автореферат диссертации по философии, специальность ВАК РФ 09.00.08
диссертация на тему: Методологическая реконструкция развития теории в физике элементарных частиц

Полный текст автореферата диссертации по теме "Методологическая реконструкция развития теории в физике элементарных частиц"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ФИЛОСОФИИ

Р Г Б ОД На правах рукописи

; - п ¡г ц

Фам До Нят Тиен

МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ В ФИЗИКЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

09.00.08 Философские вопросы естествознания и техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора философских наук

Москва -1995

Работа выполнена в лаборатории философии физики Института философии РАН.

Научный руководитель:

доктор философских наук, проф. ЕАМамчур

Официальные оппоненты: доктор философских наук, проф. М.Ф.Овчинников доктор философских наук, проф. СВ.Илларионов доктор физических наук, проф. Г^Жданов

Ведущая организация:кафедра философии МПГУ

Защита состоится 1995г. в часов на заседании

специализированного совета Д002.29.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора философских наук при Институте философии РАН (119842, Москва, Волхонка, 14)

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Института философии РАН.

Автореферат разослан 1995г.

Ученый секретарь Специализированного совета

кандидат философских наук Л Л.Киященкс

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность темы: Физика элементарных частиц представляет собой в »стоящее время область теоретического знания, находящуюся на переднем )ае развития науки. Известны успехи этого раздела физического знания, тот шоссальный разрыв, который совершили только за последние годы физики-юретики в исследовании фундамента материи. Замечательный триумф, до-•игнутый в 60-х годах при создании основанной на идее калибровочной шметрии теории электрослабого взаимодействия, предложенной Саламом, 1Эшоу, Вайнбергом и подтвержденный впоследствии экспериментом, озна-ш огромное продвижение вперед в понимании природы материи и взаичо-гйствия. Немного позднее, на основании той же идеи калибровочной шметрии была предложена квантовая хромодинамика, признанная в дальнейшем в качестве адекватной теории сильного взаимодействия. Таким образом, ке в начале 1970-х годов теоретики обладали хорошо развитой стандартной оделью слабого, электромагнитного и сильного взаимодействий, которая, э-видимому, была способна описать все, что было доступно к тому времени тя физики элементарных частиц.

Если исходить из достаточно узких методологических представлений, "раничивающихся лишь взаимоотношениями между теорией и эк-^ериментом, такое состояние теории было вполне достаточным. Однако, на 1мом деле это было не так. Стремление к унификации вынуждало физиков цти дальше, выходить за рамки стандартной модели. Создание теорий ¡еликого объединения" является попыткой объединить первые три ундаментальные взаимодействия - сильное, слабое и электромагнитное. В то е время было предложено несколько привлекательных моделей, имеющих елью включить в теорию и гравитацию - теория Калуцы-Клейна, суперграви-щия и тд. Выдвигающиеся в последнее время теории суперструн начинают тться все более и более убедительными и наиболее много обещающими нщидатами на роль "теории всего сущего". Перефразируя слова Поппера, ожно сказать, что развитие теории в физике элементарных частиц может мть охарактеризовано как "непрерывная революция".

Вместе с тем, в методологическом, мировоззренческом и философском планах физика элементарных частиц все еще остается недостаточно изученной. Найдется немного работ, в которых бы делалась попытка дать целостный анализ особенностей развития теории в этой сфере физики. Данная диссертация призвана восполнить этой пробел.

Для анализа строения и развития теоретического знания и его методологических оснований необходимо прежде всего выбрать единицу анализа. При этом обнаруживается, что, несмотря на отсутствие в современной методологической литературе недостатка в предложениях относительно единицы анализа и модели развития знания (достаточно указать на тетрадичес-кую схему КПоппера, исследовательские программы ИЛакатоса и др.), ни одно из них не может считаться вполне адекватной основой методологической реконструкции реального познавательного процесса. Одним из недостатков существующих моделей, с точки зрения автора, является то, что анализируя процесс развития научного знания, они ограничиваются только анализом взаимоотношения между теорией и методом. Не вызывает сомнения тот факт, что наука может быть понята лучше в терминах ее собственных методов, тем не менее одного этого не достаточно для изучения научных теорий. При таком анализе выпадает важный элемент познавательного процесса, поскольку не принимаются во внимание научные проблемы, приводящие к возникновению и развитию этих теорий. Несомненно, что научные теории характеризуются не только методами их построения и оценки, но так же и спецификой тех проблем, на которые они пытаются дать ответ. Тем не менее, природа, структура научных проблем и связи между ними остаются относительно слабо изученными философами и методологами науки. Для ликвидации этого дефекта диссертант обращается к понятию домена, введенного в методологию в свое время Д.Шейпиром.

Домены - это массивы информации, с которыми сталкивается ис-стедоватсль-еетестЕоиспытятель: это конгломераты теоретических моделей, гипотез, эмпирических фактов и экспериментальных данных, создающих проблему, для разрешения которой и строится теория; но, прежде всего, как будет > показано в диссертации, это целостная динамическая система. Поэтому в работе предложена новая, трехкомпонентная модель развития теории и новый подход к анализу развития знания, учитывающий трехстороннее взаимодействие между теорией, методологическими принципами и доменом. На основании предложенной модели в работе осуществляется методологическая реконструкция развития теории в физике элементарных частиц.

Методологические н теоретические основы диссертации

Проводя аналогию с работой В.С.Сгепина касательно отношений между теорией, картиной мира и экспериментами, автор полагает, что каждая методология имеет две проекции: одну на картину "третьего мира" (термин введен КЛоппером и означает мир теоретического знания), другую на историю науки. Таким образом, картина третьего мира и история науки играют в любой методологии соответственно роль онтологического и роль эмпирического оснований. Существующая пролиферация методологий, таким образом, может быть сведена к различиям философских позиций и оценок относительно картины третьего мира и истории науки.

Как уже упоминалось, в диссертации под картиной третьего мира понимается мир научного знания. Этот мир обладает собственной структ юй и основаниями. В структурном плане научное знание характеризуется двумя уровнями: экспериментальным и теоретическим. Базисными единицами теоретического уровня являются теории, а их формирование и развитие регулируется основаниями научного познания, базисные компоненты которого составляют: научная картина мира, идеалы и нормы научного познания, философские основания научного познания и методологические принципы познания. Поскольку в диссертации нас интересует главным образом развитие теории, существующая картина третьего мира дополняется рядом подходящих элементов, заимствованных из других методологических подходов. Конкретно, этими элементами будут понятие научной исследовательской программы Ла-катоса и понятие научного домена Шейпира.

Что касается истории науки, то, как уже было сказано, в качестве таковой будет выступать главным образом история и современная практика физики элементарных частиц, которая будет использоваться в качестве "эмпирического материала" для проводимого в диссертации методологического анализа. В этом выборе автор диссертации руководствовался тремя обстоятельствами. Во-первых, физика элементарных частиц представляет собой область, находящуюся на переднем крае науки. Это позволяет обнаружить не только инварианты методологии, но в определенной мере и изменение этих структур, обусловленное диалектикой взаимодействия метода и теории. Во-вторых, этот материал относится не к столь далекому прошлому, что расширяет наши возможности при работе с ним VI при проведении сопоставления с анализом. И, в третьих, в сферу философского анализа подпадают мировоззренческие и методологические проблемы, поставленные на повестку дня современным развитием физики элементарных частиц. В этом отношении

можно только приветствовать появление философских работ по данному во просу, среди которых важное место занимает хорошо известный сборни "Философские проблемы физики элементарных частиц" (Изд-во АН ССС1 М.1963), а также новый сборник под тем же названием (Изд-во РАН, М.1994)

Цель и зрачи диссертации

Диссертация начинается с рассмотрения одного фрагмента картин] третьего мира, как его обычно полагают, а именно с анализа развития теорш согласно которому каждая теория представляет собой систему, находящуюся самодвижении и проявляющую тенденцию к общности, при этом то, чт отличает научную теорию от других интеллектуальных продуктов определя ется главным образом ее научным методом, центральное ядро которого со стоит в методологических принципах. Как уже было сказано ранее, автор счи тает необходимым введение в этот фрагмент третьей составляющей, а именн научного домена. Корни этой идеи лежат в том очевидном факте, что на лю бой конкретной стадии развития любой научной области ученые имеют дел непосредственно с некоторым доменом, который и порождает ту проблем: для ответа на которую требуется теория.

