Реферат. "Философские основания научного познания В. Гейзенберга" студент группы нам20 Карпиленко Р. А

• Название: "Философские основания научного познания В. Гейзенберга" студент группы нам20 Карпиленко Р. А
• Дата: 04.11.2021
• Размер: 67.41 Kb.
• Имя файла: Реферат.docx
• Тип: Реферат; #263203
• страница: 3 из 4

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ФИЗИКИ

Гейзенберг в рамках своей концепции вполне логично видит перспективы развития физики по пути платоновских идей, имея в виду, что элементарные частицы современной физики представляются посредством абстрактно-математической теории групп, теории симметрии. Согласно теоретическим построениям современной физики, конечные элементы материального мира – это вполне определенные математические формы, абстрактные симметрии, подобно тому как у Платона такими далее неразложимыми элементами были геометрические фигуры. Иначе говоря, Гейзенберг настаивает на необходимости поисков таких математических форм, которые позволили бы объединить многообразие частиц и различные типы взаимодействий в единую структурную картину фундамента материи.

Прежде всего, это развитие представляется ему как совершающееся под влиянием чисто логических побудительных причин, вроде стремления к обобщению, поисков “математической гармонии” и даже “желания понять взаимосвязи мира в целом, постигнуть план божественного творения” [1, с. 74]. Подлинные же причины развития науки он полностью игнорирует. С другой стороны, в истории науки он усматривает некую общую тенденцию, выражающуюся в том, что “почти каждый новый шаг и развитии естествознания достигается ценой отказа от чего-либо предшествующего”, в результате чего по мере развития науки якобы “уменьшаются притязания на полное “познание” мира” [1, с. 20].

Если бы Гейзенберг имел в виду метафизические претензии на постижение вечной, раз навсегда данной “истины в последней инстанции”, исчерпывающей все познание мира, то он был бы прав: такого “полного”, раз навсегда законченного познания не существует. Но критика Гейзенберга направлена не на претензии исчерпать познание природы, а на возможность познания вообще. Он отрицает то положение, что с каждым новым шагом наука все глубже и глубже проникает в сущность вещей, расширяет и углубляет наше понимание явлений природы. По его мнению, развитие науки ведет ко все большему и большему уменьшению “объяснения природы” и к замене объяснения описанием. Таким образом, Гейзенберг возражает не против взгляда, согласно которому познание в какой-либо момент может стать исчерпывающе полным, а против того, что наука дает нам подлинное знание существа физических процессов. “Чем больше областей открывается физикой, химией, и астрономией, - заявляет он, - тем прочнее мы приобретаем привычку заменять выражение “объяснение природы” более скромным выражением “описание природы”, стремясь тем самым подчеркнуть, что этот прогресс относится не к непосредственному знанию, а к аналитическому объяснению. С каждым великим открытием – и это особенно хорошо можно увидеть в современной физике – уменьшаются претензии естествоиспытателей на понимание мира в первоначальном смысле этого слова. Мы считаем, что этот процесс заложен глубоко в самой сущности вещей или в природе самого человеческого мышления” [1, с. 27].

Итак, оказывается, “в природе самого человеческого мышления” заложено то, что с развитием науки объяснение природы, то есть раскрытие сущности явлений, их законов, постепенно заменяется описанием явлений, следовательно, этот процесс совершенно неизбежен. Но вся история науки в действительности показывает, что ум человеческий идет от незнания к знанию, от менее полного знания ко все более полному и глубокому знанию, в котором раскрывается необходимая связь явлений. Познанием сущности явлений, их закона и достигается объяснение явлений, служащее основой успешной практической деятельности людей. Именно успехи в практической деятельности людей неоспоримо свидетельствуют о правильности научного объяснения, об этом говорит оправдывающаяся на деле возможность предсказания сложнейших и тончайших физических процессов, предвидения их детальных особенностей, обязанные теоретическому объяснению явлений. Конечно, научное объяснение никогда не может быть исчерпывающим, и с развитием науки оно постоянно меняется, но это не значит, что объяснение рушится и заменяется описанием. Рушится только метафизическое понимание научного объяснения природы как сведения к каким-то конечным, неизменным, абсолютным сущностям, дальше которых дорога научного познания закрыта и постижение которых якобы исчерпывает познание [5, с. 17].

Но вернемся к рассуждениям Гейзенберга. К каким же результатам приводит в конце концов этот процесс мнимой замены объяснения описанием?

На первых этапах развития науки человеческое мышление оперировало с представлениями о материальных телах, обладающих многими чувственно воспринимаемыми свойствами–цветом, запахом, твердостью, тяжестью и т. п. Стремление объяснить эти качества привело в атомистической теории к представлению об атомах, как о частицах, уже не обладающих такими чувственно воспринимаемыми свойствами, как цвет, запах, твердость, тяжесть и т. п. Считалось, что атомы обладают только различной формой, движением и положением. Таким образом, по Гейзенбергу, “качественное многообразие мира “объясняется” посредством сведения к разнообразию геометрических конфигураций” [1, с. 22]. Это, по его выражению, уже не “непосредственное”, а “аналитическое” понимание природы; само слово “объясняется” он заключает в кавычки, подчеркивая тем самым, что сами попытки объяснять несостоятельны по существу.

Современная атомная физика, подчеркивает Гейзенберг, так же, как античная атомистика, предполагает наличие неделимых элементарных частиц материи – электронов, протонов, нейтронов и т. д, Однако необходимость объяснить новые тончайшие экспериментальные данные привела к вскрытию глубокого “внутреннего противоречия” и “непоследовательности”, якобы присущих античной атомистике. Эта “непоследовательность” состояла будто бы в том, что атомы мыслились как некие реальные сущности, находящиеся в пространстве. Таким образом, древняя атомистика, устраняя чувственно воспринимаемые свойства атома, все же оставляла, заявляет Гейзенберг, за ними одно такое свойство - "свойство занимать пространство" [1, с. 49]. Чтобы осуществить программу атомистики полностью, надо было лишить атом и этого свойства. Современное естествознание, утверждает Гейзенберг, последовательно продолжает тенденцию к “аналитическому описанию" : устраняя все чувственно воспринимаемые свойства атома, оно оперирует уже тем, что не имеет никаких свойств, а представляет собой чистую математическую символическую форму. По заявлению Гейзенберга, атом в современной физике “не обладает никакими материальными свойствами" [1, с. 31]; “…современная атомная физика в одном пункте идет значительно дальше атомистического учения древних греков, причем это имеет существенное значение для понимания всего ее развития. Согласно Демокриту, атомы были лишены качеств, подобных цвету, вкусу и т. д. ; они обладали лишь свойством заполнять пространство. Геометрические же высказывания относительно атомов рассматривались как вполне допустимые и не требовали какого-либо дальнейшего анализа. В современной физике атомы теряют и это последнее свойство; они обладают геометрическими качествами не в большей степени, чем остальными – цветом, вкусом и т. д. Атом современной физики может быть лишь символически представлен дифференциальным уравнением в частных производных в абстрактном многомерном пространстве; только эксперименты наблюдателя вынуждают атом принимать известное положение, цвет и определенное количество теплоты” [1, с. 31].

Атом, таким образом, “дематериализовался”: материя “исчезла” – остались одни уравнения. Представляя дело так, будто “копенгагенская школа” продолжает вековые традиции атомистического учения, Гейзенберг пытается скрыть антинаучную сущность защищаемых им воззрений, используя заслуженный авторитет атомистики, принесшей великие научные завоевания. Но о каком продолжении основной идеи научной атомистики может говорить “копенгагенская школа”, если научная атомистика основывается на признании объективной реальности атомов, объективности пространства и времени, а “копенгагенская школа” с порога отвергает объективную реальность?

Античная атомистика всегда стремилась объяснить реальные свойства тел, исходя из объективных, наиболее общих свойств материальных атомов; Гейзенберг же со своими соратниками по “копенгагенской школе” пытается представить физические явления как комбинации символических математических форм, существующих лишь в человеческом созидании. То, что он считает “непоследовательностью” античной атомистики – ее признание реальности атомов и их свойств, на самом деле было основой всех ее успехов и достижений [6, с. 20].

С философской точки зрения несостоятельная попытка Гейзенберга представить субъективистские воззрения современных “физических” идеалистов продолжением идей научной атомистики основана на извращении действительного соотношения общего и частного, абстрактного и конкретного. В трактовке Гейзенберга общее - это не что-то реально присущее различным материальным телам и существующее в частном, а произвольное создание человеческой мысли; научная абстракция – не отражение того, что объективно имеется в самой материальной действительности, а условный символ, служащий отметкой для практики, средством для упорядочения опыта; в книге Гейзенберга “Философские проблемы атомной физики” мы встречаемся с прямым отождествлением абстрактного и символического. Таким образом, наиболее общие свойства атомов Гейзенберг объявляет не реальными, а существующими лишь в нашей голове. Отсюда его вывод, будто “претензии нашей науки на познание природы в обычном смысле этого слова становились все меньше” [1, с. 33] .

Усиленно настаивая на своих утверждениях, будто современное понятие атома имеет чисто “символический характер”, будто “атомы не существуют как простые телесные предметы” [1, с. 50], но только как совокупность мысленных математических форм, Гейзенберг непосредственно связывает свою трактовку атомной физики с учением пифагорейцев. Он говорит о “творческой силе математических построений”, о том, что “рациональный порядок окружающей нас природы” имеет “свою основу в математической сущности законов природы” [1, с. 51] .

По утверждению Гейзенберга, на таком убеждении основано все математическое естествознание, ставящее себе целью “математическое истолкование порядка в природе”, то есть отыскание того, из комбинации каких мысленных математических форм “строятся” все явления. “Если в основе музыкальной гармонии, – пишет Гейзенберг, – или форм изобразительного искусства обнаруживается математическая структура, то рациональный порядок окружающей нас природы должен иметь свою основу в математической сущности законов природы. Такое убеждение впервые нашло свое выражение в пифагорейском учении о гармонии сфер и в том, что элементам были присвоены правильные формы" [1, с. 51]. Но ученые древности, указывает Гейзенберг, обладали ничтожным запасом пригодных для этого математических форм; это были по преимуществу геометрические формы. К тому же они исследовали статические формы и отношения. Вынужденный самим фактическим материалом науки как-то принять во внимание диалектику природных явлений, Гейзенберг подчеркивает, что такой статикой в современной науке обойтись больше нельзя: сами эти геометрические формы и отношения уже не являются неизменными. К каким же в таком случае “математическим формам” нужно теперь сводить все явления? "…в окружающем нас реальном мире, – пишет Гейзенберг, – неизменными являются не геометрические формы, а динамические законы, определяющие возникновение и исчезновение. Гармонию пифагорейцев, которую еще Кеплер надеялся найти в орбитах небесных светил, естествознание со времен Ньютона ищет в математической структуре законов динамики, в уравнениях, формулирующих эти законы” [1, с. 51 – 52].

В отличие от древних пифагорейцев, Гейзенберг сводит все явления не просто к геометрическим формам, а к “математической структуре" динамических законов. Эти изменения, утверждает он, представляют собой последовательное осуществление программы пифагорейцев.

В соответствии с тем, что, по словам Гейзенберга, во всех законах природы есть “простая математическая сущность”, “математическая простота считается высшим эвристическим принципом” [1, с. 53] научного исследования.

Все эти рассуждения являются извращением факта возросшего значения математических методов в современной физике. Действительно, ни одна сколько-нибудь плодотворная физическая теория не может обойтись без выражения исследуемых ею законов природы в той или иной математической форме. Но математические формы не создают явлений природы, не определяют их “рациональный порядок”, не обладают никакой “творческой силой”, способной порождать материальные явления или быть “основой” последних. Существуя в нашей голове, они только отражают объективные взаимосвязи самих материальных явлений, присущие им закономерности. Вся история науки показывает, как наше мышление меняет эти “математические формы”, все лучше и лучше приспосабливая их к объективной реальности, образом которой они являются. Попытка Гейзенберга объявить “математическую структуру” явлений основой самих этих явлений представляет собой обычную для всех идеалистов попытку подменить отражаемое, то есть объективную реальность, ее отражением – ощущениями, абстрактными понятиями и т. п. [5, с. 22].

Намечая пути развития фундаментальной физики, Гейзенберг рисует оптимистическую картину этого развития. Он полагает, что все пополняющаяся таблица частиц представляет собой не просто набор данных, не имеющий внутреннего смысла, но являет некий аналог спектральных линий, позволяющий обнаружить глубинный закон природы, некую “динамику материи”. Именно на пути поисков этой динамики он и видит возможность радикального продвижения по пути познания природного мира.

Выдвигая задачу поисков динамики материи, Гейзенберг, к сожалению, не дает достаточно отчетливой характеристики самого понятия материи и ее динамики. Иногда он говорит о превращении материи в энергию, давая тем самым повод думать, что он в некотором смысле отождествляет эти понятия. Анализируя абстрактный характер современной науки, Гейзенберг говорит, что в экспериментах с элементарными частицами может быть обнаружено рождение новых частиц любого типа при условии обеспечения необходимой для их порождения энергии. Он дает здесь описание определенной ситуации в физике частиц на привычном физикам языке. При должном его понимании такое описание само по себе не вызывает сомнения. Но далее Гейзенберг замечает, что все элементарные частицы, так сказать, изготовлены “из одного материала – его можно назвать просто энергией или материей” [2, с. 253].

Главная цель атомной, теории, ее, так сказать, программа состоит, по утверждению Гейзенберга, в том чтобы свести мир к одному "первоначальному веществу" [1, с. 96). Но этому мешает наличие в современной физике ряда различных типов частиц материи – электронов, протонов, нейтронов и др. Чтобы осуществить программу этого сведения. Гейзенберг объявляет, будто эти частицы материи есть, не что иное, как различные формы одной и той же энергии: “Мы теперь знаем то, что надеялись найти древние греки, а именно, что действительно существует только одна основная субстанция, из которой состоит все существующее. Если давать этой субстанции наименование, то ее можно назвать не иначе, как “энергия”…Материя в собственном смысле слова состоит из этих форм энергии, к чему всегда следует добавлять энергию движения… Многообразие явлении нашего мира создается…многообразием форм проявления энергии” [1, с. 98–99]. Для обоснования этих утверждений Гейзенберг использует факт превращения пар электронов и позитронов в фотоны (кванты света), которые он рассматривает как форму энергии. С другой стороны, он заявляет, что известная в атомной физике формула: Е=mc² (где Е – энергия, m – масса, с – скорость, света) означает, будто энергия “обладает” массой.

В процитированных словах Гейзенберга содержится уже не просто информация о физических данных, но их определенная интерпретация философского характера. Вдумываясь в сказанное, приходится заметить, что понятие материи оказывается у него настолько неопределенным, что утрачивает даже то содержание, которое первоначально неявно предполагалось. А именно – материя понималась как вещество, как субстрат элементарных частиц. из которых построены атомы обычных тел. Но если материя представляется в то же время и энергией, тогда остается совершенно неясным, какой смысл имеет утверждение “материя превращается в энергию”. А между тем это утверждение повторяется как само собой разумеющееся в различных статьях Гейзенберга.

Замечая в трудах Гейзенберга неопределенность содержания понятия материи и его отождествление с понятием энергии, М. Э. Омельяновский предполагает [6, с. 27], что использование понятия материи представляло для Гейзенберга особые трудности. С одной стороны, он не может не оперировать этим понятием, поскольку исследование структуры материи со времен античности до наших дней составляет предмет его размышлений. В особенности это понятие, как ему представляется, было положено в основу концепции Демокрита. Но в то же время, с другой стороны, он хотел бы, как мы уже заметили, со всей определенностью подчеркнуть, что современная физика реализует скорее программу Платона, как бы отказываясь от понятия материи.

Понятие материи, как известно, можно определить как своего рода сокращение, в котором мы охватываем сообразно их общим свойствам множество различных чувственно воспринимаемых вещей. Поскольку микрообъекты предстают нам скорее как абстрактные образы, а не как чувственно воспринимаемые вещи, понятие материи охватывает эти образы, объединяя в себе все то общее, что мы считаем присущим им.

Исследуя картину природы, как она рисуется современной физикой, Гейзенберг замечает, что материю считали “чем-то пребывающим в изменении явлений”. Понятие материи и схватывает это пребывающее в изменяющемся. Как бы мы ни называли постоянное в изменениях, которые развертываются перед нашим чувственным или теоретическим взором, оно оказывается глубинной основой самих процессов, а его воспроизведение в понятии – основой нашего понимания этих процессов. Понятие материи в разные исторические эпохи по-разному схватывает это постоянное в изменениях и тем самым каждый раз по-своему обеспечивает условие теоретизации нашего знания. Атомы Демокрита дают нам исторически первый образ этого постоянного – они вечны и неизменны. В физике частиц ХХ века мы находим более глубокий образ этого постоянного в виде различного типа симметрий и соответствующих сохраняющихся величин, которые характерны для всех известных превращений. Понятие материи существенно изменилось со времен Демокрита. Но при всем изменении было бы методологическим упущением не замечать того исторического инварианта, который составляет непреходящий смысл этого понятия [6, с. 25].

Когда Гейзенберг говорит, что все элементарные частицы как бы изготовлены из одного материала, то тем самым он и указывает на фундаментальный признак понятия материи. Сам этот материал, как полагает Гейзенберг, и можно назвать материей. Гейзенберг верно отмечает существенный признак этого понятия, но говорит, что то общее, что лежит в основе всех превращений, можно назвать не только материей, но еще и энергией. Тем самым Гейзенберг указывает на самое существенное в содержании понятия материи а именно на ее постоянство при всех превращениях, ибо то же самое можно сказать и об энергии.

Однако было бы ошибочным отождествлять эти понятия. Энергия – понятие физическое, материя – понятие философское. Здесь, в области физики, на почве теоретического познания они соприкасаются настолько, что возникает соблазн полностью отождествить их и тем самым устранить одно из них как излишнее в научном языке. И хотя Гейзенберг в явной форме не делает этого, тем не менее его стремление подчеркнуть приоритет методологической концепции Платона может создать у читателя впечатление, что он склонен заменить понятие материи понятием энергии. Но такая трактовка позиции Гейзенберга в его отношении и понятию материи была бы неточной. Если рассмотреть его концепцию в целом, то увидим, что глубокое осмысление всего хода научного познания, которое представлено, в частности, и в книге “Шаги за горизонт”, вынуждает Гейзенберга не отменять, но углублять понятие материи. Это осмысление , проведенное Гейзенбергом с такой основательностью, не позволяет развернуться указанному предубеждению в ошибочную позицию.

В ХХ веке произошли глубинные изменения в основаниях атомной физики. Научное познание встретилось с такой областью реальности, которую невозможно выразить в привычных понятиях. В классической науке само собою разумелось разделение природных объектов и нашего знания о них. Если мы хотим понять структурную картину материи на уровне элементарных частиц, то мы вынуждены принять во внимание и те физические процессы, с помощью которых мы получаем знание об этих частицах. В отличие от материальных объектов повседневного опыта вопрос о существовании микрообъектов современной физики принципиально опосредован нашими средствами познания. Вот почему современное знание о микромире не просто говорит нам о материи как таковой, но вынуждено обратиться к самому себе, так сказать, включить рефлексию в само содержание знания. Разделение природных объектов и человеческого знания о них стало проблематичным. Гейзенберг замечает в этой связи, что современная атомная физика осознается теперь “всего лишь как звено в бесконечной цепи взаимоотношения человека и природы” [2, с. 295].

“…Те составные части материи, которые мы первоначально считали последней объективной реальностью, вообще нельзя рассматривать сами по себе” [2, с. 300] . Целью исследования, поясняет он, уже не является познание атома и его движения вне зависимости от экспериментально поставленного вопроса.

Надо согласиться с Гейзенбергом, что современная наука, и не только физика, вынуждена с особым вниманием обратиться к средствам своего исследования для того, чтобы найти глубинные закономерности материи, скрытые от нас в отсутствии рефлексивного отношения к познанию.

Объектом исследования современной науки оказывается не просто объективная реальность, но и само знание о ней, поскольку оно является средством постижения мира. Утверждение об объективном существовании тех вещей, которые составляют результат исследования, оказывается само по себе серьезной проблемой.

Основные трудности квантовой теории при ее построении коренились именно в этой проблеме. С описанной ситуацией в квантовой механике удалось справиться с помощью особого математического языка. Развитие математического формализма квантовой теории, а затем и физики элементарных частиц неизбежно привело к выявлению и математической формулировке специфических инвариантов соответствующих преобразований, которые и позволяют нам говорить, что микрофизика посредством рефлексивного отношения к своему исследованию нашла новые критерии объективности. Особенности микропроцессов таковы, что при их исследовании возникла не только проблема действительного существования этих объектов, но и проблема возможности их существования. Понятие материи предполагает не только необходимость поисков общего и сохраняющегося, устойчивого в исследуемых объектах, не только решение проблемы взаимоотношения человека и средств его познавательной деятельности к миру природы, но, оказывается, включает в себя еще и категорию возможности. Тем самым мы как бы возвращаемся не только к идеям Демокрита и Платона, но и к концепции материи Аристотеля, который впервые обратил внимание на значимость этой категории. Гейзенберг указывает на неизбежность и необходимость обращения к категории возможности для более глубокого осмысления данных современной физики.