Реферат: Физика и философия физики - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Физика и философия физики

Банк рефератов / Философия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 177 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Физика и философия физики Виктор Кулигин, Галина Кулигина, Мария Корнева Часть 1. Философские категории и физическ ие термины Введение Рассматривая проблемы фундаментальн ых физических теорий, нам пришлось изучить и проанализировать более 300 кн иг и статей по философии естествознания. Это была достаточно трудная раб ота. Причины в том, что некоторые философские исследования «растекаются мыслью по древу». Концы мыслей теряются в тонких ветвях за плотной листв ой цитат и рассуждений. В других работах авторы совершают титаническую р аботу по историческому анализу, приводя и сопоставляя многочисленные т очки зрения, и это только ради того, чтобы обосновать общеизвестное поло жение. Цитирование не есть доказательство. Оно является иллюстрацией. В этой статье мы хотели избежать упомянутых недостатков, руководствуясь философским положением: «истина всегда конкретна». 1.1. Конкретность научной истины Давно уже существует философский тез ис: «Научная истина всегда конкретна». Этот тезис имеет два аспекта. Первый аспект. Конкретность научной истины означает, что любая гипотеза или научная теория, любое определение научных терминов (частно-научных к атегорий) всегда имеют пределы своей применимости. Когда мы используем и х вне этих пределов, мы рискуем получить ошибочный результат или ложную интерпретацию явлений. Развитие фундаментальных теорий преследует цел ь постоянно расширять эти границы, совершенствуя фундаментальные теор ии. Второй аспект. Он непосредственно связан с первым аспектом. Развитие нау чного знания в форме теорий всегда предполагает уточнение и увеличение объема наших знаний. Новая теоретическая или экспериментальная информ ация, во-первых, отвергает какие-либо ошибочные представления существую щих теорий. Благодаря этому сужаются границы применимости уже существу ющих теорий. Во вторых, новая информация позволяет дополнить позитивную часть прежних представлений новыми гипотезами и теориями. Они, в свою оч ередь, дают возможность расширить пределы достоверного знания. Постоян ное развитие фундаментальной науки уточняет или отвергает существующи е представления. В этом смысле научная истина есть процесс познания, кот орый никогда не прекращается. Но он фиксирован для каждого периода разви тия науки. Отсюда следует, что любое теоретическое представление, которое имеет аб солютную применимость (т.е. имеет безграничные пределы применимости) или же абсолютно неизменно по своему содержанию во времени, есть догма (абсо лютная истина). 1.2. Определения частно-научных категорий Сказанное выше целиком относится к на учным терминам (частно-научным категориям). Частно-научные категории мож но условно разделить на две группы. Первая группа это фундаментальные ча стно-научные категории. Они несут основную смысловую нагрузку фундамен тальных теорий и непосредственно связаны с ее концептуальным содержан ием. Вторая группа – производные частно-научные категории, т.е. категори и, образованные на основе категорий первой группы. Например, в физике в качестве фундаментальных частно-научных категорий мы можем использовать понятия: масса, заряд, пространство, время и т.д. Это деление достаточно условно. Например, понятие «скорость» мы можем отнес ти либо к первой, либо ко второй группе в зависимости от содержания фунда ментальной научной теории. Определения (дефиниции) частно-научных категорий имеют один важный аспе кт. Попытки дать определения этих категорий, оставаясь только в рамках ч астной научной теории или даже в рамках научной дисциплины (например, фи зики) не могут иметь успеха. Причины следующие. Во-первых, в физике не существует абсолютных исходных понятий, которые м огли бы стать некими «перво-кирпичиками» или «атомами» в демокритовско м смысле слова, опираясь на которые мы могли бы дать абсолютно точное опр еделение физических понятий и частно-научных категорий. В математике, на пример, в геометрии, мы можем ввести систему аксиом и строить на них опред еленную теорию. Физика – это экспериментальная наука и в ней такое поло жение принципиально невозможно. Попытки подобной аксиоматизации могут привести к догматизму и застою в развитии наших представлений о природе . Во вторых, мы не знаем и не можем знать абсолютно все без исключения свойс тва определяемого понятия. Благодаря этой причине любое определение фу ндаментальной частно-научной категории будет иметь неопределенность и ли степень свободы. Конечно, развитие науки позволяет постоянно уточнят ь определения и наполнять их содержание новыми признаками и свойствами. Но это лишь процесс, имеющий предел в бесконечно удаленном времени. Указ анная степень свободы не позволяет нам давать не только однозначное опр еделение научных категорий, но и давать нам однозначное объяснение явле ний, вскрывать сущность явлений и т.д. Она могла бы свести физику к уровню астрологии или даже алхимии, если бы не роль философии. Именно философские категории, которые должны входить, и входят в определ ение частно-научных категорий, восполняют недостающую часть знания, зап олняя понятийный вакуум. Они есть: материальный объект (вещество, поле...), с войство, явление, сущность и т.д. Приведем пример определения. «Электромагнитная индукция» есть явление возникновения электродвижу щей силы в проводнике, когда изменяется магнитный поток через замкнутый контур или же проводник, движущийся относительно магнитного поля, перес екает магнитные силовые линии этого поля». Конечно, можно дать и другое определение понятия «электромагнитная инд укция». Но любое другое определение будет обязательно (явно или в неявно м виде) содержать в себе философскую категорию явление. Следует заметить , что в прикладных исследованиях (прикладные дисциплины теоретического, технологического или конструкторского характера) частно-научная катег ория как бы утрачивает свое фундаментальное значение и обретает вид обы чного утилитарного термина. Но даже и здесь философский подтекст содерж ания дефиниции сохраняется. К сожалению, подобное «превращение» создает иллюзию отсутствия взаимн ой связи философии и физики и часто истолковывается как «ненужность фил ософии» в сфере науки, в сфере фундаментальных исследований. Негативное отношение к философии со стороны физиков усиливается тем, что сами филос офы зачастую не видят конкретных форм связи философии и физики. Это веде т к тому, что в философии естествознания существуют, главным образом, два направления: догматизм и иллюстрационизм. Суть иллюстрационизма в том, ч то философ на популярном уровне пересказывает содержание физической т еории, обильно сдабривая пересказ банальными философскими истинами. Ил люстрационизм как метод нашел широкое использование в трудах по филосо фии естествознания и, подобно догматизму, справедливо вызывает негатив ное отношение физиков к подобным философским «исследованиям». Итак, философская категория дополняет определение частно-научной кате гории, делает его более конкретным, и снимает неопределенность. В рамках фундаментальной научной теории определение частно-научной категории с охраняется неизменным. Столь же неизменной должна оставаться философс кая категория, входящая в определение. Отсюда следует принцип устойчиво сти философской категории. Например, материальный объект не может превр ащаться в свое свойство, а свойство, в свою очередь, не может рассматриват ься как субстанция. Остается добавить следующее. Помимо обычных частно-научных категорий с уществуют категории, общие для физики и философии. Например, материя (суб станция), пространство, время, взаимодействие и другие. Приведем примеры типичных гносеологических ошибок, связанных с неверн ым использованием философских категорий. 1.3. Примеры гносеологических ошибок Пример 1. Явление и сущность Коль скоро целью данного примера явля ется установление гносеологических ошибок, связанных с этими категори ями, нам необходимо познакомиться с философскими категориями «явление » и «сущность» и выявить между ними взаимную связь. Обратимся к истории н ауки. В 1543г. выходит известная книга Н.Коперника «Об обращении небесных сф ер», с появлением которой, по словам Ф.Энгельса, начинает свое летоисчисл ение освобождение естествознания от теологии. В чем же, однако, преимуще ство гелиоцентрической системы Коперника перед геоцентрической систе мой Птолемея? Вопрос этот далеко не праздный. Во-первых, в то время точность обеих систем практически не отличалась др уг от друга. Максимальное расхождение предсказаний составляло не более 0.5°. Экспериментальные исследования астрономов (астрономические наблюд ения) не могли внести ясность, поскольку точность предсказаний и той, и др угой системы могла быть повышена путем ее уточнения и усложнения. Во вторых, иногда в качестве решающего аргумента приводят принцип прост оты и наглядности: система Коперника, по мнению ряда исследователей, выг лядит «проще», чем система Птолемея. Простота – понятие субъективное. В о времена Коперника его система могла казаться сложной, искусственной, ф антастической. Действительно, Земля видится человеку плоской, очерченн ой линией горизонта. Поэтому в представлениях того времени Земля напоми нала блин, покоящийся на слонах, китах, черепахах. Представление о сферич еской форме Земли казалось абсурдом, нелепицей и не согласовывалось с жи тейскими представлениями. Как с точки зрения современника Коперника мо гла такая большая Земля повиснуть «ни на чем» и вращаться вокруг «малень кого» Солнца? Видимо дело не только и не столько в «простоте», а в чем-то бо лее глубоком и существенном. Недаром, несмотря на гнет теологических пре драссудков, система Коперника смогла выстоять и обрести право на жизнь. Однако для этого потребовалось время и борьба исследователей. Путь позн ания истины никогда не был простым. В третьих, следует отметить еще одно немаловажное об стоятельство. Обе системы (К оперника и Птолемея) отражали и отражают объективные явления материаль ного мира. Современная наука, отказавшись от птолемеевской системы, не о тказалась от птолемеевского подхода для описания видимого движения пл анет на небесной сфере. Итак, что же заставило ученых отказать ся от системы Птолемея? Ответ с позиций современной теории познания мы в идим в следующем. Система Птолемея описывала (хорошо или плохо – не стол ь принципиально) движение планет, видимое с Земли, т.е. описывала явление. Если же мы оказались, например, на Меркурии или Марсе, то земную птолемеев скую систему нам пришлось бы упразднить и заменить новой. Система Коперн ика сумела схватить сущность взаимного движения планет солнечной сист емы. Такое описание, говоря современным языком, уже не зависело от того, ка кую планету в качестве системы отсчета захочет выбрать себе наблюдател ь. С точки зрения теории познания объективной истины теологи совершали гр убейшую ошибку: они сущность подменяли явлением. Наблюдаемое с Земли дви жение планет по небосводу они считали их действительным движением в про странстве. Гносеологические ошибки, связанные с отождествлением явления и сущнос ти, с подменой сущности явлением, с истолкованием явления как сущности, с уществуют, как это ни парадоксально, и в настоящее время. Это, несмотря на то, что от Коперника нас отделяют столетия. И вот что закономерно, для защи ты ошибочных представлений, связанных с истолкованием явления как сущн ости, человеческий разум всегда прибегает к домыслам, к нагромождению вс помогательных гипотез, мистике и т.д. Однако современные «слоны» и «чере пахи», как и во времена Коперника, отнюдь не будут выглядеть монстрами в с овременной картине мира. Они будут иметь вполне «респектабельный» вид, с оответствующий духу времени и сложившемуся стилю мышления. Вот почему н ам важно установить те признаки, которые позволили бы нам отличить сущно сть от явления, а явление от сущности. Вопрос о взаимной связи, этих понятий и их отличительных признаках в фил ософской литературе обсуждался неоднократно. Однако такие исследовани я носят схоластический, поверхностный характер и мало пригодны для анал иза физических концепций и научных теорий, хотя они опираются на историч еский анализ и содержат немало интересных примеров. Следовательно, вопр ос о признаках, которые позволяют отличить сущность от явления, нам прид ется анализировать самостоятельно. «Сущность является; явление существенно». Это философское положение на м необходимо конкретизировать. Обратимся к примеру. Рассмотрим сфериче ский предмет, вплавленный в стеклянную пластину. При наблюдении нам буде т казаться, что шарик имеет не сферическую, а эллипсоидальную форму. Это и есть явление. Изменяя угол наблюдения б, мы буде м видеть различную величину «сплюснутости» шарика. Угол наблюдения б и коэффициент преломления стекла n э то условия, при фиксации которых мы будем наблюдать объективное явление . Каждому условию соответствует свое объективное явление, которое в чем- то будет отличаться от других явлений, соответствующих другим условиям. Изменяется условие – изменяется явление, но сам объект не испытывает ни каких изменений. Собственная форма объекта – сфера – выступает по отно шению к совокупности явлений одной из характеристик сущности. Очевидно, что по одному явлению познать сущность не представляется возможным. Сущ ность познается по совокупности явлений, принадлежащих заданному клас су условий. Рис. 1. С позиции теории познания любое явление из заданной совокупности предс тавляет собой сочетание особенного (характерного только для данного яв ления и отличающего данное явление от остальных явлений совокупности) и общего (т.е. того, что остается неизменным, инвариантным для всех явлений с овокупности, принадлежащих взятому классу условий). Познание сущности идет от явлений, путем отсечения второстепенного, осо бенного, к выделению общего, т.е. того, что остается неизменным для всех яв лений данной совокупности (рис.2). Сущность как общее для всех явлений отра жает глубинные связи и отношения. Процесс поиска сущности сложен и нет к аких-либо рецептов для прямого перехода от явлений к сущности. Рис. 2. Однако приведенный анализ позволяет сформулировать весьма полезное пр авило: явление зависит от условий его наблюдения сущность от этих услови й не зависит. Конечно, проблема связи условия, явления и сущности этими правилами не и счерпывается. Условия могут быть различными: существенными и несуществ енными. Сущность в полном объеме (как абсолютную истину) по одной совокуп ности явлений познать невозможно. Поэтому говорят о «срезах» сущности, о сущностях первого, второго и других порядков. Явление можно наблюдать, измерять фотографировать. В этом смысле выраже ния: «нам будет казаться», «мы будем измерять», «мы будем фотографироват ь» и т.п. будут равнозначными в том смысле, что принадлежат процессу регис трации явления. В слове «кажется» нет никакой иллюзии, мистики, а есть отн ошение к сущности. Однако и сущность, как инвариантное представление, мо жет быть охарактеризована некоторыми инвариантными параметрами и хара ктеристикам (например, радиус сферы в рассмотренном выше примере). Эти ха рактеристики мы будем именовать инвариантными проявлениями сущности. Здесь мы можем уточнить процесс познания сущности. Этот процесс предусматривает выделение инвариантных характеристик (ин вариантных проявлений сущности), на базе которых идет процесс осмыслени я и формулировки сущности. Из проведенного анализа вытекает, что поиск с имметрий и инвариантов в физике имеет под собой глубокое основание. Инва рианты и симметрии в физических теориях выступают как инвариантные про явления сущности. Опираясь на них, следует отыскивать сущность явлений. «Сущность является». Кому же должна являться сущность в форме явления? К то должен наблюдать, измерять, регистрировать явление и его характерист ики? Естественно, это должен делать прибор, реальный, или идеальный наблю датель. При описании явлений невозможно обойтись без наблюдателя, без за дания условий наблюдения, без задания систем отсчета. Птолемеевскую ошибку (истолкование явления как сущности) повторил А.Эй нштейн, формулируя Специальную теорию относительности. Мы не будем оста навливаться на этом вопросе, поскольку детальный анализ гносеологичес ких ошибок в теории относительности приведен в [1], [2]. Пример 2. Субстанция и свойство Здесь имеет место другой тип гносеоло гической ошибки, которая связана с превращением свойства в субстанцию (м атериальный объект). Материальный объект может иметь самые разнообразн ые свойства. Например, заряженная частица является источником следующи х свойств: А) инерциальные свойства, определяемые массой покоя частицы. Б) способность к взаимодействию с электромагнитными полями, определяем ая величиной заряда и другие свойства. Магнитное поле равномерно движущейся частицы есть ее свойство. Движуща яся частица есть источник или носитель своего магнитного поля (или свойс тва). Частица движется относительно наблюдателя; наблюдатель регистрир ует (измеряет, наблюдает) магнитное поле частицы. Если же частица покоитс я, то магнитное поле отсутствует. Мы ведем рассмотрение в рамках классич еской электродинамики и не рассматриваем спин частицы. Как мы знаем, свойство не может превращаться в материальную субстанцию. Однако в физических теориях это правило иногда игнорируется. В качестве примера рассмотрим объяснение эксперимента Траутона и Нобла. Рассмотрим философский аспект существующего объяснения [3]. Два заряда д вижутся с одинаковой скоростью v относительно наблюдателя как показано на рис.3. Рис. 3. Мы воспроизводим следующее объяснение. Движущийся заряд создает в сист еме неподвижного наблюдателя вокруг себя магнитное поле. Это поле рассм атривается как неподвижное (неподвижная субстанция) в системе отсчета н еподвижного наблюдателя. Это и есть превращение свойства (магнитное пол е) в материальный объект, т.е. гносеологическая ошибка. Второй заряд, двига ясь в этом неподвижном магнитном поле, должен испытывать действие силы. В результате взаимодействия на систему движущихся зарядов должен дейс твовать вращающий момент, равный [3]: где: q – величина заряда; v – скорость перемещения зарядов; l – расстояние между зарядами; и – угол между век тором скорости и l (как показано на рис.3). Наличие вращающего момента, как утверждали авторы, позволило бы определ ить наличие «эфирного ветра» или движения эфира относительно Земли. Экс перимент дал отрицательный результат. Причина в том, что скорость движен ия эфира не входит в уравнение. С тем же успехом мы могли бы объяснить вычи сленный вращающий момент влиянием Господа Бога. Его параметры также не в ходят в уравнение движения. Следует заметить, что в системе отсчета, где заряды покоятся, никакого вр ащающего момента нет. Мы видим субъективность в объяснении явления. Объя снение зависит от того, какую систему отсчета выберет себе наблюдатель. Соответственно, инерциальные системы уже не могут рассматриваться как эквивалентные. Эта гносеологическая