<<
>>

Физический эксперимент и естественная наука как специфические сочетания математизированной натурфилософии и технических операций

Очень важным для понимания естественной науки моментом является осознание принципиальной границы, проходящей между исследуемым объектом и операциями приготовления и измерения.

Она оказалась смазанной в рефлексии квантовой механики. Чтобы четче показать эту границу, обратимся к истории[CI]. Это поможет показать и различие между умозрительной по своей сути натурфилософией и пронизанной экспериментом естественной наукой.

Возникшую в XVII в. физику часто характеризуют как математизированную и экспериментальную науку. Это действительно две важнейшие характеристики физики. Но что они означают? Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся опять к галилеевской теории падения тела, где эти черты уже в полной мере проявляются. Именно здесь сливаются в новое целое — физику Нового времени — три компоненты культуры, характерные еще для Древней Греции: натурфилософия (философия природы), математика и искусство инженера-механика. Натурфилософия умозрительна и онтологична по своей сути. Она начинается в Древней Греции с Фалеса, утверждавшего, что «все есть вода»; образцом развитой натурфилософии можно считать атомизм Левкипа—Демокрита. Образец математики в виде геометрии

\

Еэклида вырастает в древнегреческой философии в рамках пла- тоно-пифагорейской линии. Эти две линии сливаются у Галилея и Ньютона в математизированную натурфилософию в образе «Книги Природы, написанной на языке математики» (естественно, Богом). Физический эксперимент и физика как естественная наука рождаются на пересечении натурфилософского умозрения и механического искусства, представлявших собой две разные линии.

В Древней Греции науке о природе соответствовала натурфилософия и сливавшаяся с ней физика, определенная Аристотелем как наука о движении. При этом философия, натурфилософия и физика Аристотеля не имели ничего общего с техникой (механикой машин), с помощью которой мастеру удавалось перехитрить природу.

«Первая природа» дана человеку в виде явлений природы, за которыми античная натурфилософия и физика, как и наука Нового времени, искали доступные разуму онтологические модели и сущности (наряду с ними существовали и чисто описательные науки, «спасавшие явления» (см. п. 6.4), но, несмотря на утверждения позитивистов (см. гл. 3, 5) и ван Фра- ассена (п. 6.4), большинство ученых считают, что они ищут онтологические модели и сущности). Техника — это «вторая природа, за которой стоит управляющий ею человек, техника подразумевает цели и функции, а не сущности. Со времен Древней Греции до Нового времени господствовали представления, что «область механики — область технической деятельности, тех процессов, которые не протекают в природе как таковой без участия и вмешательства человека. Предмет механики — явления, происходящие «вопреки природе», т. е. вопреки течению физических процессов, на основе «искусства» (xe%vr|) или «ухищрения» (prixavri)... Механические проблемы... представляют самостоятельную область, а именно область операций с инструментами и машинами, область «искусства»... Под механикой понимается некое «искусство», искусство делать орудия и приспособления, помогающие одолеть природу... Во второй половине XVII в. продолжало держаться старое представление о механике как теории машин, основанной на началах статики» [Григорьян, Зубов, 1962, с. 9—11].

Поэтому математизированная натурфилософия Галилея и Ньютона искала законы естественного движения — «законы Природы», не зависящие от деятельности человека. Знаменитый

труд Ньютона называется «Математические начала натуральной философии». Машины же создавались искусством инжене- ров-механиков (порой с использованием механики-физики, как это было у Гюйгенса при расчете механизма часов), их суть определялась людьми и сводилась к заданным функциям. Действия людей противопоставлялись природным явлениям, это были две разные области — области «второй» и «первой» природы.

Кроме того, в XVII в. изменился тип натурфилософии.

К XVII в. сосуществовало три натурфилософские линии рассмотрения «первой» природы: магическая, органическая и механическая [Grim, 1982]. Физика Нового времени растет из последней, в которой природа рассматривается как очень сложная машина (механизм, подобный сложным часам), созданная мастером-Богом (позже существующая сама по себе)[CII]. При познании этого механизма применяется «физическая интуиция, определенная механическими искусствами... Идея физики как всеобщей механики зарождалась в умах ученых с конца XVII в. и впервые была обоснована Декартом» [Там же, с. 216]. Этому пониманию природы («первой» природы) отвечает сложившаяся к концу XVII в. механика как раздел физики. Наряду с этим сохраняется прежнее понимание механики как человеческого искусства.

У Галилея эти линии пересекаются и порождают физический эксперимент и новую естественную науку — физику. Теория падения тела Галилея, содержащая пару «пустота — среда», нефальсифицируема (в смысле Поппера), ведь любое отклонение от «естественного» равноускоренного движения списывается на «среду», у которой нет независимого определения. Однако Галилей к описанной выше теоретической модели падения тела подошел как инженер к проекту: он ввел технические «конструктивные элементы» инженерной конструкции типа наклонной плоскости, шарика и т. п. Эти действия мастера-механика назовем «операциями приготовления» (lt;П|). Другой разновидностью действий мастера-механика являются «операции измерения» (|Иgt;), включающие в себя операции сравнения с эталоном (и наличие эталона). В результате возни

кает характерная структура физического (и естественно-научного) эксперимента1 (сх. 7.2).

Структура, представленная схемой 7.2, выделяет, кроме эмпирического явления X и его теории Т, еще и операции приготовления (lt;П|) и измерения (|Иgt;), которые заимствованы из техники и имеют другую («вторую») природу[CIII] [CIV].

До включения операций приготовления и измерения галилеевская «пустота» и основанная на ней теория падения тела принадлежат еще натурфилософскому умозрению, т.

е. математизированной натурфилософии, а не естественной науке, включающей эксперимент.

В структуре схемы 7.2 средний член — принадлежащее «первой» природе явление, составляющее предмет исследования с помощью физических (естественно-научных) понятийных средств, а крайние члены — принадлежащие «второй» природе технические средства, связанные с этими понятиями[CV].

Важнейшим моментом этой структуры является то, что ее крайние части — не явления, а операции, действия человека, которые могли быть переданы машине (автомату), операциональная часть состоит из операций и процедур, относимых к продуктам деятельности человека, а не к явлениям природы. Включение технических средств в структуру физического (естественно-на

учного) эксперимента отличает родившуюся в XVII в. естественную науку (физику) от натурфилософии.

В XVIII в. в натурфилософских высказываниях Лапласа (п. 1.1) эта разница забывается, и «вторая» природа растворяется в «первой». Эта натурфилософия, которая, по сути, превращала измерение (и приготовление) в явление, разрушая структуру эксперимента, не имела серьезных последствий для физики того времени, где по-прежнему царствовала структура, отраженная на сх. 7.2, и никто всерьез не рассматривал вопрос об описании с помощью уравнений Ньютона операции измерения длины стержня. Иная ситуация возникла в квантовой механике XX в. Здесь И. Шрёдингер и многие другие физики, повторив рассуждение Лапласа, с точностью до замены механики Ньютона на квантовую механику, породили «проблему измерения в квантовой механике» и связанный с этим классический набор «парадоксов»: «редукции (коллапса) волновой функции», «кошки Шрёдингера», «Эйнштейна, Подольского, Розена» (см. гл. 13)[CVI]. Другая крайность, характерная для постмодернистов типа П. Фейерабенда, — растворение науки в технике, т. е. «первой» природы во «второй». 

<< | >>
Источник: Под ред. д-ра филос. наук А.И. Липкина. Философия науки: учеб, пособие. 2007

Еще по теме Физический эксперимент и естественная наука как специфические сочетания математизированной натурфилософии и технических операций:

  1. Физический эксперимент и естественная наука как специфические сочетания математизированной натурфилософии и технических операций