Парадигмы

Прежде, чем представить основные положения механицизма как исторически первой формы научного мировоззрения и методологии научно-теоретического познания, отметим одну из ключевых методологических инноваций Г. Галилея. Она требовала измеримости опытных знаний числом. Это позволяло (и позволяет) интерпретировать их однозначно, наиболее надёжно и достоверно. Поэтому научные приборы должны давать об исследуемых явлениях по возможности достоверную количественную информацию. Количественная определённость базисных, опытных знаний естественным образом требует того, чтобы математика была языком физических теорий научного качества. Такие теории обязаны не только эффективно рассуждать (т. е., в систематическом согласии с опытом), но и систематически точно рассчитывать. Но это становится возможным только в рамках эффективных идеализаций и концептуальных схем.

Механицизм как научная картина мира отвлекается от математического аппарата классической механики, от её расчётных аспектов. Он, как и другие научные картины мира, экстраполирует на широкие области природы её идеализации, концептуальные схемы, основные понятия и принципы. Но, осваивая механицизм, как и другие научные картины мира, следует постоянно помнить о том, что соответствующие теории-прародительницы излагаются и развиваются на математических языках. Это убережёт от соблазнов самодеятельного невежественного «новаторства» в вопросах теоретической физики, которое в наше время стало весьма популярным. (См. в конце предисловия.)

Ньютоно-картезианская парадигма (НКП) связывается с именами И. Ньютона и Р. Декарта (имевшего латинизированный псевдоним Картезий). Из плеяды творцов классической механики эти учёные внесли в неё особенно весомый вклад, на века определивший развитие теоретического естествознания. НКП близка мировосприятию каждого из нас, ибо все мы в своём научном мировоззрении начинали эволюционировать со школьной физики. Основные пункты НКП следующие:

1. Мир состоит из массивных и непроницаемых объектов, видимые границы (контуры) которых являются их физическими границами.

2. Эти объекты движутся в пустом пространстве, которое является трёхмерным и евклидовым, т. е. таким, с которым все мы знакомы из школьного курса геометрии и тригонометрии. Траекториями их движения также являются элементы евклидовой геометрии – прямые линии, окружности, эллипсы, параболы, гиперболы, спирали и др.

3. Время – четвёртая координата пассивной пространственно-вре-менно́й сцены, на которой происходят движения массивных тел под действием сил. Оно совершенно не зависит от пространственных координат.

4. Три закона Ньютона управляют движениями массивных объектов, заполняющих пространственно-временну́ю сцену. Тела при этом движутся по строго определённым траекториям в пространстве.

5. В законе всемирного тяготения подразумевается, что сила тяготения (гравитации) распространяется в пространстве с бесконечной скоростью и никак не затрагивает течение времени.

6. Из линейного характера второго закона Ньютона F = maпрямовытекает, что интенсивность следствия (движения) в мире механических явлений прямо пропорциональна интенсивности причины (силы). Действие при этом равно противодействию.

7. Природных возможностей человеческого интеллекта вполне достаточно для того, чтобы отражать мир механических явлений в правильных понятиях и теориях.

8. Изучая механические явления и процессы в своих экспериментах и наблюдениях, человек не вносит в них существенных изменений. Иначе говоря, объект познания совершенно пассивен перед экспериментальным натиском познающего субъекта.

9. На основе знания законов механики человек может сколь уго-дно точно рассчитывать движения массивных объектов. Но для этого механическим теориям надо обязательно «зацепиться» за опытные знания. В теоретические расчёты должны вводиться т. н. условия однозначности (начальные условия) – взятые из опыта значения пространственных координат и скорости тела в одной точке в определённый момент времени. Вводя эту «зацепку за опыт» в механические теории, можно чисто теоретически рассчитать остальные части траектории тела.

10. Уравнения динамики обратимы во времени, т. е. для них безразлично, куда развивается процесс из настоящего момента – в будущее или в прошлое.

11. Теоретические расчёты следует «доводить до числа», т. е. на выходе механическая теория должна давать конкретные количественные характеристики отражаемых явлений – вполне определённые значения координат и скорости движущегося тела во вполне определённые моменты времени.

12. Познав таким образом тот или иной новый объект, человек получает возможность эффективно изменять, преобразовывать его динамику по своему усмотрению.