Как отмечалось в предыдущем разделе, для развития науки наиболее характерны проблемные ситуации, связанные с тем, что опытные факты не только не получают своего объяснения на основе существующих теорий, но и вступают в противоречие с ними. Главной причиной возникновения таких противоречий является обнаружение некоторого несоответствия между содержанием понятий и постулатов той или иной теории и объективными свойствами вещей. В этом случае формирование нового знания во многом зависит от того, насколько исследователю хватает решимости освободиться от давления господствующих научных идей, лежащих в основе уже оправдавших себя на опыте теорий. В классической физике к противоречиям именно такого характера привели, например, результаты опытов по распределению энергии в спектре абсолютно черного тела. Дело в том, что со времени создания Ньютоном и Лейбницем исчисления бесконечно малых классическая физика, в частности термодинамика и оптика, основывалась на представлениях о непрерывности динамических явлений (действия, энергии, излучения и т. д.). Эти явления математически описывались в виде непрерывных функций. Однако в конце XIX в. в теории излучения обнаружились серьезные затруднения, а сложившуюся ситуацию в литературе стали называть ультрафиолетовой катастрофой. Суть ее состояла в следующем: согласно теории, нагретое тело (независимо от температуры) излучает бесконечно большую энергию в ультрафиолетовой части спектра, а многочисленные опыты показывали совсем другое. Особенность ситуации заключалась в том, что, во-первых, налицо было противоречие внутри теории, предсказывавшей бесконечно большую плотность излучения, и, во-вторых, было установлено резкое расхождение теории с экспериментальными данными. Физики предпринимали бесчисленные попытки согласовать опытные факты е классической теорией, но это ни к чему не приводило.
Клубок назревших противоречий нашел свое разрешение в идее М.Планка о дискретных уровнях энергии в атомных системах. Вопреки идее классической физики о непрерывности испускания и поглощения электромагнитного излучения М.Планк ввел в теорию излучения представление о дискретном характере процесса обмена энергией между линейными осцилляторами (излучающими центрами вещества — атомами, молекулами и пр.) и полем излучения. Для этого он разработал новые понятия: конечного кванта энергии и кванта действия (А). Последний, по величине равный «энергия х время», количественно ограничивает все энергетические обмены в атомных системах. Абсолютизировавшееся представителями классической физики положение «природа не делает скачков» было опровергнуто. М.Планк пришел к выводу, что «природа, по-видимому, делает скачки, и даже довольно странные»[201]
.Нельзя, конечно, думать, что открытие М.Планка опровергло классический принцип непрерывности действия, который несомненно содержал в себе элемент относительной истины. Введение в физику кванта действия ограничило сферу применимости данного принципа, зону его эмпирической осмысленности. Теория Планка обобщила все рациональные моменты, содержавшиеся в предшествующих теориях излучения. Интересно отметить, что первоначально Планк ввел постоянную
Ход научного познания складывается из серий взаимосвязанных диалектических отрицаний, совмещающих новизну с преемственностью, из периодических перерывов в непрерывном развитии науки с переходами от накопления к преобразованию знания, из процессов вызревания и разрешения противоречий, проявляющихся в борьбе объективных и субъективных начал в познании.