Файл: Когда мы говорим о ключевых проблемах физики и космологии, возникает вопрос о том, что ждёт нас в обозримом будущем.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 11
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Эссе.
Когда мы говорим о ключевых проблемах физики и космологии, возникает вопрос о том, что ждёт нас в обозримом будущем. Этот вопрос волей или не волей возникает, когда мы вспоминаем о том, что после открытия квантовой механики, общей теории относительности и специальной теории относительности, в физике не произошло существенных переворотов или открытий. Конечно же, можно рассмотреть данный вопрос как с философской, так и с физической точки зрения. Однако, стоит отметить, что данная проблема играет важное значение не только для физики, но и для других естественнонаучных и гуманитарных дисциплин.
Если мы принимаем эти предварительные условия, то возникает вопрос о причинах возникших затруднений. Можно предположить, что корень проблемы кроется в самой структуре неклассической науки, которая отличается по различным параметрам, включая объекты исследования, экспериментальный подход, способ мышления, математику и язык теории. В физике, этот переход вызван появлением квантовой механики и других сопутствующих открытий. Однако само открытие нового физического метода не является главным фактором перехода от одной парадигмы к другой. Это событие привело к существенной перестройке самой науки. Был изменен сам онтологический статус науки
Классическая наука, основанная на методах, предложенных Р. Декартом и Ф. Бэконом, исследовала реальность, доступную для наблюдения. Однако открытия, сделанные А. Эйнштейном, Н. Бором, М. Планком, Э. Шрёдингером и другими теоретиками, подорвали эти методы, так как они уже не могут объяснить функционирование объектов в новой парадигме. Подобные исследования проводились и в других областях, например, в биологии с открытием структуры ДНК. Подобные смены парадигм открывают новые горизонты, требующие глубокого анализа и поиска новых решений.
Что придти хоть к какой-то ясности по данной проблеме, важно задать себе следующий вопрос: может ли этот переход стать началом угасания науки во всех ее аспектах - в ее деятельности, знании и её роли социального института? На данный вопрос пытается ответить Дж. Хорган в своей работе "Конец науки". Структура этой книги включает интервью с разными специалистами, интересующимися современным состоянием физики. В свете наших предыдущих размышлений, стоит обратить внимание на точку зрения Г. Стента, который предлагает тезис о том, что бурный рост научных открытий в ХХ веке, с физикой во главе, может привести к серьезному кризису из-за формирования научных границ под воздействием различных общественных факторов, а их быстрое разрушение ведет к кризису самой науки.
Кризис науки, который мы наблюдаем в настоящее время, связан с успехами науки в недавнем прошлом. Эта проблема также имеет социальную составляющую: общество не успевает за быстрыми научными изменениями, которые вытесняют старые взгляды. Аналогичную позицию занимает и Каданофф, предупреждая о кризисе, который ожидает физику в связи с открытиями в квантовой механике. Важно отметить, что этот кризис связан не только с тем, что ученые в начале ХХ века представили новую теорию физики, которая вызвала трудности для дальнейшего научного развития, но непосредственно с резким скачком прироста научного знания. В результате возникла необходимость активного развития философии науки, которая предлагает свои концепции для перестройки науки в новых условиях. Хорган выделяет четырех авторов - К. Поппера, Т. Куна, П. Фейерабенда и И. Лакатоса. Рассмотрим, например, теорию К. Поппера. Одна из причин критики английского философа заключается во введении субъективного элемента в физику, сделанного Нильсом Бором. Деятели науки должны стремиться к постижению объективной истины внутри хаотической структуры научного знания, но никак не руководствоваться субъективными умозаключениями касательно тех или иных научных теорий или проблем. Позицию Поппера можно заключить в следующем тезисе: открытия первопроходцев квантовой теории физики обострили запутанность положения дел и отсутствием возможности найти объективную истину.
Так, например, уравнение Шредингера, которое является основным уравнением квантовой механики, не способно точно определить местоположение электрона, но может дать нам представление о плотности его волновой функции. То есть по сути своей, оно служит лишь основой для интерпретаций явления, в следствии чего, вызывает вопросы о том, насколько данная теория способна описывать реальное положение объектов, а не только потенциальное.
В этой связи, после обсуждения вопросов, поднимаемых в работе Хоргана, стоит обратиться к труду Р. Пенроуза "Новый ум короля" и рассмотреть его проблематику. Первостепенно, автор разделяет теории на три категории: превосходные, полезные и тупиковые. В такой качественной градации, Евклидова геометрия является примером превосходной теории, теория Большого взрыва - полезной, а теория струн - тупиковой.
При обсуждении философских вопросов, возникших в связи с появлением квантовой механики, Пенроуз указывает на изменение нашего понимания реальности. Квантовая реальность работает по другим принципам, не таким, какие были описаны Ньютоном и другими учеными. Вместо состояния объекта, важными становятся его изменение и измерение. Для примера, можно привести постулаты движения электрона по модели вышеупомянутого Нильса Бора.
При изучении интерференции волн мы сталкиваемся с одним из основных принципов неклассической физики - вероятностью. Поведение волн, квантов и результаты экспериментов в квантовой механике являются неопределенными и подчиняются вероятностным закономерностям, иногда даже случайностям в процессе их изменения и измерения. Возникает вопрос: если наблюдатель-ученый, проводящий эксперимент, оказывает такое влияние на исследование, то не становится ли физика слишком субъективной и не претендующей на истинное познание?
Ответ на этот вопрос связан с эпистемологическими и методологическими основами квантовой механики. В данной области физики роль наблюдателя и прибора наблюдения становится важной, однако следует отметить, что это особенно применимо к работе с крайне малыми объектами, которые действительно реагируют на грубые методы исследования. Проблема не в самих электронах, квантах и волнах, а в условиях проведения эксперимента.
Учитывая все эти факторы, мы можем выделить математизацию физики. Такой подход, конечно, существовал и во времена Ньютона, но он применялся к конкретным объектам, а не к столь малым структурам, как кванты.
На пути к выводам данной работы, следует прежде обратить внимание на несколько ключевых моментов. Прогресс в области физики подтверждает принципы научных упадков и революции, выдвинутых Куном. Введение квантовой механики привело к существенным изменениям в физике, и последующие исследования лишь укрепили значение этого научного прорыва. Современные исследования в физике условно можно было бы разделить на два основных направления: первое - расширение нашего понимания квантовой механики и второе, занимающееся поиском всеобъемлющей теории, объясняющей все физические процессы в контексте нынешних открытий
Особое внимание теоретических физиков сосредоточено на разработке последнего направления, характерным примером чего является разработка теории струн. Этот подход, объединяющий изменения в макромире и микромире, имеет огромный потенциал, однако сталкивается с философскими онтологическими противоречиями. Несмотря на это, накопление научного знания, через дискуссии и споры, хотя и можно оспорить, но оно всё же играет важную роль в прогрессе. Так, например, если рассмотреть историю развития квантовой механики, можно заметить, что значительные научные открытия были достигнуты благодаря небезызвестным дискуссиям между Нильсом Бором и Альбертом Эйнштейном.
В работе с малыми и теоретическими объектами, которые пока не могут быть подтверждены опытным путем из-за отсутствия необходимого оборудования, физики могут прибегать к нестандартным для них методологическим подходам, таким как полемика, рефлексия, диспут, которые также имеют под собой математическую основу. Такой подход, основанный на синтезе различных методов, позволяет науке продвигаться на новый уровень, хотя пока только в теоретическом плане. К примеру, открытию бозону Хиггса, предшествовало теоретическое обоснование, прежде чем его существование подтвердили при помощи Большого адронного коллайдера.
Из всего вышеизложенного можно сделать следующий вывод: хотя квантовая механика представляет собой максимально теоретическую часть физики, включающую непонятные процессы, которые иногда больше напоминают магию, чем точную научную дисциплину, мы должны дать физике возможность развиваться, объединяя различные методики и практики. В прошлом науке и псевдонаучным методам пришлось пройти долгий путь, чтобы открыть законы всемирного притяжения. Физическая реальность и природа таят в себе множество загадок, которые мы сможем разгадать только через накопление научного знания и рефлексии.