Предмет и особенности философии физики.

Принцип относительности как основание фундаментальной физики

Квантовая механика в эволюционной схеме принципа относительности

Статус мысленного эксперимента в современной физике 1. Определение. Методологический и содержательный анализ некоторых знаменитых мысленных экспериментов в физике.

Актуальность изучения природы и роли МЭ в современной науке определяется в первую очередь тем, что современное физическое познание подошло к «слишком» «глубоким» уровням реальности. Слишком глубоким для непосредственного приборного экспериментирования. В силу все большей трудности осуществления непосредственного экспериментирования в тех областях реальности, с которыми работает современная физика (в частности, на масштабах планковских величин, на космологических мегамасштабах), все большее значение будет приобретать опосредованность исследования физической реальности. Причем скорость нарастания такой опосредованности, судя по всему, в связи с ускоряющейся эволюцией современного человечества будет столь стремительной, что, несомненно, приведет к серьезным противоречиям и к новым «кризисам» физики. В виду этого можно предположить, что в дальнейшем, при исследовании этих уровней, все большую роль должен будет играть мысленный эксперимент. Становится необходимым все более активное применение МЭ и развитие его технологий. Так что же такое мысленный эксперимент и каков его статус в современной физике?

«Мысленный эксперимент — особая теоретическая процедура, заключающаяся в получении нового или проверке имеющегося знания путем конструирования идеализированных объектов и манипулирования ими в искусственно, условно задаваемых ситуациях. М. Э. может выступать как самодостаточный (который в принципе не может быть реализован натурно, а часто и модельно) или рассматриваться как " проигрывание" будущего реального эксперимента».

«Мысленный эксперимент - особая теоретическая процедура, заключающаяся в получении нового или проверке имеющегося знания, экспликации законов и положений теории путем конструирования и/или использования уже существующих идеализированных и/или образов реальных объектов, процессов и ситуаций и (теоретического) манипулирования ими (точка) в искусственно, условно задаваемых ситуациях».

В современной науке МЭ тесно связан с методом математической гипотезы и в целом с интерпретацией математических формализмов. «Особым видом М. Э. являются сценарные разработки возможного развития хода событий. По своей логической структуре М. Э. строится по принципам гипотетико-дедуктивного рассуждения, состоящего из двух относительно самостоятельных фаз: 1) квазиэмпирической (задание наглядных образов - идеализированных объектов); 2) логико-схематической (поиск способа перевода образов на язык теории, объективации М. Э. в концептуальных положениях). Различают три типа М. Э.:

1) конструирующие М. Э., связанные с " пространированием" понятийных фундаментальных схем теории;

2) аналитические М. Э., ориентированные на построение либо примера, подтверждающего истинность теории, либо контрпримера (как правило, в форме парадокса);

3) синтетические М. Э., выступающие средством конструирования научной гипотезы»

МЭ тесно связан с операцией идеализации, элементом которой является абстрагирование и которая допускает чувственную наглядность. МЭ также называют умственным (как его называл Э.Мах), субъективным, воображаемым, идеализированным. Он предполагает выполнение операций не с материальными объектами как в реальном приборном эксперименте, а с идеализированными объектами (замещающими в абстракции объекты реальные, и само оперирование производится в сознании исследователя, т. е. чисто умозрительно), которые заключаются в мысленном подборе тех или иных положений, ситуаций, позволяющих обнаружить какие-то важные особенности исследуемых объектов или процессов, в которых они участвуют.

К настоящему времени существует достаточно много МЭ, которые стали широко известными и вошли в историю физики. Среди них:

Галилеевский МЭ об одновременном падении тел,

МЭ Галилея в трюме корабля

Вращающееся ведро с водой (Ньютон),

Бег за световой волной (Эйнштейн, СТО),

Эйнштейновский поезд (СТО),

Лифт Эйнштейна (ОТО),

ЭПР-эксперимент (КМ),

Кот Шредингера (КМ),

Друг Вигнера (КМ),

Альтернативные истории развития КМ

Эйнштейн твердо придерживался реалистической точки зрения, согласно которой физические микрообъекты имеют непрерывное объективное, независимое от наблюдателя существование. Двумя другими определяющими для него обязательства были причинность, строго выражаемая последовательностью «событие-за-событием», что было, по существу, эквивалентно детерминизму, и локальности. Это были три обязательные свойства, которыми, как он полагал, должен обладать любой кандидат на фундаментальную физическую теорию.

альтернативность истории научных открытий, причем в плане именно обоснованных реалистических возможностей, имеет методологическую, конкретно-научную и др. ценность. Метод альтернативных историй физики остро ставит вопросы однозначности или объяснительной и описательной равнозначности теорий и процессов движения физической мысли, проблему конвенциальности выбора теорий, тенденций современной физики в плане создания фундаментальных теорий и ряд других.

Интерпретации КМ

интерпретации двух уровней: инструменталистские интерпретации и интерпретации ради понимания. Первые интерпретации – это интерпретации математической схемы физической теории на множестве наблюдаемых фактов, т.е. результатов измерения. Инструменталистские интерпретации квантовой механики состоят из двух правил – алгоритма «квантизации», устанавливающего, каким образом вычисляются результаты измерения физической величины Q, и статистического алгоритма, устанавливающего, как вычислить вероятности этих результатов и их математическое ожидание (среднее).

Если инструменталистские интерпретации не идут дальше «бруто-фактов», то интерпретации ради понимания обозначают физические идеи, скрывающиеся за математическими формулами, показывают, как выглядит природа с точки зрения квантовой механики. Инструменталистские интерпретации могут быть названы интерпретациями «для пользователей»: их достаточно для решения стандартных задач. Когда же решаются нестандартные задачи, важно знать, в чем специфика квантово-механического взгляда на мир, какие модели допустимы в этой теории, каковы ее идеальные объекты, словом, требуется интерпретация ради понимания.

Различая инструменталистские интерпретации и интерпретации ради понимания, мы имеем в виду два уровня физического опыта – уровень наблюдаемых фактов (результатов измерений и реальных экспериментов) и уровень мысленных экспериментов, которые хотя и не выдают численные значения физических величин, но позволяют понять, что происходит на «самом деле».

Проблема классификации интерпретаций квантовой механики встает прежде всего в отношении интерпретаций ради понимания, которые весьма разнообразны и представляют широкий спектр метафизических позиций. Вопрос об инструменталистской интерпретации квантовой механики не столь дискуссионен. Тем не менее было выдвинуто несколько таких интерпретаций, не слишком, впрочем, отличающихся друг от друга. Расхождения в отношении инструменталистской интерпретации носят, так сказать, вторичный характер. Они отражают различия в позициях, формулируемых на уровне интерпретаций ради понимания.

1. «СТАТИСТИЧЕСКИЕ» (АНСАМБЛЕВЫЕ) И

«НЕСТАТИСТИЧЕСКИЕ»ИНТЕРПРЕТАЦИИ

Одна из основных классификаций делит интерпретации квантовой механики на два обширных класса: интерпретации, представляющие квантовую механику как в своей основе теорию одной индивидуальной физической системы (скажем, электрона), и интерпретации, при которых эта теория предстает как теория коллектива, ансамбля «приготовленных в некотором состоянии» физических систем (скажем, с помощью диафрагмы придается определенное направление электронам, испускаемым раскаленной нитью). Вторые интерпретации обычно называют «статистическими», или ансамблевыми (поскольку квантовая механика сама по себе статистическая теория, то используется также термин «чисто-статистические интерпретации»), первые, по контрасту, – «нестатистическими» (неансамблевыми).

2. ДОПОЛНИТЕЛЬНОСТЬ, ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ

И «СКРЫТЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ»

Разобранная в предыдущем параграфе классификация учитывает далеко не все интерпретации квантовой механики. Так, например, она не учитывает пропенситивную интерпретацию (от английского слова – propensity – предрасположенность, тенденция), развитую в 50-е годы К.Поппером (проводившем ранее тот статистический (ансамблевый) подход, о котором речь шла в предыдущем параграфе). Кроме того, в рамках вышеизложенной классификации остаются вопросы по поводу копенгагенской интерпретации и интерпретаций со «скрытыми переменными». Мы сказали, что при копенгагенской интерпретации квантово-механическое описание при помощи волновой функции считается в максимально возможной степени полным, а при интерпретациях со «скрытыми переменными» предполагается, что его можно пополнить. Однако что стоит здесь за словом «полнота»?

Чтобы ответить на этот вопрос, поставим другой, а именно: «Пусть система X не находится в собственном состоянии оператора Q, представляющего физическую величину Q. Что можно сказать о значении Q для данной системы? »[15].

В зависимости от ответа на этот вопрос мы получаем одну из трех интерпретаций квантовой механики – копенгагенскую, пропенситивную и интерпретацию со «скрытыми переменными». Копенгагенская интерпретация предполагает следующий ответ: «Ничего нельзя сказать о значении этой физической величины». Иными словами, сам вопрос признается неосмысленным. Только тогда, когда система находится в собственном состоянии оператора, представляющего некоторую физическую величину, мы можем утверждать, что рассматриваемая система обладает определенным значением данной величины. Это значение и будет собственным значением соответствующего оператора.

На языке физики сказанное означает, что определимость значения физической величины связана с ее измеримостью. Только в том случае, когда система находится в собственном состоянии какого-либо оператора, мы можем утверждать, что при измерении соответствующей физической величины будет с неизбежностью получено определенное значение этой величины – собственное значение соответствующего оператора.

Интерпретации со «скрытыми переменными» утверждают, что физическая величина и в этом случае имеет вполне определенное значение, но это значение остается нам неизвестным. Тем самым эти интерпретации предполагают пополнение концептуального аппарата квантовой механики: при стандартном изложении в аппарате квантовой механики нет концептуальных средств, способных выразить «определенные значения» физической величины у системы, не находящейся в собственном состоянии соответствующего оператора. При копенгагенской же интерпретации концептуальный аппарат стандартной квантовой механики предполагается полным.

Понятие «скрытой переменной» генетически восходит к известной теореме И. фон Неймана, устанавливающей полноту квантовой механики (см. выше). Однако эта теорема, в которой полнота теории связывается с невозможностью чистых бездисперсных состояний, «не ловит» большинство реально действующих концепций «скрытых переменных». Более жестким регулятивом, отсеивающим интерпретации со «скрытыми переменными», служит неравенство Дж.Белла (1964 г.). Это неравенство выведено при минимальных требованиях к «скрытым переменным», которые, однако, укладываются в рамки приведенного выше определения. Дж. Белл предположил, что все физические величины во всех состояниях физических систем имеют вполне определенные значения. Кроме того, он предположил, что эти значения локальны. Это означает, что они не могут измениться под влиянием удаленных экспериментов. Белл показал, что выведенное при указанных предпосылках неравенство нарушается квантовой механикой. Последующие исследования показали, что неравенство Белла скорее всего нарушается также и экспериментом.

Третий ответ на поставленный выше классифицирующий вопрос следующий: система, не находящаяся в собственном состоянии оператора, представляющего физическую величину, обладает нечетким, расплывчатым значением этой величины. Мы можем лишь утверждать предрасположенность (propensity) системы иметь то или иное количественное значение физической величины. Численной мерой этой предрасположенности служит вероятность, входящая в «статистический алгоритм».

