Эти свойства важны? В квантовой гравитации они не играют никакой роли.

Теория относительности научила нас, что время может изменяться в зависимости от системы отсчета.

Если мы сместимся на бесконечно малое расстояние во времени, то попадем либо в прошлое, либо в будущее. Мы заперты в ловушке.

А может ли быть время для кого-нибудь равным нулю? Только для фотона — безмассовой частицы. Это что-то очень специфическое.

Уравнение СТО инвариантны относительно смены знака времени. А как тогда описывать эволюцию? Проблема.

Современная физика позволяет говорить о новых свойствах времени.

•Черные дыры. Под горизонтом событий пространство и время меняются местами. Мы попадаем не в точку пространства, а в момент времени.

•Хокинг пытался построить теорию, позволяющую вычислять историю Вселенной. Вселенная = материя + гравитационное поле (геометрия). Нужно рассмотреть историю геометрий. Но всегда приходим к сингулярности. Выход — проводить вычисления с мнимым времем. Мнимое время перпендикулярно обычному времени. Можно предположить, что оно не связано с феноменологией, с наблюдаемыми явлениями.

Квантовая теория гравитации.

Одна из ключевых проблем — проквантовать гравитацию. Никак, хотя претенденты есть (теория петлевой квантовой гравитации и теория струн). Уиллер пытался построить геометродинамику. 4-мерное пространство-время расслаивается на 3+1. Рассматривается эволюция три-геометрии. Эволюция эта происходит в более обобщенном пространстве — суперпространстве. Пришли к уравнению к Уиллера-Девита. В уравнениях время отсутствует. Насколько это хорошо? Уравнения похожи на уравнения Шредингера. Как вообще происходит эволюция без времени? Авторы придумали: в этой теории в каждый момент времени осуществляется фотографирование геометрий. Дальше начинаем комбинировать эти фотографии.

Частицы эволюционируют в три-геометрии на фоне суперпространства. Онтологически ничего нового (раньше частицы в трехмерном пространстве).

На квантовом уровне. Предполагается, что внутри планковских ячеек существует скалярное поле, которое отвечает за связь ячеек. Как включить время? Когда скалярное поле изменяется, то переход поля от более низкого значения к высокому, это выглядит, как переход от прошлого к будущему. Но ведь если поле изменилось, оно изменилось где? Во времени же? Как это понимать? Не очень убедительно.

Все это позволяет сделать предположение о формировании двух глобальных программ в современной физике. Программа построения неметрической физики (без метрики, не можем проводить наши привычные измерения, нужна новая теория измерений). Физика без времени (Девит).

09/11/13 Печенкин 1

Основные тенденции философия науки в XXI веке.

Какая основная проблема философии науки XX века?

С Маха, Пуанкаре, Духема возникает философия науки, с ней начинают

считаться.

Кратко: философия науки в XX века занималась строением знания, потом строением исследования, потом отделением физики от метафизики.

Опыт Майкельсона — Морли. Задачу отделить предрассудки от физики частично выполнил Эрнст Мах («Анилизы ощущений», «Механика»). В «Механике» Мах исключил понятие абсолютного пространства, абсолютного времени. Основой он предлагал брать элементы мира — показания приборов, общущения. Но не все. Только те, которые инвариантны, нейтральны по отноению к психическому. Например, составные части стола.

Венский кружок (неопозитивизм = махизм + логика). Знание = протокольные предложения + логические коннекторы. Поппер, Карнап, Шлик (неформальный руководитель). Статья Гейзенберга 1935 г — используются только наблюдаемые переменные.

На основе идей венского кружка возникла идея построить то, что потом стали называть стандартной моделью научной теории. У нас ее называют гипотетикодедуктивной моделью. Строить теорию как дедуктивную систему.

В 50-60-е эти философы попереезжали в Америку, где и стал центр философии науки.

Когда мы имеем науку, мы имеем две вещи: знания, которое является подтверждаемым и открытие. Открытие — дело психологии. Наше дело — структура знания. Контекст открытия и контекст подтверждения. Рейхенбах стал описывать подтверждение с помощью индуктивной логики.

В 70-е годы — Карл Поппер. Для Поппера не подтверждение смысл исследования, а фальсификация.

Томас Кун — на теорию надо смотреть, не как на дедуктивную систему, а как на модель наблюдаемых данных.

Что происходит в конце XX – начале XXI века?

Появляется вопрос отношения реализма и антиреализма (имеется в виду инструментализм, феноменализм, радикальный конструктивизм).

Научный реализм утверждает, что 1) теория обладает реальностью, это не просто значки; 2) к ним можно применить понятие истинности (соответствие знания действительности). Есть другие реализмы: структурный, антический, ...

Фраансен — классик антиреализма.

Есть тенденция к сближению философии науки и социологии науки. Феминистская? Философия.

16/11/13 Печенкин 2

3 классические работы по философии науки (не современные).

Рудольф Карнап «Эмпиризм, семантика и онтология». Квайн «Две догмы эмпиризма», «Онтологическая относительность». Задают понятийный остов, стержень в области философии науки. Самые главные в философии науки XX века — Рейхенбах, Карнап и Квайн.

Начинается все с Маха. Ввел элементы мира — нейтральные элементы по отношению к психическому. Показания приборов, части стола. Надежное в науке

— элементы мира. Отсюда критика абсолютного пространства и времени.

Влияние на Эйнштейна. Статья Эйнштейна 1905 года по электродинамике движущихся тел. Но Эйнштейн не ссылается на Маха. Формулирует принцип относительности (существуют инерциальные системы отсчета и постоянство скорости света).

Карнап вводит понятие языкового каркаса. Чтобы его задать нужен словарь с минимумом служебных слов.

Фундаментальные понятия его статьи:

•каркас

•внутренние и внешние вопросы существования

•аналитические и синтетические предложения

Если есть каркас, то есть вопросы и ответы, которые ставятся внутри данного каркаса и на его языке.

Аналитическое: A+B=B+A, синтетическое: 1+3=4.

5 каркасов: язык вещей, свойств, натуральных чисел, рациональных чисел, действительных чисел.

Язык вещей — совокупность имен предметов, существительных. Если существительное входит в язык вещей, то есть аналитически истинный ответ, что этот предмет существует. Пример каркаса — список студентов группы. Аналитически, даже те, кто ни разу не появился — существуют. Эмпирическое утверждение — присутствует, отсутствует. Внешний вопрос существования — о реальности данного предмета. Если у нас есть каркас, мы не обязаны заниматься внешним вопросом существования. Мы не обязаны заниматься вопросом реальности предмета и реальности мира вообще. Дилемма материализм-идеализм находится вне нашей компетенции.

Язык свойств предполагает язык вещей и некоторые прилагательные (высокий, красный). Все эти свойства в рамках нашего языка существует. Внешний вопрос существования — номинализм-реализм. Номинализм — существуют только отдельные предметы, реализм — свойства имеют объективную реальность.

Каркас натуральных чисел. Можно складывать, вычитать, умножать, делить. Что такое натуральное число? По-разному. Класс предметов. По Канту — единица времени. Внутренний вопрос существования — то, что данные натуральные числа существуют, с которыми мы работаем. 1+3=4, 1 и 3 сущестуют. Кронекер считал, что существуют только натуральные числа, остальные — плод нашего разума. Это внешний вопрос.

Когда принимаем какой-то язык, проводим линию демаркации. Что-то считаем своим, а что-то относим к внешнему, что нас не особо касается.

Квайн.

Статья начинается с условности перевода. Есть неопределенность, которую никогда нельзя преодолеть. Туземец показывает пальцем на кролика и говорит: «Кава-кава». Что это? Кролик, лапа кролика, появление кролика? Не знаем. Всегда неизвестных больше, чем известных. Людей, настаивающих на определенности перевода он называет сторонниками «мифа о музее». Значения

— экспонаты, слова — вывески.

Квайн «Онтологическая относительность». Онтология — философское учение о бытие. Скептицизм Квайна подготовил тенденции философии науки XXI века — борьба реализма и антиреализма, социологизация философии науки.

3 кризиса обоснования математики. 1й связан с Евклидом. 2й — когда возникло дифференциальное исчисление. 3й - ?? Продолжается до сих пор.

07/12/13 Визгин

Тема 1 (лекции 1–3). Философско-методологическое введение

1) Что такое теоретическая физика. Две основные задачи теорфизики. Эксперимент и математика. А. Эйнштейн и Л.И. Мандельштам о функциях и структуре физической теории.

Есть несколько физик: теоретическая и экспериментальная. Правда кроме этого строгого деления есть физика математическая, физика вычислительная, с недавних пор появилась инструментальная. Инструментальная. Например, физики высоких энергий занимаются экспериментами, но им совершенно не интересно, как устроен детектор. Математическую физику не интересует эксперимент, она изучает математические структуры физики. Кто изучает ОТО

— специалисты по дифференциальной геометрии, кто занимается квантовой теории поля — специались по функциональному анализу. Геттингемская школа

— Кляйн, Гильберт, Вейль — математики, интересовавшиеся физикой.

Утеорфизики есть 2 основные задачи. Первая — когда известны основы теории (Ландавшиц), но нужно что-то еще объяснить непонятное. Теория сверхпроводимости, сверхтекучести. Опираются на известные фундаментальные теории. Вторая — создание новых теорий. Бор, Эйнштейн, де Бройль (корпускулярно-волновой дуализм). Шредингер потом довел идеи де Бройля (это уже первая задача).

УМандельштама была простая схема теорфизики и физической теории. Больше справедлива к физике XX века. Основа — уравнения. Нет уравнений — нет физики. Вторая составляющая — интерпретация уравнений. Без физической интерпретации — это чистая математика и физикам неинтересно. А без математики — вообще ничего нет.

Дуга Эйнштейна.

Уравнения, постулаты, аксиомы Теоремы

Эксперимент, наблюдение

Из аксиом строго получаем решения, теоремы, которые сопоставляем с опытом. А вот перейти от эмпирического к аксиомам — это вторая задача. Логического пути нет. Эйштейн нарисовал это кривой линией. Что влияет на эту дугу, как ее реализовать? Методологические принципы, предустановленная гармония.

2) Фундаментальные физические теории. Классическая и неклассическая физики. Нетерова структура физической теории, т.е. структура, основанная на теореме Э. Нетер о взаимосвязи принципов симметрии с законами сохранения.

Фундаментальные теории — не связанные с приложениями. Проблема сверхтекучести. Второе понимание — те теории, котрые лежат в основе современной физики. Парадигмальные теории, из которых можно все вывести. На сегодняшний день нет одной теории, есть СТО, ОТО, квантовая механика и квантовая теория поля. Три кита: СТО, ОТО, квантовая механика. С ними связаны определенные фундаментальные постоянные.

В 1й трети XX века возникла неклассическая физика. Есть разные точки зрения на то, что такое неклассическая физика. Визгин считает: СТО, ОТО и

квантовая механика. Революция по Куну в 1й трети XX века — переход от классической к неклассической физике.

Неттерова структура фундаментальых физических теорий.

1.Законы сохранения.

2.Симметрия=инвариантность=относительность. Группа Пуанкаре (неоднородная группа Лоренца) — лежит в основе всей физики, 4-мерное пространство-время Минковского.

3.Уравнения, динамический закон. Функция должна быть экстремальна,

следовательно вариация равна нулю δ∫ Ldt=0 . Если подставить лагранжиан электромагнитного поля, последуют уравнения Максвелла, если подставить разницу между кинетической и потенциальной энергией

— получим уравнения Ньютона. Если мы вывели уравнение, которое не сводится к вариационному принципу есть повод задуматься. Хотя, для некоторых задач его просто нет. Но самые фундаментальные вещи имеют такую структуру.

Что же объединяет эти 3 принципа? Гильберт сформулировал теорему и пригласил Нетер доказать ее. Нетер — умная немка. Первая теорема Нетер: если вариационный интеграл (функционал) инвариантен относительно некоторой непрерывной группы (их сейчас называют группами Ли, они имеют конечное число степеней свободы, например группа вращений), с каждым параметром (степенью свободы) связан определенный интеграл движения (закон сохранения). Инвариантность относительно отражения — закон сохранения четности.

3) Методологические принципы физики и их роль в конструировании физических теорий (концепция Н.Ф. Овчинникова).

Любят спрашивать на экзамене. От 7 до 10 принципов. [49:00-52:00]

4) Принцип соответствия и «куб теорий» А.Л. Зельманова. Фундаментальные постоянные.

Замечательный астроном-космолог Зельманов предложил такой куб теорий. Хотя в плоском виде это было давно известно, что с каждой теорией связана определенная фундаментальная постоянная, чего не было в классической физике.