История/3. История науки и техники

К.ф.н. Владленова И.В.

Национальный политехнический университет «ХПИ», Украина

Динамика развития современной физики

Изучение современного состояния фундаментальных разделов физики убеждает нас в том, что происходит трансформация оснований физико-математического знания (понятие «основания науки» взято в терминологии В.С. Степина) [3]. Но вот в каком направлении происходит процесс трансформации (в направлении кризиса или развития и роста научного знания)? Признаки процесса трансформации оснований налицо: появляются новые теоретические концепции, идеи, проблемы, задачи, гипотезы, не решаемые в рамках обычных, классических, методов и подходов: и в этом процессе отмечены как разрешимые, так и неразрешимые в ближайшем будущем проблемы.

На наш взгляд, наиболее приоритетными направлениями в физике являются те, что основываются на факте постоянного расширения границ области действительности, вовлечения в круг исследований качественно новых объектов; развитием и внедрением нанотехнологий. Это, прежде всего, междисциплинарные исследования, в основе которых лежат квантово-механические эффекты. Ряд крупнейших технических достижений основан, по существу, на специфических законах квантовой механики. Квантово-механические законы лежат в основе работы лазеров, ядерных реакторов, обусловливают возможность осуществления в земных условиях термоядерных реакций, проявляются в ряде явлений в металлах и полупроводниках, используемых в новейшей технике, и т.д. Таким образом, квантовая физика с точки зрения практического применения результатов, является наиболее успешной научно-исследовательской программой. Термин научно-исследовательская программа мы берем в терминологии И. Лакатоса, который отмечает, что научно-исследовательская программа представляет собой не одну изолированную теорию, а серию сменяющихся теорий, связанных между собой едиными основополагающими принципами [2]. Эта программа имеет следующую структуру. Она включает в себя «жесткое ядро», в которое входят не опровергаемые для сторонников программы, фундаментальные положения, не фальсифицируемые гипотезы, в данном случае – это квантово-механические представления и основанная на них идея целостности. Таким образом, по ядру можно судить о характере всей программы. Квантовая механика представляет собой первое теоретическое построение, объясняющее на основе исходных принципов все виды объединений атомов, фактически встречающиеся в природе. Даже все современные космологические теории также опираются на квантовую механику, которая описывает поведение атомных и субатомных частиц.

Оказалось, что именно сближение всех других наук с квантовой физикой является наиболее эффективным шагом в развитии наук. Нет области научных исследований, где бы она не применялась, начиная от биологии, медицины, геологии, астрономии, химии и т.д. Самая характерная особенность прогресса науки в настоящее время состоит в следующем: наряду с увеличением специализации научных направлений, отмечается невиданное ранее расширение поля исследований междисциплинарных исследований, в основе которых лежат квантово-механические эффекты. Если раньше наука строилась по принципу специализации, разделения областей, то сейчас по принципу дисциплинарности, исходя из понимания квантово-маханической природы вещества. Это трудный путь понимания, потому что квантовая физика далека от наглядности, а наглядность, основной постулат мифологического сознания и от него тоже трудно отказаться, а также принять иную логику понимания явлений в природе. Поскольку свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействием частиц, из которых они состоят, законы квантовой механики лежат в основе понимания большинства макроскопических явлений. Квантовая механика позволила, например, объяснить многие свойства твёрдых тел (металлов, диэлектриков, полупроводников; только на основе квантовой механики удалось последовательно объяснить такие явления, как ферромагнетизм, сверхтекучесть).

Наблюдается также формирование новой информационно-технологической парадигмы, которая определяется через NBIC-конвергенцию (по первым буквам предметных областей: N - "нано"; B - "био"; I - "инфо"; C - "когно"). Таким образом, для понимания перспектив динамики развития физики необходимо целостное рассмотрение ее в рамках общего процесса становления конвергентных технологий (имеется в виду процесс становления связанного кластера информационных технологий, биотехнологий, нанотехнологий и когнитивной науки. NBIC-конвергенция – процесс, в котором нанотехнологии играют роль своеобразного катализатора) [1].

Подготовка специалистов в области квантовой физики имеет столь широкую фундаментальную составляющую, что гарантирует успешную научно-исследовательскую во всех приоритетных направлениях современной физики.

Литература

1. Баксанский О.Е, Гнатик Е.Н. Нанотехнологии, биомедицина, философия образования в зеркале междисциплинарного контекста / Баксанский О.Е, Гнатик Е.Н., Кучер Е.Н. – М. : URSS, 2010. – 224 с. – ISBN 978–5–397–01335–2.

2. Лакатос, И. Доказательства опровержения: Как доказываются теоремы ; пер. с англ. / Лакатос, И., Веселовский, И.Н. – М. : Наука, 1967 . – 152 с.

3. Степин, В.С. Теоретическое знание: Структура, историческая эволюция / Степин, В.С. – М. : Прогресс-Традиция, 2000 . – 743 с. – ISBN : 5-89826-053-6.