Как отмечалось выше, пропенситивная интерпретация была выработана в 50-е годы К.Поппером, который ранее придерживался статистического (ансамблевого) подхода[18]. Поппер сам отмечает, что он следовал В.Гейзенбергу, интерпретировавшему в некоторых своих поздних работах волновую функцию как потенциальную возможность в стиле аристотелевской философии. Ему следовало бы упомянуть также В.А.Фока, который в своих послевоенных статьях рассматривал «совокупность потенциальных возможностей», вытекающих из «приготовительного опыта», как характеристику квантово-механического состояния, в которое этот опыт приводит физическую систему[19].

3. ДУАЛИСТИЧЕСКИЕ И МОНИСТИЧЕСКИЕ

(«АНТИКОЛЛАПСОВСКИЕ») ИНТЕРПРЕТАЦИИ

Классификационным принципом интерпретаций квантовой механики может служить отношение к «редукции волнового пакета», одной из самых острых интерпретационных проблем этой теории.

Идея редукции волнового пакета была высказана В.Гейзенбергом в 1927 г. при обсуждении измерения координаты электрона[20]. Эта идея была затем развита им же, а также П.А.М.Дираком и И. фон Нейманом в понятие некаузального изменения состояния системы при осуществлении измерения. В простейшем случае «идеального измерения», когда измерительный прибор действует как «идеальный фильтр», редукцией волнового пакета оказывается переход суперпозиции Ψ =∑ сnφ n, где φ n – собственные состояния измеряемой величины, в одно из этих собственных состояний φ n. Гейзенберг, Дирак и фон Нейман таким образом выделяют, наряду со стандартным каузальным изменением состояния системы в соответствии с уравнением Шредингера, «некаузальный прыжок» этого состояния, приходящийся на акт измерения.

Хотя в связи с понятием редукции волнового пакета среди сторонников копенгагенской интерпретации возникли разногласия, нельзя не признать, что это понятие достаточно органично вписывается в аппарат этой интерпретации (кстати, о непринципиальном характере этих разногласий писал И.С.Алексеев[21]). Точнее, оно почти принудительно возникает, если копенгагенская точка зрения соединяется с точкой зрения на прибор как на квантово-механическую систему. Вспомним еще раз, что в рамках копенгагенской интерпретации физическая величина имеет определенное значение в том и только в том случае, когда система находится в собственном состоянии соответствующего оператора. Если мы в качестве физической величины рассматриваем «показание прибора», то, оставаясь на копенгагенских позициях, мы вынуждены связывать определенность этих показаний с переходом прибора в одно из собственных состояний оператора, представляющего эту «величину». Приведем основные формулы. Пусть физическая система I, у которой мы измеряем некоторую величину Q, первоначально находилась в состоянии |I, ψ 〉, представимом в виде суперпозиции собственных состояний соответствующего оператора, т.е. в виде ∑ cn|I, qn〉. Пусть прибор II первоначально находился в состоянии |II, 0〉. В соответствии с законами квантовой механики измерение описывает следующая формула:

U|I, ψ 〉 |II, 0〉 = ∑ сn|I, qn〉 |ll, α n〉, (1)

где U – оператор взаимодействия микросистемы с измерительным прибором, α n – показания прибора (непосредственные результаты измерения). Формула (1), однако, не описывает всего процесса измерения. Всякий раз с прибора снимают какое-либо одно показание α nи по нему определяют значение измеряемой физической величины qn. Чтобы осмыслить эту последнюю стадию, Гейзенберг, Дирак, фон Нейман, В.Паули и др. используют понятие редукции волнового пакета. Они постулируют переход суперпозиции, стоящей в правой части равенства (1) в один из ее членов, содержащий то значение α n, которое действительно наблюдалось. Иными словами, они постулируют следующее:

∑ сn|I, qn〉 |ll, α n〉 ⇒ |I, qn〉 |ll, α n〉, (2)

В отличие от формулы (1) формула (2) выражает некаузальный скачок, про который мы можем лишь сказать, что его вероятность равна |сn|2.

«Редукция волнового пакета» сразу же встретила оппозицию. Именно против этого понятия выступил А.Эйнштейн на 5-ой Сольвеевской конференции, предложив статистическую интерпретацию волновой функции (см. первый параграф). «Скачком теории» иронически называл «редукцию» Э.Шредингер. Он также предложил интерпретацию, исключающую понятие редукции из концептуального аппарата квантовой механики[22]. На волне этой критики возникли и другие «антиколлапсовские» интерпретации. Вместе с тем возникли интерпретации, сохраняющие введенный Гейзенбергом, Дираком и фон Нейманом дуализм, но придающие ему «рациональные» формы.

Остановимся в первую очередь на этих последних. В соединении с копенгагенской интерпретацией «редукция волнового пакета» окрашивается в тона крайнего субъективизма. Эта «редукция» происходит при единичном акте наблюдения: квантово-механическое состояние физической системы изменяет фиксация исследователем показаний прибора.

Хотя статистическая (ансамблевая) интерпретация в ее минималистской версии не позволяет как-то обойти понятие редукции волнового пакета, она делает это понятие менее субъективным, менее мистическим. Поскольку в рамках этой интерпретации физически осмысленным является лишь ансамбль микросистем и, стало быть, ансамбль измерений, то «редукция» оборачивается селекцией (отбором) подансамблей, целенаправленно осуществляемой исследователем (исследователями).

Возьмем случай идеального измерения (см. начало настоящего параграфа). Пусть зафиксировано N1 показаний, лежащих в окрестности q1 (собственное значение, соответствующее собственному состоянию φ 1), N2 показаний, лежащих в окрестности q2 (собственное значение, соответствующее собственному состоянию φ 2) и т.д.[23]. Тем самым уже осуществлена «редукция волнового пакета»: ансамбль результатов измерения и соответственно физических систем разбит на подансамбли. Вместо суперпозиции собственных состояний мы имеем смесь этих состояний (если заданы вероятности каждого из чистых (в частности, собственных) состояний, то такой ансамбль называется смешанным или просто смесью).

При пропенситивной интерпретации, развитой в послевоенные годы Поппером (см. предыдущий параграф), «редукция» предстает как переход потенциальной возможности в действительность, которая в свою очередь определяет новые возможности. Вспомним, что состояние микросистемы интерпретируется Поппером как предрасположенность этой системы вести себя в тех или иных обстоятельствах тем или иным образом, иными словами, состояние системы определяется не только этой системой, но и тем экспериментальным процессом, который «приготовил» эту систему. Производя измерение, мы изменяем экспериментальную ситуацию, т.е. заново «готовим» эту систему для будущих опытов.

Теория детерминированная и явно нелокальная: скорость любой частицы зависит от значения управляющего уравнения, которая зависит от конфигурации системы, заданной её волновой функцией; последняя зависит от граничных условий системы, которой в принципе может быть вся Вселенная.

Из теории проистекает формализм для измерений, аналогичного термодинамике для классической механики, который дает стандартный квантовый формализм, обычно ассоциирующийся с Копенгагенской интерпретацией. Явная нелокальность теории устраняет «проблему измерения», которая обычно относится к теме интерпретации квантовой механики в копенгагенской интерпретации. Правило Борна в теории де Бройля — Бома не является основным законом. Правильнее будет сказать, что в этой теории связь между плотностью вероятности и волновой функцией имеет статус гипотезы, называемой гипотезой квантового равновесия, которая дополняет основные законы, управляющие волновой функцией.

