|
|
ИНСТРУМЕНТЫ ПОЗНАНИЯ - Физика и философия - Мигдал А.Б. - Философы и их философияВ XX в. в естественных науках были развиты и проверены на опыте принципы, позволяющие избегать определенных ошибок и быстрее приходить к цели. Некоторые из них пришли в физику из общей теории познания, но настолько преобразовались, наполнившись конкретным содержанием, что о них стоит сказать заново. Красота как эвристический принцип Важнейшее эвристическое понятие в физике, как, впрочем, и в других науках,— красота теории, закона, концепции. Несмотря на кажущуюся субъективность этого понятия, оно редко вызывает разногласия в оценках. Под красотой теории понимается установление неожиданных связей между разнородными явлениями, богатство и значительность заключений при минимальном числе правдоподобных предположений.) остроумие аргументации... Красивый математический прием или изящное рассуждение почти всегда либо помогают решить поставленную задачу, либо найдут применение при решении будущих задач. Красивые теории, как правило, плодотворны. Как утверждают авиаконструкторы, красивый самолет лучше летает... Одно из проявлений красоты в физике — симметрия законов природы. Под симметрией понимается неизменность явлений и описывающих их уравнений при каких-либо преобразованиях. Например, неизменность уравнений при переходе к движущейся системе координат или при изменении знака времени. Требование симметрии позволяет открывать законы природы. Так, уравнения тяготения Эйнштейна почти однозначно вытекают из требования симметрии относительно локальных преобразований координат в четырехмерном пространстве-времени. Идея симметрии пронизывает всю современную физику от теории элементарных частиц до теории металлов. Симметрия тесно связана с законами сохранения. Так, в электродинамике требование инвариантности уравнений относительно калибровочных преобразований приводит к закону сохранения заряда. Законы сохранения, например закон сохранения энергии или импульса, вытекают из требования инвариантности физических уравнений относительно сдвига во времени и в пространстве (трансляционная симметрия). Мы полагаем, и это до сих пор подтверждалось опытом, что частицы или поля, имеющиеся в природе, “вложены” в совершенно симметричное пространство-время. Поэтому в пустом пространстве покоящееся тело не может сдвинуться или повернуться. Законы сохранения — энергии, импульса и углового момента — универсальны именно потому, что они являются следствием общего свойства нашего мира — однородности и изотропности пространства-времени. Объекты природы могут не иметь той симметрии, которая есть у законов. В природе встречаются зеркально асимметричные системы (например, двойная спираль), хотя законы, определяющие их устройство, не изменяются при зеркальном отражении. Подобное “спонтанное нарушение симметрии” чрезвычайно распространено в природе. Капля воды на столе есть спонтанное нарушение трансляционной симметрии; этой симметрии соответствует равномерно размазанная по столу жидкость. Изначальная симметрия в природе, как правило, нарушается. Например, закон сохранения энергии нарушается, хотя и ничтожно мало, слабой неоднородностью времени, вызванной расширением Вселенной. Нарушение симметрии придает красоте природы особую изысканность. Красота, о которой мы говорим,— это не только отражение гармонии материального мира, но и красота логических построений. Законы логики — такой же объект познания, как и законы природы. Их независимость от познающего субъекта доказывается общеобязательностью логических заключений. Логическая красота так же объективна, как и красота физических законов. Мы ощущаем изящество теории и в том случае, когда ее предсказания противоречат экспериментальным фактам. Красота логических построений в наиболее чистом виде проявляется в математике. Так, математика изучает все возможные геометрии пространства с произвольным числом измерений. Математическая ценность н красота результатов не зависят от того, какая именно из геометрий осуществляется в нашем трехмерном мире. Один из примеров математической красоты — “алгебра высказываний” или “алгебра логики”, позволившая анализировать законы и возможности логических заключений. Эта теория оказалась крайне важной для построения ЭВМ и для выяснения возможностей искусственного интеллекта. Иного рода красота физики. В математике правильность интуитивных догадок проверяется логически. Физика же изучает мир вещей; верховный судья здесь — эксперимент. Не обязательно всегда ставить его для проверки теории. Чаще всего теория опровергается или подтверждается при анализе сделанных ранее экспериментов или вытекающих из них соотношений. Теоретические построения в физике требуют согласования с тем, что уже твердо вошло в наши знания об окружающем мире. Существует расхожее мнение, что революционное научное открытие переворачивает науку, отменяя все прежние результаты. К счастью, в науке таких революций не бывает. Так, даже ошеломляющие идеи теории относительности и квантовой теории, совершившие переворот в методах физического познания, не отменили механики Ньютона, а лишь указали границы ее применимости. В науке, как и в искусстве, новое не отменяет красоты старого. Романтика и красота науки во взаимопроникновении и переплетении старых и новых идей. Категория: Библиотека » Философия Другие новости по теме: --- Код для вставки на сайт или в блог: Код для вставки в форум (BBCode): Прямая ссылка на эту публикацию:
|
|