Значение логических критериев в формировании стиля научного мышления в физике

вития социума в настоящий момент времени с перспективами на будущее. Учитывается и опыт тех поколений, которые производили эти знания в прошлом. Нельзя не отметить и то, что в рамках информационного общества развитие социальных противоречий до их завершения, до получения конкретного результата в практической деятельности естественно будет выступать как определенная диалектика субъективного и объективного в рамках познания, когда субъективная деятельность человека влияет на конечный результат разрешения социального противоречия. Социальные противоречия будут иметь форму субъективных образов действительного мира, превращаться, прежде всего, в объективное знание и знание самого общественного сознания, в котором они приобретут форму различных продуктов на разных этапах деятельности, формирующих определенную нишу в рамках современного социума. Поэтому следует отметить, что в результате объективации тех или иных субъективных знаний сам процесс приобретения социальным субъектом тех или иных знаний может приобретать не только самостоятельное значение в теоретическом плане, но и реализовываться как продукт самой практической деятельности. Тем более подобная ситуация позволяют утверждать, что сам социальный субъект не только отличается тем, что накопленные субъективные знания он превращает в реализованный продукт, но и тем что обладает действительно высоким интеллектуальным уровнем, позволяющим ему не только зафиксировать и произвести данный продукт, но и оценить его, выстроить проект в будущее. При этом немаловажное значение имеет и то, что в рамках подобной деятельности сам социальный субъект должен обладать определенным внутренним потенциалом (В.С. Степина [3], В.С. Швырев [7], Н.С. Автоно-мова [1] и т. д.). Подобный субъект в информационном обществе должен быть способным менять темп и интенсивность получения этих знаний, т. к. информационное общество и развитие социального противоречия усиливают темп как одного, так и другого. Социальное противоречие получает достаточно быстрое разрешение, результат разрешения социального противоречия становится достоянием социума интенсивнее, чем это было в предшествующие периоды развития.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Автономова Н.С. Рассудок, разум, рациональность. М., 1988. 160 с.

2. Мунье Э. Персонализм. М., 1993.

3. Степин В.С. Теоретическое знание. М., 2000. 744 с.

4. Фромм Э. Бегство от свободы. М., 1990. 270 с.

5. Хабермас Ю. Понятие индивидуальности // Вопросы философии. 1989. № 2. С. 35-40.

6. Хайдеггер М. Пролегомены к истории понятия времени. Томск, 1998.

7. Швырев В.С. Рациональность как ценность культуры. М., 2004.

Л.Г. Интымакова

ЗНАЧЕНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ В ФОРМИРОВАНИИ СТИЛЯ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ В ФИЗИКЕ

Стиль научного мышления является важным аспектом научной деятельности. Он представляет собой организацию процесса научного познания в соответствии с определенным образцом, эталоном научной теории. В этом образце находит свое воплощение определенное понимание сущности научного познания, его целей и методов их достижения.

Гносеологические принципы становятся логико-гносеологическими критериями, которые играют важную роль в функционировании физические теорий. Они определяют то, что обычно называют стилем научного мышления.

Стиль научного мышления складывается из определенных правил (чаще всего явно не формулируемых, а просто подразумеваемых), определяющих алгоритм научного исследования. Одни из них имеют характер правил-рекомендаций, другие - правил-запретов. Роль правил состоит в том, что с их помощью разрабатывается методика связи теории с наблюдаемыми величинами, устанавливаются критерии содержательности физических понятий. В соответствии с этими прави-

лами ограничивается конвенциональный элемент в научном познании, исключаются некоторые типы логически непротиворечивых конструкций, высказываний и т. п.

Понятие стиля научного мышления дает возможность понять, в чем именно заключается конструктивная роль философии в функционировании физической теории.

Связь философии и физики не является прямолинейной и очевидной. Любая попытка вывести из какого-либо общего философского принципа решение конкретной проблемы оказывается безуспешной. Отсюда нередко делается вывод о том, что философия вообще не играет конструктивной роли в развитии физики. В лучшем случае она дает интерпретацию уже полученных физических знаний или эксплицирует физические термины и высказывания. Такое понимание роли философии представляется нам неправильным.

Развитие современной физики показало, в чем заключается действительная роль философии в развитии физического знания. Ни одна физическая теория, если она не является чисто описательной, в принципе не может возникнуть без философских предпосылок. Чем более фундаментальной является теория, тем большую роль в ее становлении и развитии играет философия. Здесь существенными являются следующие два момента.

1. Философия чаще всего оказывает влияние на развитие физики не непосредственно, а через гносеологические принципы, составляющие ее философский фундамент.

2. Но даже и эти гносеологические принципы не определяют конкретного содержания теории. Из них не могут быть выведены понятия и законы физической теории, пусть даже самые общие и фундаментальные. Следствием этих принципов являются не физические понятия и законы, а стиль научного мышления. В рамках стиля научного мышления гносеологические принципы играют роль регулятивов, которые придают научному мышлению определенное направление, служат критерием отбора из нескольких возможностей таких, которые считаются предпочтительными.

Гносеологические принципы, лежащие в основе физической теории, откристаллизовывают-ся в свойственном ей стиле научного мышления. Этот стиль диктует определенные пути дальнейшего развития физики. Без учета этого обстоятельства нельзя понять развития физической мысли.

В частности, принципы наблюдаемости и простоты, применяясь в рамках физики, рассматриваются как философские. Это объясняется тем, что не все, что применяется в рамках физики, имеет специфически физический характер. В физике применяются, например, понятия, выработанные математикой, Принципы наблюдаемости и простоты следует отнести к философским потому, что они носят гносеологический характер, определяют метод научного познания.

У специалиста, работающего в области физики, часто возникает иллюзия полной независимости его научной деятельности от философии. Это происходит вследствие того, что он входит в уже готовое создание научной теории с присущим ей стилем научного мышления. Но никакой абсолютной автономией от философии его научная деятельность не обладает, так как через стиль научного мышления данный ученый уже принимает определенные философские принципы. Эти философские предпосылки научной теории не всегда ясно осознаются учеными, но от этого они не перестают быть философскими.

Взгляд на отношение физики и философии как на не взаимосвязанные науки подразумевает, что физика является некой замкнутой системой. Однако в действительности физика никогда не была замкнутой по отношению к другим наукам. Она представляет собой не замкнутую, а открытую систему. Она открыта для влияния на нее со стороны других форм знания, в том числе и философии.

Доказательством роли логических критериев в формировании стиля научного мышления в физике может служить сопоставление методологических основ операционализма и теории относительности. Центральным пунктом, разделяющим операционализм и философские основания, на которых выросла теория относительности, является различное понимание критериев физического смысла понятий и высказываний, которыми оперирует физика. Первым, кто выступил с критикой общей теории относительности с позиций операционализма, был основоположник этого направления в философии физики П. Бриджмен. По Бриджмену и Бриллюэну, таким критерием физического смысла понятий и высказываний является возможность независимой эмпирической проверки каждо-

го утверждения физической теории [2, 5]. Общая теория относительности не удовлетворяет этому критерию. Она построена в соответствии с другим принципом, согласно которому теория имеет физический смысл в том случае, если вытекающие из нее следствия в принципе допускают эмпирическую проверку.

Если последовательно проводить операционалистскую точку зрения, то, по-видимому, следовало бы вообще запретить абстрактные термины и предложения, составленные из них. Но без них физическая теория функционировать не может. Поэтому осуществление такой меры привело бы к отказу от физики как науки.

То, что операционализм ведет к серьезному ограничению физического познания, подтверждается критикой со стороны его представителей в адрес таких наук, как физическая космология. Бриджмен, например, считал недопустимой экстраполяцию физических законов на достаточно большие области Вселенной вследствие того, что там они могут оказаться неправильными. Брил-люэн высказывается на этот счет более категорично: «Приятно рассуждать о происхождении Вселенной, но надо помнить, что такие рассуждения - лишь чистая фантазия. И нечего ожидать, что читатель поверит в какую-либо модель Вселенной, описывающей то ли внезапный первовзрыв, то ли расширения и сжатия от - со до со. Все это слишком красиво, чтобы быть истинным и слишком невероятно, чтобы поверить в это» [2, 17].

Важным пунктом расхождений операционализма с общей теорией относительности, связанным с различным пониманием критерия физического смысла, является вопрос о той роли, которую призвана играть математика в физическом познании. Бриджмен и Бриллюэн считают, что общая теория относительности слишком математична, что математические термины в ней используются в физически неинтерпретированном виде. По мнению Бриллюэна, назначение математики в физике состоит в кодировании опытных данных. Она не может выступать в качестве исходного пункта физического исследования и быть источником нового знания. Им является только опыт. «Метод логики, - считает Бриллюэн, - состоящий в постулировании аксиом, - совершенно чужд экспериментальной науке. Она исходит из результатов опыта» [2, 18].

Попытка свести науку к одному только обобщению эмпирических данных является несостоятельной и противоречит практике развития физического знания. Свидетельством узости эмпиризма является наличие таких теорий, как теория относительности. В общей теории относительности математика играет иную роль, чем ту, которую ей отводит операционализм. Здесь она выступает не только в качестве технического средства обработки уже полученного эмпирического материала, но, и это следует особо подчеркнуть, в качестве исходного пункта исследования, дающего новые знания.

Эта роль математики обнаруживается в самом генезисе общей теории относительности. Общая теория относительности отличается от многих других физических теорий, в том числе и от специальной теории относительности тем, что не существовало никаких физических фактов, указывающих на необходимость ее создания. Она возникла на основе глубоких исследований Эйнштейна, имевших чисто теоретический характер, важное место среди которых занимали исследования и гипотезы чисто математического порядка. Что же касается эмпирических фактов, подтверждающих общую теорию относительности (искривление траектории светового луча вблизи тяжелых масс, «красное смещение», смещение перигелия Меркурия), то все они были установлены уже после появления этой теории.

Указанная роль математики не является чисто специфической особенностью общей теории относительности. Эйнштейн в своих работах по философии физики показал, что метод, применяемый в общей теории относительности и получивший название математической гипотезы, является общим для всей теоретической физики. Его можно проследить не только в общей теории относительности, но и в электродинамике Максвелла, специальной теории относительности, квантовой механике, в частности, в релятивистской физике элементарных частиц.

Операционализм ставит своей задачей освободить физику от математических излишеств, привязать математический аппарат физики к реальной эмпирической ситуации. Иным является подход к интерпретации математического формализма, предпринятый Эйнштейном в общей теории относительности. Эйнштейн считал нецелесообразным вводить с самого начала те ограниче-

ния, которые представлялись необходимыми операционалистам. Наоборот, он допускал свободное развитие математического формализма в его более или менее абстрактном виде. Такой подход давал возможность более полно выявить эвристические возможности, заложенные в математике.

Плодотворность метода Эйнштейна нашла свое выражение не только в самом факте создания уравнений общей теории относительности, но и в их дальнейшем развитии. В этих уравнениях оказалось значительно больше содержания, чем то, которое в них вкладывал сам Эйнштейн. Иллюстрацией эвристических возможностей математического формализма общей теории относительности является чисто математическое предсказание нестационарности пространства Метагалактики.

Приведенный пример не единичен. Факты, подобные ему, можно встретить и в других физических теориях, применяющих метод математической гипотезы и допускающих известную свободу от операционалистских ограничений в развитии математического формализма. Среди них можно отметить чисто математическое предвосхищение Максвеллом электромагнитных волн, предсказание Дираком античастиц и целый ряд других фактов из области физики. Все это свидетельствует о том, что научный стиль общей теории относительности является не ответвлением, ведущим в сторону от основного ствола физического познания, а, скорее, наиболее ярким выражением типичных черт современного физического мышления.

Этот метод содержит не только черты общего, но и характеризуется некоторыми специфическими особенностями. Он в ряде существенных пунктов отличается от метода, применяемого квантовой механикой. Для выяснения различий между ними рассмотрим критические замечания, сделанные Эйнштейном в адрес квантовой механики. Следует оговориться, что Эйнштейн критиковал не квантовую механику как таковую, а ту ее интерпретацию, которая была дана Н. Бором, М. Борном, В. Гейзенбергом и которая получила название копенгагенской.

Согласно копенгагенской трактовке квантовая механика описывает не микрообъекты сами по себе, а их свойства, проявляющиеся в отношении к макроусловиям, которые создаются измерительными приборами. Для того чтобы исследовать микрообъекты, необходимо их измерить. Но процесс измерения изменяет их первоначальное состояние. То, с чем имеет дело квантовая механика, - это не микрообъект в его первоначальном виде, а микрообъект, измененный процессом измерения.

Для Эйнштейна был неприемлем сам способ понимания сущности физической реальности и способа его описания, характерный для квантовой механики. Он, в частности, писал: «Принципиально неудовлетворительным в этой теории, на мой взгляд, является ее отношение к тому, что я считаю высшей целью всей физики: полному описанию реального состояния произвольной системы (существующего, по предположению, независимо от акта наблюдения или существования наблюдателя)» [7, 296]. Эйнштейн считал, что квантовая механика в ее копенгагенской трактовке неудовлетворительна потому, что она возрождает берклианский идеалистический принцип «существовать - значит быть воспринимаемым».

Обвинение в субъективном идеализме, выдвинутое Эйнштейном против квантовой механики, несостоятельно. Способ описания, применяемый ею, отнюдь не приводит к субъективному идеализму. Он не утверждает зависимость физической реальности от наблюдателя, его ощущений. Наблюдатель вообще здесь может быть элиминирован. Квантово-механический способ описания основан на следующей предпосылке. Микрообъект объективен, но свойства его не абсолютны, а относительны. Они зависят от макроусловий, в которых находится макрообъект. То, что утверждает квантовая механика, есть относительность к средствам наблюдения или, точнее, к создаваемым ими макроскопическим условиям.

Сторонники квантовой механики в ее копенгагенской трактовке нередко обвиняют Эйнштейна в классическом способе мышления. По их мнению, при рассмотрении объектов микромира Эйнштейн незаконно пользуется абстракцией абсолютизации физических процессов, которая исключает влияние на микрообъекты макроскопических средств наблюдения. Этот упрек, на наш взгляд, столь же несправедлив, как обвинение Эйнштейном сторонников квантовой механики в субъективном идеализме. Эйнштейн хорошо понимал, что в процессе наблюдения и измерения микрообъектов состояние исследуемого микрообъекта изменяется. Но он не считал, что, предварительным условием

описания микрообъекта, логического выражения его сущности является акт наблюдения. Микрообъекты так же, как и макрообъекты, в том числе те, которые недоступны непосредственному наблюдению, могут, по его мнению, быть познаны «умозрительно», посредством построения соответствующей математической модели, правомерность которой может быть доказана лишь постфактум, посредством проверки вытекающих из модели эмпирических следствий.

В данном случае обнаруживается различие в понимании сущности физического познания, способа постижения физической реальности Эйнштейном и сторонниками квантовой механики. Способ познания, предлагаемый Эйнштейном, рационалистичен. Он предполагает возможность непосредственного, рационального созерцания природы физического мира, безотносительно к используемым средствам наблюдения и измерения. Такое описание осуществляется на языке теоретических конструктов, которые представляют собой результат изобретательской деятельности человеческого интеллекта. Знание о физической реальности, получаемое таким путем, представляет собой онтологизацию системы теоретических конструктов. Основанием для этой онтологизации служит то, что данная система конструктов дает возможность эффективного описания данных чувственного опыта и приводит к эмпирически подтверждаемым следствиям.

Очень важное значение для понимания различий критериев осмысленности физических высказываний, которые применяются в теории относительности и квантовой механике, имеет обсуждение вопроса о полноте квантово-механического описания физической реальности. Эйнштейн утверждал, что волновая функция не дает полного описания индивидуального микрообъекта.

Попытка Эйнштейна доказать неполноту квантовой механики в рамках самого квантово-механического подхода, является неосновательной. Квантовая механика создает определенную концепцию физической реальности. И физическая реальность, понимаемая в духе этой концепции, описывается полно.

Обсуждение проблемы полноты квантовой механики приводит Эйнштейна к определенной оценке квантовой статистики и перспектив статистического описания физической реальности. Статистика в квантовой механике относится к отдельным микрообъектам. Она возникает вследствие того, что макроусловия, создаваемые измерительным прибором, воздействуют на состояние микрообъектов, в результате чего исключается возможность точного определения положений микрообъекта в будущий момент времени. Как считает Эйнштейн, такая трактовка принципов статистического описания квантовой механики является неестественной и основывается на методологически неприемлемом понимании физической реальности. Не отрицая значения квантовой статистики, Эйнштейн в то же время полагает, что она должна быть переосмыслена в духе, отличном от копенгагенской интерпретации.

По его мнению, принципы квантовой статистики нужно искать не во взаимодействии микрообъекта и макроусловий, а в том, что квантовая механика имеет дело с ансамблем частиц. Но статистика, описывая ансамбль частиц, не дает полного описания каждой индивидуальной частицы в отдельности.

Такая интерпретация квантовой статистики приводит Эйнштейна к соответствующим выводам о месте квантовой механики в системе физического знания. Поскольку квантовая механика не дает полного описания физической реальности, то она не может быть фундаментом всего физического знания. Фундаментом физического знания должна стать динамическая теория, которая способна дать однозначное и полное описание физической реальности.

Расхождения между Эйнштейном и сторонниками квантовой механики по вопросу о природе физической реальности и способах ее познания, о критериях содержательности физических высказываний носят не сугубо личный характер, а отражают противоречия между идейными основами теории относительности и квантовой механики. Хотя спор между стилями научного мышления этих теорий еще не решен, можно все же предположить, что некоторые из гносеологических установок теории относительности являются неадекватными познанию микромира и их нельзя считать универсальными.

Основанием для такого вывода являются те трудности, с которыми сталкивается программа перестройки физики на принципах, которые лежат в основе теории относительности. Известно, что предпринятая Эйнштейном попытка создания единой физической теории, которая представля-

ла бы собой дальнейшее развитие и обобщение теории относительности, закончилась неудачей. Кроме того, экстраполяция пространственно-временных представлений, разработанных в рамках теории относительности на область микромира, приводит к серьезным противоречиям.

Существует область знания, которая возникла на основе своего рода синтеза квантовой механики и теории относительности. Это релятивистская квантовая механика или, как еще ее называют, квантовая теория поля. Гейзенберг указывал на противоречие, существующее в квантовой теории поля. С одной стороны, специальная теория относительности проводит резкую границу между областью одновременных событий, между которыми возможно взаимодействие, и областями, в которых непосредственное воздействие одного процесса на другой может иметь место. С другой стороны, соотношение неопределенностей в квантовой теории утверждает, что такие характеристики микрообъектов, как координаты, импульсы, моменты времени и энергии не могут быть измерены одновременно точно. Если мы точно зафиксируем положение в пространстве и времени, что требует специальная теория относительности, то мы получим неопределенность (бесконечность) в значениях импульса и энергии. Возможно, утверждал Гейзенберг, математические противоречия (бесконечности значений некоторых физических величин - энергии, импульса, массы), возникающие в квантовой теории поля, обязаны именно этому обстоятельству [3, 133-134].

Таким образом, в критериях содержательности физических высказываний (и связанных с ними концепциях физической реальности, способах ее познания) можно увидеть не только общие моменты, характерные для всей физики, но и такие моменты, которые являются специфическими для той или иной теории, например для теории относительности и для квантовой механики. Развитие физического знания приводит к обнаружению ограниченности одних критериев и установлению большей адекватности других.

Итак, философия всегда оказывала воздействие на развитие гносеологических принципов физики, которые никогда не были результатом деятельности только физиков, а формировались в контексте всей философии. Роль гносеологических принципов как регулятивов в создании физических теорий огромна. Их значение обусловлено тем, что опыт принципиально неполон, чтобы из него можно было вывести однозначно ту теорию, которая является истинной, а математический формализм, применяемый в физике, открывает целый океан логически непротиворечивых возможностей, согласующихся с опытом. Обращаясь к истории классической физики, мы можем проследить ее связь с различными течениями философии. И в развитии оснований современной физики существенная роль принадлежит также именно философии.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бунге Марео. Философия физики. М., 2003.

2. Бриллюэн. Новый взгляд на теорию относительности. М., 1972.

3. Гейзенберг В. Физика и философия. М., 1963.

4. Дюгем П. Физическая теория, ее цель и строение. СПб., 1910.

5. Карнап Р. Философские основания физики. М.,2006.

6. Мэрион Д. Б. Физика и физический мир. М., 1975.

7. Эйнштейн А. Замечания к статьям: собр. науч. тр. М., 1972. Т. 4.

8. Эбелинг В., Энгель А., Файстель Р. Физика процессов эволюции. М., 2001.

9. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. М., 1987.

Л.Г. Интымакова, Н.П. Чередникова

ФИЛОСОФСКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ АНАЛИЗА ПРИРОДЫ

МАТЕМАТИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ

Вопрос о природе математического знания является одним из центральных философских вопросов математики. Он издавна привлекал к себе пристальное внимание крупных математиков и философов, и от его решения, как показывает история развития математики, существенно зависел не только выбор направлений и проблем математического исследования, но и поиски средств их разрешения.