Лекция. Основные концепции механистической исследовательской программы.

Цель: Уяснить причины беспрецедентного влияния классической механики на общественные науки в Европе и Америке. Выявить, каким образом ньютоновская парадигма до сих пор определяет силовой путь решения многих политических вопросов.

 

Развитие естествознания в 17-19 веках происходило под подавляющим превосходством механики, так что основные критерии естествознания были законы механики.

«Уверенность в истинности механистических идей была порождена поразительными успехами классической механики. Эти идеи стали принципами, из которых естествоиспытатели исходили в своих исследованиях вплоть до начала 19 века». Таким образом, это были принципы не физической, а философской программы: все явления объяснялись механическим взаимодействием между частицами материи. Г. Гельмгольц \19в. естествоиспытатель \ видел в осуществление этой программы «условие полного понимания природы».

Возникновение классической науки. Наука как зрелое социальное явление появляется тогда, когда есть «социальный заказ» на ее деятельность. В Новое время в Западной Европе складывались буржуазные отношения, успешное развитие которых невозможно без опоры на научно-технический прогресс. Польский астроном Н.Коперник \1473-1543\ провозглашает Землю небесным телом, которое движется подобно другим небесным объектам. Ученые поставили проблему логической и математической согласованности всех основных выводов естественной науки с опорой на идею целостности Вселенной и единообразии законов природы. Гармония научных построений стала основываться на гипотезе о гармонии самой природы. Итальянский физик и астроном Г.Галилей , а за ним и другие ученые , создавали базовую дисциплину естествознания 17-19 века – классическую механику. Ее суть: идеализированные объекты были представлены как идеальные элементарные объекты, элементарные процессы, пространственно-временные отношения на базе неизменных и независимых друг от друга абсолютного пространства \трехмерного и подчиняющегося геометрическим требованиям древнегреческого математика Евклида, 4-3 века до нашей эры, и абсолютного, неизменного, Божественно заданного времени. В таком мире господствовали жесткие, хорошо прогнозируемые формы причинно-следственных связей.

Французский математик и астроном П. Лаплас \1749-1827\ разработал принцип «железного детерминизма», суть которого в том, что равные действия при равных условиях всегда приводят к одинаковым результатам. Т.е., создав равенство условий осуществления процессов и явлений, приложив равные импульсы усилий, ученые в своих опытах могут повторить любое явление природы.

Материя – понималась как вещество, совокупность вещественных объектов, состоящих из неделимых атомов и представленных в 3-х агрегатных состояниях – жидком, твердом и газообразном. Была разработана система координат и переменные величины в математике

\ математические функции, траектории перемещения тел графика функций в заданной системе координат \.

Английский механик и физик И. Ньютон \1643-1727\ ввел понятие силы как причины изменения состояний движения. В механике Ньютона источником и точками приложения силы как причины изменения состояний движения являются материальные точки. Он ввел в оборот понятие основного закона механики и сформулировал систему законов механики, состоящую из 3 законов движения тел:

1 – принцип инерции, «Существуют системы отсчета, относительно которых всякое тело сохраняет состояние своего движения \состояние покоя или равномерного прямолинейного движения \, пока действие всех тел и полей на него компенсировано».

2 –

3 –

Открыл закона всемирного тяготения, который определял величину действующей силы для случая гравитационного взаимодействия. Связал законы движения с законами сохранения энергии. Создается структура теоретической системы классической механики, основе которой создается механистическая картина мира.

Образ машины, механизма с типичными функциями стал базовым для понимания природных явлений. Животных и человека рассматривали \часто \ как биомашину \Р. Декарт, 1596-1650, Ж. Ламетри, 1709-1751 \. Человек включен в картину мира как некий абстрактный, усредненный, стеротипизированный субъект, наблюдающий за объективным ходом событий и процессов и не влияющий на них. Человек как результат, а не исходное начало в общей картине мира. Вселенная – это собранный из простых отдельных деталей механизм.

 

3. Понятие состояния физической системы. Каким образом данное понятие взаимодействует с философскими системами и, в конечном итоге, формирует мировоззрение современников?

А. Понятие состояние физической системы является центральным элементом физической теории. Оно подразумевает совокупность данных, характеризующих особенность рассматриваемого объекта или системы в данный момент времени. Ю. Вигнер \математик \ говорил: «…именно в четком разделении законов природы и начальных условий и состоит удивительное открытие ньютоновского века». Для задания состояния системы необходимо:

- определить совокупность физических величин, описывающих данное явление и характеризующих состояние системы, -параметры состояния системы;

- выделить начальные условия рассматриваемой системы \зафиксировать значение параметров состояния в начальный момент времени \;

- применить законы движения, описывающие эволюцию системы.

Задать состояние механической системы, значит, указать все координаты и импульсы всех материальных точек. Основная задача динамики состоит в том, чтобы, зная начальное состояние системы и законы движения \законы Ньютона \, однозначно определить состояние системы во все последующие моменты времени, то есть однозначно определить траектории движения частиц. Здесь полностью исключается элемент случайности, все заранее жестко причинно-следственно обусловлено. Считается, что задать начальные условия можно абсолютно точно. Точное знание начального состояния системы и законов движения ее предопределяет попадание системы в заранее выбранное \нужное \ состояние.

В. «Лапласовский» детерминизм с философской точки зрения взаимоотношения категорий необходимости и случайности.

Фундаментальный принцип \ «демон Лапласа» \ - «Мы должны рассматривать существующее состояние Вселенной как следствие предыдущего состояния и как причину последующего. Ум, который в данный момент знал бы все силы, действующие в природе, и относительное положение всех составляющих ее сущностей, если бы он еще был столь обширен, чтобы ввести в расчет все эти данные, охватил бы одной и той же формулой движения крупнейших тел Вселенной и легчайших атомов. Ничто не было бы для него недостоверным, и будущее, как и прошедшее, стояло бы перед его глазами».

Трансдисциплинарной концепцией естествознания в классический период - только динамические законы полностью отражают причинность в природе.

С философской точки зрения это означает: в динамических теориях нет места взаимопревращению необходимости и случайности. Случайность – это досадная помеха, а не необходимость, проявленная в действительности.

Классическая физика предполагала, что воздействие на объект является контролируемым. Оценка может быть только с жестких позиций причинно-следственной обусловленности результатов воздействия.

 

Вывод. Классическая механика и ее ядро – динамика полностью соответствовали представлениям человека о гармонии природы и единстве Вселенной. А. Эйнштейн писал: «Уверенность в истинности механических идей была порождена поразительными успехами классической механики. Эти идеи стали принципами, из которых естествоиспытатели исходили в своих исследованиях вплоть до начала 19 века». Таким образом, это были принципы не физической, а философской программы: все явления объяснялись механическим взаимодействием между частицами материи. Именно осуществление этой программы являлось «условием полного понимания природы» \Г. Гельмгольц \.

 

Домашнее задание. Повторить основные физические величины, уровни иерархии физических объектов. Принципы дальнедействия и близкодействия. Основные этапы развития естествознания: древнегреческий период, Эллинистический период, Древнеримский период античной натурфилософии, Арабский мир и развитие естествознания, естествознание в средневековой Европе – темы для докладов по выбору учащихся.

 

Лекция . Содержание транс дисциплинарных концепций релятивистской исследовательской программы.