Ньютоновская методология исследований

В работах Ньютона раскрывается его мировоззрение и методология исследований. Ньютон был убежден в объективном существовании материи, пространства и времени, в существовании объективных законов мира, доступных человеческому познанию. Своим стремлением все в мире свести к механике Ньютон поддерживал т.н. механистический материализм (механицизм), являющийся разновидностью редукционизма. Ньютон верил в Бога, серьезно относился к религии, однако не искал сверхъестественных причин явлений природы и в ответ на вопрос клерикалов – мыслима ли материальная природа тяготения или тяготение представляет собой проявление божественной воли? – отвечал: «… я не указывал причины самого тяготения. Причину я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю». (Другой вариант ответа: «я не нуждался в этой гипотезе» - т.е. гипотезе Бога). Свой метод познания Ньютон характеризует следующим образом: «Вывести два или три общих принципа движения из явлений и после этого изложить, каким образом свойства и действия всех телесных вещей вытекают из этих явных принципов…» Под принципами Ньютон подразумевает наиболее общие законы, лежащие в основе физики. Впоследствии этот метод был назван методом принципов.

Требования к научному исследованию Ньютон изложил в виде 4-х правил.

1. Не должно принимать в природе иных причин сверх тех, которые истинны и достаточны для объяснения явлений. (Этот принцип известен также как принцип «бритвы Оккама» по имени средневекового философа Оккама и означающий, что не следует привлекать дополнительные понятия, явления, причины («сущности») для объяснения явлений, если они могут быть объяснены известными причинами).

2. Одинаковым явлениям следует приписывать одинаковые причины.

3. Независимые и неизменные при экспериментах свойства тел, подвергнутых исследованию, надо принимать за общие свойства материальных тел.

4. Законы, индуктивно (т.е. путем обобщения), выведенные из опыта, нужно считать верными, пока им не противоречат другие наблюдения.

Поскольку принципы устанавливаются путем исследования явлений природы, то вначале они представляют собой гипотезы, из которых путем логической дедукции (сведения от общего к частному) получают следствия, проверяемые на практике. Метод Ньютона есть, по сути, гипотетико-дедуктивный метод, который в современной физике является одним из основных для построения физических теорий. Метод Ньютона получил высокую оценку в методологических высказываниях многих ученых, в том числе А. Эйнштейна и известного советского физика С.И. Вавилова.

5. Оптика Ньютона – предвосхищение современной концепции о двойственной природе света

Важно знать, что Ньютон занимался не только проблемами механики. Он – автор ряда работ по оптике, в которых поставил очень важный и сложный вопрос: «Не являются ли лучи света очень мелкими частицами, испускаемыми светящимися телами?» Утвердительный ответ на этот вопрос лежит в основе корпускулярной теории света (<лат. corpuscula - частица). Эта теория была безоговорочно принята последователями Ньютона и стала господствующей в оптике 18-го века, однако многие ученые с ней не соглашались. Ведь она не могла объяснить такие явления как интерференция и дифракция света, которые легко объяснялись на основе волновых представлений о природе света. К чести Ньютона, в ответ на поставленный вопрос он не был категоричен, и в теории света он хотел объединить корпускулярные и волновые (континуальные) представления. В этом проявилось величие Ньютона. Действительно, если 19-й век оказался триумфом волновой теории света, то в 20-м веке вновь была показана необходимость сохранить представление о свете как о потоке частиц – фотонов. Современная физика установила двойственную (корпускулярно-волновую природу света).

Ньютону принадлежат и другие гениальные идеи. Первая – о возможном превращении тел в свет и обратно. Ньютон писал: «Превращение тел в свет и света в тела соответствует ходу природы, которая как бы услаждается превращениями». В 1933-1934 гг. были впервые открыты факты превращения электрона и его античастицы – позитрона в гамма-кванты (фотоны), а также рождение электрона и позитрона при взаимодействии фотона с зараженными частицами. Вторая идея – о влиянии тел на распространение света. «Не действуют ли тела на свет и не изгибают ли этим действием его лучей? – спрашивал Ньютон. Этот эффект был предсказан общей теорией относительности (ОТО) А. Эйнштейна в 1916 г. и подтвержден в 1919 г. во время солнечного затмения.

Дальнейшее развитие механики Ньютона связано с работами Л.. Эйлера (петербургского академика, 1707-1783гг.), французского механика Лагранжа и других ученых и сопровождалось проникновением в механику методов интегрально-дифференциального исчисления и поисками более общих принципов, чем принципы, сформулированные Ньютоном. В результате работ многих ученых на основе механики Ньютона была создана механическая картина мира (МКМ).

Контрольные вопросы

1. Почему сущность и источники движения были отнесены к основным мировым загадкам.

2. Расскажите, как понимал движение Аристотель.

3. Ньютон говорил, что своими успехами он обязан тому, что «…стоял на плечах гигантов». Почему?

4. Назовите аксиомы о движении тел, сформулированные Галилеем?

5. Почему механика Галилея может справедливо рассматриваться как основа механики Ньютона?

6. Как понимал Ньютон задачи физики?

7. Перечислите законы, сформулированные Ньютоном.

8. Запишите и объясните формулу, выражающую закон всемирного тяготения.

9. Объясните понятия "инертная масса" и "гравитационная масса". Как соотносятся друг с другом эти величины?

10. Как называется основной труд И. Ньютона, в котором он сформулировал законы механики?

11. Какие теоретические выводы и построения были сделаны Ньютоном на основе закона всемирного тяготения? Приведите их экспериментальные подтверждения.

12. Что такое механицизм?

13. Охарактеризуйте кратко ньютоновский метод познания.

14. Назовите требования к научному исследованию, сформулированные Ньютоном.

15. Что такое "бритва Оккама"?

16. Почему метод Ньютона называется методико-дедуктивным?

17. К чему сводится корпускулярная теория света. Почему многие ученые не соглашались с ней?

18. Какие идеи о природе света были высказаны Ньютоном?

Литература

1. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания. – М.: Изд. ИМПЭ, 1998.

2. Концепции современного естествознания./ под ред. проф. С.А. Самыгина, 2-е изд. – Ростов н/Д: «Феникс», 1999.

3. Дубнищева Т.Я.. Концепции современного естествознания. Новосибирск: Изд-во ЮКЭА, 1997.

Дата добавления: 2013-12-13