Эвристические функции законов сохранения

М И Н И С Т Е Р С Т В О

ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЕЛЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА ФИЛОСОФИИ И ПОЛИТОЛОГИИ

РЕФЕРАТ ПО ФИЛОСОФИИ НА ТЕМУ:

"Эвристические функции

законов сохранения"

Выполнил:

аспирант кафедры физики

Устюжанин Роман Юрьевич

Елец, 1997 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА I. ПОНЯТИЕ ЗАКОНА. 5

ГЛАВА II. ПОНЯТИЕ СИММЕТРИИ И ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ. 9

§ 1.ПРИНЦИП СИММЕТРИИ И ЕГО РОЛЬ В ПОЗНАНИИ. 9

§ 2.ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В МИКРОМИРЕ. 14

§ 3.СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В ТЕОРИИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ. 20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 23

ЛИТЕРАТУРА 27

Среди физиков вера в законы

сохранения была так сильна,

как если бы они представлялись

очевидными.

Е.Вигнер.

ВВЕДЕНИЕ

О чем данная работа? Казалось, бы ответить на этот вопрос нетрудно. На-звание ее говорит о том, что речь пойдет о законах сохранении. Но мало сказать - законы сохранения, ведь этот закон распространяется на весь диапазон физи-ческих явлений, от микрочастиц до макротел.

Законы сохранения занимают среди всех законов природы особое место. Общность и универсальность законов сохранения определяют их большое на-учное, методологическое и философское значение. Они являются основой важ-нейших расчетов физике и ее технических приложениях, позволяют в ряде слу-чаев предсказывать эффекты и явления при исследовании разнообразных физи-ко-химических систем и процессов. С законами сохранения связано введение в современную физику идей, имеющих принципиальное значение.

Законы сохранения служат пробным камнем любой общей физической теории. Непротиворечивость теории этим законам служит убедительный аргу-ментом в ее пользу и является важнейшим критерием ее истинности. Поэтому в современных физических теориях далеко не последнюю роль играет идея со-хранения специфических для данной теории величин, причем зачастую поиски таких величин являются важнейшей целью теории.

В законах сохранения находят свое отображение важнейший диалектико-материалистический принцип неуничтожимости материи и движения, взаимо-связь между различными формами движущейся материи и специфика превра-щения одной формы движения в другую.

Научное и методологическое значение законов сохранения в достаточно полной мере выявляется на фоне исторического развития общей идеи сохране-ния. Открытие и обобщение законов сохранения происходило вместе с развити-ем всей физики, от первых робких догадок античных натурфилософов через классическую механику и электродинамику до теории относительности, кван-товой механики и физики элементарных частиц.

Но остановимся на чуть-чуть. Более 10 раз было употреблено слово "за-кон". Так что же вообще это такое - закон? И что мы понимаем под законом со-хранения?

В данной работе я и попытаюсь ответить на заданные вопросы. А по-скольку закон сохранения охватывает практически все области науки, то пред-метом внимания будет служить лишь закон сохранения симметрии и закон со-хранения в физике микромира.

ГЛАВА I. ПОНЯТИЕ ЗАКОНА.

В философском энциклопедическом словаре читаем "Закон - внутренняя существенная и устойчивая связь явлений, обусловливающая их упорядоченное изменение. На основе знания закона возможно достоверное предвидение тече-ния процесса. Понятие закона близко к понятию закономерности, которая представляет собой совокупность взаимосвязанных по содержанию законов, обеспечивающих устойчивую тенденцию или направленность в изменениях системы. Вместе с тем закон выражает одну из сторон сущности, познание ко-торой в теории совпадает с переходом от эмпирических фактов к формулировке законов изучаемых процессов" [5].

Понятие закона сформулировалось в результате длительного развития науки и философской мысли. Из каких же источников почерпнуто это понятие? Одним из таких источников является социально-историческая практика челове-чества. В древнем обществе, в условиях первобытного родового строя закон выступает прежде всего как неописанное, но тем не менее обязательное прави-ло, которому должно подчиняться поведение людей.

При этом формирование понятия закона связано с двумя формами обще-ственного сознания, характерными для первобытного общества - мифологией и религией.

Одним из центральных элементов античной мифологии было представле-ние о господствующей в мире всеобщей необходимости, судьбе. Судьба случа-ев как некая абстрактная сила, объективная необходимость. Так зарождается одно из важнейших понятий античного мировоззрения - понятие необходимо-сти, которое в последующем явилось предпосылкой идеи закономерности в природе.

В неразрывной связи с мифологией в первобытном обществе возникает также и религия, с помощью которой люди пытаются осмыслить свое собст-венное существование.

Как и мифология, религия представляет собой фантастическое отражение в человеческом сознании земного, материального мира, в котором господ-ствующие над человеком в его повседневной жизни внешние силы принимают форму неземных, сверхъестественных. В религиозном мировоззрении понятие закона получило искаженное толкование. Закон с религиозной точки зрения - это предписание божества, т.е. нечто навязанное миру сверхъестественной си-лой. Именно на основе религиозного сознания возникло представление, что бог-де создал все вещи, а затем подчинил их своей воле в форме законов при-роды, после чего их поведение стало определяться божественным соизволени-ем. Религиозное понятие о законе нашло подробное выражение в так называе-мых священных книгах - Библии, Коране, Ведах и др.

Первые попытки сформировать представление о закономерном характере мировых процессов, свободном от религиозных и мифологических подходов, были предприняты философами древнего мира. Наряду с общественно-политической практикой, из которой была заимствована идея закона, важный источником понятия закона природы для мыслителей того времени являлся сам объективный материальный мир, окружающая человека природа. Представле-ние о гармоничности Вселенной, о повторяемости, инвариантности протекаю-щих в ней процессов было почерпнуто ими из непосредственного наблюдения за явлениями действительности. Это нашло свое выражение в ряде умозритель-ных философских систем, созданных древними мыслителями, в особенности в системах античных философов - Гераклита, Демокрита, Эпикура, Платона, Аристотеля и многих других. Естественно, однако, что эта попытка была еще весьма несовершенной. Ведь естествознание в то время только зарождалось и представляло собой ряд несистематизированных отрывочных сведений о при-роде.

Только в Новое Время понятие закона природы начинает все более глу-боко разрабатываться философами и учеными. Это стало возможным благода-ря тому, что развитие математики, астрономии, механики продвинулось доста-точно далеко, в результате чего было открыто много немаловажных законов материального мира.

Но надо заметить, что законы природы для мыслителей этого времени: а именно XVII и XVIII в. Сводились к законам механики, законам механического движения, которые она рассматривали как всеобщие универсальные законы природы. Понятия научного закона в то время еще не было. Законы природы рассматривались как вечные, постоянные и неизменные.

Значительный шаг в дальнейшей разработке понятия закона был сделан классиками немецкой философии конца XVIII - начала XIX вв. И.Кантом и Г.Гегелем. В это время естественные науки из описательных начинают превра-щаться в науки об отношениях, связях между элементами структуры, о законах функционирования и развития объектов. В научный обиход проникает идея развития природы, а Гегель придает истолкованию понятию закона диалектиче-ский характер.

Здесь можно еще долго говорить о понятии закона: рассмотреть типы за-конов, принципы создания, методы конструирования; охарактеризовать их (за-конов) простоту и изящество, сказать о различных моделях законов. Останов-люсь лишь кратко на понятии гипотезы и ее роли в познании законов, ведь ее выдвижение, апробация - это один из важнейших методов открытия законов.

Гипотеза - это догадка, предположение. И когда ищут какую-то новую, пока еще неизвестную но, возможно, существующую закономерность, высказы-вается определенное предположение. Это предположение может оказаться вер-ным или же - полностью или частично - неверным, ложным. Единственным судьей, который выносить этот "вердикт", является опыт, практика.

"Вообще говоря, - пишет Р.Фейнман в книге "Характер физических зако-нов", - поиск нового закона ведется следующим образом. Прежде всего о нем догадываются. Затем вычисляют следствия этой догадки и выясняют, что по-влечет за собой это закон, если окажется, что он справедлив. Затем результаты расчетов сравниваются с тем, что наблюдается в природе, с результатами экс-периментов или с нашим опытом и выясняют, так это или не так. Если расчеты расходятся с экспериментальными данными, то гипотеза неправильна. В этом простом утверждении - самое зерно науки..."

Действительно, гипотеза, интуитивное научное предположение, является неизменным спутником ученого в его творческой работе. Она представляет со-бой способ открытия нового, метод развития науки. Научные законы и теории открываются