Эвристические функции законов сохранения
М И Н И С Т Е Р С Т В О
ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЕЛЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА ФИЛОСОФИИ И ПОЛИТОЛОГИИ
РЕФЕРАТ ПО ФИЛОСОФИИ НА ТЕМУ:
"Эвристические функции
законов сохранения"
Выполнил:
аспирант кафедры физики
Устюжанин Роман Юрьевич
Елец, 1997 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА I. ПОНЯТИЕ ЗАКОНА. 5
ГЛАВА II. ПОНЯТИЕ СИММЕТРИИ И ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ. 9
§ 1.Принцип симметрии и его роль в познании. 9
§ 2.Законы сохранения в микромире. 14
§ 3.Специфические законы сохранения в теории элементарных частиц. 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 23
ЛИТЕРАТУРА 27
Среди физиков вера в законы
[pic]
сохранения была так сильна,
как если бы они представлялись
очевидными.
Е.Вигнер.
ВВЕДЕНИЕ
О чем данная работа? Казалось, бы ответить на этот вопрос нетрудно.
Название ее говорит о том, что речь пойдет о законах сохранении. Но мало
сказать - законы сохранения, ведь этот закон распространяется на весь
диапазон физических явлений, от микрочастиц до макротел.
Законы сохранения занимают среди всех законов природы особое место.
Общность и универсальность законов сохранения определяют их большое
научное, методологическое и философское значение. Они являются основой
важнейших расчетов физике и ее технических приложениях, позволяют в ряде
случаев предсказывать эффекты и явления при исследовании разнообразных
физико-химических систем и процессов. С законами сохранения связано
введение в современную физику идей, имеющих принципиальное значение.
Законы сохранения служат пробным камнем любой общей физической теории.
Непротиворечивость теории этим законам служит убедительный аргументом в ее
пользу и является важнейшим критерием ее истинности. Поэтому в современных
физических теориях далеко не последнюю роль играет идея сохранения
специфических для данной теории величин, причем зачастую поиски таких
величин являются важнейшей целью теории.
В законах сохранения находят свое отображение важнейший диалектико-
материалистический принцип неуничтожимости материи и движения, взаимосвязь
между различными формами движущейся материи и специфика превращения одной
формы движения в другую.
Научное и методологическое значение законов сохранения в достаточно
полной мере выявляется на фоне исторического развития общей идеи
сохранения. Открытие и обобщение законов сохранения происходило вместе с
развитием всей физики, от первых робких догадок античных натурфилософов
через классическую механику и электродинамику до теории относительности,
квантовой механики и физики элементарных частиц.
Но остановимся на чуть-чуть. Более 10 раз было употреблено слово
"закон". Так что же вообще это такое - закон? И что мы понимаем под законом
сохранения?
В данной работе я и попытаюсь ответить на заданные вопросы. А
поскольку закон сохранения охватывает практически все области науки, то
предметом внимания будет служить лишь закон сохранения симметрии и закон
сохранения в физике микромира.
ГЛАВА I. ПОНЯТИЕ ЗАКОНА.
В философском энциклопедическом словаре читаем "Закон - внутренняя
существенная и устойчивая связь явлений, обусловливающая их упорядоченное
изменение. На основе знания закона возможно достоверное предвидение течения
процесса. Понятие закона близко к понятию закономерности, которая
представляет собой совокупность взаимосвязанных по содержанию законов,
обеспечивающих устойчивую тенденцию или направленность в изменениях
системы. Вместе с тем закон выражает одну из сторон сущности, познание
которой в теории совпадает с переходом от эмпирических фактов к
формулировке законов изучаемых процессов" [5].
Понятие закона сформулировалось в результате длительного развития
науки и философской мысли. Из каких же источников почерпнуто это понятие?
Одним из таких источников является социально-историческая практика
человечества. В древнем обществе, в условиях первобытного родового строя
закон выступает прежде всего как неописанное, но тем не менее обязательное
правило, которому должно подчиняться поведение людей.
При этом формирование понятия закона связано с двумя формами
общественного сознания, характерными для первобытного общества - мифологией
и религией.
Одним из центральных элементов античной мифологии было представление о
господствующей в мире всеобщей необходимости, судьбе. Судьба случаев как
некая абстрактная сила, объективная необходимость. Так зарождается одно из
важнейших понятий античного мировоззрения - понятие необходимости, которое
в последующем явилось предпосылкой идеи закономерности в природе.
