22. Крушение классических псевдо-интуитивных представлений о мире, как пример непостижимости предельных оснований реальности.

В XX в. были поставлены под сомнение три допущения ньютоновской физики: 1. Реализм - Ньютон считал, что теории описывают мир как он есть, независимо от наблюдателя. Пространство и время рассматривались как абсолютная структура, в которой происходят все события, независимо от системы координат наблюдателя. «Первичные» ка­чества, такие как масса и скорость, которые могут быть выражены математи­чески, признавались объективными характеристиками реального мира. 2. Детерминизм - Ньютон полагал, что будущее любой системы движущейся материи можно предсказать на осно­вании точного знания ее нынешнего состояния. Вселенная, от частиц до планет, управляется одними и теми же непреложными законами. 3. Редукционизм - Ньютон находил, что поведением мельчайших составных частиц определяется поведение целого. Любые переме­ны заключаются лишь в перераспределении частей, которые сами по себе остаются неизменными. Этот образ природы-машины, подчиня­ющейся законам повлиял на развитие науки и мысли на Западе. Взгляд на мир как на часовой механизм привел к деисти­ческим представлениям о Боге как часовщике, сделал дело и ушёл. В XVIII в. ньютоновская механика получила дальнейшее развитие. В XIX в. в физике появились новые виды концептуальных схем, такие, как электро­магнитная теория или кинетическая теория газов. Однако основные допуще­ния оставались неизменными. Предполагалось, что все законы можно вывести если не из механики частиц, то из законов, управляющих несколькими ви­дами частиц и полей. Все три допущения - реализм, детерминизм и редукционизм - были поставлены под сомнение физикой XX в. Некоторые эксперименты, привели ученых в замешатель­ство, и потребовали использования одновременно и корпускулярную, и волно­вую модели для объяснения обоих видов явлений. Урав­нение Эйнштейна для фотоэлектрического эффекта и исследование Комптоном рассеивания фотонов показали, что свет перемещается отдельны­ми порциями с определенной энергией и импульсом, что напоминает поведение потока частиц. С другой стороны, электроны, которые всегда считались частицами, демонстрировали эффект интерференции (как волны). Это назвали корпускулярно-волновым дуализмом (КВД), что наблюдается во всей атомной физике. Подверглась конверсии и единая модель атома. Предложен­ная Н. Бором модель атома - электроны-части­цы следуют по орбитам вокруг ядра. Но учитывая КВД, в квантовой теории атом вообще не может быть изображен. Можно попытаться представить модели вероятностных волн, наполняю­щих пространство вокруг ядра, подобно вибрациям трехмерной симфонии музыкальных тонов невероятной сложности. Атом недоступен для непосредственного наблюдения и чув­ственного восприятия. Его даже невозможно ясно описать с помощью та­ких классических понятий, как пространство, время и причинность. Поведе­ние микроскопических частиц принципиально отлично от поведения обыч­ных объектов. Мы способны с помощью статистических уравнений описать, что происходит при эксперименте, но не можем приписать обитателям атом­ного мира знакомые нам классические атрибуты. Распространение в последнее время квантовой теории на ядерную и су­бъядерную сферы подтвердило вероятностный характер ранней теории. Квантовая теория поля - это обобщение квантовой теории, которое со­гласуется со специальной теорией относительности (СТО). Она была с большим успехом применена к электромагнитным субъядёрным взаимодействиям (квантовая хромодинамика, или теория кварков) и к теории электрослабых взаимодействий. По Н. Бору, мы можем говорить об атомной системе лишь с экспериментальной точки зрения. В каждом эксперименте мы обязаны принимать во внимание взаи­модействие между субъектом и объектом. Между процессом наблюдения и наблюдаемыми объектами нельзя провести четкой границы. Мы являемся действующими лицами, а не просто наблюдателями, и выбираем те инстру­менты, которыми будем пользоваться при проведении эксперимента. В отношении индивидуальных событий квантовая тео­рия обычно предсказывает лишь вероятность: мы можем пред­ставить, когда распадется половина из большого числа радиоактивных ато­мов, но не можем предугадать, когда распадется тот или иной конкретный атом. Принцип неопределенности Гейзенберга говорит, что чем точнее мы можем определить координаты электрона, тем менее точно мы можем найти его импульс, и наоборот. В своих поздних работах Гейзенберг писал, что неопределенность - это объективная черта природы, а не следствие ограниченности человечес­кого знания (как считают некоторые). Другой крупной революцией в физике XX в. стала тео­рия относительности Эйнштейна, а также вытекающее из неё новое понимание простран­ства и времени. Для Ньютона и классич. физики пространство и время были отделимы друг от друга и абсолютны. Пространство - пу­стой сосуд, в котором каждый объект занимает свое определенное мес­то. Время одинаково для всех наблюдателей, течет единообразно и универсально. В 1905 г. Эйнштейн (25 лет) изложил специальную теорию относительности (СТО). Попытка найти симметрию в уравнениях для движущихся электромагнитн. полей и экс­перименты Майкельсона-Морли со светом, привели его к постулату о неиз­менности скорости света для любого наблюдателя. Последствие этой гипотезы - пространство и время не независимы друг от друга, а объе­динены в пространственно-временной континуум. Разделение двух событий в пространстве варьируется в зависимости от наблюдателя, временное разде­ление также варьируется, однако обе эти вариации определенным образом соотносятся друг с другом. В 1915 г. Эйнштейн, развивая предыдущие идеи, предложил об­щую теорию относительности (ОТО), в которую была включена и гравитация (геомет­рия пространства подвергается воздействию со стороны материи, а гравита­ция изгибает пространство, сообщая ему четырехмерную кривизну). подтверждение этого постулата было получено в 1919 г., когда во время затмения было замечено, что лучи отдаленных звезд несколько искривляют­ся под влиянием гравитационного поля солнца. Время также сокращается под действием гравитации, и часы замедляются, как и при относительном движении. В 1959 г. очень точные эксперименты в Гарварде показали, что частота фотона, летящего от основания здания до последнего этажа, не­сколько изменяется из-за разницы в гравитационном поле. Один из наиболее поразительных выводов из общей теории относитель­ности состоит в том, что вселенная может быть конечной, искривленной и не иметь границ (то есть быть закрытой), а не бесконечной (то есть открытой). Если это так, то человек, отправляющийся с Земли в космос в одном направлении, может, в конце концов, вернуться с другой стороны. Вполне понятно ощущение Джеймса Джине, который в 1930-х гг. писал: «Вселенная начи­нает напоминать скорее великую мысль, а не великую машину. Разум больше не кажется случайным гостем в сфере материи».