19. Дж. Холтон о роли опыта и рацио в развитии физики, рационалистический реализм: история физики в лицах - Э. Мах и А. Эйнштейн (для физиков)

В данном тексте Джеральд Холтон проводит тематический анализ физики через историю появления Теории Относительности Эйнштейна, в которой отражается переход Эйнштейна из лагеря позитивистов к рационалистам. Данный переход отражается через переписку Эйнштейна с Махом и их дальнейшие высказывания друг о друге.

Что такое феноменологическое обоснование науки и кто его сторонники?

Феноменологическое обоснование науки представляет собой связывание экспериментальных наблюдений с позиций энергетизма и сенсуализма. Энергетический взгляд на мир стал возможен благодаря термодинамике, которая позволяла исследовать природные процессы, не вдаваясь в подробности детальной подробности материальной субстанции. Сенсуализм - метод исследования, полагающийся на данные органов чувств, т.к. согласно мнению его сторонников, только чувства достоверны. Главными сторонниками феноменологического обоснования науки являются Оствальд, Хельм, Шталло и Мах.

В чем противоположность механистического и энергетического принципов в объяснении физических явлений?

Механическое объяснение физических явления заключается в формировании моделей движений и взаимодействий предметов, а на более глубоком уровне, атомов между собой, объясняя наблюдаемое и далее предполагаемое через законы механики и кинетики. Энергетический принцип подразумевает описание явлений через энергетические характеристики, чего и было достаточно в термодинамике. И как писал Мерц, что ученые были удовлетворены просто “измерением таких величин, которые доступны наблюдению, т.е. энергии, массы, давления, электрического потенциала, объема, температуры, теплоты и т.д., без сведения их к воображаемым механизмам или кинетическим величинам”.

Какие положения ньютоновской механики Э. Мах подверг критике?

Главной критикой Маха в сторону ньютоновской механики было понятие абсолютного пространства (трёхмерное евклидово пространство, в котором выполняется принцип относительности при преобразованиях Галилея) , которое Мах даже назвал “уродством”, потому что оно было выдумано, его не существует. И после анализа ньютоновских предпосылок, Мах провозглашает свою программу, исключающую из науки все метафизические понятия

Что собой представляет философия науки Э. Маха, по оценке Дж. Холтона?

Дж. Холтон представляет философию науки Маха через обзор деятельности Маха, сделанным Морицем Шликом. Тот отмечает, что главное в концепции Маха то, что все сведения, полученные о внешнем мире, даются ощущениями, поэтому и рассматривать надо только эти ощущения и комплексы ощущений, не прибегая к “неизвестной реальности, стоящей за спиной ощущений”.

Что такое “принцип экономии мышления” по Э. Маху?

“Принцип экономии мышления” - принцип описания научного познания мира, выдвинутый Махом, который заключается в простейшем описании связей между ощущениями, которые Мах называет “элементами”, и интеллектуальное овладение фактами с помощью минимального усилия мысли, что достигается посредством все более полного “согласования одних мыслей с другими”. Другими словами, описание факта должно быть простейшим, просто описание того ощущения, которое было приобретено без паразитирующей составляющей, одной из которых, как считал Мах, является причинность.

В чем проявлялся сенсуализм в научных идеях раннего А. Эйнштейна?

Главной составляющей сенсуализма является описание мировосприятия, опираясь на органы чувств, т.е. на ощущения. В своей первой статье по теории относительности, написанной в 1905 году, Эйнштейн, во-первых, призывает пересмотреть фундаментальные понятия физики, если точнее, провести анализ смысла понятий пространства и времени, во-вторых, Эйнштейн идентифицирует реальность с тем, что дается ощущениями, с “событиями”, вместо того чтобы поместить реальность на плоскость, находящуюся за пределами непосредственных данных чувственного опыта или же где-то позади них. По поводу понимания времени Эйнштейн пишет: “Мы должны принять во внимание, что все наши суждения, в которые входит время, всегда являются суждениями относительно одновременных событий. Если, например, я говорю, что поезд прибывает в семь часов, то я подразумеваю приблизительно следующее: указание часовой стрелки моих часов на цифру семь и прибытие поезда являются одновременными событиями”, т.е. время события имеет смысл только тогда, когда оно входит в контакт с нашим сознанием с помощью ощущений (т.е. когда оно может быть подвергнуто измерению в принципе с помощью часов, находящихся в том же самом месте), так точно и место, или пространственная координата, имеет смысл только в том случае, если она регистрируется нашими органами чувств, будучи подвергнута измерению в принципе (т. е. с помощью масштабной линейки).

В чем выражался отход А. Эйнштейна от позитивизма Э. Маха?

В 1918 году Эйнштейн замечает ошибку в идеях позитивизма, когда признается, что эмпирический опыт должен быть выше теории. Эйнштейн замечает, что теория, которая претендует на достоверность, должна быть построена на обобщенных фактах. В качестве примеров обобщенных фактов, Холтон приводит: главные постулаты термодинамики (основаны) на невозможности вечного двигателя; механика (основана) на осознанном законе инерции; кинетическая теория газа (основана) на эквивалентности тепла и механической энергии; cпециальная теория относительности - на постоянстве скорости света и уравнениях Максвелла для вакуума, которые в свою очередь основываются на эмпирических данных, при этом ничто из этого набора не могло быть названо Махом “опытным фактом”.

Позже Эйнштейн приходит к выводу, что природа представляет собой реализацию простейших математически мыслимых элементов, при этом, опыт остается единственным критерием пригодности математических конструкций физики. В более поздние годы он приходит к пониманию того, что согласованность нескольких простых и крепких теорий приведет к лучшему миропониманию, чем опыт из лаборатории.

В чем состоит рационалистический реализм в физике?

В письме Шлику 1930-го года Эйнштейн писал, что физика есть попытка концептуального построения модели реального мира и его закономерной структуры. К данному выводу он пришел, обнаружив ошибки в концепции позитивизма, склоняясь ближе к пути рационалиста, который ищет единственный достоверный источник истины в математической простоте.

От чего, по утверждению Планка, зависит вся структура физической науки? В чем заключается противоречивость этой структуры?

Согласно утверждению Планка, вся структура физической науки состоит из двух утверждений: (1) существует реальный внешний мир, и он существует независимо от акта познания, и (2) реальный внешний мир не является непосредственно познаваемым. Противоречивость заключается в том, что в реальный внешний мир существует за счет познания, но не является познаваемым, т.е. существует некая метафизическая составляющая, которую невозможно измерить опытом, а можно её описать путем философских рассуждений, создавая теоретическое представление о мире и его явлениях.

В чем состоит суть тематического анализа науки Дж. Холтона?

Тематический анализ Джеральда Холтона дает возможность находить в развитии науки определенные черты постоянства (= непрерывности), относительно устойчивые структуры, которые сохраняются даже при революционных изменениях и дают возможность объединять часто внешне конфронтирующие друг с другом теории. В своих работах он проводит тщательный анализ тех периодов в творчестве ученых, когда происходит зарождение новых идей. А результаты научной деятельности он рассматривает как такие “события”, которые являются пересечением того, что Дж. Холтон называет историческими “траекториями”. Решающее значение он придает творческому воображению ученого в тот момент его деятельности, когда формируется явная или неявная приверженность определенной теме (или темам).