В неразрывной связи с мифологией в первобытном обществе возникает
также и религия, с помощью которой люди пытаются осмыслить свое собственное
существование.
Как и мифология, религия представляет собой фантастическое отражение в
человеческом сознании земного, материального мира, в котором господствующие
над человеком в его повседневной жизни внешние силы принимают форму
неземных, сверхъестественных. В религиозном мировоззрении понятие закона
получило искаженное толкование. Закон с религиозной точки зрения - это
предписание божества, т.е. нечто навязанное миру сверхъестественной силой.
Именно на основе религиозного сознания возникло представление, что бог-де
создал все вещи, а затем подчинил их своей воле в форме законов природы,
после чего их поведение стало определяться божественным соизволением.
Религиозное понятие о законе нашло подробное выражение в так называемых
священных книгах - Библии, Коране, Ведах и др.
Первые попытки сформировать представление о закономерном характере
мировых процессов, свободном от религиозных и мифологических подходов, были
предприняты философами древнего мира. Наряду с общественно-политической
практикой, из которой была заимствована идея закона, важный источником
понятия закона природы для мыслителей того времени являлся сам объективный
материальный мир, окружающая человека природа. Представление о
гармоничности Вселенной, о повторяемости, инвариантности протекающих в ней
процессов было почерпнуто ими из непосредственного наблюдения за явлениями
действительности. Это нашло свое выражение в ряде умозрительных философских
систем, созданных древними мыслителями, в особенности в системах античных
философов - Гераклита, Демокрита, Эпикура, Платона, Аристотеля и многих
других. Естественно, однако, что эта попытка была еще весьма несовершенной.
Ведь естествознание в то время только зарождалось и представляло собой ряд
несистематизированных отрывочных сведений о природе.
Только в Новое Время понятие закона природы начинает все более
глубоко разрабатываться философами и учеными. Это стало возможным
благодаря тому, что развитие математики, астрономии, механики продвинулось
достаточно далеко, в результате чего было открыто много немаловажных
законов материального мира.
Но надо заметить, что законы природы для мыслителей этого времени: а
именно XVII и XVIII в. Сводились к законам механики, законам механического
движения, которые она рассматривали как всеобщие универсальные законы
природы. Понятия научного закона в то время еще не было. Законы природы
рассматривались как вечные, постоянные и неизменные.
Значительный шаг в дальнейшей разработке понятия закона был сделан
классиками немецкой философии конца XVIII - начала XIX вв. И.Кантом и
Г.Гегелем. В это время естественные науки из описательных начинают
превращаться в науки об отношениях, связях между элементами структуры, о
законах функционирования и развития объектов. В научный обиход проникает
идея развития природы, а Гегель придает истолкованию понятию закона
диалектический характер.
Здесь можно еще долго говорить о понятии закона: рассмотреть типы
законов, принципы создания, методы конструирования; охарактеризовать их
(законов) простоту и изящество, сказать о различных моделях законов.
Остановлюсь лишь кратко на понятии гипотезы и ее роли в познании законов,
ведь ее выдвижение, апробация - это один из важнейших методов открытия
законов.
Гипотеза - это догадка, предположение. И когда ищут какую-то новую,
пока еще неизвестную но, возможно, существующую закономерность,
высказывается определенное предположение. Это предположение может оказаться
верным или же - полностью или частично - неверным, ложным. Единственным
судьей, который выносить этот "вердикт", является опыт, практика.
"Вообще говоря, - пишет Р.Фейнман в книге "Характер физических
законов", - поиск нового закона ведется следующим образом. Прежде всего о
нем догадываются. Затем вычисляют следствия этой догадки и выясняют, что
повлечет за собой это закон, если окажется, что он справедлив. Затем
результаты расчетов сравниваются с тем, что наблюдается в природе, с
результатами экспериментов или с нашим опытом и выясняют, так это или не
так. Если расчеты расходятся с экспериментальными данными, то гипотеза
неправильна. В этом простом утверждении - самое зерно науки..."
Действительно, гипотеза, интуитивное научное предположение, является
неизменным спутником ученого в его творческой работе. Она представляет
собой способ открытия нового, метод развития науки. Научные законы и
теории открываются и формулируются в результате интеллектуальной
деятельности, существенным компонентом которой является выдвижение
гипотез. Без гипотезы не может быть творчества, а без творчества нет
подлинной науки.
Например, именно переработка множества гипотез феномена явления b-
распада, о котором будет говорить ниже, и позволила установить
существование новой частицы - нейтрино. Как и на каких основаниях
