А. А. Печенкин. Механицизм в физическом объяснении: прогрессивный регресс

Книга А. А. Печенкина ‘Объяснение как проблема методологии естествознания‘ дает прекрасное представление о том, что считалось и считается научным объяснением. Отличительной чертой книги является рассмотрение проблемы в контексте истории науки. В заголовок заметки вынесено название первой главы, в которой представлены воззрения на объяснение с начала становления науки нового времени в 17-ом веке до начала 20-ого века. Мне особенно понравилась следующая цитата из введения, которая неплохо подходит к данному случаю:

‘Проблема объяснения в естествознании заключается в поисках ответа на два вопроса: во-первых, как объяснить то или иное явление и, во-вторых, что такое объяснение. Если с первым вопросом связано почти всякое продвижение научной мысли, то со вторым крупные научные открытия, которые заставляют отказаться от устоявшихся ценностей и традиций.’

Выражение прогрессивный регресс подчеркивает характеристику исторического процесса, когда рамки научного объяснения непрерывно уменьшались. Печенкин выделят пять стадий этого процесса:

  • 17-ый век и первая половина 18-ого века: наука эквивалентна полноценной метафизической системе, включая теологию.
  • Вторая половина 18-ого века и 19-ый век: отделение от теологии — переход к механицистской онтологии.
  • Начало 19-века: введение в оборот гипотетических механических объяснений.
  • Середина 19-ого века: использование модельных механических объяснений.
  • Вторая половина 19-ого века: наука сводится к описанию.

Механическое объяснение с метафизической подосновой. Декарт, Ньютон, Лейбниц

В этом разделе разбираются взгляды Декарта, Ньютона и Лейбница (также Гюйгенса). Цитата ниже хорошо выражает исходную точку ученого тех времен — важно про это не забывать:

‘Метафизические основания механики были исторически обусловлены: ученый XVII в. не мог формулировать физическую теорию, не обозначив своего понимания атрибутов Бога, не найдя высшего оправдания физическому познанию и своему решению фундаментальных проблем физики.’

Следует особенно отметить, что научные революционеры семнадцатого века хотели прийти к знанию, которое было бы невозможно оспорить. Например:

‘Декарт принял в качестве фундаментального принцип «я мыслю, следовательно, я существую», отрицать который было нельзя, не вступая в противоречие с этим отрицанием. Дальше Декарт действовал путем дедукции. Непосредственно из принципа «я мыслю, следовательно, я существую» он «вывел» существование Бога, который понимался им как единственная самодостаточная сущность … Опираясь на всесовершенство бога, Декарт доказывал основные принципы своей физики — отождествление материальности и протяженности, а также «законы природы», устанавливающие общие свойства движения.’

Проблема заключалась в том, что построения Декарта, Ньютона и Лейбница сильно отличались друг от друга и между ними развернулась оживленная полемика. Борьба метафизических систем между собой обернулась в конце концов борьбой против метафизики:

‘И хотя Декарт, Ньютон и Лейбниц были едины, выступая против качественных объяснений поздней схоластики, но Ньютон и Лейбниц критиковали Декарта (Лейбниц также и Ньютона), картезианцы Ньютона, ньютонианцы Лейбница. В этой интеллектуальной борьбе таился корень жизни метафизических систем. Постепенно становилось ясно, что метафизические дискуссии не затрагивают существа механического объясненния, что идут они вокруг вопросов интерпретационного характера и что физика может смело идти вперед, оставляя эти вопросы открытыми.’

Отход от вопросов метафизики хорошо виден в работах Даламбера, Лагранжа и Лапласа:

‘Касаясь теологического спора между Ньютоном и Лейбницем по этому вопросу, Лаплас заметил, что «потомки не приняли … бесполезных гипотез» этих двух ученых, но «отдали полную справедливость» их математическим работам.’

Объяснение на базе механицистской онтологии

Итак, физики решили отказаться от объяснения высших сил и ограничиться природой как таковой. Печенкин указывает, что наилучшее выражение этой позиции удалось барону Гольбаху, который характеризовал природу как ‘совокупность всех тел и всех движений.’ Поэтому целью физики оставалось исключительно объяснение этих движений. Тем не менее, единства по поводу механицистской онтологии также не удалось достичь.

Большой популярностью обладала программа Лапласа, которая представляла мир онтологически в виде притягивающихся и отталкивающихся частиц (Печенкин называет ее «молекулярной механикой»). Приведу по этому поводу одну цитату Дюбуа-Реймон, который характеризует эту идею в качестве идеала научного знания (в книге Печенкина Дюбуа-Реймон не упоминается)

‘Познанием природы, или, говоря точнее, естественно-научным познанием или познанием мира тел при помощи и в роле теоретической естественной науки, называется сведение изменений, происходящих в мире тел, на движения атомов, каковые движения производятся их центральными, независимыми от времени, силами, или же: познание природы есть сведение процессов природы на механику атомов.’

Одна из проблем «молекулярной механики» была связана с вопросом, что такое сила (например, можно ли сказать, что сила существует). Другой проблемой являлось введение достаточно гипотетических представлений об атомах. Это постепенно привело к появлению альтернативной онтологии, основанной на использовании энергии (энергетизм). Сила в данном случае трактовалась как производная потенциальной энергии и в то же время появлялась новая возможность ограничить объяснение использованием макроскопических величин. Третья онтология была связана с так называемой «бессиловой механикой» Герца (существует пространство, время и масса). Заключение:

‘Итак, к концу XIX в. в физике возникла ситуация конкурирующих отнологических концепций. Согласно Герцу, таких концепций было три. Это, во-первых, ортодоксальная ньютоновская концепция, базирующаяся на понятиях пространства, времени, массы и силы, которая была изложена в «Трактате по натуральной философии» В. Томсона и П. Г. Тэта и воспроизводилась во многих книгах и учебниках (Тэт позднее эволюционировал, приняв позицию энергетизма). Это, во-вторых, энергетическая концепция, исходящая из понятий пространства, времени, массы и энергии, представленная в ряде популярных или полупопулярных книг и брошюр, но существовавшая скорее в форме «движения», нежели системы. Это, в-третьих, бессиловая онтология, к которой склонялись В. Томсон и Дж. Дж. Томсон и которая была в систематической форме изложена Герцем.’

Механическое объяснение на базе гипотез

Постепенное изменение взгляда на роль гипотез в науке. Гипотезы можно встретить уже у научных революционерах семнадцатого века, но поскольку в те времена стремились к отделению знания от мнения, гипотезы признавались чем-то второсортным.

‘В философской и естественнонаучной литературе середины и особенно второй половины XVIII в. становится заметной идея относительности всякого знания. Хотя жестокое противопоставление «знания» и «вероятности» еще не изжило себя, многие мыслители уже смотрели на гипотезы не как на антитезу знанию, но как на ценное дополнение к нему.’

‘В истории физики оживление метода гипотез было вызвано формированием «молекулярной механики» … Гипотезы оказались необходимым компонентом объяснений, опирающихся на эту онтологию.’

‘Хвольсон пишет: «Иногда чуть ли не презрительно произносят слова „Это только гипотезы!” Эти слова выражают мысль, которая столь же неправильна, как было бы сказать „это только семя”. Из семени могут вырасти деревья. Из гипотезы может возникнуть новое, твердо установленное учение».’

‘Разочарование в классическом декартовско-ньютоновском идеале порождает в второй половине XIX в. другие крайние философские концепции, абсолютизирующие гипотетическое объяснение. Это пробабилизм и фаллибилизм (от английского fallible — погрешимый), «развенчивающие» такие методологические категории, как «надежность», «фундаментальность».’

Объясняющие механические модели

Механические модели — это гипотезы, у которых нет шанса превратиться в теорию. Это скорее аналогии, которые помогают в понимании, но не отражают существо происходящего.

‘Объясняющие механические модели широко использовались в первую очередь в двух отраслях физики — в электродинамике и в молекулярно-кинетической теории. Подводя итог методологическим идеям физиков, работавших в этих отраслях в середине и во второй половине XIX в., объясняющей механической моделью можно назвать наглядную конструкцию, подчиняющуюся законам механики и обладающими свойствами, соответсвующими характеристикам объясняемого явления.’

‘В отличие от гипотез модели В. Томсона были, по его собственному признанию, «механическими ненатуральными», «грубыми», «весьма далекими от истинного механизма явления».’

Отмечу, что критика Пьера Дюгем механических моделей вывела на полвека слово модель из обихода философии науки.

Механическое описание. Концепция описательной науки

Невозможность достижения согласия между физиками по поводу механицистской онтологии и появление механических моделей привело ряд физиков к выработке концепции науки как описания (Эрнст Мах, Пьер Дюгем и др.). В книге Печенкина отмечается, что упор на наблюдаемость помог становлению квантовой механики.

‘Итак, появление установки на механическое описание связано с кризисом ньютоновского понятия силы. Второй важной причиной появления этой установки было разочарование в объяснении на базе механических моделей.’

‘Если у физиков идея описательности возникает при осмыслении демаркации науки и философии, то у философов-позитивистов эта идея связана также с сильным акцентом на эмпиризм.’

Информация

Печенкин, Александр Александрович. Объяснение как проблема методологии естествознания: (История и современность). Глава 1. Механицизм в физическом объяснении: прогрессивный регресс, Наука, 1989.

См. также.

Про идеал научного знания в виде «молекулярной механики»:

Эмиль Дюбуа-Реймон: Не знаем и не будем знать

К механическим моделям:

Пьер Дюгем: Французское и английское мышление

Наука как описание:

Пьер Дюгем: Физическая теория, её цель и строение

Эрнст Мах: Анализ ощущений

Обсуждение

https://evgeniirudnyi.livejournal.com/266119.html


Comments are closed.