Локк Дж. Опыт о человеческом разуме. — М., 1898. — С. 406—407.
Weber M. Wissenschaft und Geselschaft. — Koln —Berlin, 1964. — S. 10.
1U1
скоростью р а в н о м е р н о и п р я м о л и н е й н о . Следовательно, скорость
тела сама по себе не показывает, действуют л и н а него в н е ш н и е си¬
л ы . Об э т о м м о ж н о судить л и ш ь по у с к о р е н и ю и л и замедлению его
д в и ж е н и я . «Открытие, сделанное Галилеем, и п р и м е н е н и е и м мето¬
д а научного р а с с у ж д е н и я , — п и ш у т Э й н ш т е й н и И н ф е л ь д , — было
о д н и м и з самых в а ж н ы х д о с т и ж е н и й в и с т о р и и человеческой мыс¬
л и , и это отмечает действительное начало ф и з и к и »
1
.
Д а л ь н е й ш и й ш а г в п о с т р о е н и и т е о р и и с в я з а н с п о и с к о м ис¬
х о д н ы х п о с ы л о к , и з к о т о р ы х ч и с т о л о г и ч е с к и могут быть выведе¬
н ы все другие у т в е р ж д е н и я т е о р и и . О б ы ч н о у т в е р ж д е н и я в виде
ф а к т о в и л и э м п и р и ч е с к и х з а к о н о в б ы в а ю т и з в е с т н ы до построе¬
н и я т е о р и и . В ы я в и т ь ф а к т ы и сделать н а их о с н о в е п р о с т е й ш и е
о б о б щ е н и я с р а в н и т е л ь н о н е т р у д н о . С л о ж н е е о т к р ы т ь эмпириче¬
с к и е з а к о н ы , у с т а н о в л е н и е к о т о р ы х в р а з в и т ы х науках с в я з а н о с
и з м е р е н и я м и и часто предполагает о б р а щ е н и е к п р о с т е й ш и м аб¬
с т р а к ц и я м и и д е а л и з а ц и я м .
Н а п о м н и м , что известные и з ш к о л ь н о г о курса ф и з и к и з а к о н ы
Б о й л я — М а р и о т т а и Г е й - Л ю с с а к а относятся не к р е а л ь н ы м , а иде¬
а л ь н ы м газам. К р о м е того, о н и выражают регулярные связи, между
о п р е д е л е н н ы м и н а б л ю д а е м ы м и их свойствами а и м е н н о объемом и
д а в л е н и е м в п е р в о м случае, объемом и температурой — во втором.
Ч т о б ы сделать д а л ь н е й ш и й ш а г н а трудном пути с о з д а н и я тео¬
р и и , необходимо прежде всего установить логическую связь между
э т и м и э м п и р и ч е с к и м и законами. Это было осуществлено с п о м о щ ь ю
известного у р а в н е н и я Менделеева — К л а п е й р о н а , о п и с ы в а ю щ е г о
п а р а м е т р ы с о с т о я н и я идеального газа. Это у р а в н е н и е м о ж н о рас¬
сматривать к а к п р е д п о с ы л к у п р о с т е й ш е й э м п и р и ч е с к о й т е о р и и , из
которой логически выводятся з а к о н ы Б о й л я — Мариотта и Ш а р л я —
Гей-Люссака.
П о п ы т к а д а л ь н е й ш е г о о б о б щ е н и я этого э м п и р и ч е с к о г о з а к о н а
наталкивается, однако, на непреодолимые трудности, поскольку тре¬
бует о б р а щ е н и я к н е н а б л ю д а е м ы м объектам и т е о р е т и ч е с к и м поня¬
т и я м . К а к и з в е с т н о , т а к и е п о н я т и я и п р и н ц и п ы были введены с
п о с т р о е н и е м а т о м н о - м о л е к у л я р н о й т е о р и и вещества, с п о м о щ ь ю
к о т о р о й удалось р а с к р ы т ь в н у т р е н н и й м е х а н и з м п р о т е к а ю щ и х п р и
э т о м п р о ц е с с о в и тем с а м ы м объяснить все известные эмпириче¬
ские з а к о н ы .
П р и в е д е н н ы й п р и м е р я в л я е т с я т и п и ч н ы м д л я т о ч н о г о естест¬
в о з н а н и я : п о т а к о й схеме б ы л и п о с т р о е н ы т е о р и и а с т р о н о м и и , ме¬
х а н и к и , о п т и к и , э л е к т р о м а г н е т и з м а , х и м и и и т.д. В т а к и х опыт¬
н ы х и ф а к т у а л ь н ы х н а у к а х , к а к п с и х о л о г и я , с о ц и о л о г и я , п о л и -
1
Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики / / Эйнштейн А. Собрание научных
трудов. — М., 1967. — Т. IV. — С. 363.
