Тема физическая картина мира

История науки свидетельствует, что естествознание, воз­никшее в ходе научной революции XVI - XVII вв., было связа­но долгое время с развитием физики. Именно физика была и остается сегодня наиболее развитой и систематизированной естественной наукой. Поэтому, когда возникло мировоззрение европейской цивилизации Нового времени, складывалась классическая картина мира, естественным было обращение к физике, ее концепциям и аргументам, во многом определив­шим эту картину. Степень разработанности физики была на­столько велика, что она могла создать собственную физиче­скую картину мира, в отличие от других естественных наук, которые лишь в XX веке смогли поставить перед собой эту за­дачу (создание химической и биологической картин мира).Поэтому, начиная разговор о конкретных достижениях ес­тествознания, мы начнем его с физики, с картины мира, соз­данной этой наукой.

Понятие «физическая картина мира» употребляется давно, но лишь в последнее время оно стало рассматриваться не толь­ко как итог развития физического знания, но и как особый са­мостоятельный вид знания - самое общее теоретическое знание в физике (система понятий, принципов и гипотез), служащее исходной основой для построения теорий. Физическая картина мира, с одной стороны, обобщает все ранее полученные знания о природе, а с другой - вводит в физику новые философские идеи и обусловленные ими понятия, принципы и гипотезы, ко­торых до этого не было и которые коренным образом меняют основы физического теоретического знания: старые физиче­ские понятия и принципы ломаются, новые возникают, карти­на мира меняется.

Развитие самой физики непосредственно связано с физиче­ской картиной мира. При постоянном возрастании количества опытных данных картина мира весьма длительное время оста­ется относительно неизменной. С изменением физической кар­тины мира начинается новый этап в развитии физики с иной системой исходных понятий, принципов, гипотез и стиля мышления. Переход от одного этапа к другому знаменует ка­чественный скачок, революцию в физике, состоящую в круше­нии старой картины мира и в появлении новой.

В пределах данного этапа развитие физики идет эволюци­онным путем, без изменения основ картины мира. Оно состоит в реализации возможностей построения новых теорий, зало­женных в данной картине мира. При этом она может эволю­ционировать, достраиваться, оставаясь в рамках определенных конкретно-физических представлений о мире.

Ключевым в физической картине мира служит понятие «материя», на которое выходят важнейшие проблемы физиче­ской науки. Поэтому смена физической картины мира связана со сменой представлений о материи. В истории физики это происходило два раза. Сначала был совершен переход от ато­мистических, корпускулярных представлений о материи к по­левым - континуальным. Затем, в XX веке, континуальные представления были заменены современными квантовыми. Поэтому можно говорить о трех последовательно сменявших друг друга физических картинах мира.

МЕХАНИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

Она складывается в результате научной революции XVI -XVII вв. на основе работ Г. Галилея и П. Гассенди, восстано­вивших атомизм древних философов, исследований Декарта и Ньютона, завершивших построение новой картины мира, сформулировавших основные идеи, понятия и принципы, со­ставившие механическую картину мира.

Основу механической картины мира составил атомизм, ко­торый весь мир, включая и человека, понимал как совокуп­ность огромного числа неделимых частиц - атомов, переме­щающихся в пространстве и времени.

Ключевым понятием механической картины мира было понятие движения. Именно законы движения Ньютон считал фундаментальными законами мироздания. Тела обладают внутренним врожденным свойством двигаться равномерно и прямолинейно, а отклонения от этого движения связаны с дей­ствием на тело внешней силы (инерции). Мерой инертности является масса, другое важнейшее понятие классической меха­ники. Универсальным свойством тел является тяготение.

Решая проблемы взаимодействия тел, Ньютон предложил принцип дальнодействия. Согласно этому принципу взаимо­действие между телами происходит мгновенно на любом рас­стоянии, без каких-либо материальных посредников.

Концепция дальнодействия тесно связана с пониманием пространства и времени как особых сред, вмещающих взаи­модействующие тела. Ньютон предложил концепцию абсо­лютного пространства и времени. Пространство представля­лось большим «черным ящиком», вмещающим все тела в ми­ре, но если бы эти тела вдруг исчезли, пространство все равно бы осталось. Аналогично, в образе текущей реки, представ­лялось и время, также существующее абсолютно независимо от материи.

В механической картине мира любые события жестко пре­допределялись законами механики. Случайность в принципе исключалась из картины мира. Как говорил П. Лаплас, если бы нашелся гигантский ум, способный объять мир (знание о координатах всех тел в мире, а также силах, действующих на них), то он однозначно мог бы предсказать будущее этого мира. Жизнь и разум в механической картине мира не обладали никакой качественной спецификой. Поэтому присутствие че­ловека в мире не меняло ничего. Если бы человек однажды ис­чез с лица земли, мир продолжал бы существовать как ни в чем не бывало.

На основе механической картины мира в XVIII - начале XIX вв. была разработана земная, небесная и молекулярная механика. Быстрыми темпами шло развитие техники. Это при­вело к абсолютизации механической картины мира, к тому, что она стала рассматриваться в качестве универсальной.

В это же время в физике начали накапливаться эмпириче­ские данные, противоречащие механической картине мира. Так, наряду с рассмотрением системы материальных точек, полностью соответствовавшей корпускулярным представлени­ям о материи, пришлось ввести понятие сплошной среды, свя­занное по сути дела, уже не с корпускулярными, а с контину­альными представлениями о материи. Так, для объяснения све­товых явлений вводилось понятие эфира - особой тонкой и абсолютно непрерывной световой материи.

В XIX в. методы механики были распространены на об­ласть тепловых явлений, электричества и магнетизма. Каза­лось бы, это свидетельствовало о больших успехах механиче­ского понимания мира в качестве общей исходной основы науки. Но при попытке выйти за пределы механики матери­альных точек приходилось вводить все новые искусственные допущения, которые постепенно готовили крушение механиче­ской картины мира. Аналогично световым явлениям, для объ­яснения теплоты, электричества и магнетизма вводились поня­тия теплорода, электрической и магнитной жидкости как осо­бых разновидностей сплошной материи.

Хотя механический подход к этим явлениям оказался не­приемлемым, опытные факты искусственно подгонялись под механическую картину мира. Попытки построить атомистиче­скую модель эфира продолжались еще и в XX веке.

Эти факты, не укладывающиеся в русло механической кар­тины мира, свидетельствовали о том, что противоречия между установившейся системой взглядов и данными опыта оказа­лись непримиримыми. Физика нуждалась в существенном из­менении представлений о материи, в смене физической карти­ны мира.