URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Кузнецов Б.Г. Эволюция картины мира
Id: 205622
 
359 руб.

Эволюция картины мира. Изд.стереотип.

URSS. 2016. 352 с. Мягкая обложка. ISBN 978-5-397-05157-6.

 Аннотация

В книге известного отечественного историка естествознания Б.Г.Кузнецова (1903--1984) рассматриваются с древнейших времен до наших дней общие естественно-научные идеи, составляющие научную картину мира, в том числе идеи атомистики, континуума, бесконечности, сохранения, относительности, эволюции и т.д. Эти идеи, показанные автором в их взаимной связи и в их историческом развитии, представляют особый интерес в свете современных тенденций учения о пространстве, времени, веществе и его движении.

Книга адресована философам, физикам, историкам и методологам науки, всем заинтересованным читателям.


 Оглавление

 Введение
 Глава первая. Генезис научной картины мира
 Глава вторая. Атомистика Демокрита, Эпикура и Лукреция
 Глава третья. Естественнонаучные идеи Аристотеля
 Глава четвертая. Естественнонаучные идеи эллинизма, Рима и средневековья
 Глава пятая. Естественнонаучные идеи Ренессанса
 Глава шестая. Гелиоцентризм, принцип инерции и учение об однородности пространства
 Глава седьмая. Картезианское естествознание
 Глава восьмая. Динамизм и основы классической механики
 Глава девятая. Ньютоно-линнеевская школа
 Глава десятая. Механический детерминизм XVIII в.
 Глава одиннадцатая. Принцип сохранения энергии
 Глава двенадцатая. Принцип необратимости
 Глава тринадцатая. Эволюционная теория Дарвина
 Глава четырнадцатая. Периодический закон и новая атомистика
 Глава пятнадцатая. Поле и пространство
 Глава шестнадцатая. Теория относительности
 Глава семнадцатая. Квантовая механика
 Глава восемнадцатая. Перспективы и итоги

 Введение

В этой книге эволюция принципов естествознания рассматривается в свете современной физики. Быть может, такой аспект вызовет недоумение: в современных физических теориях трудно найти устойчивые позиции, с которых можно более или менее однозначным образом оценивать эволюцию научной мысли. Никогда еще в физике не было такого общего предчувствия близких коренных сдвигов, никогда еще не было столь широкого применения методов "в кредит", в расчете на то, что будущая теория даст необходимое обоснование этих методов. Имеет ли смысл пользоваться подобным кредитом для исторического анализа, исходить из наметившихся, но далеко не установившихся физических концепций при оценке научных идей прошлого?

По-видимому, такой подход законен, тенденции современной физики представляют некоторый интерес для анализа прошлого. Подчас достаточно лишь принципиальной возможности новых взглядов на пространство, время, вещество и движение, чтобы прийти к новым историческим оценкам. Но этим дело не ограничивается. Можно думать, что исторический анализ облегчит современные поиски, т.е. приобретет некоторую эвристическую ценность. Современная физика ищет пути синтеза фундаментальных идей, существующих давно, с самого возникновения научной картины мира. Речь идет, в частности, об идеях относительности, однородности и непрерывности пространства и времени.

В 1905 г. Эйнштейн положил в основу научной картины мира принцип, согласно которому прямолинейное и равномерное движение не сопровождается изменением хода физических (в том числе оптических) процессов в движущемся теле -- свет распространяется с одной и той же скоростью в телах, движущихся одно относительно другого без ускорения. Прямолинейное и равномерное движение тела состоит не в изменении хода физических процессов в этом теле, а лишь в изменении расстояний между ним и другими телами, к которым привязаны системы отсчета. Системы отсчета, движущиеся без ускорения одна относительно другой, равноправны, во всех таких системах физические законы выражаются единообразно. Этот принцип (распространенный в 1916 г. на ускоренные движения) будет изложен подробнее в гл.XVI настоящей книги. Другие главы покажут его историческую связь с классическим принципом относительности Галилея--Ньютона, согласно которому механические процессы протекают единообразно в системах, движущихся без ускорения. Уходя в прошлое, мы встретимся с еще более отдаленными, античными прообразами принципа относительности. Они убеждают нас, что принцип относительности, взятый в целом, во всей его исторической эволюции, связан с представлением о непрерывности движения частицы, которая остается тождественной сама себе при изменении пространственного положения.

