34

Философия физики

1. ФИЛОСОФСКИЕ ОСНОВАНИЯ ФИЗИКИ

1. ПРЕДМЕТ ФИЛОСОФИИ ФИЗИКИ.

2. ПРОБЛЕМА ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАЛЬНОСТИ

3. ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

2. ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ

1. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И ЕЕ ГНОСЕОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

2. ДИСКУССИИ БОРА И ЭЙНШТЕЙНА ПО ПРОБЛЕМАМ ТЕОРИИ ПОЗНАНИЯ В АТОМНОЙ ФИЗИКЕ И ИХ ПОСЛЕДУЮЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

3. ФИЛОСОФСКИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И РЕЛЯТИВИСТСКОЙ КОСМОЛОГИИ

1. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ФИЗИКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ

2. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ КОСМОЛОГИЯ

4. ДЕТЕРМИНИЗМ, САМООРГАНИЗАЦИЯ И ЕДИНСТВО ФИЗИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ

1. ПРОБЛЕМА ДЕТЕРМИНИЗМА В ФИЗИКЕ

2. КОНЦЕПЦИЯ САМООРГАНИЗАЦИИ В ФИЗИКЕ

3. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ И ЕДИНСТВО ФИЗИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ

1. Философские основания физики

1.1. Предмет философии физики

Наука была и остается ныне одним из важных видов человеческой деятельности. В системе наук физика занимает особое место, во многом сохраняя и сегодня роль лидера современного естествознания. В самом деле, как фундаментальные, так и прикладные исследования в этой области способствовали развитию космонавтики и атомной энергетики, мощных ускорителей элементарных частиц и лазерных технологий, электронно-компьютерных систем и сетевой передачи информации (в частности, Интернет). Учитывая эти обстоятельства, а также существенную мировоззренческую функцию физического знания, можно с полным основанием говорить о принципиальной социокультурной нише, которую занимает физика.

Именно в рамках единой человеческой культуры реализуется взаимоотношение физики и философии. Общим для этих форм познания является их непосредственная связь с мировоззрением. Напомним, что исторически в древнегреческой культуре слово “фюзис” (русская транскрипция – физика) означает “природу” и понимается как “знание о природе”; в античной традиции “философия” есть “метафизика”, т.е. “следующее за физикой” и понимается как “знание о том, что есть знание о природе”. Современная физика представляет собой систему теоретических моделей природы, пронизанных онтологическими, эпистемологическими и методологическими смыслами, осознание которых реализуется в лоне философского знания. Взаимопроникновение этих форм знания (физика и философия) порождает смежную область знания, получившую название философия физики или философские проблемы физики. Если сама физическая наука есть высокоспециализированная деятельность ученых-физиков, связанная с выработкой, систематизацией и верификацией объективно истинного знания о природе с целью его последующего эффективного использования как в теории, так и на практике, то философия физики исследует, прежде всего, мировоззренческие и методологические вопросы, возникающие в ходе развития самого физического познания. Весьма показательным в этом отношении является высказывание А.Эйнштейна: “В наше время физик вынужден заниматься философскими проблемами в гораздо большей степени, чем это приходилось делать физикам предыдущих поколений. К этому физиков вынуждают трудности их собственной науки” (Эйнштейн А. Собр. науч. трудов. Т.4. М., 1967. С.248). Другие классики физики ХХ века - М.Планк, Н.Бор, В.Гейзенберг, Э.Шредингер, Л.де Бройль, М.Борн, В.Паули и др. - считали естественным для себя обсуждать принципиальные философские вопросы, появлявшиеся в ходе развития физического познания.

Более полно предмет философии физики включает в себя следующие аспекты:

0. онтологический аспект, т.е. выявление и изучение общих свойств и законов структурной организации и развития различных типов природно-материальных систем;

1. логико-гносеологический аспект, т.е. философско-логическое обоснование физических теорий и их важнейших элементов (принципов, законов, фундаментальных понятий), определение их степени универсальности и границ применимости, выявление содержательной логики теорий;

2. методологический аспект, т.е. исследование методологии физического познания, анализ процессов дифференциации и интеграции знания, соотношения между новыми и старыми физическими теориями, различными методами познания, определение возможностей и сферы применимости частных и общенаучных методов;

3. социокультурный аспект, т.е. изучение социальных последствий применения соответствующих физических идей, выявление социокультурного статуса науки, ее места в современном научно-техническом прогрессе.

Историчность и социокультурная обусловленность физического познания нашла свою явную форму проявления в последовательных стадиях научной рациональности в классической, неклассической и постнеклассической фазах развития физики (об этих исторических типах научной рациональности более подробно читайте: Степин В.С. Философская антропология и философия науки. М., 1992. С. 177-189). Здесь первоначально следует оговориться, что физическая наука (как и наука, вообще) в современном смысле слова возникла лишь во времена Галилея – Ньютона (ХУП в.). Все те знания, которые развивались до этого времени (античная наука, средневековая наука, наука эпохи Возрождения), носили принципиально умозрительный, натурфилософский характер и могут быть названы как преднаука.

Классическая наука возникает в Новое время, опираясь на главные достижения всего предшествующего времени, но вырабатывая новый научный метод познания и создавая уровневую структуру знания: экспериментальный метод, формирующий эмпирический уровень знания, и метод принципов, реализующийся во многом в математическом описании (теоретико-математический уровень знания, основанный на идеализации и “первичных идеальных объектах”); в своем единстве и взаимоотношении они создали классический образ науки, характеризующийся четкой дифференцированностью предметных областей, субъект-объектной парадигмой и системностью всех основных форм научного знания.

Дифференцированность предметных областей означает, что физика изучает мир физических явлений и закономерностей, химия исследует реальность химических элементов, химических соединений и реакций, а биология - мир живой природы. Дифференциация приводила в свою очередь к появлению относительно автономных форм физического знания - механики, оптики, термодинамики, электромагнетизма и т.д. Истоки субъект-объектной парадигмы в большей степени связаны с творчеством Р.Декарта, который ввел понимание субъекта как познающего человека, а объекта как того фрагмента реальности, на который направлено внимание познающего субъекта. Такой подход позволяет достигать идеала объективного, безличностного знания, который и явился эталоном знания классической науки. Под системностью научного знания понимается взаимосвязь основных форм знания, включающая в себя научные факты, гипотезы, принципы, законы, теории, парадигмы.

Неклассическая наука - характеристика науки первых двух третей ХХ века. Если классическое понимание мира определялось механикой, принципом “жесткого” (лапласовского) детерминизма, ключевой метафорой была “мир как часовой механизм”, то неклассической парадигме отвечают вероятностное видение мира, принципы неопределенности, дополнительности, относительности и др. Разумеется, в основе неклассической науки лежат теория относительности и квантовая механика. Ниже эти теории, взятые с точки зрения их философских аспектов, будут рассмотрены более подробно.

Постнеклассическая наука - состояние науки в последнюю треть ХХ века и в начале ХХ1 века. Ее фундаментальные истоки следует усматривать в целом комплексе обстоятельств: от разработки неравновесной термодинамики И.Р.Пригожиным (изучение нелинейной динамики самоорганизации сложных систем) до использования возможностей электронно-вычислительных машин (современных компьютерно-информационных технологий) с целью конструирования когнитивных виртуальных реальностей. Наиболее характерные особенности этого этапа состояния науки сводятся к следующему:

0. проведение междисциплинарных и комплексных исследований;

1. эволюционистское и синергетическое понимание реальности;

2. исследование основных видов и типов виртуальных реальностей;

3. использование новых онтологических категорий и принципов;

4. анализ проблемы необратимости времени в свете нового диалога человека с природой;

5. изучение конструктивной роли случайности и хаоса;

6. выявление свойств телеономичности реальности;

7. включение человека в современную научную картину мира как неотъемлемая характеристика этой картины;

8. анализ ценностного измерения научного знания (этика науки);

9. расширение социокультурных и кросс-культурных интерпретаций и исследований научного знания.

