Структура и основные положения теоретической физики
15
механики сплошных сред, о чем авторы более поздних учебников предпочитают умалчивать.
Созданные до начала 20-го в. фундаментальные основы физики -классическая механика, механика сплошных сред, термодинамика, статистическая физика и электродинамика имеют некоторые общие черты, а именно:
- все они обладают преемственностью. Механика сплошных сред имела в основе классическую механику, термодинамика, статистическая физика и электродинамика имели в основе механику сплошных сред;
- все они предполагают в основе процессов другие процессы, происходящие с частями систем - материальных точек, считающихся элементарными. Классическая механика систем полагает исходным знание состояния частей системы - материальных точек, которые считались элементарными, простыми. Механика сплошных сред предполагала знание состояния и поведение элементарных масс и объемов, термодинамика и статистическая физика предполагали исходным знание состояния и поведение молекул газа. Электродинамика была выведена Максвеллом из концепции поведения эфира как идеальной жидкости, исходным в ней являлось знание состояния поведения элементарных объемов эфира как элементов идеальной, т. е. невязкой и несжимаемой жидкости;
- все они ограничены, но считают возможным дальнейшее совершенствование моделей, наращивание членов в уравнениях, последовательное наращивание числа учитываемых факторов. Эти теории открыты для совершенствования;
- все они подразумевают евклидовость пространства, равномерность и однонаправленность течения времени, несоздаваемость и неуничтожимость материи и основной формы ее существования - движенияу наличие причинно-следственных взаимодействий между телами;
- все перечисленные теории являются результатом выводов из опытных данных, накопленных естествознанием.
Рассмотренные выше физические теории представляют собой единую систему. Характерная черта этой системы - ее материалистичность, поскольку все ее построения основывались на материальных телах и материальных средах; материя, пространство и время выступают неотъемлемыми свойствами этих тел и сред.
16
Глава 1.
7.2. Метафизика конца 19-го века как причина кризиса классической физики
В конце 19-го в. физика представлялась современникам почти завершенной. Казалось, что все физические явления можно свести к механике молекул или атомов и эфира. Эфир рассматривался как механическая среда, в которой разыгрываются электромагнитные явления. Один из крупнейших физиков 19 в. В.Томсон обращал внимание лишь на два необъяснимых факта - отрицательный результат опыта Майкельсона по обнаружению движения Земли относительно эфира и непонятную с точки зрения молекулярно-кинетической теории газов зависимость теплоемкости газов от температуры. Однако именно эти факты явились первым указанием на необходимость пересмотра основных представлений физики 19 в. Для объяснения этих и множества других фактов, открытых впоследствии, были созданы Теория относительности (А.Эйнштейн) и квантовая механика (М.Планк, А.Эйнштейн, Н.Бор, Л. де Бройль, Э. Шредингер и др.). Создание этих теорий знаменовало не просто этап в развитии физики, но смену всей ее методолог ии и даже идеологии.
Если законы классической физики 19-го и предыдущих столетий являлись теоретическим обобщением накопленных опытных данных, являлись естественным выводом из этого обобщения, то «законы» физики 20-го столетия являлись результатом постулирования отдельных положений, и это само по себе знаменовало переход от материалистической методологии к идеалистической, тем самым разрешение кризиса физики, который возник в конце 19-го столетия, просто отодвигалось.
Возникает вопрос, а нельзя ли было уже тогда, в конце 19-го столетия, когда возникли трудности с объяснением новых явлений, включая «отрицательные» результаты опытов Майкельсона и непонятную с точки зрения молекулярно-кинетической теории газов зависимость теплоемкости газов от температуры объяснить классическим способом? Так ли уж фатально необходимым был переход к порочной идеалистической методологии? Не были ли уже тогда допущены методологические ошибки в развитии физики?
Оказывается, ошибки были, они носили метафизический характер, связанный с упрощенным представлением об устройстве материи, но уже тогда можно было не отказываться от классической физики,
