Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата

В отличие от аксиоматического метода ..., генетический метод предполагает оперирование непосредственно с абстрактными объектами теории, зафиксированными в соответствующих знаках. Процесс рассуждения в этом случае предстает "в форме мысленного эксперимента о предметах, которые взяты, как конкретно наличные».

Что означает применение мысленного эксперимента в свете вышеразобранного отношения между понятием абстрактного объекта и понятием понятия? Оно может означать одно из двух:

I/ В "мысленном эксперименте" мы оперируем только теми свойствами абстрактных объектов, которые определены аксиомами системы, однако делаем это не в форме дедуктивных построений, отправляясь от аксиом, а в форме "мысленного эксперимента", и де-лаем так по той причине,; что теория еще не достроена полностью аксиоматически. Лучшим примером здесь служит как раз пример, дан-ный самим В.С.Степиным для иллюстрации "мысленного эксперимента" /только, естественно, В.С.Степин трактует его иначе и даже проти-воположно/. А именно, пример со ссылкой на "Начала" Евклида, в которых отец аксиоматического метода, создавший "эталонную" акси-оматическую теорию, прерывает свои чисто дедуктивные построения таким, например, рассуждением, как довазательство тождества гео-метрических фигур методом наложения их друг на друга(7). Дело здесь в том, что "Начала" Евклида хоть и являются началом применения аксиоматического метода, но не являются строго аксиоматической теорией и в "новое время" аксиоматика евклидовой теории многократно уточнялась различными авторами, а более всего Д.Гильбертом(8), в "Основаниях геометрии" которого она представлена в современном виде. В этой же книге все те выводы /теоремы/ которые сам Евклид доказывает не совсем строго /и в частности прибегает к "мысленному эксперименту/ получены уже строго дедуктивно на основании аксиом. В частности упомянутое доказательство Евклидом тождества геомет-рических фигур выводится дедуктивно из аксиом так называемой группы конгруентности, содержащих утверждение типа, что, если два отрезка конгруэнтны третьему, то они конгруентны между собой и т.п.

2/ Мы оперируем в мысленном эксперименте со свойствами абстрак-тных объектов, которые не зафиксированы в аксиомах теории. Это рав-носильно прибавлению новых аксиом к прежде принятым и, следователь-но, видоизменению задачи и ссужению области действия прежней теории. Принципиальная аксиоматичность при этом, естествен-но, сохраняется. Хорошие примеры этому варианту мысленного экспе-римента в изобилии содержатся в книге самого В.Степина (только трактует он их неправильно). И прежде всего это все "частные теоретические схемы" /терминология В.Сте-пина/, развиваемые на базе некой глобальной теории типа ныотоновской механики, максвеловской электродинамики и т.п. Это теория твердого тела, гидродинамика, газодинамика - для механики Ньютона, и элек-тростатика, теория тока в проводнике, теория электромагнитной ин-дукции и т.д. - для электродинамики Максвелла.

Хотя генетически или исторически они могут возникать и до возникновения общей теории, что и было, например, с большинством из них в случае электродинамики Максвелла, но в окончательном виде они включаются в большую теорию, как частные выводы из нее, однако, выводы, полученные не чисто дедуктивно из законов-аксиом базовой теории, а с помощью также мысленного эксперимента, в процессе которого принимаются во внимание, помимо свойств абстракт-ных объектов, учитываемых в аксиомах базовой модели, также новые свойства, что, как сказано выше, равносильно введению новых, дополнительных понятий и аксиом и сужению задачи на новую область. Например, теория твердого тела строится по прежнему на всех 3-х законах Ньютона и законе сложения скоростей Галилея и представлении об абсолютности времени /равносильном аксиоме/, но также на аксио-ме о неизменяемости твердым телом его формы под действием силы, аксиоме описывающей новое свойство абстрактных объектов, во всем остальном подпадающим под аксиомы /определения, даваемые этими аксиомами/ базовой теории Ньютона. Этот пример помогает нам уточнить смысл выражения "расширение теории" употребленного выше. Это не расширение за пределы действия прежних аксиом, а наоборот, сужение области действия теории. Последнее может быть получено только изменением части этих аксиом, к тому же не изоморфным - заменой аксиом на выводы из них, как в случав перехода от механики Ньютона к механике Гамильтона или Герца, а таким, при котором новые аксиомы не могут быть получены из прежних дедуктивно, примером чему служит переход от механики Ньютона к механике Эйнштейна. Поэтому может быть вместо "расширение" здесь лучше было бы употребить термин "углубление" или "детализация". Однако, как уже сказано, дело не в терминах, т.е. не в словах - наименованиях, которые мы приклеиваем на понятия, как ярлыки /причем ярлыков, в принципе, меньше чем понятий и мы вынуждены клеить одинаковые ярлыки на разные понятия/ и которые не могут нам дать однознач-ного определения последних. Дело, в развернутых и по возможности однозначных определениях их. И в данном случае, я повторяю, речь идет о таком дополнении к базовой системе аксиом, при котором базовые аксиомы продолжают действовать во всей области действия новой /новых/, в то время как новая действует только в части области действия базовых, в той части, на которую она и осущест-вляет это "расширение". В частности аксиому твердого тела мы не применяем ни в гидродинамике, ни в прочих теориях сплошных сред, ни в теории осцилятора, ни в теории движения свободной материальной точки и т.д.