В соответствии с этим, цель диссертации состоит в том, чтобы дать ч; стичный ответ на вопросы: почему и как происходит развитие теории контексте трехстороннего взаимодействия между теорией, доменом и методе логическими принципами? Это приводит к следующим проблемам:

Первой является проблема взаимодействия между доменом и теориа Попытаемся доказать, что такое взаимодействие имеет место, и что оно осп ществляется за счет обмена информацией между доменами и теорией. Как дс мены, так и теория живут за счет информации и, главным образом, именн обмен информации образует механизм развития и домена и теории.

Вторая проблема представляет собой проблему взаимодействия меж; теорией и методологическими принципами. Как уже подробно обсуждалось советской литературе, методологические принципы образуют систему, котор; функционирует в качестве основного регулирующего механизма, в соотве ствии с которым теории формируются, оцениваются, и, возможно, измен ются. Со своей стороны, автору диссертации хотелось бы добавить, что а стема методологических принципов не является жесткой и фиксированной, следуя диалектике теории и метода, было бы более правильным рассматрива

е в качестве своеобразной методологической исследовательской программы, оторая развивается вместе с развитием физических теорий.

Третьей проблемой является взаимодействие между доменом и методо-огическими принципами. Влияние методологических принципов на струк-уру и содержание домена достаточно очевидно, поскольку методологические ринципы могут выступать как в качестве составляющих, так и в качестве управляющих принципов формирования домена. Что же представляется ействительно необходимым подвергнуть анализу, так это обратное влияние ;омена на методологические принципы. Однако в диссертации автор еще не южет дать достаточно полного рассмотрения данного аспекта этой проблемы. Ц>тор ограничивается поэтому изучением конхретного домена - физики лементарных частиц и попытается показать отличительные особенности ис-юльзования методологических принципов, характерных для исследований, фоводимых в этом домене.

Новые результаты, полтонны? а.м«ейшии и рьщс^имне на замш

1. Предлагается новая, трехкомпоненгная модель развития теории и но-1Ый подход к проблеме развития теории через рассмотрение этой проблемы в юнтексте трехстороннего взаимодействия между теорией, доменом и методо-югическими принципами. В свете этого анализа проводится рациональная »конструкция развития теории в физике элементарных частиц.

2. Обосновываются и раскрываются следующие особенности функционирования трехкомпонентной модели:

а) Новая область исследования всегда начинается с формирования но~ юго научного домена. В принципе домены могут существовать до возникновения теории, которая разрешает их центральные проблемы, и, таким >бразом, история домена начинается несколько раньше, чем история соответ-ггвующей теории. Так, на начальных стадиях развития домена ученые именито скорее с такого рода проблемами, которые могут быть названы проблемами домена, и которые заключаются, главным образом, в прояснении, описа-ши, интерпретации и комбинировании образующих домен информационных латаемых Возможно, что какал-то комбинация будет отвергнута, будут вве-1ены новые слагаемые, а старые слагаемые описаны и проинтерпретированы га-новому и тд. Лишь на определенной стадии зрелости из некоторой комбинации информационных слагаемых возникнет теоретическая проблема, для лвета на которую потребуется теория. Это будет началом теории.

Б) Возникновение теории автоматически приведет при сопоставлении с картиной мира, эмпирическим материалом и методологическими принципами к появлению нового информационного слагаемого, которое вызовет непредсказуемые количественные и качественные изменения начального домена, и, тем самым, трансформирует его в новый домен с новой проблемой. Это приводит к тому, что в физике мы имеем дело с серией доменов, из которых возникает серия проблей разрешаемых серией теорий. Другими словами, имеет место непрерывное взаимодействие - через обмен информацией -между доменами и теориями, и нмышо в результате этого взаимодействия осуществляется развитие как доменов, так и теорий.

в) В целом развитие доменов бывает дзух типов: за счет расширения домена и за счет комбинирования доменов. Соответственно в диссертации выделяется ряд ыежтеорепгческих отношений, которые соответствуют развитию лакатосовской исследовательской программы, возникновению на основе общей теории специальных теорий, образованию общей теории из частных и появлению единой теории.

3. Приложение трехкомпонеитной модели к физике элементарных частиц выявляет одну и ту же структуру развития теории в квантовой электродинамике (КЭД) и в областях слабого и сильного взаимодействий. Эта структура соответствует трехуровневой модели развития теории, предложенной в свое время И.САлексеевым в рамках методологического анализа развития квантовой механики. Тем. самым, эта структура может рассматриваться также в качестве инварианта развития теории в разл!гчных областях исследования.

4. Проведенный в работе анализ показал, что развитие КЭД происходит за счет расширения домена, развитие теории электрослабого взаимодействия как за счет расширения домена, так и за счет комбинирования доменов, тогда как развитие теорий сильного взаимодейС1вия оказывается тесным образом связано с разрешением собственно доменных проблем. На современной стадии физики элементарных частиц развитие теории характеризуется главным образом постоянной тенденцией к комбинированию доменов, с целью собрать четыре фундаментальных взаимодействия внутри одного домена при энергиях порядка 1019ГэВ.

3. В работе показано, что обмен информацией между доменами и теориями происходит не в изоляции, а на основе информационного фона. Под информационным фоном понимается информация, которая хотя и не

является частью домена, либо непосредственно рассматриваемой теории, тем не менее имеет к ним отношение. Эта информация поступает и отбирается из оснований физического знания.

Таким источником научной информации, определяющей в значительной мере стратегию формирования и развития теории, выступает прежде всего научная картина мира. Источником философской информации, которую ученые осознано или неосознанно принимают при конструировании ключевых понятий и предположений теории, являются философские основания научного знания. Организация информации в плане создания саморазвивающейся системы - т.е. физической теории - задается идеалами и стандартами науки и регулируется методологическими принципами.

6. Обосновывается тезис о том, что система методологических принципов представляет собой разновидность исследовательской программы (в смысле Лакагоса). Это предполагает, что эта система не является фиксированной, и что помимо "инварианта" системы существует ряд компонент, подверженных изменениям и перешггерпрстации в соответствии с различными периодами или различными областями физического исследования. Так, например, характерная особенность специальной теории относительности и квантовой механики состоит в том, что был переинтерпретирован принцип наблюдаемости и введены такие новые принципы как принципы соответствия и дополнительности. Источником развития системы методологических принципов (по крайней мере в физике элементарных частиц) выступает домен.

7. Анализ развития теории в физике элементарных частиц показывает, что система методологических принципов продолжает успешно работать и в этой новой области исследования, и что не существует потребности в новых методологических принципах. Тем не менее, обнаруживается некоторое изменение в "весе" методологических принципов внутри системы. Согласно проведенному в диссертации анализу доминирующую роль в физике элементарных частиц играет принцип простоты. Выступая в различных формах: в форме теории возмущений, симметрии, единства, красоты - он существенным образом определяет положительную эвристику в различные периоды развития программы квантового поля. В работе показано, что исключительная роль, которую принцип простоты играет в физике элементарных частиц, объясняется характером доменов этой области физического знания: они являются не только научными, но и метафизическими, поскольку ставят вопросы о предельных основаниях бытия. Таким обрззом, не только методологические принципы могут влиять на формирование и развитие доменов, но и наоборот,

домен, в силу своей организации и порождаемой им проблемы, может оказы вать значительное воздействие на использование и развитие методологичес ких принципов.

8. Предложены аргументы, указывающие на наивность представления согласно которому простота играет эвристическую роль при выборе межа; двумя эмпирически эквивалентными теориями. Такое представление наивно поскольку оно предполагает, что (1) существует "ситуация нейтральности между двумя соревнующимися исследовательскими программами; (2) такой рода ситуация нейтральности разрешается с помощью критерия мгновенно! простоты. Однако, как показывает история науки: (1) в реальных случаях » существует ситуации нейтральности, и (2) относительная мера простоты дву: исследовательских программ может меняться в ходе соревнования межа: ними.

9. Только по достижению исследовательской программы ее горизонт можно говорить о ее "статусе простоты", который становится своего рода стан дартом, в соответствии с которым должны оцениваться последующие теорш Проведенный анализ показывает, что статус простоты исследовательской про граммы может измеряться ее информагнвнолью (в смысле Собера) и соответ ственно характеризуется объединяющей мощностью жесткого ядра 1 организующей мощностью математического аппарата.

10. Показано, что на начальных этапах становления научной теорш простота носит существенным образом'нечеткий и метафизический характер Такого рода нечеткость предполагает использование соответствующей логику а именно псевдофизической логики, что может объяснять то, как приищи простота используется физиками в качестве метафизического эвристическог принципа наряду с другими аргументами, ведущими к новой гипотезе.

Практическая значимость диссертации

С методологической точки зрения данная диссертация предлагает на вый подход к анализу развития теории. Указанные выше результат! свидетельствуют о возможной плодотворности данного подхода по крайне мере в двух отношениях: во-первых, он в значительной мере способствует пс ниманию каузального механизма развития теории посредством описания ег динамически через механизм взаимодействия между теориями и доменам» во-вторых, проливает дополнительный свет на регулирующие механизмы раз

пития теории, привлекая внимание к влиянию научного домена на функционирование методологических принципов.

С точки зрения истории физию« данная диссертация может рассматриваться в качестве пробной попытки реконструировать в соответствии с проведенным анализом развитие физики элементарных частиц. Эта реконструкция, конечно же представляет собой лишь предварительное исследование, которое должно быть дополнено и уточнено в ходе дальнейшей работы.

И наконец, актуальность проведенного исследования подтверждается тем, что оно предлагает новое многообещающее направление исследования ряда современных философских и методологических проблем, таких как вопросы будущего развития физики и, в частности, вопроса рациональной реконструкции истории физики.

Апробирование работы

Основные положения и результаты диссертации получили освещение в двух монографиях и ряде статей автора, опубликованных в физических, культурных и философских журналах.

Диссертация обсуждена в лаборатории философии физики Института философии РАН и рекомендована к защите.

Структура и основное содержание диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и библиографии.

Во Введении обосновывается актуальность темы, формулируется цель и задачи исследования, специфика авторского подхода к проблеме, излагаются методологическая и теоретическая основы диссертации, указываются новые результаты выносимые на защиту.

Первая глава "Теории и домены в физике элементарных частиц* посвящена анализу казуального механизма развития теории с точки зрения взаимодействия между теорией и доменом. С этой целью вводится понятие научного домена, а процесс развития теории истолковывается как процесс взаимодействия доменов, теорий и обмена информацией между ними. В результате проведения такого рода анализа появляется возможность рациональной рекон-

струкцин исторического развития физики элементарных частиц, представляемой доменами электромагнитного взаимодействия, слабого взаимодействия, сильного взаимодействия и единого взаимодействия.

Б первом параграфе дан краткий критический обзор развития философского анализа касательно природы, структуры и развития научных теорий. Так, логические позитивисты предпринимают анализ структуры теории через анатомию научных достижений, рассматриваемых как законченные лингвистические продукты. Столь узкий подход логических позитивистов отвергается в последующем постпозитивистами за счет перенесения центра внимания на историю науки, на социологические факторы, которые оказывают влияние на развитие, формирование теорий, на их принятие либо отвержение; при этом существенно расширяется сфера философского анализа, а проблема структуры теории сдвигается к проблеме развития теории.

Обращаясь к традиции советских философов науки следует отметить системность, историчность и диалектический характер предлагаемых ими подходов к решению указанных выше проблем. Именно в таком плане проводится рассмотрение модели формирования научных теорий, предложенной В.С.Сгепиным. Если по аналогии с этой моделью рассмотреть методологию как теорию, цель которой состоит в том, чтобы объяснить "движение" научных теорий в третьем мире, то любая методология должна также иметь две проекции: одну проекцию на картину третьего мира, которая определяет то, как методолог формулирует и решает свои проблемы, и вторую проекцию на историю науки, которая функционирует в качестве эмпирического материала методологии.

В данной диссертации термин "картина третьего мира" используется в смысле мира научного знания, взятого вместе с его структур эй и основаниями, как это уже стало традиционным в советской философской литературе. В этом мире анализ механизма развития теории проводится как правило в терминах взаимодействий между теорией, экспериментом и картиной мира и связан также с построением системы методологических принципов. Однако до сих пор остается не до конца ясным тот механизм, который ведет к возникновению и развитию научной теории. Тем самым, цель этой главы состоит в том, чтобы пролить дополнительный свет на решение этого вопроса.

Во втором параграфе проводится анализ содержательной структуры физических теорий, а именно, то, как это представлено в трехкомпоненгной модели системы физического знания, предложенной И.САлексеевым и

успешно использованной им при анализе методологии обоснования квантовой теории. Согласно этой модели, которая является, по существу, дальнейшей конкретизацией модели Сгспина, существует три вида объектов, образующих физическую теорию: наблюдаемые (Н), ненаблюдаемые (Н) и математические (М) объекты. Обоснование физической теории состоит, с одной стороны, в локальном обосновании, осуществляемом через согласование объектов отнесения одного типа с объектами отнесения какого-либо другого типа, а с другой стороны - в глобальном обосновании, которое обеспечивается через конфронтацию теории, рассматриваемой как целое, с ее окружением, в котором ближайшим выступает физическое окружение, состоящее из эмпирического базиса, других физических теор:1й н методологических принципов. Эта модель, как показано в диссертации, позволяет рассматривать развитие ъ >рни в виде процесса, обусловленного двумя рядами взаимодействий. Первый ряд составляют внутренние взаимодействия между Н, Н и М объектами, которые и приводят к новому описанию, перешгтерпретации, перекомбинации и т.п. образующих теорию объектов. Второй ряд составляют внешние взаимодействия между теорией и ее окружением, которые ответственны за фальсификацию либо подтверждение, принятие либо отвержение, улучшение или замену теории. Соответственно и в анализе развития теории, как уже было отмечено во введении, существует два подхода: локальный и глобальный. В данной диссертации будет принят именно глобальный подход.

Третий параграф посвящен анализу конкретной модели глобального подхода, а именно тетрдцической схемы Поппера. На этой модели Поппер демонстрирует, что каждая научная теория как творение человека не может избежать ошибок, последующая же элиминация ошибки (ЕЕ) из пробной теории (ТТ) приводит к возникновению • новой проблемы или ряда проблем. Символически это можно предспилпъ следующим образом: •

Р,»ТГ»ЕЕ»Р2,

где Р означает начальную и конечную проблему.

С этой схемой в диссертации сопоставляется конкретная историческая ситуация, а именно:

Р,-загадка С - в в исследованиях слабого взаимодействия в середине 50-х годов, которая заключалась в том, что С и 9 рассматривались, с одной стороны, как две разные частицы, соответствующие двум различным

модам распада, а с другой - благодаря равенству их масс и времени жизни -они считались одной и той же частицей.

ТТ-теория нарушения четности Янга-Ли 1956 года.

Как показал анализ этой ситуации:

1) деятельность по элиминации ЕЕ не направлена непосредственно против пробной теории ТТ, поскольку, в определенном смысле, ТТ позволила разрешить начальную проблему. ЕЕ направлена скорее против приложений, разрастания ТТ и предсказаний, основанных на ТТ; 2) если под элиминацией ошибки подразумевается фальсификация на основе эксперимента, то в конкретно разбираемой ситуации ЕЕ должно соответствовать экспериментальное наблюдение нарушения СР-инвариантности 1964 года; это означало бы, что физикам нужно было бы ждать появления новой проблемы Р2 целых восемь лет, тогда как в соответствии с реальной практикой уже в рамках одной исследовательской программы происходит постоянный сдвиг от одной проблемы к другой; 3) существуют проблемы, причем достаточно значительные (например, проблема классификации адронов, возникшая в начале 60-х годов), для решения которых не требуется с необходимостью теории, и тем не менее такого рода проблемы играют важную роль в теоретической деятельности.

Все это приводит к необходимости внесения изменений в тетради-ческую схему Поппера с целью построения новой схемы, которая могла бы учитывать развитие физических теорий в значительно более удовлетворительной степени.

В четвертом параграфе вводится и анализируется понятие научного домена Шейпира. Согласно Шейпиру научный домен представляет собой информационное тело, т.е. ассоциацию информационных слагаемых, удовлетворяющую следующим условиям: 1) ассоциация основывается на определенной связи между слагаемыми; 2) существует определенная проблемная ситуация относительно таким образом скомпанованного тела; 3) эта проблема представляется важной; 4) наука готова иметь дело с этой проблемой. С помощью этого понятия и на основе анализа конкретных исторических ситуаций Шейпиру удается доказать, что даже на незрелой стадии развития науки имеется логическое основание развития теории. Он, однако, не дает точных разъяснений относительно того, что же конкретно представляют собой информационные слагаемые, которые образуют домен. В диссертации из сопоставления этой модели с трехкомпонентной моделью Алексеева показано, что эти слагаемые выбираются из физического окружения, а именно из

эмпирического материала, других теорий и методологических принципов. Соответственно, в диссертации, научный домен определяется как информационное тело, встроенное в физическое окружение и удовлетворяющее условиям Шейпира. В таком виде понятие научного домена обеспечивает более широкий контекст рассмотрения развития проблем по сравнению с элиминацией ошибок Поппера.

Следует отметить, что существует три типа проблем, порождаемых доменами. К первому типу относятся доменные проблемы, т.е. те проблемы, которые связаны с построением, прояснением, возможным ограничением или расширением домена; эти проблемы касаются собственно домена и не требуют для себя в качестве ответа теории. Ко второму типу относятся теоретические проблемы, т.е. проблемы, связанные с более глубоким уровнем домена, и для которых в качестве ответа необходимы теории. Третий тип coi авляют проблемы неадекватности, т.е. проблемы, порождаемые неполнотой конкретной пробной теории; для своего разрешения эти проблемы требуют либо внесения определенных исправлений либо полной замены существующей теории.

Таким образом, домен не является статичным, напротив, он эволюционирует и в диссертации предполагается, что начальный домен Dj, с которого мы начинаем наш анализ находится в состоянии развития уже тогда, когда его проблема Р, требует в качестве ответа теорию Tt. Схематически это выглядит так:

D|>P,*T,

Далее в диссертации показано, что при возникновении Т„ ее разнообразные выводы должны быть сопоставлены не только с изначальным доменом Dt, но также и с картиной мира, эмпирическим материалом и методологическими принципами. Такое сопоставление ведет как правило к появлению новых информационных слагаемых, которые могут при комбинировании их со слагаемыми, составляющими первоначальный домен D, образовать новый домен D2 с новой проблемой Рг. Схематически мы имеем:

Di >PV >D2 *P, >Tj_

Таким образом наука связана не с одним изолированным доменом, а с серией доменов, которые порождают серию проблем, приводящих, в свою очередь, к возникновению серии теорий. И в этом отношении, именно

взаимодействие между доменами и теориями посредством обмена информацией оказывается тем механизмом, который определяет процесс развития теории.

Нужно отметить, что обмен информацией между доменами и теориями происходит не в "вакууме", а в присутствии "информационного фона" - т.е. той информации, которая хотя и не составляет часть домена, либо непосредственно рассматриваемой теории, тем не менее учитывается и используется при интерпретации и работе с доменом и теориями. Показано, что эта информация предоставляется картиной мира, эмпирическим материалом и методологическими принципами.

В пятом параграфе проводится дальнейшее исследование процесса взаимодействия между доменами, проблемами и теориями, из которого могут быть выведены разнообразные межтеоретические отношения, обычно реализуемые в научной практике. Здесь необходимо учитывать следующее. Во-первых, отношения между доменом и проблемой, проблемой и теорией, теорией и доменом являются, в целом, не уиивалентиыми, а поливалентными, в том смысле, что в домене может возникать ряд проблем, проблема может привести к возникновению нескольких соревнующихся, теорий, а теория может привести к возникновению различных доменов. Во-вторых, развитие домена идет, как правило, двумя путями: через расширение домена и через комбинирование доменов. В случае расширения домена последующий домен включает в себя предыдущий домен в качестве описывающего в первом приближении содержание и общий контекст рассматриваемой проблемы. Ситуация комбинирования доменов предполагает, что домен рассматриваемой теории и другой предыдущий домен другой теории соотносятся между собой как части более крупного домена, а потому предполагается возможность построения единого теоретического описания всего корпуса информации.

В соответствии с этим в диссертации показано, что: 1) методология исследовательских программ Лакатоса соответствует процессу доменного расширения плюс множественности теорий; 2) построение общей теории из частных теорий соответствует образованию общего домена из частных теорий, объясняющих соответствующие частные домены; 3) создание частных теорий из общей теории соответствует случаю, когда на основе одной теории может быть построено насколько различных доменов; 4) построение единой теории соответствует случаю, когда разные проблемы, возникающие в разных (несвязанных между собой) доменах, имеют один и тот же ответ.

В следующих параграфах, б-ом. 7-ом. 8-ом и 9-ом. на основании полученных результатов, предпринимается попытка рациональной реконструкции развития теории в физике элементарных частиц в терминах указанных выше механизмов взаимодействия между доменами и теориями.

Так, шестой параграф посвящен реконструкции домена электромагнитных взаимодействий и анализу его исторического развития. Показано, что развитие квантовой электродинамики (КЭД) схематически может быть представлено следующим образом:

В этой схеме Т,- квантовая теория электромагнитного поля Дирака 1927 год; Т2-теория релятивистского электрона Дирака 1928 года; D - общий домен электромагнитного взаимодействия, который можно считать сформированным посредством комбинации Т, и Т2, и который приводит к возникновению общей проблемы Р, связанной с описанием взаимодействия заряженных частиц не только с излучением, но также и друг с другом. Пробное решение этой проблемы дает Т-теория КЭД Гейзенберга и Паули 1929 года; Т-окончательный ответ в виде формализма Томонага-Швингера и формализма КЭД Фейнмана. Развитие от Т к Т соответствует развитию лакатосовской исследовательской программы, жесткое ядро которой состоит из трех компонент: 1) операторов квантового поля, 2) канонических перестановочных соотношений, 3) уравнений движения Лагранжа. И, наконец, D„ D2 и D3 соответствуют набору доменов, порожденных комбинацией Т" с разного рода вспомогательными предположениями относительно конкретных процессов рассеяния. Так, Dj "домен рассеяния Комптона (фотон-электрон), Dj-домен рассеяния Моллера (электрон-электрон), D3-домен рассеяния Бхабба (электрон-позитрон).

В седьмом параграфе подобного рода анализ проводится в отношении домена слабого взаимодействия. В результате показано, что процесс развития теории в этом домене воспроизводит ту л.е самую структуру, которая была установлена для КЭД. Так, Т,-теория бета-распада Ферми 1933-1934годов; Т2-теория Янга-Ли о нарушении четности при слабом взаимодействии 1956 года; T-V-A теория Гелл-Манна и Фейнмана 1958 года; Г-теория элекгрос-

лабого взаимодействия Салама-Вайнберга 1967-1968 годов. Развитие лакато-совской исследовательской программы от Т к Т* состоит в первую очередь в образовании жесткого ядра, аналогичного жесткому ядру КЭД; позднее, в 60-х годах, это жесткое ядро дополняется четвертой компонентой: требованием локальной калибровочной инвариантности.

Следует отметить, что с точки зрения доменного анализа, главное отличие процесса развития КЭД от процесса развития электрослабой теории состоит в том, что первый осуществляется, главным образом, через расширение домена, в то время как второй - через комбинацию доменов. Именно процедура комбинирования доменов обеспечила прорыв в исследованиях электрослабого взаимодействия, и в дальнейшем, как показывает последующее развитие физики элементарных частиц, она играет также важную эвристическую роль.

Анализ, проведенный в восьмом параграфе показал, что структура развития теории в домене сильного взаимодействия та же, что и у доменов электромагнитного и электрослабого взаимодействий. Так, т^ - теория Юкавы 1935 года; Т,- гипотеза кварков Гелл-Маниа и Цвейга 1964 года; Т»партонная модель Фейнмана 1969 года и "Г-квантовая хромодниамика (КХД). Жесткое ядро исследовательской программы, развивающейся от Т к Т, аналогично жесткому ядру исследовательской программы электрослабого взаимодействия.

Как показано в диссертации, в 50-х годах развитие теории в домене сильного взаимодействия сопровождается настойчивыми попытками разрешить сложную проблему домена, связанную с объяснением и классификацией все возрастающего числа сильновзаимодействующих частиц. Разрешение этой проблемы на основе Би(3) классификации привело к возникновению упорядоченного домена адронов. Общепринято рассматривать этот случай по аналогии с периодической системой Ме:щелеева. Дальнейшей анализ этой аналогии, проведенный в диссертации, показывает, что в обоих случаях мы имеем дело с таким упорядочиванием компонент домена, которое предполагает свое собственное объяснение, лежащее на более глубоком уровне: периодичность химических элементов объясняется атомной структурой, а периодичность Би(3) классификации - кварковой структурой адронов. Все это способствует укреплению представлений, согласно которому уже сам характер структуры научного домена может играть эвристическую роль в деле установления перспективных направлений исследования.

Девятый параграф посвящен исследованию объединенного домена фундаментальных взаимодействий. Достаточно очевидно, что развитие этого домена за несколько последних десятилетий направляется, главным образом, принципом единства. Однако, как показывает анализ, проведенный в диссертации, путь достижения все большего и большего единства проходит через разрешение определенных проблем домена посредством нового описания и перекомбинирования составляющих этот домен элементов. В объединенном домене фундаментальных взаимодействий такими элементами являются кварки, лептоны и бозоны. Первоначально кварки, лептоны и бозоны рассматривались как совершенно отличные друг от друга, и соответств- ющая единая теория представляла собой стандартную модель с калибро1 очной группой SU(3)cxSU(2)xU( l). Объединение кварков и лептонов при сохранении различия только между бозонами и фермионами (при энергиях порядка 1013Гэв) приводит к построению теорий "великого объединения" (ТВО). А последующее объединение бозонов и фермионов приводит к супергравитацин. При этом оказались исчерпанными все возможные типы объединения на основе симметрии, хотя теория все еще оставалась далекой от удовлетворительной. Это приводит к необходимости дать новое описание самим составляющим домен элементам: кварки, лептоны и бозоны не рассматриваются больше в качестве точек в пространстве, как это предполагалось в обычной Kill, а как протяженные объекты или "струны". Так выглядит рациональная реконструкция возникновения теорий суперструн с точки зрения домена.

Во второй главе "Методологические принципы в физике элементарных частин" проводится анализ регулятивного механизма развития теории с точки зрения взаимодействия между теорией и методологическими принципами. С этой точки зрения дан краткий анализ содержания, роли и системного характера методологических принципов. Диалектическая взаимосвязь теории и метода раскрывается через рассмотрение системы методологических принципов как исследовательской программы с инвариантным ядром и защитным поясом, который с соответствии с развитием физических теорий может быть переинтерпретирован, изменен или дополнен. Показано, что такая исследовательская программа является прогрессивной в том смысле, что она соответствует практике научной деятельности, относящейся не только к классической физике, теории относительности или квантовой механике, но также и к таким передовым областям физики как физика элементарных частиц.

В первом параграфе дан краткий критический анализ некоторых западных методологий, связываемых с именами КЛоппера, ИЛакатоса и Д.I Нейпира. Общая тенденция этих методологий заключается в стремлении

установить правила рациональности или направляющие принципы, следование которым позволяет науке получать новое знание. Существуют, однако, различные подходы к построению методологий. Как указывается в диссертации, позиции Поппера, Лакатоса и Шейпира различаются в выборе тех моментов развития теории - завершенные теории у Поппера, исследовательские программы у Лакатоса, научные доиены у ДШейпира - на основе которых они проводят изучение конкретных исторических ситуаций, а затем формулируют соответствующие методологические правила или образцы рассуждений для построения и оценки научных гипотез и теорий. Поэтому, помимо определенных недостатков этих методологий, уже проанализированных в философской литературе, можно предложить еще два соображения: 1) каждая из упомянуть« выше методологий может рассматриваться в лучшем случае как ограниченное представление того, как может проходить развитие теории в науке при определенных условиях; 2) в определенном смысле можно сказать, что каждая последующая методология исправляет предшествующую: так методология научных исследовательских программ Лакатоса исправляет фаль-сификационизм Поппера, а затем понятие научного домена, введенного Шей-пиром, проливает дополнительный свет относительно той незрелой стадии науки, которая не получает должного освещения в методологии Лакатоса. В связи с этим возникает вопрос: можем ли мы и дальше следовать в этом направлении улучшения методологии? Здесь, как показано в диссертации, существуют, по крайней мере, две возможности. С одной стороны, можно попытаться идти по пути все большего усложнения методологии до тех пор, пока она не станет универсальной. С другой - можно попытаться рассмотреть развитие теории как целое и попробовать выработать ряд общих и эвристических правил, которые в этом непрерывном процессе управляют "применением разума". Именно последний подход ведет к установлению системы методологических принципов.

В соответствии с этим, во втором параграфе дается анализ роли системы методологических принципов. Установлено, что эти принципы задают систему ограничений, которая помогает физику в определении цели своего исследования, в сужении круга возможных направлений, в очерчивании стратегии исследования, в регулировании своего продвижения к цели и в обеспечении методологических оснований выбора и оценки своих результатов. Как показано в диссертации, со ссылкой на трехкомпонентную модель ИААпексеева, роль каждого методологического принципа определяется его вкладом в создание определенного рода ограничений, которые, будучи взятыми вместе, обеспечивают согласование всех типов объектов Н, Н, М и, тем

самым, обеспечивают интеграцию последних в целостное единство теории. Одновременно, эти отношения медцу методологическими принципами и системообразующими свойствами физической теории определяют и системный характер методологических принципов: эти принципы образуют систему, поскольку у каждого принципа есть связь с определенной характеристикой идеальной (в смысле внутреннего совершенства) цели физического знания - системы физического знания. Б диссертации эти связи названы внешними связями.

Важно отметить, что анализ системного характера методологических принципов может быть проведен и с друпи позиций, с позиции их внутренних связей. И здесь внимание автора привлечено к двум подходам. Первый подход, который, по мнению автора, может рассматриваться как существенным образом синхронический, был предложен СЛ.Илларионовым, которому удалось показать, что методологические принципы образуют определенную систему, поскольку у каждого принципа есть такие формулировки, которые по своему содержанию совпадают с частными формулировками других принципов. Второй подход, развитый М.Ф.Овчннниковым, представляется диахроническим, поскольку при этом подходе методологические принципы анализируются как исторические образования, внутренние отношения между которыми представляют собой результат их совместной вовлеченности, зависящий от конкретной исторической ситуации, в процесс формирования и развития теорий.

С точки зрения автора, в то время, как внутренние связи направлены на сохранение и укрепление системы,- внешние связи требуют от системы способности к изменению и развитию. Это означает, что система методологических принципов, подобно системе самого научного знания, представляет собой систему, способную к саморазвитию. Обсуждению этого саморазвития посвящен третий параграф главы.

Прежде всего, необходимо подчеркнуть "динамическую" позицию метода, согласно которой не существует какой-либо фиксированной системы методологических принципов, характеризующих "хорошую" науку на все времена. В качестве аргументов в пользу такой точки зрения в диссертации предлагается как глобальный, так и локальный анализ методологических принципов. При глобальном анализе система методологических принципов рассматривается в качестве одного из уровней трехуровневой структуры глобальной системы современной научной методологии; таким образом, вследствие динамического характера глобальной системы, система методологичес-

ких принципов изменяется, эволюционирует и усложняется по мере развития физики.

При локальном анализе может быть проанализировано историческое развитие каждого методологического принципа, при этом (что в значительной степени является уже общепризнанным в философской литературе) использование методологических принципов, их роль, а также и их содержание существенным образом определяются уровнем развития теорий. Можно даже выделить ряд методологических принципов, которые характерны только для определенного периода развития физики. Таковыми, например, в современной физике являются принципы дополнительности и соответствия.

Эго означает, что система методологических принципов, подобно системе научного занаия, представляет собой систему, способную к саморазвитию. Соответственно, с точки зрения автора, такому положению дел больше соответствует рассмотрение системы методологических принципов в виде исследовательской программы в смысле Лакатоса.

Как показано далее в диссертации, разнообразные ограничения, накладываемые методологическими принципами, могут быть классифицированы по трем типам: на логические, метафизические и рациональные ограничения. К логическим ограничениям относятся те ограничения, которые имеют статус иенарушаемых требований по отношению к любой научной теории. В противоположность этому метафизические ограничения и рациональные ограничения не являются ненарушаемыми требованиями, т.е. они не исключают возможности появления смелой новой теории, которая может нарушить некоторые из них. И все же метафизические ограничения отличаются от рациональных ограничений тем, что первые возникают нз метафизических представлений о мире, тогда как вторые получаются в результате анализа развития самого научного знания, в данном случае - физики. Анализ роли методологических принципов позволяет автору показать, что принципы объяснения, фальсификации и непротиворечивости накладывают логические ограничения на любую научную теорию и, как таковые, являются инвариантами системы методологических принципов, т.е. они играют роль аналогичную жесткому ядру лакатосовской исследовательской программы. Что же касается других принципов, таких как принципы простоты, единства и элементарности, то, как показано в диссертации, они порождают метафизические ограничения (в кан-товском смысле этого слова, поскольку имеют отношение к предельным основаниям знания о мире), а принципы симметрии, инвариантности, дополнительности и соответствия - рациональные ограничения, поскольку имеют от-

ношение к внутренним связям и закономерностям развития системы научного знания. Все эти принципы образуют защитный пояс вокруг указанного жесткого ядра, элементы такого защитного пояса должны подвергаться напрей ке и перенастройке, преобразованию и дополнению для того, чтобы збеспечить прогрессивность программы.

Тем самым, встает вопрос: представляет ли собой существующая на сегодня система методологических принципов прогрессивную исследовательскую программу? С точки зрения автора, в философской литературе 5ыло доказано соответствие этой программы научной практике в области шассической физики, теории относительности и квантовой механики, поэтому остается установить: продолжает ли эта программа эффективно работать в области физики элементарных частиц и, в частности, в квантовой те->рни поля (КТП).

Далее, для того, чтобы можно было оценить соответствие методо-югических принципов развитию КТП, на основе структуры развития теории, голученной в первой главе, с учетом трехкомпонентной модели Алексеева в диссертации предлагается рассмотреть процесс тсоретизации в физике как шогостадийный процесс, состоящий из подготовительной, эмпирической, математической и онтологической стадии. Подготовительная стадия пред-гпшляет собой стадию формирования домена и формирования проблемы; эм-шрическая стадия характеризуется построением, в соответствии с набором мпирических данных, набора специальных теорий (или теоретических моде-1ей); математическая стадия фокусирует внимание на разработке подходящего ^тематического аппарата для создания общей теории, способной объяснять и федсказывать новые факты; на онтологической стадии осуществляется анализ иггологического и эпистемологического статуса окончательной теории.

В четвертом параграфе обсуждается роль методологических принципов [а стадии формирования домена в физике элементарных частиц. Следует спомшпъ, что хотя в физике, как правило, мы имеем дело с серией доменов, тадия начального домена является исключительно важной. Только тогда, огда достаточно хорошо сформировался начальный домен, начинает азворачиваться научная исследовательская программа. Последующие домены юрмируются уже либо через расширение домена, либо через комбинацию оменов (при ведущей роли принципа единства).

В диссертации проводится анализ формирования начального домена шабого взаимодействия. Этот этап отсчитывается от открытия в 1896 год}'

радиоактивности Беккерелем и вплоть до установления теории Ферми в 193334 годах. В течение этих лет внимание ученых было приковано, главным образом, к проблемам домена, определяемых сбором, обсуждением и интерпретацией предлагаемой экспериментами информации. Лишь при определенной зрелости домена ученые переносят свое внимание на отбор и комбинирование информационных слагаемых, в результате чего возникают теоретические проблемы, которые могут рассматриваться в качестве ведущего и перспективного направления исследования. Как показано в диссертации, на этом этапе научной деятельности важную эвристическую роль играет информационный фон, задаваемый современной научной картиной мира, а именно КЭД. Однако ее влияние должно было скоординировано с той ролью, какую играют при этом принципы простота и единства. Последние устанавливают ряд ограничений, которыми руководствуются ученые при отборе наиболее подходящих информационных слагаемых и комбинировании их в домен, который может быть оценен в плане единства с современной картиной мира.

В диссертации проводится также сжатый анализ процесса формирования начального домена сильного взаимодействия. Проведенное рассмотрение приводит к результатам, аналогичным предложенным выше результатам анализа домена слабого взаимодействия.

В пятом параграфе дан анализ эвристической роли методологических принципов на эмпирической стадии развития теории в физике элементарных частиц. Обращается внимание на две важные особенности, характеризующие эту ситуацию. Во-первых, на этой стадии происходит формирование понятий, гипотез, моделей и специальных теорий, и, таким образом, эмпирическая стадия может считаться ведущей в плане открытий. Во-вторых, имеет место постоянная конфронтация экспериментов и теорий, в результате чего направление развития науки на этой стадии определяется, в первую очередь, универсумом окружающих ученых фактов, что противоречит утверждению Лакатоса о том, что направление движения науки определяется в первую очередь творческим воображением ученых.

Как показано в диссертации, реализация указанных выше черт определяется методологическими принципами. Так, анализ развития теории на этой стадии в физике элементарных частиц рисует следующую методологическую картину: 1) при выдвижении гипотез в качестве предпосылок тел рассуждений, которые приводят к новым гипотезам, выступают эвристические принципы, такие как принцип простоты; 2) при построении частных теорий

физика элементарных частиц отличается от других разделов физики исключительным использованием принципа симметрии; 3) разработка частных теорий осуществляется по модели, (под моделью, в диссертации понимается процесс постепенного развития первоначально неполной теории до статуса развитой теории в результате конфро}ггацни между теорией и экспериментами); 4) использование модели1 регулируется, главным образом, принципом наблюдаемости в различных его проявлениях.

В шестом параграфе дано определение математической стадии развития теории электромагнитных, слабых и сильных взаимодействий. В связи со структурой развития теории, рассмотренной в первой главе, может быть показано, что эта стадия больше всего соответствует лакатосовской исследовательской программе. Соответственно, математическая стадия отличается главным образом наличием жесткого ядра, которое постепенно сформировалось в процессе развития теории на эмпирической стадии. Поэтому задача математической стадии состоит в интеграции этого жесткого ядра в подходящий математический аппарат с целью построения общей теории, способной привести к прогрессивной исследовательской программе.

В связи с этим, важную роль на этой стадии играет принцип математизации. В работе анализ использования этого принципа в физике элементарных частиц приводит к следующим выводам: 1) математическая стадия физики элементарных частиц - в силу ее исключительной абстракгности-характеризуется широким использованием модели2 (модели соответствует ситуации применения неадекватной теории, построенной на излишне упрощающих предположениях, с целью постепенного раскрытия связи между применяемым математическим аппаратом и теми физическими принципами, которые он собственно и выражает); 2) одновременно должен функционировать задаваемый методологическими принципами ограничивающий механизм для отбора возможных форм правильной физической теории из того многообразия возможных теорий, которые являются допустимыми с точки зрения математики; 3) в силу успешности теории электрослабого взаимодействия, можно сказать, что принцип единства как бы возводится от статуса метафизического принципа до статуса научного принципа, который задает - в качестве цел;-развития физики - единство физического знания; 4) с развитием за последи;;с несколько десятилетий теории калибровочных полей, и, особенно, с возникновением теорий суперструн, в физике высоких энергий все (¡олыиую ро. ■ начинает играть математика. Это предполагает, что когда фнзш н попадают гакие области исследования, где проведение экспериментов затруднено, а.; таже совсем невозможно, у них есть лишь один выход, а именно, двигаться пг-

пути последовательности и красоты, основанном на гармонии между новым математическим аппаратом н новыми физическими идеями.

Последний момент подводит к проблеме, касающейся отношений между научным доменом и методологическими принципами. Пробное решение этой проблемы представлено в следующей главе.

Третья глава "Простота в физике элементарных частшГ посвящена анализу влияния домена физики элементарных частиц на конкретное использование методологических принципов, связанных с изучением этого домена. Как показано d этой главе, домен физики элементарных частиц является не только научный но также и метафизическим, и именно эта последняя характеристика и объясняет использование при исследовании этого домена i первую очередь метафизических принципов. С этой целью в главе проводите* анализ принципа простоты, при этом обращается внимание как на рациональный аспект, так и на метафизический аспект простоты, устанавливаете связь между простотой, единством и красотой и, в заключении, дается сопоставление с историческими фактами и предлагается методологическое объяснение доминирующей роли простоты в физике элементарных частиц.

С точки зрения автора, предпринималось уже достаточно много попыток анализа принципа простоты. И хотя эти попытки представляются nopot разрозненными, тем не менее, в соответствии с выраженными в них подходами и близостью взаимных отношений, можно классифицировать их по раз ным исследовательским программам. Так, в первом .параграфе, в плат плодотворного использования в последующем анализе, рассматриваются дв( программы простоты.

Первая из этих исследовательских программ простоты, базисным по ачтием которой является "¡¡¡¡фсрматквность", названа в диссертации исследо вательской программой INF. Эта программа была предложена КЛоппером который приравнял простоту к степени фальсифицируемости. Позднее в это' подход к простоте вносит исправления Э.Собер, который, в решительно« стремлении дать простоте количественное описание, приравнивает послед нюю непосредственно к информативности. В статичный взгляд на простоту i подходах Поппера и Собера вносит коррективы Г-Шлезинг, развивающЩ идею динамической простоты. И, наконец, ИЛакатос предлагает заменит при проведении оценки развития научной исследовательской программы не ясное и субъективное понятие "простоты" на рациональное и объективное по шггие "прогрессивности". Эта программа, уже являлась в различных версия:

предметом критического анализа в философской литературе, тем не менее, с точки зрения автора, следует отметить весомый вклад этой программы, который она внесла, в значительной мере благодаря введенным ею понятиям информативности и динамической простоты, в становление современного представление о простоте.

Далее рассматривается вторая исследовательская программа простоты. Ее базисными понятиями является "сложность", и соответственно в диссертации она названа исследовательской программой СОМ Эта программа была предложена АЛУемовым. Основная идея этой программы состоит в признании системного характера любой научной теории, тем самым, проблема простоты смещается к проблеме измерения параметра "сложности" данной системы. В рамках такого системного подхода понятие простоты понимается как результат процесса упрощения, тогда как принцип простоты обобщается до принципа адекватной сложности, которая требует такого построения теории, при котором разница между сложностью теоретической системы и сложностью экспериментальной системы является минимальной. Как отмечается в диссертации, эта программа характеризуется двумя достижениями: всеобщностью ее аргументов и строгостью ее выводов (например, из формализма программы могут быть выведены различного рода упрощающие процедуры). Тем не менее, с точки зрения автора, принцип адекватной сложности выглядит не достаточно работоспособным, и программа еще далека от достижения своих целей. Кроме того, до сих пор остается неясным сама возможность количественного, или даже качественного измерения сложности столь сложной системы, какой является физическая теория.

Второй параграф посвящен критическому анализу представления, согласно которому простота может бьггь использована в качестве критерия выбора между двумя эмпирически эквивалентными теориями. С точки зрения автора, такое представление не имеет достаточных оснований и может быть охарактеризовано как наивное, в том же самом смысле, в каком наивным является фальсификационизм Поппера. Основные аргументы для этого состоят в следующем. В первую очередь следует обратить внимание на то, что никогда не возникает вопроса о критерии выбора (в пользу принятия или отвержения) между двумя эмпирически и математически эквивалентными теориями. Означает ли это, что такие две теории одинаково просты? Утвердительный ответ на этот вопрос вряд ли возможен, поскольку тг.кие теории, как показывает практика, значительно различаются в прагматическом плане. Далее, в каких случаях в качестве критерия выбора между двумя теориями привлекается простота? Традиционный ответ: когда эти две теории являются эмпирически эк-

Бивалентными, т.е. тогда, когда между ними имеег место ситуация "нейтральности". Автор полагает, что такой ответ не достаточно обоснован, поскольку: 1) теоретически, две сильные конкурирующие теории всегда могут быть разработаны в такой мере, что становятся эмпирически эквивалентными; 2) практически, между двумя соревнующимися теориями не существует апуа-ции абсолютной нейтральности; в процессе своего развития каждая из них может "заходить на территорию" другой, однако, благодаря своей собственной эвристической мощности, кавдая теория всегда обладает собственной "территорией развития"; 3) даже если предположить, что в какой-то момент имеет место ситуация нейтральности мкеду соревнующимися теориями и установлено, что одна из теорий проще другой, то в силу динамического характера простоты нет никаких оснований для уверенности в том, что в последующем развитии первая теория останется проще второй.

В диссертации предполагается, что наивная простота, так же как и наивный фальсификационизм, исходит из наивной интерпретации роли простоты и экспериментов при выборе теории. Если наивный фальсификационизм утверждает, что эксперимент сам по себе может привести к фальсификации, то наивная интерпретация простоты предполагает, что простота может разрешить ситуацию нейтральности между теориями. С точки зрения автора, действительным контекстом, соответствующим выбору мезвду теориями, является контекст трехсторонней борьбы между конкурирующими теориями и экспериментом, и такому контексту больше всего соответствует критерий прогрессивности Лакатоса.

Проведенный далее анализ хорошо известного сопершгшстаа между теорией относительности Эйнштейна и теорией электродинамики Лоренца показывает, что: 1) меазду этими теориями не существовало какой бы то ни было ситуации нейтральности; 2) борьба между теорией Эйнштейна и теорией Лоренца заканчивается победой первой, поскольку она приводит к прогрессивной исследовательской программе, в то время как вторая приводит к вырождающейся; 3) только после этого завершения соревнования каждая исследовательская программа получает "статус" простоты, который уже может анализироваться и сравниваться для того, чтобы показать, что кто - победитель, тот и проще.

В третьем параграфе предпринимается попытка раскрыть природу простоты, предполагая при этом, что исследовательская программа уже достигла статуса простоты. Теперь простота, в силу статичности своего характера, определяется в диссертации через понятие информативности Собера. Тем самым

предполагается, то: 1) исследовательская программа, успешно отвечающая на серию вопросов, выдвигаемых научным доменом на стадии полного развития, покрывает определенную лоппескую поверхность; 2) та информация, которая представляет жесткое ядро, покрывает только часть этой поверхности; остальное покрывает дополнительная информация, поставляемая защитным поясом вспомогательных гипотез; 3) исследовательская программа Р является более информативной, чем конкурирующая с ней Р' (относительно одной и той же серии вопросов), если для ответа на эти вопросы Р требуется меньше дополнительной информации, чем Р"; 4) Р проще, чем Р', если Р.более информативна, чем Р'.

При таком понятии простоты, статус простоты исследовательской программы, как показано в диссертации, характеризуется двумя компонентами: объединяющей мощностью жесткого ядра и организующей мощностью математического аппарата.

То, как влияет жесткое ядро на простоту, анализируется в плане важнейшей черта жесткого ядра: оно является инвариантом исследовательской программы. Причина его инвариантности так никогда и не была объяснена Лакатосом. Принимая во внимание взаимодействие между доменами и теориями, в диссертации показано, что инвариантность жесткого ядра обусловлена инвариантностью информационного ядра, содержащегося в домене. Это информационное ядро представляет собой подсистему системы информации, которая отражает основное содержание и природу рассматриваемой проблемы и как таковое сохраняет инвариантность в процессе развития домена, обеспечивая тем самым идентичность последнего. С точки зрения автора, именно такое информационное ядро стремятся обнаружить ученые в первую очередь в процессе физического открытия, поскольку оно представляет собой объединяющую идею, инвариант, скрывающийся под разнообразием явлений. Жесткое ядро является выражением этой идеи в физических законах и понятиях. Отсюда, чем выше объединяющая мощность информационного ядра, чем значительнее те возможные изменения явлений, при которых оно остается инвариантным, тем более существенный вклад вносит жесткое ядро в ответ на поставленные вопросы; это означает также большую простоту соответствующей исследовательской программы.

Анализ степени влияния на простоту математического аппарата проводится в плане организующей мощности последнего. Основные черты, характеризующие оптимальную организацию были проанализированы ЕА-Мамчур в книге "Проблемы социо-культурной детерминации научного знания" (М.1987,

c.l 14-123). Этими чертами являются: 1) тенденция к унификации законов физики, 2) поиск ненарушенных симметрии, 3) устранение "переопределенное™" теории эмпирическими данными, 4) устранение избыточности теоретических средств. Как показано в диссертации, именно математический аппарат предоставляет средства реализации указанных черт. Другими словами, математика является, с одной стороны, тем совершенным механизмом, который осуществляет идею объединения, лежащую в основании каждого жесткого ядра, с другой стороны, она представляет собой такой "непостижимо эффективный" аппарат, который вносит значительный вклад в устранение ad. hoc гипотез и ad hoc параметров. Это означает, что математика сокращает количество дополнительной информации, необходимой для ответа на вопросы, т.е. она увеличивает информативность (или простоту) исследовательской программы.

Таким образом поиск простоты осуществляется по двум направлениям: во-первых, идет поиск жесткого ядра, способного собрать все разнообразные явления в некоторое единство; во-вторых, идет поиск математического аппарата, способного объединить в единый механизм все разнообразие физических понятий и законов. Если первое направление рассматривать как поиск единства, а второе - как поиск красоты, то поиск простоты можно представить как одновременный поиск единства и красоты.

В четвертом параграфе понятие простоты анализируется в ином контексте: в контексте первых шагов научного предприятия, когда взору физиков предстает лишь неясная идея открытия. Показано, что в такой ситуации неясности: 1) простота является метафизическим понятием, 2) простота является нечетким понятием и 3) принцип простоты в такой ситуации представляет собой скорее метафизический принцип, неявно используемый физиками при конструировании гипотез.

Метафизический аспект простоты связан с представлениями о простоте Природы. Это представление во времена победного шествия классической механики выступало в различных версиях, таких как представление о каузальной 1 простоте Природы, представления о структурной простоте Природы и тд, и выражало веру в простоту Природы. С развитием науки, это представление претерпевает изменения, но никогда не исчезает из науки, являясь, фактически, современным выражением веры в существование простоты в Природе. В связи с этом и обсуждается метафизический аспект домена физики элементарных частиц. С точки зрения автора, этот домен является не только научным, но также и метафизическим, поскольку он ставит вопросы о предельных

основаниях бытия и, в частности, его настоящее развитие оказывается зависящим от существования сущностей, которые верифицируемы, но не фальсифицируемы, таких как бозоны Хштса и кварки.

Понятие простоты, которое используется физиками в качестве определенного рода ограничения в рассуждениях, является по существу нечетким, поскольку оно двусмысленно (т.е. понятие определяется больше, чем одним характерным подпонятием), неясно (т.е. у понятия нет четких границ) и амбивалентно (т.е. понятие допускает сосуществование противоположных оценок). По мнению автора, проблема амбивалентности понятия простоты, может быть сведена к проблеме оптимизации, разрешаемой посредством "взвешивания" различных критериев в соответствии с их важностью. Однако в отсутствие четкого критерия, определяющего процедуру взвешивания, такая оценка простоты научного суждения неизбежно обнаруживает психологическую размерность.

Что касается других нечетких аспектов простоты (двусмысленности и неясности), то автор диссертации полагает, что их анализ может быть проведен с помощью соответствующей логики, а именно псевдо-физической логики, суть которой состоит в признании того, что природе человеческого суждения присуща способность координировать различные нечеткие шкалы таким образом, чтобы нечеткая оценка одной лингвистической переменной могла быть проведена через оценки других лингвистических переменных, относящихся к тому же миру логических возможностей.

В диссертации показано, что в процессе построения гипотез, когда ученые пользуются в своих рассуждениях нечеткими оценками, каковыми являются оценки простоты, они как правило координируют нечеткую шкалу простоты с другой шкалой, на которую проецируются другие метафизические представления, выражающие веру в простоту Природы. В качестве примера того, каким образом метафизический принцип простоты работает, наряду с другими аргументами, в качестве предпосылки выдвижения новой гипотезы, разбирается несколько ситуаций построения гипотез.

В конце параграфа отмечается, что согласно проведенному анализу, можно выделить два взаимодополнительных представления простоты: метафизическое представление, к которому апеллируют ученые в начале научного предприятия, и рациональное - то, к которому приходят по завершению научного предприятия. Значительное внимание уделяется автором анализу использования в научной практике различных типов упрощающих процедур,

поскольку, по его мнению, именно процесс упрощения играет определяющую роль в преобразовании простоты из начального метафизического представления в последующее рациональное представление.

В пятом параграфе показано, что для развития теорий е физике элементарных частиц характерно широкое использование принципа простоты (в различных его проявлениях, таких как единство, симметрия, красота, итеративная простота) и сделана попытка дать объяснение этому за счет метафизического аспекта рассматриваемого домена.

Феноменологически, в физике элементарных частиц можно различить четыре разных периода, которые характеризуются степенью внимания большинства теоретиков к разрешению центральной проблемы или к использованию определенного превалирующего метода. Можно показать, однако, что в основании всех этих мутаций лежит использование различных проявлении принципа простоты. В течение первого периода - перенормировки - (192949) внимание, казалось бы, концентрируется вокруг математических процедур перенормировки, однако в основании этой программы лежит неявная вера в простоту, что проявляется в использовании методов теории возмущений. Второй период - симметрии - (50-е годы н начало 60-х годов) отмечен широким использованием внутренних симметрий и нарушенных снмметрнй, что автоматически вело к значительной простоте моделей и теорий, предназначенных для описания большого спектра внешне разнообразных физических объектов и явлений. Третий период - калибровочных полей - (конец 60-х -начало 70-х годов), отмечен той эвристической ролью, которую играет в это время идея единства, что соответственно приводит к возникновению ряда теорий, для которых характерно стремление ко все большему единству: это - теория электрослабого взаимодействия, стандартная модель и теории "великого объединения" (ТВО). Четвертый период представляет соиой период суперструн (с конца 70-х годов и вплоть до наших дней), отмечен стремлением к построению теории всего сущего через радикальный отход от обычной КТП. При этом, однако, в ситуации полного отсутствия какой-либо поддержки со стороны эксперимента только вера в единство и простоту поддерживает усилия ученых по развитию этой программы.

Для объяснения всего этого, помимо общего довода, сводящегося к хорошо известному предпочтению, отдаваемому учеными простоте, автор выдвигает частный довод, состоящий в том, что выдвижение на первое место метафизических принципов определяется в первую очередь метафизическим

аспектом домена физики элементарных частиц. Аргументы в пользу такого объяснения состоят в следующем:

Первое, метафизика отличается от науки своей неверифнцируемостыо и нефальсифицируемостыо. Она представляет собой сферу разума, тогда как наука - это сфера рассудка (если использовать известное определение И.Канта). Среди указанных з первой главе методолоппеских принципов есть и рациональные и метафизические. Рациональные принципы регулируют деятельность ученых в сфере рассудка, тогда как метафизические принципы - в сфере разума. Конечно ;хе, все эти принципы при построении теорий п физике элементарных частиц функционируют совместно, тем не менее, метафизические принципы выходят здесь на перЕое место.

Второе, подобно тому, как в науке, как таковой, встает проблема центы, физика элементарных частиц, поднимает проблему простоты в Природе. В обоих случаях, как истина, так и простота, в своем абсолютном смысле, никогда не могут быть доказаны. Однако, если в науке в целом вера в истину выступает в качестве определенного метафизического принципа, то в физике элементарных частиц в такой роли при установлении положительной эвристики физической исследовательской программы активнейшим образом выступает вера в простоту.

Третье, с целью конкретизации приведенных выше аргументов в диссертации обращается внимание на то, что 1СГП может совершенно справед-пиво рассматриваться в качестве грандиозной исследовательской программы с хорошо развитым жестким ядром. Развитие программы, тем самым, сводится к разработке вспомогательных предположений вокруг жесткого ядра в соответствии с положительной эвристикой программы. Положительная эвристика устанавливает исследовательскую политику или порядок исследования, однако эна не в состоянии выполнить эту функцию без помощи регулятивных принципов, которые накладывают серию связей и ограничений на то, что может быть логически возможно. В этой связи в диссертации были исследованы положительные эвристики каждого из упомянутых выше периодов развития физики элементарных частиц и показано, что в каждом конкретном случае доминирующую роль в качестве регулятивного принципа играет принцип простоты.

В Заключении отмечена плодотворность, в силу полученных ре-гультатов, принятого в диссертации подхода к анализу развития теории в кон-гексте трехстороннего взаимодействия между теориями, доменами и

методологическими принципами. Дано краткое обсуждение, раскрывающее интересные возможности данного подхода в плане его способности предложить новые перспективные направления исследования актуальных вопросов современной философии и методологии науки, таких как дальнейшее развитие физики, возможные последующие изменения в системе методологических принципов и, в особенности, возможность рациональной реконструкции истории физики. В связи с этим, с точки зрения автора, необходимо проведение дальнейших исследований, касающихся анализа структуры и содержания доменов, их исторического развития и взаимодействия с методологическими принципами и тл.

Рсиорни? публикации то теме диссертации

Научные публикации

1 .Selection Rules for the Space Group Oh3. Journal de Physique, Paris, 1-1977 (в соавторстве), Зс.

2. Октонионные волновые уравнения для векторных и спинорных полей. Физический журнал, Ханой, 3-82,5с. (на Вьетнам.).

3.0 киральной инвариантной модели <г, Физический журнал, Ханой, 4-82,4с. (на Вьетнам.).

4. Гравитационное поле как калибровочное поле в биквартернионном формализме. Физический журнал, Ханой, 1-84, Sc. (на Вьетнам.).

5. Поля гравитации, электромагнитного и сильного взаимодействий как калибровочные поля при алгебраическом подходе. Ханой, 1984,125с. (на Вьетнам.).

6. Взаимодействие нуклеона с сильным гравитационным полем. Физический бюллетень, изд. Ханойского университета, 1-86,4с. (на Вьетнам.).

35

Другие публикации

1. Системный подход к становлению дизайна как новой дисциплины. Техническая эстетика, Ханой, 4-75, 27с. (на Вьетнам.).

2. Система и ее окружение. Техническая эстетика, Ханой, 8-75, 30с. (на Вьетнам.).

3. Взвешивание в суждении. Техническая эстетика, Ханой, 1-76, 25с. (на Вьетнам.).

4. Роль красоты в творчестве. Филос. журнал, Ханой; 3-79,31с. (на Вьетнам.).

5. Некоторые методологические замечания относительно интеграции науки и искусства. БИНТИ, Ханой, 1-88,18с. (на Вьетнам.).

6. Простота и информативность графического языка. Культура, Ханой, 10-88, 14с. (на Вьетнам.).

7. На пути к единству в системном дизайне. Культура, Ханой, 1-89, 18с. (на Вьетнам.).

8. Простота как эстетический критерий дизайна. Искусство, Ханой, 5-89, 17с. (на Вьетнам.).

9. Внутренние и внешние факторы развития дизайна. Культура, Ханой, 12-89, 19с. (на Вьетнам.).

10. Методологические неопределенности развития дизайна. Искусство, Ханой, 3-90, 24с. (на Вьетнам.).

11. Simplicity as a Fuzzy Concept// Эпистемологические проблемы науки, РАН, М. 1993, 1с.

12. Некоторые методологические вопросы современной физики высоких энергий// Философские проблемы физики элементарных частиц. М.1995, 22с.

36

Монография

Единство науки и искусства в промышленном дизайне. Ханой, 1982,249с.

Методологические основания физики элементарных частиц. Москва, 1995, 12пл. (депонированная рукопись).