Физические гипотезы

Физика – это отрасль человеческого знания. Она не может быть застывшим комплексом законов и положений. В течении всей истории своего существования физика изменялась, при этом менялись:

• содержание науки;
• методы исследований;
• физические теории.

Логика развития науки

Производственные и экономические потребности общества определяют направление развитие любой науки. Однако это не означает, что она не обладает своими внутренними законами развития.

Физика, являясь естественной наукой, рассматривает законы природы, которые не зависят от человеческой воли и желаний. Рассматривая явления внешнего мира, исследователь самой логикой изучения проникает в такую область, рассмотрение которой, казалось бы, не представляет практического интереса. Например, интерес к оптическим исследованиям в XVII веке породила практическая необходимость конструирования оптических труб. Однако, установление явлений:

• дифракции,
• интерференции,
• поляризации,
• дисперсии

и исследование их не имело непосредственного отношения к производству, и было следствием скрупулёзного изучения явлений в оптике. При этом начальная цель из практики заменялась усложненной теоретической задачей – изучения природы света.

Исследовательские задачи приводят человечество в области, которые скрыты от прямого восприятия органами чувств и о которых человек даже не догадывался. Так происходило при изучении явлений электромагнетизма и внутриатомных явлений. Данный факт подтверждает:

• объективность внешнего мира,
• его независимость от восприятия человеком,
• объективность законов природы.

Пытаясь проникнуть в новую, непознанную область явлений, ученый опирается на мысль о имеющихся определённых взаимосвязях в данной области и, взяв за основу предшествующий опыт познания, выдвигает некие гипотезы о характере взаимосвязей.

Сражения гипотез в науке, попытки проверки гипотезы и установления законов толкает ученого к привлечению новых фактов. Это далее развивает изначально взятую область научного рассмотрения.

Ф. Энгельс писал о том, что

• формой развития естествознания, так как оно мыслит, служит гипотеза;
• наблюдение может открыть какой-либо новый факт, противоречащий старому способу объяснения явления или процесса, тогда появляется необходимость поиска новых способов объяснения;
• далее экспериментальный материал ведет к очищению гипотез, при этом одни убираются, другие исправляются, пока не будет установлен закон.

Развитие физики подтверждает положения, которые сформулировал Энгельс. Все разделы физики предоставляют огромный материал, который доказывает всеисчерпаемость эвристической силы гипотез.

Отметим, что практика оказывает самую существенную роль в решении теоретических проблем физики. Так, Герц, который получил первым электромагнитные волны, даже не догадывался о возможности их практического использования. Однако спустя десять лет А.С. Попову удалось передать первую радиограмму, открыв эру радиотехники. Развитие радиотехники в свою очередь стало источником развития физики.

В 1937 году Резерфорд провел первую ядерную реакцию, при этом считал, что его работы далеки от практического использования, но спустя пять лет строится первый атомный котел, а через восемь лет производят взрывы первых атомных бомб.

Техника принципиальным образом зависит от уровня развития науки, но если у общества возникает какая- либо техническая потребность, то она двигает науку вперед значительно больше, чем множество научно-исследовательских центров.

Абсолютность и относительность истины

Практика – это надежный критерий истины научных результатов, высший судья в дискуссии о истинности гипотезы или теории.

В истории физики часто было так, что одна гипотеза сменяла другую, при этом данные гипотезы были противоположными. Таким образом, обстояло дело с гипотезами, касающимися природы света.

Разрушение гипотезы, которая уже стала теорией, нередко случается в истории физики. Данные факты часто приводили к тому, что мир признавался непознаваемым. Так сформировалась махистская школа в философии, эта школа была школой субъективного идеализма. При этом все исследования в физике сводят только к описанию чувств (переживаний) исследователя. При этом гипотеза рассматривается как удобный принцип классификации описываемых явлений. Так определял гипотезу Дюгем в своей работе «Физическая теория».

Так, махисты определяют гипотезу как:

«Принцип, который вводят произвольно, для удобства, простоты, «экономии мышления».

Замена одной гипотезы другой рассматривается как смена произвольных построений (для данной группы ощущений одни принципы более удобны, чем другие).

Высказывания махистов противоречат фактам развития науки. Естествоиспытатели, рассматривая конкретную проблему, не руководствуется подобными принципами.

Человек не имеет возможности открыть сразу абсолютную истину. Он познает относительную неполную истину, которая по своей природе содержит не истину. При этом формируется противоречие, которое побуждает исследователя к его разрешению. Противоречие убирается, но на его место приходит новое и так далее бесконечно. В таком диалектическом процессе пребывает внутренняя история науки, ее диалектика развития.

В научной теории, которая отображает закономерности природных явлений, имеется зерно истины. Так, классическая механика Ньютона верно отображает законы движения относительно больших тел с небольшими скоростями. Если тела, движутся со скоростями близкими к скорости света, динамика Ньютона неверна. Она должна быть заменена более совершенной динамикой Эйнштейна. При этом динамика Эйнштейна не отменяет механики Ньютона, а включает ее как предельный случай.

При рассмотрении движения микроскопических тел классическая механика заменяется квантовой механикой, которая снова включает механику Ньютона в виде предельного случая.

Получается, что сумма относительных истин дает абсолютная истина. Замена одной концепции другой связана с большим обогащением научного знания и большим проникновением в суть вещей. Замена оптики И. Ньютона оптикой Френеля была вызвана аккумуляцией данных, которые открывали природу света как волны. Замена теории Френеля – Гюйгенса электромагнитной теории света Максвелла – Герца стала ответом развитию физики при открытии и изучении свойств электромагнитных волн. Рассмотрение процессов испускания и поглощения света, взаимодействие света с веществом возродило корпускулярную теорию света Ньютона в новом виде и углубило наши представления о природе света.