Электронная библиотека
Библиотека .орг.уа
Поиск по сайту
Философия
   Книги по философии
      Губин В.Б.. Физические модели и реальность -
Страницы: - 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  - 24  - 25  -
онтологическими, существующими "сами по себе", а с другой, как часто заявляется, сводимыми, редуцируемыми к более микроскопическим. Дополнительный пример - представления о сводимости химии к физике.) Эта привычная недиалектичность по инерции вполне естественно породила мнение о невозможности и в будущем превзойти точность квантовой механики. Неизбежная связь физических законов (и вообще "законов природы") с соответствующими способами контроля, невозможность считать их чисто объективными, "внешнеприродными", следует из 1) конечности практики, не бесконечной точности деятельности и 2) из неисчерпаемости материи, бесконечности аспектов, открывающихся с повышением точности. Всякая реальная классификация связана с возмущением, накладывает влияние способа контроля, порождающего данную классификацию. Всякая реальная классификация, полезная для предсказаний, есть обобщение, поэтому ей эффективно и не может соответствовать абсолютно точный контроль, который только и мог бы дать чистую внешнюю, объективную, от нас не зависящую реальность. Итак, в физической реконструкции мира никогда нет одной реальности самой по себе. Но это, конечно, не вызывает и не означает необходимости отказа от представлений о наличии объективной реальности, более или менее адекватно отражаемой в результатах исследований природы, что, скажем, неловко высказывал (а возможно и думал) Л.Бриллюэн в весьма знаменательной, но, видимо, не вполне оцененной книге "Научная неопределенность и информация" /60/. Он писал: "Современный ученый должен раз и навсегда отказаться от идеи реального объективного мира" (стр. 86-87), - неправомерно (следовало бы сказать: от идеи возможности точной реконструкции в его моделях этого реального объективного мира, от идеи независимости модели от "наблюдателя"), повторяю, неправомерно обосновывая это требование тем, что: "физические модели отличаются от мира так же, как географическая карта от поверхности земли" (стр. 87). Последнее же утверждение, если учесть его образность, верно и основано на законном отрицании следующей механистической картины: "Ученый (внешний субъект) смотрит на объект, предположительно не изменяющийся и не испытывающий воздействий под его взором" (стр. 86), - и усматривает, так сказать, законы природы самой по себе. Подобные заявления Л.Бриллюэна об отрицании объективной реальности являются в книге совершенно посторонними и противоречащими всему его подходу к науке как изучающей внешний мир, который, следовательно, должен полагаться существующим (эту несогласованность отмечает автор послесловия И.В.Кузнецов). Но, тем не менее, эта противоречивость высказываний Л.Бриллюэна не является совсем уж неожиданной. Она проистекает все-таки из не совсем преодоленной традиции отождествлять знания о системе с ее собственным состоянием (а раз уж мира мы не можем отразить точно, то его, такого точного и абсолютного, и нет), хотя сам Бриллюэн и борется с ней и постоянно повторяет, что "ученый никогда не должен путать действительный внешний мир с изобретенной им физической моделью этого мира" (стр. 85). Последнее утверждение Бриллюэн высказывает при анализе методологических работ наиболее близкого ему по идеям Макса Планка. На фоне некоторой путаницы такого рода, имея в виду общий дух книги, можно вполне рационально понять важнейшую мысль Л.Бриллюэна о связи знания с контролем, от которого никакая модель не может быть свободной: не следует подразумевать "существование внешнего мира, который можно наблюдать без всякого возмущения" (стр. 88). Смысл здесь в констатации: мир таков, что в реальности невозможно абсолютно невозмущающее наблюдение, которое только и могло бы отразить реальность точно. Следовательно, неизбежные ошибки "надо учитывать как составную часть теории" (стр. 138) (точнее сказать, в общем случае - учитывать это в метатеории). Можно было бы подумать, что указания Бриллюэна о невозможности точного контроля следуют исключительно из его признания мира квантовым (а таковой грех непоследовательности, видимо, имеет место) с вытекающими из этого факта известными ограничениями на точность. Однако он анализирует роль неточностей в применениях и классических моделей. Его мысль о неизбежных неточностях является вполне общей, и в этом он сближается с диалектическим материализмом, хотя от него и открещивается - вернее всего, по незнакомству с ним и, конечно, по известной доле респектабельности, этого бича науки. По этим причинам ему вместе с другими физиками приходится в очередной раз открывать важные, как он сам считает, положения. Например. "Теория ? играет роль хорошего перевода с какого-то таинственного языка на доступный нам язык." Но "перевод может быть верен лишь частично." (стр. 57) "Давайте уясним раз и навсегда, что говорить о законах природы так, как если бы они действительно существовали и без человека, - значит безрассудно преувеличивать." (стр.70) Фейербах сказал не хуже. Помимо этого, Бриллюэн считает познание неисчерпаемым и в целом кумулятивным. Фактически он придерживается некоторой разновидности деятельностного подхода: "?сложность природы делает ? невозможным охват ее во всей присущей ей полноте. ?мы искусственно расчленяем ее на составные части и наблюдаем ее по частям. Открываемые нами законы зависят от способа подобного расчленения ?" (стр. 70) Если же все это так, то должна быть подвергнута сомнению онтологическая элементарность любых законов и соответствующих констант. С другой стороны, знание, полученное в не совсем точной, но все же плодотворной деятельности, в какой-то мере отражает реальное состояние мира. То, что должно получиться на некотором материале в результате определенной деятельности, обусловлено объективно. Важно лишь правильно различать, что в результатах идет "от природы", а что - от "наблюдателя", так как, меняя характеристики деятельности, можно получать более разнообразные результаты, и число достижимых полезных результатов от этого процесса анализа и синтеза не может уменьшиться. В этом и заключается смысл и значение выяснения зависимости формы от деятельности. И.Дицген давно сказал: "? материалисты до сих пор не потрудились учесть субъективный элемент нашего познания и принимали без критики чувственные объекты за чистую монету. Эта ошибка должна быть исправлена." (Цит. по /59/, стр. 451.) Он мог бы повторить это и сегодня. Идеи, характерные для деятельностного подхода, все чаще появляются в различных областях науки, хотя обычно не очень ясно осознаются и еще хуже обобщаются. Показательный пример, имеющий непосредственное отношение к этому подходу, дают математические исследования последней четверти века, связанные с выяснением соотношения между детерминизмом и вероятностью. Развито направление, в котором проблема переведена в плоскость вычислимости, сложности алгоритмов - исключительно человеческих категорий. Сама система может быть вполне детерминированна, но (обычно так и бывает) ее поведение настолько сложно, что перед наблюдателем, не обладающим сверхчеловеческими способностями, она предстает как случайная. Дж.Форд, анализируя некоторые важнейшие аспекты этих работ, в статье /80/, без видимых опасений излишне драматизировать ситуацию выводит отсюда следующее предсказание (стр. 206-207). "За три столетия ньютоновская динамика дважды спотыкалась о допущения бесконечности того, что на самом деле не было бесконечным: скорости света c и величины, обратной постоянной Планка h, т.е. 1/h. Стремление избавиться от этих бесконечностей привело сначала к созданию специальной теории относительности, а затем - к созданию квантовой механики. Теория сложности алгоритмов вскрыла третье неявное допущение бесконечности: на этот раз - бесконечной точности наблюдений и вычислений. Вследствие этого ньютоновская динамика сейчас стоит перед необходимостью третьего пересмотра, влияние которого на науку может по значимости не уступать двум предыдущим. ? Отказ ? от бесконечной точности требует пересмотра квантовой механики, не уступающего по масштабам пересмотру классической динамики." ЗАКЛЮЧЕНИЕ Критика оснований статистической механики и термодинамики в пунктах их согласования с механикой началась с самого возникновения этих теорий и не прекращалась никогда. Основные пункты критики - несовместимость статистической вероятности с детерминированностью механики и противоречие закона возрастания энтропии сохранению в соответствии с уравнениями механики фазового объема, логарифмом которого она определяется. Парадоксы Гиббса, новые разрешения которых предлагаются до сих пор, подвергают сомнению и внутреннюю непротиворечивость статистической и термодинамической теорий. В разрешении этих трудностей всегда присутствовали явные натяжки, причем проблема выглядела тем более загадочной, что все эти трудности возникали уже для предельно простой системы из набора частиц в ящике, отчетливо просматривающейся во всех отношениях, так что, казалось, и решение должно было бы быть таким же простым, естественным и ясным. В такой ситуации в качестве первой и непосредственной была поставлена задача подробного, достоверного и бесспорного определения исходного выражения для энтропии системы частиц в ящике. Первоначальные поиски (не отpаженные в книге) свелись к попыткам построить выражение для энтропии как какой-то функции от состояния частиц, учитывающей их расположение внутри объема. На этот путь толкала как обычная идеология классической физики, согласно которой физические величины полностью порождаются наблюдаемым объектом и соответственно строятся как функции состояния изучаемой системы в некоторых обстоятельствах, так и обычные интуитивные представления о поведении энтропии в зависимости от степени равномерности распределения частиц по координатам внутри заключающего их объема: сконцентрированы частицы в малой области - энтропия мала, разбегаются по объему - она возрастает. Однако определения, с течением времени все более усложнявшиеся, неизбежно оказывались не единственными и не обязательными. Особенно трудно совмещалась оценка равномерности распределения по объему с необходимостью учесть объем как скаляр (число), каким он выступает в статистике и термодинамике. Так продолжалось до тех пор, пока "решения" не стали такими изощренными, что стало очевидным, что система по своей простоте их не заслуживает и что этот путь - тупиковый. В сущности все усилия были потрачены на то, чтобы в согласии со стандартным пониманием энтропии как логарифма вероятности состояния оценить нетривиальным образом в действительности нулевую вероятность любого заданного расположения точек в объеме. Затем как в связи со смутным пониманием, что должна быть какая-то затравочная ненулевая область - ведь нельзя же, в самом деле, для известных комбинаторных оценок вероятности состояния продлевать разбиение объемов на части до бесконечности, - так и из-за некоторой свободы для движения частиц между их ударами о стенки была предпринята попытка найти, в чем и как в наблюдениях проявляется эта свобода. Так была обнаружена ненулевая неточность с размерностью действия. Сразу же стало ясно, что, во-первых, она тесно связана с энтропией, и, во-вторых, она оценивает не саму по себе систему, а контроль над ней со стороны "наблюдателя" с помощью объема и давления. Все остальное было менее принципиальным и касалось только конкретных уточнений и согласований. По сравнению с классической физикой теперь появились два новых связанных между собой момента. Классической механике соответствует нулевая неточность в действии. Именно в связи с таким ее характером обнаружение в реальности ненулевого планковского кванта действия вызвало в свое время шок, не вполне прошедший и до сих пор. Теперь же, это первое, и в классической модели фазовая точка системы частиц в некотором смысле расплылась, т.е. и классическая физика оказалась не вовсе чуждой неопределенности в действии. Во-вторых, в разряд физических величин, традиционно считавшихся более или менее точно описывающими внешний по отношению к наблюдателю материальный мир, вошла характеристика, описывающая не сам этот внешний мир, а связь с ним субъекта, и без субъекта вообще не существующая. Аналогично тому, как полтоpа века назад было показано в экономике, что деньги - это не вещь, а общественное отношение, тепеpь показано, что энтpопия - это не собственное свойство вещи, а наше к ней отношение. Стало понятным, что детерминизм и вероятность, обратимость и необратимость существуют в разных сферах, говорят о разном и поэтому могут без противоречий существовать одновременно. Детерминизм и обратимость в классической модели присущи самой системе. Вероятность же отображает неоднозначность, не полную определенность с точки зрения действующего субъекта результатов не вполне точного контроля над системой, а необратимость есть обобщение результатов неточных наблюдений поведения приготовленных неравновесных состояний в течение времен, малых по сравнению с периодами возврата исходных состояний. Прежние анализы (исключая работы Смолуховского) оснований статистики не различали в достаточной мере разницу уровней описания, что приводило к неустранимым противоречиям. Парадоксы Гиббса снялись обоснованным сужением области приложения, для которой пишется выражение энтропии, и более конкретным учетом обстоятельств, порождающих аддитивность энтропии. И в этом вопросе проблемы возникали в основном из-за смешивания возможностей, которые может дать в основе своей механическая система, с теми, которые реально обеспечивает относительно грубый контроль над системой с помощью термодинамических параметров объема и давления. Как итог выработалось представление о механизме формирования объектов и структур, обнаруживаемых физикой и представлявшихся нам как объекты и структуры чисто объективного материального мира. Сами по себе, четко определенные и отграниченные, как отдельные вещи или их связи и характеристики они не существуют. Это мы видим изучаемый материал в форме этих объектов. Мы их выделяем в том или ином всегда неисчерпаемом материале соответственно нашим целям и средствам работы с ним. Мы их формируем как упрощенные, приблизительные обобщения некоторых избранных, а не всеобъемлющих и исчерпывающих результатов работы с материалом в ограниченном круге условий с помощью параметров, также приближенно и обобщенно описывающих реальный контроль над материалом. В формирование объектов физики дают вклад как сам материал, так и способ обращения с ним. Более глубокие, более подробные свойства материала выявляются при более изощренной и тонкой работе с ним. Соответственно, наиболее точные и объективные знания о нем появляются при наибольшей работе субъекта. Информация о предельно доступной в данное время микроскопической структуре вещества всегда выглядит как информация о безусловном и чисто объективном, без какого-либо искажения его воздействиями субъекта, поскольку более детальный анализ пока невозможен и внутренняя структура элементов этого уровня ненаблюдаема. С другой стороны, физические структуры более высоких уровней обычно представляются более сложными и требующими от человека больших усилий для овладения ими. Так, механика по-видимому проста, а статистическая физика по Гиббсу - довольно крепкий орешек. Такое кажущееся противоречие возникает вследствие смешивания результатов реальной деятельности различного рода сложности с теоретическим анализом причин этих результатов. Так, известные специфические результаты применения тепловой машины могут быть получены - и получались - с помощью достаточно простых действий без всякого более подробного микроскопического анализа, на основе опыта, приобретенного на этом же макроскопическом уровне. Природа позволяет выделить этот уровень без какого-либо нашего сознательного обращения к более микроскопическому уровню и тем более к самому глубокому (т.е. к абсолютной истине). Она здесь действует конструктивно не только в плане допущения соответствующих конкретных объективных событий, но и разрешая нам быть довольными - чего могло и не быть, правда, без этого не было бы и нас - любым из конечного спектра получаемых результатов деятельности. Если же попытаться построить макроуровень в теоретической схеме с помощью элементов более микроскопического уровня, то потребуются, как известно, значительные усилия, так что кажется, что достижение макроуровня - задача более сложная и, соответственно, требует больших усилий субъекта. Но, если можно так выразиться, появление макроуровня требует в целом больших усилий от природы, чтобы образовать и предъявить человеку соответствующие этому уровню результаты, а для человека непосредственная практическая работа на этом уровне и получение характерных для него результатов требует меньших усилий и относительно проста. Может возникнуть вопрос: как понимать уточнение знания об объективном состоянии материального мира, если более подробная и тонкая информация получается с возрастанием усилий субъекта по ее получению и должна предъявляться вместе с указанием этих усилий, будучи в этом смысле все более и более условной. Не вдаваясь в длинные рассуждения, отметим, во-первых, что информация в принципе не может быть высказана и передана иначе как через указание элементов и результатов деятельности: внедеятельностная информация невозможна, а прежний идеал описания свойств и состояний объекта как безотносительных к чему-либо другому вообще несостоятелен. Во-вторых, все же ясно, что уточнение условий, в которых получены результаты, означает и уточнение знания об измеряемом. Выводы, полученные при грубом контроле, не требующем особых стараний и аккуратности, и дают грубую, как бы усредненную по неточности контроля информацию об истинном состоянии материала. Если с материалом не работать, то его состояние не искажается, но и остается неизвестным. Заметны некоторые общие черты описанной здесь схемы формирования состояния на некотором уровне из элементов более глубокого уровня с помощью подходящих средств, искажающих, вообще говоря, в какой-то мере отражение реальности, и схемы образования состояния в квантовой механике в результате процесса измерения, накладывающего на результат неустранимый отпечаток. И в классическом случае применение средств, характерных для выбранного уровня, дает (по крайней мере для некоторой области условий) объекты и их связи, свойственные этому уровню, но не более глубокому, "истинному" уровню. "Истинный" уровень при таких средствах (например, уровень механических частиц при грубом термодинамическом контроле) может быть совершенно не заметен, подобно тому, как в квантовой механике вообще не существует событий типа отдельного попадания электрона в какое-то место экрана, а событием является вероятность попадания в некоторую область. Говорят, что квантовая механика запрещает задавать вопросы (т.е. считает их бессмысленными) об уточнении информации о состоянии по сравнению с нормальной квантовомеханической, например, о скрытых параметрах. Это вполне логично. Если ее схема замкнута, то она и должна так делать. Но это не означает, что она полна, т.е. других событий и на самом деле не может быть. Если исходить из квантовой механики, то нельзя сомневаться в универсальности и неразложимости постоянной Планка. Однако, разумеется, доказательство полноты квантовой механики на основании самой квантовой механики тавтологично и относиться к нему надо соответственно. Таким образом, оказалось, что и в классической физике выявляются эффекты, подобные неустранимым квантовомеханическим влияниям процесса измерения на оценку контролируемого состояния. Но в отличие от квантовой механики здесь их появление вызвано не присутствием природной универсальной константы, которую в принципе нельзя игнорировать или уменьшить, а механизмом процесса познания неисчерпаемой реальности в конечной практике, допускающим уточнение знания. Такая интерпретация выглядит более глубокой и общей, чем связанная с учетом влияния постоянной Планка. Не исключено, что когда-нибудь можно будет вывести постоянную Планка из более основательных величин и некоторых конкретных обстоятельств ее появления. Тогда процесс

Страницы: 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  - 24  - 25  -


Все книги на данном сайте, являются собственностью его уважаемых авторов и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Просматривая или скачивая книгу, Вы обязуетесь в течении суток удалить ее. Если вы желаете чтоб произведение было удалено пишите админитратору