Еще пример на этот вариант "мысленного эксперимента" - это использование в теории тока, рассматриваемой как часть электро-динамики Максвелла, понятия проводника со свойствами проводимости или сопротивления. Эти свойства не рассматриваются в базовой теории, основные понятия которой - это напряженности электромаг-нитного поля Е и Н, а также заряд и сила. Новые свойства проводника – это новые аксиомы. Причем, они не применяется во всей об-ласти действия электродинамики Максвелла, скажем в электростати-ке или магнитостатике.

Следующая проблема, поднятая В.Степиным и требующая здесь разъяснения, связана с одним из отличий методов построения теории в современной физике от методов классической физики. /Речь идет разумеется о генезисе/. Суть его такова:

В классической физике сначала создавались частные теории /"теоретические схемы" но В.С.Степину/ и затем на их основе обобщающая теория, как, например, электродинамика Максвелла на основе электростатики Кулона, магнитостатики того же Кулона, Био-Савара и Ампера, теории электромагнитной индукции Фарадея и т.д. В свою очередь каждая частная теория строилась на основе обобщения экспериментального материала добытого до того. Правда, как отмечает В. Степин, законы этих частных теорий не получались в виде дедуктивного вывода из экспериментальных фактов, а лишь показывалось, что они и выводы из них этим фактам соответствуют. Но, как мы знаем, это обстоятельство полностью соответствует аксиоматическому подходу, поскольку все законы Кулона, Ампера и т.д. есть не что иное как аксиомы, соответствующих частных теорий, а аксиомы, как известно, не доказываются в рамках аксиоматичес-кой теории, т.е. они и не должны выводиться дедуктивно из эмпи-рических фактов, зато должны сами и /или/ выводы из них соответ-ствовать эмпирие, что и имело место. Аналогично строилась и обобщающая теория, только "фактами" для нее служили законы и выводы из них частных теорий. Вся эта картина, таким образом, прекрасно вписывается в аксиоматический подход, но вот в современной физике эта идилия по видимости нарушается.

В связи с обстоятельствами, которые хорошо иллюстрирует в своей книге В.Степин, избавляя меня от необходимости повторять их, в современной физике описанная выше картина зачастую обра-щается,- по крайней мере частично, т.е. на уровне построения част-ных теорий. А именно, частная теория начинает создаваться до того, как накоплен достаточный экспериментальный материал, причем в основу ее ложится математическая гипотеза /вместе с соответст-вующим математическим формализмом/, заимствованная по аналогии из смежной, уже развитой области физики. А затем начинается про-цесс уточнения понятий, которые вместе с формализмом заимствованы из смежной области, установление соответствия этих понятий /и вы-водов относительно них, вытекающих из гипотезы/ имеющемуся экс-перименту и постановка новых экспериментов под направляющим воз-действием гипотезы. Уточнение сути этой фазы исследования также как и выяснение возникающей здесь проблемы, требующей аксиомати-ческого объяснения, лучше всего разобрать на примерах, на которых концентрируется сам B.Степин.

