Введение к работе
Актуальность темы исследования. Физическая наука всегда была и цо сих пор остается одним из основных источников новых тео-' ретических знаний, экспериментальных фактов, производственных технологий. Велика ее роль и в формировании научной картины мира, научного мировоззрения. Начинвя с Нового времени, развитие физика шло рука об руку с развитием математики, снабжающей ее точным символическим инструментарием. История физики показывает, что влияние на нее патематики временами становилось столь значительным, что идеальные математические конструкции начинали восприниматься учеными как последняя реальность. Особенно это характерно для периодов перестройки физического знания (например, становление Теории относительности и квантовой физики в начале XX в.).
В настоящее время процесс математизации физического знания продолжается и углубляется. Ученые стремятся при помощи математических средств обеспечить создание единой теории физической реальности. Одной из ведущих тенденций этого процесса является геометризация физического знания. Философскими следствиями геометризации оказываются различные мировоззренческие и методологические интерпретации современной физики. Они проявляют себя в религиозном мировоззрении, представители которого (например, Ф.Капра, Б.Толкот) сравнивают открытия современной полевой физики о "открытиями'1 единой души мыслителями древнего Востока, в конвенцио-налистских интерпретациях физического знания (А.Гршбаум, К.Коп-пер), структурализме (Т.Башляр, М.Яати), неоплатонизме (которому был подвержен, например, В.Гейзенберг), неокантианстве (К.Ф. фон. Вайцзеккер, школа П.Лоренцена), в различных социологических кон-* цепциях научного знания (П.Фейеірабенд, Т.Кун).
В этой связи нельзя не видеть того, что нерешенность ряда методологических и мировоззренческих проблем, которые ставит перед развитием физики все более широкое использование в ней математического, в частности геомегричеоного, аппарата, с"?рживает прогресс этой науки. Среди таких проблем: проблемы онтологического статуса физического пространства и времени, многообразные философские проблемы физической реальности и физического объекта,
проблемы соотношения логического, математического и собственно физического в структуре физического знания, проблемы общности различных метатеоретических принципов в физике (принципов соответствия, относительности, сохранения, ковариантности, симметрии, инвариантности и т.д.). В любом случае суть цела здесь связана с тем, что в программах геометризации физики место материн, материальной субстанции занимают математические структуры. Высказывается убеждение, что в физическом мире "нет ничего, кроме пустого, искривленного пространства", что "физика есть геометрия" (Дж.А.Уилер). Такого рода убеждения представляют сббой, пожалуй, наиболее емкое концептуальное выражение программы геометризации и потому требуют тщательного философско-мегоцологического анализа. Специфика этой программы заключается в том, что в ней богатство методологических возможностей сочетается с идеалистическими мировоззренческими выводами. Анализ этой специфики философского содержания выводов данной физической программы и является задачей диссертации.
Состояние'разработанности темы. Первые идеи геометрического описания природы появились уже в античное время. Их осмысление и выдвижение новых подходов и концепций прослеживаются на всем протяжении развития философии и науки: от Демокрита, Платона,,Аристотеля, Евклида в античное время через Галилея, Декарта, Спинозу в Новое время к Н.И.Лобачевскому, Б.Риману, Клиффорду, Эйнштейну, Вейлю, Гильберту, Пуанкаре, Рейхенбаху, Уилеру в наше время - таков далеко неполный перечень мыслителей, внесших существенный вклад в цело осмысления и реализации вопросов геометризации. В XX в. программа геометризации пережила три крупных этапа: I) необычайный подъем в связи с созданием и разработкой ОТО в первой трети века; 2) спад, начавшийся с середины 30-х годов и продолжавшийся примерно до 60-х годов; 3) новый значительный подъем в связи с разработкой геометродинамической концепции и особенно, начиная с 70-х годов, в связи с исследованиями геометрии расслоенных пространств в калибровочных теориях, созданием физических теорий в пространствах высших размерностей.
" Фшюсофско-методологическая программа геометризации физика привлекает внимание исследователей. В последнее время значительный вклад в ее разработку и обсуждение внесли советские физики, математики и философы А.А.Александров, И.А.Акчурин, Р.А.Аронов, М.Д.Ахундов, В.С.Барашенков, Д.И.Блохинцев, В.П.Визган, Ю.С.Владимиров, Я.Б.Зельдович, Д.Д.Иваненко, Н.П.Коноплева, Б.Г.Кузнецов, А.Ф.Лосев, Н.В.Мицкевич, Ю.Б.Молчанов, А.М.Мостепаненко, А.И.Панченко, А.З.Петров, В.К.Пономарев, В.Н.Попов, Г.А.Сардана-швилп, В.А.Фок, М.Э.Чудинов и др. В их работах обсуждались сущность процесса геометризации, специфика различных подходов к ней, тенденции развития.
Исследование непосредственно этой и связанной с ней проблематики велось в нескольких основных направлениях. Физики используют геометрические структуры и конструкции для построения теоретических моделей и различных физических объектов: вещественных, полевых и квантовых, предпринимая также усилия по физической интерпретации геометрических моделей, разнообразие которых продолжает множиться. Так, группа Д.Д.Иваненко занимается построением' калибровочной теории гравитации с кручением, В.И.Огиевецкпй, Е.С.Фрадкин и другие исследуют модели супергравитации. В послед-, нпе несколько лет пристальное внимание к себе привлекают теории суперструн. Наряду с этим продолжают интенсивно обсуждаться модели с другими типами геометрий: финслеровой, Лобачевского, твне-горлой и т.д. В ряду этих исследований особое место занимают теории, основашше на использовании аппарата многомерных пространств. В этом направлении наиболее известны работы Ю.С.Владимирова, Н.В.Мицкевича, Ю.Б.Румера, Г.Е.Горелика.
К настоящему времени в физике накоплен огромный теоретико-модельный материал. Одна из основных современных проблем здесь состоит в том, что многообразие математических моделей значительно превосходит достижения в области физической их интерпретации и в области их философского и методологического осмысления. В рамках философских исследований особое внимание уделяется проблеме соотношения геометрии и физики, статусу геометрических объектов в структуре физичесютх теорий, процессу магематизации знаний в целом.
При этом выявляется характерная закономерность, показыващая, что процессы геометризации тесно увязываются с задачами поиска един- . ства физического знания, а именно с попытками построения единой физической теории. Наиболее грудным и принципиальным остается при этом вопрос об онтологическом статусе физико-геометрических структур. На трудность втой проблемы указывал уже Эйнштейн, когда писал: "Мы приходим к странному выводу:-сейчас нам начинает казаться, что первичную роль играет пространство; материя же должна быть получена из пространства, так сказать, на следующем этапе" . Непосредственно этому важнейшему вопросу посвящены работы советских исследователей Р.А.Аронова, В.С.Барашенкова, Э.М.Чуцинова, В.М.Ше-мякинского и др.
В рамках философско-мегоцологическях исследований советских ученых моено вычленить ряд направлений, связанных с анализом различных вопросов рассматриваемой тематики. В работах И.А.Акчурина, М.Д.Ахунцова, А.Н.Вяльцева, Ю.Б.Молчанова и многих других авторов рассматриваются проблемы пространства и времени, сущность и свойства которых являются основой воей программы геометризации. Р.А.Аронов, Н.П.Коноплева, В.Н.Попов, В.М.Шемякинский изучают проблемы .интерпретации геометрии физических теорий. В.П.Визгин является автором историко-научного исследования развития идей ОТО и единых геометризованных теорий поля (ЕГТП) в первой трети XX в. Д.П.Грибанов, Б.Г.Кузнецов, А.М.Мостепаненко, Э.МЛудинов и другие рассмотрели в комплексе проблемы пространства-времени, ОТО и геометризации. Э.П.Андреев, Д.И.Блохинцев, А.И.Панченно исследовали свойства пространства и времени в микромире. Проблеме дискретности пространства и времени посвятил свои исследования А.Н.Вяльцев. И.А.Акчурин анализирует возможности использования в физике топологических методов и конструкций.