1 0 2
т о л о г и я , география, археология и и м подобных, главная трудность
состоит в н а л и ч и и большого ч и с л а и з о л и р о в а н н ы х от друга эмпи¬
р и ч е с к и х о б о б щ е н и й и отсутствии н а д е ж н ы х э в р и с т и ч е с к и х прин¬
ц и п о в , с п о м о щ ь ю которых м о ж н о было бы установить логическую
связь между н и м и .
В ходе ф о р м и р о в а н и я т е о р и и у ч е н ы м часто приходится обра¬
щ а т ь с я к эвристическим (от греч. heurisko — ищу) п р и е м а м и мето¬
д а м , под к о т о р ы м и подразумеваются все те способы п о и с к о в о г о
м ы ш л е н и я , которые не могут быть т о ч н о о п и с а н ы а н а л и т и ч е с к и м и
средствами. И х главное н а з н а ч е н и е состоит в т о м , чтобы способст¬
вовать поиску истины, д о с т и ж е н и ю ц е л и и л и р е ш е н и ю п р о б л е м ы ,
когда д л я этого не существует о б щ е п р и з н а н н ы х методов и п р и е м о в .
Лучше всего о с о б е н н о с т и э в р и с т и к и м о ж н о проиллюстрировать
н а п р и м е р е искусственного интеллекта, где есть н е м а л о задач, ко¬
торые могут быть р е ш е н ы путем перебора всех вариантов и выбора
и з н и х оптимального. Н о даже если ч и с л о таких вариантов конеч¬
н о , о н о может быть настолько б о л ь ш и м , что справиться с э т о й за¬
дачей будет трудно и быстродействующему компьютеру. Д л я того
чтобы существенно у м е н ь ш и т ь ч и с л о «слепых» переборов наудачу,
необходимо н а й т и т а к о й п р и е м , к о т о р ы й и с к л ю ч и л бы заведомо
н е п р а в д о п о д о б н ы е варианты. Д р у г и м п р и м е р о м может служить эв¬
ристическое п р о г р а м м и р о в а н и е , которое ш и р о к о п р и м е н я е т с я д л я
р е ш е н и я задач, н е д о п у с к а ю щ и х точного алгоритмического описа¬
н и я . В более ш и р о к о м смысле к э в р и с т и ч е с к и м методам могут быть
о т н е с е н ы все способы и п р и е м ы исследования, о п и р а ю щ и е с я н а
н а б л ю д е н и я , аналогии, м ы с л е н н ы е образы и модели, к о т о р ы е об¬
легчают п о и с к и с т и н ы , н о , к о н е ч н о , не д о к а з ы в а ю т ее.
Т а к и е методы и п р и е м ы п о и с к а н а ч а л и использоваться еще в
а н т и ч н о й науке. Н а и б о л е е э ф ф е к т и в н о их п р и м е н я л Архимед, ко¬
т о р ы й назвал их э в р и с т и ч е с к и м и , чтобы отличить от доказательных
рассуждений. С п о м о щ ь ю изобретенного и м метода и с ч е р п ы в а н и я ,
ему удалось н а й т и объемы многих геометрических тел. Однако при¬
д е р ж и в а я с ь т р а д и ц и й греческой математической строгости, Архи¬
мед не относил свои результаты к доказательствам. «Факт, к кото¬
рому м ы п р и ш л и , — подчеркивал он, — в действительности изложен¬
н ы м рассуждением не доказан, но это рассуждение дало своего рода
у к а з а н и е , что вывод в е р е н »
1
.
Э в р и с т и ч е с к и е методы и с с л е д о в а н и я т е о р и и находят наиболь¬
шее п р и м е н е н и е в развитых э м п и р и ч е с к и х науках. П о ходу изложе¬
н и я м ы уже касались р я д а п р и м е р о в их плодотворного использова¬
н и я в качестве с п е ц и ф и ч е с к и х средств п о и с к а и с т и н ы в конкрет¬
н ы х науках. Так, п р и н ц и п соответствия в ф и з и к е дал в о з м о ж н о с т ь
1
Цит. по: Пойа Д. Математика и правдоподобные рассуждения. — М., 1957. —
С. 187.
103
построить м а т е м а т и ч е с к и й аппарат к в а н т о в о й м е х а н и к и , о п и р а я с ь
н а соответствующим образом м о д и ф и ц и р о в а н н ы е у р а в н е н и я клас¬
с и ч е с к о й м е х а н и к и . П р и н ц и п д о п о л н и т е л ь н о с т и способствовал
р а с к р ы т и ю глубокой д и а л е к т и ч е с к о й в з а и м о с в я з и между корпуску¬
л я р н ы м и и в о л н о в ы м и свойствами м и к р о ч а с т и ц материи. Соотно¬
ш е н и е н е о п р е д е л е н н о с т е й В. Гейзенберга установило г р а н и ц ы точ¬
н о с т и п р и и з м е р е н и и с о п р я ж е н н ы х в е л и ч и н э л е м е н т а р н ы х ч а с т и ц ,
таких, к а к к о о р д и н а т а и импульс ч а с т и ц ы
Значительно большую р о л ь в процессе п о с т р о е н и я т е о р и и иг
рают мысленный эксперимент и модельные представления. Отвлечение
от ряда о г р а н и ч е н и й р е а л ь н ы х э к с п е р и м е н т о в , п о з в о л я ю щ е е значи¬
тельно у п р о щ а т ь и идеализировать изучаемые я в л е н и я , обеспечило
м ы с л е н н о м у э к с п е р и м е н т у такое ш и р о к о е п р и м е н е н и е в т о ч н о м ес¬
т е с т в о з н а н и и , н а которое вряд л и может рассчитывать л ю б о й дру¬
гой э в р и с т и ч е с к и й метод. Н е л и ш н е будет отметить, что еще Гали¬
л е й в своих исследованиях механических п р о ц е с с о в наряду с реаль¬
н ы м и экспериментами иногда обращался и «к воображаемым», по его
терминологии, экспериментам, позволявшим ему представить эти
процессы «в чистом виде». В самом деле, п р и н ц и п и н е р ц и и классиче¬
с к о й м е х а н и к и , и з в е с т н ы й теперь к а к п е р в ы й з а к о н Н ь ю т о н а , мог
появиться л и ш ь в результате воображаемого эксперимента, поскольку
н и в к а к о м р е а л ь н о м э к с п е р и м е н т е н е в о з м о ж н о п о л н о с т ь ю изоли¬
ровать тело от в н е ш н и х воздействий.
М ы с л е н н ы й э к с п е р и м е н т справедливо рассматривают к а к про¬
д о л ж е н и е и теоретическое о б о б щ е н и е э к с п е р и м е н т а реального, по¬
скольку и м е н н о п о с л е д н и й дает н а в о д я щ и е у к а з а н и я о т о м , к а к
м о ж н о было м ы с л е н н о продолжить процесс и осуществить пре¬
д е л ь н ы й переход от р е а л ь н о й ситуации к в о о б р а ж а е м о й , идеальной.
Д е й с т в и т е л ь н о , р е а л ь н ы й э к с п е р и м е н т наводит н а м ы с л ь , что п о
мере у м е н ь ш е н и я воздействия в н е ш н и х сил н а д в и ж у щ е е с я тело,
п р о й д е н н ы й и м путь увеличивается. И м е н н о это обстоятельство да¬
л о в о з м о ж н о с т ь предположить, что п р и отсутствии в н е ш н и х сил те¬
л о будет двигаться р а в н о м е р н о и п р я м о л и н е й н о . Аналогично этому
непрерывное у м е н ь ш е н и е р а з м е р о в тела в пределе приводит к обра¬
з о в а н и ю п о н я т и я м а т е р и а л ь н о й точки.
В ходе и с с л е д о в а н и я часто возникает также необходимость по¬
строения р а з н о о б р а з н ы х моделей изучаемых п р о ц е с с о в , н а ч и н а я от
в е щ е с т в е н н ы х и з а к а н ч и в а я к о н ц е п т у а л ь н ы м и и м а т е м а т и ч е с к и м и
м о д е л я м и . Т а к и е м о д е л и о п и р а ю т с я н а аналогии свойств и отноше¬
н и й между о р и г и н а л о м и моделью. И з у ч и в в з а и м о с в я з и , сущест¬
вующие между в е л и ч и н а м и , о п и с ы в а ю щ и м и модель, их затем пере¬
н о с я т н а о р и г и н а л и т а к и м образом делают правдоподобное заклю¬
ч е н и е об особенностях п о в е д е н и я последнего.
В к о н ц е п т у а л ь н ы х моделях отображаются л о г и ч е с к и е связи ме¬
жду э л е м е н т а м и моделируемых систем, а в математических моделях
104
и с с л е д о в а н и ю подвергаются системы у р а в н е н и й , о п и с ы в а ю щ и е та¬
кие системы. И з м е н я я п а р а м е т р ы этих у р а в н е н и й , м о ж н о получить
различные варианты моделей, вычислить их результаты н а компью¬
тере и сравнить с д а н н ы м и натурных экспериментов. Т а к о й вычисли¬
Do'stlaringiz bilan baham: |