Анатолий Ахутин - История принципов физического эксперимента от античности до XVII века

Внутри самого теоретического опыта (а не в «языке теории») мы находим математическую конструкцию и связываем с ней определения физической сущности явления. Но это только одна сторона дела. На предыдущих страницах мы не раз уже замечали возникающие здесь парадоксы (см. стр. 206—207; 229—230). Фундаментальной особенностью исследовательского эксперимента новой физики — в отличие от «наблюдающего» эксперимента античной науки и «истолковывающего» эксперимента средневековой — является наличие и «другой стороны». Если мы до сих пор столь долго и подробно занимались преимущественно проблемой идеализации и ролью мысленного эксперимента, то для этого были две причины. Во-первых, именно в этом отношении можно установить внутреннюю связь столь глубоко различных феноменологически форм теоретического опыта, свойственных разным эпохам научного мышления. Во-вторых, именно эта сторона обычно остается в тени при историческом или гносеологическом описании экспериментальных наук Нового времени, а между тем без понимания предельно идеализирующей функции эксперимента, по нашему убеждению, невозможно понять также и действительную функцию реального эксперимента, ибо ее смысл определяется во внутреннем конфликте с первой.

В контексте нашего исследования возникающую проблему можно сформулировать так: какое отношение между предметом и понятием (в частности, между физическим и математическим) устанавливается в исследовательском эксперименте в отличие от «платоновского», «аристотелевского», «реалистического» или «номиналистического » ?

Если исследовательский эксперимент целенаправлен «идеальными сущностями», то каким образом он может еще испытывать и проверять эти сущности? С другой стороны, если это математические объекты, как они могут быть «физическими сущностями»? В самом деле, откуда возьмется «физический смысл» у математических объектов самих по себе? Ведь в какой-нибудь кривой, построенной в декартовых координатах, не записано, что ее можно интерпретировать как траекторию тела в пустом пространстве с таким-то распределением действующих на тело сил. Ведь один и тот же набор дифференциальных уравнений может с равным успехом описывать самые различные по природе физические системы.

Поэтому для современного теоретика вообще характерно понимать математику как язык теоретических рассуждений, как некое внешнее предмету средство его теоретического описания. Физик лишь приписывает математическим терминам физическое значение, сами же по себе они относятся к предметам так же, как слова относятся к вещам, которые они называют. Современное понимание математизации, в особенности в таких областях, как биология, экономика, социология, т. е. там, где предмет по интуитивно вкладываемому в него смыслу не может быть предельно (математически) идеализован, сводится к применению математических средств, математического языка для формулировки закономерностей, наблюдаемых в предмете. Напротив, в фундаментальных областях теоретической физики, в которых математическая структура оказывается непосредственно физически осмысленной, господствует «реалистическая» тенденция, например, пангеометризм, теоретико-групповой подход («эрлангенская программа») 124 .

Так воспроизводится в современной физике контроверза «реализма» и «номинализма». Но в новой физике эта противоположность лишь косвенно выражает действительную проблему. Внимательный разбор экспериментальной ситуации кажется нам более верным путем.

Путь, на котором исходный предмет изолируется, испытывается, преобразуется с целью его понимания — будь это попытка предельно-отчетливо распознать предмет в его естественном бытии, или попытка предельно-осмысленно истолковать предмет в его сверхъестественной сущности, или попытка в предельной идеализации открыть механическую сущность явления,— этот путь, на котором понятие выступает целью испытания и по сравнению с исходным аморфным объектом или случайным явлением предстает в качестве подлинного вида предмета или его сущностного измерения,— этот путь в разных формах общ всем трем типам теоретического мышления. Принципиальным отличием исследовательского эксперимента новой физики является наличие обратного хода, и это радикально меняет сам способ формирования понятий в опыте.

Если в искусственно-изолирующем, идеализирующем эксперименте я нашел некое «математическое событие» в качестве существенной (понятийной) схемы «физического события», то какой смысл может иметь обратная реконструкция по этой схеме возможного «физического события» с целью проверки полученного понятия? Не значит ли это, что здесь предмет и понятие меняются ролями: предмет в проверочном эксперименте выступает по отношению к испытуемому понятию как нечто (потенциально) более истинное, иными словами, как возможное иное понятие самого себя? Требование экспериментального подтверждения возможности реконструировать реальное физическое событие означает, что в процесс формирования теории необходимо ввести такие «понятия», которые принципиально обеспечивали бы исполнение этого требования, т. е. «представляли» в теории предметность в ее неидеализуемом статусе.

Если математическая конструкция (геометро-кинематическая схема) представляет собой сущностное определение физического явления, она тем не менее лишена сама по себе определений существования (см. стр. 219). Для того чтобы на ее основе реконструировать физический факт, необходимы дополнительные понятия, в которых можно было бы задать то, что называется начальными условиями. Таковы в классической механике понятия массы и силы. Они представляют собой то, к чему свелось в результате механической идеализации все принципиально нереализуемое, все то, от чего изолировались в процессе эксперимента. Все это многообразие сосредоточилось, свелось в точку в-простых определенностях силы и «меры инерции», природа которых обнаруживается только во внешних действиях и взаимодействиях, а не в самой себе (в этой неидеализуемости по природе они напоминают средневековые «сущности», скрытые качества, ответственные за действительное существование вещи).

Отношение между геометро-кинематической «схемой» и динамической «природой» воспроизводит в теории реальное отношение между Теорией и предметом, иными словами, ситуацию исследовательского эксперимента. Понятие силы, без которой классическая механика перестает быть действительной теорией, присоединяется к кинематической схеме в качестве некоего постулата (обычно он обосновывается лишь метафизически). Динамический закон по отношению к природе «силы» и «массы» принципиально номиналистичен: они не математизируются в смысле Декарта, а лишь математически описываются. Поэтому любое реальное понятие в рамках классической механики в действительности складывается из двух форм — кинематической (определения сущности) и динамической (определения существования), причем эта последняя по отношению к первой в известном смысле внетеоретична. Благодаря тому, что все определения существования связаны с реальными и эмпирически (внетеоретически) накладываемыми на кинематику ограничениями динамического характера — задание масс, т. е. силового поля,— можно сказать, что механическое понятие становится действительным, иными словами объясняющим реальные физические события понятием, лишь там, где оно, соединяясь с в непонятийными характеристиками (а посредником служат «масса» и «сила»— эти носители физического смысла), реализуется в существовании. Иными словами, там, где оно выступает в ситуации реального, предметного эксперимента. И если, как мы говорили выше, предмет в предельной физической идеализации довершается до полного предмета, то, напротив, в реальной эмпирически существующей ситуации эксперимента механическое понятие довершается до действительного понятия, поскольку только в такой ситуации посредством него понимается нечто реально существующее (а оно тем самым проверяется, испытывается в своей действительности).