Ви є тут

Становлення та розвиток статистичної фізики в Україні (30-60 рр. ХХ ст.)

Автор: 
Литвинко Алла Степанівна
Тип роботи: 
Дис. докт. наук
Рік: 
2009
Артикул:
0509U000654
129 грн
Додати в кошик

Вміст

змістовними при переході до систем з малою кількістю частинок.
Головна задача статистичної фізики як мікроскопічної теорії полягає у
визначенні макроскопічних характеристик системи через властивості частинок та
взаємодій між ними, тобто вона надає метод дослідження співвідношень між
мікроскопічним та макроскопічним рівнями опису дійсності. Для розв’язання задач
статистичної фізики як теорії багаточастинкових систем використовуються методи
теорії ймовірностей та опис елементів системи в рамках гамільтонова формалізму
в N-вимірному фазовому просторі. Важливими поняттями статистичної фізики є
ймовірність, фазовий простір, функція розподілу ймовірностей, інтеграл станів,
статистична вага.
До побудови статистичної механіки у -х рр. ХХ ст. фізична картина світу була
заснована на класичній механіці та понятті причинності, відповідно до якого
можна, використовуючи формалізм диференціальних рівнянь, однозначно обчислити
стан ізольованої системи в будь-який момент часу, якщо відомі початкові умови
(лапласівський детермінізм). У статистичній фізиці поняття причинності набуло
іншого тлумачення, оскільки явища природи розглядаються в ній як колективний
процес — синтез множини елементарних явищ. Крім того, статистична фізика
запровадила у фізику розуміння того, що необоротні процеси відіграють
фундаментальну та конструктивну роль у фізичному світі. З часом виявилось, що
ймовірнісна концепція, яка виникла при створенні статистичної механіки, є
фундаментальною і характеризує саму природу речей. Це з’ясувалось після
побудови квантової механіки, закони якої передбачають принципову статистичність
у поведінці мікрооб’єктів.
В останні роки коло застосувань статистичної фізики продовжує розширюватись.
Наприкінці ХХ століття як її далекосяжне узагальнення сформувалась нова
міждисциплінарна галузь науки — синергетика (започаткована Г.Хакеном та
І.Пригожиним), що вивчає самоорганізацію складних систем та перетворення хаосу
на порядок, розглядає виникнення та еволюцію Всесвіту, обґрунтовує
необоротність нелінійного світу. Головними ідеями синергетики, на основі яких
формується тенденція щодо побудови глобального еволюційного синтезу в
природознавстві, є рівноправність процесів еволюції та деградації; творча роль
хаосу на шляху до порядку незалежно від характеру систем; розвиток через
нестійкість системи; нелінійний характер еволюції більшості складних систем та
наявність кількох варіантів їх розвитку; закономірність виникнення структур
зростаючої складності; включення випадковості у механізм еволюції. До ключових
результатів тут слід віднести дослідження динамічного хаосу, які бурхливо
розвиваються в останні десятиріччя та набувають застосувань у багатьох
розділах
науки і техніки, наприклад, в теорії хімічних реакцій, радіотехніці, фізиці
плазми, теорії прискорювачів заряджених частинок тощо.
Значуща роль статистичної фізики для розвитку наукових знань визначила увагу
істориків науки та вчених-фізиків до процесів її формування та розвитку. Проте,
незважаючи на широке коло висвітлених питань, на сьогодні не існує комплексного
дослідження становлення статистичної фізики в Україні, яке б містило у собі її
передісторію і розглядало ці дослідження в Україні як органічну складову
розвитку світової науки. Ключова роль статистичної фізики в системі наук, а
також те, що в цій галузі вченими України одержані фундаментальні результати,
які не знайшли належного відображення в історико-науковій літературі, визначає
безумовну актуальність історико-наукового дослідження становлення та розвитку
даної галузі фізики в Україні. Саме таке дослідження вперше проводиться в
дисертаційній роботі.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами й темами. Тема дисертації є
складовою тематичного плану відділу історії науки і техніки Центру досліджень
науково-технічного потенціалу та історії науки імені Г.М.Доброва НАН України, а
саме тем: “Розробка методологічних та методичних основ створення “Біографічного
словника діячів природознавства і техніки України” (номер державної реєстрації
U), “Фундаментальні ідеї та теорії сучасного природознавства
(історико-культурний та світоглядний контекст)” (номер державної реєстрації
U), „Історія НАН України у суспільно-політичному контексті” (номер
державної реєстрації U). Напрям – вивчення генезису та еволюції
фундаментальних ідей та теорії сучасного природознавства, побудова повної та
об’єктивної історії фізики в Україні в контексті світової науки.
Метою дослідження є історико-фізичне вивчення процесів становлення та розвитку
в Україні в контексті логіки розвитку світової науки в ті рр. ХХ ст.
одного з
розділів сучасної теоретичної фізики — статистичної фізики.
Для досягнення мети в роботі були поставлені та розв'язані такі основні
завдання: 1. Виявити стан розробки проблеми у вітчизняній і зарубіжній
історіографії.
2. Провести аналіз предмету, задач та методології статистичної фізики як
наукової галузі.
3. З’ясувати місце статистичної фізики в структурі сучасної наукової картини
світу.
4. Увести до наукового обігу маловідомі імена та факти з історії статистичної
фізики.
5. Розкрити та обґрунтувати передумови виникнення статистичної фізики,
встановити основні етапи та пріоритетні результати, що визначають ці етапи.
6. Побудувати періодизаційну схему передісторії, становлення та розвитку
статистичної фізики.
7. Розглянути передісторію статистичної фізики в Україні. Проаналізувати
експериментальні результати та перші теоретичні узагальнення ймовірнісних
уявлень, одержані в Україні до -х рр. ХХ ст., які сприяли становленню та
розвитку досліджень у галузі статистичної фізики в Україні.
8. Здійснити послідовну історико-фізичну реконструкцію становлення та розвитку
статистичної фізики в Україні в ті рр. ХХ ст. в контексті еволюції
світової науки.
9.Вивчити діяльність та проаналізувати внесок українських вчених у формування
уявлень сучасної статистичної фізики, її теоретичних методів та застосувань.
. Виявити наукові центри – інститути, університети та наукові школи, де
проводилися дослідження в галузі статистичної фізики в Україні у –-ті рр.
ХХ ст.
. Провести ідентифікацію ряду неформальних творчих колективів в Україні з
науковими школами в галузі статистичної фізики.
Об’єктом даного дослідження виступає процес генезису та еволюції статистичної
фізики. Предмет дослідження — становлення та розвиток статистичної фізики в
Україні.
Робота ґрунтується на комплексному використанні принципів історизму та
об’єктивності, які обумовлюють методи дослідження: порівняльно-історичний,
предметно-логічний, системно-функціональний. Так, порівняльно-історичний метод
дає можливість дослідити виникнення, формування та розвиток процесів і подій у
хронологічній послідовності з метою виявлення внутрішніх та зовнішніх зв’язків,
закономірностей та протиріч.
Предметно-логічний метод передбачає фізичний аналіз змісту оригінальних
монографій та статей з точки зору сучасної науки, історико-науковий аналіз
зіставлення різних джерел одне з одним та з загальною ситуацією в науці в певні
хронологічні періоди, а також порівняльний аналіз праць українських та
зарубіжних вчених з метою визначення внеску вітчизняних фізиків у світову
науку, встановлення пріоритетів та порівняння основних результатів з наявними
відомостями в сучасній довідковій, біографічній та історико-науковій
літературі.
Системно-функціональний підхід полягає у комплексному дослідженні великих і
складних об’єктів (систем) (зокрема, такими системами виступають фізична наука
в цілому, її галузі, наукові напрями, ідеї та теорії, процес
інституціоналізації науки, наукові школи, особистість у науці тощо) та вивченні
їх як єдиного цілого з узгодженням функціонування всіх елементів і частин
системи. Такий підхід передбачає дослідження кожного елементу системи в його
зв’язку та взаємодії з іншими елементами, виявлення впливу властивостей окремих
частин системи на її поведінку в цілому, встановлення оптимальних та граничних
умов функціонування системи.
Поєднання декількох із розглянутих методів дослідження дозволяє, не обмежуючись
тільки систематизацією численного фактологічного матеріалу, максимально повно
та всебічно вивчити предмет дослідження та вийти на рівень узагальнень.
Хронологічні рамки визначаються –-ми рр. ХХ ст. Нижня межа пов'язана з
періодом роботи у Харківському Фізико-технічному інституті Л.Д.Ландау, працями
якого були започатковані систематичні дослідження в галузі статистичної фізики
в Україні. Верхня межа визначається формуванням наукових шкіл статистичної
фізики в Україні.
Наукова новизна полягає насамперед у тому, що вперше в історіографії
проводиться комплексне дослідження становлення та розвитку статистичної фізики
в Україні у ті рр. ХХ ст. як органічної складової розвитку світової
науки, з урахуванням її передісторії; здійснено порівняльний аналіз означень
предмету статистичної фізики та виявлено найбільш загальні з них за глибиною
тлумачення предмету дослідження та за відображенням принципового для цієї
галузі взаємозв’язку між мікрорівнем та макрорівнем опису дійсності;
запропоновано методологічний критерій виявлення фундаментальних ідей і теорій
сучасного природознавства, а саме: вважати фундаментальними ті ідеї та теорії,
з появою яких пов’язана зміна наукових картин світу та оновлення категоріальних
структур наукового знання; побудовано періодизаційну схему розвитку
статистичної фізики; вперше з широким урахуванням контексту світової науки
показано передісторію статистичної фізики в Україні; вперше створено наукові
біографії фізиків-теоретиків Т.О.Афанасьєвої – Еренфест та М.М.Пирогова,
показано результати в галузі розбудови методів статистичної фізики та їх
застосувань, одержані у ряді наукових центрів (Харківський, Дніпропетровський
та Донецький фізико-технічні інститути, Інститут математики, Інститут фізики,
Інститут теоретичної фізики, Інститут металофізики, Інститут фізики
конденсованих систем, Інститут проблем матеріалознавства, Інститут фізики
напівпровідників, Фізико-технічний інститут низьких температур, Харківський,
Київський, Одеський та Львівський університети), де працювали такі вчені, як
В.І.Данилов, Л.Д.Ландау, О.І.Ахієзер, І.М.Ліфшиць, М.М.Боголюбов, О.Г.Ситенко,
В.Г.Бар’яхтар А.А.Смирнов, І.Р.Юхновський, Д.Я.Петрина, С.В.Пелетмінський,
О.З.Голик, С.Д.Герцрікен, А.Ю.Глауберман, А.В.Свідзинський, Г.М.Зинов’єв,
Б.В.Струминський та інші; висвітлено результати теоретичних наукових шкіл:
О.І.Ахієзера, І.М.Ліфшиця, М.М.Боголюбова, В.Г.Бар’яхтара, О.Г.Ситенка в галузі
розбудови методів статистичної фізики та їх застосування; вперше ідентифіковано
неформальні творчі колективи, керовані академіками НАН України І.Р.Юхновським
та С.В.Пелетмінським, з науковими школами в галузі статистичної фізики.
Встановлено персональний склад, характерні риси, стиль та методи, а також
внесок в науку даних наукових шкіл; переважна більшість архівних документів до
наукового обігу вводиться вперше.
Наукове та практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що
положення та висновки дисертації сприятимуть подальшому історико-науковому
дослідженню генезису та еволюції фізичної науки в цілому, зокрема, фізики
твердого тіла, ядерної фізики, фізики плазми. Широке застосування матеріалів
роботи доцільне при викладенні курсів загальної фізики та історико-фізичних
дисциплін в університетах, технічних та педагогічних вузах, а також у шкільних
курсах фізики. Матеріали дослідження з р. використовуються при викладанні
курсу “Історія розвитку основних фізичних уявлень” на фізико-математичному
факультеті Національного технічного університету України “Київський
політехнічний інститут”. Литвинко А.С. видано в співавторстві методичний
посібник з даного курсу, а також науково-методичну працю “Поради щодо
підготовки кандидатських і докторських дисертації з історії фізики”.
Апробація роботи. Основні положення та результати дисертації обговорювалися та
отримали позитивну оцінку на засіданнях відділу історії науки і техніки Центру
досліджень науково-технічного потенціалу та історії науки ім. Г.М.Доброва НАН
України, у доповідях на понад наукових міжнародних і вітчизняних форумах:
Конгресах Міжнародної спілки з історії технології (Санкт-Петербург , Бохум
(Німеччина) , Лестер (Великобританія) , Копенгаген (Данія) ),
Міжнародній школі з історії науки (Уппсала (Швеція) червень ), Конгресі
Европейської фізичної освітньої мережі (Варна (Болгарія), ), -й
Конференції Європейського товариства історії науки (Відень (Австрія) ),
Міжнародних київських симпозіумах з наукознавства, Всеукраїнській
науково-методичній конференції “Викладання історії науки і техніки в
університетах України” (квітень ), Науково-практичних конференціях “Історія
науки, техніки і освіти” (Національний технічний університет України,
– рр.).
Публікації. Основні результати та висновки дисертаційного дослідження
опубліковані в монографіях: Литвинко А.С. Становлення статистичної фізики в
Україні (– рр. ХХ ст.) / А.С.Литвинко. ? К:Фенікс, . — с.;
Литвинко А.С. Микола Миколайович Боголюбов та статистична фізика в Україні /
А.С.Литвинко. ? К:Академперіодика, . — с., а також у статті у
фахових виданнях та в інших виданнях – науково-методичних працях,
збірниках наукових статей, журналах і матеріалах конференцій. Ці матеріали
достатньою мірою відображають зміст роботи.
Структура роботи. Дисертація складається із вступу,
розділів, висновків,
списку використаних джерел і літератури. Обсяг основного тексту – сторінки.
Список