Кризис современной физики и способы выхода из него

Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2011 в 11:23, реферат

Описание работы

Кризис (греч. krisis — решение, поворотный пункт) — суд, перелом, переворот, пора переходного состояния, перелом, при котором неадекватность средств достижения целей рождает непредсказуемые проблемы.
Кризис проявляет скрытые конфликты и диспропорции. Яркий пример кризиса — революция. Может рассматриваться как феномен (нечто непознаваемое), экономический фактор (условие деятельности), политическая, социологическая и экономическая категория.

Содержание

Введение ( Основные понятия )
Глава 1: Историческая справка
Глава 2: Проквантованный миф
Глава 3: Методологический кризис современной теоретической физики
Заключение
Список используемой литературы

Работа содержит 1 файл

Реферат (Кризис современной физики и способы выхода из него)..doc

— 143.50 Кб (Скачать)

Да и  в западной науке эта традиция не исчезла. Доказательством служит заметное оживление в этой сфере  за рубежом. Практически ежегодно проходят международные конференции, посвященные реставрации классического наследия и возвращению к истокам собственной науки. Выходят книги и периодические издания, наиболее известен издающийся с 1990 года в сша журнал galilean electrodynamics.  

Созданная физиками хх века наука при всей ее современности располагается  в том же типологическом ряду, что  и магия времен протонауки. Известный  американский методолог науки п. Фейерабенд писал: "наука гораздо  ближе к мифу, чем готова допустить  философия науки. Это одна из многих форм мышления, разработанных людьми, и необязательно самая лучшая". Разумеется, отсюда не следует, что ее нельзя улучшить. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Методологический  кризис современной  теоретической физики. 

        Современная физика достигла выдающихся успехов в области познания законов природы и во многих прикладных областях. Двадцатое столетие характеризуется такими крупнейшими достижениями, как расщепление атомного ядра и создание на этой основе атомной энергетики, создание квантовых генераторов, обнаружение астрономических объектов с неожиданными свойствами, исследование свойств "элементарных частиц" вещества и многое другое. Появились совершенно новые разделы естествознания, которые не только решили многие теоретические вопросы, но и поставили их на службу всему человечеству.

        Однако, несмотря на это, становится  все более очевидным, что в  некоторых основополагающих областях  естествознания, в первую очередь,  в теоретической физике, появились  и продолжают накапливаться противоречия, деликатно именуемые "расходимостями", которые носят фундаментальный характер и которые являются серьезным тормозом в дальнейшем развитии фундаментальной и прикладной науки.

        Практически оказались безуспешными  многочисленные попытки объединения основных фундаментальных взаимодействий на основе существующих в современной физике представлений. Количество открытых "элементарных частиц" вещества уже давно не вяжется с полной неопределенностью их структуры. Энергетика излучения звезд, в том числе Солнца, не объясняется, поскольку его излучение с учетом времени существования давно должно было иссякнуть. Даже в такой освоенной области, как электродинамика, имеются целые классы задач, которые не могут быть решены с помощью существующей теории. Например, при движении двух одинаковых зарядов возникает парадокс: покоящиеся одинаковые заряды должны отталкиваться друг от друга по закону Кулона, а они притягиваются, поскольку это токи. Но ведь относительно друг друга они по-прежнему покоятся, почему же они притягиваются при движении?

        Несмотря на многочисленные публичные  выступления, заявления и популярные  и специальные статьи, имеющие  целью доказать величие здания  современной физики и грандиозные  возможности, ожидающие человечество  в связи с ее достижениями, приходится констатировать, что на самом деле ничего подобного нет. В теоретической физике имеется серия противоречий, так называемых "парадоксов", ряд ее положений вошел в противоречие с положениями диалектического материализма. Например, идея "Большого взрыва" противоречит положению диалектического материализма об отсутствии начала, отсутствии рождения или сотворения Вселенной. Правда, некоторые теоретики полагают, что диалектический материализм подлежит уточнению, поскольку он в некоторой части противоречит общепризнанным физическим теориям, например, теории относительности...

        В прикладной же физике различные  торжественные обещания все не  сбываются. Уже много лет прошло  с тех пор, как была получена "устойчивая" плазма" просуществовавшая "целых" 0,01 секунды. С тех пор построены многочисленные установки для получения термоядерной энергии, призванные навечно обеспечить человечество энергией. Однако установки есть, созданы институты и заводы для этих целей, проводятся конференции и заседания, раздаются награды и ученые степени. Нет лишь самого термоядра, и никто не знает, будет ли он когда-нибудь.

        Давно и много говорится об  НТР - научно-технической революции,  о достижениях науки: создано  атомное оружие и атомная энергетика, освоены полеты в ближний космос, разработаны многочисленные материалы, созданы сложнейшие вычислительные машины, роботы и т.д., и т.п. Однако при этом следует констатировать, что качественно новых открытий становится все меньше, что развитие носит, в основном, количественный характер, и даже при изучении "элементарных частиц" вещества используются не качественно новые приемы, а просто наращивается мощность ускорителей частиц в слепой вере, что новый энергетический уровень может быть даст что-нибудь новое, хотя пока ничего качественно нового он как раз и не дает.

        Наличие "парадоксов", отсутствие  качественно новых идей означает, что существовавшие в естествознании  идеи уже исчерпаны, и естествознание  вообще, и физическая теория, в  частности, находятся в глубоком кризисе. Фундаментальные исследования стали невообразимо дороги, а результаты - все более скромными, и это еще один аспект кризиса в естествознании - аспект экономический. Однако основным признаком кризиса естествознания является то, что теория и методология современной фундаментальной науки оказываются все менее способными помочь прикладным наукам в решении тех задач, которые выдвигает практика. А это означает, что методы современной фундаментальной науки стали объективным тормозом в развитии производительных сил, в использовании человеком сил природы, а следовательно, в развитии общества в целом.

        Подобные трудности, имеющиеся  в большинстве областей естествознания, отнюдь не являются, как это  принято считать, объективными  трудностями развития познавательной деятельности человека. Непонимание сути процессов, предпочтение феноменологии, т.е. внешнего описания явлений в ущерб исследованиям внутреннего механизма внутренней сути явлений - неизбежно порождает все эти трудности и неувязки, скрепляющие подобно белым ниткам лоскутное одеяло современной физической картины мира, безнадежно далекой от того, чтобы называться единой физической картиной мира.

        Как известно, современная методология  теоретической физики в значительной  степени основана на постулативных подходах. Схема при этом такова. На основе анализа результатов ограниченного числа экспериментов формулируется некоторое противоречие фактов с существующими теориями. Далее выдвигаются постулаты - предположительные утверждения, которым, по мнению авторов, природе полагается соответствовать. На основе постулатов создается новая теория, дающая некоторые следствия. А затем следствия из теории сопоставляются с результатами новых экспериментов. Если результаты этих экспериментов соответствуют предсказанным, то считается, что теория получила экспериментальное подтверждение и что она верна, а тем самым верны и постулаты, положенные в ее основу.

        Однако при этом упускается  из виду, что каждая конечная  совокупность фактов может предсказываться различными теориями, часто взаимно исключающими друг друга. И таким образом, ни один факт, взятый сам по себе, не может подтвердить именно данную и только данную теорию. Этот же факт может таким же образом подтвердить и другую теорию, отличающуюся от проверяемой в корне.

        Интересно отметить, например, что  все "экспериментальные подтверждения"  специальной и общей теории  относительности А. Эйнштейна  могут иметь самую разнообразную  трактовку. Так СТО - специальная  теория относительности, отвергающая существование в природе эфира в принципе, использует в качестве основного аппарата преобразования Лоренца, выведенные Лоренцем в 1904 году для случая движения зарядов в эфире, т.е. за год до создания Эйнштейном своей теории относительности. Поэтому совпадение результатов экспериментов с расчетами по СТО может означать и "подтверждение" теории Лоренца, противоречащей СТО. Но могут быть и иные трактовки тех же результатов. Но кроме того, в каждом эксперименте присутствуют и неучтенные факторы, которые неправомерно отбрасываются, если результаты опытов подгоняются под принятую схему.

        В этом отношении показательна  история становления специальной  теории относительности. Если  действительно в 1880-81 и в 1886-87 годах А. Майкельсон и Е.  Морли не получили положительного результата в поисках "эфирного ветра", то уже в 1901-1905 гг. Е. Морли, перенесший по совету А. Майкельсона эксперимент на Кливлендские высоты, получил величину скорости эфирного ветра в 3 км/с. А в 1921-1925 гг. Д. К. Миллер провел измерение эфирного ветра на горе Маунт Вильсон (1800 м над уровнем моря), здесь им было получено значение скорости ветра в 10 км/с. Интересно, что сам А. Майкельсон позже в 1929 г. совместно с Ф. Писом и Ф. Пирсоном повторил этот эксперимент и получил там же скорость ветра в 6 км/с (условия эксперимента были несколько изменены). Но к этому времени СТО стояла твердо на ногах, и все полученные на этот раз положительные результаты были отвергнуты ведущими физиками. Эти результаты не признаны до сих пор!

