Akademik

один из методов построения физич. теорий, при к-ром физич. теория развертывается как система математически выводимых следствий из небольшой группы непосредственно констатируемых и должным образом обобщенных опытных фактов ("принципов"). Последние принимаются в качестве не требующих объяснений.

Использование М. п. в ходе создания физич. теории предполагает два существенно различных этапа: 1) отыскание принципов и 2) их применение к истолкованию свойств всего многообразия изучаемых явлений. Первый этап – по существу аналитический: совокупность множества взаимосвязанных эмпирич. фактов подвергается расчленению и среди них выделяются те, к-рые принимаются как особо важные, фундаментальные по значению. Второй этап – синтетический. Вычлененные, ранее обособленные, осн. эмпирич. факты обобщаются и соединяются друг с другом как элементы единой теоретич. системы. Такое соединение – не внешнее сополагание, а образование нек-рой целостности, обладающей специфич. чертами, т.к. при таком соединении принципов возникает необходимость более или менее глубокой перестройки прежних физич. понятий и разработки новой системы науч. представлений.

Создателем М. п. является Ньютон, стремившийся с помощью этого метода обеспечить неоспоримую и очевидную достоверность физич. теории. С помощью М. п. Ньютон построил механику, включая теорию тяготения и движения тел солнечной системы, а также стремился создать теорию световых явлений. В последующем развитии физики М. п. также приводил к выдающимся науч. достижениям. Примером физич. теории, построенной на М. п., является термодинамика. Ее исходными принципами служат два т.н. "начала". Эти начала суть обобщения опытных данных, одно из к-рых выражает факт существования отношений постоянной эквивалентности между разными видами энергии (или невозможности perpetuum mobile), а другое – эмпирич. факт неизбежности самопроизвольного одностороннего перетекания теплоты от более нагретого тела к менее нагретому при их соприкосновении.

Теория относительности также построена благодаря применению М. п. Ее содержание вытекает из двух независимых положений – принципа относительности и принципа постоянства скорости света. Каждый из них представляет собой обобщенное выражение определ. группы эмпирич. фактов: 1) факта одинаковости законов природы в инерциальных системах отсчета, движущихся относительно друг друга прямолинейно и равномерно, и 2) факта независимости скорости света от движения источника. Аналитич. этап в построении теории относительности, т.е. вычленение вышеуказанных принципов из всего многообразия эмпирич. данных в качестве фундаментальных основ теории, был весьма нелегким. Но несравненно более трудным оказался синтетич. этап, т.е. соединение этих принципов в некое единство. Они вступали в резкое противоречие друг с другом, исключали друг друга в системе существовавших тогда представлений о пространстве и времени. Эйнштейн соединил эти принципы в одно целое, потребовав решит. изменения всей системы пространственно-временных представлений.

Т.о., принципы по существу не имеют и не могут иметь чисто логич. обоснования и доказательства. Они проистекают из опыта, доказуемы только опытом и сильны именно тем, что наиболее непосредственно выражают данные опыта. Именно благодаря этому применение М. п. обеспечивает физич. теориям особенно высокую степень достоверности, стабильности. Будучи выражением опыта, принципы с развитием физики могут так или иначе меняться, дополняться, обогащаться или ограничиваться, но полностью потерять свое значение они не могут. В силу этого осн. содержание физич. теорий, построенных на них, всегда остается значимым, но, конечно, в пределах той сферы, в к-рой сохраняют свое значение опытные данные, послужившие исходным пунктом для формулирования принципов. Иным, конечно, оказывается дело, когда исходные опытные данные были полностью ошибочны и извлеченные из них "принципы" оказались ложными. Но такого рода заблуждения лежат вне рамок научного прогресса, поскольку не являются ступенями в познании объективной сущности явлений. И судьба такого рода ложных "принципов" не должна приниматься в расчет при оценке значения М. п.

Сколь бы точным выражением накопленного эмпирич. материала ни служили извлеченные из него принципы, это не значит, что физич. теории, построенные на них, исчерпывающим образом представляют соответств. область объективной реальности. Сам опыт исторически ограничен и по точности, и по глубине проникновения в сущность явлений, и по широте их охвата как в количеств., так и в качеств. отношениях. Эти ограничения шаг за шагом устраняются в ходе науч. познания. Вследствие этого рано или поздно изменяются и принципы. Но это изменение всегда такого характера, что сохраняется значимость старых принципов для прежних условий опыта (см. Соответствия принцип).

Применение М. п. для построения науч. теории не предполагает обязат. объяснения сущности самих принципов, раскрытия их физич. смысла, раскрытия конкретной природы исследуемого круга явлений. Когда такое объяснение еще не представляется возможным, когда еще не обнаружены пути для раскрытия физич. природы исследуемого явления, эта особенность М. п. значительно расширяет возможности теоретич. мышления, позволяя сделать шаг вперед, обойдя еще не разрешенные задачи. "Необъясненность", напр., второго начала (принципа) термодинамики и неизученность природы тепловых явлений в свое время не закрыли путь к созданию на основе М. п. развернутой классич. теории теплоты, сохранившей значение и в наст. время. Еще раньше неизученность природы тяготения не помешала Ньютону благодаря М. п. создать строгую теорию движения небесных тел, явившуюся огромным завоеванием науки. Так же отсутствие объяснения принципов прямолинейного распространения световых лучей, их отражения и преломления не остановили разработки т.н. геометрической оптики, принесшей большие научные результаты. Однако М. п. не обязательно связан с отказом от объяснения, от раскрытия механизма явлений, не исключает и то и другое. Применение М. п. делает возможным отложить разработку объяснения до более позднего этапа исследования, но фактически науч. мысль неизбежно возвращается к объяснению самих принципов и познанию физич. природы явлений. И М. п. способствует созданию необходимых предпосылок для этого, поскольку выросшие на его основе теории как раз и ведут к раскрытию сущности явлений. Последнее и составляет ядро науч. объяснения. Выдвигая созданный им М. п., Ньютон, по-видимому, как подчеркнул Вавилов, считал отыскание "причин принципов", т.е. их объяснение, рано или поздно необходимым.

Иногда М. п. относят к чисто эмпирич. методам. Это неверно. Принципы не тождественны простой эмпирич. констатации к.-л. ситуации, представленной в нек-ром единичном опыте. Они выражают опыт в обобщенной форме, часто связаны с применением понятий, далеко отходящих от непосредств. эмпирич. констатации (напр., понятие "стороны" у светового луча в оптике Ньютона). Эта обобщенность вносит существ. элемент гипотетичности в содержание принципов. Подобный элемент с самого начала содержался, напр., во втором начале термодинамики в виде неявного допущения о его абс. применимости во всех без исключения физич. системах независимо от их масштаба. То же есть и во втором принципе теории относительности, допускающем не только существование предельной скорости распространения любых физич. взаимодействий, но и равенство скорости света в вакууме. В наст. время высказываются предположения о необязательности последнего в ядерных процессах.

Часто М. п. противопоставляется методу гипотез как нечто совершенно чуждое последнему, принципиально обособленное от него и могущее плодотворно функционировать без всякой связи с гипотезами. Сказанное свидетельствует об ошибочности такой т. зр. Обобщение эмпирич. факта до уровня широко действующего принципа несомненно связано с допущениями гипотетич. характера, без них не может обойтись и применение принципов вне области, в к-рой они первоначально непосредственно установлены. История науки показывает, что оба метода – М. п. и метод гипотез – в сущности немыслимы друг без друга и благотворно влияют друг на друга в ходе научного исследования. Рано или поздно физич. теория, созданная на основе М. п., встречается с ситуацией, свидетельствующей о недостаточности принятых принципов и вместе с тем не дающей возможности выдвинуть новый принцип такого же рода без гипотетич. допущения о физич. природе исследуемого круга явлений. Так было в развитии теории теплоты в конце 19 в., когда стали изучаться, напр., флуктуационные явления, не укладывающиеся в рамки классич. термодинамики. Только атомистич. гипотеза, пролившая свет на внутр. природу тепловых явлений, позволила физике пойти дальше. Она дала объяснение сущности второго начала термодинамики. Благодаря ей совр. учение о теплоте стало весьма разносторонним и плодотворно развивающимся. Но теперь атомистич. гипотеза перестала быть гипотезой. Ее осн. идея может быть принята в качестве бесспорного принципа, составляющего фундамент совр. физики. Появление первых зачатков молекулярно-кинетич. теории теплоты (Ломоносов, Бернулли и др.) предшествовало возникновению классич. термодинамики. Метод гипотезы, т.о., был первым орудием создания учения о теплоте. Но со временем этот метод был вынужден отойти на задний план, уступив место М. п. в термодинамике Карно, Томсона, Клаузиуса, Планка. Благодаря разработанной по этому методу термодинамике были созданы предпосылки для возрождения на несравненно более высокой основе первоначального метода гипотез. Следствием этого были новые успехи в теории теплоты. Поэтому представление М. п. в качестве единственно науч. метода познания, исключающего гипотезы, совершенно неправомерно. Оно существенно ограничивает возможности творч. деятельности ученых. Такая абсолютизация, в сущности догматизация, М. п. свойственна позитивизму, отрицающему метод гипотез, лишающему его познават. значения. С таких позиций выступали, напр., В. Оствальд, П. Дюгем и др.

Лит.: Дюгем П., Физическая теория. Ее цель и строение, СПБ, 1910; Вавилов С. И., Принципы и гипотезы оптики Ньютона, Собр. соч., т. 3, М., 1956; его же, Исаак Ньютон, там же; его же, "Лекции по оптике" И. Ньютона, там же; Кузнецов И. В., Выдающийся физик – диалектик-материалист, "Вопр. философии", 1961, No 7.