ошибка есть результат шаблонного ( догматического) переноса ошибочных представлений из Специальной теори и относительности в классическую механику. Объяснение в рамках ньютоно вской механики можно найти в [4] Пример 3. Отождествление различных свойс тв Мы знаем, что масса, как материальный о бъект, имеет инерциальные и гравитационные свойства. Гравитационное свойство есть спосо бность материальных тел притягиватьс я друг к другу. Это свойство определяется через гравитационную массу mg. Инерциальное свойство есть способно сть материального тела противодействовать изменению своей скорости пр и воздействии на тело силы. Оно характеризуется инерциальной массой mi. Эйнштейн выдвинул гипотезу об эквивалентности инерциальной и гравитац ионной масс (mi=mg). Исходя из принципа конкретности истины, мы можем утвержда ть, что эквивалентность (пропорциональность) должна иметь границы приме нимости, за которыми она будет нарушена. Если же мы упорно будем отстаива ть эту гипотезу, игнорируя принцип конкретности истины, мы неминуемо впа дем в догматизм, проповедуя абсолютную истину (mi=mg), которая имеет место все гда и без исключений. Это гносеологическая ошибка. Итак, отождествление различных свойств, принадлежащих одному материал ьному объекту, есть неправомерная процедура, приводящая к гносеологиче ской ошибке. Более разумно было бы именовать гравитационную массу гравитационным з арядом по аналогии с электродинамикой. Такой подход подрывает основы Об щей теории относительности. Но он не противоречит логике применения фил ософских категорий и принципу конкретности истины. Пример 4. Отождествление взаимоисключаю щих свойств Речь идет об отождествлении взаимоис ключающих свойств, принадлежащих одному объекту (корпускулярно-волнов ой дуализм). Как известно, корпускула и волна имеют взаимоисключающие св ойства. Например, инерциальная масса покоя заряда отлична от нуля, а масс а покоя волны всегда равна нулю. Корпускула не может иметь одновременно нулевую и отличную от нуля массу покоя. Дуализм волны и частицы имеет тру дности в интерпретации именно потому, что не установлены границы проявл ения этих свойств, как того требует принцип конкретности истины. Покажем выход из этого противоречия. Пусть электрон проходит через одноатомную пленку, как показано на рис.4. Когда электрон движется в области электромагнитных взаимодействий, мы должны рассматривать его как частицу. Вероятность обнаружить его в точк е A(x0, y0, z0, t0) – пространства всегда равна 1. Уравнение Шредингера, как известно , не способно предсказать этот результат. Пусть теперь электрон движется в области квантовых и электромагнитных взаимодействий, т.е. между атомами. Благодаря взаимодействию свойства эл ектрона (масса, структура и т.д.) будут напоминать свойства волны. Схема, из ображенная на рис.4, есть только иллюстрация. Если мы придерживаемся науч ной логики, мы не должны эклектически объединять в единый узел взаимоиск лючающие свойства. Всегда необходимо определять границы применимости понятий, т.е. условия, при которых возникают и исчезают те или иные свойств а*. Возможно, такой подход позволил бы освободиться от вероятностной инт ерпретации функции | Ш|2 и перейти о т квантовой механики точечных частиц к механике протяженных частиц. Эта идея имеет право на существование и проверку. * Гипотеза. Возможно, существуют инерциальные электроны и безынерциальн ые (волновые) электроны. Структура их различна. Рис. 4. 1.4. Общие категории Рассматривая частно-научные категории, мы показали, что в них входят как обязательная часть философские категории. Теперь мы рассмотрим некото рые категории, которые являются общими для физики и философии. Это: матер ия, пространство, время, взаимодействие, состояние и другие. Благодаря Об щей теории относительности наиболее интересными для анализа являются пространство и время. Проблема пространства и времени обширна. Здесь мы рассмотрим только те вопросы, которые либо ускользают из внимания иссле дователей, либо излагаются с ошибками. Пространство Главные проблемы этой категории – кр ивизна пространства и взаимосвязь пространства и эфира. Чтобы установи ть наличие кривизны пространства, используют следующий прием. В простра нстве выбираются две точки a и b (см. рис.5). В точке a выбирается некоторый вект ор Aa и перемещается в точку b. Обозначим перенесенный вектор в этой точке к ак Ab. Теперь мы имеем два вектора, которые мы можем сравнить. Если Aa
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Приходила соседка за солью. Ну, я и насыпала ей соли с пургеном...
Мой муж третий день сидит на "троне" и говорит, что мой борщ - самый лучший!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по философии "Физика и философия физики", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru