Osvita.ua Вища освіта Реферати Філософія Філософія та фізика: взаємозв’язок між історичним розвитком. Реферат
Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції. З питань розміщення інформації звертайтесь за телефоном (044) 200-28-38.

Філософія та фізика: взаємозв’язок між історичним розвитком. Реферат

Філософія і фізика як органічні елементи культури. Перетворення філософських проблем в конкретно наукові. Багатогранність філософських основ науки. Вплив філософії на зародження і розвиток класичної фізики. Філософські засади квантової фізики

Фізика відіграє важливу роль в житті суспільства, впливає на розвиток техніки, в той же час власний розвиток фізики знаходиться в прямій залежності від потреб суспільного виробництва, рівня розвитку техніки і від світогляду її творців.

Будь-яка наука сама по собі представляє перш за все певну систему ідей, понять, категорій та законів, які більш чи менш адекватно відображають дійсність, дають достовірні дані про існування суб'єктивного світу.

Всі природничі науки мають між собою те спільне, що вони вивчають різні сторони єдиного матеріального світу. Звідси слідує, що ці науки повинні користуватись самими загальними теоретичними і методологічними положеннями, які адекватно відображають найбільш загальні властивості матерії, що знаходиться в стані постійних змін, руху. Філософія як наука про найбільш загальні закони розвитку природи, суспільства, мислення є єдиною науковою методологією всіх природничих наук.

Об'єктивною основою взаємозв'язку філософії та фізики є матеріальна єдність загального і конкретного в розвитку матерії, загальних і конкретних законів.

Філософія і фізика як органічні елементи культури

Сьогодні стало звичним протиставляти з однієї сторони конкретні науки, а з другої сторони - філософію. Це протиставлення викликане різними причинами. Ось приклади такого протиставлення.

З однієї сторони фізика нерідко сприймається багатьма її представниками, і тим більше не спеціалістами, які відчувають її вплив у повсякденному житті, як заняття, що приносить людині конкретну користь, адже вся оточуюча нас дійсність (заводи, транспорт, зв’язок, побутові прилади і т. д.) виникла завдяки фізиці та її втіленню у виробництво. Цим же людям, з другого боку, філософія часом здається "витанням в позахмарних сферах абстракцій", далеких від реального життя.

З однієї сторони фізика, особливо в наші дні, стрімко розвивається. З другого боку про філософію (і суспільні науки) цього не скажеш, а якщо говорити про нашу країну, то слід признати, що філософія протягом тривалого часу знаходилась у застої. Далі: з однієї сторони, технічне застосування фізики виявляється не лише благом для людства, але й навіює справжній жах (швидке вдосконалення зброї масового знищення, ускладнення виробничої діяльності, погіршення стану навколишнього середовища). З другого боку філософія вже давно вдарила на сполох у зв’язку з перетворенням людини на додаток, породженої нею самою, але все ще бездуховної і неживої машини технократизованого промислового виробництва.

Потім, з однієї сторони, фізику як таку, не цікавить людський духовний світ, вона займається поясненням неживої природи. З другого боку філософія ставить в центр своєї уваги саме людину, міркує про зміст життя, намагається зрозуміти суть явищ, і тому є гуманітарною, а то й гуманістичною наукою.

Відомо, що фізики, а вони також є насамперед людьми, не завжди, досліджуючи живу природу, втрачають з поля зору гуманістичне не направлення своїх досліджень. А.Ейнштейн, який рекомендував президенту США Ф.Д.Рузвельту терміново реалізувати проект виготовлення атомної бомби в період другої світової війни, після поразки фашистської Німеччини і створення водневої бомби, приєднався до філософа Б.Рассела в Маніфесті, де було заявлено тепер вже про загрозу для життя людства термоядерної зброї. В цьому маніфесті Рассела-Ейнштейна (1955) була поставлена проблема: "Чи покінчимо ми з людською расою, чи людство відмовиться від війни".

Разом з тим філософи, імена яких увійшли в історію культури, нерідко займались тим, що можна було віднести до сфери фізики. Це, наприклад, Демокріт та Епікур, Рене Декарт та Емануїл Кант. Звичайно, таких універсальних людей як Демокріт чи Декарт зараз знайти важко, але і зараз філософам корисно набути досвіду в якійсь конкретній галузі науки. А тому і сьогодні цілком справедливе уявлення про те, що ні філософська думка не може ігнорувати досягнення фізики, ні фізика не може протиставляти себе філософії. Адже ціль в них одна--зрозуміти і пояснити світ, частиною якого є людина.

Історії культури відомо багато "паростків", які, з'являючись у вигляді спекулятивних (начебто досить далеких від повсякденної реальності) здогадок і пропозицій, з часом поступово перетворювались в "плодоносні дерева" строго наукових, практично обґрунтованих теорій, які мають прямий вихід в людську реальність і серйозно її змінюють. Найяскравіший приклад цього теорія атомізму. "Паросток" цей з'явився ще в Стародавній Греції і був "посаджений" Демокрітом, який висунув гіпотезу про атомну будову Всесвіту.

