Философская проблематика естественных наук. Основные принципы современной физики

По общепринятому мнению, физика образует фундамент естествознания. Постараемся раскрыть этот тезис, рассматривая основные аспекты,! в которых обычно употребляется термин «фундаментальность», и попробуем выделить основные аспекты фундаментальности физики.

Естественные науки яв­ляются эмпирическими в том смысле, что их положения основываются на совокупности эмпирических данных и проверяются путем сопостав­ления с ними. Следовательно, для них фундаментальное значение имеют высказывания, описывающие эти данные. В обыденной жизни сооб­щения о каком-либо факте есть описание чего-то непосредственно на­блюдаемого. В физике отчет об экспериментальных фактах обязательно предполагает совокупность теорий, дающих истолкование тому, что не­посредственно констатируется.

В развитии физического знания выделяют механистическую, электромагнитную и квантово-релятивистскую картины мира. Механистическая картина мира сложилась при переходе от эпохи Возрождения к эпохе Нового времени. Важнейшую роль в ее построении сыграли такие философские принципы, как принцип материального единства мира, исключающий средневековое разделение на мир небесный и мир зем­ной, принцип причинности и законосообразности природных процес­сов. В это же время был сформулирован принцип экспериментального обоснования знания, отказ от созерцательности и установка на соедине­ние экспериментального исследования природы с описанием ее законов на языке математики. Последнее положение стало одним из ключевых, резко отграничив науку Нового времени от средневековой науки.

Физика изучает базовые и потому наиболее общие свойства и законы материального мира, составляющие основание мироздания и первопричину эволюции научных картин мира.

С позиций философии ключевым термином физики является представление о материи, ее свойств, законов, структуры, форм движения и развития. Физика исследует основные свойства вещества и поля, типы фундаментальных взаимодействий, эволюции систем различной сложности, которые проявляются себя и в технике, и в биологии, и как социальные образования. Философия и физика обладают сходными представлениями о структуре материи (причем философия пришла к этим положениям самостоятельно и раньше физики): движение, пространство, время, структурность, системность и пр., что в целом укладывается в универсальные диалектические закономерности, определяющим реальность. На различных уровнях организации материи существуют как общие, так и специфические формы движения и взаимодействия структурных элементов. Установление их предельно общего, универсального единства – одна из актуальных проблем современной физики, именуемой построением единой теории элементарных частиц и полей.

Выделим фундаментальные положения, характеризующие в единстве физическую и философскую интерпретацию материального мира.

1. Единство прерывного и непрерывного. В физике это выражается в единстве корпускулярных и волновых свойств микрочастиц.

2. Универсальная взаимопревращаемость частиц. При больших энергиях взаимодействия вместо кварков рождаются мощные потоки элементарных частиц, что свидетельствует о наличии единых законов взаимодействий на фундаментальных уровнях микромира.

3. Связь, взаимодействие и движение. Любой материальный объект проявляет свое существование через взаимодействие с другими объектами. С философской и с физической точки зрения – существовать, значит взаимодействовать.

Требуется выделить точки соприкосновения философии и физики, где собственно обнаруживаются проблемы, подлежащие осмыслению. В общем понимании, проблемное поле определяется фундаментальными представлениями о пространстве и времени в их взаимосвязи с материей. В данном аспекте проявляют себя и прочие операциональные элементы философского анализа: детерминизм, системность, необходимость и случайность, возможность и действительность, хаос и порядок. В физике они находят свое выражение в следующих принципах:

Принцип соответствия. Основан на координации новой физической теории с предшествующей. Новая теория является более глубокой в понимании глубин мироздания, но при этом включает в себя предшествующую теорию как частный случай. Например, механика Ньютона сохраняет свою значимость, если речь идет не о законах квантовой механики, а о физике макрообъектов. Таким образом, принцип соответствия утверждает преемственность теорий, но не элиминирование одного другим. В философском контексте данный принцип согласуется с положением о единстве материального мира, глубинной связи между различными формами движения материи (принцип детерминизма).

Принцип дополнительности. Данный принцип, сформулированный Н. Бором в 1927 г., распространяется на феномены микормира. Микрообъект проявляет себя либо как волна, либо как частица, но никогда одновременно в двух ипостасях. По данной причине в экспериментальном изучении микрообъектов задействуется параллельное использование двух различных типов измерительной аппаратуры, репрезентирующих или волновые, или корпускулярные свойства предмета наблюдения. Философский смысл данной проблемы отражен в диалектике абсолютной и относительной истин.

Соотношение неопределенностей – сформулировано В. Гейзенбергом как частное дополнение к предыдущему принципу. Движущаяся микрочастица, в отличие от макрообъекта, не имеет точных значений координат и импульса, они могут быть заданы только приблизительно. Количественно это и выражается соотношением неопределенностей, означающим неприменимость законов классической механики к объектам микромира. С философских позиций подобные ограничения определяют то, что не может происходить в природе (принципы запрета).

Поиск по сайту: