Становление неклассической методологии

Становление методологии неклассической науки

Может ли быть методология названа конструктивной и каким образом она заявляет о себе в современной культуре? Ответ на эти вопросы невозможен без анализа процесса становления методологии неклассической науки. Неклассическая наука сформировалась в результате осмысления инноваций квантово-релятивистской физики.

Теория относительности

Развитие физической науки, особенно электродинамики и оптики, привело в начале XX ст. к коренному пересмотру всех предыдущих представлений о пространстве и времени, которые оставались неизменными на протяжении многих столетий. Великим физиком нашего времени А. Эйнштейном была создана теория относительности — современная физическая теория пространства и времени. Она состоит из двух частей: специальная, или частная, теория относительности (СТО, 1905) и общая теория относительности (ОТО, 1915). Поскольку СТО содержит математический аппарат, который значительно легче для понимания, то в дальнейшем речь будет идти о специальной теории относительности. Не углубляясь в сложное физическое содержание этой теории, покажем ее основной философский смысл.

В реальном материальном мире нет абсолютного, неизменного пространства, как и времени. Они относительны и нс являются самостоятельными сущностями, так как полностью определяются движущейся материей, являются сс всеобщей формой существования. Между тем, согласно классическим законам механики Ньютона, движение нс влияет на течение времени, которое остается неизменным и абсолютным. Точно так же линейные размеры (длина любого тела) нс зависят от того, находится данное тело в состоянии покоя или движения. Пространство абсолютно и неизменно.

Экспериментальные исследования физиков (опыт Майксльсо- на — Морли и др.) опровергали эти представления об абсолютном пространстве и времени, которое как бы течет раз и навсегда заданным темпом, независимо от движения материи. Затем была осознана относительность понятия одновременности: два любых события, происходящих в одно и то же время в одной системе отсчета, оказываются неодновременными в другой такой системе. Нс являются абсолютными промежутки времени и расстояние. Вес они зависят в конечном счете от скорости движения тела относительно исходной системы отсчета. Так, в системах, движущихся с около- световой скоростью, длина уменьшается, а время замедляется: стержень, который находится в состоянии покоя, будет длиннее этого же стержня, который окажется в состоянии движения.

Эти релятивистские эффекты объясняются различным образом. Так, субъективные идеалисты считают, что пространство и время существуют в ощущениях человека и полностью зависят от субъекта, его органов чувств. По их мнению, эти понятия являются своеобразными формами, при помощи которых человек воспринимает мир. Многие философы-идеалисты ссылаются на субъективность восприятия людьми времени. Действительно, если человек спешит, то и время для него как бы бежит быстрее. Но на самом деле время течет объективно и его бег зависит нс от нашей спешки, а от движения материальных тел и систем отсчета. Идеалисты же субъективность восприятия времени абсолютизируют.

Заслуживают внимания взгляды на пространство и время философа И. Канта. Он считал эти понятия категориями, которые даны человеку априорно, до опыта, врожденными. Строго говоря, Кант не прав, хотя в его рассуждениях есть гениальная догадка, которая концептуализирована в универсалиях культуры. Самые простые наблюдения над новорожденным показывают отсутствие представлений у него о пространстве и времени, которые формируются позже на собственном опыте. Вместе с тем представления о пространстве и времени являются базовыми компонентами культуры человека, которые формируются с самого рождения, структурируют индивидуальный опыт и выступают в качестве универсалий культуры.

Мы уже отмечали выше, что в движущихся системах длина тела уменьшается, а время замедляется. Существует известный парадокс «близнецов», в основе которого лежит относительность одновременности. Согласно ему, космонавт, который вернулся с продолжительного космического путешествия, окажется моложе своего брата-близнеца, который оставался на Земле, поскольку время в космосе течет медленнее. Течение этого времени зависит, как мы видим, от системы отсчета и скорости движения корабля.

То же самое нужно сказать про относительность пространства. Можно строго математически выразить взаимоотношения между временем, пространством и скоростью, показав, что длина (пространственный интервал между двумя пунктами) и промежуток времени будут меняться в зависимости от скорости движения системы отсчета. Релятивистский эффект, согласно которому пространственные размеры тела, которое движется с околосветовой скоростью, сокращаются, а время протекания процессов замедляется, что выражается следующими формулами:

где А /о, Д?₀ — интервал длины и времени; v — скорость движения системы; с — скорость света.

Философское объяснение теории относительности и так называемых релятивистских эффектов исходит не только из относительности пространства и времени, но и из их взаимозависимости и непрерывного единства. Не существует пространства самого по себе (как и времени), есть единое непрерывное «пространство- время». Метафизический материализм, который опирался на физическую картину мира, созданную Галилеем и Ньютоном, считал, что пространство — это только чистая протяженность, расстояние, а время — чистая длительность, которые не зависят от движения и свойств материи. Причем свойства времени и пространства в этой картине мира неизменны для всей Вселенной.

Теория относительности утверждает, что выводы классической механики верны только в определенных границах, если мы имеем дело с телами, скорости движения которых значительно меньше, чем скорость света. При скоростях же, которые близки к световым, начинают проявляться совсем новые свойства пространства и времени. В частности, не только замедляется время, но под воздействием сил всемирного тяготения (например, при приближении к Солнцу) «искривляется» пространство-время. Общая теория относительности Эйнштейна показала связь теории гравитации с метрикой пространства-времени, в которой использовались выводы неклассической геометрии.

Модель пространства перестает соответствовать постулатам классической геометрии Евклида, которая исходит из построений на плоскости, когда кривизна пространства считается равной нулю. Уже Н.И. Лобачевский, а за ним Б. Риман разрушили старые представления о геометрии Евклида как единственно возможной и построили новую, неевклидову геометрию, которая соответствовала свойствам пространства в астрономических и космических масштабах. Согласно новой геометрии, через точку, которая не лежит на прямой, можно провести больше одной прямой, параллельной данной, а сумма углов треугольника не равна 180°.

Эйнштейн гениально показал, что реальное физическое пространство математически описывается именно неевклидовой геометрией. Теория относительности ввела единое понятие четырехмерного пространства-времени, дополнив классическое трехмерное пространство Ньютона (координаты х, у, z) четвертым измерением, четвертой координатой-временем. Собственно говоря, и классическая механика имела в виду четвертое измерение (координату времени), но как абсолютную, неизменную величину, не включаемую в систему зависимости «пространство-время». От четырехмерного «пространства-времени» нужно отличать понятие ^-мерного пространства в математике.