицы. Если же час­тица покоится, то магнитное поле отсутствует. Мы ведем рассмотрение в рамках классической электродинамики и не рассматриваем спин частицы.

Как мы знаем, свойство не может превращаться в материальную суб­станцию. Однако в физических теориях это правило иногда игнорируется. В качестве примера рассмотрим объяснение эксперимента Траутона и Нобла.

Рассмотрим философский аспект существующего объяснения [3]. Два заряда движутся с одинаковой скоростью v относительно наблюдателя как показано на рис.3.



Рис. 3

Мы воспроизводим следующее объяснение. Движущийся заряд созда­ет в систе­ме неподвижного наблюдателя вокруг себя магнитное поле. Это поле рассматривается как неподвижное (неподвижная субстанция) в систе­ме отсчета неподвижного наблюда­теля. Это и есть превращение свойства (магнитное поле) в материальный объект, т.е. гносеологическая ошибка. Второй заряд, двигаясь в этом неподвижном магнитном поле, должен испы­тывать действие силы. В результате взаимодействия на систему движущих­ся зарядов должен действовать вращающий момент, равный [3]:



где: q – величина заряда; v – скорость перемещения зарядов; l – расстояние между за­рядами; ? – угол между вектором скорости и l (как показано на рис.3).

Наличие вращающего момента, как утверждали авторы, позволило бы опреде­лить наличие “эфирного ветра” или движения эфира относительно Земли. Эксперимент дал отрицательный результат. Причина в том, что ско­рость движения эфира не входит в уравнение. С тем же успехом мы могли бы объяснить вычисленный вращающий мо­мент влиянием Господа Бога. Его па­раметры также не входят в уравнение движения.

Следует заметить, что в системе отсчета, где заряды покоятся, никако­го вра­щающего момента нет. Мы видим субъективность в объяснении явле­ния. Объяснение зависит от того, какую систему отсчета выберет себе на­блюдатель. Соответственно, инерциальные системы уже не могут рассмат­риваться как эквивалентные. Эта гносео­логическая ошибка есть результат шаблонного (догматического) переноса ошибочных представлений из Спе­циальной теории относительности в классическую механику. Объяснение в рамках ньютоновской механики можно найти в [4]
Пример3. Отождествление различных свойств. Мы знаем, что масса, как ма­териальный объект, имеет инерциальные и гравитационные свойства.

Гравитационное свойство есть способность материальных тел притя­гиваться друг к другу. Это свойство определяется через гравитационную массу mg.

Инерциальное свойство есть способность материального тела проти­водейство­вать изменению своей скорости при воздействии на тело силы. Оно характеризуется инерциальной массой mi.

Эйнштейн выдвинул гипотезу об эквивалентности инерциальной и гравитаци­онной масс (mi = mg). Исходя из принципа конкретности истины, мы можем утвер­ждать, что эквивалентность (пропорциональность) должна иметь границы применимо­сти, за которыми она будет нарушена. Если же мы упорно будем отстаивать эту гипо­тезу, игнорируя принцип конкретно­сти истины, мы неминуемо впадем в догматизм, проповедуя абсолютную истину (mi = mg), которая имеет место всегда и без исключений. Это гносеологическая ошибка.

Итак, отождествление различных свойств, принадлежащих одному материаль­ному объекту, есть неправомерная процедура, приводящая к гно­сеологической ошибке.

Более разумно было бы именовать гравитационную массу гравитаци­онным за­рядом по аналогии с электродинамикой. Такой подход подрывает основы Общей тео­рии относительности. Но он не противоречит логике применения философских катего­рий и принципу конкретности истины.
Пример 4. Отождествление взаимоисключающих свойств. Речь идет об отождествлении взаимоисключающих свойств, принадлежащих од­ному объекту (кор­пускулярно-волновой дуализм). Как известно, корпускула и волна имеют взаимоис­ключающие свойства. Например, инерциальная масса покоя заряда отлична от нуля, а масса покоя волны всегда равна нулю. Корпускула не может иметь од­новременно нулевую и отличную от нуля массу покоя. Дуализм волны и частицы имеет трудности в интерпретации именно потому, что не установлены границы проявления этих свойств, как того требует принцип конкретности истины. Покажем вы­ход из этого противоречия.

Пусть электрон проходит через одноатомную пленку, как показано на рис.4.

Когда электрон движется в области электромагнитных взаимодейст­вий, мы должны рассматривать его как частицу. Вероятность обнаружить его в точке A(xo, yo, zo, to) 4-пространства всегда равна 1. Уравнение Шре­дингера, как известно, не способно предсказать этот результат.

Пусть теперь электрон движется в области квантовых и электромаг­нитных взаимодействий, т.е. между атомами. Благодаря взаимодействию свойства электрона (масса, структура и т.д.) будут напоминать свойства волны. Схема, изображенная на рис.4, есть только иллюстрация. Если мы придерживаемся научной логики, мы не должны эклектически объединять в единый узел взаимоисключающие свойства. Всегда необходимо определять границы применимости понятий, т.е. условия, при которых возникают и исчезают те или



Рис. 4
иные свойства1. Возможно, такой подход позволил бы ос­во­бодиться от вероятностной интерпретации функции и перейти от кван­товой ме­ханики точечных частиц к механике протяженных частиц. Эта идея имеет право на су­ществование и проверку.
1.4 Общие категории.

Рассматривая частно-научные категории, мы показали, что в них вхо­дят как обя­зательная часть философские категории. Теперь мы рассмотрим некоторые категории, которые являются общими для физики и философии. Это: материя, про­странство, время, взаимодействие, состояние и другие. Благодаря Общей теории относительности наиболее интересными для анализа являются про­странство и время. Проблема пространства и времени обширна. Здесь мы рассмотрим только те во­просы, которые либо ускользают из внимания исследователей, либо излагаются с ошибками.
Пространство. Главные проблемы этой категории – кривизна про­странства и взаимосвязь пространства и эфира. Чтобы установить нали­чие кривизны пространст­ва, используют следующий прием. В пространстве выбираются две точки a и b (см. рис.5). В точке a выбирается некоторый вектор Aa и перемещается в точку b. Обозна­чим перенесенный вектор в этой точке как Ab . Теперь мы имеем два вектора, которые мы можем срав­нить. Если Aa ? Ab , то можно утверждать, что пространство криволи­нейно.

Это “простое” доказательство имеет существенный изъян. Мы не мо­жем срав­нить вектора непосредственно. Для этого один из векторов мы должны перенести в точку, где находится первый вектор, например, перене­сти вектор Ab в точку a. Однако перенести этот вектор “вне пространствен­ным” способом, т.е. игнорируя свойства про­странства, мы не можем. Следо­вательно, при обратном переносе и сопоставлении ис­ходного и перенесен­ного векторов оба вектора окажутся одинаковыми. Необходима другая про­цедура сравнения.


Рис.5

Обозначим криволинейное пространство символом C(?, ?, ?). Оно за­нимает бес­конечный объем. Теперь мы введем евклидово пространство E(x, y, z) в этом же беско­нечном пространстве. Таким образом, один и тот же бесконечный объем теперь описы­вается двумя способами: с помощью C и E. Эти пространства как бы “вложены” одно в другое. Мы предположим для упрощения, что между точками двух пространств имеет место взаимно однозначное соответствие.

Мы предлагаем другую процедуру сравнения векторов в криволиней­ном про­странстве. Мы выбираем в точке a два равных по величине и на­правлению вектора Aa(C) и Aa(E). Теперь мы перемещаем оба вектора в точку b. Вектор Aa(E) принадле­жит евклидовому пространству. Он будет пе­ремещаться параллельно самому себе: Aa(E) = Ab(E). Второй вектор будет перемещаться “параллельно самому себе” в пространстве C. Сравнивая век­тора Ab(E) и Ab(С) в точке b, мы можем определить величину кривиз­ны пространства C , как показано на рис. 5.

Итак, чтобы определить кривизну некоего пространства, мы должны иметь евклидово пространство, по отношению к которому и опреде­ляется кривизна ис­следуемого пространства. Математики знают об этом и всегда подразумевают наличие евклидова пространства в своих рассужде­ниях. Физики же упускают из внимания этот важный факт. Поэтому кривиз­на в их рассуждениях имеет абсолютный, а не относи­тельный смысл.

Проводя рассуждения, мы полагали, что координаты криволинейного простран­ства C выражены через координаты евклидового пространства E:



При наличии взаимно однозначного соответствия мы можем записать:



В системе координат пространства C прежнее евклидово пространст­во E будет выглядеть “криволинейным” по отношению к пространству C. В свою очередь, про­странство C будет иметь свойства евклидова пространст­ва.

Итак, для того, чтобы определить кривизну пространства:

A) мы должны иметь некоторое опорное евклидово пространство, по отноше­нию к которому и определяется кривизна;

B) опорное пространство должно иметь физический смысл и быть связано с ка­кими-либо явлениями материального мира;

C) найденная кривизна пространства не может иметь смысла абсолют­ной кри­визны; она характеризует кривизну одного пространства только по отношению к дру­гому.

D) остается "элементарный" вопрос: почему мы должны рассматри­вать криво­линейное пространство C в качестве реального пространства, а не евклидово простран­ство E, несмотря на то, что они равноправно описывают наше реальное пространство в рамках физических теорий и представле­ний?

Очевидно, мы никогда не сможем избавиться от евклидова простран­ства. Оно подобно тени преследует нас. Ньютон был глубоко прав, когда го­ворил о математиче­ском пространстве. Математическое пространство обладает протяженностью, изо­тропией и способно пронизывать все без исключения материальные объекты. Других свойств математическое про­странство не имеет.

Современные материалисты пишут, что физическое пространство не может быть пустым или чистым вакуумом. Однако они иногда совершают ошибку. Например, часть ученых утверждает, что пространство есть эфир, который имеет дополнитель­ные свойства по отношению к свойствам ма­тематического пространства (отождеств­ление пространства и эфира). Здесь можно согласиться с ними только в одном пункте. Пространство дей­ствительно не является пустым. Оно заполнено различными видами мате­риальной субстанции (эфир).

К сожалению, они иногда идут дальше. Свойства этой субстанции или эфира приписываются не материальному эфиру, а самому пространству. Благодаря такому шагу пространство превращается либо в материю или ма­териальный объект, либо в свойство материального эфира и т. д., или даже наоборот: материя в наших представ­лениях (но не на практике!) превраща­ется в функцию геометрии пространства.

Мы полностью разделяем мысль классиков материализма о том, что простран­ство не есть простое свойство материи; оно есть особая философ­ская категория, кото­рая отлична от обыденного свойства любого матери­ального объекта или материальной субстанции. Пространство есть условие существования материи или “коренная форма бытия материи”.

Приведенные рассуждения можно использовать для анализа Общей теории от­носительности. Эйнштейн, связавший пространство и время с гра­витационным полем, совершил гносеологическую ошибку. У него материя превратилась в свойство, определяемое кривизной пространства. Он не понимал, что кривизна пространства есть понятие относительное, ко­торое может быть определено только по отношению к дру­гому простран­ству, служащему эталоном (евклидово пространство). Он неявно исполь­зо­вал евклидово пространство без описания его физической сущности. Эйн­штейнов­ская гносеологическая ошибка в Общей теории относительности есть продолжение другой гносеологической ошибки, рассмотренной нами ра­нее (отождествление различных свойств: mi = mg). Общая теория относи­тельности имеет еще один серьезный недоста­ток. Ее математический фор­мализм не корректен, как показано в [5].
Время. Время, как и пространство, есть также коренная форма бытия материи. Можно было бы повторить рассуждения, справедливые для про­странства. В теории Ньютона время однородно, т.е. течет во всех точках Вселенной в одном темпе или ритме. Чтобы обнаружить различие темпа времени в различных точках пространства или же изменение темпа в раз­личные моменты времени в одной точке, мы должны иметь эталонный “отрезок” времени, который мы могли бы сохранить во времени и перено­сить из одной точки пространства в другую или же могли этот эталон, хотя бы гипотетически, перемещать вдоль оси времени вперед и назад. Было бы еще удобнее иметь “евклидову ось” времени в каждой точке пространства, с помощью которой мы могли бы проводить сравнения темпа времени.

