Fizyka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Fizyka > Wielkie wykłady - Ewolucja fizyki 
  Indeks
Wielkie wykłady
Jak powstawała
Ewolucja fizyki

Triumfy poglądu
mechanistycznego

Wielka powieść . . .
Pierwszy trop
Wektory
Zagadka ruchu
Jeszcze jeden trop
Czy ciepło jest . . .
Kolejka w lunaparku
Stosunek zamiany
Podłoże filozoficzne
Kinetyczna teoria . . .
Streszczamy
Upadek poglądu
mechanistycznego

Pole i teoria
względności

Kwanty
  Źródło
Albert Einstein, Leopold Infeld
EWOLUCJA FIZYKI
Rozwój poglądów od najważniejszych pojęć do teorii względności i kwantów

W przekładzie Ryszarda Gajewskiego


  Podłoże filozoficzne
 
Podłoże filozoficzne
 
W
yniki badań naukowych bardzo często prowadzą do konieczności zmiany poglądów filozoficznych na zagadnienia daleko wykraczające poza ograniczoną dziedzinę nauk ścisłych. Co jest celem nauki? Czego wymaga się od teorii, która ma opisywać przyrodę? Pytania te, choć wykraczają poza granice fizyki, są z nią jednak ściśle związane, gdyż wyrastają z podłoża nauki. Uogólnienia filozoficzne muszą się opierać na wynikach naukowych. Z chwilą jednak, gdy zostaną sformułowane i powszechnie przyjęte, częstokroć z kolei wpływają na dalszy rozwój myśli naukowej, wskazując jedną z wielu możliwych linii postępowania. Skuteczny bunt przeciw przyjętym poglądom prowadzi do niespodziewanych i zupełnie innych odkryć, stając się źródłem nowych ujęć filozoficznych. Uwagi te, dopóki ich się nie zilustruje przykładami z historii fizyki, muszą się wydać mgliste i ogólnikowe. Spróbujemy opisać tu pierwsze poglądy filozoficzne dotyczące celu nauki. Poglądy te wywierały silny wpływ na rozwój fizyki aż do pierwszej połowy dziewiętnastego wieku, kiedy to trzeba było je odrzucić w wyniku ujawnienia nowych dowodów, nowych faktów i teorii, które z kolei stały się nowym podłożem nauki.
       W całej historii nauki, od filozofii greckiej do współczesnej fizyki, spotykamy ciągłe próby sprowadzenia widocznej złożoności zjawisk przyrody do kilku prostych, podstawowych pojęć i stosunków. Zasada ta leży u podstaw całej filozofii przyrody. Dwadzieścia trzy wieki temu Demokryt pisał:
Z umowy słodkie jest słodkie, z umowy gorzkie jest gorzkie, z umowy gorące jest gorące, z umowy zimne jest zimne, z umowy barwa jest barwą. Znaczy to, że sądzimy, iż przedmioty poznawane zmysłami są rzeczywiste i za takie je się zwykle uważa, ale naprawdę tak nie jest. Rzeczywiste są tylko atomy i próżnia.
Pogląd ten pozostaje w filozofii starożytnej jedynie pomysłowym wytworem wyobraźni. Grecy nie znali praw przyrody wiążących następujące po sobie zdarzenia. Nauka łącząca teorię z doświadczeniem zaczęła się właściwie od Galileusza. Postępowaliśmy dotąd wstępnymi tropami wiodącymi do praw ruchu. W ciągu dwustu lat badań naukowych u podstaw wszystkich prób zrozumienia przyrody leżały pojęcia siły i materii. Nie można sobie wyobrazić jednego z nich bez drugiego, gdyż materia przejawia swe istnienie przez to, że jako źródło siły działa na inną materię.
       Rozważmy najprostszy przypadek dwóch cząstek, między którymi działają siły. Najłatwiej sobie wyobrazić siły przyciągania i odpychania. W obu przypadkach oba wektory leżą na linii łączącej punkty materialne. Postulat prostoty prowadzi do obrazu cząstek, które przyciągają lub odpychają; każde inne założenie co do kierunku działających sił dałoby obraz znacznie bardziej złożony. Czy można uczynić podobnie proste założenie co do długości wektorów siły? Nawet jeśli chcemy unikać zbyt szczególnych założeń, możemy powiedzieć jedno: siła działająca między dowolnymi dwiema cząstkami zależy tylko od ich wzajemnej odległości, podobnie jak siła ciążenia. Wygląda to dość prosto. Można by sobie wyobrazić siły znacznie bardziej skomplikowane, zależące na przykład nie tylko od odległości, ale także od prędkości obu cząstek. Przyjmując materię i siłę za pojęcia podstawowe, trudno byłoby znaleźć założenia prostsze od tych, że siły działają wzdłuż linii łączącej cząstki i zależą tylko od odległości. Czy można jednak poprzez takie tylko siły wyjaśnić wszystkie zjawiska fizyczne?
       Wielkie osiągnięcia mechaniki we wszystkich jej dziedzinach, jej niezwykłe powodzenie w rozwoju astronomii, zastosowanie jej pojęć do zagadnień pozornie odległych i nic wspólnego z mechaniką nie mających – wszystko to składało się na przekonanie, że m o ż n a opisać wszystkie zjawiska przyrody poprzez proste siły działające między niezmiennymi obiektami. W ciągu dwóch stuleci po Galileuszu dążenie takie, świadome czy nieświadome, przejawia się w całej niemal twórczości naukowej. W połowie dziewiętnastego wieku wyraźnie sformułował je Helmholtz:
Ostatecznie dochodzimy do wniosku, że zadanie nauki fizyki polega na sprowadzeniu zjawisk przyrody do niezmiennych sił przyciągania i odpychania, których natężenie zależy całkowicie od odległości. Rozwiązalność tego zagadnienia jest warunkiem zupełnej zrozumiałości przyrody.
Linia rozwoju nauki jest więc, według Helmholtza, wyznaczona i biegnie w ściśle określonym kierunku:
Zadanie jej będzie spełnione, gdy zjawiska fizyczne zostaną całkowicie sprowadzone do prostszych sił i gdy się poda dowód, że sprowadzenie to jest dla tych zjawisk jedynym możliwym.
Fizykowi dwudziestego wieku pogląd taki wydaje się niemądry i naiwny. Trwogą napełniłaby go myśl, że wielka przygoda dociekań naukowych mogłaby tak szybko ustąpić miejsca nudnemu, raz na zawsze ustalonemu obrazowi wszechświata.
       Choć zasady te sprowadziłyby opis wszystkich zjawisk do prostych sił, to jednak zagadnienie, w jaki sposób siły te zależą od odległości, pozostaje otwarte. Być może, iż zależność ta jest dla różnych zjawisk inna. Konieczność wprowadzenia dla rozmaitych zjawisk wielu różnych rodzajów sił jest z filozoficznego punktu widzenia z pewnością niezadowalająca. Niemniej jednak ten tak zwany pogląd mechanistyczny, najwyraźniej sformułowany przez Helmholtza, odegrał w swoim czasie ważną rolę. Jedną z największych zdobyczy osiągniętych pod bezpośrednim wpływem poglądu mechanistycznego jest kinetyczna teoria materii.
       Zanim staniemy się świadkami upadku poglądu mechanistycznego, przyjmijmy tymczasem punkt widzenia fizyków ubiegłego stulecia i zobaczmy, jakie wnioski można będzie wysnuć z ich obrazu otaczającego nas świata.
góra strony
poprzedni fragment następny fragment
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach