Лекция № 5 «Взаимоотношения категории необходимой случайности

«Лапласовский детерминизм. Контролируемое воздействие. Дальнодействие и близкодействие

20. Лапласовский детерминизм с философской точки зрения взаимоотношения категорий необходимости и случайности

Понятие причинности в классической физике связывается со строгим детерминизмом в лапласовском духе. Здесь уместно при­вести фундаментальный принцип, провозглашенный Лапласом, и отметить вошедший в науку в связи с этим принципом образ, име­нуемый демоном Лапласа: Мы должны рассматривать сущест­вующее состояние Вселенной как следствие предыдущего состояния и как причину последующего. Ум, который в данный момент знал бы все силы, действующие в природе, и относительное положение всех составляющих ее сущностей, если бы он еще был столь обши­рен, чтобы ввести в расчет все эти данные, охватил бы одной и той же формулой движения крупнейших тел Вселенной и легчайших атомов. Ничто не было бы для него недостоверным, и будущее, как и прошедшее, стояло бы перед его глазами. Тем самым, трансдис­циплинарной концепцией естествознания в классический период его развития становится представление о том, что только динамические законы полностью отражают причинность в природе. С философской точки зрения можно сказать, что в динамических теориях нет места взаимопревращению необходимости и случайности. Случайность по нимается как некая досадная помеха в получении истинного резуль­тата, а не как необходимость, проявленная в действительности.

21. Основные принципы механистической концепции целого и части. Концепции контролируемого воздействия в классическом естествознании

Можно выделить три основных момента механистической кон-;епции целого и части:

а) целое рассматривается как простое соединение элементов. Возможно разложение, разделение целого на его элементы, то есть редукция сложного к простому;

б) элементы целого рассматриваются как неизменяющиеся, простые, неделимые;

в) элемент внутри и вне целого один и тот же. Это формирует представление об объекте познания как самостоятельной сущности с присущими ей характеристиками и свойствами, не зависящими от условий познаний, а тем более - от познаю­щего его субъекта.

Бесспорно, под влиянием воздействия на элемент других элемен­тов системы элемент может изменять ряд своих характеристик. Но при этом в классической физике предполагается, что это воздей­ствие является контролируемым и может быть оценено с позиций жесткой причинно-следственной обусловленности результатов воздействия.

22. Сформулируйте принцип дальнодействия

и принцип близкодействия. Роль концепции эфира в формировании понятия поля

В механике Ньютона тела взаимодействуют на расстоянии, и взаимодействие происходит мгновенно. Именно эта мгновенность передачи взаимодействий и обусловливает ненужность какой-либо среды и утверждает принцип дальнодействия. Известно, что Декартом развивалась противоположная точка зрения на природу взаимодействий, согласно которой материя взаимодействует с материей лишь при непосредственном соприкосновении. Таким агентом, передающим взаимодействия от тела к телу, являются частички эфира. Эфир трактуется Декартом как тончайшая жидкость безграничной протяженности, существующая повсюду. Последователем Декарта стал голландский математик и физик X. Гюйгенс. Известны два альтернативных взгляда на природу света - корпускулярная точка зрения, отстаиваемая Ньютоном, согласно которой свет - поток частиц, корпускул. И точка зрения Гюйгенса о волновой природе света, согласно которой свет - это волна, распространяющаяся в упругой механической среде, ко­торая есть светоносный эфир. Наряду со светоносным эфиром для объяснения электрических свойств тел Б. Франклином вводится понятие электрического эфира, а Ф. Эпинусом - понятие магнитной жидкости. Как писал Кельвин: Многие труженики и мыслители помогли выработать в XIX в. понятие пленума - одного и того же эфира, служащего для переноса света, теплоты, электричества и магнетизма. Тем не менее, идея абсолютного пустого пространства одерживает благодаря авторитету Ньютона победу над концепцией эфира вплоть до начала XIX в. И лишь работы Т. Юнга и О. Френеля по изучению явлений интерференции и дифракции света (явления интерференции и дифракции сами по себе свидетельствуют именно о волновой природе света) приводят к возрождению концепции светоносного эфира.

Гипотеза упругих колебаний эфира на повестку дня выносила вопрос: неподвижен ли сам эфир или же он движется? Если он движется, то увлекается ли движущимися телами? Для спасения эфира были предприняты попытки различных ученых, которые привели к трем концепциям природы эфира, высветив тем самым конкретные пути для разрешения вопроса о существовании эфира как такового. Первая из них определяла эфир как неподвижную среду, не увлекающуюся движущимися телами. Вторая гласила о полном увлечении эфира движущимися телами, вследствие чего различные слои эфира должны иметь различные скорости. И, на­конец, третья точка зрения, высказанная Френелем, о частичном увлечении эфира движущимися телами. Проблемная ситуация в физической теории тотчас же стимулировала постановку экс­периментов, в ряду наиболее блистательных из которых - опыт А. Физо и опыт А. Майкельсона. Однако проблема казалась не-разрешимой, ибо результаты опытов Физо свидетельствовали о частичном увлечении эфира, результаты опытов Майкельсона - о полном увлечении эфира, явление же аберрации света указывает на то, что если эфир существует, то он неподвижен. Все точки зрения, базирующиеся на динамических теориях эфира, оказались несостоятельными и были опровергнуты специальной теорией от­носительности Эйнштейна, подготовив, тем не менее, необходимую почву для ее возникновения.

Хотя гипотеза эфира была устранена наукой XX в., она оставила, несомненно, важный след в формировании физических понятий. Ведь принятие эфира - это, по существу, принятие точки зрения близкодейетвия - передачи взаимодействия от одной точки эфира к другой, что привело в исследованиях М. Фарадея и Дж. Максвелла к выработке понятия поля.

У Максвелла мы находим констатацию существования поля как реальности и одновременно признание им материальной среды -эфира. Иными словами, поле он рассматривает как возбужденное состояние эфира. В дальнейшем поле как реальность наделяется теми же характеристиками, что и вещество, - энергией, массой, импульсом.

К началу XX в. физика изучает материю в двух ее прояв­лениях - веществе и поле. Обе эти модификации рассматриваются как равноправные, обе обладают такими характеристиками, как энергия, масса, импульс. Частицам вещества приписываются такие свойства, как дискретность, конечность числа степеней свободы, в то время как поле характеризуется непрерывностью распространения в пространстве, бесконечным числом степе­ней свободы. Структура электромагнитного поля резюмируется в семи уравнениях Максвелла. Эти уравнения отличаются от уравнений механики. Уравнения механики применимы к обла­стям пустого пространства, в которых присутствуют частицы. Уравнения же Максвелла применимы для всего пространства, независимо от того, присутствует ли там вещество (в том чис­ле заряженные тела), иными словами, позволяют проследить изменения поля во времени в любой точке пространства, то есть получить уравнение электромагнитной волны. Уравнения Максвелла позволяют описывать все известные электрические и магнитные явления. Исходя из своих уравнений, после ряда преобразований, Максвелл устанавливает, что электромагнитные волны распространяются с той же скоростью, что и свет, и при­ходит к выводу о том, что свет — это электромагнитная волна, что было позднее, уже после смерти Максвелла, экспериментально подтверждено Г. Герцем.

Поле возникает как развитие идеи эфира, утверждая принцип близкодейетвия, отвергая представления о пустоте, о вакууме. Интересно следующее обстоятельство: дальнейшая судьба этих понятий приведет к отрицанию существования эфира и свяжет представление о вакууме с наинизшим энергетическим состояни­ем уже квантованного поля (поля как совокупности виртуальных частиц). Идея же абсолютного пространства свяжется с представ­лением о неподвижном эфире как об абсолютной системе отсчета. Однако специальная теория относительности лишит эфир его основного механического свойства - абсолютного покоя. Ибо, по словам Эйнштейна, «... введение «светоносного эфира окажется измышлением, поскольку в специальной теории относительности не вводится «абсолютно покоящееся пространство, наделенное особыми свойствами. И эфир, будучи изгнан из физической тео­рии, унесет с собой концепцию дальнодействия и концепции абсо­лютного пространства и абсолютного времени.

Дата добавления: 2014-12-07