www.ASTROLAB.ru

ASTROLAB.ruСтатьиФизика и философия физики [Часть 2]
ГлоссарийФото космосаИнтернет магазинКосмос видео



Физика и философия физики [Часть 2]
Версия для печати

1.3 Примеры гносеологических ошибок

Пример 1. Явление и сущность.

Коль скоро целью данного примера является установление гносеологических ошибок, связанных с этими категориями, нам необходимо познакомиться с философскими категориями "явление" и "сущность" и выявить между ними взаимную связь. Обратимся к истории науки. В 1543 г. выходит известная книга Н. Коперника "Об обращении небесных сфер", с появлением которой, по словам Ф. Энгельса, начинает свое летоисчисление освобождение естествознания от теологии. В чем же, однако, преимущество гелиоцентрической системы Коперника перед геоцентрической системой Птолемея? Вопрос этот далеко не праздный.

Во-первых, в то время точность обеих систем практически не отличалась друг от друга. Максимальное расхождение предсказаний составляло не более 0.5°. Экспериментальные исследования астрономов (астрономические наблюдения) не могли внести ясность, поскольку точность предсказаний и той, и другой системы могла быть повышена путем ее уточнения и усложнения.

Во вторых, иногда в качестве решающего аргумента приводят принцип простоты и наглядности: система Коперника, по мнению ряда исследователей, выглядит "проще", чем система Птолемея. Простота - понятие субъективное. Во времена Коперника его система могла казаться сложной, искусственной, фантастической. Действительно, Земля видится человеку плоской, очерченной линией горизонта. Поэтому в представлениях того времени Земля напоминала блин, покоящийся на слонах, китах, черепахах. Представление о сферической форме Земли казалось абсурдом, нелепицей и не согласовывалось с житейскими представлениями. Как с точки зрения современника Коперника могла такая большая Земля повиснуть "ни на чем" и вращаться вокруг "маленького" Солнца? Видимо дело не только и не столько в "простоте", а в чем-то более глубоком и существенном. Недаром, несмотря на гнет теологических предрассудков, система Коперника смогла выстоять и обрести право на жизнь. Однако для этого потребовалось время и борьба исследователей. Путь познания истины никогда не был простым.

В третьих, следует отметить еще одно немаловажное обстоятельство. Обе системы (Коперника и Птолемея) отражали и отражают объективные явления материального мира. Современная наука, отказавшись от птолемеевской системы, не отказалась от птолемеевского подхода для описания видимого движения планет на небесной сфере.

Итак, что же заставило ученых отказаться от системы Птолемея? Ответ с позиций современной теории познания мы видим в следующем. Система Птолемея описывала (хорошо или плохо - не столь принципиально) движение планет, видимое с Земли, т.е. описывала явление. Если же мы оказались, например, на Меркурии или Марсе, то земную птолемеевскую систему нам пришлось бы упразднить и заменить новой. Система Коперника сумела схватить сущность взаимного движения планет солнечной системы. Такое описание, говоря современным языком, уже не зависело от того, какую планету в качестве системы отсчета захочет выбрать себе наблюдатель.

С точки зрения теории познания объективной истины теологи совершали грубейшую ошибку: они сущность подменяли явлением. Наблюдаемое с Земли движение планет по небосводу они считали их действительным движением в пространстве.

Гносеологические ошибки, связанные с отождествлением явления и сущности, с подменой сущности явлением, с истолкованием явления как сущности, существуют, как это ни парадоксально, и в настоящее время. Это, несмотря на то, что от Коперника нас отделяют столетия. И вот что закономерно, для защиты ошибочных представлений, связанных с истолкованием явления как сущности, человеческий разум всегда прибегает к домыслам, к нагромождению вспомогательных гипотез, мистике и т.д. Однако современные "слоны" и "черепахи", как и во времена Коперника, отнюдь не будут выглядеть монстрами в современной картине мира. Они будут иметь вполне "респектабельный" вид, соответствующий духу времени и сложившемуся стилю мышления. Вот почему нам важно установить те признаки, которые позволили бы нам отличить сущность от явления, а явление от сущности.

Вопрос о взаимной связи, этих понятий и их отличительных признаках в философской литературе обсуждался неоднократно. Однако такие исследования носят схоластический, поверхностный характер и мало пригодны для анализа физических концепций и научных теорий, хотя они опираются на исторический анализ и содержат немало интересных примеров. Следовательно, вопрос о признаках, которые позволяют отличить сущность от явления, нам придется анализировать самостоятельно.

"Сущность является; явление существенно". Это философское положение нам необходимо конкретизировать. Обратимся к примеру. Рассмотрим сферический предмет, вплавленный в стеклянную пластину. При наблюдении нам будет казаться, что шарик имеет не сферическую, а эллипсоидальную форму. Это и есть явление.

Изменяя угол наблюденияA, мы будем видеть различную величину "сплюснутости" шарика. Угол наблюденияAи коэффициент преломления стекла n это условия, при фиксации которых мы будем наблюдать объективное явление. Каждому условию соответствует свое объективное явление, которое в чем-то будет отличаться от других явлений, соответствующих другим условиям. Изменяется условие - изменяется явление, но сам объект не испытывает никаких изменений. Собственная форма объекта - сфера - выступает по отношению к совокупности явлений одной из характеристик сущности. Очевидно, что по одному явлению познать сущность не представляется возможным. Сущность познается по совокупности явлений, принадлежащих заданному классу условий.


Рис.1.

С позиции теории познания любое явление из заданной совокупности представляет собой сочетание особенного (характерного только для данного явления и отличающего данное явление от остальных явлений совокупности) и общего (т.е. того, что остается неизменным, инвариантным для всех явлений совокупности, принадлежащих взятому классу условий).

Познание сущности идет от явлений, путем отсечения второстепенного, особенного, к выделению общего, т.е. того, что остается неизменным для всех явлений данной совокупности (рис. 2). Сущность как общее для всех явлений отражает глубинные связи и отношения. Процесс поиска сущности сложен и нет каких-либо рецептов для прямого перехода от явлений к сущности.


Рис. 2.

Однако приведенный анализ позволяет сформулировать весьма полезное правило:

ЯВЛЕНИЕ ЗАВИСИТ ОТ УСЛОВИЙ ЕГО НАБЛЮДЕНИЯ
СУЩНОСТЬ ОТ ЭТИХ УСЛОВИЙ НЕ ЗАВИСИТ.

Конечно, проблема связи условия, явления и сущности этими правилами не исчерпывается. Условия могут быть различными: существенными и несущественными. Сущность в полном объеме (как абсолютную истину) по одной совокупности явлений познать невозможно. Поэтому говорят о "срезах" сущности, о сущностях первого, второго и других порядков.

Явление можно наблюдать, измерять фотографировать. В этом смысле выражения: "нам будет казаться", "мы будем измерять", "мы будем фотографировать" и т.п. будут равнозначными в том смысле, что принадлежат процессу регистрации явления. В слове "кажется" нет никакой иллюзии, мистики, а есть отношение к сущности. Однако и сущность, как инвариантное представление, может быть охарактеризована некоторыми инвариантными параметрами и характеристикам (например, радиус сферы в рассмотренном выше примере). Эти характеристики мы будем именовать инвариантными проявлениями сущности. Здесь мы можем уточнить процесс познания сущности.

Этот процесс предусматривает выделение инвариантных характеристик (инвариантных проявлений сущности), на базе которых идет процесс осмысления и формулировки сущности. Из проведенного анализа вытекает, что поиск симметрий и инвариантов в физике имеет под собой глубокое основание. Инварианты и симметрии в физических теориях выступают как инвариантные проявления сущности. Опираясь на них, следует отыскивать сущность явлений.

"Сущность является". Кому же должна являться сущность в форме явления? Кто должен наблюдать, измерять, регистрировать явление и его характеристики? Естественно, это должен делать прибор, реальный, или идеальный наблюдатель. При описании явлений невозможно обойтись без наблюдателя, без задания условий наблюдения, без задания систем отсчета.

Птолемеевскую ошибку (истолкование явления как сущности) повторил А. Эйнштейн, формулируя Специальную теорию относительности. Мы не будем останавливаться на этом вопросе, поскольку детальный анализ гносеологических ошибок в теории относительности приведен в [1], [2].

Пример 2. Субстанция и свойство. Здесь имеет место другой тип гносеологической ошибки, которая связана с превращением свойства в субстанцию (материальный объект). Материальный объект может иметь самые разнообразные свойства. Например, заряженная частица является источником следующих свойств:

А) инерциальные свойства, определяемые массой покоя частицы,

Б) способность к взаимодействию с электромагнитными полями, определяемая величиной заряда и другие свойства.

Магнитное поле равномерно движущейся частицы есть ее свойство. Движущаяся частица есть источник или носитель своего магнитного поля (или свойства). Частица движется относительно наблюдателя; наблюдатель регистрирует (измеряет, наблюдает) магнитное поле частицы. Если же частица покоится, то магнитное поле отсутствует. Мы ведем рассмотрение в рамках классической электродинамики и не рассматриваем спин частицы.

Как мы знаем, свойство не может превращаться в материальную субстанцию. Однако в физических теориях это правило иногда игнорируется. В качестве примера рассмотрим объяснение эксперимента Траутона и Нобла.

