Теоретики, создавая теории. Процедура такая:
- берут список достаточно общих экспериментально обоснованных положений, как можно более лаконичный. Делают их постулатами.
- на основе постулатов, которые в матаппарате теории играют роль аксиом, строят математическую теорию.
- в этой теории доказывают разные формулы и теоремы (предсказания теории), которые потом сравнивают с экспериментами....
Предлагаю более конкретную процедуру создания теории.
Конструкция и свойства физической теории.
Наряду с опытом, вторым способом отображения реальности в нашем сознании является теория. В рамках первого способа мир предстает в виде отдельных, не связанных друг с другом опытных фактов, которые посредством процедуры измерения отображены в форме физических величин. В теории эти факты рассматриваются как свойства некой сущности, существование которой постулируется автором теории.
Например, в классической термодинамики постулируется существование теплорода, а все (наблюдаемые в опытах) тепловые явления рассматриваются как особенности существования и движения этой сущности в материальных телах.
Таким образом, если опытное отображение является объективным, созданным посредством измерительных приборов, то отображение теории является синтетическим, отображающим мир опытных фактов с точки зрения субъекта – автора (ов) теории.
Все физические величины, из которых состоит физическая теория, можно разделить на две группы.
Первая группа, это физические величины, отображающие исходные понятия теории. Эти величины отображают свойства тел, которые считаются на момент создания теории, объективно установленными. Например, для термодинамики и СТО исходными являются сущности механики Ньютона:
расстояние, время, масса.
Вторая группа физических величин образует предмет исследования теории, и формулируются (создателем теории) так. Пусть, на момент создания новой теории, есть совокупность явлений, которые не находят своего описания в существующих теориях. Например, способность тел быть холодными и горячими, накапливать и пропускать тепло, не могли быть описана в рамках механики Ньютона.
Чтобы описать эти явления создатели термодинамики предположили, постулировали существование новой сущности -
теплород. В рамках этого предположения тепловые явления становились сутью движения этой субстанции в материальных телах. То есть,
постулат - это принимаемое без доказательства утверждение, которое заведомо определяет суть описываемых теорией явлений.
Явления, для описания которых формулируются постулаты теории, наблюдаются в опытах, являющихся для этой теории базовыми.
Например, для термодинамики базовыми являются опыты, в которых наблюдается способность тел проводить и накапливать тепло.
Для СТО такими являются опыты Майкельсона – Морли, опыт по наблюдению звездной аберрации и опыт Физо по определению скорости света в движущейся воде. Многочисленные попытки исследователей 19-го века (Г. Герц, В. Ритц, Г. А. Лоренц) одновременно и непротиворечиво описать эти опыты посредством постулата об эфире не увенчались успехом.
Чтобы решить эту проблему Г. А. Лоренц предположил, что в направлении движения размеры тел сокращаются, а промежутки времени увеличиваются по определенному закону (преобразования Лоренца). Это предположение было в дальнейшем оформлено Минковским в виде новой сущности:
деформируемого пространства-времени. Собственно, эта сущность (деформируемое пространство-время) и является постулатом СТО. В его рамках СТО – это механика Ньютона в деформируемом пространстве-времени.
После того, как посредством фундаментальных и постулированных сущностей базовые опыты теории описаны, теория является сформулированной. Далее начинается формальный анализ ее соотношений...
