
книги из ГПНТБ / Философия и физика [сборник статей]
..pdfнет в создавшихся сложностях намного раньше, чем запол нится такой том» [22, с. 236].
Конечно, было бы неправильным утверждать, что такой
«модельно-имитационный подход» исключает математические
методы. Сейчас уже не вызывает сомнений, что все разделы
нашего знания доступны точному математическому анализу. Правда, методы такого анализа могут весьма отличаться от
того, к чему мы привыкли в таких «классически точных нау
ках», как механика или астрономия. В частности, даже в фи
зике зачастую приходится иметь дело с явлениями, которые очень трудно описать на языке систем уравнений. В настоя
щее время все большее распространение находят вероятно стные математические модели, в которых модель явления
реализуется некоторым кибернетическим устройством в соот ветствии с законами вероятности, а строгие закономерности, присущие данному явлению, проявляются лишь при много
кратном его повторении. Отдельные блоки (информационные
узлы) в таких моделях берутся непосредственно из опыта и представляют собой, в сущности, «черные ящики», детальное
знание структуры которых в принципе вполне возможно, но не существенно для моделирования данных явлений.
Что касается уравнений и других привычных нам анали
тических методов, то они, по-видимому, как и прежде, оста
нутся важным средством анализа отдельных деталей иссле
дуемых явлений и будут использоваться для лаконичного
выражения некоторых общих концепций и представлений об
окружающем нас мире, возникающих в результате исследо
ваний.
Гносеологический аспект проблемы неисчерпаемости.
Есть еще одна очень важная сторона проблемы неисчерпае
мости свойств материи: не получится ли так, что по мере
перехода к следующим, информационно более емким уров ням познания образы и понятия, отражающие свойства мате риального мира, станут настолько сложными, что человек
уже не сможет их воспринять? Проблема раскрытия неисчер
паемости материи потеряла бы в этом случае всякий прак
тический смысл.
То, что теории и модели явлений, реализуемые внутри самообучающихся и самоорганизующихся кибернетических систем, действительно могут быть настолько сложными, что
станут практически неисчерпаемыми и мы вынуждены
будем рассматривать их «в сжатом виде», как некоторые
«черные ящики», не вызывает сомнений. В то же время у
21
нас нет абсолютно никаких данных, которые указывали бы на существование у человеческого мозга какого-то предела
по отношению к абстракциям и обобщениям. Предположе
ние такой ограниченности в настоящее время — всего лишь
безосновательная, чисто логическая возможность. Другими
словами, у нас сейчас нет никаких реальных причин сомне ваться в справедливости основанного на всей человеческой
практике положения диалектического материализма о том,
что в мире нет принципиально непознаеваемых для человека вещей и их свойств.
Таким образом, анализ различных аспектов проблемы по казывает, что мы не вправе говорить о какой-либо ограничен ности пли конечности качественных и количественных свойств
окружающего нас материального мира и соответственно о возможном конце фундаментальных исследований, хотя фор мы этих исследований уже в ближайшие десятилетия могут
претерпеть чрезвычайно значительные изменения.
ЛИТЕРАТУРА
1.Ленин В. И. Материализм и эмпириокритицизм. — Поли. собр.
соч., т. 18.
2.Ленин В. И. Философские тетради. — Поли. собр. соч., т. 29.
3.Свечников Г. А. Бесконечность материи. Μ., 1965.
4.К о м п а и е е ц А. С. Может ли окончиться физическая наука. Μ.,
1967.
5.К о м п а н е е ц А. С. К вопросу о том, может ли окончиться физи
ческая наука. — «Философские науки», 1972, № 3.
6.Фейнман Р. Характер физических законов. Μ., 1968.
7.Вебер Д. Гравитационные волны. — В кн.: Гравитация и относи
тельность. Μ., 1965.
8.Инфельд Л., Плебаньски Е. Движение и релятивизм. Μ.,
1962.
9.Poincaré H. С. R. du 2mθ Congr. Intern, des. Math. Paris, 1902.
10. |
Андерсон Д. |
Квантование общей теории относительности.— |
В кн.: Гравитация и относительность. Μ., 1965. |
||
11 |
M а р к о в Μ. А. |
Элементарные частицы предельно больших масс. |
Препринт ОИЯИ, Е2-2973. Дубна, 1966.
12. Марков Μ. А. Замкнутость Вселенной и законы сохранения электрического, барионного и лептонного зарядов. Препринт ОИЯИ,
Д2-4534. Дубна, 1969.
13. Барашенков В. C., Блохинцев Д И. Ленинская идея неисчерпаемости материи в современной физике. — В кн.: В. И. Ленин
исовременное естествознание. Μ., 1970.
14.Барашенков В. С. Структура пространства и времени в физи
ке микромира. Μ., 1968.
15. Барашенков В. C., Блохинцев Д. И. Проблемы структуры
22
элементарных частиц. — В кн.: Диалектика и современное естествознание.
Μ., 1970.
16. Блохинцев Д. И. О возможном пределе применимости кванто вой электродинамики. — «Журнал экспериментальной и теоретической фи
зики», 1958, т. 35, вып. 1 (7).
17.M а р к о в Μ. А. Нейтрино. Μ., 1964.
18.Бриллюэн Л. Теория информации и ее приложения к фунда
ментальным проблемам |
физики. — В кн.: Развитие |
современной физики. |
Μ., 1964. |
Научная неопределенность |
и информация. Μ., |
19. Бриллюэн Л. |
1966.
20.Энгельс Ф. Материалы к «Анти-Дюрингу». — Маркс К. и Эн гельс Ф. Соч., т. 20.
21.Энгельс Ф. Диалектика природы. — Маркс К. и Энгельс Ф.
Соч., т. 20.
22.Лем С. Сумма технологии. Μ., 1968.
23.Шкловский И. С. Вселенная, жизнь, разум. Μ., 1965.
K). B. CA Ч КО В,
У. ХАЙДАРОВ
ПРОЦЕССЫ ОБОБЩЕНИЯ В РАЗВИТИИ ФИЗИКИ
Вопросы дальнейшего развития физического по знания, выявления его наиболее перспективных направлений исследований в настоящее время обсуждаются весьма интен
сивно [см. 1—4]. Сохранит ли физика свое лидирующее по
ложение в системе наук о природе? На каких путях возмож ны новые фундаментальные обобщения теоретического по
рядка? Какова роль «прикладных» исследований в разработ
ке фундаментальных идей и представлений в физике? В ча
стности, можно ли ожидать появления новых физических
теорий фундаментального порядка в ходе взаимодействия физики и астрономии? Или же таковые увидят свет в процес
се развития физики твердого тела или при исследованиях яв
лений жизни? Как возможна субординация проблем и задач
физического исследования и какова ее значимость? Короче, каково будущее физики с точки зрения как перспектив раз
вития собственно физического познания, так и с точки зрения развития общества в целом и самого человека? Указанные
вопросы, несомненно, чрезвычайно интересны и заслуживают
самого пристального внимания.
Развитие фундаментальных идей и представлений физи
ки по самой природе глубоко диалектично, а материалисти ческая диалектика — самый решительный враг любых стан
дартов и шаблонов в развитии науки. Каждый существенно новый этап в развитии знаний несет на себе черты своеобра-
24
зия и неповторимости. Он характеризует более высокий' уро
вень в развитии знаний, а с точки зрения предшествующего уровня непосредственно раскрыть и понять существо более
высокого и развитого невозможно.
Несмотря на столь пессимистический, казалось бы, взгляд на вопросы предсказания будущего физики, анализ этих вопросов приобретает все большую значимость. Он предпо
лагает раскрытие определенной субординации (иерархии) в
задачах и проблемах физики, постоянное внимание к нарож
дающимся методам исследования и рассмотрение их значи
мости. Предвидение будущего опирается на анализ законо
мерностей развития науки, к чему непосредственное отноше
ние имеет и философия. При этом следует подчеркнуть, что
философские прогнозы не настолько категоричны, чтобы мог
ли предопределять пути и методы решения самих задач фи
зического исследования. И в то же время они не могут быть
настолько аморфными, чтобы не вскрывать собою определен
ные направляющие тенденции в развитии научного познания.^ Рассмотрим следующий принципиальный факт. СовремешТ
ные теоретические концепции, прежде всего фундаменталь-\ ного порядка, разрабатываются не на пустом месте: они ста- 7
новятся возможными благодаря достигнутому уровню зна- \
ний и при своей разработке опираются на уже достигнутое. (
Соответственно |
этому и сами формы выражения знаний |
τa'r>l |
||||||
ковы, |
что обеспечивают наличие определенной последователь- |
I |
||||||
пости, |
преемственности в развитии познания. |
Как отмечал |
; |
|||||
А. Эйнштейн, «лучший удел физической теории состоит BTOM, |
' |
|||||||
чтобы |
указывать путь создания новой, |
более |
общей теории, |
|
||||
в рамках которой она сама остается |
предельным случаем» |
|
||||||
[5, с. 568]. Процессы обобщения и |
являются топ формой двіГ |
|
||||||
жения |
знаний, |
которая выражает |
наличие преемственности |
|
||||
и последовательности в их развитии. |
|
|
|
|
|
|||
История физики свидетельствует, что развитие ее фунда |
|
|||||||
ментальных идей и представлений бывает двоякого рода: на |
|
|||||||
путях некоторой теории (экстенсивный путь развития) |
и как |
|
||||||
смена |
теорий |
(интенсивное развитие). |
Оба эти пути |
внут |
|
ренне взаимосвязаны и дополняют друг друга.
Рассмотрим изменения первого рода. После того как раз работаны основы некоторой теории, начинается период пло дотворного и зачастую бурного расширения области ее при ложений ко все новым и новым явлениям. При этом весьма существенно отметить, что разработка новых приложений не остается бесследной для самих теорий; наоборот, наи-
25
большие расширения области приложений теорий оказыва ются возможными, когда совершенствуются и сами формы их выражения. Такая закономерность наблюдается уже со времени разработки механики Ньютона. Классическая меха
ника родилась как динамика материальной точки. В даль
нейшем область приложений законов механики чрезвычайно
расширилась. Основным здесь является переход от исследо вания дискретных к исследованию непрерывных аспектов
строения материи, переход от механики материальной точки к механике сплошных сред, к механике твердого тела и гид
родинамике. Такое расширение области приложений механи ки характеризовалось все более углубленным раскрытием сущности механического движения и сопровождалось разра
боткой все более абстрактных и обобщенных форм матема
тического выражения теории. Этот период развития механи
ки представлен исследованиями Л. Эйлера, Ж. Лагранжа,
П. Лапласа, К. Якоби и У. Гамильтона. В результате этих
исследований было более глубоко разработано содержание системы механики как научной теории и подготовлена почва
для дальнейшего развития теоретической мысли в физике
[см. 6]. Без работ указанных авторов невозможно себе пред
ставить разработку электродинамики и последующее появ ление квантовой механики (вспомним хотя бы значение ва
риационных принципов, гамильтонова формализма и пред ставлений о лагранжианах в постановке квантовых задач),
которая явилась наиболее существенным отрицанием класси
ческой физики.
Аналогичное положение можно наблюдать и в ходе раз
вития других теорий. Особо следует отметить развитие кван товой механики, которая в наибольшей степени воплощает особенности современного физического мышления. Ее разви
тие связано с последовательными обобщениями исходных ее положений, начиная от релятивистского обобщения уравне ния Шредингера (Дирак, 1928) и кончая современными тео
ретико-групповыми обобщениями. Последние дают не только
более абстрактные формы выражения соответствующих за
кономерностей, но, по-видимому, приводят к разработке та ких обобщенных математических структур, на базе которых может быть совершено отрицание квантовых идей.
Наиболее существенные преобразования теоретических знаний в физико-математическом естествознании (револю ции в физике) обычно связываются со сменой теорий, с от
рицанием одних теорий и рождением других. На этом пути
26
происходят радикальные изменения физического мышления, а потому анализ преобразований соответствующих форм вы
ражения знаний имеет первостепенное значение для раскры тия закономерностей развития знаний. Разработка современ ной физики и означала такую смену теорий, которая вызвала внутреннюю перестройку всего физического здания.
Ведущую роль в перестройке современной физики сыгра
ли теория относительности и квантовая теория. Лежащие в
их основе идеи представляют собой фундаментальные обоб щения физического учения о строении п движении материи.
Необходимым, но, конечно, недостаточным условием разра
ботки этих теорий является развитие теоретических методов
ипредставлений, характеризующих классическую физику. «...Теория относительности, — отмечал А. Эйнштейн, — вырост
ла из электродинамики как поразительно простое обобщение
иобъединение ряда независимых друг от друга гипотез, на которых была основана электродинамика» [5, с. 551].
Формулировка основных положений квантовой механики,
как отмечают, например, Л. Д. Ландау и Е. Μ. Лифшиц, «принципиально невозможна без привлечения механики,
классической» [7, с. 15]. Указанные факты из истории совре
менной физики известны достаточно широко, и надо пола гать, что в-дальнейшем развитии физики подобная особен
ность. становления новых теорий будет проявляться еще бо
лее сильно: продвижение в новые области исследования опи рается на глубокое осмысление уже освоенных. Кроме того,
необходимо подчеркнуть, что революционные преобразования
вфизике, разработка новых теорий подготавливаются дли
тельным экстенсивным развитием предшествующих теорий.
В ходе все новых и новых приложений старые теории обо гащают свои формы, что обусловливает и облегчает переход
кновым теориям.
Всвете сказанного можно понять, почему Р. Фейнман в
своих известных лекциях по физике называет «великой иде
ей», «системой» в развитии науки идею «шага в сторону и
обобщения» [8, с. 110], идею, которая выражает общую за кономерность развития и форму разработки новых теорети
ческих представлений науки. Эта мысль, в явной или неяв
ной форме, прослеживается во всем фейнмановском курсе физики. «Решающие и наиболее поразительные периоды раз
вития физики, — указывает Фейнман, — это периоды великих
обобщений, когда явления, казавшиеся разобщенными, нео жиданно становятся всего лишь разными аспектами одного
А
/
У
27
и того же процесса. История физики — это история таких обоб-- щений, и в основе успеха физической науки лежит главным
образом наша способность к синтезу» [9, с. 36]. В этих же лекциях отмечается, что особо наглядно сущность и значение
процессов обобщения можно проследить на примере разви тия математики, и прежде всего на примере развития одного
из исходных ее понятий — понятия числа. Известно, что раз витие понятия числа шло по пути включения в него пред ставлений об отрицательных, иррациональных и комплексных величинах; к новым, более обобщенным представлениям о
числе приходили тогда, когда сталкивались с задачами, не
разрешимыми на основе существовавших до того времени
представлений. Так, представления о мнимых числах были введены при поисках решений квадратных и кубических
уравнений.
Все это подчеркивает «ключевое» место и роль процессов обобщения в раскрытии закономерностей развития знаний.
Естественно, встает задача анализа сущности и внутреннего содержания этих процессов. Следует отметить, что просле
дить механизмы процессов обобщения, т. е. ответить на во
прос, как происходит становление нового в мыслительной
деятельности человека, мы еще во многом не можем. До познания природы процессов творчества науке еще весьма
и весьма далеко. О них мы судим исключительно по внеш
ним проявлениям. Соответственно этому при характеристике
процессов обобщения важно проанализировать их внешние
особенности. К ним относится прежде всего характеристика обобщенных форм выражения знаний.
Каковы же основные формы выражения знаний, в кото
рых теоретически фиксируются и закрепляются основные до
стижения науки? Ранее при рассмотрении этих вопросов в
философско-методологической литературе основное значение придавалось понятиям и законам науки. Однако в по
следнее время в работах по методологии современного позна ния достаточно ясно осознано, что основной и ведущей фор
мой выражения знаний является научная теория как относи тельно замкнутая концептуальная система — система поня тий. Именно последнее и обусловливает тот факт, что при
любом философском анализе природы знаний в качестве их
«наиболее совершенных образцов» выступают «великие тео
рии прошлого» [10, с. 127]—классическая механика, термо
динамика, электродинамика, статистическая механика, тео рия относительности и квантовая механика. Соответственно
28
этому рассмотрение особенностей обобщенных форм выраже
ния знаний в физике опирается главным образом на анализ
взаимоотношения теорий классической if современной физики.
Выработка более обобщенных форм прежде всего озна
чает расширение освоенной области действительности: новые идеи и понятия опираются на более широкую сферу матери
альной практики. Вместе с тем основу содержания новых
форм составляет новая область материальной действитель
ности. Несмотря на практически универсальный характер
квантовых идей в современных физических исследованиях,
специфику этих идей определяют главным образом явления
атомного масштаба. К разработке новых форм приводят но вые исследовательские задачи, решение которых возможно
лишь на базе выработки этих форм. При этом особенность
обобщенных форм такова, что они ведут к более глубокому
пониманию ранее познанных явлений. Происходит своеобраз
ный синтез нового знания со старым, благодаря которому
вскрывается наличие -внутреннего единства в системе, знаний
и внутренней закономерности ее развития.
Для анализа основных форм выражения знания и их раз вития важнейшее значение имеет анализ математических форм выражения знаний, особенностей взаимодействия соб
ственно физических и математических |
представлений. В раз |
||||||||||
витии |
математических форм отображения, |
моделирования |
|||||||||
действительности |
прежде |
всего |
и |
находит |
свое |
выра |
|||||
жение |
развитие |
теории |
в |
самом |
широком |
смысле |
|||||
этого |
слова. |
Основное |
|
направление |
роста теоретиче |
||||||
ских |
представлеий в |
естествознании |
неотделимо |
от |
его |
||||||
математизации. Уровень |
развития |
теоретического |
|
есте |
|||||||
ствознания |
неразрывно |
связан с глубиной проникнове |
|||||||||
ния в |
него математики. |
В |
развитии фундаментальных |
идей |
в физике математические формы становятся все более и бо
лее абстрактными, представлены более развитыми математи
ческими дисциплинами. Это возрастание абстрактности вы ражается в переходе от использования обычного математиче
ского анализа—дифференциального и интегрального исчисле ний, что характерно для выражения законов классической механики, к применениям теории групп и обобщенных функ
ций, которые являются ведущими для выражения закономер ностей в физике элементарных частиц.
Абстрактные формы более емки по своему содержанию, характеризуются богатством внутренних возможностей. Па
их основе исследуется более широкий класс задач. Процессы
29
обобщения не обедняют, а, наоборот, обогащают соответст вующие формы выражения знаний. Это связано с природой
общего: общие понятия в науке разрабатываются не на осно
ве объединения различных классов единичных явлений путем
выделения у них некоторого общего признака, а главным об
разом на основе раскрытия той структурной организации,
через которую каждое отдельное соотносится с другими от
дельными. Последнее особенно ясно видно в свете современ ного развития системно-структурного подхода к анализу дей ствительности. C точки зрения этого подхода каждый эле
мент, входящий в развитые системы, характеризуется не на
основе простого выделения его свойств и сопоставления с дру
гими элементами, а на основе анализа тех структурных свя
зей и отношений, которые и определяют существование и раз
витие этих систем.
Астрактные формы характеризуются и более опосредован
ной связью с «непосредственно данным» в научном экспери
менте. Цепи умозаключений от наблюдаемых и регистрируе мых явлений до основных абстрактных понятий становятся весьма длинными, состоят из значительного числа элементар
ных логических «шагов». Соответственно этому развитие теоретического мышления характеризуется мощными внут
ренними импульсами, когда не требуются непрерывная кор
рекция, соотнесение каждого шага в теории с непосредствен
ными чувственными данными. Движение теоретического
мышления здесь соответствует как бы длительным слепым
полетам самолетов, когда их экипажи более ориентируются
по показаниям приборов, нежели по прямым визуальным на
блюдениям местности. «...По мере углубления во все более
сложную физику, — заостряется внимание на этих момен
тах в фейнмановских лекциях по физике, — многие простые вещи легче вывести математически, чем действительно по
нять их фундаментальный или простой смысл. По мере того как вы будете переходить ко все более и более современным работам по физике, то обнаружите одно странное обстоятель ство: математика дает результаты, которые никто не может
понять непосредственно» [8, с. 92].
Разработка обобщенных теорий предполагает такие фор
мы преемственности, которые основываются на внутренней
перестройке логической структуры теоретических систем. Со держание предшествующего уровня знаний включается в но
вые представления не как отдельный самостоятельный эле
мент, не просто суммируется; оно входит в новое знание как
W