Його атомізм був не чим іншим, як чисто абстрактним припущенням, бо ніхто в Стародавній Греції (в тому числі і сам Демокріт) ніяких атомів спостерігати не могли. Реальність атомів в якості їх спостереження як конкретних речей, залишалась відкритим питанням аж до початку 20 століття, тобто приблизно 2,5 тисяч років. Лише в дослідах французького фізика Ж.Б.Перена, який вивчав броунівський рух (1808 р.), ця теорія знайшла більш-менш безпосереднє підтвердження.

І увесь цей час, починаючи з античності і аж до сьогоднішнього дня, атомізм стимулював розвиток багатьох наук - від хімії і фізики до логіки і психології. Тут доречно буде привести слова американського фізика Р Рей-мана:"Якщо в результаті якої-небудь світової катастрофи всі набуті наукові знання були б знищені і до майбутніх поколінь перейшла б лише одна фраза, то яке б твердження несло б найбільшу інформацію? Я вважаю, що це атомна гіпотеза: всі тіла складаються з атомів-маленьких тіл, які знаходяться в безперервному русі, притягуються на невеликій віддалі, але відштовхуються, якщо одне з них тісніше притиснути до другого. В одній цій фразі... міститься неймовірна кількість інформації про світ; необхідно лише прикласти трохи фантазії і кмітливості".

Таким чином атомна гіпотеза являється одним з центрів, навколо яких кристалізується духовна і матеріальна діяльність людини. Звичайно, не лише атомізм має таке велике значення. Не менш яскравим "паростком", який, щоправда, появився вже на "стеблі" атомної гіпотези, виявилось припущення про "свободу волі", про випадкові рухи атомів, висунуте ще Епікуром.Відмінності атомізму Демокріта і атомізму Епікура присвятив свою докторську дисертацію Маркс, і це не випадково. Проблема "свободи волі" має значення для фізики і тепер - звичайно не в прямому значенні, а в плані осмислення місця, можливості, випадковості, невизначеності в сучасній картині світу.

Квантова фізика, долаючи по мірі накопичення нових фактів, які появляються в процесі її розвитку, класичні теоретичні представлення, різко виступила, зокрема, проти принципу однозначного детермінізму, який ще з часів Демокріта розповсюдився і на соціальне життя, так як сприймався як неперекладний закон, визнаючи все. В класичний період свого розвитку фізика, по-суті, абсолютизувала цей принцип, знайшовши для нього точний математичний вираз. Але новий "некласичний" етап розвитку фізики був пов'язаний з критикою цього принципу і заміною цього більш широким діалектичним розумінням причинності, що спочатку було сприйняте багатьма дослідниками як спростування всіх закономірностей, а то як і доказ "свободи волі" мало не на рівні електрону.

Правда, потім прийшло розуміння того, що необхідність і випадковість, закономірність та її прояви, можливість і дійсність, детермінізм і "свобода волі" - все це речі співвідносні (а не відносні, як це інколи стверджується в науковій літературі) Потім (зовсім недавно) не лише у фізиці мікросвіту, але й у звичайній фізиці, макроскопічній, з'явились дані, які підтвердили, що ми живемо в світі самоорганізації, з якого не можна вилучити ні необхідність, ні випадковість, ні дійсність, ні можливість, ні визначеність,ні невизначеність, ні порядок, ні хаос.

Подібних "паростків" в історії культури можна знайти дуже багато. Тому нам і здається, що в принципі дуже складно відокремити фізику (чи якусь спеціальну науку) від філософії і навпаки - важко і по практичних і по теоретичних основах. Існуюче ж протиставлення, хоча воно і зустрічається сьогодні досить часто, є насправді штучним протиставленням і тому благотворним.

Перетворення філософських проблем в конкретно наукові

Вже на прикладі атомізму ми можемо спостерігати як філософські гіпотези, що мають світоглядний статус, тобто претендують на пояснення будови Всесвіту, перетворюються з часом в "дерева" більш конкретних пропозицій і досліджень в різних спеціальних областях діяльності людини. Так, арбський мислитель Аверроес (Ібн Рощд) знову повернувся до цієї гіпотези і намагався її розвинути. При цьому він вводить "мінімальні натуральні одиниці", які якісно відрізняються для різних субстанцій (речовин) і мають для них різні розміри. Це в певній мірі позначилось на розвитку тих уявлень, які ми називаємо хімічними, а в ті часи відносилось до алхімії; "мінімальна натуральна одиниця є прообразом поняття "хімічний елемент". Ньютон, розвиваючи атомну ідею, пішов ще далі, ввівши поняття "сили", завдяки якій із атомів будується речовина. Він намагався ввести це поняття і в оптику, але ця спроба була ще передчасною, можна сказати метафізичною, філософською, але лишень зараз ми знаємо про корпускулярно-хвильову теорію світла.

Ще в грецькій філософії є цікаві уявлення про випадковість, яку слід сприймати як суттєвий аспект теоретичних представлень. Епікур вважає відхилення атома випадковою похибкою в його траєкторії. Лукрецій крім цього констатує: "Якби вони не відхилялись, то падали б вниз через пустоту як дощові краплі, і не відбувалось би їхнє злиття, і не було б джерела для першоматерії, природа не була б створена".Нове може виникати лише завдяки взаємодії в його закономірних і випадкових зв'язках.

Середньовічні дискусії навколо випадковості, в порівнянні з античним матеріалізмом, знаходять в томізмі та неотомізмі пошуки "анти випадкового фактора", що зміг би пояснити розвиток. Саморух і саморозвиток матерії повинні подаватись як єдиний принцип пояснення. Об'єктивність випадковості в природі завжди виступає як деяка основа. Звідки виникає розгалуження причинносної природи та вільної людини? Лише квантова механіка із своїм відображенням діалектичного зв'язку між необхідністю і випадковістю представляє випадковість в якості складового елементу фізичної теоретичної картини, як і в античній натурфілософії. Без врахування випадковості розвиток, як виникнення нового, пояснити неможливо, хіба що прийнявши вчення про так звані первинні норми.

В своїй роботі "Всеобщая естественная история и теория неба" (1755) І.Кант посилаючись на Епікура, Лукреція, Демокріта, відстоював ідею первинної форми небесних тіл, тим самим ставлячи питання про походження складних систем. Він досліджував якісні зміни зоряних систем. При цьому він відмовився від випадковості як незакономірного, неповторюваного. "...матерія підпорядкована деяким необхідним законам. Я бачу, як із її стану повного розкладу і розсіяння цілком природно розвивається щось прекрасне і струнке ціле".

З розвитком статфізики і термодинаміки в 19 столітті появилась можливість поєднати об'єктивну випадковість з представленнями про розвиток. Однак наукове обґрунтування цього зробити було важко. Цьому заважала відмова від принципу розвитку в фізиці. Але це не узгоджується з твердженням Канта. Такий результат одержувався тому, що фізика виключала можливість виникнення якісно нового стану, хоча і визнавала початковий стан з мінімальною ентропією, який вів до кінцевого стану [4,5].

Ми розглянули приклади перетворень філософських гіпотез в конкретно-наукові, набування ними точного кількісного виразу, математичної форми, широкого практичного застосування і технічного втілення. Такі приклади говорять не лише про евристичну роль і практичне значення філософії для конкретних наук, але й про єдність, взаємозв’язок філософії з цими науками. Можна припустити, не лише філософські гіпотези перетворюються в конкретно-наукові, але й конкретно-наукові відкриття, в свою чергу, можуть породжувати широкі філософські узагальнення і гіпотези. Наприклад, спостерігаючи сьогодні такий специфічний ефект як "червоне зміщення" галактик, вчені роблять космологічний висновок про розбіжність галактик і розширення Всесвіту.

Спостерігаючи перетворення "елементарних" часток, вони роблять висновок, що всі ці частки складаються з кварків і намагаються обґрунтувати, чому ці кварки неможливо спостерігати в якості самостійних індивідуальних об'єктів. Знайшовши подібність в поведінці тварин і людей, міркують про "гени культури". Розглядаючи прогрес електронної техніки, висувають гіпотезу "штучного інтелекту", говорять про "машинні мови". Спостерігаючи ріст комунікацій в сучасному світі, припускають, що ця тенденція приведе до виникнення деякого "загально-планетарного розуму". Сьогодні багато хто переконаний в "самоорганізації матерії".

Багатогранність філософських основ науки

Наука по своїй суті відзначається динамічністю. Вона відповідає насущним вимогам життя, а інколи формує його запити, але в кінці кінців виникає питання: що лежить в основі динамізму? Це питання не лише з області теорії, але й має цілком визначений практичний зміст.

Відповідаючи на це питання, слід вказати на те, що науковий розум є, при необхідності, обмеженим, в той час, як динамізм практики завжди випереджає його основопочаткуючими роздумами. Процес становлення нового, як правило, не планується, він передбачений у всіх своїх аспектах і результатах. Інакше нове суспільство виникнути не могло: все раніш заплановане-визначене, але наші плани, як відомо, далеко не завжди виконуються. Виходить, що нові знання, в дійсності, не мають "старих" основ, хоча цю думку не слід розуміти в прямому змісті.

Розвиток знань зазнає впливу традицій, і навіть тоді, коли старі традиції руйнуються, в нових знаннях зберігаються деякі їх елементи, які не лише не суперечать відкриттям, але і допомагають їм зароджуватись. Ці найбільш стійкі елементи і відносяться до основ науки. Таких елементів не так уже й багато.

До них можна віднести, в першу чергу, філософські категорії і принципи. Яким би не було нове знання, воно завжди виражається через невелику кількість вихідних понять та принципів. Серед таких понять-поняття речі, властивості, відношення, якості і кількості, процесу, руху, стану, простору, часу, реальності, можливості і дійсності, випадковості і необхідності і т.д. [3,7]

Ще Кант стверджував, що подібні поняття (категорії) і принципи дані людині aprіorі. Але Канта часто критикували саме за апріоризм. І, дійсно, якщо категорія і зв'язуючі її принципи розуміти як незмінні, раз і назавжди задані, то це буде хибна точка зору. Однак апріоризм категорій (кантовських в тому числі) можна обґрунтувати тим, що вони суть родові людські поняття, оскільки людина - не абстрактний суб'єкт, а цілком конкретна істота (навіть коли говорити - не про окремий індивідуум, а про все суспільство взагалі) у Всесвіті, яка виділяється унікальною специфікою. Категорії ці зародились в її практиці, в її взаємодії з собою, з Всесвітом, який є незрівнянно багатшим від того, що ми вкладаємо в зміст поняття "людина". Людина виробила ці категорії і загальні філософські принципи саме в "коеволюційному" процесі взаємодії самої з собою (в рамках людського суспільства) із оточуючим Всесвітом (який, звичайно, обмежується, в першому наближенні, місцем проживання людини, тобто Землею).

Існує приваблива філософська традиція, яка підкреслює специфічність людської істоти, що полягає в її духовності. Що таке "духовність" і витікаючий із неї гуманізм - про це філософи сперечались довгий час. У любому випадку ця риса відрізняє людину від неживої матерії, а також від решти живого світу, в якому вона виникла. Ця традиція може визнати, як і у Канта, необхідність деяких непорушних правил суспільно-людської поведінки (моральний кодекс). Але ця традиція гарна до тих пір, поки їй не доводиться мати справу з оточуючим світом, який є, по визначенню, бездуховним. Коли ж вона стикається з ним, її моральні принципи руйнуються в силу того, що на перший план висуваються звичайні проблеми фізичного виживання.

Звідси висновок, що гуманізм "чистої духовності" повинен "знати своє місце", тобто він повинен враховувати, що людина не лише "людина думаюча", а породження Всесвіту, частиною якого вона є. І, звичайно, найбільш далекоглядним гуманістичним поглядом є переконання в тому, що людина відповідає не лише за свою долю, а й за долю Всесвіту.

Слід, сказати, що такі широкі основи науки, як філософські категорії і принципи, не є її єдиними основами. Оскільки наукова діяльність є людським засобом, на неї розповсюджуються і правила людського співжиття. Оскільки наука далеко не однорідна в предметі дослідження, то в ній відчуваються і дисциплінарні основи. Оскільки наука відкриває нове, в ній з'являються і нові основи, що йдуть від об'єктивної реальності.

Наприклад, в науці прийнято довіряти результатам, які вчений сам не отримав, а отримали інші вчені, навіть якщо вони притримувались інших політичних позицій чи інших релігійних поглядів, Це значить, що комунікація в науці основана на довір'ї. Але, звичайно, саме це довір'я основане на тому, що наука взаємодіє з об'єктивною реальністю. Тому принцип об'єктивності істини для науки не лише пізнавальний, але й є моральною основою, яка не залежить від політичних чи релігійних поглядів вченого, від його національності чи статі.

Далі. Дисциплінарні традиції проявляють себе в сукупності досить стійких, але специфічних понять і принципів, які не слід змішувати з філософськими категоріями і принципами, Наприклад, у фізиці такими стійкими, але специфічними поняттями є поняття частинки (корпускули) і хвилі (поля), але стійким принципом - закон збереження енергії. Разом з тим, що ці поняття і принципи не є філософськими, вони не можуть бути змістовно сформульовані без звернень до філософських категорій і основ.

Різноманітні схеми наукових революцій розглядають, поки що в загальних рисах, функціонування і зміну концептуальних структур, що претендують на роль основ науки, а деякі з них ставлять проблему генезису цих структур. Прихильники еволюціоністичної концепції схильні знаходити в моделях наукових революцій недоліки: критично висловлюються про "революційні ілюзії" чи відводять революційним змінам роль виключно різних подій в зміні способів інтелектуальної діяльності в процесі росту знання.

Можна виділити три основні причини такого відношення до наукових революцій. По-перше, розуміючи під революційними подіями корінні перевороти в стилі наукового мислення, в науковій картині світу для цих феноменів висували такі критерії, які задовольняють лише глобальні революції. Загальноприйнятим "зразком" глобальної наукової революції, на основі якого формулюються суттєві ознаки чи критерії змін цього типу, рахується "найбільший еволюційний переворот" в суспільствознавстві в 16-17 століттях.

Наприклад, А. Койре розглядав наукову революцію 16-17 ст. як "мутацію" людського інтелекту, критерієм якої була зміна "типів населення", "корінна реформа" нашого інтелекту. Він пов'язував цю революцію з глибокими змінами філософських основ суспільства. Суттєвою рисою тієї революції він вважав "руйнування" античного космосу, тобто, висловлюючись сучасною мовою, корінна перебудова наукової картини світу. Але на думку прихильників еволюціоністських моделей, в подальшому розвитку суспільствознавства подій такого масштабу більше не відбувалось.

По-друге, поняття наукової революції багато авторів пояснюють по аналогії соціальної революції: це перетворення, які руйнують старий стиль наукового мислення, наукову картину світу. Але тим самим недостатньо враховується специфіка наукової діяльності, головну роль в якій грають наукові традиції.

По-третє, визнання тих чи інших епізодів динаміки науки як революційних рідко супроводжувалось аналізом конкретних механізмів зміни "концептуальних популяцій". Автори еволюціоністських моделей динаміки науки, детально досліджуючи ці механізми, в переважній більшості не схильні бачити в них нічого революційного.

Ці заперечення серйозні. Вони не відкидають ідею існування феномена наукових революцій, але заставляють уточнювати зміст поняття інтелектуальної революції в науці, ввести поняття інтелектуальних наукових революцій іншого масштабу, переглянути проблему взаємозв'язку наукових революцій та наукових традицій. В революційні періоди розвитку науки зароджуються нові основи, які спочатку і не сприймаються в такій якості.

Наприклад, М. Планк висунув гіпотезу квантування фізичної дії (фізичної величини, рівний добутку імпульсу на довжину). Завдяки цій гіпотезі і народилася, власне, нова квантова теорія (квантова фізика). Але і сам Планк довгий час не сприймав свою гіпотезу всерйоз і неодноразово намагався позбавитись в теорії мікросвіту від квантування. Пізніше стало відомо, що планківське квантування об'єктивно є фундаментом фізики мікросвіту.

Вплив філософії на зародження і розвиток класичної фізики

Вище вже зверталась увага на те, що основи науки неоднорідні, ієрахаїчні і, що у всіх наук є деякі спільні (філософські) основи. Тепер розглянемо, що конкретно розуміють під основами науки ті спеціалісти, які займаються саме цими науками. Розглянемо на прикладі фізики.

Історія механіки починається з Галілео Галілея (1564-1642) - основоположника сучасної фізики. Ним були відкриті закони рівномірного та рівноприскореного рухів, а, головне, йому належать формулювання найважливіших принципів динаміки: закону інерції, принципу відносності і принципу незалежної дії. Ці вихідні положення механіки були наслідком нового типу мислення, а саме експериментально-теоретичного дослідження природи. Схоластиці і догматизму середньовічної науки Галілей протиставив досліди і математичне описання законів природи, логічно чітке формулювання основних понять. Задача дослідження полягала в тому, щоб придумати дослід, знайти в отриманих даних математичну закономірність і йти далі з допомогою індуктивного методу знаходження нових наслідків.

В протилежність Галілею його сучасник Рене Декарт (1596-1650) розробляв основи механіки виходячи із загальних натурфілософських положень. Він намагався отримати чіткі однозначні принципи, що мали б таку ступінь достовірності, як і очевидні дослідні дані. Достовірність як результат міркувань здорового глузду - ось вихідний пункт у Декарта.

Згідно Декарту всі явища природи повинні бути пояснені на основі однієї загальної і очевидної властивості природи. Такою властивістю в нього виступає простір, відстань і простір. Фізичні тіла - це простір, наділений формою. Зміна форми - є рух, що являє собою взаємодію чи дію сил. Декарт усвідомлював принципи відносності і будував механіку на основі 3-х законів, перші два з них визначали принципи інерції, а третій - збереження кількості руху. Цей закон витікав із загального натурфілософського положення про незмінність кількості руху у Всесвіті, який обумовлений божественним створенням світу.

Декарт вважав, що фізика повинна дати відповідь на питання: "Чому відбуваються ті чи інші природні явища?" В цьому відношенні вона раціональна наука, яка показує за явними силами більш загальні властивості матерії. звідси, по Декарту, необхідна орієнтація на розкриття незмінних характеристик, відношень і т. д. у змінному світі природних явищ.

Для Галілея фізика - це математичне описання сил, як реальних причин змін, які не можуть звести до загальних, універсальних властивостей матерії. Фізика повинна дати відповідь на запитання: "Як проходять ті чи інші явища природи?"

В цих двох діаметрально протилежних підходах до задач фізично-теоретичного дослідження природи не явним чином виразилось те, що фізика - наука не лише про закони природи, але й про відношення людини до природи. Таке розуміння суті фізичної науки було наслідком тієї ідейно-духовної атмосфери, в якій зароджувалась механіка. З однієї сторони, вплив грецької натурфілософії, особливо праць Арістотеля, що ставили загальні проблеми створення світу.

З другої сторони, зростаюча цікавість до прикладного характеру науки, пов'язаному з розвитком промислових ремесел, які визначили технічну революцію 16-17 століття. Ця складна і протирічна тенденція становлення класичної механіки знайшла своє завершення в роботах Ісаака Ньютона (1642-1727), після яких класична механіка була вже майже закінченою теорією.

В 1970 році почав видаватися міжнародний журнал "Foundatіon of physіcs". На його обкладинці зазначається, що журнал присвячений дослідженням "понятійного базису і фундаментальних теорій в сучасній фізиці, біофізиці та космології". Журнал служить для публікацій матеріалу, в якому аналізується "логічна, методологічна і загально філософська база фізичних теорій та процедур". На думку засновників журналу (американських фізиків Маргенау та Юрграу) саме "дефекти" в основах фізики є "загальними причинами", що гальмують розвиток наук. Тому головними завданнями досліджень в області основ фізики повинне бути пояснення головних ідей, викриття та усунення протиріч, встановлення плодотворних контактів між фізикою та суміжними з нею науками (космологією, біологією та хімією). До першочергових тем досліджень в області основ фізики були віднесені:

  • історична і логічна проблема доведення еквівалентності матричних і хвильових формулювань квантової механіки;
  • проблеми вимірів у фізиці мікросвіту і в теорії відносності;
  • роль варіаційних принципів;
  • суть принципу спостережності;
  • проблема простору і часу;
  • аксіоматизація фізики;
  • проблема створення єдиної фізичної теорії;
  • аналіз понять корпускули і хвилі;
  • визначення ролі топологічних методів в математиці та фізиці.

Наведені формулювання явно говорять про специфічний характер цих досліджень, але за ними ховаються досить широкі проблеми історії розвитку фізичних понять, значення експериментальної діяльності і математичних методів у фізиці, проблеми взаємозв’язку фізики із іншими суспільними науками і з філософією (коли мова йде про аналіз основних фізичних понять.

В своїй книзі "Філософія фізики" Маріо Бунге, сучасний канадський дослідник, справедливо стверджує, що кожний фізик, який намагається зрозуміти зміст своєї власної роботи, обов'язково стикається з філософією і не завжди це розуміє. Межування з філософією дозволяє висувати нові ідеї, співставляти іх з дійсністю усвідомити, що фізика є членом великої сім'ї людських знань.

Слід зауважити, що вирішення цих проблем в значній мірі залежить від філософських позицій дослідника і від підходу. Специфіка підходу Бунге в обмеженні напрямку своїх досліджень в області основ фізики пошуками мови, яка була б такою ж точною, як мова математики чи формальної логіки. В нього виходить, що філософський аналіз є щось подібне до математичного аналізу. Звичайно, математичну аксіоматику можна застосувати у філософському аналізі, хоча неможна стверджувати, що філософський аналіз цілком зводиться до аксіоматизації, яка передбачає лише формальні відносини між вихідними поняттями.

Бунге намагається вирішити поставлені ним проблеми фізики за допомогою свого формально - логічного і семантичного аналізу. Доводячи об'єктивність квантово-механічних понять, зокрема поняття хвильової функції, він звертається до рівняння Шредінгера і розглядає їх чисто формально. Формально це рівняння зв'язує просторову і часову змінні за допомогою оператора загальної енергії якої-небудь квантово-механічної системи. Всі символи, що входять до рівняння, означають якісь фізичні властивості. Серед них нема жодного, який би визначав властивості суб'єкту "спостерігача" Всі вони відносяться до об'єкта, так званого "квантону". Тому, напрошується висновок, суб'єктивістська інтерпретація квантової механіки, зокрема рівняння Шрндінгера, неможлива.

Але питання про інтерпретацію квантової механіки не вирішується так просто. Наприклад, аналізуючи рівняння доводиться виясняти, до чого відносяться просторова і часова координати. Справді, до "квантона", тобто квантового об'єкта чи до проекцій його властивостей на просторово-часову площину суб'єкта, в якій розміщені прилади експериментатора? А це значить, що інтегруючи квантову механіку, ми не можемо ухилитись від розгляду суб'єктно-об'єктного відношення. Бунге ж, обмежуючись формальним підходом, вважає, що математичні схеми фізики отримають повну і достатню інтерпретацію вже в рамках одного синтаксичного та семантичного аналізів. Він навіть заявляє, що квантова механіка не має ніякого емпіричного змісту.

Очевидно, що така позиція ігнорує роль практики, як джерела теоретичного знання і, тим більше, як складової частини самого об'єкту пізнання.

Філософські засади квантової фізики

Насамперед слід звернути увагу на те, що центральним питанням квантової фізики, точніше питанням її філософської інтерпретації, є питання про природу і специфіку тієї реальності, яку вона досліджує. Відповідаючи на це питання можна, звичайно, просто постулювати об'єктивний статус квантово фізичного знання. Але це було б відхиленням від вирішення проблеми. Відповідь про природну специфіку квантово фізичного знання не є тривіальною, хоча б тому, що на це питання дається дуже багато різних відповідей.

Відкриття Гейзенберга (1927) показало, що багато питань, які ставились в новій теорії, зразу після її зародження не мали змісту: до квантової механіки не можна застосовувати деякі старі поняття і ставлення. Одночасно визначилося і джерело ймовірностей, що фігурують в квантових теоріях. Гейзенберг встановив, що неможливо одночасно визначити майбутню поведінку мікрочастинки. Це відкриття означало, не лише методологічне обґрунтування квантової механіки, не лише показало необхідність перегляду всієї попередньої методології, але й висунуло ряд фундаментальних гносеологічних і світоглядних проблем, що стосуються природи і можливостей людського пізнання, а також вказало на специфіку закономірностей мікросвіту.

На відміну від класичної фізики квантова фізика досліджує такі фрагменти реальності, які недоступні безпосередньому сприйманню, і відображення яких в теоретичній формі усереднено класичними представленнями і методами. Це реальне усереднення приводить до думки, що ряд об'єктів квантово-фізичного дослідження проявляє залежність від умов і засобів пізнання, відносність до "системи відліку" практичної і теоретичної діяльності, зовнішньої по відношенню до об’єкту дослідження. В зв’язку з цим народжуються нові для методології фізики питання про природу фізичної реальності і про те, яку роль грають при отриманні знань про фізичний об'єкт: по-перше, сам цей об'єкт, по-друге, теоретична і практична діяльність суб'єкта (теоретика, експериментатора, фізика, математика, філософа).

Як співвідносяться реальність квантової фізики і об'єктивна реальність, яке співвідношення між аподентичністю (достовірністю, логічною необхідністю) та гіпотетичністю (можливим характером, суб'єктивністю) квантово фізичного знання, чи присутні в ньому елементи фантазії, і як вони співвідносяться з об'єктивним відображенням матеріальної реальності, як співвідносяться конкретно сутність і явище, теорія і досвід в структурі квантово фізичного знання, чи впливають діяльність людини і розумові пізнання на результат пізнання, яке значення класичних фізичних представлень для формування концепцій про " квантони" - все це питання що мають безпосереднє відношення до дослідження такого поняття як реальність.

Наступним важливим питанням основ квантової фізики є питання про спосіб існування квантово-фізичної реальності і шляхи пояснення цього існування. Відомо, наприклад, що класичні фізичні теорії, фундамент механістичного світогляду, приймають керуючою формою детермінізму жорстку, однозначну (лапласівську) причинно-наслідкову форму зв'язку. Така форма детермінізму наділяється онтологічним (буттєвим) статусом, а її теоретичні реконструкції служать головними способами причинного пояснення, визначають основні теоретично-фізичні форми законів об'єктивної реальності.

І хоча вже класична статистична фізика поставила під сумнів універсальність лапласівської форми причинного пояснення, як онтологічну привилегійованість категорії необхідності у порівнянні з категорією випадковості, у фізиці лише квантові теорії вимагали перегляду онтологічних представлень про спосіб існування фізично реальних об'єктів і, відповідно, про спосіб їх причинного пояснення. З досягненнями квантової фізики пов'язане збагачення змісту категорії причинності з урахуванням представлень про об’єктивні можливості (ймовірності), теоретичне та практичне обґрунтування діалектичних співвідношень дійсності і можливості, необхідності і випадковості, визначеності і невизначеності.

Такі обґрунтування та збагачення значно вдосконалюють фізичну картину світу.

Дійсно, діалектичний матеріалізм стверджує, що матерія не просто рухається, але й знаходиться в безперервному русі (розвитку) і самовідновленні. Але, якщо закони, по яких здійснюється рух матерії, носять жорстко-детерміністичний характер, якщо в світі панує лише одна необхідність, то тоді для розвитку і відновлення, в принципі, не залишається місця. На щастя, ми знаємо, що це не так. Тому важливо, що в теоретично-фізичній схемі на законних правах вводять, крім поняття необхідності, також поняття випадковості та можливості. Такі схеми відображають світ повніше, в них закладені основи для відображення процесів розвитку і самовідновлення матерії. І тоді, з точки зору конкретного обґрунтування філософського принципу розвитку матерії, можна ставити в заслугу квантовій фізиці те, що вона ввела в науку поняття випадковості, можливості, невизначеності в їх зв'язку поняттями необхідності, дійсності, визначеності.

Ще однією важливою темою філософського аналізу фізики, особливо для квантової фізики, являється тема логіки. Слід зауважити, що ця тема не була злободенною ні в класичній фізиці 17-19 століть, ні в сучасній теорії відносності. Хоча логіка і являється основою будь-якого міркування, використовування її у фізиці досить довгий час не усвідомлювалось з практичної сторони, а рефлексія над її законами і основами звичайно відносилась до області власне логічних досліджень по основам математики.

Яке ж відношення може мати логіка до фізики, якщо перша займається формами мислення, а друга - конкретними, змістовними речами, що існують незалежно від мислення? Питання, поставлене таким чином повинне викликати підозру з точки зору діалектики, а саме діалектики формального і змістовного (форма і зміст співвідносні!) І ця підозра тільки підсилилась, коли вчені звернулись до аналізу логіки квантово фізичних висловлювань.

Математичний аналіз цієї логіки показав, що в сфері квантово фізичних висловлювань і міркувань важливо задовольнити ряд звичайних, класичних, логічних законів - таких, наприклад, як закони асоціативності і дистрибутивності. У зв'язку з цим виникли сумніви у вичерпності арістотелевої (тобто класичної) логіки як логічного засобу відображення специфіки квантово фізичної реальності.

Для основ квантової фізики має важливе значення аналіз співвідношення класичних і квантових фізичних представлень. Як оцінити значення класичної фізики для квантової фізики? Чи можна першу розглядати в якості основи другої? Як було сказано вище, не лише можна, але й потрібно, бо будь-яке нове знання виникає не на пустому місці - для розвитку знання характерний принцип спадковості. Звичайно, новий, особливо революційний етап в розвитку знань пов'язаний із запереченням старого. Однак діалектичне заперечення означає не формально-логічну несумісність (чи "так", чи "ні"), але й змістовний перегляд сталих уявлень, в ході якого ці представлення зберігаються, як говорив Гегель у "знятому" вигляді, тобто враховуються в їх практично обґрунтованому змісті. Виходить, що класична фізика служить не лише передумовою появи і розвитку фізики квантової, але й придатною "системою відліку" на фоні якої ми оцінюємо значення нових досягнень фізики, їх реальний вклад в наукову картину світу і в наукову методологію. Тут можна навести такий приклад.

Не виникає ніяких сумнівів у тому, що математичне відкриття неевклідових геометрій, а потім їх фізичне обґрунтування у теорії відносності було значним революційним кроком у розвитку наукової думки. Завдяки йому ми зрозуміли, що структура Всесвіту значно багатша структури нашого невеликого земного світу. Проте, живемо ми то на Землі, простір і час якої мають евклідову структуру. А нова теорія (теорія відносності) не перечить цьому і, крім того, її неевклідові конструкції можуть бути інтерпретовані в рамках моделі земної геометрії.

На кінець коротко вкажемо ті засоби діалектики, які використовують при аналізі основ квантової фізики, тобто її концепцій реальності, причинності, руху, простору і часу, логіки, а також класичних фізичних представлень (як однієї з основ квантової фізики). Цими засобами є, насамперед, діалектичне співвідношення між об'єктом і суб'єктом пізнання, теорією і дослідом, сутністю і явищем, змістом і формою, дійсністю і можливістю, необхідністю і випадковістю. Всі вони в сукупності дозволяють дати філософську оцінку розвитку квантово фізичного знання в загальному контексті розвитку фізики, намалювати, так сказати, "філософський портрет" цього знання.

Висновки. Людина і Всесвіт завжди були предметами, про які розмірковували філософи, але ці ж предмети вивчаються багатьма спеціальними науками, до яких відноситься і фізика. Філософія і фізика єдині також в тому, що вони є сферами діяльності однієї й тієї ж людини - людини як думаючої істоти.

В людському пізнанні світу беруть участь не тільки спеціально-наукові поняття фізики і математики, а й різні види матеріальної практики, представлення здорового глузду, філософськи - світоглядні твердження.

Тільки вся сукупність наук про людину і Всесвіт дозволяє зрозуміти феномен людини в усій його повноті. Тобто, говорячи про людину і про можливість існування “єдиної науки” про неї, ми не повинні забувати, що людина є частинкою Всесвіту, продуктом його розвитку.


05.12.2010

Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції.

Щоб отримувати всі публікації
від сайту «Osvita.ua»
у Facebook — натисніть «Подобається»

Osvita.ua

Дякую,
не показуйте мені це!