К несчастью, мы имеем только реальные физические часы различных конструк­ций (от песочных и механических до атомных). Эти часы всегда обладают определен­ной погрешностью и другими недостатками, которые имеются у любых измерительных приборов. Но, даже если бы мы и обнару­жили различие темпа времени в пространстве или на временной оси, изме­нение наблюдаемого темпа времени всегда можно объяс­нить с помощью эффекта Доплера или же влиянием различных полей на физические процес­сы в часах.

Таким образом, мы имеем следующую дилемму:

Мы имеем, с одной стороны, абсолютно точную физическую теорию о времени или же идеальные эталонные часы и, с другой, реаль­ное меняющееся время, темп кото­рого различен в разных точках про­странства.

Мы имеем реальные часы, показания которых зависят от физи­ческих условий, и теории, в которых фигурирует единое мировое время. Очевидно, первый вариант не имеет физического основания, и должен быть отвергнут.
Заключение.

Итак, мы выяснили следующее.

Любое определение частно-научной категории или физиче­ского понятия нераз­рывно связано с некоторой философской кате­горией. Философская категория входит явно или в неявной форме в дефиниции частно-научных понятий и определений. Таким образом, имеет место непосредственная связь философии и физики. Но это не единст­венная форма связи философии и физики.

В прикладных науч­ных исследованиях част­но-научная категория как бы теряет свое фи­лософское содержание и превращается в утилитарный термин. Но это не означает, что связь между философией и прикладными дисципли­нами утрачивается. Она сохраняется, но носит уже опосредованный характер (связь через фундаментальные теории).

Философская категория в рамках фундаментальной тео­рии, входящая в опреде­ления физических понятий, устойчива, как и сами определения этих понятий. При этом важно иметь в виду сле­дующее:

A) Материальные объекты не могут превращаться в свои свойства. Свойство ма­териального объекта также не может рассматриваться как некий материальный объект (материальная субстанция).

B) Материальные объекты или же их свойства не могут превра­щаться в формы бытия материи (пространство или время) и обратно.

C) В рамках физических теорий мы не можем определить абсолют­ную кривизну пространства. Мы можем определить лишь относительную кривизну. Но для этого мы должны располагать эталонным евклидовым пространством, которое должно иметь физический смысл в рамках физических теорий.

D) Мы также не имеем идеальных приборов для измерения изме­нений темпа времени как в различных точках пространства, так и для сравнения темпа для различ­ных моментов времени в прошлом, настоя­щем и будущем.

Мы установили также, что любая гносеологическая ошибка свидетельствует о неправильном объяснении явлений или не­понимании сущности явлений. Гносеологи­ческие ошибки принципи­ально недопустимы в рамках физических теорий. Теория с гносеоло­гическими ошибками не может рассматриваться как научная.

Перечислим типичные гносеологические ошибки, связанные с не­верным соот­несением философских категорий и частно-научных катего­рий и неправильным ис­пользованием философских категорий в физиче­ских теориях. 1) Объяснения, в которых явление подменяет сущность или интерпретируется как сущность. Например, геоцентрическая теория Птолемея, Специальная теория относи­тельности и т.д. 2) Превращение свойства в материальный объект. Например, объяснения эксперимента Траутона и Нобла. 3) Некорректное отождествление или объединение взаи­мо­исключающих свойств. Например, гипотеза об эквивалентности инер­циальной и гравитационной масс, корпускулярно-волновой дуализм.

Мы рассмотрели только одну из нитей, связывающих философию и физику. Другие нити будут рассмотрены в следующей части. Такие нити можно назвать терми­ном "практическая философия".

  1   2   3   4



Рефераты Практические задания Лекции
Учебный контент

© ref.rushkolnik.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации