Программа курса лекций
1. Предмет и особенности философии физики. О соотношении между философией и физикой. Выдающиеся физики о роли философии в физическом познании. Об определении философии физики (ФФ). ФФ как составная часть философии науки. Специфика и различие предметов философии науки и ФФ. Основания физики как важнейший предмет ФФ. Онтологические, гносеологические, методологические, социокультурные и другие основания современной физики. Философские проблемы современной физики и их классификация. Нужно ли философу физики стремиться решать фундаментальные физические проблемы? Философские категории, «работающие» в современной фундаментальной физике и связанная с ними проблематика. Эволюция философских проблем физики.
Литература.
1. Карнап Р. Философские основания физики. – М., Прогресс. – 1971. – 390с.
2. Бунге М. Философия физики. – М., Прогресс. – 1975. – 347с.
3. Философские проблемы естествознания. – М., «Высшая школа». – 1985. – С. 169–286.
4. Франк Ф. Философия науки. – М., 1960. – 543с.
5. Теория познания и современная физика. – М., Наука. – 1984. – 336с.
6. Никифоров А.Л. Философия науки: история и методология. – М., 1998.
7. Эрекаев В.Д. Философские проблемы современной физики. – М., Макс-пресс. – 2010. – С. 4-15.
2. Принцип относительности как основание фундаментальной физики. История представлений об относительности. Эволюция принципа относительности (ПО) – три ПО в физике. Принцип относительности Галилея. Первое обобщение – специальный ПО. Следствия специального ПО. Второе обобщение - общий ПО: инвариантность законов физики в любых системах отсчета. Гносеологическая связка: ПО - фундаментальная физическая теория – релятивизация физических величин. Первая фундаментальная гносеологическая закономерность: каждому ПО соответствует новая фундаментальная физическая теория: ПО Галилея – классическая механика Галилея-Ньютона; специальный ПО – специальная теория относительности (СТО); общий ПО – общая теория относительности. Вторая фундаментальная гносеологическая закономерность: появление новых ПО и соответствующих им новых фундаментальных физических теорий сопровождается релятивизацией новых физических величин, которые в предыдущих теориях носили абсолютный характер (примеры). Возможно ли осуществить дальнейшую экстраполяцию этих закономерностей? Всеобщ ли общий принцип относительности? Относительность и квантовая механика: относительные квантовые состояния, дираковский синтез, относительность к средствам измерения, релятивизация физических величин квантовой теории, «релятивистская теория поля, возможно, могла бы дать ключ к более совершенной квантовой теории». Принцип относительности, фундаментальные механики и все более сложные пространства.
Литература.
1. Пуанкаре А. Движение относительное и движение абсолютное // О науке. – М., Наука. – 1983. – 590с.
2. Эйнштейн А. К электродинамике движущихся тел // Собр. науч. тр. – Т. 1. – М., Наука. - 1965. – С. 7-35.
3. Эйнштейн А. О принципе относительности и его следствиях // Собр. науч. тр. – Т. 1. – М., Наука. - 1965. – С. 65-114.
4. Эйнштейн А. О принципе относительности // Собр. науч. тр. – Т. 1. – М., Наука. - 1965. – С. 395-398.
5. Принцип относительности. – М., Атомиздат. – 1973. – 332с.
6. Артыков Т.А. Философский анализ принципа относительности. – Ташкент, 1990. – 186с.
7. Эрекаев В.Д. Философские проблемы современной физики. – М., Макс-пресс. – 2010. – С.16-35.
- Статус мысленного эксперимента в современной физике. О мысленном эксперименте (МЭ) в философии и физике. Некоторые аргументы в обосновании гипотезы о возрастании роли МЭ в современной фундаментальной физике. Об определении МЭ. Знаменитые МЭ и их анализ. О классификациях МЭ. Классические, неклассические и метафизические МЭ. МЭ-парадоксы. Целеполагающая классификация МЭ: объясняющая, иллюстрирующая, поисковая, исследовательская, постановка или разрешение парадокса. Классификация МЭ по:материальной осуществимости, степени фундаментальности, простоте, наглядности и т.д. Всегда ли МЭ основан на базе какой-то существующей физической теории? Способны ли МЭ дать новое знание? Эвристический потенциал мысленного экспериментирования. Самостоятельный физический статус мысленного экспериментирования и МЭ как первая стадия реального инструментального эксперимента. Методологические особенности и проблемы мысленного экспериментирования: как приготовить МЭ (рассмотреть процесс в чистом виде (Галилей), принцип минимизации, как его осуществить, как делать адекватные выводы и др. Необходимость создания специального курса «Физические мысленные эксперименты: история, особенности и методы» для студентов физических факультетов.
Литература.
1. Мах Э. Познание и заблуждение. – М., 2003. – С.192-207.
2. Илларионов С.В. Теория познания и философия науки. – М., - РОССПЭН. – 2007. – 535с.
3. Эрекаев В.Д. Философские проблемы современной физики. – М., Макс-пресс. – 2010. – С.51-70.
4. Возможные границы фундаментального физического познания. Противостояние сциентизма и антисциентизма. Идея «конца науки»: финалистское знание и границы науки. Онтологические границы фундаментального физического познания: существование сингулярных физических состояний, принципиальная ограниченность экспериментальных средств, существование квантового предела измерений, конечность (ограниченность) самого наблюдателя и др. Гносеологические ограничения: существование принципиально ненаблюдаемых физических объектов и процессов, отсутствие пробных частиц и непертурбативных средств измерения и исследования в микромире, слишком длинные цепочки эмпирической опосредованности, метафизическая ограниченность: конечное не может познать бесконечное. Принципиальные экономические ограничения науки. Сценарий конечной эволюции человечества как тотальный финал научного познания и др.
Литература.
1. Хорган Дж. Конец науки. – СПб., 2001. – 470с.
2. Границы науки // Сборник статей. – М., ИФ РАН. – 2000. – 276 с.
3. Возм границы
4. Барашенков В.С. Существуют ли границы науки? – М., Мысль. – 1982. – 208 с.
5. Эрекаев В.Д. Философские проблемы современной физики. – М., Макс-пресс. – 2010. – С. 36-50.
5. Поиск окончательной теории. Гносеологическая универсальность поиска единого знания. Первоэлементы древних мыслителей. Две фундаментальные физические программы: программа геометризации физики и квантово-полевая программа. Программа В.Клиффорда. Методологические особенности попыток создания единой геометризованной теории гравитации и электромагнетизма по аналогии с ОТО (Г.Вейль, А.Эйнштейн, Т.Калуца и др.). Попытки построения единой физической теории В.Гейзенбергом и Э.Шредингером. Концептуальные и методологические аспекты геометродинамики Дж.Уилера. Единая теория как теория объединения четырех фундаментальных взаимодействий. С.Вайнберг: мечты об окончательной теории. Теория суперструн как претендент на единую теорию. Онтологические проблемы и гносеологические особенности поиска.
Литература.
1. Гейзенберг В. Введение в единую полевую теорию элементарных частиц. – М., Мир. – 1968. – 239с.
2. Визгин В.П. Единые теории поля в первой трети ХХ века. – М., Наука. – 1985. – 303с.
3. Вайнберг С. Мечты об окончательной теории. – М., УРСС. – 2004. – 253с.
4. Перспективы единой теории. – М., Издательство Московского университета. – 1991. – 373с.
5. Минасян Л.А. Единая теория поля. философский анализ современных проблем физики элементарных частиц и космологии. Опыт синергетического осмысления. – М., УРСС. - 175с.
6. Полиинтерпретационная квантовая парадигма (ПИКП). Существование десятков интерпретаций квантовой механики (КМ). Что такое физическая интерпретация? Соотношение между формализмом и интерпретацией. Эмпирическая неразличимость интерпретаций КМ. Становление ПИКП. Возможные источники «копенгагенской гегемонии». Возможные альтернативные квантовые истории.
Литература.
1. Печенкин А.А. Три классификации интерпретаций квантовой механики // Философия науки, Выпуск 5. Философия науки в поисках новых путей. – М., ИФ РАН. - 1999
2. Bohmian mechanics and quantum theory: an appraisal. – Dordrecht, Boston, London. – 1996. – 403р.
3. Коган В.И. Открытие постоянной Планка: «рентгеноскопия» научной ситуации (1900 г.). Упущенные возможности выбора Второго Шага // Успехи физических наук. - Т. 170. - N 12. - 2000. - С. 1351-1357.
7. Онтологические и методологические аспекты копенгагенской интерпретации квантовой механики. Источник КМ – парадокс. Физический и эпистемологический смысл волновой функции: две природы вектора состояния. Мысленный эксперимент «микроскоп Гейзенберга». Бестраекторность квантового движения. Об онтологической природе квантовых объектов: волновая природа электрона, потенциальное бытие квантовых объектов, отсутствие актуального существования до измерения. Проблема измерения. Язык и физическое познание.
Литература.
1. Бор Н. атомная физика и человеческое познание. – М., 1961. – 151 с.
2. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. – М., Физматлит. – 1989. – 400 с.
8. Онтологические и методологические аспекты бомовской интерпретации квантовой механики. Концептуальные предпосылки бомовской формулировки – альтернативной копенгагенской. Теория со скрытыми переменными. Возможные онтологии «волны-пилота». Волновая функция «как математическое представление … реального, объективно существующего поля». Детерминизм и роль вероятности. Допускает точное и непрерывное описание всех процессов. «... новая интерпретация приводит … к тем же в точности результатам, что и старая». О физическом смысле нелокального квантового потенциала. Проявление нелокальности в существенной зависимости положения частицы от конфигурации других частиц. Проблема многомерного конфигурационного пространства. Сюрреалистические траектории. Трудности бомовской квантовой механики и их возможные решения.
Литература.
1. Бом Д. О возможности интерпретации квантовой теории на основе представления о „скрытых" параметрах, ст. 1. // Вопросы причинности в квантовой механике. – М., 1955. – С. 35-64.
2. Бом Д. О возможности интерпретации квантовой теории на основе представления о „скрытых" параметрах, ст. 2. // Вопросы причинности в квантовой механике. – М., 1955. – С. 65-98.
3. Бом Д.
4. Bohmian mechanics and quantum theory: an appraisal. – Dordrecht, Boston, London. – 1996. – 403р.
5. Goldstein S. Bohmian Mechanics. – Stanford Encyclopedia of Philosophy. - http://plato.stanford.edu/entries/qm-bohm
9. Онтологические и методологические аспекты эвереттовской интерпретации квантовой механики. «Внутренняя» КМ. Коллапс волновой функции нарушает единство КМ. Сохранить принцип суперпозиции на всех этапах описания! О чисто механической природе наблюдателя. Относительные квантовые состояния. Многомировая интерпретация. Онтологии эвереттовских миров. Природа и статус наблюдателя и его сознания.
Литература.
1. Everett, H., (1957) ‘Relative State Formulation of quantum mechanics’, Review of Modern Physics 29, pp. 454-462.
2. ‘The Theory of the Universal Wave Function’, in B. De Witt and N. Graham (eds.), The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics, Princeton NJ: Princeton University Press, 1973.
3. Vaidman L. Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics Stanford
4. Менский Б.М. Концепция сознания в контексте квантовой механики // Успехи физических наук. – 2005. - Т. 175, №4.
10. Концептуальные аспекты СТО. «Бегун за световой волной». Идеи и результаты Г.Лоренца и А.Пуанкаре. Первый постулат СТО. Второй постулат СТО: концептуальные аспекты. Следствия СТО. Кинематическая и динамическая интерпретации замедления времени, сокращения размеров и т.д. 4-мерная реальность и световой конус. Связь пространства, времени и движения. Онтологическая проблема пространственноподобных областей пространства. Связь массы и энергии. Парадоксы СТО. Проблема тахионов.
Литература.
1. Эйнштейн А. Собрание научных трудов. – ТТ. 1-4. – М.Наука. – 1965.
2. Угаров В.А. Специальная теория относительности. – М., Физматлит. – 1977. – 383 с.
3. Тейлор Э., Уилер Дж. Физика пространства-времени. – М., Мир. – 1971. - 319 с.
11. Концептуальные аспекты ОТО. «Мне с самого начала казалось очевидным, что …». Концептуальные и методологические особенности общего принципа относительности. Физический статус принципа эквивалентности. Искривленное пространство-время. Уравнять геометрию и материю. Геометрия и физика («Физика есть геометрия»). Связь пространства, времени, движения и материи. Онтология пустого пространства.
Литература.
1. Эйнштейн А. Собрание научных трудов. – ТТ. 1-4. – М.Наука. – 1965.
2. Альберт Эйнштейн и теория гравитации. – М., Мир. – 1979. – 592 с.
3. Мак-Витти Г. Общая теория относительности и космология. – М., 1961. – 284 с.
4. Фок В.А. Теория пространства, времени и тяготения. – М., 1955. – 504 с.
12. Концептуальные аспекты теории струн. Догадка Г.Венециано. Существует ли проблема формулы Эйлера? Гравитон в ядерных процессах? Первая струнная революция. Одномерная и бесконечно тонкая: проблема физической интерпретации струны. Суперсимметрия в теории струн. 11-мерное пространство теории струн; компактифицированное пространство Колаби-Яу. Вторая струнная революция. Принцип дуальности: оригинальный метод или радикально новая онтология. Элементарные частицы как вибрации струн. М-теория. Браны: новая объектность? Миры на бранах. Теория струн и объединение. Проблема эмпирической проверяемости теории струн.
Литература.
1. Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории. – М., УРСС. – 2005. – 286с.
2. Грин Б., Ткань космоса: пространство, время и текстура реальности. – М., УРСС. – 2009. – 6001с.
3. Грин Б. Параллельные миры и глубинные законы космоса. – М., УРСС. – 2012. – 394с.
4. Рэндалл Л. Закрученные пассажи: проникая в тайны скрытых размерностей. – М., УРСС. – 2011. – 397с.
5. Каку М. параллельные миры: об устройстве мироздания, высших измерениях и будущем Космоса. – М., «София». – 2008. – 414с.
13. Концептуальные аспекты инфляционной космологии. Проблемы стандартной космологической модели. Идея инфляционного раздувания Вселенной. Проблема причины и механизма экспоненциального (инфляционного) расширения. Проблема скорости инфляционного расширения. Проблема онтологии Метавселенной. Мультиверс. Концептуальные аспекты минивселенных. Антропный принцип и инфляционная космология. «Старая» проблема понятия Вселенной.
Литература.
1. Линде А.Д. Физика элементарных частиц и инфляционная космология. – М., Наука. – 1990. – 280с.
2. Линде А. Инфляция, квантовая космология и антропный принцип. - http://www.astronet.ru/db/msg/1181211
3. Грин Б. Параллельные миры и глубинные законы космоса. – М., УРСС. – 2012. – 394с.
14. Онтологические аспекты квантовой космологии. О понятии квантовой космологии. Онтологический анализ фундаментальных космологообразующих объектов квантовой космологии: струны, браны, петли, планковские ячейки, фридмоны, планкеоны и др. Что было до Большого взрыва? Методологические особенности некоторых современных космологических моделей: струнные, петлевые, Большой отскок, экпиротическая модель. Онтологический анализ современных моделей квантовой космологии.
Литература.
1. Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории. – М., УРСС. – 2005. – 286с.
2. Рэндалл Л. Закрученные пассажи: проникая в тайны скрытых размерностей. – М., УРСС. – 2011. – 397с.
3. Венециано Г. Миф о начале времен // В мире науки. – 2004. - (www.sciam.ru/article/2296).
4. Эрекаев В.Д. Онтология квантовой космологии. // Современная космология: современные горизонты. – М., Канон+. – 2011. – С. 216-269.
15. Онтологические аспекты планковской космологии. Свойства и особенности планковского масштаба. Онтология, определяемая планковской длиной. Онтологические особенности, связанные с другими планковскими величинами. Мультипланковская структура современной Вселенной. Гипотеза мультиплицирования планковских ячеек. Вселенная в планковской ячейке. Переход Вселенной через планковский масштаб. Насколько фундаментален планковский масштаб?
Литература.
1. Томилин К.А. Фундаментальные физические постоянные в историческом и методологическом аспектах. – М., Физматлит. – 2006. – 368с.
2. Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории. – М., УРСС. – 2005. – 286с.
3. Грин Б., Ткань космоса: пространство, время и текстура реальности. – М., УРСС. – 2009. – 6001с.
4. Ashtekar A., Pawlowski T., Singh P. Quantum Nature of the Big Bang . - arXiv:gr-qc/0602086v2 6 Apr 2006; Ashtekar A., Pawlowski T., Singh P. Quantum Nature of the Big Bang: An Analytical and Numerical Investigation. - arXiv:gr-qc/0604013v3 19 Jun 2006.
5. Эрекаев В.Д. Онтология планковской космологии // Космология, физика, культура. – М., ИФ РАН. – 2011. – С. 163-190.
16. Четыре концепции времени в философии и в физике. Субстанциальная концепция времени. Реляционная концепция. Статическое время. Динамическое время.
Литература.
1. Молчанов Б.П. Четыре концепции времени. – М., Наука. - 1977. – 192с.
2. Уитроу Дж. Естественная философия времени. – М., Прогресс. – 1964. – 431.
3. Рейхенбах Г. Направление времени. – М., УРСС. – 2003. – 361с.
4. Аксенов Г.П. Причина времени. – М., УРСС. – 302с.
17. Проблема времени в квантовой космологии. Некоторые новые свойства времени в современной космологии: рокировка пространства и времени внутри черной дыры; темпоральные феномены падения в черную дыру. Время в квантовой гравитации и планковской космологии. Гипотеза времени как изменения скалярного поля на планковском масштабе. Уравнение Уилера-деВитта и отсутствие времени в квантовой гравитации. Концептуальная проблематика вневременной физики и порождает две возможные программы дальнейшего развития фундаментальной физики. Программа построения неметрической физики. Программа «Физика без времени».
Литература.
1. Хокинг С. Черные дыры и молодые вселенные [пер. с англ. М. Кононова]. — СПб. : Амфора. ТИД Амфора, 2004.
2. Барашенков В.С. Многомерное время. - Знание-Сила. - 1995, №12. - с.62
3. Пенроуз Р. Путь к реальности, или законы, управляющие вселенной. – М., R&C Dinamics. – 2007. - с.798.
4. Уилер Дж. Гравитация, нейтрино и Вселенная. – М., - 1962. – 403 с.
5. Ровелли К. Квантовая гравитация. – Перевод А.Д.Панова. - http://alpha.sinp.msu.ru/~panov/Rovelli.pdf
6. Эрекаев В.Д. Проблема времени в квантовой космологии. - (В печати).
18. Антропный принцип (АП). Принцип Коперника. Гипотеза больших чисел. Слабый АП и тонкая подгонка (юстировка) Вселенной. Сильный АП. Финалистский АП. Антропный эффект самоотбора. АП участия. Статус АП в квантовой космологии.
Литература.
1. Картер Б. Совпадения больших чисел и антропологический принцип в космологии // Космология: теории и наблюдения, М., 1978, с. 369-379.
2. Балашов Ю.В. Наблюдатель в космологии: дискуссии вокруг антропного принципа // Проблемы гуманитаризации математического и естественнонаучного знания. – М., ИНИОН. – 1991. – С. 80-119.
3. Казютинский В.В., Балашов Ю.В. Антропный принцип. История и современность. Природа. - №1, 1989 г.
4. Линде А. Инфляция, квантовая космология и антропный принцип. - http://www.astronet.ru/db/msg/1181211
19. Статус наблюдателя в современном физическом познании. Субъект-объектная форма познания науки Нового времени. О природе наблюдателя в физическом познании. «Явление становится явлением, когда это наблюдаемое явление». Антропоцентристские системы отсчета и абстрактный наблюдатель. Наблюдатель в СТО. Наблюдатель в ОТО. Статус наблюдателя в КМ. Прибор как наблюдатель. Проблема наблюдателя в квантовой космологии.
Литература.
1. Бунге М. Философия физики. – М., Прогресс. – 1975. – 347с.
2. Уилер Дж. Квант и Вселенная // Астрофизика, кванты и теория относительности. – М., Мир. – 1982. – С. 535-558.
3. Everett H. "Relative State" Formulation of Quantum Mechanics. - REVIEWS OF MODERN PHYSICS. - VOLUME 29. NUMBER 3. JULY. - 1957
20. Категория пространства в современной фундаментальной физике (1). Пустое пространство демокритовского атомизма. Абсолютное ньютоновское пространство классической физики. Четыре концепции пространства. Пространство-время СТО. Неевклидовы пространства. Динамическое пространство-время ОТО. Бессиловое движение по геодезическим. Проблема онтологии пустого пространства. Пространства некоторых решений ОТО: пространство де Ситтера. Расширяющееся пространство. Инфляционное пространство.
Литература.
1. Угаров В.А. Специальная теория относительности. – М., Физматлит. – 1977. – 383 с.
2. Линде А.Д. Физика элементарных частиц и инфляционная космология. – М., Наука. – 1990. – 280с.
3. Альберт Эйнштейн и теория гравитации. – М., Мир. – 1979. – 592 с.
21. Категория пространства в современной фундаментальной физике (2). Многомерные пространства и физика. Расслоенные пространства. Пространство в теории струн: когерентные струны, пространство Калаби-Яу. Физическая геометрия и программа геометризации физики. Пространство Лобачевского и физика. Реляционное пространство и время.
Литература.
1. Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории. – М., УРСС. – 2005. – 286с.
2. Владимиров Ю.С. Реляционная теория пространства-времени и взаимодействий. – М., Издательство Московского университета. – 1996. – 447с.
3. Визгин В.П. Единые теории поля в первой трети ХХ века. – М., Наука. – 1985. – 303с.
4. "Неевклидовы пространства и новые проблемы физики. Сборник статей, посвящённых 200-летию Н.И.Лобачевского". – М., "Белка". – 1993.
5. Кадомцев С.Б. Геометрия Лобачевского и физика. – М., ЛКИ. – 2007. – 74 с.
22. Концептуальные проблемы пространства на планковском масштабе. Дискретное пространство. Неметрическое пространство и физика. Топология и физика. Реляционная физика. О макроскопической природе пространства.
Литература.
1. Вяльцев А.Н. Дискретное пространство-время. – М., Наука. – 1965. – 398 с.
2. Владимиров Ю.С. Реляционная теория пространства-времени и взаимодействий. – М., Издательство Московского университета. – 1996. – 447с.
3. Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории. – М., УРСС. – 2005. – 286с.
4. Квантовая гравитация и топология. – М., Мир. – 1973. – 215 с.