Законы, управляющие движением такой частицы, формулируются как дифференциальные законы, связывающие ее поведение в данной точке и в данный момент с ее поведением в каждый последующий момент. Если задан закон, определяющий поведение частицы или системы частиц в каждый последующий момент, и если этот закон действует непрерывно, мы можем гарантировать тождественность движущейся частицы самой себе.

Возникшая в середине 20-х годов нашего столетия квантовая механика (о ней пойдет речь в гл.XVII этой книги) несколько ограничила представление о тождественной себе частице, заданное состояние которой определяет, в соответствии с некоторым дифференциальным законом, ее состояние в каждый последующий момент. При движении элементарной частицы однозначным образом с неограниченной точностью определена, вообще говоря, только вероятность пребывания частицы в каждой точке ее траектории. Скорость частицы в каждой точке также не может быть при любых условиях определена с неограниченной точностью.

Это -- важный этап развития принципа причинности. Уже в XIX в. в науку вошло представление о статистических закономерностях природы. Законы термодинамики (о них речь будет идти в главах XI и XII этой книги) определяют вероятность перехода тела из одного состояния в другое. Если в металлическом стержне температура одного конца выше, чем температура другого, т.е. на одном конце стержня молекулы движутся в среднем быстрее, чем на другом, то по законам термодинамики сpeдняя скорость молекул с течением времени выровняется и температура станет одинаковой на обоих концах стержня. Но это -- лишь вероятный результат движения молекул и он становится практически достоверным, когда перед нами большое число молекул. Поведение одной молекулы или, скажем, десятка молекул не определено законами термодинамики. Оно определено законами механики, вытекает из картины отдельных столкновений молекул, здесь нет места вероятностям, средним величинам, понятию температуры. В свою очередь статистические законы термодинамики, предопределяющие последовательный переход статистических ансамблей во все более вероятные состояния, несводимы к законам механики, управляющим поведением отдельных молекул. Таким образом, появилось представление о макроскопических закономерностях, определяющих поведение больших статистических ансамблей, и микроскопических закономерностях, относящихся к отдельным индивидам -- в данном случае к отдельным молекулам. Подобным же образом законы естественного отбора предопределяют лишь вероятность той или иной судьбы отдельных организмов и эта вероятность осуществляется все с большей точностью, когда мы переходим к большим массам индивидов. Определяя достоверным образом судьбу вида, статистические законы естественного отбора не могут достоверно и точно определить судьбу отдельного организма.

Однако эти статистические макроскопические законы физики и биологии еще не колеблют основы основ механики -- представления о целиком и полностью определенном в каждый момент движении отдельной частицы. В квантовой механике статистическим закономерностям подчинено само движение отдельной частицы: данное состояние частицы определяет, при заданном законе движения, лишь вероятность тех или иных последующих состояний. Тем самым ограничивается макроскопическим областями основной критерий себетождественности частицы. В очень малые промежутки времени и на очень малых расстояниях мы уже не можем с полной точностью проследить поведение частицы и гарантировать, что перед нами та же самая, тождественная себе частица. Еще более коренным отходом от образа тождественной себе частицы были релятивистские квантовые теории, т.е. теории, исходившие из принципа относительности и принципов квантовой механики. Объединение указанных принципов привело к понятию трансмутации элементарных частиц -- превращения частицы одного типа в частицу другого типа. Но объединение принципа относительности и принципов квантовой механики натолкнулось на значительные трудности. Самая серьезная трудность состоит в появлении бесконечных значений энергии и массы частиц при построении релятивистской квантовой теории. Чтобы избежать таких физических абсурдных выводов, нужен, по-видимому, еще более радикальный отказ от классических понятий, с помощью которых описывается непрерывное движение тождественной себе частицы. Существует большое число попыток создания непротиворечивой (не приводящей к бесконечным значениям энергии и массы частиц) релятивистской теории микромира. Среди этих попыток существенную роль играет гипотеза элементарных, далее неделимых расстояний и элементарных интервалов времени, т.е. гипотеза дискретного пространства и времени. Эта гипотеза восходит своими истоками в глубь истории, вплоть до античных времен.

