Философия - Савкин Н.С.
ISBN 5 -7103-0712-2
Скачать (прямая ссылка):
Базовые понятия, как правило, молено редуцировать (свести) к понятию «состояние» -•- категории метафизики. Например, задание состояния физической системы означает, что установлены все те физические параметры, которые характеризуют данную систему в целом, т. е. описывают результату всех мыслимых физических опытов, поставленных над ней. В связи со сказанным главная задача метафизики интерпретация состояния применительно к соответствующим классам систем, типичных для конкретной области физики.
Начиная с XX в. физика разделилась на экспериментальную и теоретическую. Экспериментальная, теоретическая физика и метафизика находятся в сложной взаимной зависимости. Проиллюстрируем это на понятии «состояние физической системы». Экспериментатором, проводящим опыт илн^еерию опытов над отдельной системой, названное понятие трактуется как задание всех физических величии, которые могут влиять на результаты. Задание параметров, воздействующих на результаты других опытов с этой же системой, но не проявляющихся в данном эксперименте, ие считается обязательным п отбрасывается как ненужное (принцип бритвы Оккама). В теории состояние системы ?-? это задание физических величин, с помощью которых можно описывать результаты всех мыслимых опытов над этой системой. Метафизическая же категория включает все мыслимые опыты над возможно более широким классом физических систем. Подобное деление несколько условно, но верно отражает ситуацию.
В теории для характеристики состояния нужно создать математическую модель, позволяющую сопоставлять с измеряемыми (на
2()2 Глава 15. Философские проблемы физики
блюдасчымп) па опыте физическими величинами математические объекты (функции, векторы, операторы и т. п.), которые и определяют состояние в теоретической физике. В классической механике таким объектом является набор всех координат п импульсов системы, в квантовой волновые функции, и электродинамике тензор напряженности электромагнитного ноля и т. д.
Важно отметить, что соотнесение реальной экспериментальной ситуации с идеальной моделью -? это некоторое упрощение (так же как фотография, хотя и является образом реального объекта, но не полностью тождественна ему). Идеализация вводится для обобщения понятия «состояние системы», но в то же время она редуцирует некоторые действительные свойства исследуемого предмета. Приведем простой пример. Механика Ньютона Гамильтона' Лаграижа, а также специальная теория относительности оперируют понятием «материальная точка». К нему в теории привязываются значения се координат и импульсов. Однако этот идеальный объект имеет всего три поступательные степени свободы, тогда как любой механический - ие менее шести. Следовательно, описание действительно существующего объекта с'помощью координат и импульсов представляет собой идеализацию, поскольку ие учитывает вращательных степеней свободы.
Ортодоксальная точка зрения на теорию (А. Эйнштейн, П. Бор) состоит в том, что она должна отражать реальный опыт и либо давать его результаты, либо предсказывать их. Однако существует и другая крайняя позиция, состоящая в том, что цель теории познание реальности. Ее сторонники исходят пз того, что теория охватывает огромный массив мысленных опытов, а соответствующие им реальные опыты в полном объеме не будут поставлены никогда. Более того, на их взгляд, в науке, наоборот, эксперимент служит для подтверждения теории либо ее уточнения или опровержения. Истина, скорее всего, лежит где-то между этими утверждениями. Однако подчеркнем, что представители того и другого течения внесли огромный вклад в развитие базовых понятии физики, и им, по сути дела, принадлежат первичные формулировки метафизического понятия состояния для соответствующих разделов физики (И. Ньютон, М. Фараден, Дж. К. Максвелл, А. Эйнштейн, И. Бор).
Изменение состояния системы во времени обусловливается ее динамикой. Разным системам соответствует своя динамика, однако любая из них происходит в пространстве п времени. Математические характеристики пространства п времени являются чрезвычайно важными для любой динамики. Известно, что пространство однородно и изотропно, а время относительно. Эти свойства соответствуют инвариантности уравнений динамики для группы по
§ 1. Категория состояния в физике 263
поротой п трансляций системы координат- пространства и изменения начала отсчета времени. Группы преобразовании, оставляющие инвариантными уравнения динамики, существенны для физики. Они описывают свойства симметрии физических систем. Симметрия одна из главных философских категорий. Она определяет наиболее общие свойства широких классов (физических систем. Именно исследование симметрии микрочастиц позволило создать квантовую аромо- п хромодипамнку, а также теорию электрослабого взаимодействия микрочастиц.
Огромную роль в развитии физики играет конце 1111,11 я атомизма. Эта идея, выдвинутая философами, жившими ранее Платона, заключается в том, что свойства материи объясняются свойствами микрочастиц, из которых она состоит, и связями между ними. Согласно современному взгляду окружающий пас мир строится из фундаментальных фермноиов (частице полуцелым спином), являющихся частицами материи, и фундаментальных бозонов (частиц с целым спином), представляющих собой кванты всех четырех типов полей, встречающихся в физике.
