| Головна |
| « Попередня | Наступна » | |
Поняття моделі в методології природознавства XIX в. |
||
|
В силу ряду причин, від розгляду яких ми тут відвернемося, модель як один з важливих засобів пізнання найбільш широко використовувалася у фізиці. Хоча цей термін отримав загальне визнання і широке поширення тільки в XIX в., Але вже з самого початку виникнення фізики як науки модель виступає в якості важливого і досить ефективного допоміжного засобу побудови теорії, розробки гіпотез, як орудпе відкриття і в зв'язку з цим як своєрідна форма знання. У Галілея, який по праву вважається основоположником класичної фізики, ми знаходимо використання уявних моделей «в числі основних логічних і методологічних прийомів. Галілею вдалося в чудовому єдності використовувати фізичні принципи, які виражають природу механічного руху, математичні методи виведення закономірних наслідків з цих принципів і експериментальну перевірку того, властиві чи ці виведені таким чином закони природі, чи підтверджуються висунуті гіпотези. І хоча на відміну від фізиків XIX в. він ніде не вживає терміну «модель», це засіб пізнання ним використовується на кожному кроці. Моделі - це уявні ідеалізовані системи, в яких відображаються реальні об'єкти і виконуються вихідні принципи і виведені з них закони (принцип інерції, закон прискореного руху або закон падіння і т. п.). Прикладом такого використання моделі як абстрактного образу досліджуваного и реального об'єкта, проміжної ланки між теорією і дійсністю, як такий ідеалізованої системи, в якій I виконання законів, сформульованих в теорії, не порушувалось і не затемняло ніякими випадковостями, було уявлення про рух тіла по похилій площині без тертя, опору середовища, приурочене до певних умов простору і часу. Галілей підкреслював, що він говорить в даному випадку «про кулю абсолютно круглому і про площині абсолютно гладкою, щоб усунути всі зовнішні і випадкові перешкоди. Я хочу також, щоб ви відволіклися від опору, що чиниться повітрям своєму розділенню, і від усіх випадкових перешкод, які можуть зустрітися ».1 Подібний же характер уявних моделей, абстрактних образів-ідеалізацій носять уявлення про математичному маятнику і т. д. У методі Галілея уявне моделювання виявляло ряд функцій моделей, таких, як спосіб ідеалізації, знаряддя уявного експерименту, засіб наочного вираження істотних відносин. Але умовою виконання цих функцій було рас * Г-Галілей. Діалог про дві найголовніші системи світу-ПТОЛ-напГ ~ / шГЄРНІК0В № Гостехиздат 'М-~ л-> ^ 48, стор 118 (курсив смотрение моделі як своєрідного образу дійсності, як проміжної ланки між нею і абстрактною теорією. Ми не знайдемо у Галілея подібних оцінок і навіть відповідних термінів, але таке гносеологічне та методологічне значення методу моделей, який він так успішно застосовував. Заслуга Галілея в розробці методу моделювання, втім, цим не вичерпується. Він виявив не тільки розуміння ролі моделі як своєрідної форми абстрактного відтворення досліджуваного об'єкта, але один з перших сформулював принципи тео-I рії подібності цієї кількісної основи фізичного моделиро-f вання. У послегалілеевской фізиці метод моделей знайшов широке прімененіе.50 Моделі будуються і застосовуються головним чином тоді, коли фізична пізнання не обмежується збиранням і описом окремих ізольованих фактів або емпіричної індукцією в дусі Ф. Бекона, а спирається на майстерний і творчо поставлений експеримент, переходить в область гіпотез, прагне утвердити пояснює і передбачає теорію, звертається за допомогою до наукової фантазії, сміливо шукає нові форми зв'язків, закони, структури. Не дивно, що моделі '-ми знаходимо не тільки у раціоналіста Декарта, який, як справедливо говорить Б. Г. Кузнецов, хоча й «йде від загальних принципів до приватних, але для нього і ті, й інші втілені в кінетичних наочних моделях» .51 Моделями, по суті справи, широко користувався і Ньютон, що проголосив своє «hypotheses поп fingo», але насправді побудував чимало гіпотез , що спиралися на широко відомі наочні моделі, опйсанние особливо докладно в «Оптиці». Чи не торкаючись питання про сутність і суперечливості поглядів Ньютона на природу світла, тяжіння, електрики, відзначимо тільки, що в суперечках на цю тему він не тільки висував певні гіпотези, але і, обговорюючи останні, використовував уявні моделі ефіру як «тонкої» середовища, проникла в усі суцільні тіла, корпускулярні моделі, які пояснюють не тільки прямолінійне поширення світла, а й хімічні процеси, і т. д. Мабуть, Ньютон, вважаючи достовірної істиною лише закони, строго доведені, виведені дедуктивно з принципів, все ж не міг при спробі змістовної інтерпретації теорії обійтися без моделей, що допомагають предметно, змістовно мислити природу таких явищ, як світло, електрику, тяжіння. Дискусії фізиків XVII-XVIII ст. про фундаментальні теоріях і гіпотезах щодо природи світла та інших фізичних явищ показують, наскільки широко використовувалися в той час уявні моделі, різного роду модельні уявлення. Але якщо в механіці Галілея і Ньютона модель виступала головним чином у своїй функції идеализирующей абстракції в поєднанні про наочністю, то згодом все більше виявляються ефективність і плідність використання моделей-аналотов, що призводить врешті-решт до чіткої формулюванні Максвеллом методу фізичної аналогії, узагальненого надалі як метод математичного моделювання. XIX століття ознаменувалося не тільки подальшим поширенням уявного моделювання у фізиці та хімії, а й почався процесом осмислювання і узагальнення цього методу як з загальних філософсько-методологічних позицій, так і в плані його математичної розробки (теорія подібності). Методологічні дискусії про роль моделей як знарядь пізнання виникли на базі успішного використання модельних уявлень Фарадеєм, що проводили свої експериментальні дослідження з електрики за допомогою наочних геометричних образів силових ліній52 і численних механічних моделей ефіру. Ці образи і моделі не тільки допомогли Максвеллові йнтерпретіровать його знамениті рівняння електромагнітного поля, а й зіграли відому роль в їх відкритті. Уявні механічні моделі були чуттєво-наочній і методологічної опорою і при розробці теорії теплового руху і створення теорії хімічної будови А. М. Бутлеров і А. Кекуле. Майстерними винахідниками механічних моделей для пояснення електромагнітних процесів були В. Томсон (Кельвін), Г. Лоренц і багато інших фізики і хімікі.53 «Балтиморські лекції» Томсона54 сповнені описів моделей, що складаються з куль, махових коліс, пружин, тяг, гіроскопів та інших складових частин, властивих механічних пристроїв. Не менш широко користувався механічними моделями і Максвелл при побудові своєї електромагнітної теорії. Виведені їм основні рівняння електромагнітного поля спиралися на гіпотезу молекулярних вихорів, в якій ефір, або матеріальна середу, як носій електромагнітних явищ, зображувався у вигляді моделі таким чином. Розташовані уздовж магнітних силових ліній молекулярні вихори (осі яких дотична до силових ліній), обертаючись в одну і ту ж сторону, взаємодіють один з одним за допомогою круглих частинок, прокладених між вихорами. Ці частинки, поступальний рух яких створює електричний струм, знаходяться постійно в зіткненні кочення (без тертя ковзання) з обома вихорами, які вони поділяють. «Якщо хочуть, - пояснює Максвелл, - щоб у механізмі два колеса оберталися. в одному і тому ж напрямку, то між ними ставлять третє колесо, що знаходиться в зчепленні з обома (це колесо називається холостим). Зазначене вище припущення є гіпотезою про існування шару частинок, діючих на зразок цих холостих коліс ».55 Перед нами типова механічна модель такого, як ми тепер знаємо, немеханического явища, як електромагнетизм. Як же оцінювали пізнавальне значення моделей їх творці? Широко відомий вислів В. Томсона про побудову моделі як обов'язкової умови розуміння внутрішньої сутності досліджуваного явища. Ось його справжні слова на цей рахунок: «Я ніколи не відчуваю себе задоволеним до тих пір, поки не зможу побудувати механічну модель досліджуваної речі. Якщо я можу побудувати її механічну модель, я її розумію. До тих пір поки я не можу побудувати її механічну модель, я її не розумію протягом © сього цього часу, ось чому я не розумію електромагнітної теорії. Я твердо вірю в електромагнітну теорію світла, і, коли ми зрозуміємо і електрику, і магнетизм, і світло, ми побачимо їх як частини єдиного цілого. Але я хочу зрозуміти світ якомога краще, вводячи речей, які ми розуміємо ще менше. Ось чому я обмежуюся чистої динамікою. Я можу побудувати модель в чистій динаміці, але не можу цього зробити в електромагнетизмі ».56 Ці відомі слова В. Томсона , особливо під впливом розносній критики Дюгема, Пуанкаре та інших фізиків-ідеалістів, часто наводяться як свідчення грубості методологічних прийомів фізиків-матеріалістів, що зводять-де все складне, своєрідне до механічного руху і його законам ж не бажаю-щих визнавати нічого іншого в природі, крім чисто механічних взаємодій. Характеризуючи метод моделей, застосовуваний особливо-широко Фарадеєм, Максвеллом, Томсоном і їх послідовниками, Дюгем так описує механіцизм, властивий, на його думку, англійським фізикам: «На кожному кроці ви знайдете вдесь мотузки, перекинуті через кільця і несучі тяжкості, трубки, з яких одні насмоктують воду, інші розбухають, стягуються і розтягуються, зубчасті колеса, зчеплені між собою або з зубчастими стрижнями. Ми сподівалися потрапити в мирний і дбайливо впорядковане господарство дедуктивного розуму, а потрапили в якийсь завод ». 9 Нижче ми ще повернемося до поглядів Дюгема на пізнавальне значення моделей, тут же відзначимо, що Дюгем, як, втім, багато інших критики механіцизму, зображує методологічні прийоми англійських фізиків у явно карикатурному і односторонньому вигляді. Ретельний аналіз поглядів Максвелла і Том-сона на моделі та аналогії показує, що, незважаючи на наявність в їхніх поглядах елементів механіцизму, вони на ділі не стояли беззастережно на вульгарно-механістичної точки зору, приписується їм їх критиками і противниками з табору ідеалізму. Дійсно, Максвелл і Томсон вважали механічні "* моделі способом пізнання і розуміння досліджуваного явища. ^ Так, наприклад, одна з численних моделей Томсона, за допомогою якої зображувалися властивості гіпотетичного ефіру, являє собою конструкцію, що складається хтз сфер. Кожна така сфера знаходиться в центрі тетраедра, утвореного її чотирма найближчими сусідами, і з'єднана з ними за допомогою жорстких стержнів, які мають спеціальні головки, щоб вільно ковзати по сферам. На кожному стрижні є по два забезпечених гіроскопами маховика, що обертаються з рівною, але протилежно спрямованої кутовий швидкістю, так що осі обертання збігаються з напрямом стрижнів. Така конструкція поводиться внаслідок своїх механічних властивостей подібно нестисливої ідеальної рідини. Однак навряд чи Томсон або будь-хто інший з фізиків XIX в. вважав, що таке дивну споруду дійсно заповнює весь простір, починаючи від внутрішньомолекулярних, кінчаючи міжпланетними і міжзоряними масштабами. Але так як поведінка подібних моделей подібно з поведінкою уявної рідини, то подібна модель могла розглядатися як сходинка до глибшого пізнання внутрішньої структури цієї «рідини», а отже, і самого ефіру. Очевидно, що таке поні'щніе припускає допущення аналогичности в поведінці, а бути може, і в будові моделі і об'єкта (у даному теорія, її мета і будова. СПб., 1910, CT 1 П. Д ю р е м. Фізична 3. 8Ь. 2 '* ^ иудгрстьшг СРСР випадку «ефіру») і використання вже наявних знань добре вивченою області для осягнення невідомого або маловідомого. и Таким чином, для англійських фізиків модель являє собою не буквальне опис природи, 57 не щось абсолютно v тотожне оригіналу або відмінне від нього лише в кількісних-1 венном відношенні. Вони розглядали модель як деякий спрощений, огрубляет образ об'єкта або як його аналог, що дозволяє від відомого йти до невідомого і полегшує побудова пояснюватиме теорії. Адже про це свідчать вже вищенаведені слова Томсона, з яких видно, що модель допомагає лише зрозуміти невідоме за допомогою відомого, г Ще більш чітко методологічна роль і гносеологічне значення моделей як спрощених образів і аналогів вивчений \ одержуваних явищ дійсності охарактеризовані в роботах I Максвелла, якому належить заслуга не тільки розробки j 'J і застосування методу фізичних аналогій, або, в сучасній и термінології, методу математичного моделювання, але і його | - формулювання як одного із загальних методів пізнання. Центральна ідея цього методу полягає в тому, що для розвитку теорії необхідно спочатку побудувати спрощену модель досліджуваного явища, в якій наочно представлені внутрішні зв'язки, аналогічні зв'язкам вже вивченого іншого явища. Завдяки цій аналогії, яка зводиться до подібності законів різних областей природи, модель може виступати не тільки як ілюстрація, яка розкриває можливий фізичний сенс нової розробленої теорії, але і як евристичне засіб побудови самої теорії. У різних формулюваннях і описах методу моделей як методу фізичних аналогій Максвелл виступає проти двох крайнощів: проти абсолютизації математичного формалізму у фізичному пізнанні, тобто відомості теоретичної фізики до оперування математичними формулами, і проти однобічності, пов'язаної з абсолютизацією фізичного змісту тієї чи іншої конкретної гіпотези.58 Метод моделей, або фізичних аналогій, повинен подолати ці помилкові крайнощі. Ось як описує Максвелл пропонований ним метод: «Для складання фізичних уявлень без прийняття спеціальної фізичної теорії слід освоїтися з існуванням фізичних аналогій. Переходячи від найбільш загальної аналогії до спеціальної, ми знаходимо схожість в математи-чеський формі явищ двох різних областей природи, яке послужило, наприклад, основою фізичної теорії світла ».59 Таким чином, і Максвелл приписує мисленням моделям характеру абсолютно тотожних з оригіналом копій або значення буквальних описів. Це лише аналоги, причому в значній мірі спрощені. Але будучи аналогом, тобто системою, що володіє схожістю в деякому лише відношенні (структурному, функціональному) з досліджуваним об'єктом, модель * виступає і його відображенням, пізнавальним образом. У цьому гносеологічна суть розуміння моделей і Томсоном, і Макс-* Велле. Більш того, Максвелл ніколи не дбав про те, щоб побудувати єдину, несуперечливу механічну модель електромагнітних явищ. Розглядаючи моделі в якості ідеалізації і аналогів, він користувався одночасно декількома моделями, іноді навіть суперечать один одному. Звичайно, не можна закривати очі на той факт, що в XIX ст. метод моделей застосовувався в рамках механістичного світогляду, який абсолютизував механічний рух і відповідну форму законів природи; І хоча Максвелл дійсно не надавав своїм моделям буквального значення, проте він був переконаний, що ці моделі відображають існуючий в природі спосіб взаємодії між матеріальними частками, який в принципі є механічним. Він писав з приводу однієї зі своїх моделей ефіру: «Спроба, яку я тоді зробив, не повинна прийматися за більшу, ніж вона є насправді, а саме наочний доказ, що може бути придуманий механізм, здатний встановити зв'язок, механічно еквівалентну фактичному з'єднанню частин електромагнітного поля. Проблема механізму, необхідного для встановлення даного роду зв'язки між рухами частин системи, завжди допускає нескінченне число рішень. З цих рішень деякі можуть бути більш грубі або більше тонкі, ніж інші, але всі вони повинні задовольняти загальним умовам механізму як цілого ».60 Так розуміли модель майже всі видатні натуралісти XIX в., Які використовували метод побудови моделей як важливе знаряддя по-знання, - не тільки Д. Максвелл, В. Томсон, але і Г. Лоренц, Г. Герц, Н. А. Умов і багато інших. Правда, англійські фізики більше прагнули до побудови фізичних або механічних моделей, що складаються з зубчастих коліс, блоків, маховиків, ниток, волчков, рідин, вихорів і т. д. і претендують-на більш-менш наочну (вх широкому сенсі сфза) імітацію досліджуваних об'єктів, між тим як німецькі фізики Г. Герц і Г. Гельмгольц велике значення при-давали побудови символічних моделей, хоча і не висували, за визнанням останнього, принципових заперечень проти методів їх англійських коллег.61 Але й ті, й інші відносили свої моделі до об'єктивного світу, вважаючи їх так чи інакше образами, \ відтворюють об'єктивно існуючі явища і про-? процеси. \ Так, наприклад, Герц, на якого тепер так люблять посилатися неопозітівісти, 62 аналогічно як півстоліття тому його намагалися завербувати в союзники кантіанці і махісти, насправді, незважаючи на деяку непослідовність, займав у цьому питанні матеріалістичні позиції. Вважаючи наукові моделі образами (Bilder) і вимагаючи від них схожості з природою, що складається в збігу (відповідно) логічно необхідних наслідків цих образів з природно необхідними наслідками відображуваних предметів ^ Герц писав: «Якщо нам вдалося створити з накопиченого досі досвіду представлення необхідного характеру , то ми можемо в короткий час вивести з них, як з моделей, слідства, які самі по собі проявилися б у зовнішньому світі тільки через тривалий час або ж були результатом нашого втручання ... Образи, про які ми говоримо, є нашими уявленнями про речі ».63 І хоча моделі, про які говорить Герц, носять абстрактний характер і, бути може, навіть збігаються з теоріями, вони не відносяться до опису досвіду або внутрішнього світу суб'єкта, а є відображенням незалежно від людини існуючої дійсності, котораія, як підкреслює німецький фізик, існує об'єктивно і є ще більш різноманітною, ніж різноманіття світу, безпосередньо доступного нашим органам чувств.64 На матеріалістичний загалом характер гносеології Герца вказував у свій час В. І. Ленін, викриваючи спроби ідеалістів перетягнути знаменитого натураліста на свою сторону. «Насправді, філософське введення Г. Герца до його" Механіці "показує звичайну точку зору натураліста, наляканого професорським виттям проти" метафізики "матеріалізму, але ніяк не що може подолати стихійного переконання в реальності зовнішнього світу» .65 f Глибокий матеріалістичний аналіз сутності ролі моделей в науковому пізнанні міститься в працях Н. А. Умова. У своїх численних роботах філософського, методологічного характеру Умов розглядає побудову моделей як найважливіший засіб пізнання явищ об'єктивного світу, і особливо у тих, які не дані нам безпосередньо, не відчуваються нами й II «для відчуття яких у нас немає спеціального / органу». 66 Такими об'єктами, які не дані нам безпосередньо, є, наприклад, електромагнітні поля (за винятком світла), психічні явища і т. д. Метод побудови моделей зводиться, за словами Умова, до наступних двох положень: «По-перше, всяке незбагненне явище, тобто має такі сторони, для відчуття яких наші органи чуття недостатні, зв'язується з цілком певною групою доступних нам відчуттів, що представляє необхідний і достатній ознака явища. По-друге ... ми будуємо механічні моделі явища, причому вживаються нами раціональні методи дають можливість включати в ці моделі механізми-аналоги внечувственних сторін ».67 Згідно Умова, моделі-це наочні образи, картини, панорами і т. д. Відмежовуючись від картезіанського механіцизму, він підкреслював, що механічні моделі з їх зубчатками, маховиками, вовчками і т. д. - це лише образи, подібні з досліджуваними об'єктами, аналогією, що не виражають повністю їх сутність. Метод побудови моделей не є прерогатива однієї тільки фізики. «Все наше світогляд, від найбільш буденного до найбільш піднесеного змісту, являє собою зібрання моделей, що утворюють більш-менш вдалий відгук існуючого, відповідних або не відповідають тим речам, які малися на увазі при їх побудові» .68 Метод моделей носить загальнонаукових характер. Сам Умов не обмежується розглядом моделей фізичних процесів, він будує фізико-механічну модель живої матерії, модель психічних явищ, виступаючи при цьому як один з попередників сучасної кібернетики, задовго до Вінера сформулював деякі з положень цієї науки (наприклад, ідею відбору як «знаряддя боротьби з нестрункими, із зростанням ентропії »в роботі« Фізико-механічна модель живої матерії »69 та ін.) Не обмежуючись загальною гносеологічної оцінкою ролі моделей, Умов розробив дуже важливі і цікаві методологічні положення про значення моделей як аналогій та інтерпретацій дійсності, про їх евристичної, предсказательной ролі, про щ еволюції, нарешті, про правила їх побудови. Ска-заішого достатньо, щоб зрозуміти й оцінити той великий внесок, який одним з перших вніс Умов у філософську, матеріалістичну розробку питання про гносеологічної ролі моделей. Видатні представники фізики XIX в. були переконані не тільки в тому, що їхні моделі відтворюють, відображають так чи інакше об'єктивний світ, а й у тому, що метод моделей може необмежено застосовуватися до пізнання тієї дійсності, яка безпосередньо не дана органам почуттів, безпосередньо не спостерігається. Проте революція у фізиці, що почалася на початку нашого століття, викликала гостру полеміку навколо цього переконання. І тут, як і в інших філософських питаннях природознавства, намітилися дві протилежні лінії у вирішенні питання про роль моделей у фізичному пізнанні. У боротьбі проти матеріалістичної гносеології систематичні і більш-менш одностайні нападки фізиків і філософів позитивістського толку займали далеко не останнє місце. Кожен з найбільших представників цього напряму (Е. Мах, П. Дюгем, А. Пуанкаре, К. Пірсон, В. Оствальд) вніс свою лепту у справу повалення модельних методів пізнання, але найбільш непримиренно, різко, войовничо виступив проти всяких моделей в науці П. Дюгем. Його рішуче заперечення корисності і плідності моделей в пізнанні не було випадковим. Воно було складовою частиною і закономірним результатом його антиматеріалістичних програми в методології природознавства. Є найбільшим фізиком, Дюгем, як зазначав В. І. Ленін, коливався між матеріалізмом і ідеалізмом, іноді навіть впритул підходячи до діалектичного матеріалізму.70 Але в цілому його філософська позиція не залишала жодних сумнівів у її безумовної ворожості матеріалізму, матеріалістичної теорії відображення. Правда, в його «Фізичної теорії» можна зустріти чудові слова про значення природної класифікації, про роль практики як критерію істинності фізичної теорії і докази того, що «вона є відображення реального порядку» .71 Але ці слова свідчать про хитаннях філософської думки фізика-ідеаліста , вихідні гносеологічні принципи якого цілком відповідали лінії позитивізму. Е. Мах неодноразово висловлював свої симпатії Дюгему за його прихильність принципу економії мислення, згідно з яким фізична пізнання, фізична теорія не відображення, не пояснення об'єктивного світу, а лише система положень, економно описують і класифікують дані опита.72 Мах лише відмежовувався від шокували його шовіністичних різкостей Дюгема за адресою англій-окіх вчених, 26 погоджуючись, однак, з ним по суті. Дотримуючись принципу економії мислення як вищому критерію.; Фізичного пізнання і відкидаючи повністю принцип відображення в його матеріалістичному тлумаченні, який передбачає зіставлення образу і незалежного від образу оригіналу, Дюгем виключав такі методи і прийоми пізнання, які допомагали вирішити питання, чи відповідає і наскільки відповідає дана теорія об'єктивної дійсності, наскільки повно і точно відображені в ній об'єктивні закони природи. У Дюгема, Пуанкаре та інших позитивістів XIX в. ще немає поняття моделі, як изоморфного знакового дубліката чуттєвого емпіричного різноманіття, поняття, яке тільки намічається у К. Пірсона і яке ввели в широкий ужиток позитивісти пізньої формації, зокрема JI. Вітгенштейн. Вони мають на увазі поняття моделі, як воно застосовувалося в класичній фізиці і особливо фізиками-матеріалістами: Фарадеєм, Максвеллом, В. Томсоном та ін І в боротьбі з матеріалістичної концепцією фізичного пізнання як відображення дійсності фізики-ідеалісти відкинули також і метод моделей як метод пізнання. Ось чому виступи П. Дюгема, А. Пуанкаре, К. Пірсона, В. Оствальда проти матеріалістичної гносеології у фізиці супроводжувалися нападками на метод моделей: Логіка] тут звичайна для фізичного ідеалізму: раз фізика стає все більш математичної і створюється можливість ігнорувати природу фізичних елементів і обмежитися лише аналізом формальних відносин, виражених в диференціальних рівняннях, то не потрібні і моделі. Адже потреба в мо-'делях, як роз'яснював свого часу Максвелл, пов'язана з необхідністю фізичної інтерпретації математичного формалізму, бо, представляючи фізичні абстракції тільки у вигляді математичної формули, «ми абсолютно втрачаємо з уваги з'ясовні явища і тому не можемо прийти до більш широкого поданням про їх внутрішнього зв'язку, хоча і можемо предвичіслять наслідки з даних законів ».28 Зростаюча математизація і тенденція до формалізації науки, г характерні для початку XX в., Породжують реакцію проти мо-делеі як частина загальної реакції проти матеріалізму ь гносеолого-* 26? Мах-Пізнання і оману. М., 1909, стор 184 * П. Д ю р е м, ук. соч р., стор. 25, 27. Д. К. М а до с в е л л, ук. соч р., стор. 12, гии. Забуття фізиками-ідеалістами того, що за математичним формалізмом варто зрештою реальний зміст, що виражає структуру, закономірності та елементи об'єктивного світу, означало разом з тим і відмова від моделей, від змістовної інтерпретації математичних і взагалі формальних теорій і формул. Ідеалом фізичної теорії стає математична система з дедуктивною структурою, яка не вирізняється жодними змістовними аналогіями, наочними образами, модельними представленіям.73 При такій гносеологічної установці якщо й говорять про моделі, то лише в сенсі «теорії», «абстрактної структури», «ізоморфізму» і в інших неспецифічних для цього терміна значеннях. Іншим джерелом заперечення моделей у фізичному пізнанні був крах традиційного механіцизму як методології природознавства. Нездатність в ряді випадків механічно пояснити немеханічні явища, неможливість необмежено застосовувати механічні моделі для осягнення специфічних особливостей руху і взаємодії в явищах мікросвіту, біологічних процесах, соціальних формах викликало реакцію - відмову від всякого моделювання як методу наукового пізнання. Крайня однобічність подібної «логіки» очевидна. І З неможливості необмеженого застосування механічних моделей не витікає в якості логічного слідства неможливість обмеженого, часткового і спеціального застосування моделі взагалі і навіть механічних моделей. З невдачі пояснення за допомогою механічних моделей не слід з необхідністю безплідність моделювання немеханического і т. д. / Боротьба, яку вели фізики-ідеалісти проти методу моделей, цілком визначалася їх антиматеріалістичних філософською позицією, їх абсолютної ворожістю до теорії відображення. Тому вони не тільки заперечували наочні моделі, інтерпретують математичні формули, не тільки третирували моделі-аналоги, що дозволяють пояснити невідоме за допомогою відомих теорій і концепцій; вони виступали навіть проти використання знакових систем в якості моделей, бо таке використання передбачало визнання матеріалістичного принципу отраженіял Так, Пуанкаре писав, що «людина з примітивним світоглядом знає тільки грубі аналогії, що діють на почуття, аналогії в фарбах і звуках», 74 а Дюгем своє несхвалення поширював і на знакові моделі, вважаючи ознакою слабкого розуму тлумачення алгебраїчної частини теорії в якості моделі, що представляє собою «доступний уяві ряд знаків, зміни яких, що відбуваються за правилами алгебри, більш-менш правильно відтворюють закони руху підлягають вивченню явищ, як їх відтворив б ряд різних тіл, що рухаються за законами механіки ».75 К. Пірсон, що закликав «твердо стояти на тій точці зору, що наука - це опис даного в сприйнятті досвіду за допомогою логічної стенографії понять», і що розглядав «символи цієї стенографії» як ідеальні межі даних у сприйнятті процесів, фактично приймає поняття про знакову моделі . У своїй «Граматиці науки» він навіть намагається побудувати засобами цієї «стенографії» ідеальну модель Всесвіту у вигляді такої діаграми: 76 Я? * '**************** Ж \ J 'W * - VA4 Одиниці Офір "Перво-- атом \ Атом.' Хімічний Молекула to Частка (= V) Тіло Але при цьому він попереджає, що це лише зручний спосіб опису чуттєвихсприймань, що не має ніякого відношення до відбиття зовнішнього, незалежного від свідомості світу. Подібна модель може бути довільно змінена. Можуть бути придумані інші, більш зручні або економні способи. Обговорюючи цю «модель фізичного світу» Пірсона (а під фізичним світом тут маються на увазі чуттєві сприйняття), В. І. Ленін писав: «Важливо те, що ідеалістична точка зору Пірсона приймає" тіла "за чуттєві сприйняття, а потім вже складання цих тел з частинок, частинок з молекул і т. д. стосується змін в моделі фізичного світу, а жодним чином не питання про те, суть чи тіла символи відчуттів або відчуття образи тел. Матеріалізм і ідеалізм розрізняються тим чи іншим вирішенням питання про джерело нашого пізнання , про ставлення пізнання (і «психічного» взагалі) до фізичного світу, а питання про будову матерії, про атоми і електронах є питання, що стосується тільки цього "фізичного світу" ».77 Це означає, що філософське питання про роль моделей у позна-[НДІ не зводиться тільки до питання про визнання або невизнання и моделей в пізнанні або до питання про те, які саме моделі и є переважними, а включає в себе в якості вихідної передумови вирішення питання про те, чи є мо-\ діли образами або засобами пізнання об'єктивного світу \ або ж вживаються як символічного запису або І навіть в якості наочної картини лише для опису світу чуттєвих сприймань. З цього питання і йшла запекла \ боротьба між матеріалістами та ідеалістами в галузі методології, і жорстокість доходило до того, що, наприклад, Дюгем і частково Пуанкаре намагалися довести, що звернення до моделі є ознака слабкого і широкого розуму, властивого головним чином фізикам англійської школи , в той час як вузький і сильний розум, схильний до абстрактного мислення і заснований на логічних здібностях інтелекту, - характерна риса мислителів-французов.34 Годі й говорити, що тон полеміки, метафізична однобічність і націоналістичні крайності, до яких доходив Дюгем, заводили його далеко за межі наукової критики. Якщо заперечення моделей як необхідного засобу змістовної інтерпретації формальних дедуктивних теорій, як знаряддя їх експериментальної перевірки і взагалі як важливої ланки в процесі пізнання було виразом ідеалістичної лінії в гносеології моделювання, то, навпаки, матеріалістична лінія в цій області складалася у визнанні моделей важливою формою і одним з необхідних засобів пізнання як відображення зовнішнього світу. Всебічна розробка питання, j про роль моделей в пізнанні, про їх специфіці і різноманітних $ функціях могла відбутися тільки на основі діалектичного матеріалізму, котрий розкриває діалектику процесу пізнання 'як складного багатоступінчастого і різноманітного по своїх коштів, формам і прийомам процесу відображення зовнішнього світу в свідомості людини . Заслуга розробки діалектико-матеріалістичного розуміння ролі моделей в пізнанні належить передусім видатному радянському фізику С. І. Вавілову. С. І. Вавилов умовно називає метод побудови теоретичних (уявних, або ідеальних) моделей методом модельних гіпотез. За своїм походженням цей метод пов'язаний з тими наочними образами і уявленнями про навколишній світ, які виникають у кожної людини. В якості наукового методу класичної фізики він був заснований на припущенні про те, що абсолютно всі явища світу за своїми законами, властивостями подібні (і навіть тотожні) з явищами звичного нам світу звичайних людських масштабів, де тіла рухаються за законами 34 Див: П. Дюгем, ук. соч р., стор. 79-118; А. Пуанкаре, ук. соч р., стор. 12. У Пуанкаре, однак, це протиставлення позбавлене націоналістичної забарвлення, яку воно отримало у Дюгема. класичної механіки. Побудоване на основі цього припущення вистава «служить точною моделлю для теорії процесів, внутрішня сутність яких прихована від звичайного спостереження і досвіду» .35 Так характеризує С. І. Вавилов метод побудови наочних механічних моделей, які відіграли важливу роль'в виникненні класичних теорій теплоти, світла , звуку. Піддаючи критиці механістичні сторони цього методу (абсолютизація механічних моделей, прагнення перенести властивості і закони макросвіту на всі явища і т. п.), С. І. Вавилов не відкинула його зовсім, а вказав на його місце в пізнанні макросвіту, на можливість його застосування в поєднанні з іншими засобами пізнання при вивченні атомних і субатомних явищ. Вже квантова механіка показала, спираючись на принцип невизначеності, що не можна побудувати точну механічну модель мікрооб'єктів. Це, однак, на думку С. І. Вавилова, не дає підстави оголосити метод модельних гіпотез застарілим і виключити його взагалі з науки. Навпаки, він підкреслював, що пізнання об'єктивного світу фізиком «проходить складний шлях комбінації експериментальних даних, математичних гіпотез, екстраполяції і обережного якісного застосування класичних уявлень і моделей.36 Як показав С. І. Вавилов, сучасна фізика не відкинула повністю метод моделей, не заперечує їх ролі і значення в процесі відображення людиною об'єктивного світу. Вона лише відкидає абсолютизацію механічних моделей і вимагає більш обережного з ними поводження та безумовного поєднання з іншими методами і засобами пізнання, такими, як метод математичної гіпотези, реального експерименту і т. п. До цієї точки зору приєднуються багато інших сучасних фізики як у Радянському Союзі (В. А. Фок, Л. Д. Ландау та ін.), так і за кордоном (Л. Борн та ін.) Ми обмежуємося тут цієї короткою характеристикою діалектико-матеріалістичного підходу до проблеми моделей та моделювання, бо докладний аналіз всіх гносеологічних і методологічних аспектів цієї проблеми становить завдання і зміст наступних глав цієї книги.
|
||
| « Попередня | Наступна » | |
|
|
||
Інформація, релевантна "Поняття моделі в методології природознавства XIX в." |
||
|
||