Февраль 12th, 2017 
alex ___Главный специалист по философии науки в промышленности компании «ТехноИнжениринг» пишет:
___Поскольку конструктивное обоснование теоретических схем как раз и обеспечивает появление в теории правил соответствия, определяя их содержание и смысл, то неудивительными становятся затруднения Куна в определении путей формирования и функций этих правил. Характерно, что Т.Кун при обсуждении проблемы образцов ссылается на историю максвелловской электродинамики. Анализируя ее только в плане применения аналоговых моделей, он полагает, что основные результаты максвелловского исследования были получены без какого-либо конструирования правил соответствия. Но этот вывод весьма далек от реальных фактов истории науки.
___В процессе становления математического аппарата теории электромагнитного поля движение в математических средствах, перебрасываемых с помощью аналогий из механики сплошных сред в новую область, постоянно корректировалось движением в сфере абстрактных объектов, образующих теоретические схемы электродинамики. Причем реальный исторический материал содержит прямые свидетельства неразрывности обоих типов познавательных операций. В этом отношении чрезвычайно показательно, что, когда Максвеллу не удавалось выделить в гипотетических вариантах теоретических схем их конструктивного содержания, сразу же приостанавливалось продвижение к математическому аппарату электродинамики. В свое время, осуществляя совместно с Л.М.Томильчиком реконструкцию истории классической электродинамики, мы с удивлением обнаружили, что из поля зрения историков науки, даже тех, кто специально занимался анализом максвелловского открытия, выпадал следующий чрезвычайно важный факт. Оказывается, Максвелл, уже достаточно далеко продвинувшись в построении математического аппарата теории, столкнулся с непреодолимыми трудностями именно в том пункте, где, казалось бы, была найдена наиболее адекватная математическая форма законов электродинамики. Если смотреть ретроспективно, то Максвелл, в сущности, уже»держал в руках” математическую схему электродинамики, причем в виде, весьма близком к ее современной формулировке (электромагнитные взаимодействия были представлены как отношение между электрическими, магнитными полями и токами; само же отношение «ток-поле” было задано в энергетической форме, посредством введения вектора-потенциала, что, как известно, соответствует современной, лагранжевой формулировке теории). Однако именно в этом, казалось бы наиболее перспективном пункте Максвелл полностью отказался от дальнейшего развития полученного им формализма и, по существу, начал строить математический аппарат теории заново. Этот факт, совершенно необъяснимый в рамках традиционных представлений о методах максвелловского исследования (разделяемых и Т.Куном), может быть понят, если учесть связь между развитием формализма теории и процедурами конструктивного обоснования теоретических схем.
___Максвелл подошел к обобщающей формулировке законов электромагнетизма, опираясь на концепцию стационарных силовых линий и моделируя их посредством представления о трубках равномерно текущей несжимаемой жидкости. Используя эту аналогию (которая оказалась плодотворной в поиске обобщающих законов электростатики, магнитостатики и магнитного действия токов), он попытался ассимилировать также и фарадеевские представления об электромагнитной индукции. Однако именно здесь и возникли решающие трудности. Причина заключалась в том, что аналоговая модель принципиально могла представить в познании только стационарную (постоянную во времени) магнитную силовую линию, тогда как для объяснения электромагнитной индукции существенно важно было учесть переменный характер магнитного поля (изменение во времени потока магнитных силовых линий, пересекающих проводящее вещество). Именно поэтому в модели трубки тока стационарно текущей несжимаемой жидкости было невозможно представить существенные особенности электромагнитной индукции, не разрушая того содержания, которое выражало особенности процессов эдектро- и магнитостатики и взаимодействия стационарных токов. Несмотря на то, что посредством указанной модели были введены выражения, из которых легко можно было бы получить уравнение для электромагнитной индукции, отсутствие в гипотетической модели конструктивного содержания сразу же сказалось на свойствах вводимых уравнений. Их чисто формальные характеристики, как выяснилось позднее, были вполне пригодны для описания электромагнитной индукции. Однако был совершенно неясен физический смысл величин, которые фигурировали в уравнениях, поскольку невозможно было установить рецепты их связи с опытом. Поэтому Максвелл вынужден был оставить этот, сам по себе весьма перспективный формализм и всю работу, связанную с построением единой теории электромагнетизма, начать почти заново.
___Он отказался от первоначальных попыток синтезировать знания об электромагнитных взаимодействиях на базе представлений о стационарных электрических и магнитных полях и обратился к идее нестационарных силовых линий. Под этим новым углом зрения он стал рассматривать прежний теоретический и эмпирический материал. Представление о переменных полях Максвелл ввел с помощью известной модели вихря в несжимаемой жидкости. В той модели вихрь репрезентировал магнитную силу в точке, набор же вихрей моделировал магнитную силовую линию. Опираясь на этот аналог Максвелл выявил конструктивное содержание, соответствующее обобщенной теоретической схеме магнитостатики и взаимодействия стационарных токов, а из обобщающего уравнения, полученного на базе «модели вихря”, вывел как частный случай законы Ампера, Кулона и Био-Савара.
___На первый взгляд может показаться, что Максвелл не получил ничего нового, поскольку уравнение, обобщающее законы Ампера, Кулона и Био-Савара, уже было получено им на предыдущих этапах теоретического синтеза. Однако, если обратить внимание на физический смысл такого уравнения, то ситуация предстает в ином свете. Раньше, записывая выражение для общих законов магнитостатики и взаимодействия стационарных токов, Максвелл принимал стационарное магнитное поле за основной объект, по отношению к которому переменное поле выступало в виде своего рода вырожденного случая. В новом же варианте, отказавшись от стационарной силовой линии как исходного объекта своих аналогий, Максвелл оборачивает отношения. Теперь уже стационарное магнитное поле может быть, в принципе, выражено через переменное.
___Дальнейшее познавательное движение было связано с процессом обобщения в терминах токов и нестационарных силовых линий знаний об электромагнитной индукции, постоянном токе и электростатических взаимодействиях. Используя аналоговые модели, Максвелл получал обобщающие уравнения вначале для некоторого отдельного блока знаний. В этом же процессе он формировал обобщающую гипотетическую модель, которая должна была обеспечить интерпретацию уравнений и ассимилировать теоретические схемы соответствующего блока знаний. После конструктивного обоснования и превращения этой модели в теоретическую схему Максвелл подключал к обобщению новый блок знаний. Он использовал уже примененную ранее гидродинамическую или механическую аналогию, но усложнял и модернизировал ее так, чтобы обеспечить ассимиляцию нового физического материала. После этого уже известная нам процедура обоснования повторялась: внутри новой аналоговой модели выявлялось конструктивное содержание, что было эквивалентно экспликации новой обобщающей теоретической схемы. Доказывалось, что с помощью этой схемы ассимилируются частные теоретические модели нового блока, а из нового обобщающего уравнения выводятся соответствующие частные теоретические законы. Но и на этом обоснование не заканчивалось.
___Исследователю нужно было еще убедиться, что он не разрушил при новом обобщении прежнего конструктивного содержания. Для этого Максвелл заново выводил из полученных обобщающих уравнений все частные законы ранее синтезированных блоков. Показательно, что в процессе такого вывода осуществлялась редукция каждой новой обобщающей теоретической схемы к частным теоретическим схемам, эквивалентным ранее ассимилированным. Таким путем, в процессе построения все более полной и богатой физическим содержанием теоретической схемы электромагнитных взаимодействий постепенно формировался понятийный каркас максвелловской электродинамики, который обеспечивал интерпретацию ее математического аппарата. В этом процессе происходило обогащение содержания ранее сложившихся понятий физики и вырабатывались новые понятия (например, переход к рассмотрению силовых линий в точке привел к появлению понятий «электрическая” и «магнитная” напряженности в точке). Причем в формировании понятийного аппарата максвелловской теории важную роль играли не только операции конструктивного обоснования теоретической схемы, но и процедура постоянного ее соотнесения с физической картиной мира. Последнее приводило к уточнению наиболее общих представлений о структуре электромагнитных взаимодействий и обеспечивало развитие самых фундаментальных понятий электродинамики. Так, например, переход к анализу электрических и магнитных силовых линий, как «выстраивающихся” во времени от одной пространственной точки к другой, сформировал в физической картине мира представление об электрических и магнитных полях, распространяющихся в пространстве с конечной скоростью. Тем самым закладывался фундамент для последующей выработки основного понятия электродинамики – понятия электромагнитного поля.
___На заключительной стадии теоретического синтеза, когда были получены основные уравнения теории и завершено формирование фундаментальной теоретической модели, исследователь произвел последнее доказательство правомерности вводимых уравнений и их интерпретаций: на основе фундаментальной теоретической схемы он сконструировал соответствующие частные теоретические схемы, а из основных уравнений получил в новой форме все обобщенные в них частные теоретические законы. На этой заключительной стадии формирования максвелловской теории было доказано, что на основе фундаментальной теоретической схемы электромагнитного поля можно получить в качестве частного случая теоретические схемы электростатики, постоянного тока, электромагнитной индукции и т. д., а из обобщающих уравнений электромагнитного поля можно вывести законы Кулона, Ампера, Био-Савара, законы электростатической и электромагнитной индукции, открытые Фарадеем, и т. д. Эта заключительная стадия одновременно предстает как изложение «готовой” теории. Процесс ее становления воспроизводится теперь в обратном порядке в форме развертывания теории, вывода из основных уравнений соответствующих теоретических следствий. Каждый такой вывод может быть расценен как изложение некоторого способа и результата решения теоретических задач.
___Содержательные операции построения теоретических схем, выступающие необходимым аспектом обоснования теории, теперь приобретают новую функцию – они становятся образцами операций, ориентируясь на которые исследователь может решать новые теоретические задачи. Таким образом, образцы решения задач автоматически включаются в теорию в процессе ее генезиса. После того как теория построена, ее дальнейшая судьба связана с ее развитием в процессе расширения области приложения теории. Этот процесс функционирования теории неизбежно приводит к формированию в ней новых образцов решения задач. Они включаются в состав теории наряду с теми, которые были введены в процессе ее становления. Первичные образцы с развитием научных знаний и изменением прежней формы теории также видоизменяются, но в видоизмененной форме они, как правило, сохраняются во всех дальнейших изложениях теории. Даже самая современная формулировка классической электродинамики демонстрирует приемы применения уравнений Максвелла к конкретным физическим ситуациям на примере вывода из этих уравнений законов Кулона, Био-Савара, Фарадея. Теория как бы хранит в себе следы своей прошлой истории, воспроизводя в качестве типовых задач и приемов их решения основные особенности процесса своего формирования.
___
_________________________________________________________________
P.S.
___Уважаемый читатель!!! Уверен, что эта интересная информация будет очень полезна для Вас, избавив от множества проблем в повседневной жизни. В знак благодарности, прошу Вас поощрить скромного автора незначительной суммой денег.
___Конечно, Вы можете этого и не делать. В то же время подмечено, что в жизни есть баланс. Если сделать кому-то добро, то оно вернётся к Вам через определённое время в несколько большем количестве. А если сделать человеку зло, то оно возвращается в очень скором времени и значительно большим.
___Предлагаю сделать свой посильный вклад (сумму можно менять):
___
____________________________________________
:::
Posted in 
Tags: 
