Файл: Семенчев, В. М. Физические знания и законы диалектики научное издание.pdf

вершенных средств наблюдения и проверки. Число таких примеров даже трудно учесть, они буквально заполняют собой историю развития физических зна­ ний. К ним относится и неудачный опыт Галилея по

первоначальная оценка расстояния до Луны, на ко­ торую опирался Ньютон при проверке закона всемир­ ного тяготения, и определение отклонения падающе­ го с башни на землю груза, и т. п.

Речь идет о результатах, по существу не зависимых от степени точности поставленного опыта, но все же не принятых во внимание или отброшенных в силу противоречия их каким-то теоретическим положениям.

В науке давно высказана мысль о бесконечности Вселенной в пространстве. Поскольку бесконечность в опыте непосредственно выступать не может, она до­ казывается в процессе наблюдений и опытов, которые не обнаруживают конечность мира. В настоящее вре­ мя этот вопрос стоит более конкретно, ибо теперь из­ вестно, что понятие бесконечности не однозначно и может поэтому связываться с отличными друг от дру­ га свойствами Вселенной. Более конкретная постанов­ ка вопроса заключается в решении задачи о замкну­ тости Вселенной. Казалось бы, вопрос о том, замкну­ та Вселенная или не замкнута, может быть из сугубо теоретической сферы перенесен в сферу наблюдения, позволяющего решить вопрос о замкнутости или не­ замкнутое™ Вселенной.

Однако результаты некоторых наблюдений, хоро­ шо известные в науке и свидетельствующие, казалось бы, о замкнутости Вселенной, не убеждали ученых в этом. Так, Г. Ольберс (1823 г.) и Зеелигер (1894 г.) выдвигали соображения, согласно которым наблюда­ емая картина неба говорит только в пользу замкну-

-гости мира. Но, как показывает.современная астроно­ мия, такое утверждение не безусловно и связано с некоторыми исходными посылками теоретического ха­ рактера.

Дело заключается в том, что результаты наблюде­ ний свидетельствуют в пользу конечности мира только при условии предположения стационарности Вселен­ ной. Но стоит отказаться от этого допущения, как по­ ложение тотчас же изменяется. Вот что по этому поводу пишет Я- Б. Зельдович: «Из-за нестационарности Вселенной два очень различных варианта — замкнутый и бесконечный мир — не приводят к каче­ ственным различиям в наблюдаемой картине»'. Мы подчеркиваем — не приводят к качественным разли­ чиям, т. е. к различиям, которые не связаны с точно­ стью измерения. Следовательно, результаты астроно­ мических наблюдений «в пользу» замкнутости Вселен­ ной отбрасываются, во внимание не принимаются.

Можно опять возразить, что в данном случае речь идет о теоретических предпосылках, лежащих в осно­ ве истолкования наблюдения и пока еще не оконча­ тельно сформулированных, а опыт тут вроде бы и ни при чем. В том-то и дело, что опыт здесь оказывается настолько «при чем», что с ним нельзя не считаться, и в то же время он оказывается настолько «ни при чем», что не дает однозначного ответа на вопрос о пригодности тех или иных теоретических соображений.

Однако мы опять увлеклись доводами против крайнего эмпиризма в понимании физических знаний. Следует сказать еще несколько слов и о попытках сделать главный акцент в физических знаниях на те­ оретической стороне. Здесь особое сомнение вызывает1

1 Я. Б. Зельдович. Теория расширяющейся Вселенной, соз­ данная А. А. Фридманом. — «Успехи физических наук», т. 80, 1963, вып. 3, стр. 367.

68.

понятие противоречивости, о котором говорилось выше.

В самом деле, ведь всякое знание должно быть свободно от противоречий, не может базироваться на противоречивых основаниях, а противоречивость — понятие логическое, т. е. имеющее отношение к теории прежде всего. И не является ли в таком случае прео­ доление противоречий в знаниях исключительно за­ дачей теоретической? Если это так, то невольно вспо­ минаются слова М. Борна о «ведущей идее» Эддинг­ тона, которая состоит в том, что «существенная труд­ ность в теории всегда может быть прослежена до гносеологической ошибки, до неверного или слишком узкого понятия» К

Однако опыт, экспериментальные факты очень час­ то оказываются «выше» теоретических соображений, даже если эти теоретические соображения внутренне несовместимы с опытом, противоречат ему. Сошлемся в качестве примера на специальную теорию относи­ тельности.

Известно, что специальная теория относительности покоится на двух неопровержимых фактах природы. Первый из них заключается в невозможности отличить систему, находящуюся в состоянии прямолинейного и равномерного движения, от покоящейся системы. Законы природы, действующие в различных инерци­ альных системах, независимы от движения самих сис­ тем, и в опытах, проводимых внутри данных систем, невозможно установить, какая из них движется, а ка­ кая покоится. Законы природы одинаковы для всех инерциальных систем; движение инерциальных сис­ тем имеет относительный характер. Обобщение дан­ ных фактов нашло свое выражение в так называемом

принципе относительности.

1 М. Борн. Физика в жизни моего поколения, стр. 164.

69

Вторым достоверным фактом, лежащим в основе специальной теории относительности, является посто­ янство скорости света. Свет распространяется в пу­ стоте во всех направлениях с одинаковой скоростью, которая не зависит от скорости источника света, и по­ этому положение о распространении света с опреде­ ленной скоростью, равной 300 тыс. км в сек, носит как бы абсолютный характер. Обобщение этого факта нашло свое выражение в принципе постоянства скоро­ сти света.

Анализ двух указанных принципов выявляет их внутреннюю противоречивость. С одной стороны, пред­ ставляется вполне закономерным, что такие явления, как аберрация света и связанные с ней оптические й электрические явления, дают надежное средство для определения абсолютного движения Земли, или, вер­ нее, ее движения не по отношению к другим небесным телам, а по отношению к той среде, в которой распро­ страняется световой поток (эфир, по представлениям конца XIX в). Но это означало бы в свою очередь, что существует способ определения абсолютного движе­ ния, а значит, движение не может иметь только отно­ сительный характер; тем самым принцип относитель­ ности отвергается.

С другой стороны, если всякое движение имеет только относительный характер, то и движение Земли относительно светового потока таково же. Следова­ тельно, различные космические тела по отношению к одному и тому же лучу света движутся с различными скоростями, и говорить о какой-то абсолютной скоро­ сти света не имеет смысла так же, как бессмысленно говорить об абсолютной скорости в пространстве Земли или других планет и звезд.

Таким образом, противоречие между двумя прин­

70

можно определить абсолютную скорость Земли в ми­ ровом пространстве. Если скорость Земли определить все же нельзя, значит закон постоянства скорости света нужно отбросить. Если принцип относительности справедлив, то найти абсолютную скорость Земли в мировом океане невозможно, а если эту скорость оп­ ределить можно, то принцип относительности неспра­ ведлив. Такова логика. Что же дает опыт?

1.Абсолютную скорость Земли определить нельзя.

2.Все опыты по установлению скорости света дают одни и те же результаты. Постоянство скорости света подтверждается наблюдениями за двойными звездами

инекоторыми другими фактами.

Что же должно пасть жертвой данного противоре­ чия? Оказывается, само противоречие! А это означает, что противоречивость опытных данных может оказать­ ся мнимой и имеющей Смысл только в границах опре­ деленных теоретических представлений: изменение тео­ ретических представлений в этом случае может «снять» противоречие между опытами, между фактами и сделать их непротиворечащими, соответствующими друг другу. Так, в частности, в специальной теории относительности противоречивость двух упомянутых принципов снимается в результате изменения теорети­ ческих представлений о пространстве и времени. Од­ нако эти представления изменились в конечном счете на основе опытных данных, что является, на наш взгляд, доводом против своеобразного «рационализ­ ма» в понимании соотношения между теорией и экс­ периментом.

Эксперимент, опыт, научное наблюдение — это не просто чувственный акт, абсолютно не связанный ни с разумом, ни с логикой, ни с теорией. Эксперимент, научный опыт обязательно связан с теорией, немыслим без нее. В свою очередь научная теория также опира­ ется на научный опыт.

72

... Развитие скачкообразное, катастрофиче­ ское, революционное; — «перерывы постепен­ ности»; превращение количества в качество...

В. И. Ленин

Глава 2

ПЕРЕРЫВЫ ПОСТЕПЕННОСТИ

Как уже отмечалось, единство опыта и теории в фи­ зическом знании всегда является только относитель­ ным и поэтому заключающим в себе различия, кото­ рые проявляются, в частности, и в относительной са­ мостоятельности их изменений. Такая относительная самостоятельность в изменении теории и опыта может приводить к «разрывам» в их единстве. «Разрывы» эти устраняются путем установления нового согласо­ вания опыта и теории, но и новое согласование ока­ зывается лишь относительным.

В связи с этим возникает два существенных для понимания развития физической мысли вопроса:

1. Всегда ли относительно самостоятельные опыт и теория развиваются в направлении углубления раз­ рыва между ними?

2. Что означает понятие «нового согласования» теории и опыта, в чем отличие этого «нового» от «ста­ рого»?

Для ответа на эти вопросы следует прежде всего внимательно разобраться в том, как конкретно видо­ изменяются опыт и теория.

74