Полная версия

Главная arrow Философия arrow История, философия и методология естественных наук

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Принцип наглядности и принцип визуализации

В истории химии, особенно квантовой, не счесть коллизий, связанных с желанием представить химические процессы в наглядной форме: все изучаемые реалии должны быть даны в форме, доступной органам чувств. Насколько известно автору, принцип наглядности не нашел четкой формулировки у кого-либо из философов.

Уроки квантовой физики и химии показывают, что возможность представления всех концептов квантовой механики в наглядной форме пока не доказана. Но, видимо, рано списывать принцип наглядности в архив. Это особенно существенно для специалистов в области методики химии. Но, пожалуй, несомненно, что "наивное" понимание принципа наглядности несовместимо с квантовой химией. Недопустимо представлять себе, например, электроны в форме корпускул, волн или их цуга.

Ученый всегда должен руководствоваться положением, что жизненность того или иного наглядного образа определяется его концептуальным содержанием.

Строго говоря, исследователь должен стремиться не к наглядности, а к визуализации. Речь идет о такой стадии научного исследования, отказ от которой его существенно обедняет и, в конечном счете, искажает. Принцип наглядности в том виде, в котором он описан в существующей литературе, не учитывает содержание концептуальной трансдукции. Совсем другая ситуация складывается вокруг принципа визуализации. Он способен направить исследование по правильному пути, а именно, способствовать целеустремленной выработке отнюдь не простых зрительно воспринимаемых концептуально насыщенных образов. Можно констатировать, что развитие современной науки привело от принципа наглядности к принципу визуализации.

Принцип наблюдаемости

Он был сформулирован одним из основателей квантовой физики В. Гейзенбергом в следующей форме: "Разумно включать в теорию только величины, поддающиеся наблюдению"[1]. Эйнштейн возразил Гейзенбергу в довольно резкой форме: "С принципиальной точки зрения желание строить теорию только на наблюдаемых величинах совершенно нелепо. Потому что в действительности все ведь обстоит как раз наоборот. Только теория решает, что именно можно наблюдать"[2].

С философской точки зрения спор двух гениев науки весьма показателен. Эйнштейн более определенно, чем Гейзенберг, подчеркивал концептуальный статус теории. Но его оппонент, очевидно, был знаком с ним отнюдь не понаслышке. Почему в разговоре между двумя выдающимися учеными возникла острая ситуация? Почему замечание Эйнштейна очень удивило Гейзенберга? Потому что они по-разному ранжировали принципы научной теории. Фоном их спора была квантовая механика. Эйнштейн ставил принцип наблюдаемости на место, следующее за основными принципами теории. Гейзенберг же полагал, что теория начинается именно с принципа наблюдаемости. Реконструируя их возможную позицию относительно квантовой теории, можно сказать, что для Эйнштейна она начинается с постулата волновой функции, а для Гейзенберга с принципа наблюдаемости.

Ученые спорят

Позиция Эйнштейна представляется более взвешенной. Она не отрицает принцип наблюдаемости, но предполагает его "осторожную" формулировку. Например, такую: "Содержательность концептов теорий непременно должна проявиться в результатах наблюдений".

Разумеется, речь идет о таких науках, в которых имеет место операция наблюдения. Химия как раз и является такой наукой. В области квантовой химии вопрос о состоятельности принципа наблюдаемости приобретает особенно острое значение. Действительно, широко распространено мнение, что феномен волновой функции выпадает из поля действия принципа наблюдаемости. Дело в том, что эта функция не представляет реальный волновой процесс, который доступен наблюдению. До появления квантовой механики физики и химики не встречались с процессами, которые бы в принципе были ненаблюдаемыми. Когда же это случилось, то возникла проблемная ситуация, преодоление которой затягивается.

По мнению автора, суть описываемой ситуации состоит в следующем. Так называемые чистые состояния в принципе не поддаются процессу наблюдения. Измерение разрушает чистые состояния, свидетельствуя о смешанных состояниях. Означает ли это, что нужно отказываться от признания реальности чистых состояний? Нет, не означает. Теория позволяет перейти от результатов измерений, относящихся к смешанным состояниям, к чистым состояниям. Между этими двумя типами состояний существует определенная зависимость, именно она позволяет по результатам измерений судить не только о смешанных, но и о чистых состояниях. Но при этом ни на секунду не следует забывать о специфической природе этих состояний.

Рассмотрим в этой связи, например, вопрос о природе расстояния между атомами в составе молекулы. Оно имеет два смысла. В одном случае это расстояние является параметром наблюдаемого явления, в другом – ненаблюдаемого, чистого состояния. Необходимо всегда делать различие между тем, что наблюдается, и что в принципе не может быть наблюдаемо. Как правило, в книгах о физической химии речь идет о расстоянии между атомами (длине химических связей) как параметре смешанного состояния. И оно же отождествляется с соответствующим параметром чистого состояния. Молекулы с присущими им геометрическими формами могут наблюдаться. Но при этом речь идет о смешанном состоянии. Молекулы и атомы в их чистом состоянии никто не наблюдал и, судя по современному состоянию квантовой химии, никогда и не увидит.

Итак, принцип наблюдаемости актуален для интерпретации квантовой химии, но лишь в случае, если он интерпретируется в свете постулата о волновой функции.

  • [1] Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989. С. 191.
  • [2] Там же. С. 191–192.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>