И в авторской редакции. Удк 536. 7 +"7"+ (201) +53+57 +577. 4+211 Вейник А. И., «Термодинамика реальных процессов», Мн.: "Навука I тэхнiка", 1991. 576 с. Isbn 5-343-00837. Вмонографии приводятся ряд новых закон
| Вид материала | Закон |
- Впервые в авторской редакции, 9591.86kb.
- Конспект лекций Кемерово 2004 удк: 637. 992, 2553.59kb.
- Хавронюк Микола Іванович удк 343 (4: 447) Кримінальне закон, 3077.54kb.
- М. М. Ничипорчук национальный исследовательский ядерный университет «мифи» моделирование, 9.59kb.
- Удк [544. 77: 577. 112. 824]: 535, 64.03kb.
- Хавронюк Микола Іванович удк 343 (4: 447) кримінальне закон, 684.97kb.
- Учебное пособие и Учебный словарь-минимум по религиоведению. М.: Гардарики, 2000. 536, 8576.03kb.
- Учебное пособие и Учебный словарь-минимум по религиоведению. М.: Гардарики, 2000. 536, 8588.39kb.
- И. А. Бунин принадлежал к тем реалистам рубежа веков, которым была дорога сущность, 164.9kb.
- Формирование гендерного подхода к обучению и воспитанию учащихся в школе 343, 102kb.
1. Ведущая роль парадигмы.
Понятие парадигмы впервые ввел в науку Т. Кун [52]. Парадигма в науке выполняет функции ложа знаменитого разбойника Прокруста, который в стародавние времена хватал путников на большой дороге и укладывал на эту кровать. Коротких он растягивал, а длинных обрубал до размеров кровати.. Другими словами, повседневная роль парадигмы заключается в том, чтобы служить меркой, или эталоном, с помощью которого отбираются, оцениваются и критикуются факты, идеи и теории. Благодаря наличию устоявшейся парадигмы ученым при изучении различных явлений природы уже не приходится каждый раз начинать всё с самого начала - с формулировки основных принципов. Теперь, приняв на веру парадигму, они могут сосредоточить все свое внимание на решении конкретных головоломок науки. Это крайне повышает продуктивность научных исследований. Смена парадигмы, по Томасу Куну, неизбежно влечет за собой смену теории, то есть научную революцию, ибо каждая новая парадигма всегда бывает частично или полностью несовместимой со старой. Последовательная смена парадигм характеризует ход исторического развития теории, науки, техники, а значит, и общества в целом. Таким образом, помимо повседневной, парадигма играет также существенную историческую роль.
В теории Т.Куна важное значение приобретает концепция прогресса, утверждающая неизбежность последовательной смены парадигм. Главной причиной развития, считает он, является соревнование, конкуренция ученых внутри каждой группы научного сообщества, исповедующей одну и ту же парадигму, а также между различными группами, исповедующими неодинаковые парадигмы. В ходе конкуренции решаются конкретные головоломки науки и накапливаются факты, среди которых всегда обнаруживаются аномалии (противоречия), приводящие впоследствии к смене парадигмы, а с нею и всей теории.
Любопытно, что "ученые... никогда не отказываются легко от парадигмы, которая ввергла их в кризис" [52, с.106]. Более того, "революции оказываются почти невидимыми", ибо существующая процедура перекраивания учебников "маскирует не только роль, но даже существование революций" [52, с.174]. Обычно ломают парадигмы молодые и новички в данной области, так как они связаны с этой областью менее сильно [52, с.183]. Большая заслуга Т. Куна заключается в том, что ему впервые удалось вскрыть все эти интересные закономерности.
Любая очередная парадигма по необходимости должна быть шире и глубже предыдущей: она обязана объяснять не только все известные факты, но и аномалии, а также предсказывать новые явления природы. В противном случае новая парадигма не устоит в отчаянной борьбе со старой, в борьбе, которая ведется не на жизнь, а на смерть. Однако не исключены и ситуации, когда по тем или иным, например, искусственно воздвигнутым причинам победу - Пиррову победу - может одержать отжившая или менее совершенная парадигма. Но такая победа всегда является временной и на общий исторический ход- развития науки и общества заметного влияния оказать не может.
Каждая новая парадигма вначале играет прогрессивную роль: с ее помощью происходит интенсивное развитие науки и техники. Но одновременно накапливаются и аномалии, которые в конечном итоге ввергают старую теорию в кризис. При этом роль парадигмы изменяется на обратную: она начинает тормозить развитие науки. Возникший кризис неизбежно завершается сменой парадигмы и появлением новой теории, не совместимой со старой, то есть научной революцией: примерами могут служить замены теории Птолемея теорией Коперника, теории теплорода современной термодинамикой, теории флогистона современной химией и т.д. К подобного рода научным революциям сводится концепция развития науки по Т. Куну.
На основе анализа парадигм прошлого Т. Кун всю историю развития науки разбил на два периода-допарадигмальный и парадигмальный. В допарадигмальный период наука представляла собой простой набор фактов (Плиний, Бэкон и др.). При отсутствии парадигмы ученые не располагали принципами, которые бы допускали отбор, оценку и критику имеющихся фактов. Это наложило печать беспомощности на многие воззрения древних ученых и сильно тормозило развитие науки.
В парадигмальный период, по Т. Куну, в каждой области знаний и в каждой группе научного сообщества можно обнаружить большое множество различных частных парадигм, которые не всегда хорошо стыкуются друг с другом. Этот период весьма подробно описан и иллюстрирован большим числом примеров в работе [52]. Примеры связаны с именами и физическими теориями Коперника, Ньютона, Лавуазье и многих других. Нетрудно также привести дополнительные примеры из области биологии, геологии, географии и других дисциплин.
Однако два периода Т. Куна не объясняют, например, почему именно в наше время наблюдается необыкновенно бурный рост научно-технических достижений, которые дали основание говорить о так называемой научно-технической революции. Для объяснения этого феномена, привлекающего столь пристальное внимание ученых и общественности, одного факта наличия парадигм еще недостаточно. Чтобы понять истинные причины и характер научно-технической революции, надо обратиться к анализу исторического развития парадигм в их взаимной связи.
Соответствующий анализ приводит к заключению, что парадигмы существовали, существуют и будут существовать всегда, то есть допарадигмального периода развития науки как такового никогда не было и быть не могло. Кроме того, становится ясно, что классификация научных периодов должна исходить прежде всего из содержания, числа одновременно функционирующих парадигм и характера их распространения. При этом двумя периодами развития обойтись уже, конечно, невозможно: они не объясняют всего многообразия наблюдаемых в истории науки закономерностей.
Действительно совершенно очевидно, что история науки неразрывно связана с историей общества: зачатки научных знаний можно обнаружить уже на заре развития последнего, когда человек впервые пытался осмыслить окружающий мир. У первобытных народов положительные знания облекались в религиозно-мифологическую оболочку, то есть парадигмами служили религиозные верования, мифы, легенды, предрассудки и т.п. Хотя первобытные представления и не являются научными с современной точки зрения, но в свое время они верой и правдой ("огнем и мечом") выполняли функции эталонных мерок (прокрустова ложа), то есть парадигм. Поэтому мы вынуждены считаться с ними как с соответствующими наивными парадигмами и теориями, в противном случае через некоторое время и наши теперешние теории рискуют попасть в разряд предрассудков. Рассматриваемый период вполне заслуживает названия наивно-парадигмального. В этот период каждая первобытная община, каждое племя имели большое множество своих собственных парадигм. Различные племена исповедовавшие неодинаковые парадигмы, обычно враждовали друг с другом.
Человек продолжал пристально наблюдать природу, чтобы выжить. Накапливались знания, развивалось общество. Предрассудки заменялись опытными фактами. Эти факты стали выполнять роль парадигм, то есть каждый отдельный факт служил парадигмой для самого себя. Соответствующий период может быть определен как факт-парадигмальный. Это наименование подчеркивает то обстоятельство, что речь идет об отдельных парадигмах-фактах. Они обладали очень конкретным содержанием, их было много, и они имели ограниченное распространение, как и в случае наивно-парадигмального периода. Таким образом, допарадигмальный период Т. Куна в действительности состоит по меньшей мере из двух парадигмальных периодов: наивно-парадигмального и факт-парадигмального.
В ходе дальнейшего развития науки и общества одновременно изменяются содержание, число и характер распространения парадигм. Разумеется, главное значение имеет содержание. По мере накопления научных знаний парадигмы, обобщались, они стали охватывать все больший набор конкретных фактов. Это приводило к сокращению числа парадигм. Развитие коммуникаций постепенно вовлекало в сферу действия господствующих парадигм новых людей и новые регионы.
Важным этапом в развитии науки и общества, как справедливо отмечает Т. Кун, служит появление законов и теорий Коперника, Ньютона, Лавуазье и т.д. Именно этот момент Т. Кун предлагает считать началом парадигмального периода. Однако, как мы убедились, действительное начало отодвигается в седую глубь веков. Обсуждаемый период правильнее было бы назвать полипарадигмальным. Этим подчеркивается множественность парадигм и большое число фактов, охватываемых каждой из них.
Прогресс науки и техники приводит к тому, что земной шар покрывается разветвленной сетью коммуникации и средств массовой информации. В результате конкуренция научных групп и парадигм приобретает ярко выраженный глобальный характер. В ходе этой конкуренции наиболее плодотворные из парадигм одерживают верх и вытесняют все остальные.
Господствующие парадигмы становятся глобальными, то есть превращаются в панпарадигмы. Они принимают на себя функции единственных регулировщиков прогресса на Земле. Господствующие группы разрастаются до мировых размеров. При этом государственные границы никакого значения не имеют. Впервые происходит глобальная концентрация сил и средств каждой мировой группы на решении очередных головоломок науки, диктуемых панпарадигмами. Это и только это является истинной причиной наблюдаемого ныне скачка в развитии науки, а затем - с известным вполне естественным запозданием - и техники, то есть причиной так называемой научно-технической революции.
Глобальный характер распространения парадигм - важнейшая веха в истории развития науки и общества. Соответствующий период может быть назван панпарадигмальным.
Первые панпарадигмы зародились на Земле в прошлом веке. В конце прошлого и начале нашего столетия была завершена их формулировка. С этого момента началась наблюдаемая сейчас научно-техническая революция. Роль панпарадигм играют основные положения теории информации, теории относительности, квантовой механики, астрономии, химии, биологии и т.д. Из них в лидеры вырвались первые три дисциплины, которые принято именовать основой современного естествознания. Именно эта основа служит ныне прокрустовым ложем науки.
Панпарадигмальный период отличается от полипарадигмального особенной напряженностью событий, поскольку на арену борьбы каждый раз выступает вся мировая научная группа одновременно. Драматизм ситуации усугубляется тем, что конкурирующим парадигмам спрятаться уже негде: старые парадигмы обладают глобальной властью, в их руках находятся все средства информации, поэтому они, шутя, удушают ростки новых парадигм еще в стадии зарождения. Отсюда должно быть ясно, что гласность, о которой сейчас так много говорят, имеет для науки, а в конечном итоге и для общества в целом особенно важное значение.
Но панпарадигмальным периодом далеко не исчерпывается история развития науки и общества. Дальнейшая непрестанная смена парадигм, согласно Т. Куну, неизбежна. В ходе этой смены рано или поздно острая конкурентная борьба приведет к победе наиболее общей парадигмы, которая охватит одновременно все отрасли знаний. В результате количество господствующих на Земле парадигм уменьшится до одной. Господствующая группа, исповедующая эту единственную парадигму, впервые разрастется до размеров уникального научного сообщества, в которое вольются все разрозненные прежде мировые группы. Произойдет предельно высокая концентрация сил и средств единого сообщества на решении очередных головоломок науки. Это вызовет новый взрыв научно-технических достижений, о масштабах которого судить сейчас пока еще очень трудно. В этот период, который можно назвать монопарадигмальным, находят логическое завершение идеи обобщения содержания, уменьшения числа и расширения области распространения парадигм. Более того, в этот период, на мой взгляд, должно произойти поистине "великое объединение". Под этим хорошо известным термином я понимаю и объединение различных научных дисциплин, и объединение науки с культурой, включая искусство, философию и т.д., и объединение на этой основе человечества, и объединение - что крайне интересно- общих более верных представлений о мироздании древних людей с современными конкретно-научными знаниями. Не исключены также мегапарадигмальный, гигапарадигмальный и т.п. периоды, если будет установлена связь с внеземными цивилизациями различного уровня развития.
Таким образом, история развития науки должна содержать по меньшей мере следующие различные периоды: наивнопарадигмальный, факт-парадигмальный, полипарадигмальный, панпарадигмальный, монопарадигмальный, мегапарадигмальный, гигапарадигмальный... Тогда станет понятным многое из того, что происходит сейчас вокруг нас.
Разумеется, не все ученые, научные группы и целые сообщества или регионы обязательно и одновременно должны следовать (и следуют) описанной схеме развития. Эта схема определяет лишь основную стремнину научно-технического прогресса. Отдельные ученые, группы и сообщества или регионы вполне могут исповедовать отжившие, не соответствующие современному уровню знаний парадигмы. Это явление, которое можно назвать научным атавизмом, особенно большие печальные последствия способно вызвать в пан- и монопарадигмальный периоды. Но в ходе конкурентной борьбы оно рано или поздно себя изживет и неизбежно будет преодолено.
Подведем некоторые итоги. Мы убедились, что парадигмы играют ведущую роль в истории развития науки и общества. Повседневно они служат рабочим эталоном при решении конкретных головоломок науки. Смена парадигм вызывает смену теорий, то есть научные революции, которые являются движущей причиной прогресса. Глобализация парадигм представляет собой переломный момент в истории развития науки и общества. Наступает панпарадигмальный период. С этого момента наука осязаемо становится производительной силой общества и прогресс начинает осуществляться весьма быстрыми темпами, которые принято определять термином "научно-техническая революция". Следующего еще более грандиозного скачка в развитии надо ожидать при переходе к единой глобальной парадигме, когда произойдет максимально возможная концентрация сил и средств всего мирового научного сообщества. Наступит монопарадигмальный период. В условиях монопарадигмального периода роль и значение парадигмы предельно возрастают. При этом также повышается ответственность за ее правильную формулировку.
После опубликования теории Т. Куна уже невозможно игнорировать открытые им законы и тем более обходиться без понятия парадигмы [ТРП, стр.13-19].
2. Определение понятия парадигмы, данное Т. Куном.
Очевидно, что от правильной формулировки парадигмы зависят все последующие успехи теории. Однако определение понятия парадигмы, данное Т. Куном в первом издании его книги [52], которая была опубликована Чикагским университетом в 1962 г., грешит излишней многозначностью. Вот некоторые из его формулировок: парадигма - это концептуальные рамки науки, ее общепринятые ценности, основные установки; общепризнанные образцы, наборы предписаний для научной группы, конкретные традиции научного исследования; совокупность убеждений, ценностей, технических средств; модели, примеры, образцовые достижения прошлого; главные философские элементы; работа, проделанная однажды и для всех, и т.д. Согласно приведенным формулировкам, под парадигмой мы вправе понимать очень многое: и основные концепции науки, и отдельные детали конкретной теории (например, законы Ньютона [52, с.52, 228]), и даже целые теории (например, теорию электричества Франклина [52, с.36]).
Дополнение 1969 г., включенное автором во второе издание книги [52, с.219-264], не сделало понятие парадигмы менее расплывчатым. Уточнению формулировок не помогли даже недвусмысленные замечания "благосклонного читателя" Мастермана, что Куном "этот термин используется по крайней мере двадцатью двумя различными способами" [52, с.228] [ТРП, стр.19].
3. Парадигма - это мировоззренческие концепции теории.
По моему мнению, под парадигмой следует понимать только основные и наиболее общие мировоззренческие концепции, лежащие в фундаменте данной теории или науки в целом.
Действительно, выше уже отмечалось, что парадигмы существовали всегда. В ходе исторического развития их роль оставалась неизменной, но содержание непрерывно деформировалось и обновлялось. В условиях наивно-парадигмального и факт-парадигмального периодов мировоззренческие концепции непосредственно заключались в самих мифах, предрассудках, фактах и т.д.; их было много, и они не поддавались обобщениям. В полипарадигмальном периоде отдельные факты уже группировались вокруг некоторой парадигмы, ее и следует рассматривать как соответствующую общую для этих фактов мировоззренческую концепцию; таких парадигм - концепций было множество.
Панпарадигмальный период характеризуется малым количеством парадигм-концепций, каждая из которых охватывает огромное число конкретных фактов. Естественно, что такой множественный охват возможен только в том случае, если исходные концепции отличаются определенной широтой и универсальностью. К сожалению, пока нет публикаций, в которых были бы четко сформулированы соответствующие мировоззренческие концепции современных теорий.
Наконец, монопарадигма должна выражать предельно общие мировоззренческие концепции, находящиеся на уровне философских обобщений; они в равной мере должны охватывать все разнородные отрасли знаний [ТРП, стр.19-20].
4. Формулировка новой парадигмы.
Мне представляется, что в состав парадигмы должны входить объект познания и наиболее общие свойства этого объекта. Эти объект и свойства задаются априори, до опыта. Они принимаются на веру и поэтому фактически служат исходным постулатом теории.
Чтобы парадигма могла удовлетворять требованиям, предъявляемым к монопарадигме, объект познания должен быть всеохватывающим, а приписываемые ему свойства должны представлять собой категории широкого философского плана, ибо на современном этапе развития науки, когда объектом изучения становятся самые глубинные свойства мироздания, уже недопустимо обходиться без философских представлений. Первому требованию вполне удовлетворяет понятие Вселенной, а второму - такие философские категории, как объективизм, детерминизм, необходимость [24, с.7]. В результате предлагаемая парадигма науки выглядит следующим образом.
1.Объект познания: Вселенная. Вопрос о происхождении Вселенной я (пока)
оставляю открытым.
2.Наиболее общие свойства объекта: объективизм, детерминизм, необходимость.
3.Вселенная состоит из вещества и его поведения, в том числе вещества и
поведения взаимодействия.
4.Вещество первично, его поведение вторично.
Нетрудно заметить, что все пункты парадигмы органически между собой связаны. Вселенная существует объективно, это свойство Вселенной отражено в философской концепции объективизма, все другие толкования этого термина я оставлю в стороне. Таким образом, объективизмом я утверждаю факт существования объективной реальности, не зависящей от свойств субъекта: наблюдателя, измерительного прибора и т.п.
Вселенная состоит из вещества и его поведения. Между веществом и его поведением объективно существует однозначная закономерная (детерминистская) связь. Это свойство Вселенной заложено в философскую концепцию детерминизма. Характер имеющейся связи определяется пунктом 4 парадигмы.
При формулировке парадигмы я умышленно обхожу вопрос о том, как связаны вещество и его поведение с материей и движением, чтобы не вовлекать в рассмотрение большой круг философских проблем, которые для инженерных расчетов не существенны. Инженеру привычно иметь дело с веществом, из которого он строит свои машины, и с поведением этого вещества, причем поведение понимается мною в самом широком смысле этого термина. При такой постановке вопроса вполне очевидным становится и пункт 4 парадигмы. Не исключается также возможность отождествлять вещество с материей (по-латински материя - вещество), а поведение - с движением, понимаемым в широком смысле, если это встретит благосклонное отношение со стороны философов...
Поскольку Вселенная состоит только из вещества и его поведения, постольку за взаимодействие объектов природы также должны быть ответственны свои особые вещество и поведение взаимодействия. Каждому данному основному веществу, испытывающему взаимодействие, соответствует определенное сопряженное с ним вещество взаимодействия. Расчленение вещества и поведения на основные и взаимодействия - это существенный шаг в развитии представлений ОТ.
Придание явлению взаимодействия смысла вещества взаимодействия и его поведения имеет не менее важное принципиальное значение, чем расчленение Вселенной на вещество и поведение. Такое понимание позволяет сделать решающий шаг в направлении от независимого рассмотрения явлений природы к рассмотрению, при котором все явления оказываются между собою связанными и взаимно обусловленными, обязанными непрерывно изменяться и развиваться (эволюционировать).
Но всеобщая связь может быть обеспечена единственным способом, если наделить явление взаимодействия свойством предельной универсальности. Только благодаря такой универсальности каждое явление в отдельности и вся их совокупность в целом способны и вынуждены влиять друг на друга и самопроизвольно (спонтанно) развиваться. Поэтому признание наличия в природе универсального взаимодействия должно быть обязательным требованием, предъявляемым к теории.
Помимо универсального существуют еще и специфические взаимодействия. Например, в настоящее время под этими последними принято понимать сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное взаимодействия.
Как видим, согласно ОТ, необходимость развития заключена в самой сущности вещей - в веществе и его поведении.
Таким образом, взаимодействие, как известное специфическое, так и вводимое мною универсальное, связывающее между собой все разнородные вещества Вселенной, приводит к объективной причинной обусловленности и обязательности изменения и развития всевозможных явлений природы. При этом обязаны изменяться и развиваться не только основные вещество и поведение, но и сопряженные с ними вещество и поведение взаимодействия. Это свойство Вселенной выражает философская концепция необходимости.
Таково содержание предлагаемой мною парадигмы, одновременно являющейся исходным постулатом ОТ. Как и всякий постулат любой теории, постулат-парадигма ОТ не доказывается, а принимается на веру; в частности, он не может быть обоснован средствами самой теории. Нетрудно видеть, что обсуждаемая парадигма отличается максимальной универсальностью, это делает ее справедливой для любой конкретной дисциплины, следовательно, она вполне может рассматриваться в качестве монопарадигмы.
Любая теория способна и вынуждена развиваться в рамках своей парадигмы. При этом парадигма есть исходный фундамент всякой данной теории, наиболее незыблемая ее часть; с этим прокрустовым ложем постоянно сверяются все последующие рассуждения. Благодаря этому парадигма зримо или незримо, явно или неявно обязательно присутствует на всех ярусах теории. Иными словами, различные конкретные детали любой данной теории всегда в той или иной форме и степени отражают влияние парадигмы. Вместе с тем практическая реализация парадигмы допускает известные вариации и изменения. Сильнее всего способны деформироваться и изменяться отдельные частные детали аппарата конкретной теории, что станет ясно из последующего изложения [ТРП, стр.20-22].
5. Методы дедукции и индукции.
Предельная универсальность принятой монопарадигмы объясняется тем, что последняя содержит весьма общие философские концепции - объективизм, детерминизм, необходимость, которые фактически реализуются с помощью не менее объемлющих физических концепций, таких, как Вселенная, вещество его поведение, взаимодействие. Эти физические концепции играют в ОТ роль коммуникативного уровня, связывающего философию с собственно научным уровнем методологии. Последовательная расшифровка и детализация физических концепций позволяют в конечном итоге опуститься до уровня конкретных свойств изучаемого реального явления.
Чтобы представить себе путь, который надо пройти от физических концепций до конкретных свойств, достаточно рассмотреть типичный пример изучения какого-либо явления природы.
Изучение обычно начинается с выбора количественных Законов, или принципов, которым подчиняется данное явление. Например, при определении теплопотерь через стенку в качестве количественных принципов используются законы теплопроводности Фурье и теплоотдачи на поверхности тела Ньютона. Затем высказывается предположение (качественная модельная гипотеза) о конкретном способе (схеме) приложения этих законов к изучаемому явлению. Например, объектом приложения может служить бесконечно длинный круглый полый цилиндр определенных размеров - в данном простейшем случае это и есть качественная модельная гипотеза. В ходе рассуждений принятая качественная модель согласовывается с выбранными физическими принципами. В результате получаются количественные соотношения, позволяющие вычислить конкретные свойства интересующего нас явления, в частности найти количество переданного через стенку тепла. Теоретически вычисленные свойства сопоставляются с измеренными свойствами реального явления. По степени расхождения расчетных и опытных данных можно судить о добротности проведенных рассуждений.
Такова типичная последовательность перехода от количественных принципов через качественные модельные гипотезы к конкретным свойствам явления. Принципы, в свою очередь, находятся путем соответствующей расшифровки и детализации физических концепций. В совокупности перечисленные звенья рассуждений выстраиваются в стройную цепочку, которая выражает собой не что иное, как метод дедукции, то есть Метод рассуждений от общего к частному, от общих положений к конкретным выводам.
Таким образом, впервые удается развить теоретический метод дедукции в его наиболее общей форме, ибо рассуждения простираются от весьма общих философских концепций и до выраженных числом свойств конкретного явления. При этом парадигма по необходимости дополняется следующими звеньями цепочки: количественные принципы, качественные гипотезы, конкретные свойства явления.
При индуктивном способе рассуждений вначале накапливаются конкретные факты (данные), относящиеся к свойствам изучаемого явления. Затем эти данные обобщаются в форме качественного предположения о сущности физического механизма явления, то есть высказывается модельная гипотеза. На основе изучения модели делается обобщающий вывод о существовании неких количественных физических принципов, управляющих явлением. Справедливость найденных принципов проверяется на множестве других аналогичных явлений. Путем обобщения физических принципов - формулируются соответствующие физические, а затем и философские концепции теории. Таков схематический путь рассуждений, от частного к общему.
Как видим, в общем случае цепочка рассуждений должна включать в себя следующие основные звенья.
1. Вселенная.
2. Объективизм, детерминизм, необходимость.
3. Вещество и его поведение, в том числе вещество и поведение взаимодействия.
4. Вещество первично, его поведение вторично.
5. Количественные принципы.
6. Качественные гипотезы.
7. Конкретные свойства явления.
Движение по этой цепочке в прямом направлении соответствует общему методу дедукции, в обратном - общему методу индукции. Оба способа рассуждений - дедуктивный и индуктивный - осуществляются на одном или нескольких языках одновременно. Чаще всего в рассуждениях используются словесный, математический, алгоритмический и т.д. языки.
Так я расшифровываю общие методы дедукции и индукции. К этому следует добавить лишь некоторые пояснения по поводу содержания пятого и шестого звеньев цепи, от которых в конечном итоге зависит добротность проведенных рассуждений, то есть точность согласования теоретических и опытных данных.
Под количественными принципами понимаются законы, которые в наиболее концентрированном и абстрактном виде с количественной стороны определяют самые общие, важные характерные свойства изучаемого явления. Примерами могут служить законы теплопроводности Фурье, всемирного тяготения Ньютона и т.д.; первый количественно характеризует процессы теплопроводности, а второй - процессы гравитационного притяжения тел. Это законы частные, сфера их действия ограничена определенными конкретными явлениями. Но существуют законы и более общие. Наиболее общие, универсальные и достоверные количественные принципы, которые обнаруживаются на первом - начальном - этапе эволюции вещества и его поведения, я буду именовать началами. Примером может служить закон сохранения энергии. Особенность начал заключается в том, что им подчиняются вещество и его и поведение на всех этапах эволюции, включая самые сложные. Начала играют роль абсолютных истин, которые не могут быть опровергнуты в будущем в ходе исторического развития науки, им обязана подчиняться вся природа.
Из сказанного должно быть ясно, что при изучении какого-либо конкретного явления и правильном выборе количественных принципов они не могут служить источником ошибок в рассуждениях, особенно если речь идет о началах. Причиной ошибок может быть либо неправильный выбор принципов (например, распространение законов, которым подчиняются сложные формы явлений эволюционного ряда, на более простые формы), в том числе неполнота их списка, либо ошибочность самих принципов, что также случается. Но главным источником Ошибок и погрешностей в рассуждениях, как правило, являются качественные, или модельные, гипотезы. Модельные гипотезы призваны определять физический механизм (структуру, схему) изучаемого явления. В цепи рассуждений они перекидывают мост между количественными принципами и детальными свойствами конкретного явления.
Модельные гипотезы характеризуют наши представления сущности физического механизма изучаемого явления, то, есть наше понимание этого явления. В ходе исторического развития науки имеющиеся модельные представления непрерывно изменяются и уточняются, ибо они отражают упомянутый механизм лишь с большим или меньшим приближением, отвечающим данному уровню знаний и никогда не способны, отразить его абсолютно точно. Иными словами, модельные представления всегда суть относительные истины, поэтому для них естественно было принять наименование гипотез.
Модельные гипотезы в равной мере необходимы при изучении макромира, мегамира, микромира и т.д. В общем случае модельные гипотезы могут быть самыми разнообразными. Например, выделение из всей совокупности тел природы данного изучаемого тела (системы) уже есть определенная простейшая модельная гипотеза. Одну такую простейшую макромодельную гипотезу мы уже упомянули, когда говорили о передаче теплоты через стенку. Ее можно уточнить, если вместо бесконечно длинного цилиндра рассматривать цилиндр конечной длины, но тогда все рассуждения усложняются, хотя задача и выигрывает в точности. Еще более задача уточняется и усложняется, если учесть взаимное влияние теплового, кинетического, электрического и т.д. явлений, однако при этом приходится обращаться уже и к другим количественным принципам.
К более сложным моделям, охватывающим одновременно несколько тел. приходится прибегать, например, при попытках описать устройство Солнечной системы. В качестве иллюстрации таких мегамодельных гипотез можно сослаться на геоцентрическую и гелиоцентрическую теории Птолемея и Коперника соответственно.
Модельные гипотезы усложняются многократно при переходе к микромиру. Характерным примером может служить микромодель атома. Первоначально атом рассматривался как мельчайшая неделимая частица. Затем обсуждалась модель Дж. Дж. Томсона, представлявшая собой смесь положительных и отрицательных зарядов ("сливовый пудинг"). На смену сливовому пудингу пришла модель Резерфорда, в которой положительное ядро окружено облаком из отрицательно заряженных электронов. Эта модель трансформировалась в планетарную модель Бора, где вокруг положительного ядра движутся по определенным орбитам электроны. Сейчас обсуждаются более сложные модели, и этой смене моделей в принципе не может быть конца.
Модельные гипотезы находятся различными способами. Их можно высказать умозрительно, не опираясь на опытные данные; такой подход характерен для мыслителей древности. Модельные гипотезы могут явиться результатом обобщения мышлением (опосредствования) наблюдений, касающихся свойств данного конкретного явления. Нет сомнений, что этот способ определения модельных гипотез предпочтительнее предыдущего. Наконец, модельные представления могут быть "угаданы" с помощью математических уравнений. Иными словами, при математическом подходе качественной моделью физического явления служит формула. Этот частный способ установления гипотез, именуемых математическими, широко распространен в настоящее время; вспомним, например, угаданные уравнения Гейзенберга, Дирака. Фейнмана. Шредингера, за что перечисленные авторы были удостоены Нобелевских премий. Математическая формула-модель обладает рядом специфических особенностей и недостатков; в частности, любая формула есть носитель определенной математической идеи, сущность которой не обязательно совпадает с сущностью изучаемого физического явления, кроме того, формула-модель не наглядна. В результате возникает проблема интерпретации "угаданного" уравнения, как это было, например, в случае Бора, статистически интерпретировавшего волновую функцию и получившего за это Нобелевскую премию.
Приведенные рассуждения наглядно свидетельствуют об ограниченности всякой модельной гипотезы: во-первых, она недолговечна и, во-вторых, качественно характеризует только данное конкретное явление. Частный характер модели резко ограничивает сферу ее применения. Например, мы не можем модель явления обращения планет вокруг Солнца распространить на явление теплопроводности или электропроводности, и, наоборот, каждое конкретное явление должно быть сопоставлено со своей особой модельной гипотезой.
Все сказанное позволяет четко уяснить относительную роль различных звеньев рассуждений при попытках замкнуть парадигму на конкретные свойства явления. При этом также важно понимать, что два перечисленных звена - принципы и гипотезы - принципиально необходимы для рассуждений. Например, цепочку невозможно замкнуть, если отсутствуют принципы. То же самое получается, когда отсутствуют гипотезы.
