Пізнавальне значення уявного експерименту

Деякі автори схильні вбачати цінність уявного експерименту в його здатності служити ілюстрацією фізичних принципів, зробити їх наочними; інші автори бачать значення розумового експерименту в уявному попереджання реального експерименту. Дійсно, уявний експеримент виконує ці функції, але цим його значення і цінність не вичерпуються.

Цінність уявного експерименту в тому, що він, будучи про * явищем творчої активності мислення, дозволяє досліджувати ситуації, нездійсненні практично, хоча і можливі з наукової, матеріалістичної точки зору. Ця обставина * відзначив ще М. Планк: «Немає нічого ошибочнее, ніж твердження, що уявний експеримент має значення лише остільки, оскільки він щоразу може бути здійснений через вимір. Якби це було вірно, то не існувало б, наприклад, ніякого точного докази геометрії. Бо кожна риса, яку можна нанести на папір, насправді є не лінією, а більш-менш вузькою смужкою і кожна намальована точка є насправді невелика пляма ... В уявному експерименті дух дослідження піднімається над світом дійсних засобів вимірювання, що допомагають йому створювати гіпотези і формулювати питання, дослідження (Priifung) яких за допомогою різних експериментів відкриває погляду нові закономірні зв'язки, а також такі зв'язки, які недоступні прямому вимірюванню ».338

Пізнавальне значення уявного експерименту аналогічно значенню уявних моделей. Більше того, воно значною мірою збігається з останнім у силу того обставини, що модель включена в уявний експеримент в якості його уявного об'єкта. Цим, зокрема, і визначається зазначена здатність розумового експерименту виконувати роль ілюстрації до тих чи інших абстрактно-теоретичним положенням. Однак модель як елемент уявного експерименту привносить із собою й інші пізнавальні функції. Вона є засобом закріплення тих ідеалізацій і спрощень, які настільки характерні для нього. Про них-то власне і говорить Планк у вищенаведеній цитаті.

Правда, і в реальному експерименті здійснюється практично робота з усунення всіляких випадкових впливів і умов, що затемнюють суть досліджуваного процесу. Але в такому експерименті експериментатор завжди обмежений або конкретно-історичним рівнем техніки експерименту (скажімо, вакуумної техніки, як наприклад в дослідах П. Н. Лебедєва по дослідженню світового тиску), або практичною неможливістю здійснити взагалі таке відволікання (наприклад, у разі інерції циальной системи). Ступінь же наближення до бажаних умов знову-таки залежить від конкретно-історичних конструктивних можливостей людини, а уявний експеримент вже на стадії побудови моделі дає можливість подолати ці обмеження і здійснити абстракцію потенційної здійсненності, тобто відволіктися від практично обмежених конструктивних можливостей людини, про що говорилося вже вище.

Абстракція потенційної здійсненності в уявному експерименті характерна не тільки для об'єкта-моделі, а й для засобів впливу на цю модель, а також уявних вимірювальних або реєструючих інструментів.

Слід звернути увагу на те, що в уявному експерименті стирається відмінність між «зовнішніми умовами» існування «об'єкта» і «приладами». Тоді як в реальному експерименті прилади на відміну від природних умов виготовляються людиною і свідчать про реалізацію його технічних можливостей, в уявному експерименті від останніх відволікаються і враховують лише фізичні або взагалі відповідні об'єктивні закономірності. Тому стає байдужим. (хоча у відомому сенсі це має місце і в реальному експерименті), чи зроблений «прилад» людськими руками, або ж він являє собою ідеалізовані зовнішні умови, з якими взаємодіє «об'єкт».

Розглянемо як приклад ідеалізовану фотопластінку.339 Суть ідеалізації тут полягає в тому, що емульсія пластинки ототожнюється з системою закріплених атомів, а іонізація такого атома - з утворенням на фотопластинці зображення. Підставою для правомірності цієї ідеалізації є той факт, що іонізація одного з активних атомів є початок процесів, що ведуть зрештою до утворення на фотопластинці проявленого зерна (плямочки), яке і спостерігають в реальному експерименті. Ідеалізація полягає також і в тому, що атому приписується нескінченно велика маса при досить малих його розмірах, відповідних для визначення області, в якій відбувається іонізація.

З цього прикладу видно, що подібна ідеалізація знімає всякі відмінності між «приладом», виготовленим людиною, і природними умовами, оскільки вона якраз і полягає у відверненні від конструктивних особливостей платівки - скло або плівка, емульсія, зерна, зображення і т. п.

Так само йде справа і з будь-яким іншим «приладом». Це означає попросту, що під « приладом »в ідеалізованому експерименті мають на увазі деякі ідеальні й ідеалізовані умови, в яких виконуються деякі положення теорії або, що в даному випадку одне і те ж, існують деякі об'єктивні закони. Таким чином, структура« експерименту »тут значно спрощується, що дозволяє виділити сутність досліджуваного явища для того, щоб піддати його подальшому теоретичного обговоренню, аналізу всіляких наслідків і, якщо це можливо чи необхідно, намітити шляхи до реального експерименту.

Досягнуті спрощення роблять структуру уявного експерименту в багатьох випадках такий, що вона мало чим відрізняється від моделі. Дійсно, якщо спостерігач в уявному експерименті -? елемент зовсім необов'язковий, а відмінності між вимірювальними приладами і зовнішніми умовами стираються, то залишається деяка схематична картина, якийсь образ взаємодії об'єкта із зовнішніми умовами. Виходить якась динамічна, структурно -функціональна або просто функціональна модель. Звідси випливає, що в межі поняття уявного експерименту і поняття уявної моделі (уявного моделювання) збігаються. А це означає, що всі зазначені вище пізнавальні функції уявних моделей, так само як і властива їм наочність, виконуються в кінцевому рахунку і уявним експериментом.

Так, М. Планк, торкаючись переваг і пізнавальних можливостей уявного експерименту, між іншим, говорив: «Уявний експеримент не пов'язаний з межами точності (Ge-nauigkeitgrenze), бо думки тонше (feiner) атомів і електронів, крім того , при цьому немає небезпеки причинного впливу вимірювального інструмента на вимірюваний процес ».. 340

Чи можна вважати це думка німецького фізика справедливим? Нам здається, що ні. У ньому не враховано гносеологічне значення тих труднощів, з якими зіткнулася квантова фізика з самого початку її виникнення в 20-30-х роках. В результаті їх аналізу в квантовій механіці була виявлена в якості її істотною методологічної особливості неможливість при вивченні деяких явищ і при постановці деяких уявних експериментів повністю відволікатися від принципового пристрою приладів, з якими взаємодіють мікрооб'єкти, для того щоб отримати відомості про об'єктивні властивості останніх.

Звичайно, уявний експеримент не обмежений і не повинен бути обмежений труднощами практичного характеру, пов'язаними з тими чи іншими конструктивними особливостями наших приладів: з їх грубістю, з їх відносним недосконалістю (як наприклад обмежена роздільна здатність оптичного мікроскопа і т. п.). Але є такі сторони дійсності, такі закономірності, відволікання від яких позбавляє уявний експеримент всякого сенсу, призводить не тільки до помилкових слідством з нього, але і робить його взагалі безпредметним з наукової точки зору. Ми вже згадували вище про безглуздість, з точки зору Ейнштейна, уявних експериментів, в яких рух відбувається з надсвітовою швидкістю. Тут відбувається відволікання від фундаментального закону природи, і не дивно, що за допомогою такого псевдоексперімента можна «доводити» всілякі дива, на зразок подорожі в минуле. Вражаюче тільки те, що до цих пір ще є теоретики, з серйозним виглядом намагаються будувати моделі і проводити уявні експерименти, порушуючи принципи теорії відносності саме в тих областях, де вони повинні виконуватися. Представляється, що спроби, наприклад, JI. Яноші341 вийти за рамки релятивістських вимог при побудові уявних експериментів і моделей для областей, де ці вимоги істотні, вступають у протиріччя не тільки з теорією відносності (яку, втім, він про-продовжували оспорювати), але і з теорією уявного експерименту, розвиненою з позицій матеріалістичної гносеології.

Помилка Яноші в методологічному відношенні полягає в тому, що він, будуючи свої моделі і намагаючись погоджувати їх з усіма реальними експериментами і не виходити за рамки безперечних експериментальних фактів , абсолютно не бажає рахуватися з теорією, підтвердженої всією сукупністю експериментальних фактів, які стосуються галузі дослідження квантових явищ, отже, з законами цієї області. Тому він з такою легкістю відкидає не тільки принцип граничності швидкості світла (допускаючи сверхсветовие швидкості), але і принцип неопределенності342 - цю основну закономірність квантових процесів. Пропонувати подібні експерименти в квантовій механіці все одно, що за допомогою уявних експериментів в області класичної механіки або термодинаміки доводити можливість вічного двигуна першого або другого роду.

Подібного ж роду закиди можна зробити і на адресу інших спроб побудувати уявну модель і провести з нею уявний експеримент на основі уявлення про «прихованих» параметрах, відмови від принципу невизначеності. Іншими словами, ці спроби засновані на припущенні про можливість провести ідеалізацію, що складається у відверненні від конструктивних особливостей приладу і від його впливів на мікрооб'єкт, так само повно, як у класичній механіці. Так, наприклад, уявляють собі моделі і уявні експерименти в атомній фізиці Ж. Віж'є і Д. Бом. Останній, виступаючи проти положення Н. Бора про неможливість описати поведінку індивідуальної системи в мікросвіті на основі єдиної і точно певної уявної моделі, вважає, що «приховані» параметри в принципі точно визначають результат будь-якого індивідуального акта вимірювання та що спотворення стану системи вимірювальним апаратом має не принциповий, а тільки практичний характер, що і виражається в співвідношенні невизначеностей. 343 Д. Бом вважає, що в принципі можна відволіктися від впливу приладу на мікрооб'єкт і теоретично не брати до уваги принцип невизначеності, який, як сказано, з його точки зору, має тільки практичне зіаче-ніє, що, отже, «вимірювання, що порушують співвідношення невизначеності, є, принаймні мислимими ».344 Звідси і випливає можливість в принципі точного передбачення майбутньої поведінки системи, можливість уявних експериментів« на основі єдиної і точної уявної моделі ».345

Такою моделлю, що є базисом для «нової інтерпретації» квантової механіки, виступає у Бома модель частинки, хвильова функція якої тлумачиться як опис якогось ф-поля, що визначає деяку «квантову силу», яка додається до звичайної силі, що діє на частинку, розглянуту у вигляді матеріальної точкі.346

Аналогічними методологічними особливостями характеризуються і моделі, запропоновані JI. де Бройле'м, Ж. Віж'є, - «матеріальні частки (а також фотони) як сингулярності в метриці простору-часу, оточені хвильовим полем». 347

Знаменитий уявний експеримент А. Ейнштейна, Р. Подільського п Н. Розена 348 також заснований на ідеї про те, що ідеалізація і в області мікровзаімодействій може бути доведена до повного відволікання від обурює впливу приладу, так що врешті-решт шляхом деяких дотепних прийомів вдається побічно виміряти одночасно швидкість і координати системи.

 Тим часом об'єктивний зміст квантової механіки змушує нас прийти до іншого висновку. Як випливає з квантової механіки, що вивчаються в ній мікровзапмодействія за своєю квантової природі не дозволяють провести таке ж повне відволікання від засобів спостереження (приладів), як у класичній фізиці, що має в основному справу з макроскопічними об'єктами.

 Як відомо, в класичній фізиці передбачалося, що кошти спостереження не роблять обурює впливу на досліджуваний об'єкт, а якщо і надають, то цей вплив завжди можна (принаймні в принципі) врахувати і внести відповідну поправку. На цьому й грунтується ідеалізація, суть якої полягає в можливості відволікання не тільки від конструктивних особливостей і недоліків приладів, від їх практичної здійсненності, а й взагалі від засобів спостереження. Це дозволяє міркувати так, як якби засобів спостереження взагалі не було, тобто говорити про рух об'єкта безот-носительно до засобів спостереження. Така ідеалізація призводить до абсолютизації «стану руху». І хоча стан руху має сенс тільки по відношенню до певної системи відліку, від цього відносини можна абстрагуватися і в разі потреби завжди його врахувати.

 Як показав В. А. Фок, якісно новою рисою квантово-механічного опису є необхідність «враховувати не тільки механічний рух засобів спостереження, але і в якійсь схематичне формі їх внутрішній устрій» .349 Цю особливість квантовомеханічної опису В. А. Фок називає относительностью до засобів наблюденія350 і надає їй важливе методологічне значення. Легко показати, що ця особливість найтіснішим чином пов'язана з принципом невизначеності і є прямим наслідком зазначеної Н. Бором специфічної риси закономірності квантових процесів: їх своєрідною неподільності, цілісності.

 Характеризуючи цю особливість, Бор вказував, що «поведінка атомних об'єктів неможливо різко відмежувати від їх взаємодії з вимірювальними приладами, що фіксують умови, при яких відбуваються явища» .351

 Важливо підкреслити, що відносність до засобів спостереження не означає ніякого суб'єктивізму, бо вона не є відносність до свідомості суб'єкта, тобто вона не є залежність мікрооб'єкта від свідомості спостерігача. Відносність до засобів спостереження є вираз діалектичної закономірності загальної взаємозалежності і взаємозв'язку явищ, причому в такій формі, яка одночасно демонструє суттєві риси специфічності мікроявленій і мікровзаімодействій.

 Засіб спостереження або прилад, про який йдеться у квантовій фізиці і яке вживається в її реальних експериментах, являє собою об'єктивний матеріальний процес, здійснюваний за законами природи, і з цієї точки зрепія байдуже, чи зроблений він руками людини або вибраний з природних умов, якщо вони зручні для експерименту. Природно, що для ідеалізованих приладів, вживаних в уявних експериментах, це розходження ще менш істотно внаслідок того, що при цьому абстрагуються від конструктивних можливостей людини і практичних особливостей конструкції приладу, розуміючи під останнім якийсь пристрій, що має, однак, фізичний зміст, т. е . таку принципово здійсненну систему, в якій діють відомі закономірності. Іншою особливістю приладу в квантовій механіці є його двоступінчастий характер. Його приготовлялся і робоча частини являють собою мікропроцеси і характеризуються протікає на мікрорівні взаємодією, в буквальному сенсі слова пов'язаним з матеріальними полями, і перетворенням форм матерії; його ж реєструє частина є мікроскопічною системою. Відносини між тією частиною системи, яка описується квантовомеханічна, і тієї, яка допускає класичний опис, не їсти взаємодія у вищевказаному сенсі, хоча воно і являє собою закономірний перехід в рамках імовірнісних законів. За В. А. Фоку, приладом слід вважати «такий пристрій, який, з одного боку, може взаємодіяти з мікрооб'єктів і реагувати на його впливу, з другого боку, допускає з точністю, достатньою для даної мети, класичний опис» .352

 Тому, оскільки розумові експерименти в квантовій механіці являють собою оперування моделями, а останні виступають як класичні та наочні структури, елементи яких характеризуються такими мікроскопічними рисами (і відповідно величинами), як координати, швидкості і т. п., відволікання від тих закономірностей, завдяки яким поведінка моделі можна розглядати як відображення властивостей мікрооб'єкта, неприпустимо. До числа цих закономірностей відносяться принцип невизначеності, пов'язана з ним відносність до засобів спостереження, а також імовірнісна характеристика станів мікрооб'єкта. Одержувану в розумовому експерименті картину слід завжди розглядати як свідчення можливості існування у мікрооб'єкта властивостей, що фіксуються в даній моделі (і об'єктивно реалізуються в певних відносинах). Це цілком узгоджується з тим об'єктивним і фундаментальним фактом, що причинність у світі квантових явищ здійснюється не у формі лап-Ласовського детермінізму, а у формі статистичної закономірності. Тому всі уявні експерименти, в яких фігурують класичні моделі, діючі за принципами класичного детермінізму з його абсолютної (в принципі) точністю і однозначністю (в сенсі Лапласа), приречені на невдачу, що й підтверджує історія фізики за останні тридцять років.

 225

 15 В. Л. Штофф

 Звідси випливає, що відкриття у квантовій механіці мали величезне методологічне, принципове значення. Вони вказали на ті нові закономірності, які необхідно враховувати для отримання адекватних образів мікроявленій. Не тільки при характеристиці змісту об'єкта, а й при розробці способів його пізнання (зокрема, розумового експерименту і моделювання) необхідно враховувати об'єктивні якісні особливості самого об'єкта, в даному випадку - закономірностей тих явищ, які об'єднуються в понятті мікрооб'єкта.

 У цьому сенсі можна погодитися з висновком Н. Бора про те, що одним з методологічних уроків, що випливають з квантової механіки, є «урок про обмежену застосовності звичайних ідеалізацію) .353

 З цією обмеженою применимостью звичайних ідеалізації пов'язане питання і про обмеження, що накладаються взагалі на метод моделей у квантовій механіці. Однак це питання потребує спеціального розгляду.

 Інформація, релевантна "Пізнавальне значення уявного експерименту"

1. § 3. Що таке соціальний експеримент?
     Все ширше використовуються соціальні експерименти, що сприяють впровадженню в життя суспільства нових форм соціальної організації. Що таке експеримент? Цей термін походить від латинського слова, що позначає пробу чогось або випробування. Експеримент являє собою процедуру дослідження і є більш потужним в пізнавальному процесі засобом, ніж спостереження. Об'єктом соціального експерименту
   
2. Тема 14. Тактика слідчого експерименту.
     Поняття, сутність, види та значення слідчого експерименту. Учасники слідчого експерименту і особливості його проведення. Використання спеціальних знань при провадженні слідчого експерименту. Особливості фіксації ходу і результатів слідчого експерименту. Контрольні питання: Які правові основи і тактика слідчого експерименту? Які особливості підготовки та
   
3. 7.3. Основні розумові операції
     Оскільки мислення - це пізнавальна діяльність, то вона має ряд спеціальних дій, об'єднаних між собою операціями: аналізом, синтезом, порівнянням, узагальненням, конкретизацією і абстрагуванням. У зв'язку з останнім ці операції відносять до операційних компонентів мислення. Аналіз - це уявне розчленування предмета або явища на складові властивості або частини. Уявного аналізу
   
4. Природа уявного експерименту
     У філософській та психологічній літературі немає однакового розуміння ні сутності, ні пізнавального значення уявного експерименту. Немає повної ясності і визначеності в самому понятті уявного експерименту. Психологи схильні ототожнити уявний експеримент з так званим наочним мисленням, яке є своєрідним синтезом абстрактного логічного мислення з уявленнями про
   
5. ФОНОЦЕНТРІЗМ - СМ. Деконструкція
     ФОРМИ життя (нім. Lebensformen) - термін "филосо фии життя, введений в 1922 Е. Шпрангером. ТЛ. Вітгенштейн, запозичив це поняття, по-мабуть му, у тО. Шпенглера, вживав його в двох значеннях: (а) як рівнозначний терміну '«мовні ігри», (б) як рівнозначний терміну «культура». Ф.Ж. - це системи правил, звичаїв, видів діяльності, форм пове дення, традицій і вірувань. Вони носять
   
6. 2. Методи і функції науки "Теорія держави і права"
     Функції: Пізнавальна - пізнавати, аналізувати, описувати, систематизувати і пояснювати сутнісні властивості державних явищ. Світоглядна - виробляти правові цінності, вдосконалювати правосвідомість суспільства, його правову культуру, формувати основи правової пропаганди і правового виховання. Прикладна - формулювати практичні пропозиції щодо вдосконалення системи
   
7. В.А.ШТОФФ. Моделювання і філософія, 1966
   
   
8.  Глава 7 МОДЕЛЬ І уявномуексперименті
     Глава 7 МОДЕЛЬ І подумки
   
9. Методи теоретичного пізнання
     На теоретичному рівні наукового пізнання вчений, досліджує не емпіреї чний об'єкт, а деякий теоретичний конструкт, який формується за допомогою абстрагування та ідеалізації. Абстрагування - уявне відвернення від неістотних властивостей, зв'язків, відносин об'єктів і одночасно виділення, фіксування однієї або декількох цікавлять дослідника сторін цих об'єктів. U
   
10. Осмислення результатів спостереження
      Спостереження виявляє лише зовнішні прояви - ознаки феноменів і процесів, що цікавлять педагога. За ними приховано щось, що важливо зрозуміти і врахувати в роботі, тобто ознаки треба педагогічно інтерпретувати (індентіфіціровать). У будь-якій справі досягає успіху той, хто краще розуміє. Виявлені ознаки далеко не однозначні. Так, один молодий педагог, виявивши неточності в написанні учнем
    
11. Як користуватися цією книгою
      Е та книга являє собою якесь введення в філософське мислення. Кожна глава говорить про один з філософських питань, роз'яснює основні позиції в його рішенні і аргументи протиборчих сторін. Цю книгу можна читати в будь-якому порядку. Кожна глава носить цілком самостійний характер, тому можна починати з будь. Деякі з глав легкі для розуміння, інші трохи більше
    
12. Теоретичний рівень пізнання
      | Мета теоретичного дослідження - встановлення законів і прин-ф ципов, які дозволяють систематизувати, пояснювати і передбачати факти, встановлені в ході емпіричного дослідження. На теоретичному рівні пізнання об'єкт досліджується з боку його сутнісних зв'язків, часто прихованих від безпосереднього сприйняття. На цьому рівні пізнання формулюються закони, що відносяться по
    
13. 1. Принцип ментализма
      «Все є Думка (Розум). Всесвіт являє собою уявний образ ». Цей принцип містить в собі ту Істину, що все є Думка. Вона пояснює, що Усе, що є речовими реальністю, що припускає всі зовнішні прояви і явища, які ми знаємо під визначеннями «Матеріальною Всесвіту», «Явищ Життя», «Матерії», «Енергії», коротше все, що очевидно нашим органам почуттів
    
14. 4. Емпіричний і теоретичний рівні наукового пізнання. Форми наукового пізнання
      Наукове пізнання, як процес, пов'язане з діяльністю пізнає суб'єкта, а суб'єкт може добувати знання досвідченим шляхом (емпірично) і шляхом складних логічних операцій, творчою переробкою отриманих вихідних даних, тобто теоретично. Звідси і випливає, що наукове пізнання має емпіричний і теоретичний рівні, які органічно взаємопов'язані. Наукове пізнання відрізняється від
    
15. Кордон теорії та експерименту
      Будь-яка наукова теорія може контактувати з досвідом принаймні трьома способами: (а) перевіркою на фактуальную істинність допомогою досвіду (спостереження, вимірювання або експеримент); (Ь) використанням для планування та інтерпретації спостережень, намірів або експериментів; (с) застосуванням в практичних (непізнавальних) цілях, таких, як творення або руйнування чого-небудь. Ми звернемося до
    
16. § 7. Психологія слідчого експерименту
      Слідчий експеримент проводиться з метою перевірки фактичної можливості та особливостей здійснення певної дії, події або явища в певних умовах. Моделюючи, відтворюючи відповідні умови, слідчий встановлює: 1) була чи можливість бачити, розрізняти і впізнавати певні предмети, їх форму, колір, розміри, приватні ознаки за даних умов
    
17. § 8. Який зв'язок між розділами філософії і формою існування в них істини?
      Для того щоб відповісти на це питання, будемо вони раться на такі важливі фрагменти вже рассмот Ріпнів нами знань, як філософська картина світу, властивості з знання людини, відповідні їм напрями в гно сеологіі та відображають їх види знань. Нам відомо, що в містичній картині світу вищої пізнавальної здатністю людини висту пает інтуїція, яка ірраціональним способом
    
18. Методи юридичної психології
      Використовувані в юридичній психології общепсихологические методи дослідження мають певну специфіку, зумовлену особливостями об'єкта дослідження. Значне місце серед цих методів займають методи структурного аналізу, природного експерименту, включеного спостереження, дослідження документів, контент-аналіз і інтерв'ювання. Метод структурного аналізу спрямований на
    
19.  3. Подолання феноменологією теоретико-пізнавальної постановки питання
      3. Подолання феноменологією теоретико-пізнавальної постановки
    
20. Емпіричний і теоретичний рівні пізнання, їх співвідношення
      У структурі наукового пізнання виділяють емпіричний, теоретичний, ме-татеоретіческій рівні. Вони розрізняються по: - предмету, - гносеологічної спрямованості дослідження, - співвідношенню чуттєвого і раціонального корелятів пізнання, - характеру і типу одержуваного знання, - методам і формам пізнання, - пізнавальним функцій. Емпіричний рівень пізнання Предметом