Критика методологии современной теоретической физики
6.4. Критика математизации физики
В 20-м столетии особое значение в теоретической физике стало придаваться ее математизации, чем она качественно отличается от физики 19-го и предыдущих столетий [4].
Разумеется, физика 18-го и 19-го вв. тоже не обходилась без математики, но для нее математика была полезным подсобным инструментом, позволяющим проследить функциональные зависимости физических величин друг от друга и количественно оценить сложные явления как комбинацию простых его элементов. Сами же законы физики выводились непосредственно из экспериментов. Например, Ньютон своим Всемирным законом тяготения обобщил законы небесной механики Кеплера, которые были выведены на базе экспериментальных данных о положении планет, полученных датским астрономом Тихо Браге. Максвелл разработал теории электромагнетизма, опираясь на механическую модель эфира, в основу которой были положены экспериментальные данные о поведении жидких сред и экспериментальные данные по электричеству и магнетизму, полученные в экспериментальных работах Фарадея.
О том, что математике в те времена отводилась подсобная роль, можно судить по трудам М.Фарадея, которые историки физики до сих пор ценят очень высоко, но в которых нет ни одной формулы.
Конечно, и в 18 и в 19 вв. существовали физические работы, широко использующие математический аппарат, основы которого были еще раньше и в те же века разработаны выдающимися исследователями - естествоиспытателями и математиками, однако применительно к физическим исследованиям на первом месте всегда была физика, основанная на эмпирических или модельных данных, а затем уже математика как аппарат, предназначенный для обработки результатов экспериментальных данных или для предсказания новых ожидающихся результатов, вытекающих из уже известных законов.
Однако к концу 19-го в. математика в теоретической физике стала приобретать главенствующее положение, собственно физика стала оттесняться на*второй план.
Анализируя причины кризиса в теоретической физике в конце 19-го столетия, В.И.Ленин сослался на известную в те времена книгу Рея [4]:
«Кризис физики состоит в завоевании физики духом математики. Прогресс физики, с одной стороны, и прогресс математики, с другой,
152
Глава 6.
привели в 19-м в. к тесному сближению этих обеих наук. ...Теоретическая физика стала математической физикой. Тогда начался период формальной физики, ставшей чисто математическою, -математической физики не как отрасли физики, а как отрасли математики. В этой новой фазе математик, привыкший к концептуальным (чисто логическим) элементам, составляющим единственный материал его работы, и чувствуя себя стесненным грубыми материальными элементами, который он находил недостаточно податливыми, не мог не стремиться к тому, чтобы возможно больше абстрагироваться от них, предста-влять их себе совершенно нематериально, чисто логически или даже совсем игнорировать их. Элементы в качестве реальных объективных данных, т. е. в качестве физических элементов, исчезли совершенно. Остались только формальные отношения, представляемые дифференциальные уравнениями...».
И далее, уже у самого В.И.Ленина [4, с. 326]:
«Крупный успех естествознания, приближение к таким однородным и простым элементам материи, законы движения которых допускают математическую обработку, порождают забвение материи математиками. «Материя исчезает», остаются одни уравнения...».
В 20-м в. математика в теоретической физике стала играть главную роль. В 1931 г. во введении к статье «Квантовые сингулярности в электромагнитной теории поля Дирак писал [4], что «...постоянный прогресс физики требует для его теоретической формулировки все более высокого уровня. Это естественно, этого следовало ожидать. Что, однако, не предвиделось научными работниками прошлого столетия, так это то конкретное направление, по которому шла основная линия усовершенствования материи.
Неевклидова геометрия и некоммутативная алгебра в свое время рассматривались как чистая игра ума и развлекательное занятие для логических мыслителей, а теперь были совершенно необходимыми для описания общих фактов физического мира. Кажется вероятным, что этот прогресс нарастающей абстракции продолжится в будущем.
Наиболее мощный метод продвижения состоит, пожалуй, в том, чтобы использовать все ресурсы чистой математики в попытках завершить и обобщить математический формализм, образующий существенную основу теоретической физики, и после каждого успеха в
