МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ И ЛОГИКА

В. С. МЕСЬКОВ

Научное познание как процесс постижения объективного мира включает в себя целый ряд операций, приемов. Объектом нашего непосредственного интереса будет такой специ­фический прием познания, как мысленный эксперимент.

Одна из задач работы показать, что мысленный экспери­мент является особым интеллектуальным приемом, не своди­мым к умозаключающей деятельности. Для этого оказалось необходимым дать определение мысленному эксперименту, что выдвинуло следующие подзадачи: 1) выявить основные черты, характеризующие и выделяющие мысленные экспери­менты из класса всех экспериментов; 2) вычленить основные.приемы, применяемые при построении мысленных экспери­ментов; 3) показать зависимость результатов мысленных экспериментов от их соответствия теории, в которой они по­строены; 4) очертить сферы применения мысленных экспери­ментов. В работе также рассматривается вопрос о возмож­ности формализации мысленных экспериментов логическими • средствами. Стремление к формализации характерно для со­временного состояния той части логических исследований, которые посвящены методологии наук. Но любой формализа­ции необходимо должно предшествовать описание на содер­жательном уровне.

В течение продолжительного времени многие исследова­тели пользовались термином «мысленный эксперимент», одна­ко вкладывали в него различное содержание. В последнее время ученые, занимающиеся методологией наук, пытались уточнить это понятие. Вопрос касается существа: можно ли рассматривать мысленный эксперимент в качестве особого интеллектуального приема познания, является ли он средст­вом достижения нового знания?

Достаточно содержательный анализ мысленных экспери­ментов был дан еще Э. Махом в книге «Познание и заблуж­дение» [7]. В этой работе, отмечая заслуги физического экспе­римента, Э. Мах говорит, что существует еще другой, получив­ший широкое применение на более высокой ступени развития науки—мысленный эксперимент. Э. Мах не дает явного опре­деления понятию мысленный эксперимент, зато он приводит большое число примеров, показывая на них то общее, что присуще этому виду умственной деятельности. Э. Мах счи­тает, что мысленный эксперимент покоится на представле­нии определенных условий, в которых ставится опыт, а понятия, применяемые в этом опыте, представляют собой хорошие копии действительности; в этом он видит гарантию.ют ошибок. Далее Э. Мах вычленяет следующие приемы, ис­пользуемые при построении мысленных экспериментов: 1) за­мена обстоятельств, не влияющих на результат, 2) непрерыв­ное изменение условий, влияющих на результат, 3) идеали­зация и абстрагирование. Задавшись вопросом о том, может ли мысленный эксперимент быть доведен до конца, в смысле определенного результата, он отвечает на него положительно, однако тут же предупреждает нас от изображения результата мысленного эксперимента равнозначным физиче­скому. Э. Мах ставит вопрос о соотношении мысленного экс­перимента и физического и отмечает, что в мысленном экспе­рименте экспериментировать удобнее, так как он проходит с меньшими затратами; но все же мысленный эксперимент «лишь предшествует физическому», «подготовляет его», явля­ясь предварительным обдумыванием опыта.

Все эти характеристики используются и в современных работах, поэтому мы не будем специально останавливаться на разборе концепции данного автора. Однако рассматривая современные результаты, мы будем оценивать их, а этим са­мым будет дана наша оценка и позиции Э. Маха.

О. Зих в работе [5] пишет, что особенность мысленного эксперимента состоит в том, что естествоиспытатель может продумать его, прежде чем приступить к выполнению. Нам представляется, что выделенная особенность (продумывание перед выполнением) не является специфической характери­стикой только мысленного эксперимента. Оно в определенном смысле имеет место при построении любого эксперимента. Действительно, «продумывание» мы можем понимать как точное воспроизведение в мышлении того или иного процесса перед его выполнением. Так, например, пианист «продумыва­ет» мысленно все произведение или наиболее сложные места перед исполнением (к;п< бы мысленно проигрывает). Необхо­димо отметить, что подобное продумывание возможно лишь перед совершением такого действия, которое уже выполня­лось хотя бы один раз, то есть когда заранее известны как начальные данные, так и конечный результат. Легко видеть, что истолкованное таким образом продумывание не может быть осуществлено перед впервые ставящимся мысленным экспериментом (это справедливо и для реального экспери­мента). С другой стороны, под «продумыванием» мы можем понимать и всю ту мысленную подготовительную работу, ко­торая предшествует проведению эксперимента. Здесь необхо­димо различать изложение эксперимента, с которым мы зна­комимся, читая ту или иную работу, от метода построения эксперимента, в котором и присутствует это продумывание. Но такого рода продумывание присуще всем экспериментам без исключения, как мысленному, так и реальному. Оно-то и является одной из черт, отличающих эксперименты от просто­го наблюдения.

А. М. Мелешина пишет, что мысленный эксперимент есть лишь более доступная форма изложения материала. Такой подход явно страдает односторонностью. Эвристическое упот­ребление мысленного эксперимента является лишь одним из возможных его употреблений, однако этим оно не ограничи­вается. Интересно привести в этой связи характеристику познавательной ценности мысленного эксперимента, данную А. Эйнштейном и Л. Инфельдом: «Закон инерции является первым успехом в физике, фактически ее действительным началом. Он был получен размышлением об идеализирован­ном эксперименте, о теле, постоянно движущемся без трения и без воздействия каких-либо других внешних сил. Из этого примера, а позднее из многих других, мы узнали о важности идеализированного эксперимента, созданного мышлением... Идеализированный эксперимент указывает путь, на котором фактически были установлены основы механики движения» [11, стр. 10].

По нашему мнению, для всякого эксперимента характерно следующее: а) в процессе проведения эксперимента экспе-. риментатор играет активную роль, то есть он может по свое­му усмотрению влиять на ход эксперимента; б) эксперимент может быть всегда повторен, и может быть восстановлено' любое его звено; в) эксперимент строится на основании ка­кой-то гипотезы, реализацией которой он является; г) экспе­римент предполагает не только фиксацию результата, но и теоретическую интерпретацию наблюдаемых явлений.

На примере известного мысленного эксперимента А. Эйн­штейна и Л. Инфельда с падающим лифтом можно легко показать, что перечисленные выше особенности присущи и мысленному эксперименту. Представим себе, вслед за А. Эйнштейном и Л. Инфельдом, лифт на башне небоскреба,, гораздо более высокого, чем какой-либо в действительности существующий. Пусть канат, на котором держится лифт, об­рывается, после чего две группы наблюдателей проделывают опыты и описывают их; в этих описаниях пренебрегают сопро­тивлением воздуха. Пусть затем внутренний наблюдатель вы­пускает из рук платок и часы. Для него эти предметы оста­ются в том положении, которое они имели, когда он выпустил их. Внутренний наблюдатель может игнорировать поле тяго­тения, так как последнее лежит вне его системы. Никакие силы внутри лифта на тела не действуют и они остаются в покое, как если бы они находились в инерциальной системе. Для внешнего наблюдателя оба предмета, а также лифт, его стенки, потолок, пол движутся с одинаковым ускорением, Поэтому положение тел в лифте не изменится.

Пусть внутренний наблюдатель толкает тело в каком-ли­бо направлении. Тогда оно всегда будет двигаться прямоли­нейно и равномерно, пока не столкнется со стенками лифта. Предполагается, что относительно лифта верно утверждение о равенстве ускорений всех тел по отношению к внешнему наблюдателю. Внешний наблюдатель находит движение лиф­та и всех тел в нем соответствующим закону тяготения Ньютона. Для него источником тяготения является Земля.

Для внутреннего наблюдателя естественно считать лифт покоящимся, а свою систему координат — инерциальной. «Мостом», позволяющим перейти от описания внутреннего наблюдателя к описанию внешнего наблюдателя, является доле тяготения и утверждение об эквивалентности тяжелой и инертной масс.

Теперь изменим, вслед за А. Эйнштейном и Л. Инфель­дом, экспериментальную ситуацию. К тому же лифту привя­зали канат и тянут его с постоянной силой в направлении по прямой от Земли (мы отвлекаемся от того, как это технически.осуществляется). Представим себе, что сквозь боковое окно в лифт входит луч света и через некоторое время достигает противоположной стороны. Внутренний наблюдатель счита­ет, что ускорения движения лифта нет, а есть лишь действие доля тяготения. Он считает также, что луч света невесом. Тогда луч упадет на точку на стене, которая находится на­против точки входа. Внешний наблюдатель описывает ситу­ацию следующим образом: система координат инерциальна, лифт движется с постоянным ускорением, наблюдатель вну­три лифта находится в абсолютном движении. Раз так, то пока луч света движется по прямой к противоположной стенке, лифт изменит свое положение, и световой луч попа­дет в точку, расположенную не напротив точки входа, а ни­же. Таким образом, мы имеем два описания (либо принимая поле тяготения, либо отказываясь от пего), и при этом описа­ния существенно различные. Однако, вслед за авторами экс­перимента, мы допустили в рассуждениях внутреннего наблюдателя существенную ошибку, которая сделала его вы­воды неправильными. Мы опирались на утверждение, что луч света невесом, но это неверно. Свет несет энергию, а последняя имеет массу. Следовательно, луч света будет искривляться в поле тяготения.