Значительный вклад в исследование проблематики геометризации физики и связанных с ней вопросов внесли зарубежные ученые П.Бергман, С.Вейнберг, А.Грюнбаум, Ч.Мизнер, Р.Пенроуз, А.Поликаров, Г.Рейхенбах, Н.Розен, Дж.-М.Суро, Ю.-Г.Тредер, К.Торн, Дж.Увлер, С.Хоукинг, А.Эдцинггон. Различным вопросам соотношения геометрии
1 Эйнштейн А. Собр.научн.тр.: в 4-х т. - М.,1965-1967. - Т.2 С.243.
и физики посвятили свои работы У.Берке, Ю.Весс, П.Девис, У.Кауфман, А.Пэйс, М.Лп, Х.Тунц, А.Сингер.
Цель данной работы - исследовать основные направления и подходы к геометризации физики, выявить их основное содержание; исследовать некоторые философские и методологические проблемы, которые они ставят. Для достижения указанной цели решаются следующие задачи:
на основе диалектики исторического и логического проводится анализ истоков процесса геометризации природы и его эволюции;
на основе этого анализа выявляются наиболее фундаментальные подходы и тенденции геометризации, сложившиеся в истории философии и науки;
анализируется развитие геометрических идей в физике XX в. с точки зрения их конкретных физико-теоретических реализаций;
на этой основе вычленяется основное содержание программы геометризации физики в совокупности ее различных подходов;
выделяются основные философские и методологические проблемы, связанные с современными подходами к геометрпзации физики и проводится их исследование;
выясняется эпистенологлческое и методологическое значение ' программы геометризации.физики в ее соотношении с квантово-йоле-вой программой.
' Новизна исследования состоит в следующем:
выявлены исторические истоки идей геометризэции природи. Показано, что Демокрит был одним из первых античных философов, глубоко и всесторонне разрабатывавших геометрические идеи о природе. Показан синтетический характер геометрической концепции космоса в "Тимее" Платона. Выявлены воззрения Аристотеля на проблемы геометризации природы;
проанализированы содержание я специфика различных современных физико-теоретических подходов к геометризации физики. Среди них: программа единых геометризованннх теорий поля (ЕГТП) первой трети XX в., геометродинамика Дя.Уплера, калибровочнг ' теории в расслоенных пространствах, теории й многомерных пространствах, метод геометрического квантования, некоторые топологические методы;
- выявлены специфика современных представлений об объектах
теоретической физики и специфика понятия субстанции в физическом
познании. Эта специфика определяется типом физического носителя
фундаментальных взаимодействий и заключается в наличии определен
ных четко классифицируемых уровней физической субстанции и воз-
"> можности отождествить их с соответствующими видами материи (например, уровни вещества, поля, вакуума);
- показана эпистенологическая и методологическая роль геомет
рического подхода при исслдовании уровней физической реальности
планковских и космологических масштабов. Высказана гипотеза, что н
этих уровнях геометрические структуры становятся теоретически эф
фективным и адекватным референтом физических объектов.
Теоретическое и практическое значение результатов работы состоит в том, что они позволяют углубить современные представления о пространстве-времени, о сущности и специфике современного этапа процесса математизации физического знания, а также выявить эпис-генологические и методологические последствия этого процесса. Полученные результаты исследования могут быть использованы в процессе дальнейшей разработки проблем, порождаемых углубляющейся и расширяющейся математизацией естествознания. Они могут быть применены в учебно-педагогической работе при чтении спецкурсов для интересующихся актуальными проблемами современной философии физики; при проведении семинарских занятий по темам: "Материя и основные формы ее существования", "Современный процесс математизации физики", "Философские вопросы программы геометризации физики", "Философия, физика, геометрия" и пр.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертации отражены в публикациях автора, представлены на научных конференциях "Самонвижг :ие, саморазвитие, самоорганизация" (Пермь, 1988), "Основания физики" (Сочи, 1989). Они обсуждались на философских (методологических) семинарах отдела философских наук ИНИОН РОН, физического факультета МГЛУ им.В.И.Ленина. Результаты исследований автор использовал при подготовке научно-информационных изданий ИНИОН РАН, в лекциях, прочитанных по линии
общества "Знание" в Москве. Диссертация прошла апробацию в отделе Философских наук ИНИОН РАН и секторе философских проблем физики отдела философских проблем естествознания и техники ИФ РАН.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 152 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав и заключения. К тексту приложен список использованной литературы (181 название).