Становится понятным прежнее утверждение о том, что на каждом данном этапе развития науки мировоззренческие концепции (парадигма) остаются неизменными, а все остальные детали любой конкретной теории, базирующейся на этой парадигме, способны изменяться и уточняться. Например, известные изменения, могут претерпеть количественные принципы. Но сильнее всего подвержены изменениям качественные гипотезы. При этом возможные вариации тем существеннее, чем дальше мы отходим от простейшего явления эволюционного ряда [ТРП, стр.23-27].
6. Особенности метода общей теории (ОТ).
Главной особенностью ОТ является то, что в ней впервые на практике реализуется общий метод дедукции. В ходе рассуждений удается перекинуть мост от философских концепций к физическим и далее к количественным принципам, или началам, которые теперь уже формулируются не методом индукции, как обычно, путем обобщения опытных данных, а методом дедукции, путем последовательной расшифровки физических концепций.
Благодаря математическому выводу полной (замкнутой) совокупности начал общий метод дедукции получает свое завершение, он неизбежно займет подобающее место в системе наших знаний, что откроет новые перспективы в деле познания окружающей действительности. Ранее должный набор начал был неизвестен, что сильно затрудняло правильное понимание метода дедукции и принижало его значение.
Условимся под термином "теория" понимать дедуктивные (или индуктивные) рассуждения в совокупности с использованным языком рассуждений. Тогда полную цепочку (2) общего метода дедукции совместно с началами и языком рассуждений естественно будет назвать общей теорией природы, что я и сделал. Если изучается какое-либо конкретное частное явление, выделенное определенным набором принципов и гипотез, то полученные совокупные результаты будут представлять собой уже конкретную, частную, теорию [ТРП, стр.27-28].
7. Метод принципов и метод гипотез.
Теперь, после формулировки парадигмы, при решении различных головоломок науки уже нет надобности каждый раз повторять весь пройденный путь - от философских концепций до конкретных свойств явления. Достаточно воспользоваться следующей укороченной цепочкой рассуждений, в которой опущены наиболее общие звенья.
1. Количественные принципы.
2. Качественные гипотезы.
3. Конкретные свойства явления.
Укороченные дедуктивные рассуждения будем именовать методом принципов, в нем идут от количественных принципов через качественные гипотезы к конкретным свойствам явления. Укороченные индуктивные рассуждения назовем методом гипотез, в нем идут в обратном направлении.
В методе принципов модельные гипотезы служат для реализации имеющихся принципов, причем последние играют роль верховного судьи, призванного выбраковывать те из моделей, которые не удовлетворяют хотя бы одному принципу. В результате рассуждений, осуществляемых на математическом или ином языке, гипотезы согласовываются с принципами и на этой основе вырабатываются количественные соотношения, которые связывают между собой конкретные свойства изучаемого явления. В методе гипотез, наоборот, в рассуждениях вырабатываются принципы путем осмысливания конкретных свойств явления с помощью гипотез и последующего обобщения большого множества модельных представлений. На практике при наличии парадигмы в методах принципов и гипотез рассуждения следует выполнять, время от времени с опаской поглядывая на "законодательницу мод" (прокрустово ложе) - парадигму.
Все эти определения должны внести необходимую ясность в вопрос о чрезвычайно важной разнице, существующей между методом принципов и самими принципами, а также между методом гипотез и самими гипотезами. Принципы и гипотезы суть непременные составные части обоих подходов: метод принципов невозможен без гипотез, а метод гипотез бесперспективен без принципов, ибо конечной целью метода гипотез является именно выработка принципов. Наука долгое время развивалась по методу гипотез. После выработки необходимых принципов пальму первенства придется отдать методу принципов как наиболее эффективному.
В заключение несколько слов о достоверности получаемых результатов. Мы видели, что начала суть абсолютные истины, а гипотезы - относительные. Следовательно, начала вносят в рассуждения абсолютную достоверность, а гипотезы снижают ее до уровня достоверности применяемых моделей. Иными словами, в условиях, когда в рассуждениях участвуют начала, достоверность результатов целиком определяется степенью достоверности слабого звена - модельных гипотез. Если в рассуждениях применяются не начала, а ограниченные или даже ошибочные принципы, тогда общая достоверность результатов снижается дополнительно на ту величину, которая определяется этими неполноценными принципами. Достоверность результатов сильно падает также из-за неполноты списка используемых принципов или начал. Таким образом, достоверность результатов, методов и теорий в лучшем случае соответствует степени достоверности модельных гипотез, которые, как мы убедились, никогда не способны отразить изучаемое явление абсолютно правильно и до конца. В худшем случае недостатки гипотез плюсуются с недостатками принципов (ограниченность, неполнота списка, ошибочность и т.д.). Самым большим грехом любого рассуждения и любой теории следует признать нарушение одного или нескольких начал. Всякое такое нарушение резко сокращает достоверность и срок жизни соответствующих рассуждений и теорий [ТРП, стр.28-29].