Максвелловская научная революция - [55]
Именно это обстоятельство позволило ему взглянуть на проблему синтеза оптики, электричества и магнетизма под принципиально новым углом и искать не онтологическую, субстанциональную основу электромагнитных взаимодействий, а математические выражения, описывающие взаимоотношения электрических и магнитных сил. У Максвелла электрическое и магнитное поля сохраняют свою относительную независимость друг от друга, не будучи сведены к одной и той же силе или субстанциональной основе. Уравнения Максвелла лишь описывают их взаимоотношения: если существует изменяющееся электрическое поле, существует и изменяющееся магнитное поле, и наоборот.
И все.
Максвелл действительно объединил бы электричество и магнетизм в том случае, когда он продемонстрировал бы, что и та, и другая силы не только качественно объясняются напряжениями и натяжениями одной и той же среды – эфира, – но и вывел бы аналитическое выражение, связывающее, скажем, магнитные и электрические характеристики электрона, константы ε и μ, как он это сделал для случая объединения оптики и электромагнетизма, когда он теоретически рассчитал скорость света через эти константы.
Или, говоря языком Уэвелла, Максвелл объединил бы электричество и магнетизм тогда, когда он обнаружил бы для случая электричества и магнетизма то же самое «совпадение индукций», которое он обнаружил для оптики и электромагнетизма. Вот тогда это совпадение индукций, в полном соответствии с уэвелловской методологией, могло бы быть объяснено за счет постулирования единой по своей «природе» силы, которая вызывает эти явления.
Этим обстоятельством максвелловская методология принципиально отличается и от томсоновской, и от фарадеевской, и от эрстедовской, и от амперовской, которые «слишком серьезно» относились к онтологиям тех программ, которые они развивали. Максвелл не уставал повторять, что и трубки с несжимаемой жидкостью, и молекулярные вихри – это лишь модели, которые в лучшем случае описывают лишь отдельные стороны изучаемых явлений. Как сам Максвелл объяснял в письме к Тэту:
«Природа этого механизма [т.е. молекулярных вихрей] относится к истинному механизму так же, как механизм работы планетария относится к механике солнечной системы».
«Действие на расстоянии»«, «несжимаемая жидкость», «молекулярные вихри» – это все были для Максвелла «надуманные аналогии» («contrived analogies» – см.: Hon and Goldstein, 2012), способные только на то, чтобы направить внимание исследователя на поиск «правильных» математических соотношений: « моя цель состоит в презентации воплощений математических идей (Maxwell, [1858], p. 187). Аналогии у Максвелла носят надуманный характер и по сути ничего не иллюстрируют. В этом смысле можно сказать, что Максвелл придал новый смысл понятию «аналогия», близкий к тому, как этот термин употребляется в современной науке «науки не стараются объяснить, они даже не пытаются интерпретировать; они в основном пытаются создавать модели. Под моделями подразумеваются математические конструкты, которые, при помощи определенных вербальных интерпретаций, описывают наблюдаемые явления. Оправдание таких математических конструктов состоит только в том, что они должны работать» (фон Нейман, 1955; цитируется по: Hon and Goldstein, 2012).
Обычные аналогии характеризуются двусторонним отношением между теми двумя областями, для которых они используются. И ни одна область не занимают привилегированного положения по отношению к другой. В итоге мы можем переходить от первой области ко второй и наоборот.
«Но это свойство не выполняется в максвелловской методологии математических аналогий – она однонаправлена, от фиктивной системы к физической, когда цель введения фиктивной системы состоит в том, чтобы получить доступ к физической системе и в конечном счете создать для нее математический формализм»(Hon and Goldstein, 2012, 239).
Принцип обычной («физической») аналогии между теориями в двух различных областях, которые идентичны по своей природе, идет от в. Томсона. Но для Максвелла методология аналогии – только инструмент. В противоположность Томсону, обе математически идентичные системы совсем необязательно должны одновременно существовать. В парах подобных систем одна может быть воображаемой («воображаемая жидкость»), а другая – реальной, «физической».
(3) Согласно традиционным представлениям, основное достоинство обычной научной теории – это ее способность «предвосхищать» новые научные факты, которые еще не наблюдались. Но перед синтетической теорией стоит другая задача: объединить не факты, а теории. Поэтому ее достоинство – в предвосхищении не столько фактов, сколько теорий, в приспособлении к новым теоретическим подходам, в способности эти подходы ассимилировать, «включать в себя», пусть даже в существенно преобразованном виде. При этом эти ассимилированные подходы продолжают «жить» в рамках нового теоретического языка, не утратив способности предсказывать свои собственные экспериментальные «факты».
(4) Генезис максвелловской электродинамики был встроен ее создателем в общий процесс
