Естествонаучные взгляды Пуанкаре

Завершение  построения аппарата квантовой механики породило острые дискуссии в отношении  интерпретации этой теории, поскольку  она существенно отличается от классических теорий. 

Важное  отличие состоит в том, что  в классических теориях описываются  свойства объектов вне их отношения  к тем приборам, с помощью которых  обнаруживаются эти свойства, в то время как в квантовой механике учет условий наблюдения неотъемлем от самой теоретической постановки проблемы ( при этом в различных макроскопических ситуациях микроявления обнаруживают различные, порой прямо противоположные свойства, например, частицы или волны ). 

Другим  существенным отличием квантовой механики от классической, вызвавшим острые дискуссии, является ее принципиально  вероятностный характер. 

Умонастроение, характерное для классической науки, отражено в высказывании Лапласа  о том, что если бы существовал  ум, осведомленный в данный момент о всех силах природы в точках приложения этих сил, то "не осталось бы ничего, что было бы для него недостоверно, и будущее, так же как и прошедшее, предстало бы перед его взором". 

Это умонастроение  классической науки, четко выраженное Лапласом в его работе "Опыт философии  теории вероятностей" (1814 год), часто  и связывается с его именем, называется лапласовским детерминизмом. Безусловно, что это умонастроение не исчерпывается приведенным высказыванием Лапласа о всеведущем разуме. Оно представляет собой тонкую и глубокую систему и представлений о реальности и способах ее познания. 

С позиций  лапласовского детерминизма ньютоновская механика с ее однозначными законами является каноном, идеалом научного знания вообще, всякой научной теории. Любая теория с этой точки зрения должна исчерпывающим образом описывать свойства реальности на базе строго однозначных законов, как это делает механика. 

Активное  применение теории вероятностей в физике, которое началось с середины 19 века, привело к появлению нового типа законов и теорий - статистических. 

Важно подчеркнуть, что использование  вероятностно-статистических методов  в науке не противоречит концепции  лапласовского детерминизма. На эмпирическом уровне объекты даны в единстве существенных и несущественных, случайных свойств, поэтому использование вероятностных представлений вполне обосновано. На теоретическом уровне использование вероятностей предполагало однозначную детерминированность тех индивидуальных явлений, которые в совокупности дают статистический закон. 

С позиций  лапласовского детерминизма, использование вероятностных представлений в науке вполне оправдано, но познавательный статус динамических и статистических теорий существенно различен. Статистические теории с этих позиций - это неподлинные теории; они могут быть практически очень полезны, но в познавательном плане они неполноценны, они дают лишь первое приближение к истине, и за каждой статистической теорией должна стоять теория, однозначно описывающая реальность. 

Одна  из интерпретаций квантовой механики была построена с позиций лапласовского детерминизма. 

Фактически  такую интерпретацию развивали  Эйнштейн, Планк, Шредингер и их сторонники, когда утверждали, что принципиально  вероятностный характер квантовой  механики говорит о ее неполноте  как физической теории. Они ориентировали  физиков на поиск такой теории микроявлений, которая по своей струкруре и характеру законов была бы подобна классической механике или классической электродинамике. В этом русле строилась программа элиминации вероятностных представлений из теории микромира путем обнаружения "скрытых параметров", т.е. таких свойств элементарных частиц, знание которых позволило бы достичь их строго однозначного описания. 

Против  такой интерпретации квантовой  механики выступили Борн, Бриллюэн и другие, кто видел в квантовой механике полноценную и полноправную физическую теорию. 

Хотя  дискуссии в отношении статуса  вероятностных представлений в  современной физике не закончены  до сих пор, тем не менее развитие квантовой механики ослабляет позиции сторонников лапласовского детерминизма. 
 
 
 

3. Преемственность в развитии научного знания

Будучи  детерминирована в конечном счете общественной практикой и ее потребностями, наука вместе с тем развивается по своим собственным закономерностям, т. е. обладает относительной самостоятельностью и внутренней логикой своего развития. Рассмотрим некоторые общие закономерности развития науки.

Данная  закономерность выражает неразрывность  всего познания действительности как  внутренне единого процесса смены  идей, принципов, теорий, понятий, методов  научного исследования. При этом каждая более высокая ступень в развитии науки возникает на основе предшествующей ступени с удержанием всего ценного, что было накоплено раньше, на предшествующих ступенях.

Объективной основой преемственности в науке  является то реальное обстоятельство, что в самой действительности имеет место поступательное развитие предметов и явлений, вызываемое внутренне присущими им противоречиями. Воспроизведение реально развивающихся  объектов, осуществляемое в процессе познания, также происходит через  диалектически отрицающие друг друга  теории, концепции и другие формы  знания. Очень образно этот процесс  описали А. Эйнштейн и Л. Инфельд: «...создание новой теории не похоже на разрушение старого амбара и возведение на его месте небоскреба. Оно скорее похоже на восхождение на гору, которое открывает новые и широкие виды, показывающие неожиданные связи между нашей отправной точкой и ее богатым окружением. Но точка, от которой мы отправлялись, еще существует и может быть видна, хотя она кажется меньше и составляет крохотную часть открывшегося нашему взгляду обширного ландшафта».

В этом процессе «восхождения на гору» содержание отрицаемых знаний не отбрасывается  полностью, а сохраняется в новых  концепциях в «снятом» виде, с удержанием положительного. Новые теории не отрицают полностью старые, потому что последние  с определенной степенью приближения  отображают объективные закономерности действительности в своей предметной области. История науки показала, что, например, «...в физике более  поздние этапы ее развития вовсе  не сводят к нулю значение более  ранних стадий, а лишь указывают  границы применимости этих более  ранних стадий, включая их как предельные случаи в более широкую систему  новой физики».

Диалектическое  отношение новой и старой теории в науке нашло свое обобщенное отражение в принципе соответствия, впервые сформулированном Нильсом  Бором. Согласно данному принципу, смена  одной частнонаучной теории другой обнаруживает не только различия, но и связь, преемственность между ними. Новая теория, приходящая на смену старой, в определенной форме -- а именно в качестве предельного случая -- удерживает ее. Так, например, обстояло дело в соотношении «классическая механика -- квантовая механика». Поэтому, по словам Эйнштейна, «лучший удел» какой-либо теории состоит в том, чтобы указывать путь создания новой, более общей теории, в рамках которой она сама остается предельным случаем. При этом новая теория выявляет как достоинства, так и ограниченность старой теории и позволяет оценить старые понятия с более глубокой точки зрения.

Философско-методологическое значение принципа соответствия состоит  в том, что он выражает диалектику процесса познания, перехода от относительных  истин к абсолютной, преемственность в развитии знания, диалектическое отрицание старых истин, теорий, методов новыми. Причем теории, истинность которых установлена для определенной группы явлений, с построением новой теории не отбрасываются, не утрачивают свою ценность, но сохраняют свое значение для прежней области знаний как предельное выражение законов новых теорий.

Вот почему успешно строить новый мир  идей и знаний можно, лишь бережно  сохраняя все истинное, ценное, оправдавшее  себя в старых теоретических концепциях. Одна из характерных особенностей «драмы идей» в физическом познании (и не только в нем) заключалась в том, что «успеха в прокладывании новых путей добивались именно те физики, которые соединяли в себе два необходимых качества: 1) чувство нового: они видели новые данные опыта, требующие изменения устоявшихся взглядов, они не отмахивались от нового. Они активно искали пути объяснения новых фактов, не останавливаясь перед изменением устоявшихся теорий; 2) бережное уважение к наследию старого: эти физики понимали, что в физике XIX в. должно сохраниться все ценное, оправдавшее себя на опыте и практике». Только таким способом может быть обеспечен прогресс в развитии науки.

В процессе развития научного познания возможен обратный переход от последующей  теории к предыдущей, их совпадение в некоторой предельной области, где различия между ними оказываются несущественными. Например, законы квантовой механики переходят в законы классической при условии, когда можно пренебречь величиной кванта действия, а законы теории относительности переходят в законы классической механики при условии, если скорость света считать бесконечной. Так, В. Гейзенберг отмечал, что «релятивистская механика и в самом деле переходит в ньютоновскую в предельном случае малых скоростей... Мы, стало быть, и сегодня признаем истинность ньютоновской механики, даже ее строгость и общезначимость, но добавляя «везде, где могут быть применены ее понятия», мы указывает, что считаем область применения ньютоновской теории ограниченной».

Таким образом, любая теория должна переходить в предыдущую менее общую теорию в тех условиях, в каких эта  предыдущая была установлена. Поэтому-то «ошеломляющие идеи» теории относительности, совершившие переворот в методах  физического познания, не отменили механики Ньютона, а лишь указали  границы ее применимости.

На каждом этапе своего развития наука использует фактический материал, методы исследования, теории, гипотезы, законы, научные понятия  предшествующих эпох и по своему содержанию является их продолжением. Поэтому  в каждый определенный исторический период развитие науки зависит не только от достигнутого уровня развития производства и социальных условий, но и от накопленного ранее запаса научных истин, выработанной системы  понятий и представлений, обобщившей предшествующий опыт и знания.

Как бы ни был гениален ученый, он так или  иначе должен исходить из знаний, накопленных  его предшественниками, и знаний современников. Известна знаменитая фраза  Ньютона: «Я стоял на плечах гигантов». При выборе объектов исследования и  выводе законов, связывающих явления, ученый исходит из ранее установленных  законов и теорий, существующих в  данную эпоху. Как в этой связи  отмечал Д. И. Менделеев, истинные открытия делаются работой не одного ума, а  усилием массы деятелей, из которых  иногда один есть только выразитель того, что принадлежит многим, что есть плод совокупной работы мысли.

Важный  аспект преемственного развития науки  состоит в том, что всегда необходимо распространять истинные идеи за рамки  того, на чем они опробованы. Подчеркивая  это обстоятельство, крупный американский физик-теоретик Р. Фейнман писал: «Мы  просто обязаны, мы вынуждены распространять все то, что мы уже знаем, на как  можно более широкие области, за пределы уже постигнутого... Это единственный путь прогресса. Хотя этот путь неясен, только на нем наука оказывается плодотворной».

Таким образом, каждый шаг науки подготавливается предшествующим этапом и каждый ее последующий этап закономерно связан с предыдущим. Заимствуя достижения предшествующей эпохи, наука непрерывно движется дальше. Однако это не есть механическое, некритическое заимствование; преемственность не есть простое перенесение старых идей в новую эпоху, пассивное заимствование полностью всего содержания используемых теорий, гипотез, методов исследования. Он обязательно включает в себя момент критического анализа и творческого преобразования. Преемственность представляет собой органическое единство двух моментов: наследования и критической переработки. Только осмысливая и критически перерабатывая знания предшественников, ученый может развивать науку, сохраняя и приумножая истинные знания и преодолевая заблуждения.

Процесс преемственности в науке (но не только в ней) может быть выражен в  терминах «традиция» (старое) и «новация» (новое). Это две противоположных  диалектически связанных стороны  единого процесса развития науки: новации  вырастают из традиций, находятся  в них в зародыше; все положительное  и ценное, что было в традициях, в «снятом виде» остается в  новациях.

Новация (в самом широком смысле) -- это все то, что возникло впервые, чего не было раньше. Характерный пример новаций -- научные открытия, фундаментальные, «сумасшедшие» идеи и концепции -- квантовая механика, теория относительности, синергетика и т. п. Формулируя новые научные идеи, «мы должны проверять старые идеи, старые теории, хотя они и принадлежат прошлому, ибо это -- единственное средство понять значительность новых идей и пределы их справедливости».