double arrow

Язык науки. Понятия и виды описания. Принцип дополнительности описаний


Понятие – одна из логических форм мышления в противоположность суждению и умозаключению, которые состоят из понятий. От понятий логики подчас очень сильно отличаются понятия, которыми мы пользуемся в повседневной жизни, поскольку в последних вещи классифицируются преимущественно по типам, а не по общим признакам. Основные понятия, по Канту, категории.

Описание – дескрипция, упорядоченное изложение обстоятельств дела с целью вызвать ясное и отчетливое представление о сообщаемом. Описание придерживается фактов, его интересует «что» и «как», в то же самое время описание помогает раскрыть причины и объяснить «почему» и «отчего». Способ описания (дескриптивный, описательный метод) является одним из методов, но отнюдь не единственным в науке.

Принцип дополнительности, сформулированный Н. Бором принцип, согласно которому при экспериментальном исследовании микрообъекта могут быть получены точные данные либо о его энергиях и импульсах, либо о поведении в пространстве и времени. Эти две взаимоисключающие картины: энергетически-импульсная и пространственно-временная, получаемые при взаимодействии микрообъекта с соответствующими измерительными приборами, «дополняют» друг друга. Дополнительный принцип сыграл важную роль при формировании квантовой механики.




Рассказывают, что когда Н. Бор был в Японии, на о. Хонсю, то, любуясь Фудзиямой, он назвал ее “воплощением самой идеи дополнительности”. Бор говорил, что только совокупность различных восприятий под разными углами и с различных позиций может передать полную очарования картину воздушных и стройных линий горы. Именно в этом и состоит идея дополнительности: не отдавать предпочтение какому-либо отдельному наблюдению, аспекту, стороне, свойству, а считать, что все различные наблюдения, аспекты, взгляды необходимы как взаимодополняющие друг друга элементы, дающие максимально полное в данной познавательной ситуации описание объекта исследования.

Аналогия как единство противоположностей (изменения и сохранения) является специфической формой симметрии. И если принцип соответствия требует рассматривать квантовую теорию как рациональное обобщение классической теории излучения, то по аналогии Бор утверждает, что принцип дополнительности является рациональным обобщением самого классического идеала причинности. “Дополнительный способ описания, – подчеркивает Бор, – в действительности не означает произвольного отказа от привычных требований, предъявляемых ко всякому объяснению; напротив, он имеет целью подходящее диалектическое выражение действительных условий анализа и синтеза в атомной физике”

Итак, принцип соответствия приводит Бора к концепции дополнительности. С течением времени Бор все более убеждается, что классические понятия никогда не будут отстранены от квантовой теории. Он считает, что “любое описание природы должно быть основано на использовании представлений, введенных и определенных классической теорией. В связи с этим встает вопрос о возможности представления принципов квантовой теории в такой форме, чтобы это использование классических представлений оказалось свободным от противоречий”



И в дальнейшем Бор последовательно проводит эту мысль: “...Как бы далеко ни выходили квантовые эффекты за пределы возможностей анализа классической физики, – пишет ученый в статье “О понятиях причинности и дополнительности”, – описание экспериментальной установки и регистрация результатов наблюдения всегда должны производиться на обычном языке, дополненном терминологией классической физики. Это есть простое логическое требование, поскольку слово “эксперимент” в сущности может применяться лишь для обозначения такой ситуации, когда мы можем рассказать другим, что мы сделали и что узнали в итоге”

Принцип Бора может быть сформулирован следующим образом: теория должна быть такой, чтобы она соответствовала терминологии, понятиям и информации, получаемой в ходе экспериментов.

Логически вырисовывается следующая картина. Во-первых, исходным моментом является необходимость общения между людьми. Поскольку результаты физических наблюдений должны передаваться от одного человека к другому, делать это нужно на обыкновенном человеческом языке, дополненном соответствующими понятиями классической физики. Во-вторых, использование классических понятий оказывается принципиально ограниченным типичными неклассическими представлениями о существовании кванта действия. В-третьих, становится необходимым признать традиционное разделение процедуры наблюдения на объект, который наблюдают, и средства (приборы), с помощью которых наблюдают. Для описания средств наблюдения надо употреблять классические понятия. В-четвертых, всю информацию о целостном акте наблюдения требуется относить к наблюдаемому объекту. Поскольку средства наблюдения и результаты наблюдения классические, то наблюдаемый объект описывается через классические понятия, соответствующие типу используемого прибора. И так как работа с одним прибором исключает работу с приборами другого типа, картина, которая получается при использовании приборов одного типа и описанная на классическом языке, отличается (вплоть до взаимоисключения) от картины, полученной с помощью приборов другого типа. Именно совокупность двух таких картин носит дополнительный характер и дает исчерпывающую информацию об объекте.



С точки зрения П. Фейерабенда, Дж. Холтона, В.П. Хютта и некоторых других исследователей, принцип дополнительности представляет собой высший этап в развитии квантовой теории, так как дополнительность хорошо согласует квантовое содержание явления и его классическое описание, сглаживает между ними контрасты. Классическое описание физической реальности, которое требует соответствия, остается, но как особый, дополнительный способ.

Известно, что Бор давал много формулировок дополнительности, но не употреблял слово “принцип”. Одна из этих формулировок приведена в последней его работе, изданной уже посмертно: невозможность объединить явления, наблюдавшиеся при различных экспериментальных условиях, в единую классическую картину делает необходимым рассматривать такие явления, выглядящие противоречивыми, как дополнительные в том смысле, что они, взятые вместе, исчерпывают все появляющиеся определенные выводы об атомных объектах.

Бор пробует использовать идею дополнительности в психологии и предполагает, что в этой области имеются взаимные соотношения, которые обусловлены единым характером сознания и поразительно напоминают физические следствия существования кванта действия. “Неизбежное влияние на атомные явления при их наблюдении, – пишет Бор, – соответствует здесь хорошо известному изменению оттенка психических событий, сопровождающему переход внимания от одного его элемента к другому”. По мнению Бора, понятия “мысль” и “эмоция” при психологическом анализе находятся в отношении, которое “полностью аналогично дополнительному смыслу кинематических и динамических переменных в квантовой механике”.

Бор переносит свою концепцию дополнительности и в область биологии. Он обосновывает мысль, что два подхода – биологический и физико-химический – дополнительны. Биологические и физические исследования несопоставимы, поскольку для тех и других существуют свои ограниченные области реальности.

Аналогичным образом Бор рассматривает и отношения между наукой и искусством, между наукой и религией. Кроме того, он предполагает, что положение отдельного индивида в обществе описывается типично дополнительными характеристиками, которые зависят от соотношения (весьма подвижного) между личностными ценностями и общественными нормами.







Сейчас читают про: