CC BY
31
вой канал социальной мобильности в виде качественного образования захлопывается для него навсегда.
Однако, возвращаясь к мысли о социокультурной специфике сельской школы, подчеркну, что большинство сельских школ сознательно или бессознательно ориентировано на традиции народной культуры, семейственность образования и воспитания в большей степени, чем городские. И эту специфику следует всячески сохранять и поддерживать. С разрушением коммунистической идеологии дети, подростки стали своеобразным центром, на котором сфокусированы самые различные по идеологической направленности потоки информации, деструктивная деятельность различных организаций, групп, сект. Возможность противостоять этому разрушительному воздействию кроется в обращении к народным традициям, обладающим колоссальным интеллектуально-нравственным потенциалом. Разрабатывая базисный учебный план, следует по возможности использовать регионоведческие компоненты: вводить курсы и предметы по выбору, факультативы, отражающие фольклор, историю, культурную специфику села, местные праздники, обряды, природу родного края.
В заключение хочу отметить, что в современных условиях именно сельская школа требует целенаправленного внимания педагогического сообщества, родительской общественности и государственной власти к решению ее проблем. Сохранение и развитие сельской школы должно стать одним из центральных направлений российской государственной политики в сфере образования.
Н.П. Чередникова
РОЛЬ ЛОГИКО-ГНОСЕОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ В ФИЗИЧЕСКОМ ПОЗНАНИИ МИРА
Гносеологические принципы не только играют важную роль в становлении физических теорий. После того, как теория создана, они сохраняют значение регулятивов, определяющих характер ее функционирования. Мы рассмотрим их значение как ограничителей конвенционального (условного) элемента в физическом познании и как критериев, определяющих содержательность и осмысленность физических высказываний.
Хотя важнейшей задачей физической теории является адекватное описание фактов и предсказание новых опытных данных, опыт не определяет полностью содержания физических теорий. Он оставляет место для конвенционального элемента - известной свободы в принимаемых соглашениях относительно определений и трактовки физических понятий. Конвенции не следует смешивать с конвенционализмом как идеалистической концепцией, отрицающей объективность истины. Конвенциальный момент внутренне присущ научному познанию. Наличие его нельзя игнорировать. Без учета конвенций нельзя в полной мере понять диалектику современного физического познания.
Конвенциональность в физике проявляется в различных формах. Иногда она приводит к созданию нескольких эквивалентных описаний, различающихся только характером применяемого языка. Примером этого являются различные формулировки квантовой механики - матричная (Гейзенберг) и волновая (Шредингер). Но в некоторых ситуациях конвенции существенно изменяют содержание теории, хотя с точки зрения опыта ни одному из получаемых при этом описаний нельзя отдать предпочтения. В этом случае «в игру» вступают гносеологические принципы, которые выполняют функцию своеобразных ограничений, накладываемых на конвенции, функцию критериев отбора из нескольких эмпирических эквивалентных описаний одного описания, являющегося наиболее предпочтительным. Мы проиллюстрируем их роль на примере решения двух фундаментальных проблем современной физики - проблемы одновременности в специальной теории относительности и проблемы физической геометрии в общей теории относительности. Рассмотрим сначала первую из них.
Понятие одновременности является ключевым в специальной теории относительности. Именно на основе анализа этого понятия Эйнштейн дал обоснование основных выводов своей теории относительности - относительности пространства и времени.
Эйнштейн показал, что одновременность разноместных событий относительна, т. к. имеет различное значение в различных системах отсчета. Так, два события, одновременные в одной системе отсчета, неодновременны в другой. К этому выводу Эйнштейн пришел на основе введенного им определения одновременности и принципа постоянства скорости света, согласно которому скорость света не зависит от скорости источника и имеет одинаковое значение для всех инерци-альных систем.
Из относительности одновременности вытекают основные следствия специальной теории относительности. Так, например, отсюда следует, что длина движущегося стержня будет различной для разных систем отсчета. Действительно, длина - это не просто расстояние между двумя точками, но между точками, зафиксированными в одно и то же время. Поскольку одновременность относительна, то относительной будет и длина стержня. Если мы измерим длину движущегося стержня, то обнаружим, что она будет более короткой по сравнению с его длиной в состоянии покоя. Если Лоренц объяснял сокращение длин стержней посредством ненаблюдаемого эфира, то Эйнштейн это делает посредством измеряемой одновременности.
Из двух предпосылок относительности одновременности вторая, представляющая собой формулировку принципа постоянства скорости света, допускает эмпирическую проверку. Она подтверждена опытом Майкельсона. Но можно ли сказать то же самое об эйнштейновом определении одновременности? На первый взгляд, на этот вопрос следует ответить положительно. Действительно, эйнштейново определение одновременности является своеобразной формулировкой постоянства скорости света, только не при переходе от одной инерциальной системы к другой, а в рамках одной выбранной инерциальной системы. Однако такой ответ неправилен. Утверждение о равенстве скоростей света в двух противоположных направлениях, лежащее в основе эйнштейнова определения одновременности, не допускает прямой эмпирической проверки.
Одним из первых, кто обратил внимание на конвенциональный статус одновременности, был немецкий философ Г. Рейхенбах, являющийся видным специалистом в области оснований теории относительности. Им разработана теория одновременности, которая оказала большое внимание на многие исследования в этой области. Ввиду того, что эта теория занимает центральное место в дискуссиях по проблеме одновременности, мы остановимся на ней несколько подробнее.
Рейхенбах формулирует свою концепцию одновременности на основе развития им причинной теории времени. Согласно этой теории во временном порядке находятся лишь те события, между которыми можно установить причинные отношения. Если событие А является причиной В, то это означает, что А предшествует В во времени. На причинные отношения Рейхенбах накладывает ограничение, заключающееся в том, что скорость причинного действия не может превышать скорости света в вакууме. Из этого следует, что причинные отношения не могут быть установлены между любыми парами событий. События, которые разделены так называемым пространственно-подобным интервалом, вообще не могут находиться в причинных отношениях. С точки зрения причинной теории времени, между такими событиями отсутствует и отношение временного порядка. На этом основании Рейхенбах вводит следующее определение одновременности: любые два события, для которых временной порядок является неопределенным, считаются одновременными. Этот вид одновременности Рейхенбах называет топологической одновременностью.
Эйнштейново определение одновременности гарантирует, что физические законы могут быть сформулированы как законы, инвариантные относительно некоторой группы преобразований (группы Лоренца), т. к. обеспечивает выполнение принципа относительности. Отказ от эйнштейнова определения исключает формулировку инвариантных законов и принципа относительности.
Если к свойству инвариантности физических законов отнестись лишь как к некоторой детали научного языка, не отражающей ничего в природе, то следует принять концепцию Рейхенбаха. С точки зрения философии эмпиризма, которой придерживается Рейхенбах, объективную значимость имеют только эмпирические факты. В то же время физические законы не имеют никаких референтов в реальном мире. Они представляют собой лишь логические схемы, приводящие в систему эмпирические факты.
Однако если исходить из философской установки, согласно которой физическим законам соответствуют объективно-реальные референты, из установки, принимающей принцип относительности как формулировку закона природы, то конвенциональной свободе в выборе определений одновременности приходит конец. Конечно, с чисто формальной точки зрения и в этом случае можно ввести различные определения одновременности в рамках одной инерциальной системы, но физически (в смысле согласованности с физическими законами) они будут неэквивалентными.
Б.Б. Кадомцев, Л.В. Келдыш, И.Ю. Кобзарев, Р.3. Сагдеев характеризуют ситуацию, возникшую в результате отказа от эйнштейнова определения одновременности и введения общей одновременности для покоящейся и для движущейся инерциальных систем (формулировка специальной теории относительности в галилеевых координатах), следующим образом: «При этом приносится в жертву инвариантность описания. Формально математически это возможно. Однако с точки зрения физики потеря простоты математической структуры теории, отказ от групповых свойств преобразования Лоренца и тем самым принесение в жертву адекватного описания свойств симметрии пространства-времени настолько усложняет картину, что соответствующую формулировку теории нельзя признать пригодной для практического использования. Ситуация здесь напоминает известное соотношение между системами Птоломея и Коперника» [3].
Таким образом, общетеоретические, в том числе и гносеологические, соображения играют важную роль в решении проблемы одновременности. Они накладывают ограничения на конвенциональную свободу в определении одновременности, допускаемую рамками опыта.
Проблема конвенций возникает не только в специальной, но и в общей теории относительности. Здесь конвенциональный момент связан с решением вопроса о геометрии физического пространства.
Общая теория относительности открыла связь, существующую между физическими видами материи и геометрическими свойствами пространства. Эта связь состоит в следующем. Материальные массы создают гравитационное поле. Гравитация же проявляет себя в виде кривизны пространства. Понятие кривизны в данном случае означает не искривление пространства в буквальном смысле слова, а отличие его метрики от эвклидовой. Пространство, обладающее ненулевой кривизной, является неэвклидовым.
Существуют различные типы неэвклидовых пространств - пространство Лобачевского, характеризующееся отрицательной кривизной, и пространство Римана, имеющее положительную кривизну. В современной релятивистской космологии - космологии, построенной на основе общей теории относительности, тип неэвклидовой геометрии связан с определенным значением средней плотности материи в метагалактическом пространстве. Так, при плотности, меньшей, чем величина 10-29 г/см3 пространство имеет отрицательную кривизну, а при большей - положительную.
Поскольку значение средней плотности вещества определяется на основе опыта, то может показаться, что проблема физической геометрии носит чисто эмпирический характер. Однако в решении этого вопроса принимают участие не одни лишь опытные данные. Существенную роль здесь играют теоретические соображения, включающие в себя конвенциональный момент. Изменение принимаемых конвенций может оказать существенное влияние на общее решение проблемы геометрии пространства.
Из геометрии нам известно, что одно и то же пространство может быть метризовано различным образом. Представим себе внутреннюю область круга на эвклидовой плоскости. Метрика круга может считаться эвклидовой. Однако мы можем ввести для этого круга и другую метрику, отличную от эвклидовой. Немецкий математик Г. Клейн показал, что внутренняя область круга может рассматриваться как плоскость, имеющая геометрию Лобачевского, если мы примем соответствующее правило измерения расстояний между точками хорд круга. Оно состоит в том, что измерительный эталон, перемещаемый вдоль хорды, уменьшается по мере приближения к окружности. В результате мы можем уложить вдоль нее бесконечное число эталонов, и хорда относительно этого закона измерения окажется бесконечной. Хорды поэтому могут в данном случае рассматриваться как бесконечные прямые. Для круга Клейна мы можем осуществить следующее построение: через точку, лежащую вне данной прямой, можно провести множество не пересекающих ее прямых. Это построение будет означать реализацию неэвклидова постулата о параллельных [5].
Таким образом, решение вопроса о метрике пространства существенно зависит от способа его измерения. Причем в основе процедуры измерения лежат так называемые аксиомы конгруэнтности, определяющие равенство отрезков, находящихся в разных местах пространства. Если мы будем измерять пространство самоконгруэнтным отрезком, т. к. отрезком, не изменяющим свою длину при его переносе как измерительного эталона, то мы получим один результат. Если же наш отрезок не будет самоконгруэнтным, а будет изменять свою длину в процессе измерения, то результат метризации пространства может быть совершенно другим.
Вышеизложенное рассуждение можно применить и в общей теории относительности. Хотя опыт говорит нам о том, что матегалактическое пространство имеет неэвклидову геометрию, мы могли бы в принципе избрать такой закон его измерения, основанный на необычных правилах конгруэнтности, что получили бы, например, эвклидову метрику. Что нас заставляет ограничить свободу в выборе законов измерения пространства и отдать предпочтение одному из возможных определений конгруэнтности?
Здесь мы опять вынуждены прибегнуть к «неэмпирическим» соображениям. Хотя различные геометрии дают одинаково непротиворечивое описание пространственной структуры мира, они неравноценны. Геометрия, введенная на основе общей теории относительности, имеет привилегированный характер. Эта геометрия описывает структуру реального физического поля - поля тяготения. Она определяется материальными массами, создающими это поле. Выбор такой геометрии как привилегированной основан не только на эмпирических фактах, но и на философском принципе, согласно которому пространство, а значит, и его геометрическая структура, суть свойства материи.
Привилегированная геометрия, выбранная на основе общей теории относительности, удовлетворяет и еще одному важному гносеологическому принципу - принципу простоты в его окка-мовской формулировке. Она делает возможным единое описание физических фактов. Между тем как другие геометрии приводят к усложнению описания мира, в рамках которого появляются ненаблюдаемые фиктивные силы, цель введения которых состоит в том, чтобы подогнать физические факты под произвольно выбранную геометрию. В данном случае опять-таки напрашивается аналогия с двумя различными описаниями мира - коперниковским и птоломеевским. «Необычные» геометрии, вводимые вместо «естественной» геометрии общей теории относительности, находятся в таком же отношении к реальному пространству, в каком находится птоломеевская система к реальной структуре мира.
Признание конвенций в физическом познании не означает конвенционализма, являющегося одной из идеалистических концепций. Но преувеличение, абсолютизация конвенционального момента приводит к конвенционализму. Конвенционализм в его общем виде - это разновидность идеализма, отрицающая объективность истины, утверждающая, что истина является продуктом соглашений между людьми. В вопросе о геометрии конвенционализм проявляется в том, что геометрии как концептуальные системы считаются априорными.
Согласно конвенционалистской концепции различные геометрии не являются ни истинными, ни ложными, а более или менее удобными средствами описания реального мира. Точка зрения конвенционализма нашла поддержку у французских физиков А. Пуанкаре и П. Дюгема. Так, Пуанкаре, например, считал, что никакие физические опыты не могут отвергнуть эвклидову геометрию, верность которой физик сохранил навсегда. Однако практика развития науки показала другое. Теория относительности Эйнштейна явилась важным доказательством того, что более адекватным отражением структуры реального физического пространства является неэвклидова геометрия [2].
Гносеологические принципы физических теорий, ограничивающие конвенциональный элемент в научном познании, вместе с тем объективно направлены против конвенционализма. Роль гносеологических принципов не сводится к функции ограничителя конвенционального момента в процессе познания. Эти принципы определяют критерии содержательности и осмысленности физических предложений.
Науку можно рассматривать как некоторую систему высказываний. Однако не любых высказываний, а таких, которые имеют определенный смысл. Бессмысленные высказывания исклю-
чаются из научного знания. В физико-математических науках важное значение придается критериям, определяющим осмысленность (содержательность) утверждений о существовании объектов. Причем для различных физико-математических теорий эти критерии могут быть разными. Например, в классической математике утверждение о существовании математического объекта (число, функция и т. к.) считается осмысленным, а сам объект существующим, если оно удовлетворяет некоторому непротиворечивому условию. Такой критерий является, однако, неудовлетворительным с точки зрения конструктивной математики. Согласно последней, утверждение о существовании математического объекта имеет смысл лишь в том случае, когда имеется метод, алгоритм его построения.
В физике так же, как и в математике, имеются определенные критерии, правила, определяющие, какие утверждения о существовании физических объектов являются осмысленными, а какие нет. Здесь существенными являются соображения, определяющие способы эмпирического обоснования утверждений, связи их с наблюдениями и экспериментами. Эти критерии различны для разных физических теорий, хотя некоторые из них являются общими для всей современной физики.
Прежде всего, рассмотрим критерии осмысленности физических высказываний, которые лежат в основе теории относительности. Эйнштейн считал, что в ней нашли свое воплощение наиболее характерные черты метода современного научного познания и связанные с ним критерии осмысленности физических высказываний [1]. Этот метод характеризуется выдвижением на первый план теоретико-математического начала. Теоретические объекты физики формулируются на основе математики конструктивным путем. Их нельзя рассматривать как результат чисто индуктивных обобщений опытных данных. Они связаны с опытом лишь через эмпирические следствия, вытекающие из теории. При этом данный метод вовсе не требует, чтобы каждое теоретическое положение физики получало непосредственную эмпирическую интерпретацию. Здание теоретических конструктов является «многоэтажным». Лишь «первые этажи», представленные первичными понятиями и утверждениями, должны быть связаны с наблюдаемыми в опыте явлениями. Что же касается понятий, принадлежащих к более высоким «этажам» теории, то они не имеют непосредственной эмпирической интерпретации. Причем их роль может быть чисто вспомогательной.
Для выяснения степени общности критериев содержательности и осмысленности физических высказываний, возможности применения их ко всей физике, целесообразно рассмотреть их критику с позиций операционализма. Эта критика направлена главным образом против теории относительности, в которой упомянутые критерии и метод получили свое наиболее полное выражение.
Первым, кто выступил с критикой общей теории относительности с позиций операциона-лизма, был основоположник этого направления в философии физики П. Бриджмен. По мнению П. Бриджмена, наиболее уязвимым местом общей теории относительности является не ее математический аппарат, а философские основания, которые привели к его созданию.
Исходным пунктом критики Бриджменом общей теории относительности является сформулированный им операционалистский критерий значения физических понятий. Согласно ему любое понятие физики только тогда имеет содержание, когда указаны операции, позволяющие оперировать с ним. При этом под операциями понимаются прежде всего действия, приближенные к реальной приборной ситуации. Основываясь на операционалистском критерии значения физических понятий, Бриджмен проводит резкое различие между специальной теорией относительности и общей теорией относительности. Понятия, которыми оперирует специальная теория относительности, удовлетворяют операционалистскому критерию. Более того, именно специальная теория относительности, по мнению Бриджмена, является естественнонаучной предпосылкой идеологии операционализма. Этого, однако, нельзя сказать об общей теории относительности, которая сплошь и рядом пользуется неоперациональными понятиями, а именно, понятием события, системы координат (вместо физического понятия системы отсчета), ковариантными законами, сформулированными для произвольных систем координат, геометризованным гравитационным полем, которому придается значение объективной реальности и т. к.
Операционализм П. Бриджмена нашел поддержку у Л. Бриллюэна. Отмечая, что физика как наука ориентируется на изучение наблюдаемых величин, Бриллюэн критически оценивает определения наблюдаемых, которыми пользуется современная физика и, прежде всего, общая теория относительности. Он пишет: «В этом вопросе я придерживаюсь строгой точки зрения и предполагаю (следуя Бриджмену), что некоторая величина является наблюдаемой только тогда, когда для ее наблюдения можно указать метод и дать подробное описание экспериментальной установки» [3].
Связывая физический смысл понятий и предложений физики с конкретно описанной экспериментальной установкой, Бриллюэн значительно углубляет операционалистскую критику теории относительности. С его точки зрения, не только общая, но и специальная теория относительности не является достаточно обоснованной теорией. Недостаток специальной теории относительности, как она сформулирована Эйнштейном, состоит, по его мнению, в том, что она существенно опирается на понятие идеальных тождественных часов, которым не присуще свойство реальных физических приборов. Поэтому он не только отвергает общую теорию относительности, но и ревизует специальную теорию относительности, стараясь придать ей такую форму, в рамках которой содержание последней более тесно, как он считает, связано с проверяющими экспериментами [4].
Таким образом, мы приходим к выводу, что источником формирования теоретических основ современной физики является не только эксперимент, но и абстрактно-математические формы мышления.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Борн М. Атомная физика. М., 1965. С. 155-156.
2. Бунге Марео. Философия физики. М., 2003. С. 81.
3. Гейзенберг В. Физика и философия. М., 1963. С. 133-134.
4. Карнап Р. Философские основания физики. М.,2 006. С. 87.
5. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. М., 1987. С. 159.
Б.С. Щеглов, А.А. Замкни РАЦИОНАЛЬНОСТЬ И СВОБОДА ЧЕЛОВЕКА В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
Соотнесение рациональности и свободы в постнеклассическом мире является весьма актуальной проблемой, связанной как с переосмыслением значения свободной деятельности человека в новых условиях социального бытия, так и с его стремлением не потерять сами рациональные механизмы подобной деятельности, придать им максимально возможную эффективность. Так, по мнению Е.М. Сергейчика: «плюрализм культурной реальности, за которым стоит разнообразие систем социальных и личностных значений (ценностей), способствует как процессу индивидуализации, то есть самоутверждению, самоопределению личности в качестве автономной, независимой, уникальной индивидуальности, так и процессу социализации, то есть усвоению культуры во всем ее многообразии и полноте, что является необходимым условием социальной активности, направленной на творчество нового, отвечающего актуальным потребностям и интересам людей. С позиций постнеклассической рациональности смысл свободы - в индивидуализации, то есть в стремлении человека к преодолению ограничений, накладываемых на него природой и обществом, расширению возможностей самоопределения, выбора жизненных путей, творчеству новых, более гуманных условий бытия, что оказывается возможным только в процессе совместной деятельности людей, предполагающей определенную степень интеграции личности в систему социальных связей, ее социализации, усвоения ею сложившихся в обществе норм, правил, образцов деятельности. Мерой свободы выступает ответственность человека, развитие в нем совестного начала. В результате человек предстает как существо незавершенное, открытое, обретающее смысл своей деятельности в самом процессе этой деятельности» [1, 465].
Стремление человека к свободе выражается часто как стремление к истинному знанию. А независимость рациональности в какой-то мере основывается на вере в эту истину. Истина и
