Файл: Суть фальсифицируемости.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 289

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Суть фальсифицируемости

Применение фальсифицируемости

ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПРОГРАММА ПОППЕРА ПРОТИВ ИСЕЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ПРОГРАММЫ КУНА

ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ. РЫЦАРЬ RATIO

ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.ГЛАВА 1. НАУКА: РАЗУМ ИЛИ ВЕРА?

ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.ГЛАВА 2. ФАЛЛИБИЗМ ПРОТИВ ФАЛЬСИФИКАЦИОНИЗМА

Б. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ФАЛЬСИФИКАЦИОНИЗМ. «ЭМПИРИЧЕСКИЙ БАЗИС»

ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ

Б. ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ ЭВРИСТИКА: КОНСТРУКЦИЯ «ЗАЩИТНОГО ПОЯСА» И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АВТОНОМИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ НАУКИ

В. ДВЕ ИЛЛЮСТРАЦИИ: ПРОУТ И БОР

Г. НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА РЕШАЮЩИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ: КОНЕЦ СКОРОСПЕЛОЙ РАЦИОНАЛЬНОСТИ

ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПРОГРАММА ПОППЕРА ПРОТИВ ИСЕЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ПРОГРАММЫ КУНА

ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.ПРИЛОЖЕНИЕ: ПОППЕР, ФАЛЬСИФИКАЦИОНИЗМ И «ТЕЗИС КУАЙНА-ДЮГЕМА»

ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.ПРИМЕЧАНИЯ

ИМРЕ ЛАКАТОС:ФАЛЬСИФИКАЦИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ.БИБЛИОГРАФИЯ

179

Таким образом, рациональная позиция по отношению к «привитым» программам состоит в том, чтобы использовать их эвристический потенциал, но не смиряться с хаосом в основаниях, из которых они произрастают. «Старая» (до 1925 года) квантовая теория в основном подчинялась именно такой установке. После 1925 года «новая» квантовая теория перешла на «анархистскую позицию», а современная квантовая физика в её «копенгагенской» интерпретации стала одним из главных оплотов философского обскурантизма.

В этой новой теории пресловутый «принцип дополнительности» Бора возвёл (слабое) противоречие в статус фундаментальной и фактуально достоверной характеристики природы и свел субъективистский позитивизм с аналогичной диалектикой и даже философией повседневного языка в единый порочный альянс. Начиная с 1925 года Бор и его единомышленники пошли на новое и беспрецедентное снижение критических стандартов для научных теорий. Разум в современной физике отступил и воцарился анархистский культ невообразимого хаоса. Эйнштейн был против: «Философия успокоения Гейзенберга-Бора или религия? — так тонко придумана, что предоставляет верующему до поры до времени мягкую подушку, с которой не так легко спугнуть его». 180 Однако, с другой стороны, слишком высокие стандарты Эйнштейна, быть может, не позволили ему создать (или опубликовать?) модель атома, наподобие боровской, и волновую механику.

Эйнштейну и его сторонникам не удалось победить в этой борьбе. Сегодняшние учебники физики наперебой твердят нечто вроде следующего: «Квантовая и электромагнитно-полевая концепции дополнительны в смысле Бора. Эта дополнительность — одно из величайших достижений натуральной философии. Копенгагенская интерпретация квантовой теории разрешила древний конфликт между корпускулярной и волновой теориями света. Эта контроверза пронизала всю историю оптики: от Герона из Александрии, указавшего прямолинейность распространения света и геометрические свойства процессов отражения (I век Новой эры) к Юнгу и Максвеллу, исследовавшим интерференцию и волновые свойства (XIX век). Лишь в первой половине XX века квантовая теория излучения, вполне по-гегелевски, полностью разрешила этот спор». 181

Теперь вернёмся к логике открытия старой квантовой теории, в частности, остановимся подробнее на её положительной эвристике. По замыслу Бора, вначале должна была войти в игру теория атома водорода. Его первая модель состояла из ядра-протона и электрона на круговой орбите; во второй модели он вычислил эмпирическую орбиту электрона в фиксированной плоскости; затем он отказывается от явно искусственных ограничений, связанных с неподвижностью ядра и фиксированностью плоскости вращения электрона; далее, он хотел учесть возможность вращения (спин) электрона; 
182 затем он надеялся распространить свою программу на структуру сложных атомов и молекул, учитывая воздействие на них электромагнитных полей, и так далее. Этот замысел существовал с самого начала: идея аналогии между строением атома и планетарной системой уже намечала в общих чертах весьма обнадёживающую, хотя длительную и нелёгкую, программу исследований и даже указывала достаточно ясные принципы, которыми эта программа должна была руководствоваться. 183 «В 1913 году казалось, что тем самым найден подходящий ключ к проблеме спектра, и нужны только время и терпение, чтобы разрешить эту проблему окончательно». 184

Знаменитая статья Н. Бора 1913 года была первым шагом в реализации этой исследовательской программы. В ней содержалась первая модель (обозначим её M 1), которая уже была способна предсказывать факты, до этого не предсказуемые ни одной из предшествующих теорий: длины волн спектральных линий водорода (в ультрафиолетовой и дальней инфракрасной областях). Хотя некоторые длины волн водородного спектра были известны до 1913 года (серии Бальмера в 1885 году и серии Пашена в 1908 году), теория Бора предсказывала значительно больше, чем следовало из этих известный серий. Опыты вскоре подкрепили это новое содержание теории: дополнительные боровские серии были открыты Лайманом (1914), Брэккетом (1922) и Пфундом (1924).

Поскольку серии Бальмера и Пашена были известны до 1913 года, некоторые историки видят в этом пример бэконовского «индуктивного восхождения»:

  1. Хаос спектральных линий.

  2. «Эмпирический закон» (Бальмер).

  3. Теоретическое объяснение (Бор).

Это сильно напоминает три «этажа» Уэвелла. Но прогресс науки, наверняка, был бы замедлен, если полагаться на набивший оскомину метод проб и ошибок остроумного швейцарского школьного учителя: магистраль научной абстрагирующей мысли, проложенная смелыми умозрениями Планка, Резерфорда, Эйнштейна и Бора, дедуктивным образом привела бы к результатам Бальмера как к проверочным предложениям по отношению к их теориям, обходясь без так называемого «первопроходчества» Бальмера. Рациональная реконструкция истории науки не обещает авторам «наивных догадок» достойного вознаграждения за их муки. 185

На самом деле проблема Бора заключалась не в том, чтобы объяснить серии Бальмера и Пашена, а в том, чтобы объяснить парадоксальную устойчивость атома Резерфорда. Более того, Бор даже не знал об этих формулах до того, как была написана первая версия его статьи. 

186

Не все новое содержание первой боровской модели M 1 нашло подкрепление. Например, M 1 претендовала на предсказание всех спектральных линий водорода. Однако были получены экспериментальные свидетельства о таких водородных сериях, которых не могло быть по боровской M 1. Это были аномальные ультрафиолетовые серии Пикеринга-Фаулера.

Пикеринг нашёл эти серии в 1896 году в спектре звезды t Кормы. Фаулер, после того как первый член серии был подтверждён также наблюдениями во время солнечного затмения в 1898 году, получил всю серию в экспериментах с разрядной трубкой, содержащей смесь водорода и гелия. Конечно, можно было предположить, что линии-монстры не имели ничего общего с водородом, поскольку и Солнце, и звезда t Кормы содержат множество газов, а разрядная трубка содержала также гелий. И в самом деле серия не могла быть получена в трубке с чистым водородом. Но «экспериментальная техника» Пикеринга и Фаулера, с помощью которой была фальсифицирована гипотеза Бальмера, имела достаточно разумное, хотя никогда специально не проверявшееся, теоретическое основание:

  • а) их серии имели то же число схождения, что в серии Бальмера, и, следовательно, могли считаться водородными сериями;

  • б) Фаулер дал приемлемое объяснение, почему гелий не должен приниматься в расчёт при образовании этих серий. 187

Однако результаты «авторитетных экспериментаторов» не произвели на Бора особого впечатления. Он не сомневался в «точности экспериментов» или «осуществимости их наблюдений»: под сомнение была поставлена «наблюдательная теория». И, действительно, Бор предложил альтернативу. Вначале он разработал новую модель (M 1) своей исследовательской программы: ионизованный атом гелия, ядро которого имело заряд равный удвоенному заряду протона, с единственным электроном на орбите. Эта модель предсказывал ультрафиолетовые серии в спектре ионизованного гелия, которые совпадали с сериями Пикеринга-Фаулера. Это уже была соперничающая теория. Затем он предложил «решающий эксперимент»: он предсказал, что серии Фаулера могут быть получены — и даже с более сильными линиями — разрядной трубке со смесью хлора и гелия. Более того, Бор объяснил экспериментаторам, даже не взглянув на их приборы, каталитическую роль водорода в эксперименте Фаулера и хлора в предложенном им самим эксперименте. 
188 И он был прав. 189 Таким образом первое очевидное поражение исследовательской программы Бора было превращено в славную победу.

Однако эта победа была вскоре оспорена. Фаулер признал, что его серии относились не к водороду, а к гелию. Но он заметил, что «укрощение монстра» (monster-adjustment) 190 нельзя признать действительным: длины волн в сериях Фаулера значительно отличались от значений, предсказанных Mg Бора. Следовательно, эти серии, хотя не противоречили M 1, опровергали М 2, но так как M 1 и М 3 тесно связаны между собой, то это опровергает и M 1. 191

Бор отверг аргументы Фаулера: ну, разумеется, ведь он никогда не относился к М 2 с полной серьёзностью. Предсказанные им значения основывались на грубых подсчётах, в основу которых было положено вращение электрона вокруг неподвижного ядра; разумеется, на самом деле электрон вращается вокруг общего центра тяжести; разумеется, как всегда, когда решается проблема двух тел, нужно заменить редуцироанную массу: me’ = me/ [1 + (me/mn)]. 192 Это была уже модифицированная модель Бора — М 3. И Фаулер должен был признать, что Бор опять прав. 193

Явное опроверждение M 2 превратилось в победу М 3; стало ясно, что М 2 и М 3 могли быть разработаны в рамках исследовательской программы Бора, как и Мn или Мао, без каких бы то ни было стимулов со стороны наблюдения или эксперимента. Именно в это время Эйнштейн сказал о теории Бора: «Это одно из величайших открытий». 194

Развитие исследовательской программы Бора затем шло как по заранее намеченному плану. Следующим шагом было вычисление эллиптических орбит. Это было сделано Зоммерфельдом в 1915 году с тем (неожиданным) результатом, что возрастание числа стационарных (возможных) орбит не вело к увеличению числа возможных энергетических уровней, так что, по видимости, не было возможности решающего эксперимента, способного выбрать между эллиптической и круговой теориями. Однако электроны вращались вокруг ядра с очень высокой скоростью, следовательно, в соответствии с механикой Эйнштейна, их ускорение приводило к заметному изменению массы. Действительно, вычисляя такие релятивистские поправки, Зоммерфельд получил новый порядок энергетических уровней и «тонкую структуру» спектра. 195

Переключение на новую релятивистскую модель потребовало значительно большей математической изощрённости и таланта, чем разработка нескольких первых моделей. Достижение Зоммерфельда носило главным образом математический характер.


По иронии судьбы, дублеты водородного спектра уже были открыты Майкельсоном в 1891 году. 196 Мозли сразу же после первой публикации Бора заметил, что «гипотеза Бора не может объяснить появление второй, более слабой линии, обнаруживаемой в каждом спектре». 197 Это также не огорчило Бора, он был убеждён, что положительная эвристика его исследовательской программы должна рано или поздно объяснить и даже исправить наблюдения Майкельсона. 198 Так и произошло. Конечно, теория Зоммерфельда была несовместима с первыми моделями Бора; более тонкие эксперименты — с исправленными старыми наблюдениями — дали решающие доказательства в пользу боровской программы. Многие недостатки первых моделей Бора были превращены Зоммерфельдом и его мюнхенской школой в победы исследовательской программы Бора.

Интересно, что точно так же, как Эйнштейн на фоне впечатляющего прогресса квантовой физики в 1913 году остановился в нерешительности, Бор притормозил в 1916 году; и также, как ранее Бор перехватил инициативу у Эйнштейна, теперь Зоммерфельд перехватил инициативу у самого Бора.

Различие между атмосферой копенгагенской школы Бора и мюнхенской школы Зоммерфельда было очевидным: «В Мюнхене использовались более конкретные и потому более понятные формулировки: там были достигнуты большие успехи в систематизации спектров и в применении векторной модели. Но в Копенгагене полагали, что адекватный язык для новых явлений ещё не найден, были сдержаны по отношению к слишком определённым формулировкам, выражались более осторожно и более общо — поэтому их было гораздо труднее понять». 199

Все это показывает, как наличие прогрессивного сдвига обеспечивает доверие-и рациональность — по отношению к исследовательской программе с противоречием в основаниях. М. Борн в статье, посвящённой памяти М. Планка, даёт убедительное описание этого процесса: «Разумеется, само по себе введение кванта действия ещё не означало возникновения истинной квантовой теории… Трудности, вызываемые введением кванта действия в общепризнанную классическую теорию, были ясны с самого начала. Со временем они не уменьшались, а возрастали; хотя по ходу исследований кое-какие из них преодолевались, в теории всё равно зияли бреши, которые не могли не тревожить самокритичных теоретиков. В основу теории Бора легла гипотеза, которая несомненно была. бы отвергнута любым физиком предшествующего поколения. С тем, что некоторые внутриатомные квантованные (то есть выделенные квантовым принципом) орбиты играют особую роль, ещё можно было смириться; труднее было согласиться с тем, что электроны, движущиеся с ускорением по криволинейным траекториям, не излучают энергию. Но допущение о том, что точно определённая частота излучаемого кванта световой энергии должна отличаться от частоты излучения электрона, в глазах теоретика, воспитанного в классической школе, выглядело невероятным монстром. Тем не менее, вычисления, а точнее сказать,