Замечено, что в Интернет-публикациях и на научно-технических форумах авторы вкладывают разный смысл в одни и те же физические понятия.
Захотелось уточнить и "оживить" некоторые важные определения и термины и, тем самым возможно, ослабить обнаруженную разноголосицу мнений.
Надеюсь, что кого-нибудь заинтересуют мои короткие заметки-размышления по поводу таких важнейших взаимосвязанных понятий, как наука и интуиция, физика и математика.
1. Наука
Начну с того, с чем большинство согласятся: с определения науки, как области особой человеческой деятельности, возможность приобщится, к которой дана, к сожалению, далеко не каждому. Более того, "занимаясь наукой", то есть причислить к учёным тебя смогут только другие люди, уже имеющие такой статус.
Принято считать, что наука - эта нужная работа, которая нацелена на:
1) получение объективных, системно-организованных знаний о природе и окружающем мире;
2) разработку способов использования полученных знаний во благо человека.
Такая, в общем, известная "формула" науки выглядит довольно скучной и сухой.
Попробую оживить её и представить науку с помощью самого известного архитектурного образа.
Наука мне представляется грандиозной пирамидой, сложенной из разнообразных по виду и содержанию "блоков" - разделов, причем с довольно размытыми границами между ними. (Следует отметить, что каждый из этих "блоков" сам себя "величает", как минимум, самостоятельной наукой).
На вершине этой умозрительной "пирамиды" расположилась наука логика, которая должна (по определению) являться инструментом всех остальных наук.
Следующую широкую ступень "пирамиды" занимает физика, изучающая наиболее общие законы Природы.
Физику по праву считают важнейшим разделом науки, создающим фундамент мировоззрения образованного человека.
Физика находится в центре внимания общества и оказывает самое непосредственное влияние на состояние и развитие всех остальных разделов современной науки.
2.Интуиция
При ближайшем рассмотрении неожиданно оказывается, что современная физика базируется не на строгом, объективном, как хотелось бы, а на интуитивном (субъективном) представлении о понятиях, лежащих в её фундаменте. Речь идет о важнейших понятиях физики: пространстве и времени.
Все известные мне попытки однозначно определить сущность пространства и суть времени невероятным образом 'упираются' в невозможность такой формулировки, в беспомощность 'словесного' представления этих феноменов.
Об этом неожиданном и непонятном, но неоспоримом факте, говорят, в частности, многочисленные статьи, Интернет-сайты и форумы, заполненные бесконечными дебатами о сущности этих "неуловимых субстанций". Однако, без видимых результатов!
А вместе с тем мы интуитивно, без всяких сомнений, с полной определённостью знаем, что такое пространство и время и никогда не спутаем их с другими известными понятиями.
Я сомневаюсь, что есть люди, которые не отличат, например, время от вещества, а пространство от движения.
Тогда получается, что интуиция лежит в основе физики, а значит, и в основе всех остальных разделов науки!
Вся наука - "заложница" человеческой интуиции?
А можем ли мы доверяться интуиции и использовать её в фундаменте физической и всех других естественных наук?
Вопросы, конечно, риторические.
Приходится смириться с мыслью, что интуиция, действительно, есть основа существования наук.
Причина такого парадоксального вывода заключается в том, что в интуицию нормального человека заложены миллиарды лет 'поисков' наилучшего варианта "исследовательской машины" - мозга. Ззаложены результаты всех "экспериментов" природы, приведших к созданию нас - биологического вида homo sapiens.
Интуиция - это не формализованный процесс построения модели внешнего мира. Причём каждый из нас свою личную интуицию
"создаёт" в раннем детстве. Оттуда, из нашего практически не запомненного детства, наше врожденное, интуитивное понимание пространства и времени.
Нам очень повезло: в борьбе за существование сформировалась самая совершенная система, моделирующая реальность - мозг человека. Получаемая в мозге homo sapiens модель действительности, по-видимому, наиболее адекватна Природе.
Интуиция - огромная, но неосознанная работа мозга, порождающая предвидение или сверхзнание. Мы получили от природы дар, которым грех не воспользоваться.
3.Математика и физика
Особое место в 'пирамиде' научного знания занимает "царица наук" - математика. Она имеет свою независимую "блок-ступеньку" в пирамиде, но, вместе с тем, она присутствует, как цементирующий раствор, практически на всех ступенях виртуальной "пирамиды"наук.
Как известно, математика, в самом общем смысле, представляет собой суперязык или метаязык - "язык языков".
Здесь сам собой возникает ещё один 'художественный' образ: природе стало одиноко, и она решила "побеседовать" со своей собственной частью - с человеком. И для обоюдоприятного "разговора" выбрала особенный язык математики.
Но почему для этого "общения" пришлись в пору именно математические подходы, приёмы и символы?
Оказалось, что строгие математические 'высказывания', каким то невероятным, удивительным образом представляют природу, а значит и физику, как её отражение.
Язык математики оказался предельно лаконичным, ясным и, при этом, максимально строгим в описании природных явлений. Он оказался свободным от многозначности слов литературной и устной речи.
В силу редкой плодотворности получившегося "диалога" человека и Природы у исследователя может появиться (и появляется!) иллюзия, что математика - это и есть собственно физика, возникает соблазн трактовать любые верные математические "высказывания", как верные физически, то есть соответствующие реалиям Природы.
Можно удивиться и порадоваться прозорливости ученого, который угадал формулу, адекватно описывающую природный процесс. Но за таким угадыванием, несомненно, стоит глубочайшая интуиция исследователя.
Замечено, что верная, а поэтому "красивая" формула, вызывает у знатока те же эстетические чувства, что и произведение мастера-художника.
Вместе с тем существует заметная "передержка" с математизацией физики. Мне известно немало работ, в которых существует вполне отчётливый посыл математических физиков, который звучит так: если модель безупречна математически, то эта модель должна (!) реализоваться физически, то есть прогнозируемые математикой эффекты или явления должны быть обнаружены в Природе. Так, конечно, бывает, но есть и примеры обратного, и, поэтому, у меня возникли большие сомнения в верности такого посыла.
Относясь критически к избыточной математизации физики, я, вместе с тем, отчётливо понимаю, что нельзя стать стоящим физиком, не овладев требуемыми для работы разделами математики - как средством, как инструментом.
Физик без математики похож на оратора, не знакомого с основами ораторского искусства. Может быть этот "физик" и сможет изложить суть своей работы языком глухонемых, но этот "рассказ" будет жалкой копией адекватного математического описания.