Среди новых физических концепций мы встречаем выдвинутую в 50-е годы теорию Гейзенберга, в которой различные элементарные частицы рассматриваются как состояния единой субстанции. Эта субстанция взаимодействует сама с собой, и в результате такого "самодействия" возникают указанные состояния -- элементарные частицы. По мнению ряда физиков, идея Гейзенберга недостаточно радикально рвет с привычными "нормальными" представлениями, или, как сказал Нильс Бор, она "недостаточно сумасшедшая". Новая общая теория элементарных частиц будет, несомненно, "сумасшедшей" в смысле коренного отличия от классических и современных концепций. Но, быть может, она окажется не столь "сумасшедшей" и даже сравнительно простой, легко воспринимаемой и наглядно представимой, если ее сопоставить не с классическими и современными теориями, а с научными концепциями, взятыми в их развитии в течение большого срока, т.е. с наукой в "четырехмерном представлении" -- наукой, взятой не только в данный момент, но в ее изменении во времени. При этом обобщается и "перенормируется" эталон "нормальной" теории.

Пожалуй, не будет преувеличением, если сказать, что сейчас дальнейшее развитие науки уже не является только функцией ее состояния в данный момент, оно вытекает из обобщения "четырехмерной" науки, науки в ее длительном историческом развитии. Это связано с радикальным характером предстоящих сдвигов. Большие сдвиги в науке связаны часто с обобщением того или иного существующего в ней принципа, освобождением его от наложенных ранее ограничений или с отказом от некоторых принципов, взятых даже в самом общем и фундаментальном смысле. В историческом, "четырехмерном", представлении научная теория выглядит обобщенной: чтобы признать идею, развивавшуюся в течение веков, тождественной себе, той же самой идеей, нужно выявить ее наиболее общий и фундаментальный субстрат, сохранявшийся при всех исторических модификациях. Сопоставляя современную науку с подобными обобщенными, "четырехмерными" идеями, мы с большей отчетливостью увидим действительный смысл происходящего радикального расширения принципов и радикального отказа от фундаментальных и общих принципов физической картины мира.

Начиная с XVII в. эталоном "нормальной" теории была механическая в самом общем смысле картина движения тождественных себе тел. Как ни ограничена такая картина теорией относительности и квантовой механикой, она остается и сейчас эталоном "нормальной" теории. Но история науки показывает, что этот эталон не является незыблемым, что он вырос в течение многих веков, казался в свое время парадоксальным, с ним примирились под императивным давлением эксперимента, наблюдения и применения, он сохранял внутренние апории и, взятый в "четырехмерном представлении", выглядит достаточно противоречивым. Вместе с тем история науки выявляет тот наиболее фундаментальный субстрат классической картины мира, отказ от которого сделает теорию "сумасшедшей".

Такую же роль для современной физики играет ее сопоставление с развитием других отраслей естествознания.

Приведенные соображения оправдывают попытку краткого изложения эволюции фундаментальных принципов учения о природе с преимущественным вниманием к тем понятиям, пересмотр и обобщение которых стоит в центре современной научной мысли. Это -- понятие тождественности движущегося тела самому себе, понятия однородности пространства и времени и относительности движения, понятия непрерывности и дискретности пространства, времени и движения.


 Об авторе

Борис Григорьевич КУЗНЕЦОВ (1903--1984)

Известный отечественный историк естествознания, специалист в области методологии и философии науки. Окончил аспирантуру Института экономики Российской ассоциации научно-исследовательских институтов общественных наук. Работал в Институте истории науки и техники, в Комиссии по истории естествознания АН СССР. В 1937 г. защитил докторскую диссертацию. С 1944 г. занимал пост заместителя директора Института истории естествознания и техники АН СССР.

Б.Г.Кузнецов -- автор многих книг по истории, методологии и философии науки, получивших широкое признание читателей. Большую популярность имели его трилогия о развитии физической картины мира в XVII--XX вв., одно из лучших в мировой литературе жизнеописаний Альберта Эйнштейна, книги о жизни и научной деятельности Исаака Ньютона, Галилео Галилея, Джордано Бруно, а также многие другие работы о становлении современной научной картины мира.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце