Dasar-dasar ilmu eksperimental diletakkan. Munculnya Ilmu Eksperimental

Pembentukan ilmu dalam arti kata yang tepat dikaitkan dengan penggunaan metode eksperimental dalam penelitian ilmiah, yang merupakan dasar dari ilmu alam teoretis. Seperti yang dicatat oleh V.S. Stepin, gagasan penelitian eksperimental secara implisit mengasumsikan kehadiran dalam budaya ide-ide khusus tentang alam, aktivitas, dan subjek yang memahami, yang bukan merupakan karakteristik budaya kuno, tetapi mulai terbentuk pada Renaisans dan menerima pemahaman yang lengkap. ekspresi di New Age. Dalam sebuah studi eksperimental, subjek kognisi bertindak sebagai prinsip aktif, menentang materi alam, mengubah benda-bendanya dengan paksa tekanan pada mereka. Suatu benda alam dikenal dalam suatu percobaan karena ditempatkan pada kondisi simulasi dan hanya berkat ini ia mengungkapkan koneksi esensial yang tak terlihat untuk subjek.

Prasyarat sosio-kultural untuk studi eksperimental alam adalah sistem orientasi nilai baru, yang sudah mulai terlihat dalam budaya Renaisans. Di satu sisi, dikatakan, berbeda dengan pandangan dunia abad pertengahan, sebuah sistem baru ide-ide humanistik yang terkait dengan konsep manusia yang secara aktif menentang alam sebagai prinsip berpikir dan aktif. Di sisi lain, minat pada pengetahuan alam ditekankan, yang dianggap sebagai bidang penerapan kekuatan manusia.

Sudah di Renaisans, pemahaman baru tentang hubungan antara alam, alami dan buatan, yang diciptakan oleh aktivitas manusia, mulai terbentuk. Ajaran Kristen tradisional tentang penciptaan dunia oleh Tuhan menerima interpretasi khusus. Dalam kaitannya dengan pikiran ilahi yang menciptakan dunia, alam dipandang sebagai buatan. Aktivitas manusia dimaknai sebagai semacam kesamaan dalam skala kecil dari tindakan penciptaan. Dan dasar dari kegiatan ini adalah meniru alam, mengakui prinsip (hukum) yang masuk akal di dalamnya dan mengikuti harmoni alam yang bermakna dalam seni manusia - sains, seni, penemuan teknis. Nilai-nilai buatan dan alami disamakan, dan perubahan yang wajar di alam dalam proses aktivitas manusia muncul bukan sebagai sesuatu yang bertentangan dengannya, tetapi sebagai konsisten dengan struktur alaminya. Ini adalah sikap baru terhadap alam diabadikan dalam kategori "alam", yang berfungsi sebagai prasyarat untuk pengembangan cara baru yang mendasar untuk mengetahui dunia: muncul ide tentang kemungkinan mengajukan pertanyaan teoretis kepada alam dan mendapatkan jawaban untuknya dengan secara aktif mengubah objek alam .

Makna baru dari kategori "alam" dikaitkan dengan pembentukan makna baru dari kategori "ruang" dan "waktu" sebagai formasi yang homogen, dan ini memungkinkan untuk menegaskan gagasan tentang kemungkinan dan reproduktifitas percobaan dimanapun di dunia dan kapanpun.

Metode eksperimental mulai disiapkan untuk pengembangan oleh Leonardo da Vinci (1452-1519). Tetapi Leonardo hidup seratus tahun sebelum era ini, dan dia tidak memiliki kemampuan dan kondisi teknis yang sesuai. Struktur logis dari metode eksperimen juga tidak dikembangkan. Eksperimen Leonardo da Vinci tidak memiliki definisi yang ketat dan akurasi pengukuran.

Awal metode eksperimental zaman modern diletakkan oleh penemuan dua instrumen penting: mikroskop majemuk (c. 1590) dan teleskop (c. 1608). Orang Yunani kuno sudah akrab dengan kekuatan pembesar kacamata lensa. Tetapi inti dari mikroskop dan teleskop adalah kombinasi dari beberapa kaca pembesar. Rupanya, pada awalnya hubungan seperti itu terjadi secara kebetulan, dan tidak di bawah pengaruh ide teoretis yang membimbing. Mikroskop pertama tampaknya ditemukan oleh penggiling kaca Belanda Zachary Jansen. Spyglass pertama adalah ahli kacamata Belanda Franz Lipperstey.

Dengan munculnya teleskop, perkembangan astronomi telah meningkat ke tingkat yang baru secara kualitatif. Empat satelit terbesar Jupiter ditemukan, banyak bintang baru tidak terlihat dengan mata telanjang; itu dapat dipercaya menetapkan bahwa nebula dan galaksi adalah sekelompok besar bintang. Selain itu, bintik hitam juga ditemukan di Matahari.

G. Galilei memainkan peran mendasar dalam mendukung metode eksperimental. Galileo dan para pengikutnya di Akademi Eksperimen Florentine, yang didirikan setelah kematiannya, melakukan eksperimen lapangan. Eksperimen skala penuh dilakukan dengan objek dalam situasi realitas yang dipelajari itu sendiri dan, sebagai aturan, melibatkan intervensi eksperimen dalam rangkaian peristiwa alami. Galileo juga memperkenalkan eksperimen pemikiran ke dalam pengetahuan ilmiah. Eksperimen mental melibatkan pengaturan situasi bersyarat yang menunjukkan sifat-sifat yang menarik bagi peneliti dan beroperasi dengan objek yang diidealkan. Galileo secara aktif memperkenalkan ke dalam benak para ilmuwan pada masanya gagasan bahwa sains tanpa konstruksi mental, tanpa idealisasi, tanpa abstraksi, tanpa generalisasi kesimpulan berdasarkan fakta, adalah mustahil.

Gagasan Galileo tentang metode eksperimen paling produktif dikembangkan oleh H. Huygens. Berdasarkan penelitian eksperimental, Huygens menemukan jam pendulum dengan mekanisme pelepasan, menetapkan hukum osilasi pendulum fisik, dan meletakkan dasar bagi teori tumbukan. Huygens meningkatkan teleskop dengan merancang lensa mata dan dengan bantuan perangkat ini ia menemukan cincin Saturnus dan satelitnya Titan.

Produktivitas metode eksperimental ditunjukkan pada periode berikutnya dari perkembangan mekanika. Tradisi, mulai dari Galileo dan Huygens ke Hooke dan Newton, dikaitkan dengan upaya untuk memodelkan eksperimen pemikiran dengan perangkat mekanis kekuatan interaksi antara benda langit. Misalnya, Hooke menganggap rotasi planet-planet dengan analogi dengan rotasi benda yang terikat pada seutas benang, serta benda yang terikat pada roda yang berputar. Newton menggunakan analogi antara rotasi Bulan mengelilingi Bumi dan gerakan bola di dalam bola berongga.

Secara khas, di jalur inilah hukum gravitasi universal ditemukan. Hukum ini dirumuskan oleh Newton dengan membandingkan hukum Kepler dan ekspresi matematika yang diperoleh dalam eksperimen pemikiran pada model mekanik analog yang mencirikan gerakan bola di bawah aksi gaya sentrifugal.

ilmu eksperimental

Gagasan kaum humanis untuk meningkatkan pentingnya manusia dan membuatnya merasa seperti bagian dari Alam menghidupkan upaya pertama untuk menciptakan ilmu eksperimental.

Sampai saat itu, sains adalah kompleks pengetahuan teoretis. Hukum Alam Semesta dan Alam dirumuskan sekali dan untuk selamanya, dan tidak ada upaya, tidak perlu untuk memeriksa dan mengkonfirmasinya.

Kebangkitan, sebaliknya, mengangkat orang yang merasa dirinya bagian dari Alam, secara alami mengasosiasikan dirinya dengannya dan mencoba memahami, mengalami, dan menggambarkan hukumnya.

Jadi, bertindak dengan hati, seseorang sampai pada ide baru tentang sains. Poin menarik lainnya ditambahkan ke ini: misalnya, selama Renaisans, karya-karya asli Plato, Pythagoras, karya-karya astronom, geografi, dan matematikawan Yunani muncul kembali, karena sangat penting bagi para humanis untuk kembali ke teks aslinya, dengan demikian menjauh dari terjemahan abad pertengahan, dogmatis dan tendensius.

Studi tentang sumber-sumber kuno ini mengejutkan pengikut yang menyadari bahwa berabad-abad yang lalu para ilmuwan, astronom, ahli geografi, matematikawan, dokter, astrolog hidup, yang menafsirkan hukum dasar Semesta menggunakan angka dan rumus yang digunakan bahasa matematika untuk menjelaskan hukum-hukum ini. Contohnya adalah Pythagoras dan Plato, yang melanjutkan filosofi mereka.

Kebangkitan ilmu pengetahuan juga dikaitkan dengan sihir.

Dari buku Yunani Kuno pengarang Lyapustin Boris Sergeevich

Dari buku Yahudi, Kristen, Rusia. Dari para nabi hingga sekretaris jenderal pengarang Katz Alexander Semyonovich

18. Yahudi dan Ilmu Pengetahuan Mengevaluasi prestasi pribadi ilmuwan lebih sulit daripada prestasi tokoh budaya. Diyakini bahwa setiap orang memahami budaya, dan oleh karena itu setiap orang pada tingkat emosional dengan percaya diri dan berwibawa menilai film, kanvas artis, atau lagu. Ilmu adalah takdir

Dari buku Another History of Literature. Dari dulu hingga sekarang pengarang Kalyuzhny Dmitry Vitalievich

Sains dan "ilmu"

Dari buku Culturology: A Textbook for Universities pengarang Apresyan Ruben Grantovich

10.2. Ilmu pengetahuan dan kesadaran manusia. Sains dan moralitas Salah satu mata rantai penghubung antara perkembangan internal sains dan kesadaran masyarakat adalah gambaran dunia. Itu menjadi salah satu mekanisme pengaruh sains terhadap pandangan dunia, sehingga penting untuk memahami apa itu

Dari buku The Renaissance. Kehidupan, agama, budaya penulis Chamberlin Eric

Dari buku The Greatness of Ancient Egypt pengarang Murray Margaret

Sains Orang Mesir mencapai keberhasilan tertentu dalam matematika terapan dan kedokteran Sayangnya, tidak ada penjelasan yang diberikan dalam papirus yang masih hidup, di mana masalah dan solusi diberikan Irigasi untuk negara dengan iklim panas dan kering sangat penting.

Dari buku Myths and Legends of China pengarang Werner Edward

Sains dan pendidikan Perlu dicatat bahwa pendidikan tradisional Cina sebagian besar kutu buku, karena kebutuhan untuk mengembangkan bentuk-bentuk pengetahuan yang berlaku dalam sistem pendidikan Barat dianggap sekunder. Sistem Cina dikembangkan sehubungan dengan

Dari buku Verboslov-2, atau Catatan orang gila pengarang Maksimov Andrey Markovich

The Science of Common Sense adalah kumpulan prasangka yang diperoleh sebelum usia delapan belas tahun. Albert EINSTEIN, fisikawan, pemenang Hadiah Nobel Setiap bisnis serius di Bumi punya ide. Ada, tentu saja, dan sains. Penulis dan ilmuwan Amerika yang hebat

Dari buku Kebenaran Mitos penulis Huebner Kurt

1. Ilmu intersubjektivitas semantik berarti bahwa sebuah kata atau kalimat dipahami oleh semua orang dengan cara yang sama. Bagaimana ini mungkin19 Beberapa filsuf berpendapat bahwa ini mungkin jika kata-kata dan kalimat diasosiasikan dengan bentuk-bentuk kontemplasi, persepsi, dan bentuk-bentuk tertentu.

Dari buku 1000 pikiran bijak untuk setiap hari pengarang Kolesnik Andrey Alexandrovich

Science Gustave Lebon (1841-1931) psikolog, dokter... Dalam keadaan sulit, seseorang dapat diselamatkan oleh kepahlawanan, tetapi hanya kombinasi kebajikan kecil yang konsisten yang menentukan kehebatannya. ... Menakutkan bahkan untuk memikirkan kekuatan yang memberi seseorang dengan luar biasa

Dari buku Waktu, Maju! Kebijakan budaya di Uni Soviet pengarang Tim penulis

Dari buku Kajian Pelestarian Cagar Budaya. Rilis 3 pengarang Tim penulis

Bagian Eksperimental 1. Penelitian karton tunggangan. Perlu dicatat bahwa untuk pameran temporer, semua barang pameran dipasang di kardus baru tanpa melepas dudukan permanen menggunakan kaca pelindung.Lapisan dalam dan luar bahan diperiksa

Dari buku lelucon Soviet (Indeks plot) pengarang Melnichenko Misha

EKSPERIMENTAL Dalam hal komposisi kimia, pigmen timbal putih adalah karbonat timbal utama 2PbC03Pb(OH)2 dengan sedikit campuran timbal karbonat bС03. Meskipun kedua garam timbal ini ada di alam - mineral cerussite PbCO3 yang umum,

Dari buku World of Saga pengarang Steblin-Kamensky Mikhail Ivanovich

Para sejarawan menemukan prasyarat munculnya ilmu eksperimental dalam sejumlah faktor ekonomi, politik dan budaya umum yang berkembang di Eropa pada abad 14-15. Ini termasuk dekomposisi hubungan feodal, disertai dengan peningkatan pertukaran barang, transisi dari pertukaran alami ke moneter, yang berkontribusi pada akumulasi modal dan transisi bertahap ke hubungan kapitalis. Perkembangan perdagangan membutuhkan perluasan area kegiatan, pengembangan negara dan benua baru: penemuan geografis memperluas cakrawala visi dunia Eropa abad pertengahan. Ternyata dunia tidak terbatas pada wilayah kerajaan atau negara bagian yang terpisah, itu dihuni oleh orang-orang yang berbeda yang berbicara bahasa yang berbeda, memiliki tradisi dan adat istiadat mereka sendiri. Ada minat dan kebutuhan untuk mempelajarinya, serta pertukaran ide (hubungan dagang dengan Timur Arab mengarah pada penemuan filsafat alam Arab untuk Eropa Barat).

Universitas abad pertengahan, yang kemudian menjadi pusat ilmu pengetahuan, memainkan peran penting dalam proses sekularisasi (dari bahasa Latin sacularis - duniawi, sekuler), pembebasan budaya dari otoritas gereja, pemisahan filsafat dan teologi, sains dan skolastik. .

Pertumbuhan kota dan, akibatnya, perluasan kerajinan, munculnya pabrik-pabrik, perkembangan perdagangan menuntut alat-alat baru, alat-alat yang dapat diciptakan oleh teknologi baru berdasarkan pengalaman dan ilmu pengetahuan. Permintaan akan penemuan baru yang telah lulus pengujian eksperimental telah menyebabkan penolakan kesimpulan spekulatif dalam sains. Ilmu eksperimental dinyatakan sebagai "nyonya ilmu-ilmu spekulatif" (R. Bacon).

Pada saat yang sama, ilmu Renaisans tidak bisa lepas dari pengaruh Zaman Kuno, tetapi tidak seperti Abad Pertengahan, yang menyiarkan pengalaman pemodelan realitas yang ideal, Renaisans secara signifikan merevisi dan memodifikasinya.

Pada asal mula terbentuknya ilmu eksperimental (eksperimental) adalah tokoh N. Copernicus (1473-1543) dan Galileo Galilei (1564-1642).

N. Copernicus, mengandalkan pengamatan dan perhitungan astronomi, membuat penemuan yang memungkinkan kita berbicara tentang revolusi ilmiah pertama dalam ilmu alam - ini adalah sistem heliosentris. Inti dari ajarannya secara singkat direduksi menjadi pernyataan bahwa Matahari, dan bukan Bumi (seperti yang diyakini Ptolemy) adalah pusat alam semesta dan bahwa Bumi berputar pada porosnya dalam sehari, dan mengelilingi Matahari dalam setahun. . (Pada saat yang sama, ketika melakukan pengamatan, Copernicus hanya mengandalkan mata tanpa instrumen khusus dan perhitungan matematis.) Ini merupakan pukulan tidak hanya bagi gambaran dunia Ptolemeus, tetapi juga bagi gambaran agama pada umumnya. Meskipun demikian, doktrin Copernicus mengandung banyak kontradiksi dan memunculkan banyak pertanyaan yang tidak dapat ia jawab sendiri. Misalnya, ketika ditanya mengapa Bumi, saat berputar, tidak membuang segala sesuatu dari permukaannya, Copernicus, dalam semangat logika Aristotelian, menjawab bahwa konsekuensi buruk tidak dapat disebabkan oleh gerakan sisa dan bahwa “rotasi planet kita tidak menyebabkan angin konstan karena adanya atmosfer yang mengandung bumi (salah satu dari empat elemen Aristoteles) dan dengan demikian berputar selaras dengan planet itu sendiri. Jawaban ini menunjukkan bahwa pemikiran Copernicus tidak lepas dari tradisi dan keyakinan agama Aristoteles - dia adalah putra zamannya. Copernicus sendiri percaya bahwa teorinya tidak mengklaim sebagai cerminan nyata dari struktur Alam Semesta, tetapi hanya cara yang lebih nyaman untuk menghitung pergerakan planet-planet. Berikut kutipan lain dari sumber ini: Copernicus “…menyanggah sulitnya memprediksi pergerakan planet berdasarkan warisan Ptolemaic, dan mencoba melihat data yang tersedia secara berbeda.

Inilah pentingnya Copernicus untuk filsafat ilmu: ia menunjukkan kemungkinan interpretasi yang berbeda dari fakta yang sama, mengajukan teori alternatif dan memilih dari mereka yang lebih sederhana, yang memungkinkan penarikan kesimpulan yang lebih akurat.

Lebih dari satu abad berlalu sebelum pemikir luar biasa lainnya - Galileo Galilei - mampu menjawab banyak pertanyaan dan kontradiksi yang belum terselesaikan dari Copernicus.

Galileo dianggap sebagai pendiri studi eksperimental alam, tetapi pada saat yang sama ia berhasil menggabungkan eksperimen dengan deskripsi matematis. Setelah menetapkan tujuan untuk membuktikan bahwa alam hidup menurut hukum matematika tertentu, ia melakukan eksperimen menggunakan berbagai instrumen. Salah satunya adalah teleskop yang dibuatnya dari teropong, yang membantunya membuat sejumlah penemuan yang sangat penting bagi sains pada umumnya dan kosmologi pada khususnya. Dengan bantuannya, ia menemukan bahwa bintang yang bergerak (artinya planet) tidak seperti bintang tetap dan merupakan bola yang bersinar dengan cahaya yang dipantulkan. Selain itu, ia mampu mendeteksi fase Venus, yang membuktikan rotasinya mengelilingi Matahari (dan karenanya rotasi Bumi mengelilingi Matahari yang sama), yang mengkonfirmasi kesimpulan Copernicus dan menyangkal Ptolemy. Pergerakan planet-planet, pergerakan tahunan bintik matahari, pasang surut - semua ini membuktikan rotasi Bumi yang sebenarnya di sekitar Matahari.

Contoh fakta bahwa Galileo sering melakukan eksperimen adalah fakta berikut: mencoba membuktikan kesimpulan bahwa benda jatuh dengan kecepatan yang sama, ia melemparkan bola dengan bobot berbeda dari Menara Miring Pisa dan, mengukur waktu kejatuhannya , membantah Aristoteles dalam pernyataannya bahwa kecepatan tubuh meningkat ketika bergerak menuju Bumi sebanding dengan beratnya.

Saya akan memberikan satu contoh lagi, yang sangat penting untuk pembentukan pendekatan ilmiah untuk mempelajari dunia. Seperti yang Anda ketahui, Aristoteles percaya bahwa dasar dari semua hal di dunia adalah empat alasan: materi (substrat fisik), bentuk (desain, penampilan), tindakan atau gerakan (apa yang menyebabkan kemunculannya), tujuan (desain, niat). Galileo, menjelajahi alasan percepatan gerakan, sampai pada kesimpulan bahwa orang tidak boleh mencari penyebab fenomena apa pun (yaitu mengapa itu muncul), tetapi bagaimana itu terjadi. Dengan demikian, prinsip kausalitas selanjutnya, dalam perjalanan perkembangan ilmu pengetahuan, secara bertahap dihilangkan darinya.

Galileo tidak hanya melakukan eksperimen, tetapi juga membuat analisis mental mereka, di mana mereka menerima interpretasi logis. Teknik ini sangat berkontribusi pada kemampuan tidak hanya untuk menjelaskan, tetapi juga untuk memprediksi fenomena. Diketahui juga bahwa ia banyak menggunakan metode seperti abstraksi dan idealisasi.

Untuk pertama kalinya dalam sejarah sains, Galileo menyatakan bahwa ketika mempelajari alam, adalah mungkin untuk mengabstraksikan dari pengalaman langsung, karena alam, seperti yang dia yakini, "ditulis" dalam bahasa matematika, dan itu hanya dapat diurai jika, diabstraksikan. dari data sensorik, tetapi berdasarkan mereka, konstruksi mental, skema teoretis. Pengalaman adalah materi yang dimurnikan dalam asumsi dan idealisasi mental, dan bukan hanya deskripsi fakta. Peran dan pentingnya Galileo dalam sejarah sains hampir tidak dapat ditaksir terlalu tinggi. Dia meletakkan (menurut pendapat sebagian besar ilmuwan) dasar ilmu alam, memperkenalkan eksperimen pemikiran ke dalam aktivitas ilmiah, memperkuat kemungkinan menggunakan matematika untuk menjelaskan fenomena alam, yang memberi matematika status ilmu. Hukum yang jelas dan nyata hari ini untuk setiap anak sekolah diturunkan dengan tepat olehnya (hukum inersia, misalnya), ia menetapkan gaya berpikir tertentu, mengeluarkan pengetahuan ilmiah dari kerangka kesimpulan abstrak untuk penelitian eksperimental, pemikiran yang dibebaskan , mereformasi intelek. Terkait dengan namanya revolusi ilmiah kedua dalam ilmu pengetahuan alam dan lahirnya ilmu pengetahuan sejati.

Revolusi ilmiah kedua berakhir atas nama Isaac Newton (1643-1727). J. Bernal menyebut karya utama Newton "Prinsip Matematika Filsafat Alam" sebagai "kitab suci ilmu pengetahuan".

Newton adalah pendiri mekanika klasik. Dan, meskipun saat ini, dari sudut pandang ilmu pengetahuan modern, gambaran mekanistik Newton tentang dunia tampak kasar dan terbatas, hal itulah yang memberi dorongan bagi perkembangan ilmu-ilmu teoretis dan terapan selama hampir 200 tahun ke depan. Kita berhutang pada Newton konsep-konsep seperti ruang absolut, waktu, massa, gaya, kecepatan, percepatan; ia menemukan hukum gerak tubuh fisik, meletakkan dasar bagi pengembangan ilmu fisika. Namun, semua ini tidak akan terjadi jika Galileo, Copernicus, dan yang lainnya tidak ada sebelum dia. Tidak heran dia sendiri berkata: "Saya berdiri di atas bahu raksasa."

Newton menyempurnakan bahasa matematika dengan menciptakan kalkulus integral dan diferensial, dia adalah penulis idenya gelombang sel alam dunia. Seseorang juga dapat menghitung banyak dari apa yang diberikan ilmuwan ini kepada sains dan pemahaman tentang dunia.

Mari kita membahas pencapaian utama penelitian ilmiah Newton - gambaran mekanistik dunia. Di dalamnya terdapat ketentuan sebagai berikut:

Pernyataan bahwa seluruh dunia, Semesta tidak lain adalah kumpulan dari sejumlah besar partikel tak terpisahkan dan tidak berubah yang bergerak dalam ruang dan waktu, saling berhubungan oleh gaya gravitasi yang ditransmisikan dari tubuh ke tubuh melalui kehampaan.

Oleh karena itu, semua peristiwa ditentukan sebelumnya secara kaku dan tunduk pada hukum mekanika klasik, yang memungkinkan untuk menentukan dan memprediksi jalannya peristiwa.

Unit dasar dunia adalah atom, dan semua benda terdiri dari sel-sel yang benar-benar padat, tidak dapat dibagi, dan tidak berubah - atom. Saat menjelaskan proses mekanis, ia menggunakan konsep "tubuh" dan "sel darah".

Pergerakan atom dan benda disajikan sebagai gerakan sederhana benda dalam ruang dan waktu. Sifat-sifat ruang dan waktu, pada gilirannya, disajikan sebagai tidak berubah dan independen dari benda-benda itu sendiri.

Alam disajikan sebagai mekanisme besar (mesin), di mana setiap bagian memiliki tujuannya sendiri dan secara ketat mematuhi hukum tertentu.

Inti dari gambaran dunia ini adalah sintesis pengetahuan ilmu alam dan hukum-hukum mekanika, yang mereduksi (mengurangi) seluruh ragam fenomena dan proses menjadi yang mekanis.

Adalah mungkin untuk mencatat pro dan kontra dari gambaran dunia seperti itu. Kelebihannya termasuk fakta bahwa itu memungkinkan untuk menjelaskan banyak fenomena dan proses yang terjadi di alam, tanpa menggunakan mitos dan agama, tetapi dari alam itu sendiri.

Adapun kontra, ada banyak. Misalnya, materi dalam interpretasi mekanistik Newton disajikan sebagai zat lembam yang ditakdirkan untuk pengulangan abadi hal-hal; waktu adalah durasi kosong, ruang adalah "wadah" sederhana materi, yang ada secara independen dari waktu maupun materi. Subjek yang mengetahuinya dihilangkan dari gambaran dunia itu sendiri - secara apriori diasumsikan bahwa gambaran dunia seperti itu selalu ada, dengan sendirinya, dan tidak bergantung pada sarana dan metode dari subjek yang mengetahui.

Perlu juga dicatat metode (atau prinsip) mempelajari alam, yang menjadi sandaran Newton. Mereka dapat disajikan dalam bentuk program penelitian (atau rencana).

Pertama-tama, dia menyarankan untuk menggunakan observasi, eksperimen, eksperimen; kemudian, dengan menggunakan induksi, isolasi aspek individu dari objek atau proses yang diamati untuk memahami bagaimana pola dan prinsip utama dimanifestasikan di dalamnya; kemudian untuk melaksanakan ekspresi matematis dari prinsip-prinsip ini, yang menjadi dasar untuk membangun sistem teoretis integral dan, dengan deduksi, "mencapai hukum yang memiliki kekuatan tak terbatas dalam segala hal."

Gambaran mekanistik dunia, metode penjelasan ilmiah tentang alam, yang dikembangkan oleh Newton, memberikan dorongan kuat untuk pengembangan ilmu-ilmu lain, munculnya bidang-bidang pengetahuan baru - kimia, biologi (misalnya, R. Boyle mampu untuk menunjukkan bagaimana unsur-unsur bergabung dan menjelaskan fenomena kimia lainnya berdasarkan gagasan tentang pergerakan "partikel kecil materi" (sel darah)). Lamarck, dalam mencari jawaban atas pertanyaan tentang sumber perubahan pada organisme hidup, dengan mengandalkan paradigma mekanistik Newton, menyimpulkan bahwa perkembangan semua makhluk hidup tunduk pada prinsip "pergerakan cairan yang meningkat."

Gambaran mekanistik dunia memiliki dampak besar pada filsafat - itu berkontribusi pada pembentukan pandangan materialistis tentang dunia di antara para filsuf. Misalnya, T. Hobbes (1588-1679) mengkritik "substansi inkorporeal", dengan alasan bahwa segala sesuatu yang ada harus memiliki bentuk fisik. Semuanya adalah materi yang bergerak - ia bahkan menghadirkan pikiran sebagai semacam mekanisme, dan pikiran sebagai materi yang bergerak di otak. Secara umum, perselisihan filosofis tentang sifat realitas berkontribusi pada penciptaan lingkungan di mana pembentukan berbagai ilmu terjadi.

Sampai abad ke-19, gambaran mekanistik dunia memerintah dalam ilmu alam, dan pengetahuan didasarkan pada prinsip-prinsip metodologis - mekanisme dan reduksionisme.

Namun, dengan perkembangan ilmu pengetahuan, berbagai bidangnya (biologi, kimia, geologi, fisika itu sendiri), menjadi jelas bahwa gambaran mekanistik dunia tidak cocok untuk menjelaskan banyak fenomena. Jadi, saat mempelajari medan listrik dan magnet, Faraday dan Maskwell menemukan fakta bahwa materi dapat direpresentasikan tidak hanya sebagai zat (sesuai dengan interpretasi mekanistiknya), tetapi juga sebagai medan elektromagnetik. Proses elektromagnetik tidak dapat direduksi menjadi proses mekanis, dan oleh karena itu kesimpulannya muncul dengan sendirinya: bukan hukum mekanika, tetapi hukum elektrodinamika yang mendasar di alam semesta.

Dalam biologi J.B. Lamarck (1744-1829) membuat penemuan mengejutkan tentang perubahan konstan dan komplikasi semua organisme hidup di alam (dan alam itu sendiri), menyatakan prinsip evolusi, yang juga bertentangan dengan posisi gambaran mekanistik dunia tentang kekekalan partikel alam semesta dan sifat peristiwa yang telah ditentukan sebelumnya. Gagasan Lamarck diselesaikan dalam teori evolusi Charles Darwin, yang menunjukkan bahwa hewan dan organisme tumbuhan adalah hasil dari perkembangan panjang dunia organik, dan mengungkapkan penyebab proses ini (yang Lamarck tidak dapat lakukan sebelumnya) - keturunan dan variabilitas, serta faktor pendorong - seleksi alam dan buatan. Belakangan, banyak ketidakakuratan dan asumsi Darwin dilengkapi dengan genetika, yang menjelaskan mekanisme hereditas dan variabilitas.

Teori seluler tentang struktur organisme hidup juga merupakan salah satu mata rantai dalam rantai penemuan umum yang meruntuhkan dasar-dasar gambaran dunia yang klasik dan mekanistik. Ini didasarkan pada gagasan bahwa semua tumbuhan dan organisme hidup, dari yang paling sederhana hingga yang paling kompleks (manusia), memiliki unit struktural yang sama - sel. Semua makhluk hidup memiliki kesatuan internal dan berkembang menurut hukum yang seragam (dan tidak terpisah satu sama lain).

Akhirnya, penemuan hukum kekekalan energi pada tahun 40-an abad XIX (J. Mayer, D. Joule, E. Lenz) menunjukkan bahwa fenomena seperti panas, cahaya, listrik, magnet juga tidak terisolasi satu sama lain. (seperti yang dibayangkan sebelumnya), tetapi berinteraksi, melewati kondisi tertentu satu sama lain dan tidak lain adalah bentuk-bentuk gerakan yang berbeda di alam.

Dengan demikian, gambaran mekanistik dunia dirusak dengan gagasannya yang disederhanakan tentang gerak sebagai gerakan sederhana benda-benda dalam ruang dan waktu, terisolasi satu sama lain, dari satu-satunya bentuk gerak yang mungkin - mekanis, ruang sebagai "wadah " materi dan waktu sebagai konstanta yang tidak berubah, tidak bergantung pada benda-benda itu sendiri.



Pada pergantian abad ke-16 dan ke-17, ketika dasar-dasar matematika baru diletakkan, dasar-dasar fisika eksperimental juga diletakkan. Peran utama di sini adalah Galileo (1564-1642), yang tidak hanya membuat banyak penemuan yang membentuk era itu, tetapi dalam buku-bukunya, surat-surat dan percakapannya mengajarkan orang-orang sezamannya metode baru untuk memperoleh pengetahuan. Pengaruh Galileo pada pikiran sangat besar. Orang lain yang memainkan peran penting dalam pengembangan ilmu eksperimental adalah Francis Bacon (1561-1626), yang membuat analisis filosofis pengetahuan ilmiah dan metode induksi.

Tidak seperti orang Yunani kuno, sarjana Eropa sama sekali tidak meremehkan pengetahuan empiris dan aktivitas praktis. Pada saat yang sama, mereka sepenuhnya menguasai warisan teoretis Yunani dan telah memulai jalur penemuan mereka sendiri. Kombinasi aspek-aspek ini memunculkan metode baru. Bacon menulis:

Mereka yang mempraktekkan ilmu baik empiris atau dogmatis. Yang pertama, seperti semut, hanya mengumpulkan dan menggunakan apa yang telah mereka kumpulkan. Yang terakhir, seperti laba-laba, membuat kain dari diri mereka sendiri. Lebah, di sisi lain, memilih jalan tengah, dia mengekstrak bahan dari bunga taman dan ladang, tetapi membuang dan mengubahnya dengan keahliannya sendiri. Karya filsafat yang sebenarnya juga tidak berbeda dari ini. Karena itu tidak bersandar secara eksklusif atau terutama pada kekuatan pikiran, dan tidak menyimpan dalam kesadaran yang tidak tersentuh materi yang diambil dari sejarah alam dan dari eksperimen mekanis, tetapi mengubahnya dan memprosesnya dalam pikiran. Jadi, harapan yang baik harus ditempatkan pada persatuan yang lebih dekat dan tidak dapat dihancurkan (yang belum sejauh ini) dari fakultas pengalaman dan akal ini.

13.2. metode ilmiah

konsep percobaan mengandaikan sebuah teori. Tidak ada eksperimen tanpa teori, yang ada hanya observasi. Dari sudut pandang sibernetik (sistemik), eksperimen adalah pengawasan terkendali; sistem kontrol adalah metode ilmiah, yang, berdasarkan teori, menentukan pengaturan eksperimen. Dengan demikian peralihan dari sekadar pengamatan ke eksperimen merupakan transisi metasistemik dalam ranah pengalaman, dan inilah aspek pertama munculnya metode ilmiah; aspek kedua adalah realisasi metode ilmiah sebagai sesuatu di atas teori, dengan kata lain, penguasaan prinsip umum menggambarkan realitas dengan bantuan bahasa formal, yang kita bahas dalam bab sebelumnya. Secara umum, munculnya metode ilmiah adalah transisi metasistem tunggal yang menciptakan tingkat kontrol baru, termasuk kontrol pengamatan (menyiapkan eksperimen) dan kontrol bahasa (pengembangan teori). Metasistem baru adalah sains dalam arti kata modern. Dalam kerangka metasistem ini, hubungan erat dibangun antara eksperimen dan teori - langsung dan sebaliknya. Bacon menggambarkan mereka sebagai berikut:

Cara dan metode kami ... adalah sebagai berikut: kami tidak mengekstrak praktik dari praktik dan pengalaman dari pengalaman (sebagai empiris), tetapi sebab dan aksioma dari praktik dan pengalaman, dan dari sebab dan aksioma lagi praktik dan pengalaman, sebagai Penerjemah sejati Alam.

Sekarang kita dapat memberikan jawaban pasti atas pertanyaan tentang apa yang terjadi di Eropa pada awal abad ke-17: ada transisi metasistem utama yang menangkap aktivitas linguistik dan non-linguistik. Di bidang kegiatan non-linguistik, muncul dalam bentuk metode eksperimental. Di bidang kegiatan linguistik, ia memunculkan matematika baru, yang berkembang melalui transisi metasistem (efek tangga) di sepanjang garis kesadaran diri yang semakin dalam sebagai bahasa formal yang berfungsi untuk menciptakan model realitas. Kami menggambarkan proses ini dalam bab sebelumnya, tanpa melampaui matematika. Sekarang kita dapat melengkapi deskripsinya dengan menunjukkan sistem di mana proses ini menjadi mungkin. Sistem ini adalah ilmu pengetahuan secara keseluruhan dengan metode ilmiah sebagai perangkat pengaturnya, yaitu (untuk menguraikan bentuk ekspresi singkat ini) totalitas semua manusia yang mempraktikkan sains dan menguasai metode ilmiah, bersama dengan semua objek yang mereka gunakan. Dalam Bab 5, berbicara tentang efek tangga, kami memperhatikan bahwa itu memanifestasikan dirinya ketika ada metasistem kamu, yang terus menjadi metasistem dalam kaitannya dengan sistem deret X, X", X"", ..., di mana setiap sistem berikutnya dibentuk oleh transisi metasistem dari yang sebelumnya, dan yang, tetap menjadi metasistem, hanya memberikan kemungkinan transisi metasistem dari skala yang lebih kecil dari X ke X", dari X" ke X"", dll. Sistem seperti itu kamu memiliki potensi pengembangan internal; kami menamainya ultrametasistem. Dengan perkembangan produksi material oleh ultrametasystem kamu adalah sekumpulan manusia yang memiliki kemampuan untuk mengubah suatu alat menjadi suatu objek kerja. Dengan perkembangan ilmu eksakta oleh ultrametasystem kamu adalah sekumpulan orang yang telah menguasai metode ilmiah, yaitu yang memiliki kemampuan untuk membuat model-model realitas dengan menggunakan bahasa yang diformalkan.

Kita telah melihat bahwa dalam Descartes metode ilmiah, dilihat dari aspek linguistiknya, berfungsi sebagai pengungkit untuk reformasi matematika. Tetapi Descartes tidak hanya mereformasi matematika; mengembangkan aspek yang sama dari metode ilmiah yang sama, ia menciptakan banyak model teoretis, atau hipotesis, untuk menjelaskan fenomena fisik, kosmik, dan biologis. Jika Galileo dapat disebut sebagai pendiri fisika eksperimental, dan Bacon - ideologisnya, maka Descartes adalah pendiri dan ideologis fisika teoretis. Benar, model Descartes murni mekanis (tidak mungkin ada model lain saat itu) dan tidak sempurna, kebanyakan dari mereka segera menjadi usang. Namun, ini tidak sepenting fakta bahwa Descartes menyetujui prinsip membangun model teoretis. Pada abad ke-19, ketika pengetahuan awal fisika dikumpulkan dan peralatan matematika ditingkatkan, prinsip ini menunjukkan semua keberhasilannya.

Di sini kita tidak akan mampu walaupun sepintas mengulas untuk menyentuh tentang evolusi ide-ide fisika dan pencapaiannya, serta ide dan pencapaian ilmu-ilmu alam lainnya. Kita akan membahas dua aspek metode ilmiah yang penting secara universal, yaitu peran prinsip-prinsip umum dalam sains dan kriteria untuk memilih teori-teori ilmiah, dan kemudian kita akan mempertimbangkan beberapa konsekuensi dari pencapaian fisika modern dalam pandangan mereka penting bagi seluruh sistem ilmu pengetahuan dan pandangan dunia secara umum. Kami menyimpulkan bab ini dengan membahas beberapa perspektif tentang perkembangan metode ilmiah.

13.3. Peran prinsip umum

Bacon mengajukan program untuk pengenalan bertahap proposisi teoretis ("alasan dan aksioma") dari umum yang lebih besar dan lebih besar, dimulai dengan data tunggal empiris. Dia menyebut proses ini dengan induksi(yaitu pengantar) sebagai lawan dari deduksi(turunan) dari proposisi teoretis dari generalitas yang lebih rendah dari proposisi yang lebih umum (prinsip). Bacon adalah penentang prinsip-prinsip umum yang hebat, dia mengatakan bahwa pikiran tidak membutuhkan sayap untuk mengangkatnya, tetapi memimpin untuk menariknya ke tanah. Selama periode "akumulasi awal" fakta eksperimental dan hukum empiris paling sederhana, serta penyeimbang skolastik abad pertengahan, konsep ini masih memiliki beberapa pembenaran, tetapi kemudian ternyata sayap pikiran masih lebih diperlukan daripada memimpin. Bagaimanapun, ini adalah kasus dalam fisika teoretis. Sebagai konfirmasi, mari kita beri dasar pada otoritas yang tidak diragukan di bidang ini seperti Albert Einstein. Dalam artikel "Principles of Theoretical Physics" ia menulis:

Untuk menerapkan metodenya, ahli teori membutuhkan sebagai landasan beberapa asumsi umum, yang disebut prinsip, yang darinya ia dapat menyimpulkan konsekuensi. Karyanya dengan demikian dibagi menjadi dua tahap. Pertama, ia perlu menemukan prinsip, dan kedua, mengembangkan konsekuensi yang muncul dari prinsip-prinsip ini. Untuk melakukan tugas kedua, dia bersenjata lengkap sejak sekolah. Akibatnya, jika untuk area tertentu, yaitu satu set saling ketergantungan, masalah pertama diselesaikan, maka konsekuensinya tidak akan lama datang. Yang pertama dari tugas-tugas ini adalah dari jenis yang sama sekali berbeda, yaitu, pembentukan prinsip-prinsip yang dapat berfungsi sebagai dasar untuk deduksi. Tidak ada metode di sini yang dapat dipelajari dan diterapkan secara sistematis untuk mencapai tujuan. Sebaliknya, peneliti harus memperoleh dari alam prinsip-prinsip umum yang terdefinisi dengan baik yang mencerminkan ciri-ciri umum tertentu dari banyak fakta yang ditetapkan secara eksperimental.

Dalam makalah lain (Fisika dan Realitas), Einstein sangat kategoris:

Fisika adalah sistem pemikiran logis yang berkembang, yang fondasinya tidak dapat diperoleh dengan mengekstraknya dengan metode induktif apa pun dari pengalaman yang berpengalaman, tetapi hanya dengan penemuan bebas.

Kata-kata tentang "fiksi bebas" tentu saja tidak berarti bahwa prinsip-prinsip umum sepenuhnya independen dari pengalaman, tetapi bahwa prinsip-prinsip itu tidak secara pasti ditentukan oleh pengalaman. Contoh yang sering diberikan Einstein adalah ini. Mekanika selestial Newton dan teori relativitas umum Einstein dibangun di atas fakta eksperimental yang sama. Namun, mereka melanjutkan dari prinsip-prinsip umum yang sama sekali berbeda, dalam arti, bahkan bertentangan secara diametris, yang juga dimanifestasikan dalam peralatan matematika yang berbeda.

Sementara "jumlah lantai" bangunan fisika teoretis tidak besar, dan konsekuensi dari prinsip-prinsip umum dengan mudah dan jelas disimpulkan, orang tidak menyadari bahwa mereka memiliki kebebasan tertentu dalam menetapkan prinsip. Dalam metode coba-coba, jarak antara coba-coba (atau sukses) sangat kecil sehingga mereka tidak menyadari bahwa mereka menggunakan coba-coba, tetapi percaya bahwa mereka langsung menurunkan (meskipun ini disebut bukan deduksi, tetapi induksi). ) prinsip dari pengalaman. . Einstein menulis:

Newton, pencipta sistem fisika teoretis luas pertama yang berhasil, masih berpikir bahwa konsep-konsep dasar dan prinsip-prinsip teorinya mengikuti dari pengalaman. Jelas, dalam pengertian inilah seseorang harus memahami perkataannya “hipotesis non fingo” (saya tidak mengarang hipotesis).

Namun seiring waktu, fisika teoretis berubah menjadi konstruksi bertingkat, dan konsekuensi yang diturunkan dari prinsip-prinsip umum menjadi masalah yang sulit dan tidak selalu ambigu, karena seringkali ternyata perlu untuk membuat asumsi tambahan dalam proses deduksi, paling sering “ penyederhanaan yang tidak berprinsip”, yang tanpanya tidak mungkin membuat perhitungan menjadi angka. Kemudian menjadi jelas bahwa ada perbedaan besar antara prinsip-prinsip umum teori dan fakta yang dapat langsung diverifikasi oleh pengalaman: yang pertama adalah konstruksi bebas dari pikiran manusia, yang terakhir adalah bahan sumber yang diterima pikiran dari alam. Benar, kedalaman perbedaan ini tidak boleh dilebih-lebihkan. Jika kita mengabstraksikan dari urusan dan aspirasi manusia, maka ternyata perbedaan antara teori dan fakta menghilang – keduanya merupakan cerminan atau model realitas di luar manusia. Perbedaannya terletak pada tingkat di mana model tersebut direifikasi. Fakta, jika benar-benar "di-ideologisasikan", ditentukan oleh pengaruh dunia luar pada sistem saraf manusia, yang terpaksa kami anggap (untuk saat ini) tidak memungkinkan untuk diubah, itulah sebabnya kami memperlakukan fakta sebagai realitas primer. Teori adalah model yang diwujudkan dalam objek bahasa yang sepenuhnya ada dalam kekuatan kita, sehingga kita dapat membuang satu teori dan menggantinya dengan yang lain semudah mengganti alat yang sudah ketinggalan zaman dengan yang lebih baik.

Semakin abstraknya (konstruktivitas) prinsip-prinsip umum teori fisika, jaraknya dari fakta eksperimental langsung mengarah pada fakta bahwa dalam metode coba-coba menjadi semakin sulit untuk menemukan tes yang memiliki peluang sukses. Pikiran mulai hanya membutuhkan sayap untuk terbang, itulah yang dikatakan Einstein. Di sisi lain, peningkatan jarak dari prinsip-prinsip umum ke konsekuensi yang dapat diverifikasi membuat prinsip-prinsip umum, dalam batas-batas tertentu, kebal terhadap eksperimen, yang juga sering ditunjukkan oleh klasik fisika modern. Setelah menemukan perbedaan antara konsekuensi teori dan eksperimen, peneliti dihadapkan pada alternatif: mencari alasan perbedaan dalam prinsip umum teori, atau di suatu tempat dalam perjalanan dari prinsip ke konsekuensi khusus. Karena mahalnya prinsip-prinsip umum dan biaya besar yang diperlukan untuk merestrukturisasi teori secara keseluruhan, cara kedua selalu dicoba terlebih dahulu. Jika seseorang berhasil dengan cara yang cukup elegan dalam memodifikasi deduksi konsekuensi dari prinsip-prinsip umum sehingga mereka setuju dengan eksperimen, maka semua orang menjadi tenang dan masalahnya dianggap terpecahkan. Tapi terkadang modifikasi terlihat jelas seperti tambalan kasar, dan terkadang tambalan itu saling tumpang tindih dan teorinya mulai retak di jahitannya; namun demikian, kesimpulannya konsisten dengan data pengalaman dan terus mempertahankan kekuatan prediksinya. Kemudian muncul pertanyaan: bagaimana seharusnya seseorang memperlakukan prinsip-prinsip umum dari teori semacam itu? Haruskah kita berusaha untuk menggantinya dengan beberapa prinsip lain? Pada tingkat "penambalan" apa yang masuk akal untuk membuang teori lama?

13.4. Kriteria Seleksi Teori

Pertama-tama, kami mencatat bahwa pemahaman yang jelas tentang teori-teori ilmiah sebagai model realitas linguistik secara signifikan mengurangi keparahan persaingan antara teori-teori ilmiah dibandingkan dengan sudut pandang naif (semacam Platonisme), yang menurutnya objek linguistik dari suatu teori saja mengungkapkan beberapa jenis realitas dan oleh karena itu setiap teori "sebenarnya" benar jika realitas ini "sebenarnya" ada, atau "sebenarnya" salah jika realitas ini fiksi. Sudut pandang ini dihasilkan oleh perpindahan posisi, yang berlangsung untuk bahasa fakta konkrit, ke bahasa konsep-konstruk. Ketika kita membandingkan dua pernyataan yang bersaing: "ada alkohol murni dalam gelas ini" dan "ada air murni dalam gelas ini", kita tahu bahwa pernyataan ini memungkinkan untuk verifikasi eksperimental, dan pernyataan yang tidak dikonfirmasi kehilangan semua makna model, berbagi kebenaran; itu sebenarnya salah dan hanya salah. Situasinya sangat berbeda dengan pernyataan yang mengungkapkan prinsip-prinsip umum teori-teori ilmiah. Banyak konsekuensi yang dapat diverifikasi disimpulkan darinya, dan jika beberapa di antaranya ternyata salah, maka biasanya dikatakan bahwa prinsip-prinsip asli (atau cara-cara memperoleh konsekuensi) tidak berlaku untuk bidang pengalaman ini; biasanya juga memungkinkan untuk menetapkan kriteria penerapan formal. Oleh karena itu, prinsip-prinsip umum dalam arti "selalu benar", gagasan yang tepat tentang kebenaran dan kepalsuan tidak berlaku untuk mereka, tetapi hanya gagasan tentang kegunaannya yang lebih besar atau lebih kecil untuk menggambarkan fakta yang sebenarnya. Seperti aksioma matematika, prinsip-prinsip umum fisika adalah bentuk abstrak di mana kita berusaha untuk memeras fenomena alam. Prinsip bersaing berbeda dalam seberapa baik mereka melakukannya.

Tapi apa artinya baik?

Jika sebuah teori adalah model realitas, maka, tentu saja, itu lebih baik, semakin luas cakupan penerapannya dan semakin banyak prediksi yang bisa dibuatnya. Ini adalah kriteria pertama untuk membandingkan teori - kriteria umum dan kekuatan prediksi teori.

Kriteria ini cukup jelas. Jika kita menganggap teori-teori ilmiah sebagai sesuatu yang stabil, tidak tunduk pada pengembangan dan perbaikan, maka, mungkin, akan sulit untuk mengajukan kriteria lain selain kriteria ini. Tetapi umat manusia terus mengembangkan dan meningkatkan teorinya, dan ini memunculkan kriteria lain - dinamis, yang ternyata menentukan. Kriteria ini dikatakan dengan baik oleh Philip Frank dalam bukunya "Philosophy of Science", dan kami akan mengutip kata-katanya.

Jika kita melihat teori mana yang sebenarnya lebih disukai karena kesederhanaannya, kita menemukan bahwa dasar yang menentukan untuk menerima satu teori atau lainnya bukanlah ekonomi atau estetika, melainkan yang sering disebut dinamis. Ini berarti bahwa teori lebih disukai yang membuat sains lebih dinamis, yaitu lebih cocok untuk ekspansi ke hal yang tidak diketahui. Hal ini dapat dilihat melalui contoh yang sering kita rujuk dalam buku ini: perjuangan antara sistem Copernicus dan Ptolemaic. Pada periode antara Copernicus dan Newton, banyak bukti diberikan untuk mendukung satu atau sistem lainnya. Namun, pada akhirnya, Newton mengajukan teori gerak yang dengan cemerlang menjelaskan semua gerakan benda langit (misalnya, komet), sementara Copernicus, seperti Ptolemy, hanya menjelaskan gerakan dalam sistem planet kita ... Namun, hukum Newton didasarkan pada generalisasi teori Copernicus, dan kita hampir tidak dapat membayangkan bagaimana mereka dapat dirumuskan jika ia melanjutkan dari sistem Ptolemeus. Dalam hal ini, seperti dalam banyak hal lainnya, teori Copernicus lebih "dinamis", yaitu memiliki nilai heuristik yang lebih besar. Dapat dikatakan bahwa teori Copernicus secara matematis lebih "sederhana" dan lebih dinamis daripada teori Ptolemy.

Kriteria estetis, atau kriteria keindahan sebuah teori, yang disebutkan Frank, sulit dipertahankan sebagai kriteria independen, independen dari kriteria lain. Namun, ia memperoleh kepentingan besar sebagai sintesis intuitif dari semua kriteria ini. Teori itu tampak indah bagi ilmuwan jika cukup umum dan sederhana dan ia memiliki firasat bahwa teori itu akan berubah menjadi dinamis. Tentu saja, dia bisa salah tentang ini.

13.5. Fisika dunia mikro

Dalam fisika, seperti dalam matematika murni, ketika teori menjadi lebih abstrak, pemahaman tentang karakter linguistik mereka berakar. Proses ini mendapat dorongan yang menentukan setelah awal abad ke-20. fisika menginvasi batas-batas dunia atom dan partikel elementer dan teori relativitas dan mekanika kuantum diciptakan. Mekanika kuantum memainkan peran yang sangat penting. Mustahil untuk memahami teori ini sama sekali kecuali seseorang terus-menerus mengingatkan diri sendiri bahwa itu hanyalah model linguistik dari mikrokosmos, dan bukan representasi dari apa yang akan "benar-benar" terlihat jika dapat dilihat melalui mikroskop dengan perbesaran yang mengerikan, dan bahwa tidak ada gambar seperti itu dan tidak mungkin. Oleh karena itu, gagasan teori sebagai model bahasa realitas telah menjadi bagian integral dari fisika modern, menjadi penting bagi fisikawan untuk bekerja dengan sukses. Akibatnya, sikap internal terhadap sifat aktivitas mereka mulai berubah di kalangan fisikawan. Jika sebelumnya seorang fisikawan teoretis merasa dirinya sebagai penemu sesuatu yang ada sebelum dia dan terlepas darinya, seperti seorang navigator yang menemukan daratan baru, sekarang dia merasa dirinya, lebih tepatnya, pencipta sesuatu yang baru, seperti seorang master yang dengan terampil memiliki profesinya dan menciptakan sesuatu yang baru. bangunan, mesin, peralatan. Perubahan ini memanifestasikan dirinya bahkan dalam percakapan. Newton secara tradisional dikatakan telah "menemukan" kalkulus dan mekanika langit yang sangat kecil; seorang ilmuwan modern akan dikatakan telah "menciptakan" atau "mengusulkan" atau "mengembangkan" teori baru; ungkapan "menemukan" akan terdengar kuno. Ini, tentu saja, tidak sedikit pun melanggar martabat para ahli teori, karena penciptaan adalah pekerjaan yang tidak kalah terhormat dan menginspirasi daripada penemuan.

Mengapa mekanika kuantum membutuhkan kesadaran akan "sifat linguistik" teori?

Menurut konsep atomistik asli, atom hanyalah partikel materi yang sangat kecil, benda kecil, yang memiliki, khususnya, bentuk dan warna tertentu, di mana sifat fisik dan warna kelompok besar atom bergantung. Fisika atom pada awal abad ke-20. mentransfer konsep atom ("tidak dapat dibagi") menjadi partikel dasar - elektron dan proton (yang segera ditambahkan neutron), dan kata "atom" mulai menunjukkan struktur yang terdiri dari inti atom (itu, menurut hipotesis awal, adalah sekelompok proton dan elektron), di mana elektron berputar, seperti planet mengelilingi matahari. Gagasan tentang struktur materi ini dianggap hipotetis, tetapi sangat masuk akal. Hipotesis itu sendiri dipahami dalam pengertian yang kita bicarakan di atas: model atom planet harus benar atau salah. Jika itu benar (dan hampir tidak ada keraguan tentang itu), maka elektron adalah partikel materi yang "benar-benar" kecil yang menggambarkan lintasan tertentu di sekitar nukleus. Benar, dibandingkan dengan atom-atom zaman dahulu, partikel elementer sudah mulai kehilangan beberapa sifat yang tampaknya mutlak diperlukan untuk partikel materi. Menjadi jelas bahwa konsep warna sama sekali tidak dapat diterapkan pada elektron dan proton; Bukannya kita tidak tahu apa warnanya, tetapi pertanyaan ini tidak masuk akal, karena warna adalah hasil interaksi dengan cahaya setidaknya satu atom secara keseluruhan, atau lebih tepatnya, sekelompok banyak atom. Ada juga keraguan tentang konsep bentuk dan ukuran elektron. Tetapi kesucian gagasan partikel material - kehadiran partikel pada setiap saat waktu dalam posisi tertentu di ruang angkasa - tetap tidak diragukan dan terbukti dengan sendirinya.

13.6. Hubungan ketidakpastian

Mekanika kuantum telah menghancurkan gagasan ini. Dia terpaksa melakukan ini di bawah tekanan data eksperimen baru. Ternyata partikel elementer berperilaku dalam kondisi tertentu bukan sebagai partikel, tetapi sebagai gelombang, tetapi pada saat yang sama mereka tidak "mengolesi" area yang luas, tetapi mempertahankan ukuran kecil dan diskritnya, hanya probabilitas deteksi mereka di satu atau lain wilayah dioleskan titik di ruang angkasa.

Beras. 13.1. Difraksi elektron

Mari kita ambil sebagai ilustrasi. Ini menggambarkan pistol elektron yang mengirimkan elektron impuls tertentu ke diafragma, di belakang layar berada. Diafragma terbuat dari bahan yang tidak tembus elektron, tetapi memiliki dua lubang tempat elektron masuk ke layar. Layar ditutupi dengan zat yang bersinar di bawah pengaruh elektron, sehingga kilatan terjadi di tempat di mana elektron menabrak. Aliran elektron dari pistol agak jarang, sehingga setiap elektron melewati diafragma dan dipasang di layar secara independen dari yang lain. Jarak antara lubang di diafragma berkali-kali lebih besar dari ukuran elektron yang diperoleh dengan perkiraan apa pun, tetapi sebanding dengan nilainya h/p, di mana h adalah konstanta Planck, dan p- momentum elektron, yaitu produk dari kecepatan dan massanya.

Ini adalah kondisi percobaan. Hasilnya adalah distribusi flash di layar. Kesimpulan pertama dari analisis hasil percobaan adalah sebagai berikut: elektron menumbuk titik yang berbeda dari layar, dan tidak mungkin untuk memprediksi titik mana yang akan dipukul oleh setiap elektron, hanya mungkin untuk memprediksi kemungkinan mengenai satu atau beberapa titik lainnya. , yaitu, kerapatan kedipan rata-rata setelah mengenai layar adalah jumlah elektron yang sangat besar.

Tapi itu masih setengah masalah. Dapat dibayangkan bahwa elektron yang berbeda terbang melalui tempat yang berbeda dari lubang di diafragma, mengalami gaya pengaruh yang berbeda dari tepi lubang, dan karena itu dibelokkan secara berbeda. Masalah sebenarnya datang ketika kita mulai memeriksa kepadatan rata-rata blitz di layar dan membandingkannya dengan hasil yang kita dapatkan ketika kita menutup salah satu lubang di aperture. Jika sebuah elektron adalah partikel kecil dari materi, maka ketika memasuki daerah diafragma, ia diserap atau melewati salah satu dari dua lubang. Karena lubang diafragma diatur secara simetris terhadap senjata elektron, rata-rata setengah dari elektron melewati setiap lubang. Jadi, jika kita menutup salah satu lubang dan membiarkan satu juta elektron melalui diafragma, dan kemudian menutup lubang kedua, tetapi membuka yang pertama dan membiarkan satu juta elektron lainnya masuk, maka kita harus mendapatkan kerapatan kilatan rata-rata yang sama seperti jika kita membiarkan melalui diafragma dengan dua lubang dua juta elektron. Tapi ternyata tidak demikian! Dengan dua lubang, distribusinya berbeda, mengandung maxima dan minima, seperti dalam kasus difraksi gelombang.

Kerapatan rata-rata kilatan dapat dihitung menggunakan mekanika kuantum dengan mengasosiasikan dengan elektron yang disebut fungsi gelombang, yang merupakan semacam medan imajiner, yang intensitasnya sebanding dengan probabilitas peristiwa yang diamati.

Akan memakan terlalu banyak ruang bagi kita untuk menggambarkan semua upaya untuk mendamaikan gagasan elektron sebagai partikel "biasa" (partikel semacam itu kemudian disebut klasik, berbeda dengan yang kuantum) dengan data eksperimental pada mereka perilaku. Literatur yang luas, baik khusus dan populer, dikhususkan untuk masalah ini. Semua upaya seperti itu tidak berhasil. Dua hal berikut terungkap.

Pertama, jika koordinat partikel kuantum (setiap, tidak harus elektron) sepanjang beberapa sumbu diukur secara bersamaan X dan momentum ke arah itu R, maka kesalahan pengukuran, yang dilambangkan dengan x; dan p masing-masing, patuhi hubungan ketidakpastian Heisenberg:

x × ∆ ph.

Tidak ada jalan keluar dari rasio ini. Semakin tepat kita mencoba mengukur koordinat, semakin besar penyebaran besarnya momentum yang terjadi. R, dan sebaliknya. Hubungan ketidakpastian adalah hukum alam universal, tetapi karena konstanta Planck h sangat kecil, tidak berperan dalam pengukuran dengan benda berukuran makroskopik.

Kedua, gagasan bahwa, pada kenyataannya, partikel kuantum bergerak sepanjang beberapa lintasan yang terdefinisi dengan baik, yaitu, pada setiap momen waktu, mereka sebenarnya memiliki koordinat dan kecepatan yang terdefinisi dengan baik (dan karenanya momentum), yang tidak dapat kita ukur secara akurat, mengalami kesulitan logis yang tidak dapat diatasi. Sebaliknya, penolakan mendasar untuk mengaitkan lintasan nyata dengan partikel kuantum dan asumsi bahwa deskripsi paling lengkap dari keadaan partikel adalah penetapan fungsi gelombangnya mengarah ke teori yang sempurna secara logis, tetapi secara matematis sederhana dan elegan, yang sangat konsisten dengan fakta eksperimental; khususnya, hubungan ketidakpastian segera mengikuti darinya. Teori ini adalah mekanika kuantum. Dalam memahami dasar-dasar fisik dan logis mekanika kuantum dan dalam pemahaman filosofisnya, peran utama dimainkan oleh aktivitas ilmuwan dan filsuf terbesar di zaman kita, Niels Bohr (1885-1962).

13.7. Model visual dan ikonik

Jadi, elektron tidak memiliki lintasan. Yang paling dapat dikatakan tentang elektron adalah dengan menunjukkan fungsi gelombangnya, kuadratnya akan memberi kita peluang untuk menemukan elektron di dekat titik tertentu di ruang angkasa. Pada saat yang sama, kita mengatakan bahwa elektron adalah partikel material dengan ukuran tertentu (dan sangat kecil). Pencampuran dua ide ini, yang dituntut oleh fakta eksperimental, ternyata menjadi masalah yang sangat sulit, dan masih ada orang yang menolak interpretasi mekanika kuantum yang biasa (diterima setelah sekolah Bohr oleh mayoritas fisikawan) dan berharap untuk mengembalikan mekanika kuantum di semua biaya partikel lintasan mereka. Dari mana kegigihan seperti itu berasal? Lagi pula, pengambilalihan warna dari elektron sama sekali tidak menyakitkan, dan dari sudut pandang logis, pengakuan tidak dapat diterapkannya konsep lintasan ke elektron pada dasarnya tidak berbeda dengan pengakuan tidak dapat diterapkannya konsep warna. . Perbedaannya di sini adalah ketika kita mengabaikan konsep warna, kita menunjukkan sejumlah kemunafikan. Kami mengatakan bahwa elektron tidak memiliki warna, tetapi kami sendiri merepresentasikannya dalam bentuk semacam bola abu-abu (atau mengkilap - ini masalah selera). Ketiadaan kami mengganti warna dengan sewenang-wenang warna, dan ini sama sekali tidak mengganggu penggunaan model kami. Sehubungan dengan posisi di luar angkasa, trik ini tidak berhasil. Gagasan tentang elektron, yang ada di suatu tempat setiap saat, mengganggu pemahaman mekanika kuantum dan bertentangan dengan data eksperimen. Di sini kita dipaksa untuk sepenuhnya meninggalkan representasi visual-geometris dari gerakan partikel. Ini menyebabkan reaksi yang menyakitkan. Kita begitu terbiasa menghubungkan gambaran ruang-waktu dengan realitas sejati, dengan apa yang ada secara objektif dan independen dari kita, sehingga sangat sulit bagi kita untuk percaya pada realitas objektif yang tidak sesuai dengan kerangka-kerangka ini. Dan kita bertanya pada diri sendiri lagi dan lagi: tetapi jika elektron tidak "dioleskan" di ruang angkasa, maka sebenarnya itu pasti ada di suatu tempat?

Dibutuhkan kerja keras pemikiran untuk mengenali dan merasakan ketidakbermaknaan pertanyaan ini. Pertama-tama, kita harus menyadari bahwa semua pengetahuan dan teori kita adalah model realitas sekunder, yaitu model model primer, yang merupakan data pengalaman indrawi. Data ini mengandung jejak yang tak terhapuskan dari struktur sistem saraf kita, dan karena konsep spatio-temporal tertanam di lantai terendah dari sistem saraf, semua sensasi dan ide kita, semua produk imajinasi kita tidak dapat melampaui gambar spatio-temporal. Namun, batas-batas ini dapat diperpanjang sampai batas tertentu. Tetapi ini harus dilakukan bukan dengan gerakan ilusi "turun" ke realitas objektif, "sebagaimana adanya, terlepas dari organ indera kita", tetapi dengan gerakan "naik", yaitu dengan membangun model realitas semiotik sekunder.

Tentu saja, tanda-tanda teori mempertahankan keberadaan spatio-temporal yang berkelanjutan, serta data primer pengalaman. Tetapi dalam hubungan antara keduanya, yaitu, dalam semantik teori, kita dapat memperoleh kebebasan yang cukup besar jika kita dipandu oleh logika fakta eksperimental baru, dan bukan oleh intuisi ruang-waktu yang biasa. Dan kita dapat membangun sistem tanda seperti itu, yang dalam fungsinya sama sekali tidak terikat oleh representasi visual, tetapi hanya tunduk pada kondisi deskripsi realitas yang memadai. Mekanika kuantum adalah sistem seperti itu. Partikel kuantum dalam sistem ini bukanlah bola abu-abu atau mengkilap dan bukan titik geometris, tetapi konsep tertentu, yaitu, simpul fungsional sistem, yang, bersama dengan simpul lain, memberikan deskripsi dan prediksi fakta eksperimental nyata: berkedip di layar, pembacaan instrumen, dll. d.

Mari kita kembali ke pertanyaan tentang bagaimana elektron "benar-benar" bergerak. Kita telah melihat bahwa, karena hubungan ketidakpastian, eksperimen pada prinsipnya tidak dapat memberikan jawaban untuk itu. Jadi, sebagai "bagian eksternal" dari model fisik realitas, pertanyaan ini tidak ada artinya. Masih menganggapnya sebagai makna teoretis murni. Tetapi kemudian ia kehilangan hubungan langsungnya dengan fenomena yang diamati, dan ungkapan "pada kenyataannya" menjadi penipuan murni! Setiap kali kita melampaui lingkup persepsi dan menyatakan bahwa "sebenarnya" ini dan itu terjadi, kita tidak bergerak ke bawah, tetapi ke atas - kita sedang membangun piramida objek linguistik, dan hanya karena ilusi optik tampaknya bagi kita bahwa kita kita menyelidiki daerah di bawah pengalaman indrawi. Berbicara secara metaforis, bidang yang memisahkan pengalaman indrawi dari kenyataan benar-benar tidak dapat ditembus dan, ketika mencoba melihat apa yang ada di bawahnya, kita hanya melihat refleksi terbalik dari piramida teori. Ini tidak berarti bahwa realitas sejati tidak dapat diketahui dan bahwa teori kita bukanlah modelnya; hanya perlu diingat bahwa semua model ini terletak di sisi pengalaman indrawi ini dan tidak masuk akal untuk membandingkan "realitas" hantu di sisi lain dengan elemen teori individu, seperti yang dilakukan Plato, misalnya. Gagasan tentang elektron sebagai bola kecil yang bergerak di sepanjang lintasan adalah konstruksi yang sama dengan rangkaian tanda-tanda teori kuantum. Ini hanya berbeda dalam hal itu mencakup gambaran spatio-temporal, yang biasa kita anggap sebagai realitas ilusi dengan bantuan yang tidak berarti dalam hal ini ungkapan "pada kenyataannya."

Transisi ke konstruksi sadar model simbolis realitas, yang tidak didasarkan pada representasi visual objek fisik apa pun, adalah pencapaian filosofis mekanika kuantum yang hebat. Faktanya, fisika telah menjadi model ikonik sejak zaman Newton, dan karena ikonisitasnyalah ia berhasil (perhitungan numerik); namun, representasi visual hadir sebagai elemen yang diperlukan. Sekarang mereka telah menjadi opsional, dan ini telah memperluas kelas model yang mungkin. Mereka yang ingin mengembalikan visibilitas dengan segala cara, meskipun mereka melihat bahwa teori itu bekerja lebih baik tanpanya, sebenarnya menyerukan penyempitan kelas model. Kecil kemungkinan mereka akan berhasil. Mereka dapat dibandingkan dengan orang eksentrik yang menggunakan kuda ke lokomotif uap, karena meskipun dia melihat gerobak itu bergerak tanpa kuda, itu di luar kekuatannya untuk mengenali situasi seperti itu sebagai normal. Model ikonik adalah lokomotif yang tidak membutuhkan kuda representasi visual sama sekali untuk setiap konsepnya.

13.8. Runtuhnya determinisme

Hasil penting kedua dari mekanika kuantum, yang memiliki makna filosofis umum, adalah runtuhnya determinisme. Determinisme adalah konsep filosofis. Nama ini diberikan untuk pandangan bahwa semua peristiwa yang terjadi di dunia memiliki penyebab yang terdefinisi dengan baik dan terjadi dengan kebutuhan, yaitu, mereka tidak dapat gagal untuk terjadi. Upaya untuk memperjelas definisi ini mengungkapkan cacat logis di dalamnya yang mencegah perumusan yang tepat dari pandangan ini dalam bentuk posisi ilmiah tanpa memperkenalkan ide tambahan tentang realitas objektif. Memang, apa yang dimaksud dengan "peristiwa memiliki penyebab"? Apakah mungkin untuk menunjukkan sejumlah penyebab "terbatas" dari suatu peristiwa tertentu dan mengatakan bahwa tidak ada penyebab lain? Dan apa artinya peristiwa itu "tidak mungkin terjadi"? Jika hanya itu yang terjadi, maka pernyataan tersebut berubah menjadi tautologi.

Namun, determinisme filosofis dapat lebih akurat ditafsirkan dalam kerangka teori ilmiah yang mengklaim sebagai deskripsi universal tentang realitas. Memang, dia menerima interpretasi seperti itu dalam kerangka mekanisme- konsep ilmiah dan filosofis yang muncul atas dasar keberhasilan mekanika klasik yang diterapkan pada pergerakan benda langit. Menurut konsep mekanistik, dunia adalah ruang Euclidean tiga dimensi yang diisi dengan banyak partikel elementer yang bergerak sepanjang beberapa lintasan. Gaya bekerja di antara partikel, tergantung pada lokasinya relatif terhadap satu sama lain, dan pergerakan partikel mematuhi hukum mekanika Newton. Dengan representasi dunia seperti itu, keadaan eksaknya (yaitu, koordinat dan kecepatan semua partikel) pada suatu saat tertentu dalam waktu secara unik menentukan keadaan eksak dunia pada saat lain. Ahli matematika dan astronom Prancis terkenal P. Laplace (1749–1827) menyatakan posisi ini dengan kata-kata berikut:

Sebuah pikiran yang akan mengetahui pada saat tertentu semua kekuatan yang menghidupkan alam, dan posisi relatif dari semua bagian komponennya, jika selain ternyata cukup luas untuk membuat data ini dianalisis, akan merangkul dalam satu formula gerakan tubuh terbesar alam semesta pada pijakan yang sama, dengan gerakan atom terkecil: tidak akan ada yang tersisa yang tidak dapat diandalkan baginya, dan masa depan, serta masa lalu, akan muncul di depan matanya.

Konsep ini disebut Determinisme Laplace. Ini adalah konsekuensi yang sah dan tak terelakkan dari konsepsi mekanistik dunia. Benar, dari sudut pandang modern, rumusan Laplace memerlukan beberapa klarifikasi, karena kita tidak dapat mengenali konsep pikiran mahatahu dan akurasi mutlak pengukuran sebagai sesuatu yang sah. Namun mudah untuk dimodernisasi, praktis tanpa mengubah maknanya. Kami mengatakan bahwa jika koordinat dan momentum semua partikel dalam volume ruang yang cukup besar diketahui dengan akurasi yang cukup, maka dimungkinkan untuk menghitung perilaku sistem apa pun dalam interval waktu tertentu dengan akurasi tertentu. Dari rumusan ini, seperti dari rumusan asli Laplace, orang dapat menyimpulkan bahwa semua keadaan alam semesta di masa depan telah ditentukan sebelumnya. Dengan meningkatkan akurasi dan cakupan pengukuran tanpa batas, kami memperpanjang waktu prediksi tanpa batas. Karena tidak ada batasan mendasar pada akurasi dan ruang lingkup pengukuran, yaitu batasan yang tidak mengikuti batasan kemampuan manusia, tetapi dari sifat objek pengukuran, kita dapat membayangkan kasus ekstrem dan menyatakan bahwa sebenarnya semua Masa depan dunia sudah ditentukan dan benar-benar tidak ambigu. Di sini ungkapan "sebenarnya" memperoleh arti yang cukup berbeda; intuisi kita dengan mudah mengenali legitimasi "benar-benar" ini dan menolak untuk mendiskreditkannya.

Dengan demikian, konsepsi mekanistik dunia mengarah pada gagasan determinisme fenomena yang lengkap. Tapi ini bertentangan dengan rasa subjektif dari kebebasan memilih yang kita miliki. Ada dua jalan keluar dari ini: untuk mengenali perasaan kebebasan memilih sebagai "ilusi" atau untuk mengakui konsepsi mekanistik sebagai tidak cocok sebagai gambaran universal dunia. Sekarang sulit untuk mengatakan dalam proporsi berapa orang-orang yang berpikir di era "pra-kuantum" dibagi menjadi dua sudut pandang ini. Jika kita mendekati masalah dari posisi modern, maka, bahkan tanpa mengetahui apa pun tentang mekanika kuantum, kita harus dengan tegas mengadopsi sudut pandang kedua. Kami sekarang memahami bahwa konsep mekanistik, seperti konsep lainnya, hanyalah model sekunder dunia dalam kaitannya dengan data primer pengalaman, oleh karena itu data langsung pengalaman selalu diprioritaskan di atas teori apa pun. Perasaan kebebasan memilih adalah fakta eksperimental utama, seperti fakta utama lainnya dari pengalaman spiritual dan indrawi. Teori tidak dapat menolak fakta ini, ia hanya dapat membandingkan beberapa fakta baru dengannya - sebuah prosedur yang kita sebut dalam kondisi tertentu penjelasan fakta. Menyatakan kebebasan memilih "ilusi" sama tidak berartinya dengan menyatakan kepada orang yang sakit gigi bahwa sensasinya "ilusi". Gigi bisa sehat sempurna, dan sensasi sakit bisa jadi akibat iritasi pada bagian otak tertentu, tapi ini tidak membuatnya "ilusi".

Mekanika kuantum menghancurkan determinisme. Pertama-tama, gagasan partikel dasar sebagai benda kecil yang bergerak di sepanjang lintasan tertentu ternyata salah, dan, akibatnya, seluruh gambaran mekanistik dunia runtuh - begitu jelas, akrab dan, tampaknya, sepenuhnya tidak dapat disangkal. Fisikawan abad XX. tidak bisa lagi dengan jelas dan meyakinkan, seperti yang dapat dilakukan oleh fisikawan abad ke-19, memberi tahu orang-orang apa sebenarnya mewakili dunia tempat mereka tinggal. Tetapi determinisme runtuh tidak hanya sebagai bagian dari konsep mekanistik, tetapi juga sebagai bagian dari gambaran dunia mana pun. Pada prinsipnya, orang dapat membayangkan deskripsi (gambar) dunia yang begitu lengkap, yang hanya mencakup fenomena yang benar-benar diamati, tetapi memberikan prediksi yang jelas tentang semua fenomena yang akan pernah diamati. Sekarang kita tahu bahwa ini tidak mungkin. Kita tahu bahwa ada situasi di mana pada dasarnya tidak mungkin untuk memprediksi mana dari banyak fenomena yang mungkin benar-benar terjadi. Selain itu, situasi ini, menurut mekanika kuantum, bukan pengecualian, tetapi aturan umum; hasil yang sangat deterministik hanyalah pengecualian dari aturan tersebut. Deskripsi mekanika kuantum tentang realitas pada dasarnya adalah deskripsi probabilistik, dan mencakup prediksi yang tidak ambigu hanya sebagai kasus pembatas.

Sebagai contoh, perhatikan percobaan dengan difraksi elektron, yang digambarkan dalam . Kondisi percobaan sepenuhnya ditentukan ketika semua parameter geometris dari pengaturan dan momentum awal elektron yang dipancarkan oleh pistol diberikan. Semua elektron yang dipancarkan dari pistol dan mengenai layar berada dalam kondisi yang sama dan dijelaskan oleh satu fungsi gelombang. Sementara itu, mereka diserap (memberikan kilatan) pada titik yang berbeda di layar, dan tidak mungkin untuk memprediksi sebelumnya pada titik mana elektron akan berkedip; seseorang bahkan tidak dapat memprediksi apakah itu akan menyimpang ke atas atau ke bawah dalam gambar kita, seseorang hanya dapat menunjukkan kemungkinan mengenai bagian layar yang berbeda.

Namun, diperbolehkan untuk mengajukan pertanyaan: mengapa kita yakin bahwa jika mekanika kuantum tidak dapat memprediksi titik di mana elektron akan menabrak, maka tidak ada teori masa depan yang dapat melakukannya juga?

Untuk pertanyaan ini kami tidak akan memberikan satu, tetapi dua jawaban utuh; masalah ini layak mendapat perhatian seperti itu.

Jawaban pertama bisa disebut formal. Dia adalah. Mekanika kuantum didasarkan pada prinsip bahwa deskripsi menggunakan fungsi gelombang adalah deskripsi paling lengkap dari keadaan partikel kuantum. Prinsip ini, dalam bentuk hubungan ketidakpastian yang mengikutinya, telah dikonfirmasi oleh sejumlah besar eksperimen, interpretasinya hanya berisi konsep tingkat rendah yang secara langsung terkait dengan besaran yang diamati. Kesimpulan mekanika kuantum, yang melibatkan perhitungan matematis yang lebih kompleks, dikonfirmasi oleh lebih banyak eksperimen. Dan sama sekali tidak ada indikasi bahwa kita harus mempertanyakan prinsip ini. Tapi itu sama saja dengan ketidakmungkinan memprediksi hasil yang tepat dari sebuah eksperimen. Misalnya, untuk menunjukkan titik pada layar di mana sebuah elektron mengenai, Anda perlu tahu lebih banyak tentangnya daripada yang diberikan oleh fungsi gelombang.

Kami akan memulai jawaban kedua dengan mencoba memahami mengapa kami sama sekali tidak mau menerima ketidakmungkinan memprediksi titik di mana elektron akan menabrak. Perkembangan fisika selama berabad-abad telah membuat orang terbiasa dengan gagasan bahwa pergerakan benda mati hanya diatur oleh penyebab di luarnya, dan bahwa dengan penyelidikan yang cukup halus, penyebab ini selalu dapat ditemukan. mengintip mereka. Keyakinan ini sepenuhnya dibenarkan selama dianggap mungkin untuk memata-matai sistem tanpa mempengaruhinya, yang terjadi dalam eksperimen pada benda makroskopik. Bayangkan bahwa bukan elektron yang berserakan, tetapi bola meriam, dan Anda mempelajari gerakannya. Anda melihat bahwa dalam satu kasus nukleus menyimpang ke atas, dan dalam kasus lain ke bawah, dan Anda tidak ingin percaya bahwa ini terjadi dengan sendirinya, tetapi yakin bahwa perbedaan perilaku nukleus disebabkan oleh beberapa alasan nyata. Anda merekam penerbangan inti pada film atau mengambil tindakan lain dan, pada akhirnya, menemukan fenomena seperti itu A 1 dan A 2 terkait dengan penerbangan nukleus, yang, jika tersedia, A 1 inti menyimpang ke atas, dan jika tersedia A 2 - turun. Dan kamu mengatakan itu A 1 adalah alasan deviasi ke atas dari inti, dan A 2 - alasan penyimpangan ke bawah. Ada kemungkinan kamera Anda tidak sempurna atau Anda hanya akan bosan dengan studi dan Anda tidak akan menemukan penyebab yang Anda cari. Tetapi Anda masih tetap yakin bahwa sebenarnya penyebabnya ada, yaitu, jika Anda melihat lebih baik, maka fenomena itu A 1 dan A 2 akan ditemukan.

Bagaimana materi dalam percobaan dengan elektron? Anda kembali melihat bahwa dalam beberapa kasus elektron menyimpang ke atas, dalam kasus lain ke bawah, dan untuk mencari alasan Anda mencoba mengikuti gerakannya, untuk memata-matai. Tapi di sini ternyata Anda tidak bisa memata-matai elektron tanpa mempengaruhi nasibnya dengan cara yang paling fatal. Untuk "melihat" sebuah elektron, perlu untuk mengarahkan aliran cahaya padanya. Tapi cahaya berinteraksi dengan materi dalam porsi, kuanta, yang tunduk pada hubungan ketidakpastian yang sama seperti elektron dan partikel lainnya. Oleh karena itu, dengan bantuan cahaya, serta dengan bantuan sarana penyelidikan lainnya, tidak mungkin melampaui batas-batas hubungan ketidakpastian. Mencoba memperbaiki posisi elektron dengan bantuan foton, kami memberikannya momentum yang begitu besar dan tidak terbatas yang merusak seluruh percobaan, atau kami mengukur koordinat dengan sangat kasar sehingga kami tidak mempelajari sesuatu yang baru tentangnya. Jadi fenomenanya A 1 dan A 2 , yaitu, alasan mengapa elektron dalam beberapa kasus menyimpang ke atas, dan dalam kasus lain ke bawah, tidak ada dalam kenyataan. Dan pernyataan bahwa "pada kenyataannya" ada semacam alasan kehilangan semua makna ilmiah.

Jadi, ada fenomena yang tidak ada penyebabnya, lebih tepatnya, ada sejumlah kemungkinan, yang satu terjadi tanpa alasan. Ini tidak berarti bahwa prinsip kausalitas harus dibuang sama sekali: dalam percobaan yang sama, jika senjata elektron dimatikan, maka kilatan di layar akan hilang sama sekali dan penyebab hilangnya mereka adalah matinya senjata. . Tetapi ini berarti bahwa ia harus dibatasi secara signifikan dibandingkan dengan bagaimana ia dipahami dalam mekanika klasik dan bagaimana ia masih dipahami oleh kesadaran sehari-hari. Beberapa fenomena tidak memiliki penyebab, mereka harus dianggap sebagai sesuatu yang diberikan. Begitulah dunia tempat kita hidup.

Jawaban kedua atas pertanyaan tentang alasan keyakinan kita akan keberadaan fenomena yang tidak dapat diprediksi adalah bahwa dengan bantuan hubungan ketidakpastian, kita tidak hanya memahami banyak fakta baru, tetapi juga sifat pemutusan dalam kaitannya dengan kausalitas dan prediktabilitas yang terjadi ketika kita menyerang mikrokosmos. Kita melihat bahwa kepercayaan pada kausalitas absolut berasal dari asumsi diam-diam tentang keberadaan sarana penelitian yang sangat halus, "mengintip" di belakang objek. Tetapi ketika mereka sampai ke partikel elementer, fisikawan menemukan bahwa ada kuantum aksi minimum, diukur dengan konstanta Planck, dan ini menciptakan lingkaran setan ketika mencoba merinci deskripsi satu partikel dengan bantuan partikel lain. Dan kausalitas absolut runtuh, dan dengan itu determinisme. Dari sudut pandang filosofis umum, tampaknya wajar jika tidak ada keterbagian materi yang tak terhingga, maka tidak ada detail deskripsi yang tak terhingga, sehingga runtuhnya determinisme tampak lebih alami daripada jika ia dipertahankan.

13.9. Teori dan metasains "gila"

Keberhasilan mekanika kuantum, yang kita bicarakan di atas, terutama berkaitan dengan deskripsi partikel non-relativistik, yaitu partikel yang bergerak dengan kecepatan yang jauh lebih rendah daripada kecepatan cahaya, sehingga efeknya terkait dengan teori relativitas (efek relativistik). ) dapat diabaikan. Justru mekanika kuantum nonrelativistik yang ada dalam pikiran kita ketika kita berbicara tentang kelengkapan dan harmoni logisnya. Mekanika kuantum non-relativistik sudah cukup untuk menggambarkan fenomena tingkat atom, tetapi fisika partikel elementer berenergi tinggi membutuhkan penciptaan teori yang menggabungkan gagasan mekanika kuantum dan teori relativitas. Sejauh ini, hanya sebagian keberhasilan yang telah dicapai di sepanjang jalan ini; tidak ada teori partikel elementer yang seragam dan konsisten yang menjelaskan sejumlah besar materi yang dikumpulkan oleh para peneliti. Upaya untuk membangun teori baru melalui koreksi yang tidak berprinsip dari teori lama tidak membawa hasil yang signifikan. Penciptaan teori partikel elementer yang memuaskan bertumpu pada kekhasan luar biasa dari bidang fenomena ini, yang terjadi seolah-olah di dunia yang sama sekali berbeda dan membutuhkan konsep yang sama sekali tidak biasa untuk deskripsinya, pada dasarnya bertentangan dengan skema yang biasa kita pahami.

Pada akhir 50-an, Heisenberg mengusulkan teori baru partikel elementer, setelah membaca yang menurut Bohr tidak mungkin benar, karena "tidak cukup gila." Teori itu benar-benar tidak mendapat pengakuan, dan pernyataan Bohr yang tepat diketahui oleh semua fisikawan dan bahkan masuk ke dalam literatur populer. Kata "gila" secara alami dikaitkan dengan julukan "aneh" yang diterapkan pada dunia partikel elementer. Tapi apakah artinya "gila"? hanya"aneh", "tidak biasa"? Mungkin jika Bohr mengatakan "tidak biasa", pepatah itu tidak akan keluar. Kata "gila" membawa konotasi "gila", "datang entah dari mana" dan dengan cemerlang mencirikan situasi saat ini dalam teori partikel elementer, ketika semua orang menyadari perlunya restrukturisasi teori yang mendalam, tetapi itu tidak diketahui. bagaimana melanjutkannya.

Timbul pertanyaan: apakah “keanehan” dunia partikel elementer, ketidakterapan intuisi kita yang berkembang dalam makrokosmos padanya, membuat kita sekarang dan selamanya mengembara dalam kegelapan?

Mari kita perhatikan sifat dari kesulitan-kesulitan yang muncul. Prinsip menciptakan model bahasa formal dari realitas tidak menderita dalam transisi ke studi tentang dunia mikro. Tetapi jika roda model ini - konsep fisik - pada dasarnya diambil dari pengalaman makroskopik kita sehari-hari dan hanya disempurnakan melalui formalisasi, maka untuk dunia "aneh" baru, diperlukan konsep "aneh" baru, yang tidak dapat diambil dari mana pun. dan yang, oleh karena itu, harus dibuat baru, dan bahkan menghubungkannya dengan benar ke dalam rangkaian yang lengkap. Pada tahap pertama studi dunia mikro, salah satu roda ini - fungsi gelombang mekanika kuantum nonrelativistik - dibuat relatif mudah, mengandalkan peralatan matematika yang sudah ada yang berfungsi untuk menggambarkan fenomena makroskopik (mekanika titik material, mekanika media kontinu, teori matriks). Fisikawan hanya beruntung: mereka menemukan prototipe roda yang mereka butuhkan dalam dua roda (sama sekali berbeda) fisika makroskopik dan menjadikannya "centaur" - konsep kuantum partikel gelombang.

Namun, Anda tidak bisa mengandalkan keberuntungan sepanjang waktu. Semakin dalam kita menembus ke dalam mikrokosmos, semakin banyak konsep-konstruk yang diperlukan berbeda dari konsep pengalaman makroskopis yang biasa, dan semakin kecil kemungkinannya untuk membangunnya saat bepergian, tanpa alat apa pun, tanpa teori apa pun. Akibatnya, kita harus menundukkan tugas membangun konsep dan teori ilmiah untuk analisis ilmiah, yaitu. buat transisi metasistem lainnya. Untuk membangun teori fisika tertentu dengan cara yang memenuhi syarat, kita memerlukan teori umum tentang konstruksi teori fisika (metateori), yang dengannya cara pemecahan masalah khusus kita akan diklarifikasi. Perbandingan model visual fisika lama dengan kuda, dan model abstrak ikonik dengan lokomotif uap, dapat dikembangkan sebagai berikut. Kuda ditempatkan di pembuangan kita oleh alam. Mereka tumbuh dan berkembang biak dengan sendirinya, dan untuk menggunakannya, Anda tidak perlu mengetahui struktur internalnya. Tetapi kita harus membangun lokomotif itu sendiri. Untuk melakukan ini, kita harus memahami prinsip-prinsip strukturnya dan hukum fisika yang mendasarinya, serta memiliki beberapa alat untuk bekerja. Mencoba membangun teori dunia "aneh", tanpa memiliki metateori teori fisika, kita menjadi seperti orang yang berencana membangun lokomotif uap dengan tangan kosong atau membangun pesawat terbang, tidak tahu hukum aerodinamika.

Jadi, transisi metasistem lain telah matang. Fisika membutuhkan ... Saya ingin mengatakan "metafisika", tetapi, untungnya untuk terminologi kami, metateori yang kami butuhkan adalah semacam itu dalam kaitannya dengan teori ilmu alam apa pun yang memiliki tingkat formalisasi tinggi, oleh karena itu lebih tepat disebut metasains. Istilah ini memiliki kelemahan yaitu menimbulkan kesan bahwa metasains adalah sesuatu yang secara fundamental di luar sains, sedangkan pada kenyataannya tingkat hierarki baru yang diciptakan oleh transisi metasistem ini tentu saja harus dimasukkan dalam badan umum ilmu pengetahuan, sehingga memperluas badan ini. . Situasi di sini sama dengan istilah metamatematika; karena metamatematika juga merupakan bagian dari matematika. Tetapi karena istilah "metamathematics" tetap diterima, istilah "metascience" juga dapat dianggap dapat diterima. Namun, karena bagian terpenting dari penelitian metascientific adalah studi tentang konsep-konsep teori, seseorang juga dapat mengusulkan istilah tersebut. konsepsi.

Tugas utama metasains dapat dirumuskan sebagai berikut. Satu set tertentu atau generator fakta tertentu diberikan. Bagaimana membangun teori yang secara efektif menggambarkan fakta-fakta ini dan membuat prediksi yang benar?

Jika kita ingin metasains melampaui penalaran umum, maka kita perlu membangunnya sebagai teori matematika yang lengkap, dan untuk ini objeknya - teori ilmu alam - harus muncul dalam bentuk yang diformalkan (meskipun disederhanakan - begitulah harga formalisasi) bentuk, mata pelajaran matematika. Disajikan dalam bentuk ini, teori ilmiah adalah model bahasa formal, mekanisme yang merupakan sistem hierarki konsep - sudut pandang yang telah kami kutip di seluruh buku ini. Dari sudut pandang ini, penciptaan metasains matematika tampaknya merupakan transisi metasistem lain dan alami, yang menjadikan subjek studi bahasa formal secara umum, tidak hanya dalam kaitannya dengan sintaksisnya, tetapi juga - dan terutama - dari sudut pandang semantik, dari sudut pandang penerapannya hingga deskripsi realitas. Seluruh jalur pengembangan ilmu fisika dan matematika membawa kita ke langkah ini.

Namun, sejauh ini kami telah melanjutkan penalaran kami dari kebutuhan fisika. Tapi bagaimana dengan matematika murni?

Jika fisikawan teoretis tahu apa yang mereka butuhkan, tetapi hanya bisa berbuat sedikit, maka matematikawan "murni" dapat dicela karena fakta bahwa mereka dapat melakukan banyak hal, tetapi tidak tahu apa yang mereka butuhkan. Tidak ada keraguan bahwa banyak karya matematika murni diperlukan untuk memberikan koherensi dan harmoni ke seluruh bangunan matematika, dan akan konyol untuk menuntut aplikasi "praktis" segera dari setiap karya. Tapi bagaimanapun, matematika diciptakan untuk kognisi realitas, dan bukan untuk tujuan estetika atau olahraga, seperti catur, dan bahkan lantai tertinggi diperlukan, dalam analisis akhir, hanya sejauh mereka berkontribusi pada pencapaian tujuan ini.

Mungkin, pertumbuhan ke atas bangunan matematika selalu dibutuhkan dan mewakili nilai tanpa syarat. Tetapi matematika juga berkembang luas, dan menjadi semakin sulit untuk menentukan apa yang tidak dibutuhkan dan apa yang dibutuhkan, dan jika demikian, sampai sejauh mana. Teknologi matematika sekarang sangat berkembang sehingga membangun beberapa objek matematika baru dalam kerangka metode aksiomatik dan mempelajari sifat-sifatnya telah menjadi hampir sama umum, meskipun tidak selalu mudah, seperti yang dilakukan oleh ahli-ahli Taurat Mesir kuno untuk melakukan perhitungan pada pecahan. Tapi siapa yang tahu jika benda-benda ini akan dibutuhkan? Ada kebutuhan untuk teori penerapan matematika, dan ini, pada dasarnya, adalah metasains. Akibatnya, pengembangan metasains adalah tugas membimbing dan mengatur dalam kaitannya dengan masalah matematika yang lebih spesifik.

Penciptaan metasains yang efektif masih jauh. Sekarang sulit untuk membayangkan bahkan kontur umumnya. Untuk membersihkannya, banyak pekerjaan persiapan yang perlu dilakukan. Fisikawan harus menguasai "Bourbakisme", merasakan permainan struktur matematis, yang mengarah pada munculnya teori aksiomatik kaya yang cocok untuk deskripsi detail realitas. Bersama dengan ahli matematika, mereka harus belajar menguraikan model simbolik menjadi batu bata yang terpisah untuk mengumpulkan blok yang mereka butuhkan dari mereka. Dan, tentu saja, perlu untuk mengembangkan teknik melakukan perhitungan formal pada ekspresi simbolis yang sewenang-wenang (dan bukan hanya angka) dengan bantuan komputer elektronik. Sama seperti transisi dari aritmatika ke aljabar hanya terjadi setelah penguasaan penuh teknik perhitungan aritmatika, demikian pula transisi ke teori menciptakan sistem simbolik arbitrer membutuhkan teknik tinggi untuk bekerja dengan ekspresi simbolik, membutuhkan penghapusan praktis dari masalah melakukan perhitungan formal yang rumit. Apakah metode baru akan berkontribusi pada penyelesaian kesulitan khusus yang sekarang dihadapi teori partikel elementer, atau apakah mereka akan diselesaikan lebih awal dengan manual, metode "kuno", tidak diketahui, dan pada akhirnya tidak. masalah, karena, tidak diragukan lagi, akan muncul kesulitan baru. Dengan satu atau lain cara, pertanyaan tentang menciptakan metasains ada dalam agenda. Cepat atau lambat, itu harus diselesaikan, dan kemudian orang akan menerima senjata baru untuk menaklukkan dunia fantastis yang paling aneh.

Daging F Novum Organum, Buku-buku hebat dari dunia barat. Encyclopedia Britannica, 1955. Kata Mutiara 95, hal 126.

Bacon F. Op. kutip Kata Mutiara 117. R. 131.

Lihat koleksi: Einstein A. Fisika dan kenyataan. M.: Nauka, 1965. Kutipan berikut juga diambil dari koleksi ini.

Frank P filsafat ilmu. Tebing Englewood (New Jersey): Prentice-Hall, 1957.

Laplace P. Pengalaman dalam filosofi teori probabilitas. M., 1908. S. 9.

Pembentukan psikologi sebagai ilmu eksperimental

Transisi dari pengetahuan ke sains, yang untuk sejumlah bidang harus dikaitkan dengan abad ke-18, dan untuk beberapa (entah bagaimana mekanika) pada awal abad ke-17, dalam psikologi terjadi pada pertengahan abad ke-19. Hanya pada saat ini pengetahuan psikologis yang beragam terbentuk sebagai ilmu yang independen, dipersenjatai dengan metodologi penelitiannya sendiri yang spesifik untuk subjeknya dan memiliki sistemnya sendiri, yaitu. logika membangun pengetahuan yang terkait dengannya, khusus untuk subjeknya.
Prasyarat metodologis untuk pembentukan psikologi sebagai ilmu disiapkan terutama oleh tren yang terkait dengan filsafat empiris, yang menyatakan dalam kaitannya dengan pengetahuan psikologis, serta semua fenomena lainnya, perlunya beralih dari spekulasi ke pengetahuan eksperimental, dilakukan dalam ilmu alam dalam kaitannya dengan pengetahuan tentang fenomena fisik. Dalam hal ini, peran yang sangat signifikan dimainkan oleh sayap materialistis dari tren empiris dalam psikologi, yang menghubungkan proses mental dengan proses fisiologis.
Namun, agar transisi psikologi dari pengetahuan dan pandangan yang kurang lebih dibuktikan ke sains benar-benar terjadi, pengembangan yang sesuai dari bidang ilmiah yang menjadi dasar psikologi, dan pengembangan metode penelitian yang sesuai, juga diperlukan. Prasyarat terakhir untuk formalisasi ilmu psikologi ini disediakan oleh karya-karya ahli fisiologi pada paruh pertama abad ke-19.
Berdasarkan sejumlah penemuan penting dalam bidang fisiologi sistem saraf (C. Bell, yang menunjukkan adanya berbagai saraf sensorik dan motorik dan menetapkan hukum dasar konduksi pada tahun 1811,22 I. Muller, E. Dubois- Reymond, G. Helmholtz, yang mengalami pengukuran konduksi eksitasi di sepanjang saraf), ahli fisiologi telah menciptakan sejumlah karya kapital yang ditujukan untuk pola umum kepekaan dan secara khusus kerja berbagai organ indera (karya I. Muller dan E.G. Weber, karya T. Jung, G. Helmholtz dan E. Goering tentang penglihatan, G. Helmholtz dengan telinga, dll.). Didedikasikan untuk fisiologi organ indera, mis. berbagai jenis kepekaan, karya-karya ini, karena kebutuhan internal, telah masuk ke bidang psikofisiologi sensasi.
Yang sangat penting untuk pengembangan psikologi eksperimental adalah studi E. G. Weber yang ditujukan untuk pertanyaan tentang hubungan antara peningkatan iritasi dan sensasi, yang kemudian dilanjutkan, digeneralisasikan dan diproses secara matematis oleh G. T. Fechner (lihat di bawah). Karya ini meletakkan dasar untuk bidang khusus baru penelitian psikofisik eksperimental.
Hasil dari semua studi ini digabungkan, sebagian dikembangkan lebih lanjut dan disistematisasikan secara psikologis dalam Fundamentals of Physiological Psychology (1874) oleh W. Wundt. Dia mengumpulkan dan memperbaiki untuk tujuan penelitian psikologis metode yang awalnya dikembangkan oleh ahli fisiologi.
Pada tahun 1861, W. Wundt menciptakan perangkat dasar pertama khusus untuk tujuan penelitian psikologis eksperimental. Pada tahun 1879, ia mengorganisir laboratorium psikologi fisiologis di Leipzig, pada akhir 80-an. berubah menjadi Institut Psikologi Eksperimental. Karya eksperimental pertama Wundt dan banyak siswa dikhususkan untuk psikofisiologi sensasi, kecepatan reaksi motorik sederhana, gerakan ekspresif, dll. Semua karya ini dengan demikian difokuskan pada proses psiko-fisiologis dasar; mereka masih sepenuhnya milik apa yang disebut oleh Wundt sendiri sebagai psikologi fisiologis. Tetapi segera eksperimen, yang penetrasinya ke dalam psikologi dimulai dengan proses dasar berbohong, seolah-olah, di daerah perbatasan antara fisiologi dan psikologi, mulai diperkenalkan langkah demi langkah ke dalam studi masalah psikologis sentral. Laboratorium psikologi eksperimental mulai dibuat di semua negara di dunia. E. B. Titchener memelopori psikologi eksperimental di Amerika Serikat, di mana ia segera menerima perkembangan yang signifikan.
Pekerjaan eksperimental mulai berkembang dan semakin dalam dengan cepat. Psikologi telah menjadi ilmu independen, sebagian besar eksperimental, yang, dengan menggunakan metode yang semakin ketat, mulai membangun fakta-fakta baru dan mengungkapkan pola-pola baru. Dalam beberapa dekade yang telah berlalu sejak itu, bahan eksperimental aktual yang tersedia untuk psikologi telah meningkat pesat; metode menjadi lebih beragam dan lebih akurat; Wajah sains telah berubah secara nyata. Pengenalan eksperimen ke dalam psikologi tidak hanya mempersenjatainya dengan metode khusus yang sangat kuat dari penelitian ilmiah, tetapi juga mengangkat pertanyaan tentang metodologi penelitian psikologis secara keseluruhan dengan cara yang berbeda, mengajukan persyaratan dan kriteria baru untuk sifat ilmiah. semua jenis penelitian eksperimental dalam psikologi. Itulah sebabnya pengenalan metode eksperimental ke dalam psikologi memainkan peran yang begitu besar, bahkan mungkin menentukan dalam pembentukan psikologi sebagai ilmu independen.
Seiring dengan penetrasi metode eksperimental, peran penting dalam perkembangan psikologi dimainkan oleh penetrasi prinsip evolusi ke dalamnya.
Teori evolusi biologi modern, setelah meluas ke psikologi, memainkan peran ganda di dalamnya: pertama, ia memperkenalkan ke dalam studi fenomena mental sudut pandang baru yang sangat bermanfaat, yang menghubungkan studi tentang jiwa dan perkembangannya tidak hanya dengan mekanisme fisiologis, tetapi juga dengan perkembangan organisme dalam proses adaptasi terhadap lingkungan. Bahkan di pertengahan abad XIX. G. Spencer membangun sistem psikologinya berdasarkan prinsip adaptasi biologis. Prinsip-prinsip analisis biologis yang luas meluas ke studi fenomena psikis. Dalam pendekatan biologis ini, fungsi mental itu sendiri mulai dipahami sebagai fenomena adaptasi, berdasarkan peran fungsi yang mereka lakukan dalam kehidupan organisme. Sudut pandang biologis tentang fenomena psikis ini kemudian mendapatkan perhatian yang cukup besar. Berubah menjadi konsep umum, tidak terbatas pada filogenesis, ia segera mengungkapkan kelemahannya, yang mengarah pada biologisisasi psikologi manusia.
Teori evolusi, yang meluas ke psikologi, pertama-tama memimpin perkembangan zoopsikologi. Pada akhir abad terakhir, berkat sejumlah karya luar biasa (J. Loeb, C. Lloyd-Morgan, L. Hobhouse, G. Jennings, E. L. Thorndike dan lainnya), zoopsikologi, dibebaskan dari antropomorfisme, memulai jalan penelitian ilmiah yang objektif. Dari penelitian di bidang psikologi perbandingan filogenetik (zoopsikologi), muncul tren baru dalam psikologi umum, dan terutama psikologi perilaku.<…>
Penetrasi prinsip perkembangan ke dalam psikologi tidak bisa tidak merangsang penelitian psikologis dalam hal ontogeni. Pada paruh kedua abad XIX. Perkembangan intensif cabang psikologi genetik ini, psikologi anak, dimulai. Pada tahun 1877, Charles Darwin menerbitkan Biographical Sketch of a Child. Sekitar waktu yang sama, karya serupa oleh I. Ten, E. Egger, dan lainnya muncul. Segera, pada tahun 1882, esai buku harian ilmiah yang dikhususkan untuk pengamatan anak-anak ini diikuti oleh karya W. Preyer, "The Soul of a Child," yang melanjutkannya pada bidang yang lebih luas dan lebih sistematis. Preyer menemukan banyak pengikut di berbagai negara. Ketertarikan pada psikologi anak menjadi universal dan bersifat internasional. Di banyak negara, lembaga penelitian khusus sedang dibuat dan jurnal khusus yang ditujukan untuk psikologi anak sedang diterbitkan. Ada sejumlah karya tentang psikologi anak. Perwakilan dari setiap sekolah psikologi besar mulai memberikan perhatian yang cukup besar padanya. Dalam psikologi anak, semua arus pemikiran psikologis tercermin.
Seiring dengan perkembangan psikologi eksperimental dan berkembangnya berbagai cabang psikologi genetik sebagai fakta penting dalam sejarah psikologi, menunjukkan pentingnya penelitian ilmiahnya, perlu juga diperhatikan perkembangan berbagai bidang khusus yang disebut psikologi terapan, yang mendekati penyelesaian berbagai masalah kehidupan, berdasarkan hasil penelitian ilmiah, khususnya eksperimental. Psikologi menemukan aplikasi yang luas di bidang pendidikan dan pelatihan, dalam praktik medis, dalam litigasi, kehidupan ekonomi, urusan militer, dan seni.<…>
Krisis fondasi metodologis psikologi
Dibentuk sebagai ilmu yang berdiri sendiri pada pertengahan abad ke-19, psikologi, dalam landasan filosofisnya, merupakan ilmu abad ke-18. Bukan G.T. Fechner dan W. Wundt - eklektis dan epigon dalam filsafat, tetapi para filsuf besar abad ke-17-18. menentukan landasan metodologisnya. Pembentukan psikologi sebagai disiplin eksperimental di Wundt sudah terjadi dalam kondisi krisis yang akan segera terjadi pada fondasi filosofisnya.
Oleh karena itu, sudut pandang yang sangat luas yang mengubah pembentukan psikologi fisiologis eksperimental di Fechner dan Wundt menjadi titik puncak dalam perkembangan psikologi, mendekati mana psikologi naik dan mulai dari mana, melewati keadaan krisis, mulai mantap. turun kebawah, harus ditolak secara radikal. . Pengenalan metode eksperimental ke dalam psikologi dan pemilihan psikologi sebagai disiplin eksperimental khusus adalah tahap signifikan yang tidak dapat disangkal dalam pengembangan ilmu psikologi. Namun pembentukan ilmu psikologi baru tidak bisa ditarik ke satu titik. Ini adalah proses panjang yang belum berakhir, di mana tiga titik puncak harus dibedakan: yang pertama harus dikaitkan dengan abad ke-18 yang sama. atau titik balik dari abad ke-17 hingga ke-18, yang dipilih oleh F. Engels untuk seluruh sejarah sains, yang kedua - pada saat pembentukan psikologi fisiologis eksperimental di pertengahan abad ke-19; ketiga - pada saat sistem psikologi akhirnya akan terbentuk, menggabungkan kesempurnaan metode penelitian dengan metodologi ilmiah yang benar-benar baru. Batu pertama dari bangunan baru ini diletakkan oleh K. Marx dalam karya awalnya.
Perkembangan psikologi pada periode kedua ditandai dengan tidak adanya sistem orisinal yang besar, dengan cara apa pun sebanding dengan yang diciptakan pada abad ke-18. atau awal abad ke-19, subordinasi psikologi pada konstruksi seperti "metafisika induktif" eklektik W. Wundt, filsafat pragmatis W. James atau kritik empiris dari E. Mach dan R. Avenarius, dan perjuangan yang berkembang dari posisi idealis melawan kecenderungan materialistis spontan, prinsip sensasionalistik dan mekanistik di mana psikologi fisiologis eksperimental awalnya dibangun; pada akhir periode ini, perjuangan ini membawa psikologi ke krisis yang jelas. Seiring dengan itu, ada pengembangan lebih lanjut dari studi eksperimental khusus dan peningkatan teknik penelitian.
Hampir segala sesuatu dalam pengembangan penelitian eksperimental termasuk dalam periode ini sendiri. Pada periode sebelumnya, hanya kelahiran psikofisika dan psikofisiologi, atau psikologi fisiologis, yang terjadi. Perkembangan penelitian eksperimental di luar ruang lingkup psikofisiologi, dimulai dengan karya E. Ebbinghaus tentang memori (1885), penelitian E. Müller tentang memori dan perhatian, dll., terutama mengacu pada akhir abad ke-19. (80-an dan 90-an). Perkembangan zoopsikologi dimulai pada waktu yang sama (karya klasik E. L. Thorndike diterbitkan pada tahun 1898). Perkembangan psikologi anak yang sangat signifikan, dimulai dengan karya V. Preyer (1882), terutama mengacu pada waktu yang lebih lama lagi (karya V. Stern "Psychology of Early Childhood" pada tahun 1914, karya K. Groos, K. Buhler dan lainnya di tahun-tahun berikutnya).
Fisiologis, psikologi eksperimental, menurut prinsip-prinsip metodologis dan tradisi filosofis utamanya yang paling progresif, seperti yang telah kita lihat, pada saat pembentukannya, masih merupakan ilmu abad ke-18.<…>Perjuangan melawan prinsip-prinsip metodologis di mana bangunan psikologi eksperimental awalnya didirikan sudah dimulai pada pergantian abad ke-20. Ini berjalan di banyak jalur, sepanjang perjuangan ini oposisi dari satu lawan ke yang lain terus berlanjut. Rasionalisme (psikologi "pemikiran murni" dari aliran Würzburg dan A. Binet: lagi-lagi Descartes melawan Locke) menentang sensasionalisme dari berbagai jenis yang pada awalnya mendominasi psikologi fisiologis; atomisme mekanistik dalam psikologi - asosiasionisme - integritas berbagai jenis (psikologi holistik sekolah Berlin, Leipzig, dll.) dan prinsip aktivitas ("apersepsi", "sintesis kreatif" dalam; Leibniz melawan Descartes); naturalisme fisiologis (dalam psikofisiologi) atau biologis (Darwin, Spencer) - berbagai bentuk "psikologi roh" spiritualistik dan "psikologi sosial" idealis (sekolah sosiologi Prancis dalam psikologi). Selanjutnya, kontradiksi baru muncul: intelektualisme - sensasionalistik dan rasionalistik - mulai menentang berbagai bentuk irasionalisme; ke pikiran, yang didewakan oleh Revolusi Prancis abad ke-18, - dorongan dalam yang gelap, naluri. Akhirnya, perjuangan dimulai dari sisi yang berbeda melawan aspek progresif terbaik dari konsep kesadaran Cartesian dengan pengetahuannya yang jelas dan berbeda; menentangnya, di satu sisi, pengalaman perasaan-seperti yang menyebar dari psikologi sekolah Leipzig diajukan (K. Boehme dan mistikus Jerman melawan Descartes); itu ditentang, di sisi lain, oleh berbagai jenis psikologi alam bawah sadar (psikoanalisis, dll.). Terhadapnya, akhirnya, membawa krisis ke batas ekstremnya, adalah psikologi perilaku, yang menolak tidak hanya konsep kesadaran yang spesifik, tetapi juga jiwa secara keseluruhan: "Man-machine" oleh J.O. La Mettrie mencoba mengatasi semua kontradiksi dari roh manusia, sepenuhnya menghapusnya ( refleks melawan kesadaran, Descartes melawan Descartes).
Perjuangan ini dalam kecenderungan utamanya adalah perjuangan ideologis, tetapi titik acuan untuk bentuk-bentuk khusus yang diambilnya dalam praktik penelitian psikologis memberikan kontradiksi antara materi faktual spesifik yang mengungkapkan arah kemajuan penelitian psikologis ilmiah, dan landasan metodologis dari psikologi mana yang melanjutkan. .
Perjuangan di semua bidang ini, dimulai pada pergantian abad ke-20, berlanjut dalam psikologi asing hingga saat ini. Namun dalam periode yang berbeda, motif yang berbeda dominan. Di sini orang harus membedakan, pertama-tama, periode sebelum 1918 (sampai akhir Perang Dunia Pertama dan kemenangan Revolusi Sosialis Besar di Rusia) dan periode berikutnya. Pada periode kedua ini, psikologi memasuki periode krisis terbuka; pada awalnya dia sedang dipersiapkan. Sudah di pertama periode ini, banyak tren yang akan menjadi dominan pada periode berikutnya mulai terbentuk - dan intuisionisme irasional A. Bergson, dan psikoanalisis S. Freud, dan psikologi semangat V Dilthey, dll., tetapi karakteristik periode ini terutama mengarah pada perjuangan melawan sensasionalisme dan sebagian atomisme mekanistik dari psikologi asosiatif, yang pada awalnya merupakan tren dominan dalam psikologi (G. Spencer, A. Bain - di Inggris, I Sepuluh, T. A. Ribot - di Prancis , E. Muller, T. Ziegen - di Jerman, M.M. Troitsky - di Rusia). Selama periode ini, kecenderungan idealisme rasionalistik masih mendominasi. Pada periode berikutnya, di tahun-tahun pascaperang, yang juga menjadi tahun-tahun krisis akut psikologi, kecenderungan irasionalistik, mistik menjadi semakin dominan.
Kecenderungan anti-sensualistik pertama kali diidentifikasi sehubungan dengan rumusan masalah berpikir dalam psikologi - dalam bentuk yang paling halus di A. Binet di Prancis, di D.E. Moore dan E. Aveling di Inggris, dalam bentuk idealis paling runcing di Jerman , di antara perwakilan sekolah Würzburg, yang secara langsung dipengaruhi oleh filsafat idealis E. Husserl, membangkitkan idealisme Platonis dan "realisme" filsafat skolastik. Sekolah Würzburg membangun psikologi pemikiran atas dasar "pengamatan diri eksperimental". Tujuan utamanya adalah untuk menunjukkan bahwa berpikir pada dasarnya adalah tindakan spiritual murni, tidak dapat direduksi menjadi sensasi dan tidak bergantung pada gambaran visual yang sensual; intinya adalah “niat” (orientasi) terhadap objek ideal, isi utamanya adalah “pemegangan” langsung relasi. Dengan demikian, para Würzburger menghidupkan kembali ide-ide filsafat rasionalis dalam kerangka "psikologi eksperimental", seperti halnya lawan-lawan mereka menerapkan prinsip-prinsip filsafat empirisme. Pada saat yang sama, kedua arah, untuk semua antagonisme mereka, disatukan oleh pendekatan metafisik umum untuk pertanyaan tentang hubungan antara pemikiran dan perasaan. Psikologi sensasional berdiri di atas posisi empirisme metafisik vulgar, di mana tidak ada transisi dari sensasi ke pemikiran. Jadi, seseorang harus sepenuhnya menyangkal kekhususan kualitatif dari pemikiran, mereduksi pemikiran menjadi sensasi, atau mempertimbangkan untuk berpikir secara terpisah dari sensasi. Perumusan masalah berpikir dalam hal penelitian psikologis pasti harus mengarah pada dasar ini pada oposisi rasionalistik dari pemikiran terhadap sensasi, secara umum pada visualisasi sensorik.
Mengikuti perjuangan melawan prinsip sensualistik, perjuangan juga dimulai melawan prinsip mekanistik-atomistik dari psikologi asosiatif, melawan "psikologi elemen" dan kecenderungannya, yang diilhami oleh cita-cita ilmu alam mekanistik, untuk menguraikan semua formasi kesadaran yang kompleks menjadi elemen dan menganggapnya sebagai hasil dari kopling, asosiasi elemen-elemen ini. Bahkan W. Wundt mencoba mempertimbangkan orisinalitas kualitatif dari keseluruhan dalam kaitannya dengan unsur-unsur, memperkenalkan konsep apersepsi dan sintesis kreatif, yang ia kontraskan dengan asosiasi eksternal yang sederhana. Fakta eksperimental memaksa Wundt melakukan inovasi ini. Jadi, karya psikologis pertama tentang sensasi pendengaran, yaitu studi K. Stumpf (1883), menunjukkan bahwa nada, penggabungan, dan tidak hanya asosiasi eksternal, membentuk struktur integral yang beragam yang bertindak sebagai kualitas spesifik baru yang tidak dapat direduksi menjadi kualitas konstituen mereka. Kemudian X. Ehrenfels (1890) menunjukkan ini pada persepsi visual dan untuk pertama kalinya memperkenalkan istilah "Gestaltqualitat" untuk menunjuk kualitas baru yang spesifik dari keseluruhan. Studi selanjutnya tentang persepsi nada musik dan sejumlah studi lain mengungkapkan materi faktual yang luas yang tidak sesuai dengan kerangka psikologi elemen dan dipaksa untuk melampaui itu.
Pada awalnya, ini melampaui batas-batas psikologi mekanistik unsur-unsur dicapai terutama dengan menentang mekanisme asosiasi berbagai bentuk "sintesis kreatif" sebagai manifestasi dari aktivitas spiritual (), "keadaan transisi kesadaran" (James), dll. Dalam periode krisis pasca-perang berikutnya, pertanyaan yang sama tentang formasi integral yang tidak dapat direduksi menjadi jumlah elemen diselesaikan berdasarkan posisi formalisme struktural (psikologi Gestalt) dan kelengkapan irasional yang berbeda secara signifikan (mazhab Leipzig).
Perjuangan melawan asosiasi sebagai prinsip penjelas utama psikologi eksperimental juga menemukan ekspresi dalam kecenderungan lain yang sangat simtomatik - kecenderungan untuk sepenuhnya meninggalkan penjelasan fenomena mental yang bermakna ("spiritual") dan membatasi diri untuk menggambarkan bentuk-bentuk di mana spiritual ini fenomena diberikan ("psikologi deskriptif"). » V. Dilthea). Tetapi bahkan kecenderungan-kecenderungan ini (sudah diamati oleh Wundt, yang menentang psikologi fisiologis dengan psikologi historis orang-orang, yang mempelajari formasi spiritual yang lebih tinggi - ucapan, pemikiran, dll.) sudah muncul di tahun-tahun pascaperang berikutnya - selama periode tersebut. dari krisis.
Pada tahun-tahun setelah berakhirnya Perang Dunia Pertama, krisis mengambil bentuk yang akut. Sama seperti krisis dalam fisika, yang ditulis oleh V.I. Lenin dalam Materialisme dan Empirokritisme, dalam matematika, dll., ini adalah krisis yang terkait dengan perjuangan ideologis untuk fondasi metodologis sains. Fondasi metodologis di mana bangunan psikologi eksperimental awalnya didirikan sedang runtuh; semakin meluas dalam psikologi penolakan tidak hanya terhadap eksperimen, tetapi juga tugas-tugas penjelasan ilmiah secara umum ("pemahaman psikologi" oleh E. Spranger); psikologi diliputi oleh gelombang vitalisme, mistisisme, irasionalisme. Naluri yang datang dari kedalaman organisme (A. Bergson), "horme" (oleh W. MacDougall) menggantikan intelek. Pusat gravitasi dipindahkan dari bentuk kesadaran historis yang lebih tinggi ke fondasi prasejarah, primitif, "dalam", dari kesadaran ke alam bawah sadar, naluriah. Kesadaran direduksi menjadi peran mekanisme kamuflase, tanpa pengaruh nyata pada perilaku yang dikendalikan oleh dorongan bawah sadar (). Bersamaan dengan ini, mekanisme mengambil bentuk ekstrem, sampai pada penolakan total terhadap jiwa dan kesadaran manusia; aktivitas manusia direduksi menjadi serangkaian reaksi refleks bawah sadar (psikologi perilaku). Dalam psikologi masyarakat dan dalam doktrin kepribadian, dalam karakterologi, teori-teori fatalistik rasial reaksioner (E. Kretschmer, E. Jensch) menjadi dominan dalam psikologi borjuis asing; dalam psikologi anak, pedologi tersebar luas, dalam psikologi pedagogis dan terapan secara umum - testologi.<…>