VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

По мере появления в науке новых эпохальных идей и открытий перед учеными встает важный вопрос: каким образом возможно объяснение того или иного научного факта, если его описание нельзя осуществить, используя общепринятые понятия? Старые понятия, которые работали до определенного научного открытия, становятся ограниченно применимыми или неприменимыми вовсе в контексте новых фактов и явлений. Становится необходимой разработка новых понятий и теорий, с помощью которых можно было бы в полной мере объяснить новейшее открытие. Однако развитие нового, существенно отличного понятийного аппарата, требует достаточно много времени и не происходит само по себе, а является результатом объединения уже существующих понятий, границы применения которых уточняются, как и соответствия нововведенных понятий с их собственной областью применения. Подобная ситуация неизбежно ведет к конфликтам в научной среде, где каждая из противоборствующих сторон доказывает правоту своей точки зрения. При этом в попытках объяснить суть природы ранее неизвестных явлений, неуклонно следуя одной определенной теории с ее, возможно, устаревшей системой понятий, ученые могут столкнуться с проблемой. Этой проблемой является заблуждение единственной системы отсчета. Выходит, что ученым, с одной стороны, приходится осознавать потенциальную несостоятельность тех теорий, которыми до определенного момента все объяснялось, а, с другой стороны, нельзя говорить, что та или иная теория, будучи многократно подтвержденной, является заблуждением. Но тогда, каким же образом возможно устранение противоречий и конфликтов, вызванных новым открытием?

Путь к решению данной проблемы применительно к сфере квантовой механики предложил в 1927 году Нильс Бор, сформулировав один из важнейших методологических принципов своего времени – принцип дополнительности. Начнем рассмотрение этого открытия Бора с того, какую роль оно сыграло в становлении квантовой механики.

Итак, принцип дополнительности – это методологический принцип, который был предложен Нильсом Бором применительно к квантовой механике. Пытаясь объяснить природу микромира, используя одновременно корпускулярную и волновую модели, ученый заключил, что невозможно объединить эти представления в единую систему вследствие того, что измерительные приборы и условия, необходимые для выявления свойств объекта микромира в контексте той или иной модели, несовместимы. Однако невозможность объединить две несовместные друг с другом модели вовсе не означает, что одна из них не является достоверной. Каждое преставление следует рассматривать подобно некоторой проекции исследуемого объекта на плоскость нашего восприятия или подобно взгляду на природу объекта сквозь призму принятых наукой способов освоения действительности.

Следует заметить, что принцип дополнительности применим только к тем состояниям объекта, при которых в ходе измерения происходит потеря информации об одной измеряемых величин. Например, применительно непосредственно к квантовой механике парой величин, при изменении которых теряется информация об одной из них, являются координата и импульс частицы. Количественно эта ситуация описывается соотношением неопределенностей Гейзенберга, которое согласно Н. Бору является математическим обоснованием принципа дополнительности. Очень важно также заметить, что принцип дополнительности призван учитывать свойства объекта, которые являются противоположными, дополняя друг друга в единой системе. Важнейшим моментом является понимание наличия единой системы. Без этого условия мы приходим к эклектике, дополняя одно другим вне всякой системы. Принцип дополнительности подразумевает, что существует единое толкование исследуемого объекта, то есть существует единая истина, но двигаться к ней исследователи вынуждены с разных сторон.

Пониманию сути принципа может поспособствовать аналогия, проведенная с проецированием геометрических объектов в двумерном пространстве. Допустим, двумя измеряемыми величинами будут два выходящих из одной точки отрезка, расположенные перпендикулярно друг к другу и перпендикулярно осям прямоугольной декартовой системы координат. Сначала для получения информации обо всей фигуре мы применяем одно из доступных измерительных устройств или, правильнее сказать, операторов: параллельную проекцию на одну из осей. Очевидно, что в данной ситуации мы получим точную информацию о длине одного отрезка, но совершенно потеряем длину второго отрезка, проецируемого в точку. Наоборот, при проецировании той же фигуры на другую ось координат мы получим длину неизвестного прежде отрезка, однако потерям длину другого отрезка. Складывая две полученные проекции вместе, мы получаем возможность узнать больше о свойствах исследуемой фигуре гораздо больше, нежели при анализе только одной проекции. Подобная грубая аналогия позволяет легко представить принцип дополнительности в действии.

Принцип дополнительности, несомненно, был крайне важен для квантовой механики, так как составил основу ее Копенгагенской интерпретации. В. Паули даже предлагал назвать квантовую механику «теорией дополнительности», что говорит о существенной роли принципа дополнительности в данной области знаний. Однако сам автор принципа дополнительности говорил о том, что принцип дополнительности выходит далеко за пределы физики и сам пытался применить его в разных областях человеческого знания. Более того, по мнению М. Джеммера самому открытию принципа дополнительности способствовали работы по психологии П. Жане и У. Джеймса. Бор рассуждал о дополнительности логики и интуиции, мысли и действия, науки и искусства. И для самого автора дополнительность являлась частью мировоззрения. Отмечая, таким образом, общеметодологическое значение принципа, Бор писал: «В общефилософском аспекте знаменательно здесь то, что в отношении анализа и синтеза в других областях знания мы встречаемся с ситуациями, напоминающими ситуацию в квантовой физике. Так, цельность живых организмов и характеристики людей, обладающих сознанием, а также и человеческих культур представляют черты целостности, отображение которых требует типично дополнительного способа описания. Передача опытных фактов в этих обширных областях знания требует богатого словаря, а из-за того, что словам иногда придаётся различный смысл, и, прежде всего из-за различия в принятых в философской литературе толкованиях понятия причинности, цель такого рода сопоставлений часто понималась превратно. Но постепенно развитие терминологии, пригодной для описания более простой ситуации в области физики, показывает, что мы имеем здесь дело не с более или менее туманными аналогиями, а с отчетливыми примерами логических связей, которые в разных контекстах встречаются в более широких областях знания» [1].

В качестве примера может быть приведено применение принципа дополнительности к социальной реальности, а именно, к вопросу отношения между культурами и цивилизациями. В этом случае различия между традициями напоминают различия между способами интерпретации физических опытов. Так, различные культуры являются дополнительными друг к другу. Каждая культура представляет собой равновесие традиционных условностей, которые помогают раскрыть скрытые возможности и новые стороны многообразия человеческой жизни. Кроме того, имеет место проблема отношения объекта и орудия измерения: знания об объекте зависят от субъекта и используемых им познавательных средств. Что касается науки о религии, в ней мы встречаемся с дополнительностью рационального и интуитивного. Рационально исследуя религию в контексте научной системы, ученый сталкивается с проблемой устранения метафизических парадоксов. Поэтому исследователям религии необходимо признавать существенное значение богословских концептов, так как без них теряется много информации об исследуемом объекте.

Таким образом, основная роль принципа дополнительности в методологии видится, прежде всего, в выводе из заблуждения единственной системы отсчета, когда достижение истины видится в рамках какой-либо одной теории. Исследуя природу явления с разных ракурсов, можно увидеть нечто новое, прежде невидимое в рамках одной концепции. При этом очень важно суметь правильно интерпретировать и объединить совокупность тех результатов, которые мы получаем на основе различных опытов, присущих на первый взгляд конфликтующим теориям. Ведь, в конечном счете, все это должно привести к появлению новых систем понятий и новых теорий, которые сумели бы объяснить природу всех известных явлений. Кроме того, принцип дополнительности показывает, что не существует абсолютно верного и завершенного знания о чем-либо, любое знание может быть только относительно верным и завершенным. Это должно подталкивать исследователей к мысли о том, что, о чем бы ни шла речь, они обладают неполным знанием, и, возможно, для развития этого знания необходимо создавать новые дополнительные теории.

Список литературы:

1. Бор, Н. Избранные научные труды. Т. II/ Н.Бор. — М.: Наука, 1971.

2.С.А. Лебедев, А.Н. Авдулов, В.Г. Борзенков [и др.]. Основы философии науки/под ред. проф. С.А. Лебедева. — М.: Академический Проект, 2005.

3. Базалин, В. Г., Бушуева В. В., Васильева Л. М. [и др.]. Философия науки и техники/под ред. Ильина В. В. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003.

4.Гейзенберг, В. Физика и философия/В. Гейзенберг — М.: Наука, 1990.

5. Новиков, Ю. Ю. Наука и религия с позиций принципа дополнительности/ Ю. Ю. Новиков — М.: Успехи физических наук. - Электронные текстовые данные.

6.Волошин, В. В. Принцип дополнительности и философия: проблема релевантности/В.В. Волошин — М.: Вісник Донецького університету. Серія Б. Гуманітарні науки.– 2009.– № 1. – С.175 – 183.

7.Руднев, В. П. Принцип дополнительности/ В. П Руднев — М.: Словарь культуры ХХ века (Ключевые понятия и тексты). М., 1997.

8.Мушич-Громыко, В. Г. О новых возможных аспектах принципа дополнительности Н. Бора в применении к гуманитарной области знания/В. Г. Мушич-Громыко. — М.: Аспирантский вестник Поволжья. –2007. –№ 3–4(12). С.17–21.

Код для цитирования: Скопировать