Философия. Философия_ответы. Билеты для кандидатского экзамена по истории и философии науки в группе Хмелевской
 Скачать 2.28 Mb.
|
|
Мертоном также был выдвинут ролевой принцип организации лабораторий: генератор идей (учитель), разработчики (исследователи), эксперт, администратор. В стремлении к достижению нового объективного знания социолог видел основную социальную функцию учёного. Признание достижений отдельного учёного научным сообществом — это высшая оценка его деятельности, которая может быть зафиксирована в названии какого-то элемента научного знания именем учёного, присвоении ему почётного звания или премии. В дальнейшем Мертон под влиянием критики его кодекса ослабил нормативность тре- бований к поведению учёного в науке и ввёл некоторые бинарные (амбивалентные) оппо- зиции, в рамках которых учёный был вправе сам решать, как ему поступить. Например, как можно быстрее публиковать свои открытия VS как можно тщательней проверять их до публикации; всегда быть чутким к новым идеям в науке VS уметь разглядеть модные, но скоропреходящие направления; опираться в исследованиях на известные авторитеты VS помнить, что всякий авторитет, в конечном счёте, имеет не нормативный, а исторический характер. В 60–70-е гг. XX века появились разносторонние наукометрические и так называемы «полевые» (этнографические) исследования научной деятельности, получившие условное название «изучение жизнедеятельности племени учёных». Было показано, что развитие на- уки до середины XX века происходило по экспоненте, а затем постепенно перешло в стадию сатурации. В XX веке сделано около 90% всех великих научных открытий. (Дж.Д. Бер- нал и Д. Прайс). Бернал выдвинул, а Прайс разработал идею «невидимого колледжа» — 63 временного объединения интенсивно коммуницирующих учёных, работающих над одной проблемой. Науковеды и психологи предложили методики определения IQ (например, коэф- фициент интеллектуальности у статистического студента — 118 условных единиц, доктора наук — 140, у Ньютона — 190). Позже был разработан так называемый коэффициент креа- тивности Qcr, призванный помочь в определении творческого потенциала и динамики спо- собностей учёного. Кроме того, оценки эффективности научной деятельности конкретных учёных стали определяться по критериям публикаций в престижных научных изданиях, индексам цитирования и коцитирования. В конце XX века широкое распространение получили социологические исследования на- уки, так называемые case-studies (Б. Блур, Д. Барнс, К.Д. Кнорр-Цетина, М. Малкей). С развитием этого типа исследований предшествующая, можно сказать, нормативная социо- логия науки трансформируется в интерпретативную. В целом авторы этого направления попытались доказать, что определяющие факторы в научной деятельности — это социокультурные факторы. В отличие от Лакатоша, счи- тавшего возможной рациональную реконструкцию истории науки, когнитивные социологи рассматривают науку с точки зрения герменевтики, то есть в поле интерпретаций раз- личных социокультурных ресурсов науки. Они отрицают какой-то особый эпистемический статус науки и мертоновский научный этос, считая, что люди, работающие в сфере нау- ки, руководствуются в основном теми же мотивами, что и в других сферах социальной деятельности. Это — деньги, слава и власть. Наука рассматривается как некий тип верований, а основной акцент в социологических исследованиях делается на коммуникативной практике учёных, влиянии на их деятельность различных вненаучных идей и обстоятельств личной жизни. Так, по мнению Блура (автор так называемой «сильной программы»), — социология науки должна объяснять возникно- вение научных верований, абстрагируясь от вопроса об их истинности и от соответству- ющего им логико-математического аппарата. Главным становится выяснение социальных механизмов приятия или отторжения научным сообществом этих верований. Наука, поскольку она не обладает особым эпистемологическим статусом, с точки зрения авторов, не может претендовать на достижение объективной истины. Никаких объектив- ных доказательств в принципе не существует, а работа учёных в лабораториях сводится к социальным вопросам. Таким образом, коллектив учёных не отличается принципиально от иных человеческих коллективов. Для когнитивных социологов, можно сказать, превалирующим становится известное утверждение «движение — всё, цель — ничто». На пути к знанию, понимаемому как до- стижение определённого консенсуса между учёными, выделяются определённые уровни: континджентный (кулуарный) и институциональный (официальный). На этих уровнях, или форумах, где в зависимости от баланса разных ценностных ориентаций участников научно- го процесса и их интересов принимается решение, считать ли нечто научным знанием или отвергнуть его. Причём, решающее слово остаётся за континджентным форумом. Когнитивные социологи, проводя, можно сказать, «полевые» исследования непосред- ственно в научных лабораториях, доказывают, что вопрос об истине фактически решается на континджентном уровне в процессе переговоров между учёными, основным мотивом деятельности которых является удовлетворение своих различных амбиций. Консенсус обу- славливается не рациональными аргументами конститутивного форума, а социальными и личностными событиями на континджентном уровне. Открытие законов природы интерпре- тируется социологами как полезное занятие для легитимизации личностных целей учёных. 64 1.23 Проблема времени в квантовой гравитации и квантовой кос- мологии. 1.23.1 Некоторые новые свойства времени в современной космологии. Специфические характеристики времени при коллапсе. Ряд интересных свойств времени был открыт при изучении черных дыр. Одно из них состоит в том, что под горизонтом событий черной дыры пространство и время меняются местами. «Внутри чёрной дыры пространство и время меняются ролями: её центр — не точка пространства, а момент вре- мени. Падающая в чёрную дыру материя, приближаясь к центру, становится все более плотной. Но, достигнув максимальных значений, допускаемых теорией струн, плотность, температура и кривизна пространства-времени внезапно начинают уменьшаться. Момент такого реверсирования и есть то, что мы называем Большим взрывом. Внутренность одной из описанных чёрных дыр и стала нашей Вселенной». Упоротый видос по этому поводу С одной стороны, подобная замена не представляет собой чего-то необычного. Соглас- но теории относительности время становится четвёртой координатой и ничем особенным в этом плане не должно выделяться. С другой стороны, временная координата специфич- на, поскольку представляет собой произведение времени на скорость света и берется с от- рицательным знаком. Поэтому с физически содержательной точки зрения такая замена нетривиальна. Мнимое время. Попытки применить квантовый принцип к структуре самого простран- ства и времени привели С.Хокинга и Дж.Хартла к необходимости разработки способа суммирования историй «ткани пространства и времени», т.е. различных искривлённых пространств-времён — различных историй Вселенной. В процессе работы выяснилось, что «суммировать проще, если оперировать с предысториями в так называемом мнимом, а не в обычном, реальном времени». Какова же основная причина введения понятия мнимого времени? «Причина в том, что материя и энергия стремятся заставить пространство-время искривляться внутрь себя». Если рассматривать космологическое движение в реальном вре- мени, то с необходимостью приходим к сингулярности, на которой заканчивается физика. Но если эволюционировать в мнимом времени, то они не возникают и физические законы продолжают действовать. При этом «начало в мнимом времени не будет сингулярностью, а будет отдаленно напоминать Северный полюс на Земле». Таким образом, введение мнимого времени позволяет исключить из эволюции Вселенной её начало и конец. Мнимое время можно рассматривать как время, перпендикулярное обычному времени. Перпендикулярность времени означает его независимость от обычного времени. Мнимость может означать то, что время в такой трактовке не связано с физической феноменологией непосредственным образом. С другой стороны, вопрос о том, насколько «обычное» вре- мя связано с феноменологией также является нетривиальным. Но если это так, то каков физический смысл мнимого времени? С.Хокинг согласен, что понятие мнимого времени очень трудно для восприятия, однако, считает он, «идея мнимого времени — это тоже нечто такое, что нам придётся принять. Это интеллектуальный скачок того же порядка, как и вера в то, что Земля круглая. Думаю, что мнимое время станет таким же естественным, какой является круглая Земля». Почти по Д.Юму: все наши самые глубокие идеи и представления являются привычками. В отношении такого понимания времени, конечно же, возникает много вопросов и на наш взгляд, в этой проблеме ещё рано ставить точку. Почему, например, нужно вводить именно мнимое время, а не рассматривать многомерное время, что обсуждается в ряде работ. Важнейшими вопросами являются также связь между мнимым и обычным временем, а также переход от одного к другому. Мысленный эксперимент с падающей в чёрную дыру ракетой. Предположим, что косми- 65 ческий корабль движется в направлении на чёрную дыру, а на Земле внимательно следят за его полётом. Как и всегда в релятивистских эффектах, существенно, что за происходящим наблюдают два наблюдателя: внешний (на Земле) и сопутствующий (находящийся внутри ракеты). Как показывает общая теория относительности, при приближении к горизонту событий этой черной дыры с точки зрения внутреннего наблюдателя ничего принципиаль- но не меняется: стрелки на его часах все также отсчитывают время, все предметы внутри корабля не меняют своей формы. При этом скорость его ракеты может быть близкой к скорости света. С точки же зрения наблюдателей на Земле происходит следующее: при приближении к горизонту событий черной дыры космический корабль начинает двигаться всё медленнее и медленнее. На самом же горизонте событий корабль останавливается на- всегда. С точки зрения же сопутствующего наблюдателя он проходит горизонт событий и продолжает падать на сингулярность. Эту ситуацию можно, например, интерпретировать следующим образом: в одной и той же области Вселенной (причем достаточно локальной — окрестности черной дыры) возникают две реальности: одна из них связана с падающим на черную дыру космонавтом, который за конечное время достигает сингулярности, другая — та, которую реально, с помощью приборов наблюдают в центре управления полетом, ко- гда корабль навечно замирает на горизонте событий. Подчеркнем, что обе эти реальности имеют эмпирическую верифицируемость с помощью приборов. Мы предложили называть их кинематическими онтологиями. Отметим, что эти онтологии самым непосредственным образом связаны со свойствами времени. 1.23.2 Уравнение Уилера-де Витта. Радикальный подход к проблеме времени предлагается в одном из направлений теории квантовой гравитации — квантовой геометродинамике. В рамках этого формализма про- исходит разбиение единого 4-мерного пространства-времени на 3-мерное пространство и время, при этом объектом динамики является именно 3-пространство, а не пространство- время. Часть уравнений Гамильтона для гравитационного поля представляет собой связи первого рода и после квантования они, действуя на физические состояния, дают нулевой результат. Тождественное равенство нулю полного гамильтониана Вселенной в этой теории приво- дит к известному уравнению Уилера-де Витта. Оно представляет собой обобщение уравне- ния Шредингера для волновой функции всей Вселенной и выглядит следующим образом: ˆ HΨ = 0. Его решения, т.е. волновые функции Вселенной явным образом не зависят от времени именно потому, что полный гамильтониан Вселенной, включающий гамильтониан гравитационного поля, тождественно равен нулю . Это означает, что Вселенная как целое стационарна, т.е. не изменяется во времени. Некоторые физики усматривают в последнем парадоксальность. Так, согласно А.Линде одно из решений этого парадокса предложил Б. де Витт. Понятие эволюции неприменимо к Вселенной в целом, так как нет ни одного внеш- него по отношению к ней наблюдателя, так же как нет часов, не принадлежащих ей. Более того, нас на самом деле интересует не то, почему Вселенная в целом эволюционирует, мы просто пытаемся объяснить наши экспериментальные данные. Поэтому правильным вопро- сом будет: почему мы видим Вселенную эволюционирующей именно так? Для того чтобы на него ответить, надо сначала поделить Вселенную на две главные части: наблюдателя с его часами и измерительными приборами и остальную Вселенную. Тогда можно показать, что волновая функция всей остальной Вселенной зависит от состояния часов наблюдателя, то есть от его «времени». Эта зависимость от времени в некотором смысле объективна: результаты, полученные различными (макроскопическими) наблюдателями, живущими в одном и том же квантовом состоянии Вселенной и пользующимися достаточно хорошими 66 (макроскопическими) приборами будут совпадать. Как видно, без введения наблюдателя Вселенная оказывается мёртвой и не эволюцио- нирующей со временем. Это показывает необычно важную роль, которую играет понятие наблюдателя в квантовой космологии. Джон Уилер подчеркнул сложность ситуации, заме- нив слово наблюдатель на участник и введя понятие Вселенной, наблюдающей саму себя. Но замена наблюдателя на участника здесь, на наш взгляд, не достаточна. В квантовой механике наблюдатель не просто участник, он приготавливает квантово-механическую си- стему, т.е. в данном случае — Вселенную, и в этом смысле его можно рассматривать в качестве малого квантового демиурга. Однако осуществление подобной процедуры даже в чисто концептуальном плане представляется крайне проблематичным. В то же время для многих практических задач можно рассматривать наблюдателя просто как некоторый механизм, что, возможно, отчасти снимет концептуальную остроту. Тем не менее, ввести время здесь оказывается всё-таки возможно, но на некотором дру- гом уровне рассмотрения. Однозначная вероятностная интерпретация решений уравнения Уилера-де Витта и введение времени, «как правило, возможны только в той области, где применимо квазиклассическое приближение квантовой геометродинамики, в котором век- тор состояния представляется в виде exp(iS/h), где S — действие системы. Тогда уравне- ние (1) переходит в уравнение Эйнштейна—Гамильтона—Якоби». Это может означать, что время — понятие классическое (или, по крайней мере, квазиклассическое), но на уровне квантовой гравитации и квантовой космологии его просто не существует. Решения урав- нения Уилера-де Витта можно рассматривать как мгновенные фотоснимки различных 3- геометрий пространства. Вместе с тем считается, что уравнение Уилера-деВитта описы- вает квантовую эволюцию 3-геометрии пространства, которая осуществляется в особом суперпространстве, представляющем собой многообразие, элементами которого являются 3-геометрии с различными метриками g a,b В отношении уравнения Уилера-деВитта возникает много и других вопросов. Поскольку нас интересуют именно концептуальные аспекты, то в этом плане среди них можно выде- лить, например, следующие: 1. Разбиение 4-мерного пространства-времени на привычную структуру 3+1 (3-мерное пространство и 1-мерное время), по-видимому, представляет собой концептуальный шаг назад, а введение суперпространства может означать концептуальный возврат к идее фонового пространства. 2. Поскольку вероятностная трактовка и введение времени возможны только при на- личии квазиклассического приближения, то это означает, что в интересном для нас квантовом случае отсутствует время. Является ли такая интерпретация удовлетво- рительной? По крайней мере, существующая концептуальная трактовка уравнения Уилера-де Витта как описывающего эволюцию 3-геометрий становится сомнительной и не может в отсутствии времени рассматриваться как обобщение уравнения Шре- дингера, которое как раз и описывает эволюцию волновой функции во времени. В этом плане уравнение Уилера-де Витта уже, по-видимому, не может рассматриваться в качестве обобщения уравнения Шредингера на уровне квантовой гравитации, да и вообще с ним концептуально не связано. Возможно, в этом режиме требуется поиск новой интерпретации уравнения Уилера-де Витта. Например, если всё же сохранить время как фундаментальную категорию, то, возможно, оно присутствует и в уравне- нии Уилера-де Витта, но в латентной, скрытой форме. А это означает, что требуется новое физическое осмысление этого уровня реальности. 3. Если уравнение Уилера-де Витта является уравнением эволюции, из которого исклю- чено время, то может ли осуществляться эволюция без времени? Ведь уравнением 67 эволюции квантово-механических состояний является уравнение Шредингера, и если из него исключили время, то из него исключили и эволюцию, поскольку эволюция немыслима без времени в привычном понимании. 4. В то же время в подходе Уилера-де Витта в конечном счёте всё концептуально сво- дится к движению частиц (Вселенных) в пространстве (суперпространстве). Другими словами, здесь не появляется ничего концептуально нового. 1.23.3 Время в квантовой гравитации и планковской космологии. Рассмотрим вопрос о времени в рамках квантовой теории гравитации и квантовой космоло- гии. На самом деле проблема времени возникает уже на доквантовом уровне в рамках ОТО. С точки зрения Р.Пенроуза «Вопрос состоит в том, как выразить эволюцию во времени, описываемую уравнением Эйнштейна, в рамках общековариантного 4-мерного формализ- ма. Это связано с так называемой «проблемой времени» в квантовой гравитации (иногда её именуют проблемой «замороженного времени»). В общей теории относительности нель- зя отличить временную эволюцию от простого изменения координат (т.е. просто замены одной временной координаты на другую). Общековариантный формализм должен быть нечувствительным к простой замене координат, так что понятие временной эволюции ока- зывается глубоко проблематичным. Мой собственный взгляд на эту проблему состоит в том, что ее вряд ли удастся решить без удовлетворительного подхода к вопросу о редукции вектора состояния R и что это в свою очередь потребует коренной ревизии общих принци- пов». В то же время современные теоретические результаты дают возможность обсуждать осо- бенности времени на уровне квантовой гравитации и квантовой космологии. Нетривиальные особенности в представлениях о времени возникают в квантовой гравитации и планковской космологии. Так, де Витт считает, что: «В квантовой теории гравитации сама геометрия пространства-времени должна беспрерывно флуктуировать, так что может стереться даже различие между прошлым и будущим». Рассмотрим специфику временных представлений в теории петлевой квантовой гравитации. |