Первый такой пример - это волновая теория электрона Дирака. По аналогии с волновыми теориями для других областей Дирак написал 4 дифференциальных уравнения для 4-х волновых функций. Трактовку переменных в этих уравнениях он поначалу также принял по аналогии. Затем, решая эти уравления, получил выводы, которые стал проверять на соответствие эксперименту и обнаружил ряд парадоксов таких, например, как вывод, гласящий, что "Электрон без всякого внешнего воздействия, самопроизвольно может излучать два кванта, после чего исчезает"(9) и т.п.

Тогда Дирак изменил физическую трактовку переменных в своих уравнениях /не меняя уравнений/ и получил на сей раз и соответст-вие эксперименту и отсутствие парадоксов.

Другой пример - это процедуры Бора-Розенфвльда при создании ими квантово-релятивистской теории электромагнитного поля. По аналогии с Дираком Бор и Розенфельд использовали математическую гипотезу, перенеся на новую область уравнения электродинамики Максвелла. Но они пошли дальше Дирака методологически, выработав процедуру уточнения смысла понятий переменных в этих уравнениях в приложении их к новой области, процедуру, позволившую значитель-но сократить количество потребного действительного эксперимента, заменив его мысленным. Эту процедуру В. Степин называет "конст-руктивным обоснованием" теоретических объектов гипотезы и она вытекает из того факта, что привязка понятия к действительности, его "надеваемость" на эту действительность связана с принципиаль-ной измеримостью тех свойств, которые лежат в основе определения понятия. Проверять же принципиальнуго возможность измерения можно и в мысленном эксперименте, а не обязательно в активном. Если такой измеримости нет, то понятие неконструктивно, а пользование им может /по В.Степину, а как по мне то и должно/ привести к парадоксам. Используя этот метод Бор и Розенфельд уточнили изна-чальные значения понятий переменных в уравнениях Максвелла, в частности, заменив для новой области значения полевых переменных Е и Н, в уравнениях Максвелла, бывшие значениями электрической и магнитной напряженности в точке поля, на напряженности, усредненные по некоторому элементарному объему в окрестностях этой точки, величина которого /объема/ была связана со свойствами так называемого пробного тела, и доказали в мысленном эксперименте /мысленно построили соответствующий эксперимент,который при желании можно было осуществить и физически/ принципиальную измеримость этих новых величин в новой области. В то время как прежние величины /точечные/ в новой области были неизмеримы, в чем и состоял парадокс, отмеченный Л.Ландау и Р.Пайерлсом и поставившей в тупик физику в тот период.

Исходя из этих двух примеров можно сформулировать суть проблемы, требующей аксиоматического объяснения. Четыре дифференциаль-ных уравнения Дирака есть не что иное, как аксиомы его волновой теории электрона, а переменные в них - не что иное, как базовые понятия этой теории. Но, как мы знаме, аксиомы однозначно определяют базовые ПОНЯТИЯ И наоборот. Как же тогда может быть, что, не меняя уравнений-аксиом, Дирак менял понятия? Аналогично, как Бор и Розенфельд, не меняя аксиом-уравнений, Максвелла, меняли физическое содержание переменных в них, т.е.понятия?

Для того, чтобы разобраться в этом вопросе нужно еще раз углубиться в суть самого аксиоматического подхода. А именно в вопрос о том, как мы делаем выводы из аксиом. Мы делаем их по правилам вывода, которые называем дедуктивными. Но откуда взялись эти правила и что они из себя представляют? Я утверждаю, что эти правила есть не что иное,как аксиомы /или выводы-теоремы из них/ некой метатеории. Точнее, как будет показано в дальнейшем, речь идет о многих даже бесконечном числе метатеорий, вклады-вающихся одна в другую в соотношении метатеория-метаметатеория-метаметаметатеория и т.д. Но пока ограничился метатеорией так сказать первого порядка и покажем на примерах, что правила вывода из аксиом сами есть аксиомы метатеории. Лучшим примером для этого может служить весь тот материал, который рассматривает В. Степин в своей книге, начиная с механики Ньютона и кончая современными физическими теориями. Реальное создание научных теорий, их генезис, по В. Степину /и тут я с ним вполне согласен/ представляет из себя попеременное употребление генетических /конструктивных/ и аксиоматических приемов. Причем в качестве аксиоматического В.Степин рассматривает только дедуктивные построения на базе аксиом /а я говорю, что сюда относится и является даже главной частью и само формулирование аксиом и поня-тий и выяснение их соответствия эмпирие - но не об этом сейчас речь/. А в качестве главного образца этого дедуктивного построения он рассматривает "движение внутри математического формализма", то бишь в данном случае в основном это решение дифференциальных уравнений или их преобразования. А что из себя представляют правила решения дифферещиальных уравнений или их преобразования? А не что иное, как аксиомы или выводы из них - теоремы математи-ческой теории / в принципе аксиоматической/ именуемой в узкой, начальной своей области дифференциальным исчислением или в рас-ширении - матанализом, исчислением бесконечно малых и т.д., с от-ветвлениями в виде теории дифференциальных уравнений и т.п.

Итак показано, что правила получения выводов из аксиом внутри аксиоматической теории являются сами аксиомами /или выводы из них/ некой метатеории. Аксиомами, естественно, отличными от базовых аксиом рассматриваемой теории. Например, аксиомы дифференциального исчисления, разработанные тем же Ньютоном, это не аксиомы его же механики, хотя для того, чтобы получить выводы из 2-го закона Ньютона /одной из аксиом его механики/: F=md’’s/dt, мы решаем это дифференциальное уравнение по правилам-аксиомам метатеории - дифференциального исчисления. Уточним здесь понятие метатеории. С одной стороны это теория, область действия которой накрывает и превосходит область действия данной. Скажем исчисление бесконечно малых применимо не только в механике Ньютона или физи-ке вообще, но и в биологии и в экономике, т.е. везде, где оправ-дано допущение непрерывности и дифференцируемости, /причем только там, где это допущение оправдано, и поэтому эта метатеория не применима для каждой области даже физики, не говоря об экономике и биологии/. С другой стороны метатеория не является заменой, альтернативой теории, для которой она служит мета. Она не трогает ее аксиом, она,если можно так выразиться, индеферентна к ним. Этим она отличается от вкладывающихся /или охватывающих друг друга/ теорий сменяющцих друг друга в процессе развития науки, как, скажем, Эйнштейновская механика в отношении Ньютоновской, у которых аксио-мы и понятия одной заменяют аксиомы и понятия другой, или как в случае кинетической и классической теории газов, большая теория дает основание, дедуктивный вывод аксиом меньшей /частной/ теории (но не правила вывода из них).

Как сказано выше, существует не одна метатеория. Это следует хотя бы из того, что в современной физике используются далеко не только дифференциальные уравнения в качестве математического аппарата. Но, что нам важно здесь отметить и показать, это сущест-вование вкладывающихся друт в друга метатеорий, т.е. метаметатеорий и т.д. Это следует хотя бы из того, что при аксиоматичес-ком построении самой метатеории, т.е. при получении выводов из ее аксиом, мы опять же пользуемся некими правилами вывода, которые есть аксиомы /или следствия из них/ теперь уже метаметатеории, и т.д. до бесконечности. Такими метатеориями /метамета...мета/ могут служить одна для другой различные разделы математики, скажем, алгебра для дифференциального исчисления /но не теория пределов, которая относится к дифференциальному исчилению, как кинематичес-кая теория газов к классической, т.е. дает обоснование аксиом/, затем различные логики для математики и, наконец, различные логи-ки одна для другой. Ясно , что в этом движении вверх по метатеориям мы рано или поздно должны дойти до таких, которые еще не созданы. Как же тогда мы делаем выводы в той теории, для которой еще не созданная служит мета. Мы делаем их на основе непровозглашенных допущений, принятостей, "очевидностей", которые есть не что иное, -как непроявленные аксиомы этой еще не развитой метатеории. Я ограничусь здесь этим декларативным заявлением на эту тему, не доказывая и не иллюстрируя его, т.к. исследова-ние метатеорий, важное само по себе уводит нас излишне от основ-ной темы. Возвращаясь к ней, теперь можно ответить на выше задан-ный вопрос, как может быть, что Дирак менял физическое содержа-ние понятий в своей теории, не меняя аксиом /и то же самое де-лали Бор и Розенфельд/.

Ответ в том, что уравнения сами по себе, любые уравнения, в том числе и Дирака или Бора и Розенфельда, без физической трактовки входящих в них переменных не являются аксиомами ника-кой физической теории, но лишь некоторыми выводами в метатеории, именуемой дифференциальным исчислением. Например, если в математи-ческой записи второго закона Ньютона

f - не сила, m - не масса и s - не перемещение, то это вовсе и не запись второго закона Ньютона, а просто дифференциональное уравнение определенного типа относительно произволь-ной функции S / t / , удовлетворяющей только требованиям непрерывности и дифференцируемости.

Поэтому когда Дирак меняет физическую трактовку переменных в своих уравнениях, то он меняет не только базовые понятия, но и сами аксиомы, сохраняя только математическую форму ях записи, своего рода матрицу, в которую отливаются аксиомы данной теории. А это уже не противоречит аксиоматическому подходу, при котором мы варьируем аксиомы вместе с основными понятиями до тех пор, пока не получим соответствие эксперименту и отсутствие парадок-сов /которое равносильно непротиворечивости и, в конечном счете, тому же соответствию эксперименту/. Разница же по сравнению с генезисом теорий в классической физике здесь только в том, что мы заранее принимаем не только метатеорию т.е. математический аппарат но и вид уравнений, служащих матрицей для наших аксиом /но не сами аксиомы/. Основанием для этого служит наличие боль-шего количества уже наработанного материала в виде развитых, формализованных, если не до аксиоматического вида, то по крайней мере до применения математических формализмов, теорий для разных смежных областей, позволяющее заимствовать из них по аналогии формы-матрицы для аксиом новой области или, пользуясь языком В.Степина, математические формализмы.

Кстати, сам В.Степин понимает, что математические уравне-ния без указания физического смысла их переменных не есть, как он пишет, "физические законы"(10). Поэтому я затрудняюсь сказать, рассматривает ли сам В.Степин эту поднятую им проблему, как возражение против принципиальной аксиоматичности.

Но дело не в том, как понимал сам В.Степин соответствующие места его книги, а в том, как могут воспринимать и воспринимают их другие. Кроме того разбор проблем генезиса научной теории, поднятых В.Степиным, помогает мне уточнить и развить сам аксиоматический /модельный/ подход к познанию, что я и делаю здесь.

Еще одна проблема, поднятая В.Степиным и требующая аксио-матической разборки, это влияние так называемой "картины мира" на научную, в частности физическую, теорию /теоретическую схему по В.Степину/. Картиной мира В.Степин называет самые общие физические представления, посылки или допущения, принимаемые за основу при разработке глобальных теорий. Так ньютоновская механика базируется среди прочих, например, на представлении /допущении/ дальнодействия, т.е. мгновенного действия силы на любом расстоянии, в то время, как электродинамика Максвелла базируется на картине мира, исходящей из взаимодействия, передаваемого от точки к точке, т.е полевом взаимодействии. Картинномирные допущения являются универсальными, т.е. действующими во всех областях физики /естествознания/ без исключения /откудаи название/. Поэтому, скажем, когда утвердилась электродинамика Максвелла, то ее картину мира стали распространять и на механику

Ньютона и вместо мгновенного действия сил тяготения на любое расстояние стали говорить о поле тяготения, в котором передача взаимодействия идет от точки к точке, как в любом поле.

Уже из этого примера видно, что картина мира меняется в процессе эволюции познания. Причем, как показал В.Степин, она меня-ется не только под влиянием вновь появляемых глобальных физичес-ких теорий, но даже под влиянием еще более быстро изменяющегося социокультурного фактора. С другой стороны B.Степан показал, что картина мира влияет на генезис глобальных теорий, в частности на выбор абстрактных объектов для них.

Все это по видимости ведет нас к релятивистским представле-ниям о процессе познания, к парадигмам Куна и даже к отчаянному выводу Файерабенда об отсутствии у науки единого метода обоснования. Поэтому проблема требует пролития на нее аксиоматического света, что и предлагается ниже.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат життя, образ жизни доклад.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата