Максвелловская научная революция Нугаев Ринат
В самом деле, как отмечал еще Джеймс Максвелл, «в природе все процессы и явления тесно связаны между собой», поэтому мы можем ожидать, что эти связи и отношения должны отражаться и на содержаниях наших научных теорий. Это означает, что, несмотря на то, что мы не можем требовать от наших теорий приближения к некоему идеалу всеохватывающей единой теории, мы все-таки можем ожидать, в процессе увеличения эмпирического содержания нашего знания, роста согласованности различных теорий между собой. В этом, с нашей точки зрения, и состоит когерентная концепция научной истины, согласующаяся с т.н. «внутренним реализмом» (подробнее см.: Нугаев, 2012). Тогда вполне разумное утверждение о существовании научного прогресса должно состоять в требовании роста объективности встречающихся научных теорий, как это подробно описано самим Максвеллом в статье «Гельмгольц».
Рост объективности научного знания состоит в устранении следов «цементов», связывавших между собой разные части столкнувшихся друг с другом научных теорий, как это имело место, например, во времена Галилея и Ньютона, устранивших, по меткому выражению Максвелла, «следы птолемеевской паутины с неба». Эти «цементы» отражают произвол в выборе средств обобщения одного и того же множества «фактов» при помощи разнообразных теоретических языков. Но, по мере согласования встретившихся теорий, произвол в обобщении различных групп фактов все более и более уменьшается, теоретические языки все более и более взаимопереплетаются и проникают друг в друга, а объективность научного знания в целом – растет.
Хотелось бы еще раз подчеркнуть, что рост объективности научного знания совсем не обязательно должен быть связан с приближением к какому-то Конечному Пределу. Сравниваемые между собой научные картины мира Аристотеля, Ньютона, Эйнштейна, Бора и Виттена совсем не обязательно должны напоминать фотографии одного и того же объекта, сделанные со все увеличивающейся степенью точности. Скорее, они напоминают картины Руанского собора, сделанные импрессионистом Клодом Моне в разное время дня.
В попытке найти золотую середину между Сциллой контекстуализма и Харибдой общего философского анализа может оказаться полезным обращение к опыту социально-гуманитарных наук конца XIX в. Именно тогда, в споре между баденской (П. Наторп) и марбургской (В. Виндельбанд, Г. Коген) школами неокантианства по вопросу существования общих исторических закономерностей Макс Вебер предложил следующий разумный компромисС. Всеобщих законов общественного развития действительно не существует. Но это не означает того, что использовать это понятие бесполезно.
Это означает, что данные всеобщие законы отражают не действительно существующие связи процессов и явлений, а лишь особенности тех моделей, которые мы сконструировали для их описания. Законы-тенденции – это идеальные типы, которые мы конструируем, обобщая какие-то специфические casestudies всего лишь для того, чтобы сравнивать эти ситуации друг с другом. Идеальный тип – это шаблон, который мы вырабатываем для описания отклонения данной ситуации от идеально-типической. Поэтому мы не можем полностью согласиться с утверждением М. Моррисон о том, что «я надеюсь на то, что мое исследование раскроет способы, при помощи которых теоретическое объединение проявляет себя в различных измерениях и в различных контекстах. Это означает, что не существует «единого» подхода к единству – черта, придающая этому процессу иммунитет по отношению к общему анализу» (Morrison, 2000,p. 119).
В силу того, что дать единое, непротиворечивое и приемлемое для всех описание синтеза теорий чрезвычайно сложно (а может быть вообще невозможно), разумным представляется выход, подсказанный исследованиями Макса Вебера (см., например, Вебер, 1989). Надо выбрать проблемную ситуацию, относительно которой большинство экспертов уверено, что она представляет собой своеобразный образец синтеза теорий (первое, что приходит на ум – это, конечно, максвелловский синтез), тщательно исследовать ее, обобщить результаты в виде определенной идеальной модели синтеза и превратить ее особенности в своеобразный шаблон для сопоставления с другими предполагаемыми ситуациями объединения теорий. При помощи этого шаблона можно «замерять» степени отклонения других проблемных ситуаций от максвелловской. Можно также пытаться объяснять причины отклонения рассматриваемых проблемных ситуаций от максвелловского идеального типа за счет рассмотрения или «внешних» факторов, или факторов «внутренних», или их сочетания. Вполне возможно, что прогресс науки может быть связан с вытеснением «максвелловским» идеальным типом всех остальных. Почему бы и нет?
В чем же состоят основные особенности максвелловского синтеза, которые могут представлять интерес и для других случаев объединения?
(1) Хорошо известно, что оновная цель, которую ставил перед собой Максвелл в период создания своей теории и которая была выдвинута всем предшествующим ходом развития науки, сводилась к поискам единого способа описания и объяснения различных аспектов электричества и магнетизма. При построении своей синтетической теории Максвелл, как правило, не обращался к экспериментальным данным, а использовал в качестве эмпирического материала теоретические знания предшествующего уровня (подробнее см.: Степин, 1976). Он использовал теоретические модели и законы электростатики (закон Кулона, закон Фарадея для электростатической индукции), магнитостатики и взаимодействия стационарных токов (закон Био-Савара, закон Кулона для магнитных полюсов, закон Ампера), электромагнитной индукции (закон Фарадея), постоянного тока (законы Ома, Джоуля – Ленца).
(2) Развитая (mature) теория Максвелла строилась на основе последовательного синтеза частных теоретических схем Кулона, Ампера и т.д., которые включались в состав теории в трансформированном виде и представали как выводимые из ее фундаментальной теоретической схемы (Степин, 2000). Но в основе твердого ядра максвелловской программы, целенаправлявшего теоретический поиск, лежали не механическая или электромагнитная картины мира (их скорее можно отнести к позитивной и негативной эвристикам этой программы), а учение об аналогиях, представлявшее собой кантовскую эпистемологию, рассмотренную через призму шотландского реализма.
Именно это обстоятельство позволило ему взглянуть на проблему синтеза оптики, электричества и магнетизма под принципиально новым углом и искать не онтологическую, субстанциональную основу электромагнитных взаимодействий, а математические выражения, описывающие взаимоотношения электрических и магнитных сил. У Максвелла электрическое и магнитное поля сохраняют свою относительную независимость друг от друга, не будучи сведены к одной и той же силе или субстанциональной основе. Уравнения Максвелла лишь описывают их взаимоотношения: если существует изменяющееся электрическое поле, существует и изменяющееся магнитное поле, и наоборот.
И все.
Максвелл действительно объединил бы электричество и магнетизм в том случае, когда он продемонстрировал бы, что и та, и другая силы не только качественно объясняются напряжениями и натяжениями одной и той же среды – эфира, – но и вывел бы аналитическое выражение, связывающее, скажем, магнитные и электрические характеристики электрона, константы и , как он это сделал для случая объединения оптики и электромагнетизма, когда он теоретически рассчитал скорость света через эти константы.
Или, говоря языком Уэвелла, Максвелл объединил бы электричество и магнетизм тогда, когда он обнаружил бы для случая электричества и магнетизма то же самое «совпадение индукций», которое он обнаружил для оптики и электромагнетизма. Вот тогда это совпадение индукций, в полном соответствии с уэвелловской методологией, могло бы быть объяснено за счет постулирования единой по своей «природе» силы, которая вызывает эти явления.
Этим обстоятельством максвелловская методология принципиально отличается и от томсоновской, и от фарадеевской, и от эрстедовской, и от амперовской, которые «слишком серьезно» относились к онтологиям тех программ, которые они развивали. Максвелл не уставал повторять, что и трубки с несжимаемой жидкостью, и молекулярные вихри – это лишь модели, которые в лучшем случае описывают лишь отдельные стороны изучаемых явлений. Как сам Максвелл объяснял в письме к Тэту:
«Природа этого механизма [т.е. молекулярных вихрей] относится к истинному механизму так же, как механизм работы планетария относится к механике солнечной системы».
«Действие на расстоянии»«, «несжимаемая жидкость», «молекулярные вихри» – это все были для Максвелла «надуманные аналогии» («contrived analogies» – см.: Hon and Goldstein, 2012), способные только на то, чтобы направить внимание исследователя на поиск «правильных» математических соотношений: « моя цель состоит в презентации воплощений математических идей (Maxwell, [1858], p. 187). Аналогии у Максвелла носят надуманный характер и по сути ничего не иллюстрируют. В этом смысле можно сказать, что Максвелл придал новый смысл понятию «аналогия», близкий к тому, как этот термин употребляется в современной науке «науки не стараются объяснить, они даже не пытаются интерпретировать; они в основном пытаются создавать модели. Под моделями подразумеваются математические конструкты, которые, при помощи определенных вербальных интерпретаций, описывают наблюдаемые явления. Оправдание таких математических конструктов состоит только в том, что они должны работать» (фон Нейман, 1955; цитируется по: Hon and Goldstein, 2012).
Обычные аналогии характеризуются двусторонним отношением между теми двумя областями, для которых они используются. И ни одна область не занимают привилегированного положения по отношению к другой. В итоге мы можем переходить от первой области ко второй и наоборот.
«Но это свойство не выполняется в максвелловской методологии математических аналогий – она однонаправлена, от фиктивной системы к физической, когда цель введения фиктивной системы состоит в том, чтобы получить доступ к физической системе и в конечном счете создать для нее математический формализм»(Hon and Goldstein, 2012, 239).
Принцип обычной («физической») аналогии между теориями в двух различных областях, которые идентичны по своей природе, идет от в. Томсона. Но для Максвелла методология аналогии – только инструмент. В противоположность Томсону, обе математически идентичные системы совсем необязательно должны одновременно существовать. В парах подобных систем одна может быть воображаемой («воображаемая жидкость»), а другая – реальной, «физической».
(3) Согласно традиционным представлениям, основное достоинство обычной научной теории – это ее способность «предвосхищать» новые научные факты, которые еще не наблюдались. Но перед синтетической теорией стоит другая задача: объединить не факты, а теории. Поэтому ее достоинство – в предвосхищении не столько фактов, сколько теорий, в приспособлении к новым теоретическим подходам, в способности эти подходы ассимилировать, «включать в себя», пусть даже в существенно преобразованном виде. При этом эти ассимилированные подходы продолжают «жить» в рамках нового теоретического языка, не утратив способности предсказывать свои собственные экспериментальные «факты».
(4) Генезис максвелловской электродинамики был встроен ее создателем в общий процесс деонтологизации, начавшийся в Новое время с отказа от аристотелевской онтологии. Как писал Галилей, «поиск сущностей я считаю занятием суетным и бесперспективным». Но если истина постигается в опыте, и мы познаем не столько вещи «сами по себе», сколько феномены, необходимо отказаться от допущения самой возможности абсолютного знания. Согласно духу науки нового времени, четко зафиксированному Кантом, сама «являемость вещей в опыте» заключает в себе истинно-сущностный характер. Феномены не есть просто сущностные явления, сквозь которые проглядывает так или иначе замутненная сущность; они есть прежде всего сущее в своем собственном состоянии. Феномены человеческого опыта заключают в себе всю полноту постигаемой достоверности.
Следующий шаг в реализации этой «галилеевской» эпистемологической программы был сделан Ньютоном, наотрез отказавшимся от поиска «природы» всемирного тяготения и давший вместо раскрытия сущности тяготения и объяснения причин того, почему тела притягиваются друг к другу, просто математически точное описание того, с какой силой разнообразные теля притягиваются друг к другу.
Далее идет сам Максвелл, принципиально отказавшийся от выяснения природы электричества и магнетизма и рассматривавший эфир лишь как элемент модельных представлений, способствующих классификации и аккумулированию соответствующих «фактов».
Герц пошел еще дальше, пытаясь обосновать точку зрения, согласно которой эфир как носитель электромагнитных взамодействий, излишен. Он выбрал теорию Максвелла лишь как самую простую из всех имевшихся альтернативных описаний.
Но оставалась еще другая «онтологическая» функция эфира – быть вместилищем абсолютной системы отсчета. От этой функции освободил физику уже Альберт Эйнштейн, продемонстрировавший, что именно эфир препятствует единому рассмотрению электричества и магнетизма и выявлению их симметрии. Именно Эйнштейн сделал первый шаг (1905) в направлении отказа от рассуждений о природе пространства и времени.
Следующий шаг (1915) состоял в сведении природы гравитационного поля к искривлению пространства-времени, когда компоненты напряженности гравитационного поля стали выражаться через геометрические величины.
(5) Для сравнения различных теоретических схем, созданных при помощи различных теоретических языков, Максвелл был вынужден разработать единый нейтральный теоретический язык – язык явлений гидродинамики, при помощи которого он сконструировал ряд все более усложняющихся моделей. При этом он прекрасно осознавал условность использования этого языка для описания электромагнитных явлений. Действительно, использовав тензорный аппарат механики сплошных сред для подсчета силы, действующей на единичный объем вещества, Максвелл показал, что она состоит из пяти членов. Первый член F1– это сила, действующая на магнитный полюс; второй член F2 – сила магнитной индукции; третий и четвертый члены F3 + F4 – сила, действующая на электрические токи. Но пятый член F5 электромагнитного смысла вообще не имеет; это – простое давление. Это еще раз говорит о том, что Максвелл имел дело всего лишь с вихревой моделью электромагнитных процессов; какие-то стороны электромагнетизма она описывает, а какие-то – нет.
(6) Именно использование нейтрального языка позволило Максвеллу не только сконструировать систему гибридных объектов, соединяющих оптику и теорию электромагнетизма, но и создать механизм для проверки теоретических следствий и сопоставления их с экспериментом. Тем не менее, связь между синтезом и ростом предсказательной силы теории носит гораздо более сложный и опосредованный характер, чем это представлено в научно-популярной и учебной литературе. Максвелловское «доказательство» тезиса о том, что свет – это электромагнитные волны, носило во многом качественный характер. Не случайно открыватель этих волн – Генрих Герц – долгое время сторонником теории Максвелла себя не считал, а принял эту теорию только тогда, когда сконструировал ее собственный вариант.
(7) Более того, герцевские опыты 1887-1888 гг. по обнаружению и изучению оптических свойств радиоволн не могут рассматриваться как «решающие эксперименты» по выбору между программами Ампера-Вебера и Фарадея-Максвелла. Ни в одной из максвелловских работ не содержится утверждение о существовании как радиоволн, так и других (несветовых) видов электромагнитного излучения.
Далее, сам Максвелл, судя по всему, полагал, что генерирование радиоволн невозможно, и этот вывод открыто поддержали его британские ученики – Фицджеральд, Хевисайд и Лодж. Фарадей и Максвелл отнюдь не были первыми среди тех, кто высказал предположение о существовании электромагнитных волн. Опыты Герца, в которых были открыты радиоволны, были запланированы и проводились в рамках не максвелловской, а гельмгольцевской исследовательской программы.
(8) Именно взаимодействие теоретической традиции – гибридной программы Гельмгольца – с экспериментальной и привело к получению Герцем весомых экспериментальных результатов, послуживших весьма убедительным аргументом в пользу существования радиоволн. В процессе этого взаимодействия, продолжавшегося более двух лет, встретившиеся теоретическая и экспериментальные традиции постоянно корректировали друг друга. Влияние эмпирической традиции состояло в последовательном отборе наиболее простых по отношению к «фактам» теоретических объяснений, в то время как влияние теоретической состояло в отборе тех экспериментальных фактов, которые представлялись наиболее существенными, и в обозначении перспективных направлений эмпирических исследований.
(9) В итоге история становления максвелловской электродинамики указывает на то, что само содержание таких столь милых сердцу философа науки понятий как – «верификация», «фальсификация», «предсказание» – в значительной мере должно рассматриваться в контексте взаимодействия различных традиций между собой.
(10) Максвелловский синтез показывает, что, в отличие от выводов Маргарет Моррисон, объединение вносит определенный вклад в подтверждение теории и делает нашу веру в онтологическое существование некоторых теоретических объектов более крепкой (см. также: Kukla, 1995). В самом деле, раз они выдержали взаимную критику встретившихся теорий, значит в них «что-то есть». Как писал наставник Максвелла, ректор Тринити-колледжа Уильям Уэвелл, «То, что законы, возникающие в отдаленных и не связанных друг с другом областях, стремятся сойтись друг с другом в одной и той же точке, может происходить только из того, что в этой точке пребывает истина» (Whewell 1847, vol. 2, p. 65).
Как справедливо полагают унификационисты, «при определенных условиях единство теории может обосновывать реализм о ненаблюдаемых сущностях, которые ей постулируются» (Wayne, 2002, p. 118).Данное утверждение противоречит одному из основных выводов книги М. Моррисон, согласно которому «объединение не должно связываться с истиной или возросшим правдоподобием истины» (Morrison, 2000, p. 232).
(11) Наше исследование подтверждает вывод М.Моррисон о том, что прогресс в области объединения не связан с прогрессом в области теоретических объяснений. Скажем, во многом формальное объединение электричества и магнетизма за счет введение idle wheels – свободных заряженных частиц – отнюдь не означало прогресса в области понимания подлинных причин электрических явлений.
Неслучайно многие проницательные критики теории Максвелла, включая П. Дюгема и в. Томсона, отмечали неспособность «Трактата об электричестве и магнетизме» обеспечить ясное и последовательное объяснение электромагнитных явлений, того, из чего состоят полевые величины и как именно они распространяются в пространстве. Аналогично, критики ньютоновского объединения физики Земли и математики Неба указывали на то, что «эта теория позволяла рассчитать все, что угодно, но ничего не объясняла» (Morrison, 2000, p. 106).
(12) Максвелл фактически применял синтетический (но не редукционистский) способ объединения встретившихся теорий, часто до конца не осознавая этого, поскольку он не мог описывать процесс объединения в соответствующих профессиональных философских терминах. Он двигался полу-интуитивно (но все-таки более осознанно, чем Фарадей!). Именно для синтетического объединения характерен процесс взаимопроникновения встретившихся теорий, когда объекты одной «старой» теории наделяются новыми свойствами при помощи объектов другой «старой» теории, превращаясь в принципиально новые теоретические объекты. Скажем, в процессе проникновения оптики в максвелловскую теорию вихрей эфир стал упругим объектом, превращаясь в «ток смещения».
(13) Опыт максвелловского синтеза позволяет заключить, что случай онтологической редукции вообще «не проходит» для теорий такой степени общности как максвелловская электродинамика. Мы не можем заключить, что Максвелл свел всю оптику к электромагнетизму, равно как и то, что он свел весь электромагнетизм к оптике. Он лишь положил начало процессу взаимопроникновения этих относительно независимо развивавшихся друг от друга дисциплин.
Тем более мы не можем заявить о том, что Максвелл свел электричество к магнетизму или магнетизм к электричеству. И даже то, что он вывел электричество и магнетизм из натяжений эфира. Он действительно хотел вывести, но – не получилось: мы знаем, что в [II] он вынужден был вводить маленькие заряженные частицы, функции которых состояли как в передаче вращения от одной ячейки к другой, так и в несении электрического заряда. Да, впоследствии он действительно вывел все уравнения из лагранжиана, но перед этим он получил выражение для тока смещения из механической модели и затем «руками» ввел его в лагранжиан.
(14) В свете сказанного выше весьма сомнительным выглядит утверждение «унификационистов» о том, что «теория является объединяющей до такой степени, что она обладает небольшой теоретической структурой по отношению к области охватываемых ей явлений» (Wayne, 2002, p. 118). Двадцать уравнений Максвелла – это действительно немного по сравнению со всем многообразием явлений оптики, электричества и магнетизма; но вывод из фундаментальной теоретической схемы частных теоретических схем никогда не носит формально-логический характер. Он включает учет особенностей эмпирических ситуаций, т.е. неявно использует феноменологические особенности, относящиеся к экспериментальным установкам.
Как отмечал Ричард Фейнман, «всегда, когда вы слышите подобное эффектное утверждение, что нечто большое можно построить на основе малого числа предположений, – ищите ошибку. Обычно неявно принимается довольно много такого, что оказывается далеко не очевидным, если посмотреть внимательнее» (Фейнман, Лейтон, Сэндс, 1966, т.6,С. 262).
(15) Согласно М. Моррисон, действительно объединяющая теория не является простой конъюнкцией тех теорий, которые существовали до объединения.
«В случаях истинного объединения у нас имеется механизм или представленный в теории параметр, который играет роль необходимого условия, требуемого для раскрытия связи между явлениями» (Моррисон, 2000, p. 32).
В структуре истинно объединяющей теории есть нечто особенное, отличающее ее от псевдообъединяющих случаев. Этим «нечто», по замыслу Моррисон, является в максвелловском случае ток смещения. С этим выводом Моррисон я полностью согласен. Именно роль этих параметров играют в нашей модели смены т.н. «гибридные объекты», сконструированные из нескольких встретившихся базисных теоретических объектов (подробнее см.: Нугаев, 1989).
Как показано в третьей главе данного исследования, идея тока смещения завершившая формирование максвелловской теории, была введена вовсе не на путях математической гипотезы. Ток смещения – типичный гибридный объект, введенный в результате встречи оптики и теории электромагнетизма. Как проницательно отмечал в 1891 г. Оливер Хевисайд, «электрический ток в непроводнике был той самой вещью, которая была необходима для координации электростатики и электрокинетики и для того, чтобы последовательно согласовать уравнения электромагнетизма».
С нашей точки зрения, тем «каркасом», был в случае максвелловской электродинамики «ток смещения», установивший такие связи между встретившимися теориями, что любое продвижение в рамках одной из них неминуемо вело к изменению содержания другой. И вообще, именно гибридные объекты – узлы теоретических традиций – являются теми «каркасами», которые связывают разные встретившиеся программы, обеспечивая поиск и установление плодотворных связей между ними, когда новые результаты, полученные в рамках одной программы, помогают получению новых результатов в рамках другой.
Один из уроков истории максвелловской электродинамики состоит в необходимости различать гибридные объекты второго порядка (crossbreeds) и гибридные объекты первого порядка, «смеси» или просто гибриды (hybrids). Гибридные объекты второго порядка, подобные «току смещения», являются результатом скрещивания базисных объектов встретившихся теорий. А просто гибриды, подобные максвелловским теоретическим схемам в статье 1861 г., описывавшим взаимодействие эфирных вихрей с молекулами – это смеси, составленные из разнородных элементов. Только гибридные объекты второго порядка сохраняются при всех дальнейших развитиях теории; «просто гибриды» представляют собой источники постоянной головной боли для теоретиков, но одновременно являются и движущей силой развития теории. Так, в частности, стремление ослабить дуализм максвелл-лоренцевской электродинамики привело к созданию специальной теории относительности.
(16) Создавая свою электродинамику, Максвелл фактически использует принцип соответствия. В его вихревой модели в работе [II] тензорный аппарат механики сплошных сред позволяет рассчитать силу действующую на единичный объем вещества: F = F1 + F2 + F3 + F4 + F5. Она состоит из пяти членов. Первый член F1– это сила, действующая на магнитный полюс; второй член F2 – сила магнитной индукции; третий и четвертый члены F3 + F4 – сила, действующая на электрические токи. Рассчитывая силу в каждом отдельном случае, он сравнивает ее значение с теми, которые были получены предыдущими авторами, в «старых» теориях.
При этом он демонстрирует, что принцип соответствия означает переполучение в «новой» теории лишь математических соотношений; «онтологии» новой и старой теорий друг в друга не переходят.
Таким же образом, впоследствии Эйнштейн, например, продемонстрировал, что в теории тяготения принцип соответствия означает лишь переход математических соотношений общей теории относительности в математические соотношения ньютоновской теории гравитации в предельном случае слабых гравитационных полей.
(17) Вполне возможно, что Максвелл был «сыном своего времени» не только потому, что активно использовал идеи кантианской эпистемологии. Это только для логики научного познания важно, что переход от механической научной картины мира к электромагнитной был подготовлен всем предшествующим развитием физики. Но если тщательно проанализировать причины того, почему именно Максвелл осуществил этот переход, то придется привлечь также и факторы психологического и социокультурного характера.
В частности, настойчивая попытка Максвелла найти компромисс между континентальной и британской исследовательской традициями во многом может объясняться его этническими корнями. Как подданный Великобритании, лорд Максвелл получил высшее образование и докторскую степень в лучшем английском – кембриджском – университете. С другой стороны, как шотландский патриот, он сделал объектом своей первой цветной фотографии цвета национального шотландского флага. Известны также его критические высказывания о колониальной политике Великобритании в Индии (Campbell & Garnett, 1882).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Больцман Людвиг (1952 а) Комментарии к статье Максвелла «О фарадеевских линиях сил». – В сб.: Дж. К. Максвелл. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. (Перевод З. А. Цейтлина). – М.: гос. изд-во технико-теоретической литературы. – 1952. – С. 89—106.
Больцман Людвиг (1952 б) Комментарии к статье Максвелла «О физических линиях сил». – В сб.: Дж. К. Максвелл. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. (Перевод З. А. Цейтлина). – М.: гос. изд-во технико-теоретической литературы. – 1952. – С. 194 —250.
Борк А. М. (1968) Максвелл, ток смещения и симметрия. – В сб.: Максвелл. Статьи и речи. М.: Наука. – С. 305-317.
Вебер Макс (1989) Избранные произведения. – М.: Мысль. 1989. – 689 С.
Герц Г. Р. (1938) Исследования о распространении электрической силы. М. – Л. – 156 С.
Герц Г. Р. (1959) Принципы механики, изложенные в новой связи. М.: Изд. АН СCСР. – 388 С.
Кант Иммануил [1783]. Пролегомены ко всякой будущей метафизике, могущей появиться как наука. (Пер. Вл. Соловьева, 1893). – В сб.: Иммануил Кант. Трактаты. – Спб.: Наука, 2006. – С. 147—258.
Кант Иммануил [1787]. Критика чистого разума. Второе издание. (Пер. Н. Лосского). – М.: Эксмо, 2006. – 735С.
Максвелл Джеймс Клерк (1952) Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. (Перевод З. А. Цейтлина). – М.: гос. изд-во технико-теоретической литературы. – 691 С.
Максвелл Д. К. [1873] О действиях на расстоянии. – В сб.: Максвелл Д. К. Статьи и речи. – М.: Наука, 1968. С. 48—62.
Максвелл Д. К. (1968) Эфир. – В сб.: Максвелл Д. К. Статьи и речи. – М.: Наука, С. 193-206.
Нугаев Р. М. (1989) Реконструкция процесса смены развитых научных теорий. – Казань: изд-во КГУ. – 208 С.
Нугаев Р. М. (2010) Эйнштейновская научная революция 1898-1915: интертеоретический контекст. – Казань: изд-во «Логос». – 299 С.
Нугаев Р. М. (2012) Коперниканская научная революция: синтез физики Земли и математики Неба. – Казань: изд-во «Логос». – 302 С.
Пайерлс Р. Э. (1968) Теория поля со времени Максвелла. – В сб.: Максвелл Д. К. Статьи и речи. – М.: Наука. – С. 270—287.
Сергеев К. А. Философия Канта и новоевропейская метафизическая позиция. – В кн.: Иммануил Кант. Трактаты. – Спб.: Наука, 2006. – С. 5 —146.
Степин В. С. (1976) Становление научной теории. (Содержательные аспекты строения и генезиса теоретических знаний физики). – Минск: изд-во БГУ. – 32 °C.
Степин В. С. (2000) Теоретическое знание. – М.: Прогресс-Традиция. – 744 c. Тулмин Стефен (1984) Человеческое понимание. – М.: Прогрес – 328 С.
Шапиро И. С. (1972) К истории открытия уравнений Максвелла //Успехи физических наук, том 108, вып. 2. С. 319—333.
Фарадей М. (1939) Избранные работы по электричеству. – М. – Л. -304 С. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. (1966) Фейнмановские лекции по физике, тт. 5, 6. – М.: Мир.
Эйнштейн А. [1931] Влияние Максвелла на развитие представлений о физической реальности. – В сб.: Д. К. Максвелл. Статьи и речи. – М.: Наука, 1968. – С. 243—247.
Audi Robert (ed.) The Cambridge Dictionary of Philosophy. Cambridge, Cambridge University Press, 1999. – 1000 p.
Bromberg J. (1967-68) Maxwell’s Displacement Current and the Theory of Light// Archive for History of Exact Science, vol. 4, pp. 218—234.
Buchwald J. (1985) From Maxwell to Microphysics: Aspects of Electromagnetic Theory in the last Quarter of the 19th century. University of Chicago Press. – 339 p. Buchwald Jed Z. (1994) The creation of scientific effects: Heinrich Hertz and electric waves. The university of Chicago Press. – 465 p.
Buchwald Jed Z. (1998) Reflections on Hertz and Hertzian Dipole – In: D. Baird et al. (eds.) Heinrich Hertz: Classical Physicist, Modern Philosopher. Kluwer, pp. 269—280.
Campbell Lewis, Garnett William (1882) The Life of James Clerk Maxwell. L., Macmillan. -342 p. Chalmers A. F. (1975) Maxwell and the displacement current // Physics Education. January 1975, pp. 45 —49.
Chalmers A. F. [1976], (2007). What is this thing called Science? University of Queensland Press. – 266 p.
Chalmers Alan (2001) Maxwell, Mechanism and the Nature of Electricity. Physics in Perspective, vol. 3, no 4, pp. 425 —438.
Coffa Alberto J. (1993) The Semantic Tradition from Kant to Carnap: to the Vienna Station. Cambridge University Press. – 460 p.
D’Agostino Salvo (1975) Hertz’s Researches on Electromagnetic Waves // Historical Studies in the Physical Sciences, vol. 6, pp. 261—323.
D’Agostino Salvo (1984) Maxwell’s Dimensional Approach to the Velocity of Light: Rise and Fall of a Paradigm. – In: S. D’Agostino and S. Petruccioli (eds.) Mathematical Models and Physical Theories. Rome, Accademia Nazionale Delle Scienze. pp. 147—167.
Darrigol Olivier (2002) Electrodynamics from Ampere to Einstein. Oxford University Press. – 515 p.
Dr. Bence Jones (1870) Faraday’s Life and Letters.vol. 1, 2. Philadelphia, J.D. Lippincott. – 385 p.
Einstein A. [1905a] Uber eine die Erzeugung und verwandlung des Lichtes betreffenden hewristischen Lesictpunkt. – Annalen der Physik,, vol. 17, pp. 132—148. Имеется русский перевод: Эйнштейн А. Об одной точке зрения, касающейся возникновения и превращения света. – Собр. соч., т. 3. М., 1966, С. 92 – 107. Имеется английский перевод Анны Бек (Anna Beck) в сборнике: The Collected papers of Albert Einstein. Vol. 2. The Swiss years: writings, 1900 – 1909. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1989, pp. 86—103. Einstein A. (1905 b): Zur Elektrodynamik bewegter Korper. – Annalen der Physik. vol. 17, pp. 891—921. English translation in: The Principle of Relativity, Dover, New York, 1923. Имеется перевод: Эйнштейн А. К электродинамике движущихся тел. – Собр. соч., т. 1. М., 1965, С. 7 – 35. Использован также перевод Анны Бек (Anna Beck) из сборника: The Collected papers of Albert Einstein. Vol. 2. The Swiss years: writings, 1900 – 1909. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1989, pp. 140—171.
Einstein A. [1909] Uber die Entwicklung unserer Anschaungen uber das Wesen und die Konstitution der Strahlung. – Physikalische Zeitschrift, vol.10, pp. 817—825. Имеется русский перевод: Эйнштейн А. О развитии наших взглядов на сущность и структуру излучения. – Собр. соч., т. 3. М., 1966, С. 181—195. Einstein Albert (1931) Maxwell’s Influence on the Evolution of the Idea of Physical Reality. In James Clerk Maxwell: A Commemorative Volume. Cambridge University Press.
Faraday M. (1846) Thoughts on Ray-Vibrations. Philosophical Mag. (3), XXVIII, № 188, p. 345.
Forster Malcolm (1988) Unification, Explanation and the Composition of Causes in Newtonian Mechanics. Studies in History and Philosophy of Science, vol. 19, pp. 55 —101.
Friedman Michael (1983) Foundations of Space-Nime Theories. Princeton University Press. – 385 p.
Glymour Clark (1980) Explanations, Tests, Unity and Necessity. Nous, vol. 14, pp. 31—50.
Harman P. M. (2001) The Natural Philosophy of J.C. Maxwell. Cambridge University Press.—228p.
Helmholtz H. [1870] Wissenschaftlische Abhandlungen, Barth, 1882, vol. 1, pp. 611—628.
Helmholtz H. (1899). Preface. – In: Heinrich Hertz. The Principles of Mechanics. L., Macmillan and Co. – pp. VIII —XIII.
Hertz H. [1884] On the Relations between Maxwell’s Fundamental Electromagnetic Equations and the Fundamental Equations of the Opposing Electromagnetics. – In: Heinrich Hertz. Miscellaneous Papers. L., Macmillan and Co, 1896, pp. 273—290.
Hertz H. [1887] On Very Rapid Electrical Oscillations. – In: Heinrich Rudolph Hertz. Electrical Waves, L., 1893, pp. 29 —53.
Hertz H. [1888 a] On the Finite Velocity of Propagation of Electromagnetic Actions. – In: Heinrich Rudolph Hertz. Electrical Waves, L., 1893, pp. 107-123. Hertz H. [1888 b] On Electromagnetic Waves in Air and Their Reflection. – In: Heinrich Rudolph Hertz. Electrical Waves, L., 1893, pp. 124 —136.
Hertz H. [1889 a] The forces of Electric Oscillations, Treated According to Maxwell’s Theory. – In: Heinrich Rudolph Hertz. Electric Waves. L., Macmillan, 1893, pp. 137—159.
Hertz H.R. [1889b] On the Relations between Light and Electricity. – In: Heinrich Hertz. Miscellaneous Papers. L., Macmillan, 1896, pp. 313—324.
Hertz H.R. [1890a] On the Fundamental Equations of Electromagnetics for Bodies at Rest. – In: Heinrich Rudolph Hertz. Electric Waves. L., Macmillan, 1893, pp. 195 —240.
Hertz H.R. [1890b] On the Fundamental Equations of Electromagnetics for Bodies in Motion. – In: Heinrich Rudolph Hertz. Electric Waves. L., Macmillan, 1893, pp. 241 —268.
Hertz Heinrich Rudolph (1893) Electric Waves. L., Macmillan. – 297 p.
Hertz Heinrich Rudolph (1896) Miscellaneous Papers. London: Macmillan. – 340 p.
Hertz Heinrich (1899) The Principles of Mechanics presented in a new form (translated by D.E. Jones). L., Macmillan. – 308 p.
Hon, Giora, and Bernard R. Goldstein (2012) Maxwell’s contrived analogy: An early version of the methodology of modeling. Studies in History and Philosophy of Modern Physics, vol. 43, pp. 236—257.
Hunt Bruce J. (2005) The Maxwellians. Cornell University Press. – 280 p. Kant Immanuel (1783) Prolegomena to any future metaphysics that will be able to come forward as science. – In: Immanuel Kant. Theoretical Philosophy after 1781. Cambridge: Cambridge University Press, 2002.
Kitcher Philip (1981) Explanatory Unification. Philosophy of Science, vol. 48, pp. 507—531.
Kukla Andre (1995) Scientific Realism and Theoretical Unification. Analysis, vol. 55, pp. 230—238.
Kuhn T. S. (1977) Objectivity, Value Judgement and Theory Choice. – In: The Essential Tension. University of Chicago Press, pp. 320—339. Lakatos Imre (1978) The Methodology of Scientific Research Programmes. Philosophical Papers, volume 1.Edited by J. Worral & G. Currie, CUP. – 254 p. Mahon Basil (2003) The Man Who Changed Everything. The Life of James Clerk Maxwell. John Wiley. – 215 p.
Mamchur E. A. (2010) Contradictions, Synthesis and the Growth of Knowledge. International Studies in the Philosophy of Science, vol. 24, number 4, pp. 429-435. Maxwell J.C. [1856] On Faraday’s Lines of Force. The Transactions of the Cambridge Philosophical Society, vol. X, part 1. Reprinted in «The Scientific Papers of James Clerk Мaxwell», 1890, vol. 1, pp. 155-229. Maxwell J.C. [1861] On Physical Lines of Force. Philosophical Magazine, vol. XXI. Reprinted in «The Scientific Papers of James Clerk Мaxwell», 1890, vol. 1, pp. 451-513.
Maxwell J.C. [1864] Dynamical Theory of Electromagnetic Field. Reprinted in «The Scientific Papers of James Clerk Мaxwell», 1890, vol. 1, pp. 526-597. Maxwell J.C. [1868] Note on the Electromagnetic Theory of Light. Philosophical Transactions, vol. CLVIII. Reprinted in «The Scientific Papers of James Clerk Мaxwell», 1890, vol 2, pp. 137—142.
Maxwell J.C. [1870] Address to the mathematical and physical sections of the British Association. Liverpool, September 15, 1870. Reprinted in «The Scientific Papers of James Clerk Мaxwell», 1890, vol. 2, pp. 215 —219.
Maxwell, James. [1873] On Action at a Distance. Reprinted in «The Scientific Papers of James Clerk Мaxwell», 1890, vol. 1, 315—320.
Maxwell J.C. [1877a] Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz. Nature, vol. XV. Reprinted in «The Scientific Papers of James Clerk Мaxwell», 1890, vol.2, pp. 592 —598.
Maxwell J.C. [1877b] Ether. Encyclopedia Britannica. Reprinted in «The Scientific Papers of James Clerk Мaxwell», 1890, vol.2, pp. 763—775.
Mertz John Theodore (1964) A history of European Thought in the Nineteenth Century, 4 vols. Edinburgh: William Blackwood and Sons, 1903—1912. Vols 1 and 2 reprinted as «A History of European Scientific Thought in the Nineteenth Century. NY, Dover. – 850 p.
Morrison Margaret (2000). Unifying Scientific Theories: Physical Concepts and Mathematical Structures. Cambridge University Press. – 270 p.
Nersessian Nancy J. (1985) Faraday’s Field Concept. – In: Gooding David & James Frank A.J. (eds.) Faraday Rediscovered. NY, pp. 377—406.
Niven W.D. (1890) A Preface to «The Scientific Papers of J.C. Maxwell». Cambridge: Cambridge University Press, vol. 1, pp. I —XIII.
Nugayev Rinat M. (1985) The History of Quantum Theory as a Decisive Argument Favoring Einstein over Lorentz // Philosophy of Science, vol. 52, pp. 44 —63. Olson Richard (1975) Scottish Philosophy and British Physics, 1750-1880: A Study in the Foundations of the Victorian Scientific Style. Princeton, NJ, Princeton University Press. – 349 p.
Papas Charles (1988) Theory of Electromagnetic Wave Propagation. N.Y.: Dover. – 272 p.
Patton Lydia (2009) Signs, Toy Models and the A Priori: from Helmholtz to Wittgenstein. Studies in History and Philosophy of Science, 4093), pp. 281-289. Pearce Williams L. (1965) Michael Faraday, a biography. N.Y., Basic Books. – 531 p.
Pearce Williams L. (1966) The origins of field theory. L., Random House. – 148p. Russell Colin. Michael Faraday: physics and faith.Oxford University Press, 2000. – 128 p.
Sengupta D. L., Sarkar T. K. (2003) Maxwell, Hertz, the Maxwellians, and the Early History of Electromagnetic Waves // IEEE Antennas and Propagation Magazine, April, vol. 45, № 2, pp. 12 —16.
Siegel Daniel M. [1991] Innovation in Maxwell’s electromagnetic theory: molecular vortices, displacement current, and light. Cambridge University Press. – 229 p.
Smirnov-Rueda Roman (2001) Were Hertz’s «crucial experiments» on propagation of electromagnetic interaction conclusive? – In: Instantaneous Action at a Distance in Modern Physics: pro and contra. Andrew E. Chubykalo, Viv Pope, Roman Smirnov-Rueda (eds.), Nova Science Publishers, N.Y., pp. 57—69.
Thomson W., Taite P. (1867) A Treatise on Natural Philosophy. L., Clarendon Press. – 727 p.
Snyder Laura S. (2012) William Whewell. The Stanford Encyclopedia of Philosophy, winter edition.
Thomson W. (1905). On Aether.Proc. Roy. Soc. Edinb., XXV, p. 565.
Watkins John (1984) Science and Scepticism. Princeton University Press. – 406p. Wayne Andrew (2002) Critical Notice. Canadian Journal of Philosophy, vol. 32, № 1, March, pp. 117—138.
Weber W. (1846) Elektrodynamische maasbestimmungen. Uber ein allgemeines Grundgesetz der Elektrischen Wirkung. – In: W. Weber. Werke, Berlin, 1893, Dritten Band, pp. 25 —211.
Whewell William (1847) The Philosophy of Inductive Sciences, founded upon their history, in 2 volumes. Second edition. L., John W. Parker and son. Whewell William (1860) On the Philosophy of Discovery. Chapters Historical and Critical. L., John W. Parker and son. – 403 p.
Whittaker Edmund Taylor (1910). A history of the theories of aether and electricity: from the age of Descartes to the close of the nineteenth century. L., N.Y., Longmans, Green and Co. – 470 p.
. Maxwellian electrodynamics genesis is considered in the light of the author’s theory change model previously tried on the Copernican and the Einstein revolutions. It is shown that in the case considered a genuine new theory is constructed as a result of the old pre-maxwellian programmes reconciliation: the electrodynamics of AmpereWeber, the wave theory of Fresnel and Young and Faraday’s programme. The «neutral language» constructed for the comparison of the consequences of the theories from these programmes consisted in the language of hydrodynamics with its rich content of analogous models ranging from the uncompressible fluid up to molecular vortices. The programmes’ meeting led to construction of the whole hierarchy of crossbred objects beginning from the displacement current and up to common hybrids. After that the interpenetration of the pre-maxwellian programmes began that marked the beginning of theoretical schemes of optics and electromagnetism unification. Maxwell’s programme did assimilate some ideas of the Ampere-Weber programme, as well as the presuppositions of the programmes of Fresnel and Faraday; and the significance of this fact for further methodology of scientific research programmes development is discussed.
It is argued that the core of Maxwell’s unification strategy was formed by Kantian epistemology looked through the prism of William Whewell and such representatives of Scottish Enlightenment as Thomas Reid and William Hamilton. All these enabled Maxwell to start to unify not only optics and electromagnetism, but British and continental research traditions as well. Maxwell’s programme did supersede the Ampere-Weber one because Maxwell did put forward as a synthetic principle the idea, that differed from that of Ampere-Weber by its flexible and contraontological, strictly epistemological, Kantian character. For Maxwell, ether was not the last building block of physical reality, from which fields and charges should be constructed. «Action at a distance», «incompressible fluid», «molecular vortices» were only models for Maxwell, capable only to direct the researcher on the «right» mathematical relations. From the «representational» point of view all this hydrodynamical models were doomed to failure efforts to describe what can not be described in principle – things in themselves, the «nature» of electrical and magnetic phenomena. On the contrary, Maxwell aimed his programme to find empirically meaningful mathematical relations between the electrodynamics basic objects, i.e. the creation of inter – coordinated electromagnetic field equations system.
Namely the application of this epistemology enabled Hermann von Helmholtz and his pupil Heinrich Hertz to arrive at such a version of Maxwell’s theory that served a heuristical basis for the radiowaves discovery.
Читать бесплатно другие книги:
