Доминанты и предпосылки физического мышления.

Теория доминант была разработан известным советским физиологом Алексеем Алексеевичем Ухтомским. Доминанта - устойчивый очаг повышенной возбудимости нервных центров, при котором возбуждения, приходящие в центр, служат усилению возбуждения в очаге, тогда как в остальной части нервной системы широко наблюдаются явления торможения. Во все моменты жизнедеятельности создаются условия, при которых выполнение какой-либо функции становится более важным, чем выполнение других функций. Выполнение данной функции подавляет другие функции. Так действует принцип доминанты. Доминанта может иметь как физиологический, так и психологический характер. Проще можно сказать, что доминанта толкает сознание людей на совершаемые поступки.

Все доминанты физического мышления, также являются и его предпосылками. Предпосылка - предположение, рассматриваемое как истинное. Используется в качестве отправной точки в процессе принятия решения.

Что же толкает людей совершать научные открытия, создавать физические теории, проводить эксперименты, выявлять закономерности в окружающем мире?

На самых ранних этапах развития науки, безусловно доминантой, или предпосылкой, повлекшей развитие и становление, являлась практическая необходимость. Строительство плотин, каналов, измерение площадей земельных участков, требовало закладывать фундамент научных знаний, создавать систему понятий, которые определяли формирование арифметики, геометрии, алгебры, астрономии, механики и других естественных наук. Такого рода, доминанта проявляется у ученых, занимающихся прикладными и экспериментальными исследованиями. Такая предпосылка, в большей степени развивает, практическую часть физического мышления, в свою очередь это приводит к множеству практически полезных изобретении. Кроме того, практическая необходимость, может привести и к открытию фундаментальных законов. Примером, может служить, постулирование первого и второго начала термодинамики. Многие ученые (С.Карно, Б.С. Якоби) хотели построить вечный двигатель, т.е. устройство, позволяющее получать полезную работу, большую, чем количество сообщённой ему энергии. Но практические исследования привели к выводу, что такой двигатель невозможен, а из множества экспериментов была выведена математическая формулировка первого начала термодинамики.

Второй доминантой физического мышления является стремление к познанию окружающего мира. Такая доминанта, несомненно, более сложна и не столь очевидна, как первая доминанта. Впервые, такой мотив появился в Древней Греции. Именно здесь возникла теоретическая наука, разрабатывающая научные представления о мире, не сводящиеся к сумме практических рецептов, именно здесь развивался научный метод. Появились первые ученые, Аристотель, Фалес, Пифагор.

Название его книги, посвященной исследованию природы («физика»), стало названием физической науки. Сам Аристотель в начале своей книги определяет цели и задачи этой науки следующим образом: «Так как научное знание возникает при всех исследованиях, которые простираются на начала, причины или элементы путем их познания (ведь мы тогда уверены в познании всякой вещи, когда узнаем ее первые причины, первые начала и разлагаем ее вплоть до элементов), то ясно, что и в науке о природе надо определить прежде всего то, что относится к началам». Из этого высказывания Аристотеля вытекает, что наука о природе должна исследовать «первые причины» природы, ее «первые начала» и «элементы». Говоря современным языком, физика должна изучать основные закономерности (первые причины) и принципы («первые начала») природы и ее «элементы» («элементарные частицы») Таким образом, физика является общей теорией природы, основанной на фундаментальных законах и представлениях об основных элементах (частицах и полях в современной физике).

Современный теоретик разделяет этот взгляд Аристотеля на задачи физики и работает над построением такой всеобъемлющей теории природы.

В аристотелевской «физике», в отличие от современного учебника физики, мы не найдем ни математических формул, ни описаний опытов и приборов. Аристотель приходит к тем или иным выводам путем рассуждений, установления логических противоречий в выводах, следующих из тех или иных предположений. Такой метод, метод диалектики и логики, был в большом ходу у древних мыслителей. Сократ, выдвигая те или иные положения, ставил вопросы, придумывал ответы, сопоставлял эти ответы и показывал логическую противоречивость тех или иных ответов, кажущихся на первый взгляд очевидными. Тем самым он доказывал их неправильность, абсурдность.

Таким образом стремление к познанию окружающего мира, это скорее доминанта теоретиков.

Гораздо менее сильной доминантой по конечным результатам, но очень часто встречающейся, является доминанта честолюбия, тщеславия, или жажды славы. Люди, которыми двигала подобная доминанта, редко добивались серьезного успеха, но таких очень много.

Следующая и довольно очевидная доминанта – стремление удовлетворить свое любопытство по какому-либо вопросу. В сущности, эта предпосылка узкоспециализированных исследований, а также каких опытов или наблюдений людей, не занимающихся профессионально физикой. Но эта доминанта может привести к поистине великим открытиям. Возьмем в качестве примера Альберта Эйнштейна. Он пишет, что пришел к теории относительности после десяти лет размышлений над парадоксом, на который натолкнулся уже в 16 лет. «Парадокс заключается в следующем. Если бы я стал двигаться вслед за лучом света со скоростью с (с — скорость света в пустоте), то я должен был бы воспринимать такой луч света как покоящееся, переменное в пространстве электромагнитное поле. Но ничего подобного не существует; это видно как на основании опыта, так и из уравнений Максвелла. Интуитивно мне казалось ясным с самого начала, что с точки зрения такого наблюдателя все должно совершаться по тем же законам, как и для наблюдателя, неподвижного относительно Земли». Другой вопрос, который задавал себе Эйнштейн:, «Что происходит в свободно падающем лифте?» Этот вопрос Эйнштейн задавал себе в 16 лет. А ответы стал находить с 1905 года, когда ему было 26 лет, с создания теории относительности. Вот к каким результатам в физике может привести простое любопытство, и это, наверно, самая сильная доминанта, так как она затрагивает все аспекты и методы физического мышления.

Вера и физика.

Взаимодействие науки и религиозной мысли не ограничивается областями, в которых эти дисциплины могут предложить друг другу свои выводы (как, например, в космологии). Большое влияние на это взаимодействие оказывает сам способ мышления, естественный для культуры, испытывающей огромное влияние научного прогресса. Физическое мышление, безусловно, являясь также научным мышлением, исключает какую-то необоснованную, слепую веру в Бога. Построенное логическое стройно, оно не может включать, религиозное учение, как таковое. Но тем не менее, многие ученые-физики верили в Бога, первооткрыватель явления радиоактивности, нобелевский лауреат. «Именно мои работы привели меня к Богу, к Вере.» - так говорил Анри Беккерель. Еще более сильное условие ставит Роберт Милликен: «Я не могу представить себе, как может настоящий атеист быть учёным».

Получается, все физическое мышление может включать в себя и веру. Постараемся подробнее разобраться в этом вопросе.

И предмет религии (Бог и потусторонний мир), и средства, которые верующий использует для связи с ним (вера вместо разума), и способ установления истины (откровение) слишком чужды для физика и непонятны с точки зрения науки. Тем не менее религия играла важную роль (иногда даже определяющую) в формировании естественных наук. Так, математика возникла как часть религии пифагорейского союза. Она имела целью постижение Божества через гармонию числовых соотношений. Рождение физики тоже состоялось под знаком религиозности - высший разум (Демиург) постигался через осмысление наблюдаемой гармонии мира. Источником этой гармонии - разумного причинного устройства Вселенной, - по Аристотелю, являлся Перводвигатель. От античности вплоть до Средневековья религия включала и знание, так как удовлетворяла все духовные потребности человека, в том числе потребность в познании мира. Что же в религии способствует развитию естественных наук? На первый взгляд такой вопрос поставлен некорректно. Возникшая в Новое время наука решительно отвергла авторитет Церкви в вопросах познания природы. И вся дальнейшая история науки была ее борьбой с Церковью за самоутверждение.

Ученые справедливо отстаивали свои автономные права на свободное исследование природы, не зависящее от власти какого бы то ни было авторитета. Однако при этом сами создатели новой науки были людьми религиозными. Стало быть, они боролись не против веры вообще, а против предрассудков слепой веры, против ничем не обоснованных суждений. Наука и религия изучают совершенно разные предметы и противоречить друг другу в принципе не могут. Но если нет почвы для конфликта, то почему конфликт между учеными и Церковью все-таки существовал? Первая причина - взаимная нетерпимость. Католическая церковь проявляла нетерпимость к научному познанию, потому что одну себя считала обладательницей абсолютной истины. Она сожгла на костре Джордано Бруно, заставила отречься Галилео Галилея, предала анафеме Блеза Паскаля. Однако нетерпимость со своей стороны обнаруживали и многие ученые, которые лишь разуму приписывали способность полностью овладеть истиной. Была и более важная, хотя и скрытая причина конфликта. Борьба между религией и наукой сводилась к борьбе за выбор причинности. Что лежит в основе мира: свободная воля божества или природный механизм?

Различие в типах причинности - естественной и свободной - порождало два принципиально противоположных типа понимания, или объяснения, мира. Понять явление означает объяснить незнакомое через знакомое. Вопрос в том, что принимается за это знакомое. Для физического познания незнакомое и знакомое находятся здесь же, в познаваемом мире. В религиозном же объяснении знакомое (Бог как нечто близкое верующему) лежит за пределами явлений и его нельзя проверить на опыте.

Современная же физика отказалась от абсолютизации только одного типа причинности. Общая теории относительности допускает причинность структуры пространства-времени, исключающие однозначную (детерминистскую) предсказуемость явлений. Такова, например, сингулярность поля в виде черной дыры. Известная теорема об "отсутствии волос" у черной дыры утверждает, что наблюдатель, находящийся на бесконечности, не может предсказать внутреннее состояние черной дыры - даже не может знать ничего о ней, за исключением трех характеризующих ее параметров: массы, момента импульса и заряда.

Другой пример, Большой взрыв, - это событие, для которого космология в принципе не способна отыскать иной причины, кроме финальной. Возникновение Вселенной произошло без предшествовавших ему во времени физических причин, - следовательно, из ничего, и это не противоречит никаким известным физическим законам. Квантовая космология нашла даже механизм возникновения Вселенной: это спонтанная флуктуация эйнштейновского мира. Происходит как бы самопроизвольное рождение Вселенной из вакуума, когда не было ни реальных частиц, ни реальных пространства и времени. Физический вакуум - основной метафизический элемент квантовой космологии - вполне соответствует библейской метафизике творения, хотя и без употребления слова " Бог ".

Квантовая теория в свою очередь установила, что процессы в микромире не детерминированы полностью, так что невозможно однозначно предсказать поведение электрона в атоме. Состояние атома определяется лишь ненаблюдаемой функцией, для наблюдателя же оно изменяется спонтанным (самопроизвольным) образом, или, можно сказать, оно свободно и не обусловлено никакими причинами.

Естественно-научную обусловленность природы и " финалистский " (целенаправленный) способ ее объяснения на основе "свободы воли" Нильс Бор считал хотя и взаимоисключающими способами описания, но тем не менее не противоречащими друг другу. Это парадоксальное утверждение представляет собой знаменитый принцип дополнительности Бора, который он распространил также на философию и религию. Бор любил повторять: "Противоположность верного утверждения - ложное утверждение. Но противоположностью глубокой истины может оказаться другая глубокая истина".