        Сама же теория относительности сводит все многообразие форм движения материи к пространственно-временным искажениям, что принципиально не позволяет уяснить реальную суть явлений. Выводы же теории относительности распространяются неоправданно далеко за условия исходных экспериментов, а ее философские выводы наводят на самые грустные размышления.

        Не лучше обстоит дело и  со второй основой современной  теоретической физики - квантовой  механикой, из которой выросла  квантовая теория поля. Квантовая  механика проповедует бесструктурность частиц и отсутствие каких бы то ни было причин, по которым частицы обладают своими свойствами - наличием магнитного момента, заряда, спина и т.п.

        Частицы точечны, т.е. они безразмерны.  И хотя это обстоятельство  приводит к энергетическому парадоксу, почему-то никого это не смущает. Никто не ставит под сомнение исходную планетарную модель атома, разработанную Резерфордом еще в 1911 г. и в силу своей ограниченности приведшую к громадному количеству противоречий, хотя успехи ее на первых порах были бесспорны. Вместо изучения конкретных структур и механизмов взаимодействий в конце концов все свелось к чисто внешнему, весьма поверхностному описанию, что привело к рассмотрению лишь вероятностных оценок процессов.

        Дело дошло до того, что сам факт возможности наличия какого бы то ни было механизма в явлениях микромира стал отрицаться, отрицаются и причинно-следственные отношения в явлениях микромира, чем накладываются принципиальные ограничения на познавательные возможности человека.

        "Общепринятые" математические  зависимости теории относительности  и квантовой механики приобрели  статус абсолютной истины, и на  соответствие им проверяются  все новые теории, которые отбрасываются,  если такого соответствия нет.

        Однако не лишне напомнить тот тривиальный факт, что каждое физическое явление имеет бесчисленное множество сторон и свойств и что для полного описания даже простого явления необходимо иметь бесконечно большое число уравнений. И ни в коем случае нельзя считать, что те уравнения, с которыми мы сегодня имеем дело, описывают явления сколько-нибудь полно, будь то уравнения Шредингера для явлений микромира, уравнения Максвелла для электромагнитного поля, или "закон" всемирного тяготения Ньютона. Это означает, что уточнение фундаментальных законов и уточнение их математического описания должно стать обычным рабочим делом, и ореол непогрешимости, освящающий сегодня несколько исходных формул или "принципов", должен быть снят.

        Сегодня уже многим ясно, что  и теория относительности, и квантовая механика в современном ее изложении уводят исследователей от попыток выяснения внутренней сущности явлений, заменяя эту сущность внешним, поверхностным описанием, основанным на некоторых частных постулатах и предположениях. Не стоит поэтому удивляться, что подобный подход оказывается все менее продуктивным. Ограниченность направлений исследований, вытекающая из подобной методологии, не позволяет выяснить глубинные процессы природы, что закономерно приводит к тому, что многие существенные факторы в экспериментах и теоретических исследованиях оказываются неучтенными, а многочисленные полезные возможности - неиспользованными. Укоренившийся в науке феноменологический метод все больше проявляет свою беспомощность.

        Сложившееся положение в теоретической физике - накопление противоречий, разобщенность и дифференциация ее направлений, поверхностность описания явлений, непонимание глубинной сути явлений и как следствие всего этого - утрата руководящей роли при постановке и проведении прикладных исследований свидетельствуют о глубоком методологическом кризисе, охватившем теоретическую физику. Нет никаких оснований полагать, что кризис будет разрешен на тех же путях, по которым продолжает двигаться теоретическая физика или на путях создания, как рекомендовал Нильс Бор, "безумных идей" (то есть когда все уже вообще перестанут понимать что-либо).

        Для того чтобы найти выход  из создавшегося тупика, чтобы  разрешить накопившиеся противоречия  и продвинуться дальше как  в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях, следует вспомнить, что в науке всегда существовал метод, отличный от феноменологического, метод динамический, заставляющий изыскивать внутренний механизм явлений, исследовать структуру материальных образований и взаимодействий на глубинных уровнях организации материи. При динамическом подходе каждая структура подразумевается состоящей из частей, а каждая часть - из еще более мелких. Движение этих частей и их взаимодействие в конкретных случаях и есть конкретное явление.

Информация о работе Кризис современной физики и способы выхода из него