Рассмотрим философский аспект существующего объяснения [3]. Два заряда движутся с одинаковой скоростью v относительно наблюдателя как показано на рис.3.


Рис. 3

Мы воспроизводим следующее объяснение. Движущийся заряд создает в системе неподвижного наблюдателя вокруг себя магнитное поле. Это поле рассматривается как неподвижное (неподвижная субстанция) в системе отсчета неподвижного наблюдателя. Это и есть превращение свойства (магнитное поле) в материальный объект, т.е. гносеологическая ошибка. Второй заряд, двигаясь в этом неподвижном магнитном поле, должен испытывать действие силы. В результате взаимодействия на систему движущихся зарядов должен действовать вращающий момент, равный [3]:



где: q - величина заряда; v - скорость перемещения зарядов; l - расстояние между зарядами;Q- угол между вектором скорости и l (как показано на рис.3).

Наличие вращающего момента, как утверждали авторы, позволило бы определить наличие "эфирного ветра" или движения эфира относительно Земли. Эксперимент дал отрицательный результат. Причина в том, что скорость движения эфира не входит в уравнение. С тем же успехом мы могли бы объяснить вычисленный вращающий момент влиянием Господа Бога. Его параметры также не входят в уравнение движения.

Следует заметить, что в системе отсчета, где заряды покоятся, никакого вращающего момента нет. Мы видим субъективность в объяснении явления. Объяснение зависит от того, какую систему отсчета выберет себе наблюдатель. Соответственно, инерциальные системы уже не могут рассматриваться как эквивалентные. Эта гносеологическая ошибка есть результат шаблонного (догматического) переноса ошибочных представлений из Специальной теории относительности в классическую механику. Объяснение в рамках ньютоновской механики можно найти в [4]

Пример 3. Отождествление различных свойств. Мы знаем, что масса, как материальный объект, имеет инерциальные и гравитационные свойства.

Гравитационное свойство есть способность материальных тел притягиваться друг к другу. Это свойство определяется через гравитационную массу mg.

Инерциальное свойство есть способность материального тела противодействовать изменению своей скорости при воздействии на тело силы. Оно характеризуется инерциальной массой mi.

Эйнштейн выдвинул гипотезу об эквивалентности инерциальной и гравитационной масс (mi= mg). Исходя из принципа конкретности истины, мы можем утверждать, что эквивалентность (пропорциональность) должна иметь границы применимости, за которыми она будет нарушена. Если же мы упорно будем отстаивать эту гипотезу, игнорируя принцип конкретности истины, мы неминуемо впадем в догматизм, проповедуя абсолютную истину (mi= mg), которая имеет место всегда и без исключений. Это гносеологическая ошибка.

Итак, отождествление различных свойств, принадлежащих одному материальному объекту, есть неправомерная процедура, приводящая к гносеологической ошибке.

Более разумно было бы именовать гравитационную массу гравитационным зарядом по аналогии с электродинамикой. Такой подход подрывает основы Общей теории относительности. Но он не противоречит логике применения философских категорий и принципу конкретности истины.

Пример 4. Отождествление взаимоисключающих свойств. Речь идет об отождествлении взаимоисключающих свойств, принадлежащих одному объекту (корпускулярно-волновой дуализм). Как известно, корпускула и волна имеют взаимоисключающие свойства. Например, инерциальная масса покоя заряда отлична от нуля, а масса покоя волны всегда равна нулю. Корпускула не может иметь одновременно нулевую и отличную от нуля массу покоя. Дуализм волны и частицы имеет трудности в интерпретации именно потому, что не установлены границы проявления этих свойств, как того требует принцип конкретности истины. Покажем выход из этого противоречия.

Пусть электрон проходит через одноатомную пленку, как показано на рис.4.


Рис. 4

Когда электрон движется в области электромагнитных взаимодействий, мы должны рассматривать его как частицу. Вероятность обнаружить его в точке A(xo, yo, zo, to) 4-пространства всегда равна 1. Уравнение Шредингера, как известно, не способно предсказать этот результат.

Пусть теперь электрон движется в области квантовых и электромагнитных взаимодействий, т.е. между атомами. Благодаря взаимодействию свойства электрона (масса, структура и т.д.) будут напоминать свойства волны. Схема, изображенная на рис.4, есть только иллюстрация. Если мы придерживаемся научной логики, мы не должны эклектически объединять в единый узел взаимоисключающие свойства. Всегда необходимо определять границы применимости понятий, т.е. условия, при которых возникают и исчезают те или иные свойства1. Возможно, такой подход позволил бы освободиться от вероятностной интерпретации функции {y}2и перейти от квантовой механики точечных частиц к механике протяженных частиц. Эта идея имеет право на существование и проверку.






??????.???????