Тольяттинский государственный университет (г.Тольятти)

«Неизбежна  критика  классических  теорий, 

однако это отнюдь не означает  принижения 

великолепных достижений мастеров  науки, 

                                  чья интуиция подсказала нам верный путь» 

Макс Борн

 

Введение.

В развитии каждой естественнонаучной теории время от времени наступают периоды, когда становится невозможным уложить новые взгляды и опытные факты в "прокрустово ложе" ее старой понятийной и  концептуальной системы. Тогда объектом исследования становится сама теория: ее исходные предпосылки, логическая структура и математический аппарат. Так произошло и с классической физикой накануне квантово-релятивистской революции начала ХХ столетия. Новая физика, основанная на теории относительности и квантовых представлениях, распространила область действия физических законов на большие скорости и на объекты микромира. Однако развитие этих теорий сопровождалось на-растанием ряда негативных тенденций. Стало более предпочтительным, по образному выражению Р. Фейнмана, «угадывать уравнения, не обращая внимания на физические модели или физическое объяснение» того или иного явления. Ученые перестали тяготиться тем, что их теории не проясняют реальности, они уже не ставят задачей понимание причинно-следственных связей в проявлениях тех или иных законов. Объяснение явлений перестало быть основной функцией науки. В этих условиях появляются, как грибы после дождя, эффектные «теории всего», обещающие возможность двигаться вспять во времени, преодолевать световой барьер скорости, извлекать энергию из вакуума или использовать «всю» энергию, мгновенно пере-мещаться в искривленном пространстве, переходить в «параллельные миры» и т.п. Они будоражат воображение и богаты на сенсации, однако от них бессмысленно ждать отдачи, поскольку объекты их фантазии находятся далеко за пределами со-временных возможностей их обнаружения и изучения. Все ярче проявляется тен-денция избежать любыми путями столь необходимого периодического переосмыс-ления основ научных дисциплин. Нежелание исследователей лишиться на неопреде-ленный срок привычной опоры порождает попытки уложить новые опытные факты в привычные рамки с помощью всевозможных гипотез и постулатов. Этим же обу-словлено и крайне болезненное восприятие специалистами любых (в том числе и конструктивных) попыток изменить что-либо в самом фундаменте этих теорий. По-этому на такие попытки решаются, как правило, лишь немногие. Автор этих строк принадлежит к их числу. В ряде книг [1-4] он предложил альтернативу создавшемуся положению, развив системно-термодинамический метод исследования и дав на его основе последовательное обобщение классической термодинамики (термостатики) на необратимые (протекающие с конечной скоростью) процессы переноса энергии, а затем – и на нестатические процессы преобразования любых форм энергии. 

Выбор термодинамики в качестве основы для построения междисциплинарной теории переноса и преобразования различных форм энергии не случаен. Термодина-мика как дедуктивный метод исследования (от общего к частному) наиболее близок к системному подходу, принятому ныне за эталон научного исследования. Как подчер-кивал А. Эйнштейн в конце своей жизни, термодинамика – «единственная физическая теория общего содержания, относительно которой я убежден, что в рамках примени-мости ее основных понятий она никогда не будет опровергнута» [5]. Одной из наибо-лее привлекательных черт термодинамического метода всегда являлась возможность получения огромного множества следствий, относящихся к различным явлениям, на основе небольшого числа первичных принципов (начал), носящих для термодинами-ческих систем характер опытных законов. Будучи последовательно феноменологиче-ским (т.е. опирающимся на опыт), этот метод позволил выявить основные закономер-ности разнообразных процессов, не вскрывая их молекулярного механизма и не при-бегая к модельным представлениям о строении и структуре исследуемой системы. За эти свойства классическую термодинамику издавна называют «королевой наук». Как справедливо отмечал М. Планк, «это замечательная научная система, детали которой ни по красоте, ни по блестящей законченности не уступает всей системе в целом» [6].   

Однако феноменологический метод исследования сам по себе еще не достаточен для построения общефизической теории. Здесь необходима, как подчеркивал А.Эйнштейн, универсальная теория принципов,  устанавливающая систему взглядов, применимую к различным областям знания, и единый язык для описания природы. В этом её отличие от конструктивных теорий типа механики, термодинамики, гидро-динамики и электродинамики, которые «сконструированы» для описания отдельных явлений в терминах специфических физических и математических моделей и должны, по его мнению, быть встроены в контекст теории принципов. Последняя, по замыслу А.Эйнштейна, должна устанавливать общие закономерности реальных процессов не-зависимо от их принадлежности к той или иной области знания и обеспечить возмож-ность получения основных законов и уравнений как классических, так и посткласси-ческих фундаментальных дисциплин как её следствия. Некоторые из таких принципов, на которых, по нашему мнению, должна базироваться такая теория, изложены ниже. 

1. Методологические особенности теории принципов. Все дисциплины, отне-сенные А.Эйнштейном к разряду «конструктивных», основаны на ряде гипотез и постулатов. Так, механика Ньютона постулировала все три своих «закона» и сущест-вование дальнодействия; классическая термодинамика вслед за «началами» И.Ньютона также постулировала свои «принципы исключенного вечного двигателя 1-го и 2-го рода» и существование обратимых процессов; классическая гидрогазодина-мика – существование идеальной (без трения) жидкости и пограничного слоя (для со-гласования её с гидравликой); электростатика – существование точечных зарядов, не проникающих друг в друга; электродинамика – существование поля как носителя взаимодействия, магнитной составляющей силы Лоренца, не совершающей работы, и т.д, и т.п. 

 

Полная версия статьи ЗДЕСЬ