Основні філософські питання сучасної фізики

ІІ Предмет фізики.

1. Основні відкриття у фізиці межі XIX-XX століть.

2. Основні філософські питання сучасної фізики:

а) невичерпність та нескінченність матерії;

б) рух: абсолютність та відносність;

в) питання про об'єктивну реальність у квантовій фізиці;

г) проблема причинності;

д) філософські роздуми про простір і час з

погляду відносності; про безперервне і

дискретний простір і час.

3. Нерозв'язані питання фізики.

Наші дні – час перетворень, час видатних досягнень науки та техніки. Особливості розвитку сучасної науки впливають на структуру та характер наукового пізнання. Саме вони становлять історично певні межі, що зумовлюють специфіку пізнавального процесу. Більше того, наукові знання про природу мають важливе значення і для філософського осмислення навколишнього світу. Те, що фізика проти іншими природничими науками ( наприклад, хімією чи біологією ) займається щодо загальнішими явищами навколишнього матеріального світу, певною мірою визначає її більш безпосередній, ніж в інших природничих наук, зв'язок з філософією.

Фізику завжди доводиться вирішувати різноманітні онтологічні та гносеологічні питання, і тому він змушений звертатися до філософії. М. Борн писав: ". Фізика кожному кроці зустрічається з логічними і гносеологічними труднощами.

Фізики розробки сучасних теорійкритично переосмислюють накопичені у минулому знання. Нове знання хіба що заперечує попередні, але заперечує діалектично, зберігаючи момент абсолютної істини. Філософські ідеї, як це переконливо свідчить історія, грають надзвичайно важливу роль процесі становлення фізичних теорій; без перебільшення можна сказати, що філософського обгрунтування фізична теорія неспроможна сформуватися.

Основні відкриття у фізиці межі XIX-XX століть.

Фізика - комплекс наукових дисциплін, що вивчають загальні властивості структури взаємодії та руху матерії.

Фізику (відповідно до цих завдань) досить умовно можна підрозділити на 3 великі області: структурну фізику, фізику взаємодій та фізику руху.

Науки, що утворюють структурну фізику, досить чітко розрізняються по об'єктах, що вивчаються, якими можуть бути як елементи структури речовини (елементарні частинки, атоми, молекули), так і більш складні утворення (плазма, кристали, зірки і т. д.).

Фізика взаємодій, заснована на уявленні про поле, як матеріальний носій взаємодії, ділиться на 4 відділи (сильне, електромагнітне, слабке, гравітаційне).

Фізика руху (механіка) включає класичну (Ньютонівську) механіку, релятивістську (Енштейнівську) механіку, нерелятивістську квантову механіку і релятивістську квантову механіку.

Вже в давнину виникли зачатки знань, згодом увійшли до складу фізики і пов'язані з найпростішими уявленнями про довжину, тяжкість, рух, рівновагу і т. д. У надрах грецької натурфілософії сформулювалися зародки всіх трьох частин фізики, проте на першому плані зрозуміла, як зміна взагалі. Взаємодія окремих речейтрактувалося наївно-антропоцентрично (наприклад, думка про одухотвореність магніту у Фалеса). Подібний розгляд проблем, пов'язаних з аналізом руху як переміщення у просторі, вперше було здійснено у знаменитих апоріях Зенона Елейського. У зв'язку з обговоренням структури спочатку зароджуються і конкурують концепції безперервної ділимості до нескінченності (Анаксагор) і дискретності існування неподільних елементів (атомісти). У цих концепціях закладається поняттєвий базис майбутньої структурної фізики.

У зв'язку із завданнями аналізу найпростішої форми руху (зміни за місцем) виникають спроби уточнення понять "рух", "спокій", "місце", "час". Результати, отримані цьому шляху, утворюють основу понятійного апарату майбутньої фізики руху - механіки. За збереження антропоморфних тенденцій у атомістів чітко намічається розуміння взаємодії як безпосереднього зіткнення основних першооснов - атомів. Отримані умоглядним шляхом досягнення грецької натурфілософії аж до XVI ст. служили єдиними засобами побудови картини світу у науці.

Перетворення фізики на самостійну науку зазвичай пов'язується з ім'ям Галілея. Основним завданням фізики він вважав емпіричне встановлення кількісних зв'язків між характеристиками явищ та вираження цих зв'язків у математичній формі з метою подальшого дослідження їх математичними засобами, у ролі яких виступали геометричні креслення та арифметичне вчення про пропорції. Використання цих засобів регулювалося сформульованими ним основними принципами та законами (принцип відносності, принцип незалежності дії сил, закон рівноприскореного руху та ін.).

Досягнення Галілея та його сучасників у галузі фізики руху (Кеплер, Декарт, Гюйгенс) підготували ґрунт для робіт Ньютона, який перейшов до оформлення цілісного предмета механіки в систему понять. Продовжуючи методологічну орієнтацію на принципи, Ньютон сформулював три закони руху і вивів з них ряд наслідків, що трактувалися насамперед як самостійні закони. Ньютонівські "Математичні засади натуральної філософії" підбили підсумки роботи зі встановлення сенсу та кількісних характеристик основних понять механіки - "простір", "час", "маса", "кількість руху", "сила". Для вирішення завдань, пов'язаних з рухом, Ньютон (разом з Лейбніцем) створив диференціальне та інтегральне обчислення - один із найпотужніших математичних засобів фізики.

Починаючи з Ньютона, і до кінця XIX ст. механіка сприймається як загальне вчення про рух і стає магістральною лінією розвитку фізики. З її допомогою будується фізика взаємодій, де конкурують концепції близькодії та далекодії.

Успіхи небесної механіки, засновані на ньютонівському законі всесвітнього тяжіння, сприяли перемозі концепції далекодії. За образом теорії тяжіння будувалася і фізика взаємодій у галузі електрики та магнетизму (Кулон).

Наприкінці ХІХ ст. фізика впритул поставила питання реальне існування атома. Штурм атома йшов у всіх основних розділах фізики: механіки, оптики, електрики, вчення про будову матерії. Кожне з найбільших наукових відкриттів на той час: відкриття

Д. І. Менделєєвим періодичного закону елементів, Г. Герцем -

Після відкриття електронів і радіоактивності фізика стала розвиватися з небувалою насамперед швидкістю. З неодмінності класичної фізики до проблеми теплового випромінювання народилася знаменита квантова фізика М. Планка. З конфлікту класичної механіки та електромагнітноїТеорія Максвелла виникла теорія відносності. Спочатку теоретично, а потім експерементально і промислово (ядерна енергетика) встановили зв'язок m і E (E=mc 2), а також залежність маси тіла, що рухається від швидкості його руху, покінчили з різким протиставленням матерії і руху, характерним для класичної фізики. Загальна теорія відносності (Енштейн 1916), що інтерпритувала поле тяжіння як викривлення простору-часу, обумовлене наявністю матерії, перекинула ще один міст від матерії та руху до взаємодії.

Фізика, відкривши нові види матерії та нові форми руху, зламавши старі фізичні поняття та замінивши їх на нові, по-новому поставила старі філософські питання. Найважливіші з них - це питання про матерію, про рух, про простір та час, про причинність та необхідність у природі, про об'єктивність явищ.

Невичерпність та нескінченність матерії.

Вчення філософського матеріалізму про матерію (розвинене Леніним) має вирішальне значення для розуміння всього змісту нової фізики. Чи існують якісь незмінні елементи, абсолютна субстанція, незмінна сутність речей тощо? Прагнення знайти їх - найбільш характерна риса будь-якої метафізичної філософії. Механічний матеріалізм, зокрема, бачив у матерії абсолютну постійну субстанцію, і дослідники XVIII-XIX ст. під матерією зазвичай розуміли постійні атоми, які рухаються за законами класичної механіки.

Новий філософський матеріалізм не визнає існування постійних елементів, абсолютної постійної субстанції, заперечує постійну сутність всіх речей. " " Сутність " речей чи " субстанція " ,- пише Ленін,- теж відносні; вони висловлюють лише поглиблення людського пізнання об'єктів, і якщо вчора це поглиблення нейшло далі атома, сьогодні - далі електрона і ефіру, то діалектичний матеріалізм наполягає на тимчасовому, відносному, приблизному характері всіх цих віх пізнання природи прогресуючою наукою людини". (4, с. 249). Для філософського мате-

---