В используемом речевом языке невозможно говорить о том, что объяснения одного и того же явления с волновой и корпускулярной позиции не противоречат друг другу, но их математический аппарат непротиворечив. Математический формализм гибок и формулы одной картины преобразуются в формулы другой.
В копенгагенской интерпретации можно отметить два основных аспекта. Первый из них, развиваемый Гейзенбергом, сводится к следующему. В классической физике допускается, что неточности в измерении можно сделать сколь угодно малыми, то есть в принципе, возможно, освободиться от влияния процесса измерения на объект; в квантовой теории такое освобождение в принципе невозможно, так как в ней фигурирует соотношение неопределенностей, которое обусловливает неточности в измерении объекта (идея «принципиальной неконтролируемости»).
Второй аспект – идея дополнительности. Философский смысл этой концепции состоит в утверждении, что объект и субъект неразрывно связаны друг с другом и что они не могут существовать один без другого. «Концепция дополнительности» разрывает внутреннее единство корпускулярных и волновых свойств микрообъектов и объявляет их «дополнительными» друг к другу: когда микрообъект проявляет волновые свойства, тогда якобы не имеет смысла говорить о его корпускулярных свойствах, и наоборот, наличие корпускулярных свойств якобы полностью исключает существование волновых свойств. Получается так, будто все дело именно в особом «принципиально неконтролируемом» взаимодействии приборов с микрообъектами. Эти приборы и «принципиально неконтролируемое» взаимодействие таковы, что при применении приборов одного типа микрообъект находится в пространстве и времени, но зато перестает подчиняться закону причинности; при применении же приборов другого типа микрообъект будто бы перестает существовать в пространстве и времени, но зато начинает подчиняться принципу причинности. Отсюда и вытекает «взаимосвязь» микрообъекта и субъекта, который по своему произволу с помощью соответствующего прибора либо «отменяет» закон причинности, либо «вводит» его в действие; либо «вводит» микрообъект в пространство и время, либо «выводит» его за их пределы [3, с.26].
Бор при интерпретации квантовой теории в разных аспектах применяет понятие дополнительности. Знание положения частицы дополнительно к знанию ее скорости или импульса. Если мы знаем некоторую величину с большой точностью, то мы не можем определить другую (дополнительную) величину с такой же точностью, не теряя точности первого знания. Пространственно-временное описание атомных процессов дополнительно к их каузальному или детерминистскому описанию. Подобно функции координат в механике Ньютона, функция вероятности удовлетворяет уравнению движения. Ее изменение с течением времени полностью определяется квантово-механическими уравнениями, но она не дает никакого пространственно-временного описания системы. С другой стороны, для наблюдения требуется пространственно-временное описание. Однако наблюдение, изменяя наши знания о системе, изменяет теоретически рассчитанное поведение функции вероятности [3, c.22].
Гейзенберг находит основание ограниченного применения классических понятий к микрообъектам, становясь на путь отрицания понятия объективной реальности, которое – как он полагает – лежит в философском фундаменте только классической физики. Вернее, понятие объективной реальности настолько остается в квантовой механике, насколько это позволяет – такова мысль Гейзенберга – соотношение неопределенностей.
В главе «Копенгагенская интерпретации квантовой теории» в книги «Физика и философия» Гейзенберг описывает дуализм различных реальностей, пытается описать эксперимент в понятиях классической физики, а затем с этим описанием связывает наблюдение и как результат формулирует описание с помощью теории вероятности. Он констатировал, что функция вероятности подчиняется законам квантовой механики, ее изменение с течением времени непрерывно и рассчитывается с помощью начальных условий.
Функция вероятности объединяет объективные и субъективные элементы. Она содержит утверждения о вероятности или, лучше сказать, о тенденции (потенция в аристотелевской философии), и эти утверждения являются полностью объективными. Они не зависят ни от какого наблюдения. Кроме этого, функция вероятности содержит утверждения относительно нашего знания системы, которое является субъективным, поскольку оно может быть различным для различных наблюдателей. В благоприятных случаях субъективный элемент функции вероятности становится пренебрежительно малым в сравнении с объективным элементом, тогда говорят о «чистом случае» [3, c.24].
Развитие квантовой теории сопровождалось критикой со стороны различных ученых. В. Гейзенберг выделяет три группы критиков. В первую группу входят те ученые, которых не устраивает язык самой теории. Во вторую группу он включал тех, кто пытался изменить саму теорию в том направлении, в котором ему казалось это правильным. А третью группу составляли критики, которые были не удовлетворены теорией, но не предлагавшие ничего взамен.
Первую группу критиков составляли Бом, Блохинцев и Александров. Они пытались изменить язык и философию квантовой теории. Данной группе казалось, что неопределенность – ключевой момент теории – лишает ее объективности. Бом предлагал считать, что неопределенность связана с отсутствием учета некоторых параметров изучаемых систем. Блохинцев и Александров считали, что волновая функция имеет независимый от наблюдения характер и, следовательно, объективна [3. c.78].
Данные критики не понимали, что неопределенность состояния системы не тождественна необъективности ее изучения. То, что волновая функция содержит в себе результаты предыдущих наблюдений, говорит только о том, что те наблюдения изменили саму систему неким неизвестным нам образом. При изучении микромира физик имеет дело с вероятным исходом следующего наблюдения, которое опять внесет изменение в изучаемую систему. У нас нет более тонких инструментов, которые бы снизили уровень неопределенности. Элементарные частицы изучаются с помощью самих же элементарных частиц.
Следующий тип критики связан с изменением самой теории. Яноши предложил концепцию затухания волны вероятности, но данная концепция, по мнению В. Гейзенберга, лишь усложняет теорию и ничего существенного в понимании не вносит [3. c.86].
Третья группа критиков не удовлетворена квантовой теорией вообще. Эйнштейн и Лауэ не удовлетворены тем обстоятельством, что квантовая теория утверждает агностицизм. По их мнению, микроскопические процессы все же можно познавать со сколь угодно малой неопределенностью [3. c.77].
Шредингер считает, что волны вероятности имеют объективный характер и подобны световым. Это утверждение неверно по самому формализму, заложенному в определение волн вероятности, к тому же значение волновой функции зависит от фактов предыдущих наблюдений [3. c.77].
Одним из следствий этой интерпретации, как подчеркнул Паули, является то, что электроны многих атомов в стационарном состоянии должны покоиться, что они, стало быть, не должны совершать никаких движений по орбитам вокруг атомного ядра. Это кажется на первый взгляд противоречащим эксперименту, так как измерения скоростей электронов в основном состоянии (например, с помощью эффекта Комптона) всегда дают в итоге некоторое распределение электронов основного состояния по скоростям, которое в соответствии с правилами квантовой механики дается квадратом волновой функции в пространстве скоростей (импульсов) [3. c.79].
Гейзенберг писал, что «…трудно втиснуть новые идеи в старую систему понятий предшествующей философии, или, употребляя старинное выражение, как трудно наполнить новым вином старые меха. Такие попытки всегда неприятны, потому что заставляют снова и снова заниматься латанием неизбежных дыр в старых мехах, вместо того чтобы наслаждаться новым вином. С точки зрения здравого смысла нельзя ожидать, что мыслители, создавшие диалектический материализм более ста лет назад, могли предвидеть развитие квантовой теории. Их представления о материи и реальности не могут быть приспособлены к результатам нашей сегодняшней утонченной экспериментальной техники» [3, c.84].
Критика, которая содержится в различных работах Эйнштейна, Лауэ и других, сосредоточивается вокруг вопроса о том, дает ли копенгагенская интерпретация возможность однозначного, объективного описания физических фактов. Ее наиболее важные аргументы могут быть выражены примерно в следующей форме. Математическая схема квантовой теории кажется вполне достаточным описанием статистики атомных явлений. Но, даже если ее утверждения относительно вероятностей атомных процессов вполне правильны, эта интерпретация все-таки не дает никакого описания того, что происходит на самом деле, независимо от наблюдений или между нашими наблюдениями. Что-нибудь должно ведь, однако, происходить – в этом мы можем не сомневаться. Это «что-нибудь» может быть, и нельзя описать с помощью понятий электрона, или волны, или светового кванта, но, поскольку оно не описывается каким-либо образом, задача физики еще не выполнена. Нельзя допустить, что квантовая физика относится только к акту наблюдения. Физик должен предполагать в своей науке, что он изучает мир, который создал не он сам и который существовал бы также и без него и в основном точно таким же. Поэтому копенгагенская интерпретация не дает никакого действительного понимания атомных процессов [3, c. 87].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Свой философский анализ проблем квантовой механики Гейзенберг ведет с позиций копенгагенской интерпретации, которую он активно защищает и возражает против других.
Философские взгляды Гейзенберга в целом являются идеалистическими. Он утверждал, что идея реальности в современной физике «расплывается» и заменяется математическими конструкциями.
Во взглядах Гейзенберга наряду с элементами позитивизма значительное место занимают элементы теорий Платона и Пифагора. Гейзенберг ищет философию, которая соответствовала бы новой физике и не видит, что именно этой философией является диалектический материализм.
Мировоззрение Гейзенберга носит противоречивый и интересный характер с точки зрения философии и физики. Его работа посвящена широкому кругу вопросов современной физики. Он ввел важные для современной физики количественные выражения и формулы, без которых в наше время нам не обойтись.
Гейзенберг утверждал: «Наука является эзотерическим учением,– так было сказано,– она предназначена только для немногих. В наше время функции положительной религии в некоторых странах взяли на себя политические учения и общественные организации, но проблема, в сущности, осталась той же» [3, c. 85].
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
myunivercity.ru
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Могилевский государственный университет имени А.А.Кулешова»
Горлачева (Шепелева) Татьяна Александровна
Физико-математический факультет
(специальность «Физика»)
ФИЛОСОФИЯ ВЕРНЕРА ГЕЙЗЕНБЕРГА
Реферат по философии и методологии науки
Преподаватель: доктор философских наук, профессор кафедры философии Вишневский М.И.
Могилев, 2013
Работа состоит из оглавления, введения, основной части, заключения и списка используемой литературы. Объем работы – 21 страница, 5 литературных источников.
Ключевые слова: Вернер Гейзенберг, физика и философия, шаги за горизонт.
В основной части моего реферата содержится краткий анализ основных трудов Вернера Гейзенберга, его основные утверждения и осмысления. Выводы современной физики, о которых идет речь в книге «Физика и философия. Часть и целое», во многом изменили представление о мире, унаследованное от прошлого века. Они вызывают переворот в мышлении и потому касаются широкого круга людей.
В своей книге «Физика и философия. Часть и целое» Гейзенберг рассказывает о философских проблемах перехода от ньютоновского представления об основных элементах мироздания к современным теориям, о прошлом и будущем естествознания и о значении науки.
Революцию в науке Гейзенберг понимает как сугубо внутреннее и вытекающее из самой логики развития научных понятий событие. Она вызывается не внезапными открытиями или гениальными идеями, а как раз предельной последовательностью в применении традиционных понятий и совершается поэтому не оригиналами и новаторами, а умом традиционным и консервативным. Потому-то она и оказывается неизбежной.
«Революция в науке, – говорит Гейзенберг, – совершается путем минимальных изменений, путем сосредоточения всех усилий на решении заведомо нерешенной еще проблемы, действуя при этом весьма консервативно. Ибо только в том случае, когда новое навязано нам самой проблемой, идет не от нас, а в каком-то смысле извне, – оно обнаруживает впоследствии свою преобразующую силу и способность повлечь за собой весьма серьезные изменения» [3, c.391].
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………………………………………………………………4
1. Замкнутые системы в науке………………………………………………………5
2. Классическая физика………………….…………………………………………...6
3. Делима ли материя?..……………………………………………..………….......8
4. Развитие современной физики…………………………………………………..10
5. «Копенгагенская интерпретация»……………………………………………….14
Список использованной литературы………………………………………………21
ВВЕДЕНИЕ
Вернер Карл Гейзенберг (родился 5 декабря 1901 в Вюрцбурге, а умер 1 февраля 1976 в Мюнхене) – немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике (1932), член ряда академий и научных обществ мира.
Гейзенберг является автором ряда фундаментальных результатов в квантовой теории: он заложил основы матричной механики, сформулировал соотношение неопределённостей, применил формализм квантовой механики к проблемам ферромагнетизма, аномального эффекта Зеемана и прочим. В дальнейшем активно участвовал в развитии квантовой электродинамики (теория Гейзенберга – Паули) и квантовой теории поля (теория S-матрицы), в последние десятилетия жизни предпринимал попытки создания единой теории поля [5].
Гейзенберг является одним из авторов протонно-нейтронной модели строения атомного ядра (1932 г.). В последние годы жизни работал над проблемами квантовой теории поля. Значительное место в научном творчестве Гейзенберга занимает разработка философско-методологической проблемы физики и её истории. Ряд методологических работ Гейзенберга посвящён исследованию связи современной физики с идеями античной философии, в которых он отдаёт предпочтение объективным философским идеям Платона. В ряде работ Гейзенберг анализировал понятие простоты научной теории, различные аспекты концепции дополнительности, социокультурные проблемы науки [5].
Работа В. Гейзенберга посвящена широкому кругу вопросов современной физики в контексте философии, а именно, некоторых основных количественных выражений и формул без которых многие важные утверждения оказались бы голословными.
1. Замкнутые системы в науке
Наука – это сфера познавательной деятельности людей, система объективно-истинного знания о природной и социальной действительности, о самом человеке. Непосредственной целью науки является постижение истины и открытие объективных законов. Наука – это творческая деятельность по получению нового знания и результаты этой деятельности: совокупность знаний, приведенная в целостную систему на основе определенных принципов. Разрозненные, хаотические сведения не являются научным знанием.
С помощью науки человек определяет и строит свои отношения с окружающим миром и находит приемлемые формы жизни в этом мире. Естествознание открывает нам смысловое единство природы, а искусство, как замечает Гейзенберг, побуждает нас к прояснению смысла нашего существования. Наука и искусство ставят человека перед невероятным многообразием явлений. Наука стремится понять все существующее, в том числе и жизнь, с единой точки зрения. В искусстве можно наблюдать стремление найти такое миропонимание, которое было бы общим для всех людей на Земле.
В книге «Физика и философия» Гейзенберг указывает на существование четырех замкнутых систем, каждая из которых описывает определенную область явлений природы. Первая система – механика Ньютона, включающая статику, акустику, аэродинамику, небесную механику и т. д. Вторая система – теория теплоты, а третья система выведена из электрических и магнитных явлений. Четвертая система – квантовая теория, охватывающая квантовую механику, теорию атомных спектров, химию, теорию проводимости и т. д.
Классическая физика может рассматриваться как идеализация, при которой мы говорим о мире как о чем-то полностью от нас самих не зависящем. Первая из этих систем вполне соответствует понятию «априори» кантовской философии. В четвертой системе понятий, в квантовой теории, человек выступает как субъект науки – благодаря тем вопросам, которые ставятся перед природой и которые должны быть сформулированы в априорных понятиях человеческого естествознания [3, с.61].
Характеризуя черты замкнутых систем, Гейзенберг указывает, что каждой системе понятий отвечает математическое представление и что система должна быть пригодной для описания широкой области опыта, причем границы применимости понятий должны определяться эмпирически. Все введенные Гейзенбергом «замкнутые системы» понятий соответствуют тому, что формы движения материи качественно отличаются друг от друга. Из соотношения между «системами понятий» особый интерес представляет следующее высказывание: « Первая система содержится в третьей и четвертой как их предельный случай, и вместе с тем первая и отчасти третья необходимы для четвертой как априорное основание для описания экспериментов» [3, с.56]. Идея этого высказывания проходит в через все содержание книги «Физика и философия».
Теория относительности и квантовая механика также являются замкнутыми теориями, которые опираются на свои принципы и построены как замкнутая теория исследования элементарных частиц.
2. Классическая физика
Классическая физика основывалась на предположении – или, можно сказать, на иллюзии, – что можно описать мир или, по меньшей мере, часть мира, не говоря о нас самих [3, с.26].
Классическая физика может рассматриваться как идеализация, при которой мы говорим о мире как о чем-то полностью от нас самих не зависящем [3, с.61].
Классическая физика дает именно идеализацию мира, с помощью которой можно говорить о мире или о его части, при этом, не принимая во внимание нас самих. Ее успех привел к всеобщему идеалу объективного описания мира. Давно уже объективность является высшим критерием ценности научных открытий. Квантовая теория соответствует этому идеалу копенгагенской интерпретации квантовой теории. Конечно, квантовая теория не содержит никаких действительно субъективных черт, и она вовсе не рассматривает разум или сознание физика как часть атомного события. Но она начинает с разделения мира на объекты и остальной мир и с условия, что этот остальной мир описывается в понятиях классической физики [3, с.26].
В какой-то момент Гейзенберг отказывается от принципа причинности и от объективности вообще. Он «уточняет» дело небольшой оговоркой, согласно которой объективные процессы оказываются совершающимися в пространстве и времени нашего восприятия. Круг замкнулся: физические процессы снова оказались запертыми в рамки человеческих восприятий, то есть перестали быть объективными.
