Научная статья на тему 'Современная квантовая механика и некоторые Актуальные проблемы интеграции физики и философии'

Современная квантовая механика и некоторые Актуальные проблемы интеграции физики и философии Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

CC BY
1766
184
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОВРЕМЕННАЯ КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА / КОНЦЕПЦИЯ ЕДИНОГО ЗАКОНОМЕРНОГО МИРОВОГО ПРОЦЕССА / МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКАЯ ДИАЛЕКТИКА / ПРИЧИННАЯ СВЯЗЬ / ГЕНЕЗИС / MODERN QUANTUM MECHANICS / CONCEPTION OF A UNIFIED LAW GOVERNED WORLD PROCESS / MATERIALISTIC DIALECTIC / CAUSAL LINK / GENESIS

Аннотация научной статьи по философии, этике, религиоведению, автор научной работы — Сорокина Нина Константиновна

Автором с диалектико-материалистической точки зрения анализируются интерпретации физиками и философами отдельных понятий современной квантовой механики, акцентируется внимание на использовании исследователями научно обоснованных подходов для новых открытий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Modern Quantum Mechanics and Some Topical Problems of Integrating Physics with Philosophy

The article’s focus is on physicists and philosophers’ interpretations of separate notions of modern quantum mechanics in terms of materialistic dialectic. It draws attention of current researchers to the use of science-based approaches to new inventions.

Текст научной работы на тему «Современная квантовая механика и некоторые Актуальные проблемы интеграции физики и философии»

ствующих областях экономики, управления и ИКТ.

Реализация нового ФГОС по направлению «Бизнес-информатика» позволит:

— готовить выпускников с широким кругозором, учитывающих требования профессиональной мобильности, умеющих отойти от стереотипов и предложить новые идеи и решения;

— обеспечить четкие критерии знаний, умений и навыков, получаемых обучающимся на разных уровнях подготовки;

— расширить возможности методологии и методики образования в области бизнес-информатики в бакалавриате и магистратуре;

— дать возможность обучающимся выбирать гибкую образовательную траекторию, комбинируя бакалаврскую и магистерскую подготовку различных направлений;

— дать возможность обучающимся скорейшего применения своих знаний на практике, полноценной профессиональной подготовки;

— предусмотреть возможность большей индивидуализации обучения;

— развивать у студента способности и навыки к обучению на протяжении всей жизни;

— создавать стимулы для роста квалификации и обновления профессорско-преподавательского состава;

— обеспечить интеграцию российских вузов в международное образовательное пространство, создать условия для признания российских дипломов, степеней при международных сопоставлениях;

— дифференцировать вузы по их возможности реализовывать образовательные программы разного уровня.

Поступила 20.09.12.

УДК 535.14:141.2

СОВРЕМЕННАЯ КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И НЕКОТОРЫЕ АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИНТЕГРАЦИИ ФИЗИКИ И ФИЛОСОФИИ

Н. К. Сорокина (Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева)

Автором с диалектико-материалистической точки зрения анализируются интерпретации физиками и философами отдельных понятий современной квантовой механики, акцентируется внимание на использовании исследователями научно обоснованных подходов для новых открытий.

Ключевыге слова: современная квантовая механика; концепция единого закономерного мирового процесса; материалистическая диалектика; причинная связь; генезис.

В эпоху научно-технической революции взаимосвязь естествознания и философии становится особенно тесной, полной и глубинной, ибо, с одной стороны, необходимость в новой, современной теоретической философской базе для дальнейших исследований окружающего мира приобретает принципиальное значение, а с другой — сама философия как методология науки не может развиваться без учета достижений физики, биологии, химии и других отраслей знания. Материалистическая диалектика как

теория познания в этих условиях должна стать основой новых, соответствующих XXI в. теорий исследования, например теории уровней развития, что крайне важно именно для анализа философии и физических процессов.

В настоящее время вполне очевидно, что дальнейшее развитие исследований в области фундаментальной физики требует привлечения не только физиков, но и философов, знающих основы физики. А. Эйнштейн, Н. Бор поднимали глубокие метафизические проблемы до вы© Сорокина Н. К., 2012

сокого философского уровня, посвятив себя целиком разрешению проблем физической теории. Сегодня союз физики и философии не просто необходим, как никогда ранее. Физики и философы должны переступить порог собственных амбиций во имя достижения общей цели — дальнейшего исследования неисчерпаемой физической формы материи. Новые открытия требуют нового подхода, который может базироваться только на научной философии, интегрированной с естествознанием.

Современная физика — часть общечеловеческой культуры, характеризующая интеллектуальный уровень общества, степень понимания основ мировоззрения. Главная причина этого заключается в совершенстве стиля научного мышления, присущего физике, что и позволяет ей оставаться лидером современного естествознания. Ведь физика, как никакая другая наука, учит анализировать неизвестное и непонятное, находить язык для описания незнакомой ситуации, вводить характеристики, определяющие течение процесса или явления, устанавливать качественные и количественные соотношения и закономерности. Кроме того, она позволяет находить фундаментальные законы, определяющие полную картину явления. При этом высшим критерием совершенства развитой теории и свидетельством ее адекватного понимания служат способности к теоретическому предсказанию характера предстоящих изменений общей картины изучаемого физического явления при варьировании значений параметров, определяющих это явление, и возможность расчета соответствующих количественных характеристик.

Иными словами, физика задает стиль научного мышления, отличающийся сбалансированностью качественного и количественного описания явлений природы. При изучении физики имеется прекрасная возможность достижения успеха как лицами со склонностью к абстрактноматематическому мышлению, так и лицами с конкретно-образным восприятием окружающего мира. Не случайно методология изучения и исследования

физических процессов используется в различных областях науки, в том числе в философии для выработки общих категорий. В этой связи есть необходимость остановиться на диалектико-материалистической трактовке отдельных понятий квантовой механики, которые все чаще стали применяться для объяснения причин возникновения человеческого интеллекта и сознания.

В истории физики, как и любой другой науки, наблюдаются два процесса развития: обобщение и специализация результатов познания. Переход от классической механики И. Ньютона к квантовой — релятивистской физике А. Эйнштейна, Н. Бора, Де Бройля и других ученых-физиков XX в. — явился глубочайшим обобщением физической картины мира. Обобщением был также переход от специальной к общей теории относительности. Проблема, которой был занят А. Эйнштейн до конца жизни, — разработка единой теории поля (т. е. физических полей) — также была проблемой обобщения. Генеральная тенденция обобщения физического знания привела гениального британского физика-теоретика и космолога С. Хокинга к идее о необходимости теории всего.

Закономерно возникает идея будущей диалектико-материалистической теории всего. Как справедливо писал Ф. Энгельс в «Диалектике природы», «движение есть способ существования материи. Жизнь есть способ существования белковых тел» [9, с. 616]. Данные определения фиксируют неразрывное единство материи и движения, жизни и ее материального носителя. Подобно этому в известной формуле Эйнштейна (Е = тс2) фиксируется неразрывное единство массы покоя и энергии. Обобщение физической картины окружающего нас мира всегда осуществляется на основе диалектико-материалистического понимания природы, общества, мышления и познания. В основе такого понимания лежит материалистическая диалектика, т. е. общая теория развития, которая определяет всю логическую структуру и содержание современной классической физики.

Таким образом, важнейшим способом существования мира как единой материальной субстанции является процесс развития. Материальное единство мира выражается в единстве мирового процесса развития, т. е. в едином закономерном мировом процессе. Законы физики — убедительное доказательство этой истины. Согласно диалектическому материализму в наиболее общем и концентрированном виде сознание выступает как вторичное, производное от материи явление, а не первичное, исходное и абсолютное начало или первооснова мира. Абсолютным, независимым, существующим как «причина самой себя» является лишь материя, материальная субстанция. Сознание зависимо, произ-водно от материи, относительно. Научная философия определяет его «как высшую форму отражения материального мира, которая возникает в результате бесконечного развития материи и осуществляется наиболее высокоорганизованной материей» [2]. Физическая наука, будучи формой общественного сознания, играет исключительно большую роль в создании наукоемкой, инновационной экономики, ибо она отражает объективные связи, законы материальной действительности.

В последние годы в связи с проведением экспериментов по квантовой теле-портации усилился интерес к обсуждению вопросов по квантовой механике, причем нередко физические понятия трактуются с идеалистических позиций. Так, в работе Р. С. Нахмансона, где обсуждается физическая интерпретация понятий квантовой механики, автор подчеркивает, что «элементарные частицы сами обладают сознанием... Поведение частиц целенаправленно, что отражено в телеологическом характере физических законов. Волновая функция — стратегия частицы. Она находится в сознании частицы и является результатом этого сознания над известной информацией о мире. При этом частица решает квантомеханическую задачу» [5]. На наш взгляд, такую интерпретацию квантовой механики нельзя признать объективной

и научной. Ведь в отношениях субъект — объект роль субъекта-на-блюдателя гипертрофируется. Электрон, наделенный сознанием, становится непознаваемым в полной мере и приобретает некий мифологический характер.

Специфическая сущность сознания заключается в его идеальности, которая всегда выступает как осознанное бытие. Идеальность — главная проблема теории сознания. Идеальное — это форма, в которой выступают реальные предметы, отображаемые сознанием. Идеальное можно «определить как предмет, лишенный своего непосредственного материального субстрата, непосредственного конкретно-чувственного бытия и существующий на основе особого материального субстрата — человека» [6]. Современная физика раскрывает самые глубинные связи различных форм материи; некоторые исследователи даже усматривают много общего между принципиальными проблемами квантовой механика и сознания. Так, Р. Пенроуз считает, что нелокальность и квантовая когерентность могут объяснить нам когерентность работы человеческого мозга, а «невычислительный» характер процессов сознания может быть связан с объективным коллапсом волновой функции макроскопических переменных. Ученый не только формулирует общие принципы работы мозга, но и пытается непосредственно выявить в мозге структуры, соответствующие указанным физическим процессам [7].

Не вдаваясь в разбор приведенного положения известного физика, отметим лишь главное в плане рассматриваемой нами проблемы. Единство различных форм материи нельзя представить только как статичное сходство, одинаковость всего существующего вне человеческого сознания. Работа человеческого мозга представляет собой глубокий синтез взаимодействия различных форм материи, а потому поверхностное, внешнее подобие в мозге структур с определенными физическими процессами не может служить основанием для решения проблемы теории сознания.

№ 4, 2012

Концептуальные проблемы квантовой механики, над которыми работали еще отцы-основатели и продолжают работать известные физики нашего времени, вырастают из анализа того, какими свойствами обладает измерение квантовых систем, и формулируются обычно как «проблема измерения квантовой механики» [7]. Последняя возникает не из-за того, что теория неудовлетворительно описывает эксперимент, а из-за желания некоторых физиков сделать эту теорию логически более последовательной. Другие физики склонны считать проблему измерения надуманной, схоластической. Однако трудно поверить, что это на самом деле так. Парадоксальность квантовых измерений связана с тем, что к ним неприменимо обычное классическое понимание реальности. Это было наглядно продемонстрировано неравенствами Белла. Они выводятся в предположении, что справедливо классическое понимание реальности, а именно: при измерении, проведенном над системой, мы получаем информацию о свойствах состояния этой системы, но сами эти свойства реальны, т. е. существовали уже до измерения. Поэтому свобода мысли исследователя должна выступать как осознанная необходимость.

В конце списка важнейших проблем физики, составленного В. Л. Гинзбургом [1], мы сталкиваемся с проблемами, которые он не включает в общий список, а перечисляет отдельно от остальных и называет тремя великими проблемами. Это — интерпретация квантовой механики, стрела времени (т. е. необратимость во времени, появляющаяся, несмотря на обратимость основных динамических уравнений) и редукционизм (т. е. возможность сведения феномена жизни к физике). М. Б. Менским показано, как связи между «тремя великими проблемами» выглядят в свете того или иного решения первой из них, т. е. при той или иной интерпретации квантовой механики [4]. В последние десятилетия эта тема вновь стала актуальной. В центре современных исследований в этой сфере находится предложенная в 1957-х гг.

Х. Эвереттом интерпретация квантовой механики, которая часто называется многомировой. С другой стороны, наибольшее распространение среди физиков получила самая старая и проверенная копенгагенская интерпретация, разработанная еще Н. Бором в ходе интенсивных и трудных дискуссий с другими создателями квантовой механики, в том числе А. Эйнштейном. Эти две интерпретации качественно отличаются друг от друга.

Следует отметить, что возникновение квантовой механики оживило такую методологическую позицию, в которой отрицается генетический характер причинной связи в области физических процессов вообще и в микромире в частности. Отрицается без приведения достаточных философско-методологических оснований и однозначный характер связи причин и следствия. Назовем такую позицию квазипозитивистской. Данной методологической позиции противостоит точка зрения, выражающая философско-логическое понимание причинности, ее генетический аспект. Такую позицию назовем традиционно-материалистической.

Согласно материалистической диалектике существенной чертой причинной связи является ее генетический характер. Причинность заключается в порождении, генезисе одним процессом, вещью, т. е. причиной, другого процесса, вещи, т. е. следствия. Генезис, процесс причинения связан с движением форм материи от причины к следствию и от следствия к причине. В этой черте причинности выражается активный характер материи, ее самодвижение, саморазвитие. Только в процессе причинения как некоторой действительности происходят превращение потенциально возможного в действительное, возникновение новых форм непрерывно развивающейся объективной реальности. Именно в генезисе, процессе порождения нового заключается принципиальное отличие процесса причинения от разнообразных устойчивых временных связей явлений.

Рассмотрим кратко логику изложенных нами выше двух противоположных

методологических позиций. Отрицая методологическую необходимость и плодотворность генетического аспекта причинности на теоретическом уровне развития науки, представители квазипозити-вистской позиции опираются прежде всего на тот известный, эмпирически фиксируемый факт, что в развитых математических областях физического знания принцип причинности фактически отождествляется с принципом закономерной связи состояний. В этих областях знания философское понятие причинности в ясном виде не встречается. Другими словами, в математическом естествознании, казалось бы, фиксируется только определенная зависимость конечного состояния системы как совокупности ее существенных признаков (характеристик, свойств и отношений) от начального состояния. Принцип причинности понимается иногда даже некоторыми сторонниками диалектического материализма как утверждение существования законов природы.

Можно согласиться с такой логикой, если помнить, что «хорошо развитая наука» (до развития синергетики), в которой не встречается понятие «причинность», — это наука о мертвой, «замороженной» реальности. В этой науке не работает принцип развития, не происходит ничего нового, в ней не отображено временное становление реальности. Можно даже согласиться с позитивистским принципом экономии мышления, если абсолютизировать силу однозначно-дедуктивной логики, формально-дедуктивной системы (базирующейся на законе тождества), когда будущее тождественно прошедшему. Но для сторонника материалистической диалектики как логики и методологии научного познания «квазипозитивистские» тенденции в научном познании не имеют особой убедительной силы, не являются истинными. Существует противоречие между наукой и философией, и успехи науки, сопровождаемые отказом от причинности как генетического аспекта материальной реальности, не могут убедить методологов, рассматривающих более глубокую внут-

реннюю логику развития науки, в истинности этого отказа.

Обосновывая свое понимание проблемы генетического аспекта причинной связи, отказываясь от необходимости научного выражения его, «квазипозитивисты» подчеркивают относительность наших знаний, их изменчивость, их все большее обогащение в процессе развития науки. Кажется очевидным, что подчеркивание изменчивости наших знаний не содержит, вообще говоря, никаких конкретных указаний в положительной форме на направление развития, обобщения категории причинности. Наличие «эмпирически» фиксируемых факторов развития научного знания есть необходимое, но не достаточное условие некоторого методологического сдвига. Факты в любой области знания должны быть понятны, т. е. выражены в понятии, и вопрос состоит в том, на какой основе происходит это понимание — позитивистской, но «подкрашенной под материализм», или действительно диалектико-материалистической [8]. Не диалектика развития, а формально понимаемая диалектика, в которой нет и намека на отражение логики объективного развития, логики становления, возникновения нового, сводимая к «магическим заклинаниям» об изменчивости знаний, лежит в основе рассуждений сторонников квазипозитивист-ской позиции. Как нам представляется, взгляды сторонников традиционно-материалистической позиции («традиционалистов») на проблему генетического аспекта причинности выглядят философски более убедительно.

Многие вопросы современной физики пока не находят своего единого решения. До сих пор не построена квантовая теория гравитации. Существует проблема расходимости в квантовой теории поля. Ответы на эти и подобные им вопросы можно получить только на основе научной философии, исходя из познания мира как системы, опираясь на концепцию единого закономерного мирового процесса. Высшие ступени развития аккумулируют в себе обобщенное содержание всех нижестоящих уровней.

«Ключ к анатомии обезьяны лежит в анатомии человека», — писал К. Маркс [3, с. 42]. Разногласие физиков и философов в интерпретации понятий квантовой механики свидетельствует о том, что природа квантового объекта иная и человеку нужно время, чтобы раскрыть ее.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гинзбург, В. Л. «Физический минимум» — какие проблемы физики и астрофизики представляются особенно важными и интересными в начале XXI века? / В. Л. Гинзбург// Успехи физических наук. — 2007. — №4. — С. 346.

2. Малашенко, Ю. Н. Диалектико-материалистическая трактовка понятий причинности и вероятности в квантовой механике / Ю. Н. Малашенко // Новые идеи в философии. — Пермь, 2008. — Вып. 17 (2). — С. 53—62.

3. Маркс, К. Экономические рукописи 1857— 1859 годов // К. Маркс, Ф. Энгельс. Соч. — 2-е изд. — Т. 46, ч. 1. — С. 3—48.

4. Менский, М. Б. Квантовые измерения, феномен жизни и времени : связи между «тремя великими проблемами» (по терминологии Гинзбурга) / М. Б. Менский // Успехи физических наук. —

2007. — № 4. — С. 415—425.

5. Нахмансон, Р. С. Физическая интерпретация квантовой механики / Р. С. Нахмансон // Успехи физических наук. — 2001. — Т. 171, № 4. — С. 441—444.

6. Орлов, В. В. Концепция единого закономерного мирового процесса в научной философии / В. В. Орлов // Новые идеи в философии. — Пермь,

2008. — Вып. 17 (1). — С. 5—20.

7. Пенроуз, Р. Большое, малое и человеческий разум : пер. с англ. / Р. Пенроуз и др. — Москва : Мир, 2004. — 191 с.

8. Сорокина, Н. К. Значение диалектики общего и особенного для формирования у студентов научно-физической картины мира. Потребительностоимостная концепция в системе общественного воспроизводства : материалы Междунар. науч.-те-орет. конф. — Саранск, 2011. — С. 265—267.

9. Энгельс,Ф. Диалектика природы // Маркс К., Энгельс Ф. Соч. — 2-е изд. — Т. 20. — С. 339—626.

Поступила 15.10.12.

УДК 378.147.

ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ работы СТУДЕНТОВ В УСЛОВИЯХ РЕАЛИЗАЦИИ ДВУХУРОВНЕВОГО высшего ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Г. В. Милованова, И. В. Харитонова

(Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева)

Раскрываются условия организации самостоятельной работы студентов при осуществлении федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования третьего поколения. Приводится описание экспериментального исследования отношения студентов к осуществлению самостоятельной учебной деятельности.

Ключевыге слова: самостоятельная работа; самостоятельность; государственный образовательный стандарт; компетенции и компетентности.

Формирующаяся в условиях модернизации российской высшей школы ком-петентностная парадигма ориентируется на компетенции и компетентности как ведущий критерий подготовленности современного выпускника высшей школы к условиям труда и социальной жизни.

Основной целью высшего образования становится подготовка выпускника не просто знающего, а умеющего распорядиться имеющимся знанием, подготов-

ка профессионала, способного среди множества решений выбирать оптимальные, готового к самообразованию, самоопределению, саморазвитию.

Новые задачи перед высшей школой ставит и переход на двухуровневую систему организации образовательного процесса. Одна из них — формирование у будущих специалистов умений и навыков самостоятельной работы. Успешное ее решение требует комплексного под© Милованова Г. В., Харитонова И. В., 2012

41

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.