Указанные выше особенности исторических типов научной рациональности наиболее полно реализуются в развитии физической науки. Рассмотрим теперь кратко в чем же конкретно раскрываются основания физики? Термин “основания” указывает на существенные истоки реального развития системы физического знания: от оснований зависит все то, что обосновывается ими. Существуют, по крайней мере, четыре вида компонентов оснований физики: онтологические, логико-гносеологические, методологические и социокультурные детерминанты развития физической науки

Одним из важнейших проявлений онтологических оснований физической науки служат такие ее фундаментальные понятия, как физическая реальность, законы природы, взаимодействия элементарных частиц и полей и т.п. (Следующий параграф будет посвящен рассмотрению проблемы физической реальности как одной из фундаментальных, лежащих в основании физики ХХ века).

Методологические основания физики включают в себя целый спектр средств познания, без которых трудно представить само ее (физики) развитие. К ним прежде всего относятся: физическая картина мира, фундаментальные парадигмы физики, методология физических исследовательских программ, тематический анализ физической науки и некоторые другие. (Методологическая роль физической картины мира будет проанализирована в одном из последующих параграфов).

Наиболее развернуто концепция социокультурной обусловленности развития физики представлена идеями экстернализма. Идеалы, нормы и ценности познания всегда вплетены в широкий историко-культурный и социально-психологический контекст деятельности ученых.

В развитии концептуальных оснований физики все еще недостаточно изучена внутренняя логика и сам механизм преемственности в эволюции знания. В логико-гносеологическом плане основания современной физики - это, прежде всего те фундаментальные принципы и идеи, которые в качестве основных стержней, коренных теоретических положений направляют общий ход научного поиска, способствуют становлению и обобщению физического знания как определенной теоретической структуры, формируя в идеале целостную концептуальную систему, включающую три основных уровня:

1 уровень - собственно философские принципы, такие как принцип всеобщей связи, принцип развития, принцип причинности и т.д. Эвристическая роль таких общефилософских принципов по отношению к конкретно-научному познанию в физике носит по существу селективный характер, ибо они (принципы) посредством отбора возможных вариантов направляют, регулируют процесс частнонаучного познания.

2 уровень - совокупность метатеоретических принципов (конкретизированных философских принципов), которые, во многом сохранив свою философскую основу, в то же время сформулированы на языке, близком частнонаучной теории. В физике в качестве их выступают принципы соответствия (или предельного перехода уравнений новой теории в аналогичные уравнения старой теории), наблюдаемости (означающий, что в теорию должны вводиться лишь принципиально наблюдаемые объекты и величины), простоты (согласно которому из двух гипотез с примерно одинаковыми объяснительными и предсказательными возможностями предпочтение следует отдать более простой). В этом же ряду принципы дополнительности, инвариантности, симметрии, целостности и некоторые другие.

3 уровень - собственно физические теоретические принципы и идеи. Важную роль в концептуальных основаниях физики играют следующие принципы: близкодействия, конечности скорости распространения природных процессов, единства фундаментальных физических взаимодействий, наименьшего действия, возрастания энтропии в замкнутых системах и др.

Разумеется, все три уровня взаимно проникают друг в друга. Это позволяет говорить о существенной тенденции в развитии современных физических знаний, связанной с принципиальными интеграционными процессами. Скажем, попытки объединить и унифицировать всю физику на едином фундаменте представлены в первой половине ХХ века моделями так называемой единой теории поля. Эти модели отражали усилия теоретиков выработать систему критериев, норм и методов оценки более высокого порядка, чем те, что существовали прежде. Одним из важных проявлений такого подхода стал принцип геометризации физики, выдвинутый А.Эйнштейном в процессе разработки им общей теории относительности. Более того, в этой теории действительно имплицитно переплелись философско-мировоззренческие, общенаучные, математические и собственно физические идеи, принципы и методы.