Гейзенберг писал, что в квантовой теории все классические понятия, когда их применяют к атому, определены столь же расплывчато, как и понятие «температура атома», – они связаны со статистическими ожиданиями, только в редких случаях статистические ожидания могут почти граничить с достоверностью. Снова это подобно тому, как в классической теории теплоты затруднительно называть объективным статистическое ожидание. Можно было бы назвать его объективной тенденцией, «потенцией» в смысле философии Аристотеля. На самом деле я полагаю, что язык, употребляемый физиками, когда они говорят об атомных процессах, вызывает в их мышлении такие же представления, что и понятие «потенция». Так физики постепенно действительно привыкают рассматривать траектории электронов и подобные понятия не как реальность, а скорее как разновидность «потенций». Язык в определенной степени, уже приспособился к действительному положению вещей. Но он не является настолько точным языком, чтобы его можно было использовать для нормальных процессов логического вывода, этот язык вызывает в нашем мышлении образы, а одновременно с ними и чувство, что эти образы обладают недостаточно отчетливой связью с реальностью, что они отображают только тенденции стать действительностью [3.c.113].
Размышляя о вопросах классической логики, Гейзенберг предполагал, что, поскольку некоторое утверждение вообще имеет какой-либо смысл, то или это утверждение, или отрицание утверждения должны быть истинными. Может случиться, что мы не знаем, правильно ли утверждение или его отрицание, но «в действительности» истинно только одно из них [3.c.114].
По Гейзенбергу, квантовая физика не может обойтись без классических понятий, а соотношение неопределенностей только устанавливает границы для непротиворечивого их применения. Откуда Гейзенберг указывает на понятие бесконечности в математике, которое ведет к противоречиям и без которого, однако, практически невозможно построить важнейшие разделы этой науки.
Законы классической физики построены таким образом, что если заданы начальные значения динамических переменных системы, то для любого более позднего момента времени можно вычислить их точные значения. Эти законы не просто были выведены только из эксперимента, а затем получили общее признание как основа научной философии и вообще мышления.
Классическая физика описывает объективную реальность, которая находится «вне нас», которая существует независимо от нас и эволюционирует согласно тем или иным детерминистским законам. Простые объекты, сцепляясь друг с другом, образуют более сложные. Наши тело и мозг тоже являются частью этого мира и, следовательно, также подчинены детерминистским законам вопреки нашим представлениям о свободе воли.
3. Делима ли материя?
Материя – объективная реальность, данная человеку в его ощущениях, которые копируются, отображаются нашими ощущениями и существуют независимо от них. Нас окружает множество предметов, процессов, свойств и отношений. Некоторые свойства и состояния вещей во всех превращениях сохраняются.
Наряду с понятием материи возникает вопрос: Делима материя или нет? На этот вопрос пытались ответить многие философы, физики и даже химики. Для многих из них этот вопрос так и остался догадкой или может просто предположением.
Как пишет Гейзенберг, материя состоит не только из заполненного, но и из пустого пространства, в котором движутся атомы [3, c.32]. Существование проблемы пустого пространства и результаты ее решения, были зафиксированы философами в истории научной и философской мысли.
Гейзенберг подчеркивает коренное отличие атомистического учения Демокрита от атомистического учения Платона. Атомы Демокрита имеют наглядную телесную форму, атомы Платона – наглядную геометрическую форму. Но и те и другие составляют основание видимого материального мира в качестве неделимых элементов. Представление о радикальном различии и даже противоположности между концепциями Демокрита и Платона возникает при философском подходе к их учениям. Указывая на радикальное различие между концепциями Демокрита и Платона, он имеет в виду их философские учения.
Кинематики и делает возможным порядок и движение атомов. До сих пор возможность пустого пространства осталась нерешенной проблемой. В общей теории относительности Эйнштейна показано, что геометрия и материя взаимно обусловливают друг друга. Такой ответ соответствует взгляду, представляемому во многих философских системах и заключающемуся в том, что пространство определяется протяженной материей [3, c.33].
myunivercity.ru
Данная глава книги В. Гейзенберга посвящена ключевому понятию науки и философии, а именно материи. Данное понятие рассматривается в контексте квантовой теории.
Что есть материя по Аристотелю? Это возможность (потенция), строительный материал, из которого построены все вещи. В самой материи заключена возможность построения из нее вещей еще не существующих, в этом и заключается свойство материи как возможности.
Рассмотрение материи как предельного основания всего сущего несколько скрадывает глубину и значимость материи. Понятие материи, на самом деле, многоуровнево. Рассмотрим эти уровни по отдельности.
Из чего построено всякое вещество? Атомы химических элементов образуют соединения посредством химической связи. Химическими методами можно поменять связи между атомами, но не затронуть типового свойства атома – превратить его в другой элемент. До открытия ядерных реакций понятие материи в основном сводилось к атомам и их взаимосвязям.
Открытие радиоактивности, эксперименты Резерфорда показали сложность строения атома. Атом содержит ядро и электроны. Расщепление ядер показало, что они в свою очередь, так же как и атомы, сложны. Вводится понятие элементарных частиц. Этими частицами являются нейтрон, протон и электрон. На сегодняшний день при данном уровне развития науки понятие материи сводится к элементарным частицам. Но это еще не предел.
Установлено, что столкновение элементарных частиц рождает новые элементарные частицы, но это не обломки первых, а такие же элементарные частицы. Частицы превращаются друг в друга, в излучение, поскольку их сущность – энергия, та самая потенция, о которой еще мыслил Аристотель. Более того, эти частицы в состоянии образовываться из кинетической энергии – энергии движущегося тела.
Энергия – подлинное бытие. Она же и есть материя, хотя не обязательно обладает плотностью, как это должно было бы быть при классическом подходе. Энергия это то, из чего все образуется и во что, в конечном счете, может превратиться.
Энергия воплощается в вещах, в излучении, во взаимодействиях тел – все это формы материи, а так же ее движения. Материя подчиняется единому уравнению. Ранее в математике было показано, что существует ограниченное число групп симметрии. Данные группы лежат в основе законов природы, точнее в их формальном математическом представлении. Универсальное уравнение материи так же симметрично относительно этих групп. Решения этого уравнения представляют собой элементарные частицы.
Не все так безоблачно с пониманием мира с позиций квантовой теории. Существует пока что непреодоленное противоречие между квантовой теорией и теорией относительности. Связано это с тем, что в теории относительности присутствует предельное ограничение точности по времени. Отсюда вытекает возможность сколь угодно больших энергий в соответствие с принципом неопределенности. Эта проблема может быть решена, если будет показано, что существует минимально возможное расстояние, которое, кстати сказать, вытекает из некоторого математического выражения с постоянной Планка и скоростью света. Минимальная длина должна иметь порядок 10-13 м. Пока экспериментального доказательства этого предположения нет.
Данное рассмотрение позволяет сделать вывод о том, что и древние мыслители имели некоторое правильное понимание проблемы материи. Материя действительно строительный материал и потенция, так как энергия это и возможность совершения некой работы, а так же источник возникновения элементарных частиц.
С другой стороны отчасти прав был Платон, когда говорил, что элементам – элементарным частицам в современном понимании – соответствует число, решение универсального уравнения материи в рамках квантовой теории.
Не стоит полагать, что древние философы уже, якобы, знали все то, до чего дошла современная наука. Их рассуждения были чисто умозрительными и в ряде случаев неверными. Реальная ситуация такова, что современные представления о материи можно соотнести с представлениями древних и увидеть много общего. Главная особенность современных взглядов это то, что они, в отличие от древних взглядов, подкреплены серьезнейшим эмпирическим материалом.
Язык и реальность в современной физике.
Средством обмена информацией является язык. Кроме передачи информации язык служит необходимым условием всякого мышления, возможности делать выводы. Наука требует специального языка, который бы оперировал с понятиями данной области деятельности. Первый шаг к созданию научного языка был сделан Аристотелем, создавшим логику – ничто иное, как точный язык. Данный язык, в отличие от обыденного, не содержит эмоциональных и других, не относящихся к науке, элементов.
Математический язык стал основным языком не только естественных наук, но и некоторых гуманитарных. Данный язык внутренне непротиворечив и позволяет делать выводы, которые невозможно было бы сделать на обычном бытовом языке.
Как математически доказать справедливость квантовой теории и теории относительности? Математические формулы квантовой теории и теории относительности переходят к классическим при условиях, что скорость движения тела много меньше скорости света, а так же при переходе с микроуровня на макроуровень. Таким образом, квантовая теория и теория относительности являются расширением ньютоновской механики. Возможность перехода к классическим законам в рамках математического формализма подтверждает справедливость квантовой теории и теории относительности.
Особенностью языка является неточность его понятий. В ряде случаев возникает путаница при использовании некоторых понятий, которые естественно взяты из обыденного языка. Без обыденного языка, кстати сказать, нам не удалось бы описать никакого опыта, прибора, установки.
Современное развитие физики показало, что необходимо четко себе представлять границы применимости и понятий. Пространство, время, частица, волна – все эти понятия имеют смысл лишь в том случае, когда они применяются в условиях границ применимости.
Квантовая теория идет еще дальше. Реальность заставляет физиков предлагать новую, неаристотелевскую логику. Оказывается, что закон исключенного третьего не выполняется на микроскопическом уровне. Пример. В некоем объеме существует атом, который мы наблюдаем с помощью излучения. Мысленно разделим объем на две части. Атом может находиться или в правой (условно) или в левой половине объема. При проверке излучением каждой из половин по отдельности, мы получим некоторые сигналы, отношение которых характеризует отношение вероятностей нахождения атома в обеих половинах. Если же теперь одновременно облучить обе половины, то, как это ни странно, сигнал не станет суммой предыдущих сигналов, что должно было быть при справедливости закона исключенного третьего.
Новая логика получила название квантовой логики, ее основным автором был Вайцзеккер. В основе квантовой логики лежит понятие значения истинности – комплексная величина. Абсолютной истинности нет. Закон исключенного третьего перешел в позволение сосуществования возможностей.
С чем же, все-таки, оперирует язык квантовой теории? Этот язык имеет дело с фактами в мире тенденций, резюмирует автор.
Роль новой физики в современном развитии человеческого мышления.
Последняя глава книги В. Гейзенберга представляет собой подведение итогов всей книги.
Развитие физики дало в руки человека огромную власть. Дело не только в том, что появилось ядерное оружие, дело в том, что открытия современной физики в состоянии послужить основой для создания других видов вооружений. Совершенно ясно, что вероятность начала атомной войны мала, поскольку противоборствующие стороны прекрасно понимают, что победителя в атомной войне быть не может. Проиграет как агрессор, так и жертва. Та страна, которая обладает мощным научно-техническим потенциалом и владеет современными видами оружия способна оказывать сильнейшее политическое и военное давление на другие страны даже без запугивания атомным ударом.
Наука XIX века была костной, и в ее рамках не было места духу. Сейчас же благодаря колебанию основ самой физики, изменению критериев объективности, в исследование все более и более входит сам исследователь. Картезианское разделение на субъект и объект уже не удовлетворяет современному положению вещей.
Что касается языка, В. Гейзенберг в очередной раз подчеркивает, что общие понятия не могут быть заменены ничем новым, несмотря на то, что они приобретают иной смысл в определенных условиях. Все эксперименты, результаты, приборы и установки описываются, и будут описываться обычным языком. То же самое с логикой. Квантовая логика не заменит обычной, иначе мы не сможем нормально общаться. Ведь специальный научный язык – идеализация действительности в определенных аспектах. Реальный же язык обладает всеми оттенками и чертами, которые подчас облегчают понимание даже самых сложных явлений.
В. Гейзенберг выражает обеспокоенность в том, что прогресс вышел из-под контроля. Человек стал работать на него с помощью него же и все более делать себя зависимым от прогресса. В. Гейзенберг считает, что давно пора подумать о том, как бы совсем не выпустить из рук развитие прогресса.
Теперь несколько слов о влиянии нового мышления на веру. Наивное и невежественное отрицание веры и религии, якобы с позиций науки, в XIX веке сменилось терпимым отношением к религии. Пришло, наконец, время понять, пишет В. Гейзенберг, что понятия религии такая же реальность, но эти понятия никак нельзя уложить в понятийный комплекс науки, а главное не нужно. Другое дело, когда религия начинает толковать мир явлений со своих позиций и противостоять новым взглядам. Религия не должна вклиниваться не в ее область деятельности, иначе это приведет к существенным задержкам в развитии науки.
Наконец последний вопрос, рассматриваемый В. Гейзенбергом, это вопрос безопасности. Ученые и философы, как интеллектуально наиболее развитая часть общества должны объединить свои усилия и направить их на поддержание мира и стабильности во всем мире.
Дата добавления: 10.08.2001
www.km.ru
Гейзенберг писал, что понятия «субстанция» и «материя» в античной или средневековой философии нельзя просто отождествлять с понятием «масса» в современной физике. Если наши современные знания выразить на языке более старых философских систем, то можно было бы массу и энергию рассматривать в качестве двух различных форм одной и той же субстанции и, таким образом, сохранить представление о неуничтожимости субстанции [3, c.70].
В отождествлении двух подходов к научно-познавательным процессам Гейзенберг следует традиционным воззрениям, в которых методология науки не выделяется в особую область исследования, оставаясь полностью в системе философской проблематики.
Основная проблема, связанная с познанием структуры материи, заключается в поисках ее элементов, а затем и их связей. А заключается эта проблема в вопросе: Как именно делится материя, неограниченно или имеется предел ее делимости? В истории философской мысли проблема дискретного и континуального была осмыслена Кантом, который придал ей форму антиномии, указав тем самым на ее глубокий диалектический характер.
Гейзенберг замечает, что в современной теории тепловых явлений атомы представляются точечными, то есть неделимыми массами. Атомы химиков делимы, но еще недавно считалось, что электрон, протон и нейтрон, составляющие атом, являются подлинно неделимыми частицами. Однако новые данные физики элементарных частиц призывают к новому мышлению о том, что каждая частица состоит из всех известных частиц.
Понятие «материи» на протяжении истории человеческого мышления неоднократно претерпевало изменения. Многие философы данное понятие интерпретировали по-разному. Когда мы употребляем слово «материя», то надо иметь в виду различные значения, которые придавались понятию «материя» и в некоторой степени сохранились в современной науке.
Гейзенберг утверждал, что материя является реальностью не сама по себе, а представляет собой только возможность, «потенцию», она существует лишь благодаря форме [3, c.89]. Вся материя состоит из атомов и построена из этих трех основных основаниях. Это еще, конечно, не означает единства материи, но означает важный шаг в направлении этого единства и, что было, пожалуй, еще важнее, означает существенное упрощение [3, c.96]. С какой-то стороны материя является первичной реальностью. Все в мире есть материя, но тем не менее мы не можем вывести все из законов механики и т. д.
4. Развитие современной физики
Физика – область естествознания. Наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира. Законы физики лежат в основе всего естествознания. В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Так, исследования в области электромагнетизма привели к появлению телефонов и позже мобильных телефонов, открытия в термодинамике позволили создать автомобиль, развитие электроники привело к появлению компьютеров.
Физическое понимание процессов, происходящих в природе, постоянно развивается. Большинство новых открытий вскоре получают применение в технике и промышленности. Однако новые исследования постоянно поднимают новые загадки и обнаруживают явления, для объяснения которых требуются новые физические теории. Несмотря на огромный объём накопленных знаний, современная физика ещё очень далека от того, чтобы объяснить все явления природы.
Общенаучные основы физических методов разрабатываются в теории познания и методологии науки. 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 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.
По его мнению, физик должен предполагать в своей науке, что он изучает мир, который создал не он сам и который существовал бы также и без него и в основном точно таким же. [3, с.87].
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.
Представление об атоме (неделимом) сводилось к тому, что материя состояла не только из заполненного, но и из пустого, а именно из пустого пространства, в котором движутся атомы.
Гейзенберг писал, что « …логическое обоснование возражения Парменида против пустого пространства, против того, что небытие не может существовать, просто игнорировалось на основании опыта. С точки зрения современной науки мы бы сказали, что пустое пространство между атомами Демокрита – это не ничто; оно является носителем геометрии и кинематики и делает возможным порядок и движение атомов. До сих пор возможность пустого пространства осталась нерешенной проблемой» [3, с.32].
Стремление объяснить цвета, запахи, твердость, тяжесть и т. п. 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». 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.
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. Прогресс в познании природы и, наконец, математическая формулировка законов природы открывали путь для нового применения этого знания в технике. Так, например, открытие телескопа дало возможность астрономам точнее измерять движение звезд в сравнении с тем, как это было прежде. Благодаря этому были достигнуты успехи в астрономии и в небесной механике.
С другой стороны, точное знание механических законов имело большое значение для совершенствования механических приборов, для создания машин, преобразующих энергию, и т. д. Победное шествие этой связи естествознания и техники началось с того момента, когда научились ставить на службу человеку некоторые силы природы. Например, энергия, которая содержится в угле, оказалась способной производить ряд работ, которые прежде должны были выполняться самими людьми. Отрасли промышленности, которые развились на базе этих новых возможностей, можно рассматривать прежде всего как естественное продолжение и развитие древнего ремесла. Во многих случаях действия машины подобны действиям, которые присущи старому ручному труду, и работы на химических фабриках могут рассматриваться как продолжение работы в красильнях и аптеках старого времени. Но позднее были созданы совершенно новые отрасли промышленности, например электротехника, которая не имела никакого сходства с ремеслом. Проникновение естествознания в более отдаленные области природы дало возможность инженерам использовать силы природы, которые прежде были почти неизвестны. А точное знание этих сил в виде математически сформулированных законов природы, которым подчиняются эти силы, образовало прочную основу для создания разнообразных машин [1].
Громадный успех, обусловленный связью естествознания и техники, привел к большому перевесу тех наций, государств и обществ, которые стояли на почве технической цивилизации. Естественным следствием был факт, что интерес к естествознанию и технике в настоящее время подхвачен и другими нациями, которые по своим традициям не имели склонности к естествознанию или технике. Наконец, современные средства сообщения и связи завершили процесс распространения технической цивилизации. Этот процесс изменил до основания жизненные условия на Земле, и одобряют его или нет, признают его успехи или его опасность, со всей определенностью надо подчеркнуть, что он давно перерос контроль со стороны человека. Его можно скорее рассматривать как биологический процесс, при котором структуры, действующие в человеческом организме, переносятся во все большем объеме на окружающую людей среду, и эта среда приводится в состояние, которое соответствует увеличивающемуся населению Земли [1].
Главной целью атомной теории, по утверждению Гейзенберга, заключается в стремлении свести мир к одному "первоначальному веществу"[1].
В словах Гейзенберга содержится информация о физических данных и их определенная интерпретация философского характера. Понятие материи является неопределенным и утрачивает даже то содержание, которое первоначально неявно предполагалось. А именно – материя понималась как вещество, как субстрат элементарных частиц, из которых построены атомы обычных тел. Понятие материи можно определить как сокращение, в котором мы охватываем их общим свойствам множество различных чувственно воспринимаемых вещей. Поскольку микрообъекты предстают перед нами как абстрактные образы, в которых понятие материи охватывает эти образы, объединяя в себе все то общее, что мы считаем присущим им.
При исследовании картины природы Гейзенберг замечает, что материю считали «чем-то пребывающим в изменении явлений». 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 дали нам исторически первый образ этого постоянного – они вечны и неизменны.
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 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.
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. Из методологической концепции Платона можно утверждать, 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 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. «...Те составные части материи, которые мы первоначально считали последней объективной реальностью, вообще нельзя рассматривать сами по себе» [2, с.300] .
Объектом исследования современной науки оказывается объективная реальность 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. 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. Гейзенберг указывает на неизбежность и необходимость обращения к категории возможности для более глубокого осмысления данных современной физики.
5. «Копенгагенская интерпретация»
Копенгагенская интерпретация начинается, по словам Гейзенберга, с парадокса: принимается, что атомные явления должны описываться в понятиях классической физики, и одновременно признается, что эти понятия не приспособлены точно к природе и их применяемость ограничена соотношением неопределенностей [3, с.19].
В классической физике в процессе точного исследования и наблюдения также учитываются и ошибки. В результате этого получают распределение вероятностей для начальных значений координат и скоростей, и это имеет некоторое сходство с функцией вероятности квантовой механики. Однако специфическая неточность, обусловленная соотношением неопределенностей, в классической физике отсутствует [3, с.20].
Далее Гейзенберг разъясняет идею дополнительности: корпускулярная и волновая картины поведения атомных объектов взаимоисключают одна другую, ибо определенная вещь не может быть одновременно частицей (то есть субстанцией, ограниченной очень малым объемом) и волной (то есть полем, простирающимся в пространстве большого размера). Но обе картины дополняют друг друга; если использовать обе картины, то в конце концов получится правильное представление о том виде реальности, который таится в наших атомных экспериментах [3, с.22]. Таким образом, копенгагенская интерпретация нашла выражение в открытии противоположных корпускулярных и волновых свойств атомных объектов.
myunivercity.ru
Описание.
Гейзенберг, Хайзенберг (Heisenberg) Вернер (р. 5.12.1901, Вюрцбург), немецкий физик. В 1923 окончил Мюнхенский университет, где слушал лекции А. Зоммерфельда. В 1923—27 ассистент М. Борна. В 1927—41 профессор Лейпцигского и Берлинского университетов. С 1941 профессор и директор института физики Макса Планка в Берлине и Гёттингене, с 1955 — в Мюнхене. Лауреат Нобелевской премии по физике (1932). Член ряда академий и научных обществ мира.
Выдержка из работы.
Введение………………………………………………………….2
1. Смысл и цели научной деятельности………………………..….3
2. Принцип неопределенностей…………………………………….
Критика материализма как основы научного познания…….....6
3. Проблема структуры материи…………………………………..15
4. Перспективы развития физики………………………………….20
5. «Копенгагенская интерпретация» квантовой механики……….32
Заключение……………………………………………………….39
Список литературы………………………………………………41
Введение
Гейзенберг, Хайзенберг (Heisenberg) Вернер (р. 5.12.1901, Вюрцбург), немецкий физик. В 1923 окончил Мюнхенский университет, где слушал лекции А. Зоммерфельда. В 1923—27 ассистент М. Борна. В 1927—41 профессор Лейпцигского и Берлинского университетов. С 1941 профессор и директор института физики Макса Планка в Берлине и Гёттингене, с 1955 — в Мюнхене. Лауреат Нобелевской премии по физике (1932). Член ряда академий и научных обществ мира.
В 1925 Г. совместно с Н. Бором разработал т. н. матричную механику — первый вариант квантовой механики, давший возможность вычислить интенсивность спектральных линий, испускаемых простейшей квантовой системой — линейным осциллятором. Произвёл квантовомеханический расчёт атома гелия, показав возможность его существования в двух различных состояниях. В 1927 сформулировал соотношение неопределённостей, выражающее связь между импульсом и координатой микрочастицы, обусловленную её корпускулярно-волновой природой.За работы по квантовой механике Г. в 1933 присуждена Нобелевская премия Г. разработал (независимо и одновременно с Я. И. Френкелем) теорию спонтанной намагниченности ферромагнетиков и обменного взаимодействия, ориентирующего элементарные магнитики при намагничивании вещества. Гейзенбергу принадлежит одна из первых квантовомеханических теорий ядерных сил; во время Второй мировой войны он был ведущим теоретиком немецкого ядерного проекта. Ряд работ посвящён также физике космических лучей, теории турбулентности, философским проблемам естествознания. Гейзенберг сыграл большую роль в организации научных исследований в послевоенной Германии.
Но теоретические интересы Гейзенберга и его творческая активность выходили далеко за пределы специально научной деятельности. Все те, кто его знал лично, подчеркивают его непреходящий интерес к философской мысли и ее истории, его внимание к проблемам художественного творчества, его серьезную озабоченность социальными событиями времени. Ученик и близкий друг Гейзенберга Карл Вейцзеккер писал, что он был, прежде всего, внутренне активной личностью с широким кругом интеллектуальных интересов и только потом выдающимся ученым.
1. Смысл и цели научной деятельности.
В чем же Гейзенберг видит смысл и цели научной деятельности? С помощью науки человек определяет и строит свои отношения с окружающим миром и находит тем самым приемлемые формы жизни в этом мире. Если естествознание открывает нам смысловое единство природы, то искусство, замечает Гейзенберг, побуждает нас к прояснению смысла нашего существования. Как наука, так и искусство ставят человека перед невероятным многообразием явлений. Наука стремится понять все существующее, в том числе и жизнь, с единой точки зрения. В искусстве можно наблюдать стремление найти такое миропонимание, которое было бы общим для всех людей на Земле.
В последние десятилетия замечательные достижения физики элементарных частиц порождают в умах ученых тревожные сомнения в перспективах развития физики вообще. Был поставлен вопрос: а не закончится ли в самое ближайшее время физика как наука? В самом деле - все природные вещества и все излучение состоят из элементарных частиц. Создается впечатление, что остается только описать и исследовать определяющие свойства частиц и найти общий закон их поведения. Если это будет сделано, то станут известны контуры всех физических процессов. Прикладная физика и разработка технических применений могут еще продолжаться, но изучение фундаментальных явлений было бы в этом случае закончено.
Исследуя вопрос о возможном конце физической науки, Гейзенберг справедливо обращается к историческому опыту развития науки. Этот опыт показывает, что подобные идеи уже выдвигались в истории физики, но каждый раз они отвергались самим ходом развития науки.
Конечно, в истории познания природы строились такие теории, которые можно назвать внутренне замкнутыми и в этом смысле окончательно завершенными. В книге «Физика и философия» Гейзенбергом констатируются четыре существующие в современной физической науке «замкнутые системы» известным образом связанных понятий, определений и аксиом, каждая из которых описывает определенную область явлений природы. Первая система – механика Ньютона, включающая статику, акустику, аэродинамику, небесную механику и т. д. Вторая система сформировалась в связи с теорией теплоты. Третья система выведена из электрических и магнитных явлений. Четвертая система – квантовая теория, охватывающая квантовую механику, теорию атомных спектров, химию, теорию проводимости и т. д.Кроме того, отмечается возможность существования пятой замкнутой системы понятий, которая будет построена в связи с созданием теории элементарных частиц.
Характеризуя типический черты замкнутых систем, Гейзенберг указывает, что каждой системе понятий отвечает математическое представление и что система должна быть пригодной для описания широкой области опыта, причем границы применимости понятий должны определяться эмпирически. Несомненно, что эти введенные Гейзенбергом «замкнутые системы» понятий соответствуют тому, что формы движения материи, будучи связаны переходами, качественно отличаются друг от друга. Из соображений Гейзенберга о соотношении между «системами понятий» особый интерес представляет следующее высказывание: «Первая система содержится в третьей и четвертой как их предельный случай, и вместе с тем первая и отчасти третья необходимы для четвертой как априорное основание для описания экспериментов». Идея этого высказывания проходит в различных аспектах через все содержание книги «Физика и философия».
Изучая историю науки, замечает Гейзенберг, мы не должны ограничиваться историей открытий и наблюдений, но обязаны включать в рассмотрение историю развития понятий. Такие понятия классической механики как масса, сила, скорость, место, время, представляют собой отвлечение от многих реальных особенностей изучаемых процессов. Содержание этих и других понятий теории строго определено и в силу этого теоретические утверждения, в которые входят эти понятия, оказываются верными вне зависимости от указанных особенностей, а значит верными на все времена и в любых самых отдаленных звездных системах. В рамках своих понятий механика Ньютона окончательна и завершена.
Претензии на всеобщность продолжают действовать, но это не означает их реализации в том смысле, что все природные явления могут быть объяснены на основе механики. И, тем не менее, большая сфера опыта вполне определенно описывается в понятиях механики и всегда может быть представлена этими понятиями. Гейзенберг замечает в этой связи, что общее и особенное сосуществуют и в общей структуре знания и составляют существенную и необходимую особенность его развития.
Теория относительности и квантовая механика - также замкнутые теории, опирающиеся на своеобразные идеализации. Для построения подобной замкнутой теории при исследовании элементарных частиц необходимо искать или строить более глубокую идеализацию, которая в предельном случае приводила бы к уже известным физическим теориям. Допустим, что такая идеализация найдена и построена замкнутая теория элементарных частиц. Можно ли в таком случае говорить, что физика пришла к своему завершению?
При формулировке всеобъемлющих законов используется процедура идеализации, ведущая к выработке исходных понятий теории. Гейзенберг обращает особое внимание на процедуру идеализации и показывает, что любая идеализация охватывает ограниченный круг явлений. Все биологические объекты состоят из элементарных частиц. Однако понятие жизни не содержится в тех или иных идеализациях, которые лежат в основании физических теорий. Необходимо осознать, что наука не однородна, способы образования понятий существенно несходны. Но эти способы подвижны и не закреплены за какой-либо отдельной наукой. Такая подвижность, различие в способах формирования понятий требуют исследований в пограничных сферах - в области математики, теории информации, философии. Эти области дают нам средства объединения и связи различных научных дисциплин. Дальнейшее развитие науки, ее судьба зависит от того, насколько успешно будут проходить процессы объединения, ведущие к преодолению исторически сложившихся границ.
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 построепий», 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 мятематическая 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 струкгуре" 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 «рацио-
нальный 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
dipland.ru
