100bestbooks.ru в Instagram @100bestbooks
| Автор: | Эрик Роджерс |
| Оригинальное название: | Physics for the inquiring mind. The methods, nature and phylosophy of physical sciense |
| Метки: | Теософия |
| Язык оригинала: | Английский |
| Год: | 1970 |
| Входит в основной список: | Нет |
| Купить и скачать: | Загрузка... |
| Скачать ознакомительный фрагмент: | Загрузка... |
| Читать ознакомительный фрагмент: | Загрузка... |
|
Описание: Предисловие к переводу — это рекомендация книги читателю.
|
|
| « |
Построение системы научных знаний
Наши сведения о природе Мы получаем сначала путём индукции, извлекая общие законы из экспериментальных данных (см. гл. 1). Затем, считая Наш закон верным, мы предполагаем, что природа будет вести себя согласно этому закону, т. е. предполагаем, что природа единообразна. Если вы обратитесь к ранним этапам развития астрономии (и к начальной стадии вашей собственной работы в лаборатории), то увидите, что, хотя знания, полученные методом индукции, достаточно надёжны (например, законы движения планет, закон Гука), всё же этот метод не особенно плодотворен в отношении объяснений и предсказаний. Дедуктивная теория даёт нам значительно больше. Прибегая к ней, Мы начинаем с допущений и законов, получая их либо на основе догадки. либо в результате эксперимента, либо по аналогии или путём умозрительных рассуждений, а затем даём объяснения и делаем новые предсказания. Однако, чтобы избежать ошибок древних философов, Мы, конечно, должны проверять Наши предсказания и выводы. Мы должны также понимать, откуда берутся законы, на которых основана Наша теория. Занимаясь научными исследованиями, вы должны пользоваться предположениями, основанными на теории и прошедшими проверку. Слишком много предположений может увести от действительности к магии. Теперь снова поговорим о "демонах". "Демоны" Можно было бы задать такой вопрос: "Откуда вы можете знать, что катящийся шар останавливается вследствие трения, а не по воле демонов?" Предположите, что вы отвечаете на этот вопрос, возражая своему собеседнику, Фаусту, который считает, что шар останавливают демоны. Ваш спор может протекать следующим образом: ВЫ. Я не верю в демонов. ФАУСТ. А я верю. ВЫ. Во всяком случае, я не представляю себе, как демоны могут создать трение. ФАУСТ. Они просто становятся перед предметами и мешают им двигаться дальше. ВЫ. Я не могу обнаружить демонов даже на самом грубом столе. ФАУСТ. Они слишком малы и к тому же прозрачны. ВЫ. Но на грубых поверхностях трения больше. ФАУСТ. Но больше и демонов. ВЫ. Масло уменьшает трение. ФАУСТ. Демоны тонут в масле. ВЫ. Если я отполирую стол, трения будет меньше и шар прокатится дальше. ФАУСТ. Вы смываете демонов, и их остаётся меньше. ВЫ. Более тяжёлый шар испытывает большее трение. ФАУСТ. На него оказывает действие большее количество демонов, и он сильнее дробит их кости. ВЫ. Если я положу на стол шероховатый кирпич, то я могу толкать его против сил трения всё сильнее и сильнее, но кирпич остаётся неподвижным до некоторого предела, так как трение уравновешивает силу, с которой я его толкаю. ФАУСТ. Конечно, демоны не позволяют вам сдвинуть кирпич с места, но их силы не беспредельны и они уже не могут противостоять вашему толчку. ВЫ. Но когда я толкну кирпич достаточно сильно и кирпич начнёт двигаться, то трение будет в дальнейшем тормозить его движение. ФАУСТ. Ослабев, демоны попадают под кирпич, и их раздробленные кости мешают кирпичу скользить по поверхности стола (если бы Фауст имел в своём распоряжении соответствующее оборудование, он смог бы предложить вам микрофон, присоединённый к стеклянному столу, а также к усилителю и громкоговорителю. Если вы покатите стальной шарик по столу, то действительно услышите шумы, напоминающие хруст). ВЫ. Я их не ощущаю. ФАУСТ. Проведите пальцем по столу. ВЫ. Трение подчиняется определённым законам. Например, опыт показывает, что на кирпич, скользящий по столу, действует трение, причём сила трения не зависит от скорости. ФАУСТ. Конечно, вы раздавите одно и то же количество демонов, как бы быстро вы это ни делали. ВЫ. Если я буду двигать кирпич по столу снова и снова, трение будет в каждом случае одно и то же. Между тем демоны были раздавлены при движении кирпича по столу в первый раз. ФАУСТ. Да, но они невероятно быстро размножаются. ВЫ. Существуют и другие законы трения: например, торможение пропорционально давлению одной поверхности на другую. ФАУСТ. Демоны живут в порах поверхности: чем больше давления, тем больше демонов выходит на поверхность, они противодействуют движению и гибнут. Демоны действуют в соответствии с силами, с которыми вы имеете дело в ваших экспериментах. Позиция Фауста уже ясна. Какие бы свойства вы ни приписывали давлению, он сейчас же прибегает к помощи демонов. Сперва его демоны появляются произвольно, но когда вы начинаете говорить о законах трения, он сейчас же противопоставляет им законы поведения демонов. Всё заходит в тупик - одни и те же свойства одним из спорящих называются демонами, другим - трением, и каждый из них возвращается в результате спора к исходной точке. Пользуясь термином "трение", вы не устанавливали до сих пор его связи с другими свойствами материи; теперь, подобно современному учёному, вы начинаете размышлять о том, какова молекулярная или атомная природа трения, и проводите опыты для проверки ваших предположений. Атомы, входящие в состав твёрдых тел, должны притягиваться друг к другу на малых расстояниях с большими силами. Когда поверхности твёрдых тел скользят или катятся одна по другой, небольшие выступы одной поверхности будут попадать в область атомного притяжения на другой поверхности и будут препятствовать движению тел. В этом случае можно считать. что трение обусловлено атомным сцеплением; последнее может даже привести к тому, что частицы с одной поверхности будут переходить на другую. Это явление было исследовано экспериментально. Если передвигать медный брусок по гладкой поверхности стального столика, то на микрофотографиях можно увидеть, что на стали как-бы прилипли крошечные ниточки меди, вырванные с поверхности медного бруска. С помощью химических методов было показано, что при трении двух металлических поверхностей одна о другую происходит взаимное проникновение частиц одного металла в другой. Мы можем даже показать, что если медный брусок потереть о другой медный брусок, крошечные частицы, невидимые простым глазом, переходят с одного бруска на другой. Никакими химическими методами это взаимопроникновение продемонстрировать, конечно, не удаётся. Однако его можно показать с помощью других методов, о чём вы узнаете в конце нашей книги. Итак, Мы наконец определили, что такое трение, и связали это явление с другими физическими явлениями. Мы пришли к выводу, что трение - это атомное или молекулярное сцепление, обусловленное теми же силами, благодаря наличию которых проволоки трудно поддаются разрыву, а капли дождя имеют сферическую форму. Механизм трения можно продемонстрировать с помощью фотографических методов и методов химического анализа. Можно даже на основе теории упругости предсказать, каковы должны быть законы трения. Трением можно объяснить целый ряд других явлений. Теперь с полным основанием можно возражать против существования демонов: они выбираются произвольно, они неразумны и слишком многочисленны. Чтобы объяснить какое-то событие, каждый раз нужен специальный демон с особым поведением, поэтому мы должны прибегать к большому числу самых разнообразных демонов. Мы должны приписывать им разное поведение, чтобы удовлетворительно объяснить интересующие нас факты. Естественно. что мы теперь предпочитаем нечто более экономичное и удобное, а именно последовательную систему знаний. прочно основанную на экспериментах, проверенных и взаимосвязанных, в достоверности которых мы убеждены, и выражающуюся по возможности в нескольких общих законах. Даже тогда, когда мы сталкиваемся с новыми явлениями, которые не способны объяснить. мы не должны изобретать демонов, дабы разрешить мучающие нас сомнения. |
» |