Теория де Бройля — Бома базируется на следующих постулатах:

Есть конфигурация q Вселенной, описанная координатами q^k, которая представляет собой элемент конфигурационного пространства Q. Конфигурационные пространства различаются для разных версий теории волны-пилота. Например, это может быть пространство координат \mathbf{Q}_k для N частиц, или, в случае теории поля, пространство полевых конфигураций \phi(x). Конфигурация эволюционирует (для спина 0) в соответствии с управляющим уравнением

Где j — это ток вероятности или поток вероятности и P — оператор импульса. Здесь, Ψ (q, t) это стандартная комплекснозначная волновая функция, известная из квантовой теории, которая эволюционирует согласно уравнению Шредингера

В теории де Бройля — Бома, волновая функция определяется для обеих щелей, но каждая частица имеет четко определенную траекторию, которая проходит точно через одну щель. Итоговое положение частицы на детекторном экране и щель, через которую она проходит, определяется начальным положением частицы. Такое исходное положение непознаваемо или неуправляемо со стороны экспериментатора, так что есть видимость случайности в закономерности детектирования. В работе Бома от 1952 года он использовал волновую функцию чтобы построить квантовый потенциал, который, будучи подставленным в уравнения Ньютона, даёт траектории частиц, проходящие сквозь две щели. В итоге волновая функция интерферирует сама с собой и направляет частицы через квантовый потенциал таким образом, что частицы избегают областей, в которых интерференция деструктивна, и притягиваются в регионы, в которых интерференция конструктивна, в результате чего появляется интерференционная картина на экране детектора.

Волна-пилот

В теоретической физике, теория волны-пилота является первым известным примером теории со скрытыми переменными. Она была представлена Луи де Бройлем в 1927 году. Её более современная версия в интерпретации Бома является попыткой интерпретации квантовой механики как детерминированной теории, в которой такие понятия, как мгновенный коллапс волновой функции и парадокс кота Шредингера находят своё объяснение.

Теория волны-пилота является теорией со скрытыми параметрами. Следовательно теория основывается на следующих понятиях:

-реализма (что означает, что её понятия существуют независимо от наблюдателя);

-детерминизма.

Положение и импульс каждой частицы считаются скрытыми переменными; они определены в любое время, но не известны наблюдателю; начальные условия для частицы также не известны точно, так что с точки зрения наблюдателя, есть неопределенность в состоянии частицы, которая соответствует принципу неопределенности Гейзенберга.

Набору частиц соответствует волна, которая эволюционирует подчиняясь уравнению Шрёдингера. Каждая из частиц следует по детерминированной траектории, которая ориентируется на волновую функцию, полностью, плотность частиц соответствует величине волновой функции. Волновая функция не зависит от частиц и может существовать также в виде пустой волновой функции.

Онтология

Онтология теории де Бройля — Бома состоит из конфигурации q(t)in Q Вселенной и волны-пилота Ψ (q, t)in C. Конфигурационное пространство Q можно выбрать по-разному, как в классической механике и стандартной квантовой механике.

Таким образом, онтология теории волны-пилота содержит в качестве траектории q(t)in Q, которые мы знаем из классической механики, как волновую функцию Ψ (q, t)in C из квантовой теории. Итак, в каждый момент времени существует не только волновая функция, но и четко определенная конфигурация всей Вселенной (то есть система, которая определяется из граничных условий, используемых при решении уравнения Шредингера). Соответствие нашему опыту сделано по идентификации конфигурации нашего мозга с некоторой частью конфигурации всей Вселенной q(t)in Q, как в классической механике.

В то время как онтология классической механики является частью онтологии теории де Бройля — Бома, динамики очень разные. В классической механике ускорение частицы вызывается непосредственно силами, которые существуют в физическом трехмерном пространстве. В теории де Бройля — Бома, скорости частиц даются волновой функцией, которая существует в 3N-мерном конфигурационном пространстве, где N соответствует количеству частиц в системе. Бом предположил, что каждая частица имеет «сложную и тонкую внутреннюю структуру», которая обеспечивает способность реагировать на информацию, которую предоставляет волновая функция через квантовый потенциал. Также, в отличие от классической механики, физические свойства (например, масса, заряд) распространены в соответствии с волновой функцией в теории де Бройля — Бома, а не локализованы в положении частицы.

Волновая функция, а не частицы, определяет динамическую эволюцию системы: частицы не воздействуют на волновую функцию. По формулировке Бома и Хили «уравнение Шредингера для квантового поля не имеет ни источников, ни какого-либо другого способа, которым состояние частиц может прямо повлиять на поле [...] Квантовая теория допускает полную независимость квантового поля от частиц» П. Холланд считает отсутствие взаимодействия частиц и волновой функции «одним из многих неклассических свойств, показанных этой теорией». Следует отметить, что Холланд позже назвал отсутствие ответной реакции очевидным из-за неполноты описания теории.

Ниже мы дадим основы теории для одной частицы, движущейся в R³ и потом распространим её на случай N частиц, движущихся в 3-х измерениях. В первом случае, конфигурационное и реальное пространства совпадают, а во втором, реальное пространство по-прежнему R³, но конфигурационное пространство становится R³^N В то время как положения частиц находятся в реальном пространстве, поля скорости и волновая функция определены на конфигурационном пространстве, что показывает, как частицы запутываются друг с другом в рамках этой теории.

Предмет и особенности философии физики.

Философия физики (ФФ) представляет собой своеобразный качественный синтез философии и физики (философской рефлексии и физического познания). Для выяснения содержания такой синтетической структуры необходимо попытаться дать определение ее составляющих и хорошо чувствовать их специфику. Специфика философии, в частности, состоит в том, чтобы пытаться мыслить на уровне всеобщих категорий. Например, попробовать размышлять о категориях «мир», «движение», «время» и т.д. как о всеобщих понятиях. С точки зрения онтологического и гносеологического аспектов для определения ФФ, по-видимому, наиболее подходит определение философии как учения о наиболее общих и глубоких законах и формах бытия и познания.

Дать определение физике также не просто. Например, ее можно определить как науку о природе, поскольку физика в самом широком плане собственно и исследует природу («фюзис» – природа). Вместе с тем очевидны недостатки такой дефиниции: существует много других наук, изучающих природу (Упражнение. Уметь перечислить), каждая в своем аспекте. Вместе с тем, существует естествознание как объединяющая дисциплина, исследующая природу. Причем естествознание является с одной стороны буквально знанием о природе, а с другой стороны – системой наук о природе. Но если это так, то понимание физики как науки о всей природе или системы теорий природы также неудовлетворительно и нуждается в уточнении. Правда, если встать на точку зрения жесткого редукционизма и считать, что все сводится к физическим процессам, то физику можно было бы рассматривать в качестве единой и всеобщей теории природы. Однако и эта точка зрения неубедительна, поскольку на каждом новом уровне реальности возникают принципиально новые качества бытия, например, температура, давление вплоть до живой материи и сознания, которые довольно трудно в полном объеме свести к перемещениям и взаимодействиям атомов или элементарных частиц. Кроме того, очевидно, что нельзя утверждать и то, что современная физика изучает природу в целом, поскольку в этом случае она должна претендовать на всеобщность утверждений в отношении природы, а всеобщность – удел философии.

Физика остается ядром всего естествознания. На ее базе построены три физические картины мира (механистическая, электромагнитная и квантово-полевая),

Герменевтика – важный для физического познания раздел, поскольку самым непосредственным образом связан с проблемой интерпретации.

ФФ можно определить как учение (науку) о наиболее общих формах и законах существования и развития природы и физического познания, а также о его основаниях (онтологических, гносеологических, логических, социокультурных, этических и др.).

ОТО и квантовая механика не могут друг без друга на планковском масштабе, а физика и философия – на уровне фундаментального познания.

ФФ интересуют в первую очередь основания физики. И прежде всего – фундаментальной физики. Под основаниями физики можно понимать совокупность ее фундаментальных понятий, идей, принципов и законов физического познания, уравнений и теорий, составляющих его каркас и придающих ему целостность. В то же время сохраняют актуальность и силу все те вопросы и результаты, которые рассматривала ФН как более общая дисциплина.

философские проблемы науки обычно находились на самом переднем крае науки, отличались неоднозначностью их решений, были объектом различных подходов в дискуссиях. Иногда они совпадали с общетеоретическими проблемами какой-либо фундаментальной науки, но это не обязательно, ибо в науках было и есть много таких общетеоретических проблем, которые не являются философскими. Совпадение общетеоретических проблем с философскими имеет место тогда, когда решение данной проблемы важно не только для одной конкретной науки, но и для других наук, вносит вклад в общую картину мира и методологию познания.

Обобщая, можно сказать, что философские проблемы физики (естествознания) имеют своим предметом:

1) «исследование и раскрытие наиболее общих свойств, законов структурной организации, изменения и развития различных типов материальных систем»;

2) изучение закономерностей физического познания, его логики и методологии, психологии открытий в физике; анализ дифференциации и интеграции физического знания, соотношения между новыми и старыми, прежде всего фундаментальными, физическими теориями, различными методами физического познания, определение возможностей и сферы применимости в физике каждого из общенаучных методов и др.;

3) изучение социальных аспектов применения открытий в физике, социального статуса физической науки, ее места в современной научно-технической революции, взаимоотношения физической науки и производства, науки в целом, влияния физической науки и ее результатов на изменение общественного сознания и т.д.;

4) философское обоснование фундаментальных физических теорий, определение степени универсальности их общих категорий, законов и принципов, границ их применимости, содержательной логики соответствующих теорий; изменение предмета физической теории как целого с ее развитием; изучение динамики роста и использования содержательной информации теории, перспектив ее дальнейшего развития.

Результаты анализа оснований физического познания, ее проблематики, методологии и других аспектов распределяются двояким образом: если они имеют глобальное мировоззренческое, методологическое или социальное значение, то они могут стать основанием или существенной частью новых философских концепций или обогатить содержание уже существующих философских систем; если же степень общности выводов значительно меньше, то они включаются в концептуальные основания соответствующих фундаментальных наук, обогащая их методологию.

Мировоззренческие основоположения «включают в себя совокупность фундаментальных принципов и законов, отражающих весьма общие либо универсальные свойства и законы бытия …, важнейшие стороны действительности: принцип материального единства мира, сохранения материи и ее общих свойств (движения, энергии, …, электрического заряда, импульса, момента импульса и др.); принцип единства материи, движения, пространства и времени, зависимости пространственно временных свойств от структурных отношений в материальных системах; принцип развития, системной организации материи, закон причинности, закон единства и борьбы противоположностей, взаимного перехода количественных и качественных изменений, а также другие положения об атрибутах материи и законах ее развития»

Онтологические основания выражают фундаментальные формы существования объектности, формы сосуществования в самом широком смысле, субстанциальную специфику различных уровней реальности.

Гносеологические (эпистемологические) основания «включают в себя комплекс ориентирующих принципов в познавательной деятельности, законы развития и смены теорий, взаимоотношения между старыми и новыми теориями, совокупность общих и специфических методов научного познания. Сюда входят принцип относительности знаний, единства теории и практики, преемственности объективных истин, принцип единства логического и исторического в познании, теории и эксперимента. В системе гносеологических оснований раскрывается взаимоотношение между общими методами познания: индуктивным, дедуктивным, аксиоматическим, аналогией и моделирования, системно-структурным и др.»

Социальные основания физической науки включают в себя систему принципов и положений, определяющих ее место в науке и в общем человеческом знании; ее цель и назначение в плане удовлетворения социальных потребностей и ориентации; взаимоотношение науки и производства, науки и общественных отношений, морали, искусства; эстетические аспекты в научном творчестве и в развитии теории; движущие силы и закономерности развития (физических) теорий как социальных явлений.

Одна из особенностей ФФ состоит в том, что не всегда философские проблемы формулируются в явном виде, артикулировано. Можно даже сказать, что чаще всего в чисто физических работах по фундаментальной физике они присутствуют неявным образом.

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