Раздел I. Научный метод

33

в ней света (отсюда следовало, что свет имеет электромаг­нитную природу), что электромагнитная волна переносит оп­ределенную энергию, что при попадании на препятствие эта волна должна оказывать на него давление (которое впер­вые измерил русский физик П. Н. Лебедев, установив­ший, что оно совпадает с теоретическим значением, полу­ченным Максвеллом), и т. д.

В результате этих новых данных науки оказалась суще­ственно поколебленной прежняя механическая картина мира, фундамент которой заложил И. Ньютон. Представ­ление об окружающем мире изменилось. Оно стало более многообразным, более богатым по содержанию.

Изложенное здесь восхождение от абстрактного к конк­ретному характеризует общую направленность научно-теоре­тического познания, имеющего целью переход от менее со­держательного к более содержательному знанию. Другими словами, исследователь получает в результате целостную кар­тину изучаемого объекта во всем богатстве его содержания.

2.2. Идеализация. Мысленный эксперимент

Мысленная деятельность исследователя в процессе на­учного познания включает в себя особый вид абстрагирова­ния, который называют идеализацией. Идеализация пред­ставляет собой мысленное внесение определенных измене­ний в изучаемый объект в соответствии с целями исследо­ваний.

В результате таких изменений могут быть, например, исключены из рассмотрения какие-то свойства, стороны, признаки объектов. Так, широко распространенная в меха­нике идеализация, именуемая материальной точкой, подра­зумевает тело, лишенное всяких размеров. Такой абстракт­ный объект, размерами которого пренебрегают, удобен при

описании движения. Причем подобная абстракция позволя­ет заменить в исследовании самые различные реальные объек­ты: от молекул или атомов при решении многих задач стати­стической механики и до планет Солнечной системы при изу­чении, например, их движения вокруг Солнца.

Изменения объекта, достигаемые в процессе идеализа­ции, могут производиться также и путем наделения его ка­кими-то особыми свойствами, в реальной действительнос­ти неосуществимыми. Примером может служить введенная путем идеализации в физику абстракция, известная под на-знамисм абсолютно черного тела. Такое тело наделяется не-сущестиующим в природе свойством поглощать абсолютно всю попадиющую па него лучистую энергию, ничего неот-ражии и ничего не пропуская сквозь себя. Спектр излуче­ния абсолютно черного тела является идеальным случаем, ибо па пего не оказывает влияния природа вещества излу­чателя или состояние его поверхности. А если можно тео­ретически описать спектральное распределение плотности энер! ни и (лучения для идеального случая, то можно кое-что узнать и о процессе излучения вообще.

Указанная идеализации сыграла важную роль в прогрессе научного познания в области физики, ибо помогла выя­вить ошибочность некоторых существовавших во второй по­ловине XIX века представлений. Эти представления, при­ложенные к исследованию абсолютно черного тела, приво­дили к парадоксальной ситуации.

Физики занялись проблемой излучения абсолютно чер­ного тела в самом конце прошлого столетия. "Начав с пред­положений, основанных на законах классической термоди­намики и оптики, они попытались вывести формулу энер­гетического спектра излучения. Эти попытки потерпели неудачу, так как привели к выводу, который стал известен как "ультрафиолетовая катастрофа"... Из теории следова­ло, что абсолютно черное тело, нагретое до высоких темпе­ратур, должно испускать бесконечно большое количество энергии в области высоких частот, т. е. в ультрафильтро­вой области спектра и за ее пределами... В случае абсолютно

2. Зап. 251

34

Концепции современного естествознания

черного тела... теория предсказывала катастрофу, которая в действительности не имеет места"¹.

Проблемой расчета количества излучения, испускаемо­го идеальным излучателем — абсолютно черным телом, се­рьезно занялся Макс Планк, который работал над ней дол­гих четыре года. Наконец, в 1900 году ему удалось найти решение в виде формулы, которая правильно описывала спектральное распределение энергии излучения абсолютно черного тела. Так работа с идеализированным объектом по­могла заложить основы квантовой теории, ознаменовавшей радикальный переворот в науке.

Целесообразность использования идеализации опреде­ляется следующими обстоятельствами.

Во-первых, "идеализация целесообразна тогда, когда подлежащие исследованию реальные объекты достаточно сложны для имеющихся средств теоретического, в частно­сти математического, анализа, а по отношению к идеали­зированному случаю можно, приложив эти средства, пост­роить и развить теорию, в определенных условиях и целях эффективную, для описания свойств и поведения этих ре­альных объектов. Последнее, в сущности, и удостоверяет плодотворность идеализации, отличает ее от бесплодной фантазии"².

Во-вторых, идеализацию целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо исключить некоторые свой­ства, связи исследуемого объекта, без которых он существо­вать не может, но которые затемняют существо протекаю­щих в нем процессов. Сложный объект представляется как бы в "очищенном" виде, что облегчает его изучение.

На эту гносеологическую возможность идеализации об­ратил внимание Ф. Энгельс, который показал её на при­мере исследования, проведенного Сади Карно: "Он изучил паровую машину, проанализировал её, нашел, что в ней

' Клайн Б. В поисках. Физики и квантовая теория. М., 1971. С. 41-42.

² Субботин А. Л. Идеализация как средство научного познания./ В книге: Проблемы логики научного познания. М., 1964. С. 365.