«Старые парадигмы умирают только тогда, когда умирают верующие в них»
(Макс Планк).
Смена парадигм – закономерное явление в науке. Новое осмысление действительности приходит
на смену старому под давлением накопленных фактов, вступающих в противоречие с основной концептуальной моделью мироустройства,
которая многие десятилетия (а то и столетия) служила ориентиром научному поиску и оправданием многочисленным теоретическим
выводам и обоснованиям. Геоцентрическая парадигма Аристотеля – Птолемея просуществовала около 2000 лет. Ее сменила гелиоцентрическая
парадигма Коперника – Галилея – Ньютона, которая оставалась актуальной в науке примерно 500 лет. В течение XV–XIX веков в естествознании был совершен ряд масштабных открытий, повлиявших на весь дальнейший ход развития нашей
цивилизации. В этот период происходило основное становление здания современной науки, формировался ее методологический
инструментарий. Понятие «классическая наука» формально принято соотносить с системой знаний, сложившейся и утвердившейся
в целом к концу XIX века.
Продолжительное время процесс научного познания развивался относительно ровно и успешно,
расширяя и накапливая количественно багаж сведений о физической реальности в рамках общепринятой концепции миропонимания.
Казалось, что ясная и четкая картина Ньютона – Лапласа будет оставаться актуальной если не вечность, то еще очень долго. Пора
перемен наступила достаточно неожиданно для подавляющего большинства представителей научного сообщества. С приходом нового,
двадцатого, столетия классическая картина мира задрожала и начала рушиться, повергнув ученые умы в смятение и растерянность.
Теоретический вывод о соотношении между температурой тела и его излучением, предложенный Максом Планком 14 декабря 1900 года,
открыл дорогу, как оказалось, новому направлению в физике – квантовой механике, законы которой в скором времени потрясли
основу устоявшихся научных представлений о физической реальности – механику классическую.
Открытие мира квантов и его закономерностей привело к необходимости поиска новой модели вселенной,
способной нивелировать противоречия двух механик и дать более согласованную картину наблюдаемых явлений, в которых задействованы
физические величины разных размерностей. Эта задача и сейчас, спустя столетие с момента ее возникновения, остается нерешенной.
И вряд ли будет решена в рамках нынешней системы научных представлений о мироустройстве, всё еще классической по своей сути,
несмотря на ее концептуальное расширение, осуществлявшееся с начала прошлого века до наших дней за счет добавления многочисленных
формообразующих и интерпретационных нововведений.
Релятивистская парадигма Эйнштейна, которая пришла (по Томасу Куну) на смену гелиоцентрической
парадигме Ньютона, в глобальном смысле не стала полноценной заменой ньютоновской модели, но лишь дополнила и расширила ее.
Когда в научном сообществе после череды кризисных явлений происходит изменение системы взглядов, которая прежде определяла
господствующую в науке мировоззренческую идеологию, то наступает ситуация революционного характера, требующая для обоснования
и утверждения новой научной картины мира принятия принципиально иной системы взглядов на действительность. Так было при переходе с геоцентрической модели на гелиоцентрическую.
Убеждение, что Солнце – это центр Вселенной, вокруг которого вращаются планеты, принципиально отличается от убеждения, что
центром Вселенной является неподвижная Земля, вокруг которой вращаются не только остальные планеты, но и Солнце. Это кардинально
разные взгляды на устройство мира. Чего нельзя сказать о релятивистской парадигме. Появление теории относительности (и даже
квантовой механики) ничуть не заставило нас усомниться, что Земля и планеты продолжают вращаться по своим орбитам вокруг
Солнца. Принципиальных изменений в научных представлениях о мироустройстве не произошло. Солнце, правда, перестало быть
центром Вселенной, но оно всё-таки не потеряло статуса центра. Понятие «вселенная» вышло за пределы солнечной системы и охватило
не только всю видимую часть мироздания, но и устремилось в бесконечность. Вместо одного центра возникло несколько. Он есть
как у нашей солнечной системы, так и у других планетных систем, а также у звездных систем – галактик, в том числе у нашей галактики
– Млечного Пути. Впрочем, полностью понятие «центр вселенной» не исчезло. Согласно теории относительности любая точка, относительно
которой производятся измерения, является центром Вселенной. В отличие от центра планетной или звездной системы, он не имеет
какого-то определенного месторасположения, то есть нелокален по своей природе. Ну что ж, если Вселенная бесконечна, то вполне
уместно допустить, что ее центр находится везде и нигде одновременно.
Теория относительности Эйнштейна изменила восприятие мира, но всё же не отменила классическую
механику Ньютона. Скорее, она стала продолжением, уточнением и обобщением классических воззрений на природу реальности,
но никак не опровержением их основ. Законы классической механики хоть и утратили вселенскую масштабность, но в пределах земных
и близких к ним условий остались такими же актуальными, как и до появления релятивистской физики. Время перестало быть абсолютным
и равномерным и вошло в качестве одной из координат, наряду с пространственными, в общее понятие пространства-времени. В целом
можно сказать, что теория относительности – это логическое развитие и продолжение хода классической мысли.
Впервые принцип относительности сформулировал Галилео Галилей в своей книге «Диалоги о двух
системах мира». Звучит он так: «Для предметов, захваченных равномерным движением, это последнее как бы не существует и проявляет
свое действие только на вещах, не принимающих в нем участия». Дальнейшее развитие эта идея получила в механике Исаака Ньютона,
который в своих «Математических началах натуральной философии» сформулировал принцип относительности следующим образом:
«Относительные движения друг по отношению к другу тел, заключенных в каком-либо пространстве, одинаковы, покоится ли это
пространство, или движется равномерно и прямолинейно без вращения». Галилей и Ньютон пришли к этим выводам, исследуя в основном
природу механических явлений. С развитием электродинамики выяснилось, что законы механики и законы электромагнетизма плохо
согласуются между собой. Однако открытие преобразований Лоренца сделало возможным применение принципа относительности
как в электродинамике (сохраняя инвариантной скорость света), так и в механике. Это нашло свое выражение в специальной теории
относительности (СТО).
Обобщенный принцип относительности подразумевает применимость и к механике, и к электродинамике,
и к возможным новым теориям, а также учитывает преобразования Лоренца для перехода между инерциальными системами отсчета.
Он стал называться «принципом относительности Эйнштейна». А механическую формулировку называют «принципом относительности
Галилея». Надо сказать, что до создания теории относительности принцип относительности рассматривался в качестве гипотезы,
но, как отметил Хендрик Лоренц, именно Альберт Эйнштейн придал этому принципу статус фундаментального закона природы. Об
этом в 1912 году Лоренц так выразился: «Заслуга Эйнштейна состоит в том, что он первый высказал принцип относительности в виде
всеобщего строго и точно действующего закона». Конечно, теория относительности внесла существенные коррективы в представления
физиков о реальности, заставила их переосмыслить некоторые постулаты, казавшиеся долгое время незыблемыми, открыла исследователям
новые горизонты. Вместе с тем, нельзя сказать, что случился какой-то переворот в научном сознании, что мир обрушился, а затем
возник в новом образе и качестве. Нет, ничего такого. Под влиянием релятивистской парадигмы Эйнштейна научная картина мира
приобрела более сложный и запутанный вид, но в своей основе она осталась классической. Старый мир устоял. Да никто на него
и не покушался. Наоборот, за него держались и его поддерживали. Поддерживают и доныне.
Комментариев нет:
Отправить комментарий