Размещено на http://www.allbest.ru/

Методологические принципы в постнеклассической физике

Владленова И.В.

Методология призвана эффективно решать поставленные перед наукой задачи. Основная функция современной методологии: помогать развитию стратегий научного познания. Однако беспристрастный, объективный ньютоно-галилеевский метод исследования не может быть адекватным способом решения многих проблем современной науки. В рамках постнеклассических исследований используется "человекоразмерная" методология, манифестирующая "заданность" Универсума субъекту, который зависим от социокультурных условий, историческисложившихся знаний, познавательных средств и установок. Эта методология функционирует в постнеклассической науке.

Обычно термином "постнеклассика" часто обозначается все, что следует за классикой и неклассикой, и обнаруживает свои отличительные черты в сопоставлении с предыдущими этапами [1, с.131].В. В. Кизима отмечает, что сегодня в понятие постнеклассики вкладывается, по меньшей мере, три смысла. Условно можно выделить три направления: формально-хронологическое, синергетическое и сизигическое [8, с.14]. Формально-хронологическое определяет постнеклассику исторически, как сложившуюся после классики, акцент здесь делается на расплывчатости, неопределенности. Синергетическое понимание постнеклассики зафиксировано B. C. Степиным, который постулирует наличие человекоразмерных систем как саморазвивающихся (синергетический аспект), что, согласно В.В. Кизиме, обусловило неясность и двойственность (поэтому увлеченность естественнонаучными самоорганизующимися аспектами носит, на его взгляд, временный характер) [8, с.17]. Сизигическое направление исходит из целокупности субъекта и объекта, в котором субъект одновременно является объектом, это взаимодействие существует как тотальность. В тоталлогии многомерность гносеологической картины мира естественным образом вытекает из принципа диверсизации [9, с.93]. Для описания частей реальности в метафизике тотальности вводится понятие генералогия - оформившееся, актуальное, ставшее, завершенное в явлении, обеспечивающее его самоидентификацию, и парсика - незаконченные тенденции, латентные процессы, преодолевающие замкнутую генералогическую систему, внетотальные связи и отношения [9, с.94]. Таким образом, рождается новая рациональность, которая "исходит из многообразия сосуществующих и пересекающихся причинно-следственных связей, над которыми стоит организующий их, более общий сизигический, аказуальный процесс [9, с.95]. В.В. Кизима полагает, что наиболее адекватной методологией, используемой в пространстве постнеклассической научной и философской мысли, является тоталлогическая методология, так как она предполагает понимание механизмов обновления, способность строить сценарии возможных эволюций целого и его частей и их диверсизации в соответствии одного к другому [10, с.230].

При всей неопределенности постнеклассической методологии, ясно одно: применение одного какого-либо метода, а также его абсолютизация приводит к редукции, неполноте. Таким образом, только применение комплексного подхода с элементами принципа дополнительности, системности, целостности, развития, соотнесение друг с другом разных теоретических и методологических принципов на глубинном уровне позволяет открывать новые концептуальные горизонты в структуре бытия. В.В. Шкода в монографии "Оправдание многообразия (принцип полиморфизма в методологии науки)" отмечает, что единство и многообразие - равнозначные категории [13, с,4]. "Что есть научное исследование, если не поиск единого, скрывающегося за видимым многообразием - это древнегреческая мысль" [13, с.7]. В.В. Шкода отмечает наличие полифонического стиля мышления в естествознании: "в современной физике полифонический стиль мышления проявляется в виде концепции множественности эквивалентных описаний или множественности теорий. Имеется в виду необычное, с точки зрения классической науки, положе - ниє, когда относительно одного и того же феномена выдвигается целый класс объяснительных схем. Необычность ситуации заключается в том, что все эти схемы принимаются в определенном отношении как равноправные, так что проблема выбора теряет смысл. Обнаруживается также, что концепция эквивалентных описаний обретает форму метода. Надежно установленное теоретическое положение исследователь сознательно стремится представить на основе разных и даже взаимоисключающих формулировок. В результате повышается эвристическая сила теоретического знания, появляется возможность обнаружить необычную точку зрения, выйти за пределы известного" [13, с.27]. Таким образом, принцип полиморфизма выступает когнитивной нормой и задает следующую стратегию: отказ от универсальной редукции, признание многообразия и независимости элементов знания.

В качестве метафоры для описания современной методологической ситуации, характеризующейся полиморфизмом, используем оптическое явление дисперсии. В физике под дисперсией понимают явление зависимости абсолютного показателя преломления вещества от длины волны света. Один из самых наглядных примеров дисперсии - разложение белого света при прохождении его через призму (опыт Ньютона). Причиной дисперсии является неодинаковая скорость распространения лучей света с различной длиной волны в оптической среде. В качестве основного положения возьмем постулат о наличии внутреннего единства мира (по квантовым понятиям Вселенная существует как единое неделимое целое), которое, преломляясь в сознании (подобно стеклянной призме), дает нам спектр многообразия: иногда не совпадающих друг с другом, подчас соперничающих между собой, однако творчески дополняющих друг друга форм человеческой мысли и практики. Однако это сложное функциональное многообразие своим истоком берет начало в целостном бытии, которое мы пытаемся реконструировать по спектру смыслов, полученном в результате мировосприятия. Tаким образом, понятие "дисперсия смысла" олицетворяет позицию методологического плюрализма и вносит в процесс познания "человекоразмерную компоненту" как конструирующую смысл. Носителем смысла может быть любой фрагмент реальности, но сам по себе, без участия человека смысл остается не актуализированным. Смысл появляется лишь тогда, когда человек осознает значение, меру раскрытия и обоснования познаваемых объектов.

Результатом современной методологической ситуации являются особенные постнеклассические принципы: принцип генерализации, дуальности, суперсимметрии, трансляции, неопределенности, дополнительности, красоты, калибровочный принцип. Методологический принцип, используемый в физике, оформляется в конкретно-научной теории и приобретает статус "методологического" в том случае, когда его внутреннее содержание и методологические функции могут быть абстрагированы настолько, что становятся общими для всей физики, а иногда и для других наук.

Принцип генерализации (в широком смысле - подчинение частных компонентов общему). Этот методологический принцип манифестирует согласованность исходных, наиболее общих утверждений, согласованных друг с другом и образующих основание, из которого выводятся все остальные утверждения. Генерализация - это, прежде всего, процесс обобщения физических теорий, в результате которого удается более единообразным способом описать класс физических явлений. Принцип генерализации является воплощением стремления человека видеть мир целостным и конструировать теории, которые дадут единое описание мира, что находит свое воплощение в многочисленных конструкциях современной физики. Это, прежде всего, попытки построения единой теории всех фундаментальных взаимодействий (Стандартная модель физики элементарных частиц, Модели техниколора, теория Суперсимметрии, теории суперструн и т.д.).

Принцип трансляции - это принцип, согласно которому возможно перенесение идей, методов, моделей из одной теории (и науки) в другую. В качестве примера можно назвать синергетику, основные идеи и методы которой взяты из нелинейной неравновесной термодинамики (синергетика в постнеклассической науке представляет собой междисциплинарное направление научных исследований). В теории суперструн иллюстрацией принципа трансляции будет использование аппарата адронной физики, конформной симметрии. В теории космологической инфляции: применение методов как макро- так и микрофизики (тем самым разрешаются проблемы стандартного космологического сценария Большого взрыва с одной стороны, а с другой - объясняются детали образования крупномасштабной структуры пространства-времени) [3].

Принцип асимптотической свободы. Асимптотическая свобода чрезвычайно важна в квантовой хромодинамике. Согласно принципу асимптотической свободы, с увеличением энергии (при сближении кварков) константа взаимодействия асимптотически уменьшается, стремясь к нулю. Это означает, что на малых расстояниях порядка размеров адрона кварки ведут себя практически как свободные частицы. Использование асимптотической свободы и гипотезы о невылетании кварков позволяет описывать в квантовой хромодинамике процессы с большими поперечными импульсами, рождение лептонных пар, а также реакции, в которых детали образования конечных состояний из кварков и глюонов не существенны [2]. Этот принцип (в обобщении) используется в качестве современной методологии не только в физике, HO и в других областях, например, в экономике [12].

Принцип дуальности. Tермин "дуальность" возник в теории единых взаимодействий, когда Венециано предложил описывать амплитуды рассеяния адронов формулами, обладающими симметриями относительно перестановки s-t-каналов" [5, с.1145]. Различные типы дуальностей связывают воедино несколько различных типов теории струн, распространяющихся в различных фоновых полях [5]. Идея дуальности в контексте теории поля позволяет связать теории в "электрической" и "магнитной" формулировке. Если две теории связаны между собой преобразованием дуальности (дуальным преобразованием), это означает, что первую из них можно преобразовать некоторым образом так, что один из ее пределов будет выглядеть как вторая из этих теорий (тогда говорят, что эти две теории дуальны друг по отношению к другу под действием этого преобразования) [5]. Этот метод также "вышел" за границы физики и его идея используется в социологи, политологии, культурологии [7].

Принцип суперсимметрии. Симметрия, в самом широком смысле, это независимость чего-либо (фигуры, формулы, уравнения или всей теории) при каком-то определенном преобразовании. То есть, симметрия - это неизменность при каких-либо преобразованиях. Теория симметрии функционирует как более общий закон в структуре фундаментальных физических теорий, охватывающих все формы движения материи и все процессы и явления в природе. В современной физике обнаружена определенная взаимосвязь физических законов и принципов симметрии. Можно рассматривать симметрию как основу описания объектов и процессов, как в макро-, так и в микромире. Симметрия основана на подобии. Она означает такое соотношение между элементами, фигурами, когда они повторяют и уравновешивают друг друга. В математике под симметрией подразумевается совмещение частей фигуры при перемещении ее относительно оси или центра симметрии. В объединяющих теориях используется принцип суперсимметрии, который связывает бозонное и фермионное квантовые поля, так что они могут превращаться друг в друга. Суперсимметричные полевые модели обладают рядом неоспоримых достоинств, например, они решают проблему ультрафиолетовых расходимостей [2, с.492]. Таким образом, существуют различные виды симметрии. Принципы симметрии широко используются не только в математике и физике, но и в биологии, химии, искусстве.

Калибровочный принцип вместе с принципом суперсимметрии выступает важнейшим методологическим принципом в современной физике. Калибровочный принцип определяет, что общего имеют электромагнетизм и ядерные взаимодействия. Требование калибровочной инвариантности - одно из ключевых положений современной физики элементарных частиц. Именно через калибровочную инвариантность удается самосогласованным образом описать в Стандартной модели электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия. Абсолютно аналогично можно ввести и калибровочные преобразования более сложного вида, отвечающие за инвариантность в некотором более сложном пространстве внутренних степеней свободы. Так, например, инвариантность относительно вращений кварков в цветовом пространстве приводит к тому, что сильные взаимодействия тоже можно описать как калибровочные поля.

Безусловно, рожденные вместе с квантовой физикой универсальные принципы: неопределенности и дополнительности не утратили своего важного методологического значения. Принцип неопределенности определяет степень точности, с какой к частице может быть применено представление об определенном положении ее в пространстве (выражается соотношением неопределенности Гейзенберга). Согласно этому соотношению, частица не может иметь одновременно вполне точные значения, например, координаты и соответствующей этой координате составляющей импульса. Получается, что чем точнее определена одна из величин: координата или импульс, тем больше становится неопределенность другой. Мы говорим лишь о вероятности нахождения частицы в какой-то области пространства, и мы можем говорить только о вероятности определения значения импульса. Как отмечает Д. Бом, неопределенность есть свойство самой структуры материи [4, с.126]. Тут важно отметить, что "в чистом квантовом состоянии вероятности выделения тех или иных элементов из предельно детализированного состояния системы оказываются взаимно скоординированными и взаимно скореллированными феноменами целостности системы и образуют импликативно-логическую структуру, управляемую этим феноменом целостности" [11, с.224].

квантовая физика постнеклассическая принцип

Принцип дополнительности как методологический принцип сформулирован Нильсом Бором. Согласно принципу дополнительности, для того чтобы наиболее адекватно описать физический объект, относящийся к микромиру, его нужно описывать во взаимоисключающих, дополнительных системах описания, например одновременно и как волну, и как частицу. "Само имя нового понятия - "дополнительность" - непосредственно указывает на логический характер соотношения между двумя взаимно противоположными способами описания или наборами представлений, которые хотя и исключают друг друга, но в, то же время, оба необходимы для достижения исчерпывающего описания" [11, с. 198]. Принцип дополнительности настолько универсален, что используется в качестве методологического приема повсеместно в различных областях науки и культуры. "Акцентирование внимания на логической сути принципа дополнительности позволило Бору сразу же увидеть, что идея дополнительности носит весьма общий характер и выходит далеко за пределы физики" [11, с. 199]. "Ho если в физическом мире за различными проявлениями феномена дополнительности стоит квантовое свойство целостности физических состояний и систем, - пишет И.З. Цехмистро, - то в биологии, психологии, социологии или культуре в целом за явлением дополнительности мы находим черты целостности, свойственные организму, психике, сознанию, и поведению" [11, с. 201].

Антропный принцип. Этот принцип зародился в космологии (будучи изначально естественнонаучным принципом, сегодня используется также в гуманитарных дисциплинах). Своими истоками связан с эмпирико - теоретическими данными физики, космологии, астрономии и ряда других наук. Основная идея антропного принципа: манифестация человека как центра, сосредоточия вселенной. Существуют различные интерпретации антропного принципа, провозглашающие такие идеи, как совместимость наблюдаемой Вселенной с фактом существования наблюдателя, роли численных значений фундаментальных постоянных, которые являются не только достаточными, но и необходимыми для существования человека и т.д. К примеру, в теории суперструн антропный принцип выступает обоснованием актуализации Вселенной человеком в акте наблюдения, подобно актуализации квантового объекта в наблюдениях.

Следует отметить, что, по существу не являясь новыми принципами, прекрасно функционируют в поле постнеклассической науки два принципа: принцип красоты и простоты, доставшиеся в наследство от классической науки. Принцип красоты играет важную эвристическую роль в научном познании. Как методологический принцип широко используется в теории суперструн. Струнный теоретик Б. Грин принципу красоты отводит центральную роль в научном познании. С точки зрения Б. Грина, теория струн, которая отвечает требованиям красоты, гармонии и простоты является самой совершенной современной теорией, описывающей структуру реальности. "Красота и потенциальная мощь теории струн манили исследователей подобно золотому сокровищу, надежно запертому в сейфе." [6, с.84]. Идея о том, что красота, гармония чисел и форм, геометрическое изящество формирует и организует канву познания, восходит своими истоками к пифагорейцам. Принцип простоты обобщает опыт, манифестирует при прочих равных условиях предпочтительность наиболее простой познавательной конструкции.

Таким образом, перечисленные принципы, используемые в постнеклассической физике и артикулирующие человеческие смыслы, потенциально содержат в себе новые исследовательские программы для других наук. Их всеобщий статус определяется широким познавательным и социокультурным контекстом.

Безусловно, претензия на владение каким-то привилегированным единым методом приводит к неоправданным категорическим суждениям и к нетерпимости, сводит процесс познания к одностороннему процессу. Постнеклассическая методология отказывается от идеи методологического редукционизма и необходимости выработки некоторого универсального стандарта научности. Ориентация на комплексный системный подход дает возможность использовать разнообразные методы к исследуемым процессам и явлениям. С одной стороны, это открывает широкие перспективы для творчества, выбора нестандартных решений, с другой - необходимо понимать, что использование неадекватных для данного предмета исследования методов приводит к методологическим проблемам, поэтому необходимо понимать, также и учитывать ограниченность идеи универсальности методов.

Список использованных источников

1. Аккаш Е.С. Постнеклассическая методология: общие тенденции развития / Е.С. Аккаш // Totallogy-XXI (десятий випуск). Постнекласичні дослідження. - Київ: ЦГО HAH України. - 2003. - С,128-149.

2. Барбашов Б.М. Суперструны - новый подход к единой теории фундаментальных взаимодействий /Б.М. Барбашов, В.В. Нестеренко // Успехи физических наук. - Т.150. - Вып.4, 1986. - С.489-524.

3. Барвинский А.О. Космологические браны и макроскопические дополнительные измерения / А.О. Барвинский // Успехи физических наук. - 2005. - Т.175. - № 6. - С,570 - 601.

4. Бом Д. Квантовая теория / Давид Бом; Пер. JI.А. Шубин; Под ред.

5. С.В. Вонсовский. - 2-е изд., испр. - М.: Наука, 1965. - 727 с.

6. Горский А.С. Калибровочные теории как теории струн: первые результаты / А.С. Горский // Успехи физических наук. - 2005. - Т.175. - №11. - С,1145-1162.

7. Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории: Пер. с: англ. - М.: URSS; КомКнига, 2007. - 286 с.

8. Иванов В. Дуальные структуры в обществах [Электронный ресурс] / Вячеслав Иванов. - Режим доступа: http://www.polit.ru/lectures/2005/09/06/ ivanov.html.

9. Кизима В.В. Постнеклассические исследования в Украине / В.В. Кизима // Totallogy-XXI (дев ятий випуск). Постнекласичні дослідження. - Київ: ЦГО HAH України. - 2003. - С,14-27.

10. Кизима В.В. Тоталлогический взгляд на идею интерывальности В.В. Кизима // Totallogy-XXI (восьмий випуск). Постнекласичні дослідження. - Київ: ЦГО HAH України. - 2002. - С,82-101.

11. Кизима В.В. Постнекласитчна методологія та постнекласична освіта / В.В. Кизима // Totallogy-XXI (восьмий випуск). Постнекласичні дослідження. - Київ: ЦГО HAH України. - 2002. - С. 205 - 233.

12. Цехмистро И.З. Холистическая философия науки: Учебное пособие / И.З. Цехмистро. - Сумы: "Университетская книга", 2002. - 364 с. - ISBN 966-680-030-6.

13. Чернова Ю. Конфайнмент-моделирование процессов подготовки конкурентоспособного специалиста [Электронный ресурс] / Юлия Чернова //

14. Научно-культурологический журнал. - 2006. - №6 [128]. - 16.03. - Режим доступа: http://www.relga.ru.

15. Шкода В.В. Оправдание многообразия (Принцип полиморфизма в методологии науки) / В.В. Шкода - X.: Основа, 1990. - 174 с.

Размещено на Allbest.ru