В приведенном примере мысленного эксперимента можно видеть, как меняется экспериментальная ситуация (падаю­щий лифт; лифт, движущийся под воздействием постоянной силы и т. п.). В основе выбора идеальной модели лежит ги­потеза о равенстве тяжелой и инертной масс. Результат экспериментов не просто фиксировался, но теоретически ин­терпретировался: из возможности одинакового описания по­ведения объектов, находящихся в различных видах движения, выводится утверждение о равенстве тяжелой и инертной масс для любого тела в любой системе. Таким образом, основные характеристики реального эксперимента присущи и тому виду умственной деятельности, который называется мысленным / экспериментом.

Но является ли это достаточным, чтобы говорить о нем как об эксперименте, не содержит ли этот вид умственной деятельности нечто такое, что запрещало бы нам делать это? Некоторые исследователи считают, что именно то, что этот вид деятельности является умственным, уничтожает его как эксперимент. Они исходят при этом из ошибочного положе­ния о независимости результата реального эксперимента от экспериментатора, так как в нем имеют дело с реальным образованием, функционирующим по объективным законам. Эти исследователи игнорируют теоретическую интерпретацию результатов, которая имеет место в любом эксперименте. Вспомним экспериментальное открытие зависимости массы электрона от скорости его движения. Имелся объективный факт, но его можно интерпретировать различным образом:

а) идеалистически — «материя исчезла», б) материалистиче­ски — «открыто еще одно свойство материи». Все это было прекрасно показано В. И. Лениным (см. [6]).

На примере описанного выше эксперимента попытаемся вычленить операции, которые были применены для его по­строения. Эксперимент начинается с построения идеальной модели. Нам будет достаточно определение идеальной моде­ли как модели, которая конструируется в уме, оставаясь мыс­ленным формированием даже в случае своего воплощения в определенной знаковой форме (см. в этой связи работу [9]). Эта модель строится как результат ряда «отвлечений». Так, мы вместе с экспериментаторами пренебрегаем «сопротивле­нием воздуха или трением». Мы отвлекаемся от того, как осуществляется «операция» придания лифту постоянного ус­корения; как определить, что световой луч, прошедший сквозь лифт, «попадает в точку, расположенную не точно напротив точки входа, а немного ниже». Такой процесс отвлечения от чего-либо представляет собой абстрагирование.

«Абстракция отождествления», понимаемая как «процесс отвлечения от несходных, различающихся свойств предметов и одновременного выделения одинаковых, тождественных их свойств» [4, стр. 24], позволяет при рассмотрении предмета ограничиться анализом лишь некоторых его свойств или от­ношений. Этот вид абстракции часто применяется в физике, а в нашем случае он позволил, например, пренебречь сопро­тивлением воздуха по отношению к падающему лифту. Дру­гим важным видом абстракции, использованным в мыслен­ном эксперименте, является «абстракция потенциальной осу­ществимости». Так, экспериментаторы отвлекаются от того, как лифту придается постоянное ускорение, потому что из­вестно, что тело движется равноускоренно, если на него действует постоянная сила. Важно также, что эту силу мож­но приложить к телу, так как наши технические средства позволяют сделать это. Однако когда экспериментаторы отвлекаются от того, как можно проверить отклонение све­тового луча в поле тяготения, то делается это в силу отсут­ствия технических возможностей осуществить такую провер­ку, например, для поля тяготения Земли, не говоря уже о лифте. Однако принятиеэтого отвлечения оправдано теоре­тически.

При проведении мысленных экспериментов не должны допускаться такие абстракции, которые ведут нас к мыслен­ным конструктам, которые считаются теоретически невоз­можными, то есть противоречащими постулатам определен­ной теории. Например, одним из основополагающих принци­пов квантовой механики является принцип неопределенностей В. Гейзенберга, утверждающий невозможность одновремен­ного и точного измерения величин, которые классически яв­ляются канонически сопряженными. Поэтому, если мы, при­менив абстракцию, будем строить мысленный эксперимент, в котором станем оперировать точными значениями, напри­мер, импульса и координаты, то такой эксперимент будет, конечно, абсурдным с точки зрения имеющихся интерпрета­ций квантового формализма и не будет иметь никакой аргументационной силы.

Нам представляется, что процесс идеализации нужно по­нимать как процесс обратный процессу абстрагирования. Процесс идеализации позволяет утверждать наличие у объ­ектов таких свойств, которых они не имели до процесса абстрагирования. Действительно, допустим, мы отвлекаемся от того, что какой-то проводник имеет сопротивление. Тогда можно приписать ему абсолютную проводимость, тем са­мым образовав идеальный объект «проводник, обладающий абсолютной проводимостью». Д. П..Горский рассматривает процесс идеализации как вид процесса абстракции, который связан с образованием «идеализированных объектов». Он дает следующее определение процесса идеализации: «Идеа­лизация есть умственный процесс, складывающийся из эта­пов: 1) изменяя некоторые условия, в которых находится объект, мы делаем их действие монотонно убывающим;

2) при этом обнаруживается, что какие-либо свойства изу­чаемого предмета также монотонно изменяются; 3) предпо­лагая, что действия условий на изучаемый предмет сведены к нулю, мы совершаем мысленный переход, переход к неко­торому идеализированному объекту» [4, стр. 280]. Этот мыс­ленный переход понимается как переход к «особому пре­дельному случаю». Д. П. Горский отмечает также интерес­ное свойство таких идеализированных объектов: «Мы полу­чаем возможность рассуждать об идеализированных объек­тах как о существующих в действительности, хотя в ней существуют лишь их прообразы» [4, стр. 280].

К этому рассмотрению нам хотелось бы добавить уточ­нение, вводящее различие на «идеализированные» и «идеаль­ные» объекты. Оно отражает наше мнение, что процесс идеализации не всегда предполагает переход к «пределу». «Идеальные» объекты мы будем иметь всегда, когда совершен этот переход к предельному случаю. «Идеализирован­ные» объекты мы будем иметь всегда, когда мы как угодно близко приближаемся к пределу, превышая тем самым практически известные границы, но не совершаем перехода к нему. С точки зрения введенного различения проводник, обладающий абсолютной проводимостью, будет идеальным. Наделение же некоторых проводников (например, в мыслен­ном эксперименте) проводимостью большей, чем самая большая из известных (но не абсолютной), что можно по­лучить абстрагировавшись от имеющихся данных о наимень­шей практической сопротивляемости проводников, делает их идеализированными.

Все вышесказанное об идеализации позволяет выявить и то характерное свойство, которое является достаточным основанием для выделения мысленных экспериментов из класса всех экспериментов: если в реальных экспериментах экспериментируют с реальными объектами, то в мысленных экспериментах экспериментируют с идеальными и идеализи­рованными объектами. Мысленный эксперимент есть экспе­римент с идеальными и идеализированными объектами в теоретически правомерных, но необязательно практически осуществимых ситуациях.

Существует крайне ошибочное мнение, на котором бази­руются «обвинения» мысленных экспериментов в субъекти­визме, идеализме и т. п., что допустив употребление резуль­татов мысленных экспериментов в качестве аргументов, мы тем самым открываем дорогу чистейшему произволу. Опи­раясь на исследования К. Поппера (см. [12]), который зани­мался специально интересующим нас вопросом, постараемся показать, что это не так.

Одним из первых мысленных экспериментов был экспе­римент, предложенный Галилеем в его критике теории дви­жения Аристотеля. Как известно, по Аристотелю, природная скорость движения тяжелых тел больше, чем легких. Для опровержения этого положения, а с ним и всей теории дви­жения Аристотеля, Галилей рассмотрел в своем мысленном эксперименте случай, когда имеются два тела: большее и меньшее, причем большее движется с большей скоростью. В случае их соединения произойдет следующее: скорость «составного» тела будет меньшей, чем скорость одного боль­шего, но в то же время оно («составное» тело) будет боль­шим, чем одно большее. Этим-то и опровергается утверж­дение Аристотеля.

Такой способ употребления К. Поппер называет «крити­ческим». Критическое употребление мысленного экспери­мента можно понимать следующим образом: исходя из не­которых постулатов теории, мы приходим к положению, которое противоречит постулатам той же теории. Это указывает на то, что автором теории не была учтена некоторая возможность. Однако за автором остается полное право показать, что данный критический эксперимент принципи­ально невозможен с точки зрения его теории, то есть при его построении были допущены теоретически невозмож­ные действия, которые противоречат постулатам данной теории.

Заслуживающим внимания является, по К. Попперу, также и эвристическое употребление мысленных эксперимен­тов. Примером такого употребления является уже разобран­ный нами выше эксперимент с падающим лифтом. Однако К. Поппер указывает, что существует еще одно употребление мысленных экспериментов — «апологетическое», которое яв­ляется «совершенно недопустимым». Под апологетическим употреблением понимается введение мысленных эксперимен­тов в качестве позитивных аргументов, что имеет место, как отмечает К. Поппер, в дискуссиях по квантовой теории. С автором по этому вопросу можно согласиться лишь в том, что на одних мысленных экспериментах теорию построить нельзя. Однако, по нашему убеждению, имея теорию, мы можем. употреблять построенные в соответствии с данной теорией мысленные эксперименты как позитивные аргу­менты.

Приведем в качестве примера следующее рассуждение. Возьмем две теории: классическую механику и теорию отно­сительности. Как известно, первая разрешает сколь угодно большие скорости передачи сигналов. Вторая ограничивает эту скорость скоростью распространения света в вакууме. Следовательно, мысленный эксперимент, в котором фигури­рует скорость передачи сигналов, построенный в каждой из теорий, не должен преступать этих границ, иначе все его результаты будут просто бессмысленными. Эта зависимость результатов мысленного эксперимента от соответствия тео­рии базируется на его фундаментальных свойствах.

В разделе, посвященном идеализации и абстрагированию, мы старались показать, что в построении объекта мысленно­го эксперимента правомерна не всякая идеализация. Невер­ной является не та идеализация, которая не соответствует нашим конструктивным возможностям, но та, которая яв­ляется теоретически невозможной, то есть результаты кото­рой противоречат постулатам данной теории. Мысленный эксперимент, являясь по построению субъективным, может быть объективным по содержанию, если все идеализации и все абстракции, все операции и преобразования в нем будут проведены в соответствии с законами некоторой теории;

Единственным ограничением здесь будет запрещение опери­ровать с, бессмысленными образованиями, то есть невозмож­ными в данной теоретической системе. Соблюдая эти требования, мы навсегда обезопасим себя от возможности впасть в субъективизм.

Таким образом, истинность результата мысленного экс­перимента ставится в зависимость от его соответствия тео­рии, в которой он выполняется, и поэтому оценка истинно­сти не может быть абсолютной. Так, эксперимент, допускаю­щий скорость передачи сигналов большую, чем скорость света, будет правомерен в случае классической теории и будет бессмысленным в теории относительности.

Интересной иллюстрацией приведенного положения мо­жет служить дискуссия между А. Эйнштейном и Н. Бором по гносеологическим проблемам квантовой механики [I]. А. Эйнштейн, неудовлетворенный имеющимися построения­ми квантовой механики, выдвигал целый ряд аргументов (мысленных экспериментов) в пользу того, что описания в квантовомеханическом формализме не являются полными. Ему противостоял Н. Бор с предложенным им принципом дополнительности. А. Эйнштейн выдвигал свои аргументы, чтобы показать несостоятельность этого и других ограничи­тельных принципов. Однако эти мысленные эксперименты не были построены в рамках некоторой теории. Следова­тельно, как показано выше, они не обладали никакой аргументационной силой. Поэтому Н. Бор легко справился с этими мысленными экспериментами, показав их несостоя­тельность с точки зрения теории, основывающейся на прин­ципе дополнительности.

В этой же работе Н. Бор провел глубокий анализ так называемого «парадокса» А. Эйнштейна, Р. Подольского и Н. Розена. Существенную роль в «доказательстве» пара­докса сыграл выдвинутый авторами критерий физической реальности, гласящий, что если возможно без какого бы то ни было возмущения системы предсказать с вероятностью, равной единице, значение некоторой физической величины, то существует элемент физической реальности, соответст­вующий этой величине. Затем авторы, следуя общеприня­тому пониманию, предполагают, что квантовомеханическое описание действительно дает полное описание физической реальности, и показывают, что это утверждение вместе с критерием реальности приводит к противоречию (см. [10]).

Суть дела можно представить следующим образом: имеется стандартная квантовая теория Т, для которой верна следующая альтернатива: или 1) квантовомеханическое опи­сание реальности неполно, или 2) две физические величины не могут быть одновременно реальными, если соответствую­щие операторы не коммутируют. Затем к данной теории конъюнктивно присоединяется приведенный выше критерий физической реальности (Кр), и далее из Т&Кр (в предположении полноты Т) выводится противоречие. Вывод: Т—не­полна.

Не останавливаясь на деталях, рассмотрим данную дис­куссию с точки зрения оценки роли фигурирующего п ней мысленного эксперимента. К. Поппер, исходя из уже разоб­ранных выше общих положений, анализировал эту дискус­сию, в которой он был полностью на стороне А. Эйнштейна с соавторами. Авторы «парадокса», по мысли К. Поппера, употребляют мысленный эксперимент правильно—«критиче­ски», а раз так, то и его результаты обладают аргументаци-онной силой. Однако в данном случае К. Поппер не прав. А. Эйнштейн с соавторами получили бы «критическое» при­менение мысленного эксперимента лишь в том случае, если бы все предложенные ими идеализации и абстракции были бы полностью приемлемыми и для теории Н. Бора. Можно показать, что уже предложенный ими критерий физической реальности для Н. Бора неприемлем, ибо, по Н. Бору, о ре­альности какого-либо физического объекта можно говорить лишь после экспериментального измерения некоторой физи­ческой величины, характеризующей состояние объекта. Раз так, то неверно, что мысленный эксперимент его творцами употребляется «критически».

Интересно, что К. Поппер сам пытался построить мыс­ленный эксперимент, который бы показал существование возможности одновременного и точного измерения значений координаты и импульса частицы. На несовместимость та­кого эксперимента с основными положениями существующей квантовой механики К. Попперу указал сам А. Эйнштейн.

Заслуживает внимания, на наш взгляд, вопрос об отно­шении мысленного эксперимента, как позитивного аргумен­та, к теоретическому доказательству. Начнем с примера. Предположим, что нам нужно отыскать два целых положи­тельных числа, сумма которых равна четырем, а разность— двум. Можно предложить решение, которое подобно, но не более, методу мысленного эксперимента. (Вопрос о возможности рассмотрения некоторых математических опе­раций, как мысленных экспериментов, выходит за рамки данной работы). Мы будем выби­рать некоторые пары чисел (например, 0 и 1, 4 и 0 и т. д.) и будем продолжать поиски, пока «эмпирически» не придем к искомым числам 3 и 1. «Недостатком» этого метода яв­ляется его «эмпиричность». Другой путь нам дает алгебра. Обозначим искомые числа через х и у и решим систему уравнений:

х+у=4

х-у=2.

Этот путь отличается от первого тем, что он дает возмож­ность решения в общем виде. Сходным образом дело обстоит и в случае мысленного эксперимента. Мысленный экспери­мент не есть доказательство в общем виде, хотя он, как мы это пытались показать, может быть использован в качестве позитивного или негативного аргумента.

Перейдем к рассмотрению отношения между мысленным и реальным экспериментом. При рассмотрении этих отно­шений будем исходить из следующих положений: 1) грани­цу разумному применению мысленного эксперимента ставит теоретическая осмысленность, 2) границу применению реаль­ных экспериментов ставит практическая осуществимость. Какие следствия вытекают из принятия этих двух положе­ний? Хорошо известна та огромная роль, которую играет реальный эксперимент в развитии научного знания. Его" результаты являются и средством опровержения теории, и тем материалом, на котором базируется построение теории, и средством проверки следствий, то есть их соответствия действительности. Рассмотрим по этим параметрам мыслен­ный эксперимент.

Как показано выше, он может служить средством опро­вержения теории. Например, разобранный выше экспери­мент Галилея показал несостоятельность теории движения Аристотеля. Ранее мы показали, что в качестве позитивных аргументов могут быть использованы только те мысленные эксперименты, которые построены в соответствии с опреде­ленными теориями. В свете этих положений на вопрос о том, может ли мысленный эксперимент служить материалом, на котором базируется построение теории, нужно дать отрица­тельный ответ. И он правилен, за исключением того особого рода мысленного эксперимента, который является как бы логическим продолжением реального эксперимента за пре­делы практической осуществимости. Однако теория, кото­рая при своем построении по существу использует такой «совмещенный» эксперимент, может быть принята на пра­вах не более чем рабочей гипотезы вплоть до тех пор, пока ее следствия не получат достаточную проверку, и этим она сама сможет оправдать такое «совмещение».

Для эмпирической проверки следствий мысленный экс­перимент применяться не может, так как сфера практиче­ской осуществимости не есть его сфера. Для этих целей слу­жит реальный эксперимент. Но, с другой стороны, мыслен­ный эксперимент является единственным средством опериро­вания в практически неосуществимых, но теоретически воз­можных ситуациях. Именно это его употребление и оправ­дывает рассмотрение мысленных экспериментов как особого познавательного приема. Вот как по. этому поводу говорит В. Гейзенберг: «Часто обсуждали так называемые «мыс­ленные эксперименты». Они были изобретены для того, что­бы выяснить какой-либо вопрос, вне зависимости от того, может быть проведен эксперимент или нет. Важно, что эксперимент может быть осуществлен в принципе. Они ока­зались чрезвычайно полезными» [3, стр. 17],

Ранее мы связали вопрос об истинности результатов мысленного эксперимента с его соответствием теории, в ко­торой он построен. Теперь вопрос о формализации мыслен­ного эксперимент;! пнолне естественно связать с формализа­цией этой теории.

Полная формализация содержательной теории предпола­гает построение определенного формализованного языка, средства которого достаточны для того, чтобы описать все истинные предложения исходной содержательной теории. В таком языке должны быть явно заданы: 1) алфавит, 2) правила образования, 3) правила преобразования, 4) ин­терпретация. Аксиоматика достаточно формализованной тео­рии может быть подразделена на две группы: логическую и специальную (теоретическую). Выше было показано, что построение мысленного эксперимента существенно зависит от собственно теоретической части теории, в которой он строится. Однако строгое доказательство того, что мыслен­ный эксперимент не является чисто логическим рассужде­нием (хотя и зависит от логики теории), можно получить лишь имея формальную теорию, представленную вышеука­занным образом. Программа этих работ даже для физиче­ских теорий, содержащих изрядную долю математики, еще далека от завершения.

Итак, мысленный эксперимент как эксперимент с идеаль­ными и идеализированными объектами, являясь средством оперирования в теоретически возможных, но практически неосуществимых ситуациях, может рассматриваться как спе­цифический прием познавательной деятельности. Существую­щая прямая зависимость мысленных экспериментов от чисто теоретических частей теорий, в которых они строятся, являет­ся серьезным аргументом в пользу того, что метод мыслен­ного экспериментирования не сводим к чисто умозаключаю­щей деятельности.

Литература

1. Бор Н. Дискуссия с Эйнштейном по проблемам теории познания в атомной физике. «Избранные научные труды», т. II. М., «Наука», 1971.

2. Бор Н. Можно ли считать квантовомеханическое описание физиче­ской реальности полным? «Избранные научные труды» т II М «Нау­ка», 1971.

3. Гейзенберг В. Физика и философия. М., ИЛ, 1963.

4. Г о р с к и и Д. П. Вопросы абстракции и образование понятий М. Изд-во АН СССР, 1961.

5. 3 и х О. Логические и методологические аспекты эксперимента. В сб.: «Мировоззренческие и методологические проблемы научной абст­ракции». М., ИЛ, 1960.

6. Ленин В. И. Материализм и эмпириокритицизм. ПСС, т. 18.

7. М а х Э. Познание и заблуждение. М., 1909. '

8. М е л е ш и и а А. М. Об изменении изложения «соотношения неопределенностей» в учебниках квантовой механики. «Вопросы философии»,

9. Ш т о ф ф В. А. Моделирование и философия. М.—Л., «Наука», 1966.

10. Эйнштейн А., Подольский Р., Розен Н. Можно ли счи­тать, что квантовомеханическое описание физической реальности является полным? «Успехи физических наук», 1937, т. 16, вып. 4.

11. Эйнштейн А., ИнфельдЛ. Эволюция физики. М., «Наука»,

12. Popper К. The Logic of Scientific Discovery. Los-Angelos, 1960.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: