В прошлом веке физики дополнили
механистическую картину мира электромагнитной.
Электрические и магнитные явления
были известны давно, но изучались обособленно
друг от друга. Их изучение показало, что
между ними существует глубокая взаимосвязь,
что заставило ученых искать эту
связь и создать единую электромагнитную
теорию.
1.3.Эйнштейновская научная
революция
В 30-е гг. XX в. было сделано
другое важное открытие, которое показало,
что элементарные частицы, например электроны,
обладают не только корпускулярными, но
и волновыми свойствами. Таким путем было
доказано экспериментально, что между
веществом и полем не существует непроходимой
границы: в определенных условиях элементарные
частицы вещества обнаруживают волновые
свойства, а частицы поля - свойства корпускул.
Это явление получило название дуализма
волны и частицы.
Еще более радикальные
изменения в учении о пространстве
и времени
10
произошли в связи с
созданием общей теории относительности,
которую нередко называют новой
теорией тяготения. Эта теория впервые
ясно и четко установила связь
между свойствами движущихся тел
и их пространственно-временной
метрикой. А. Эйнштейн (1879-1955), выдающийся
американский ученый, физик-теоретик,
сформулировал некоторые, основные свойства
пространства и времени исходя из своей
теории:
1) их объективность и
независимость от человеческого
сознания и сознания всех других
разумных существ в мире. Их
абсолютность они являются универсальными
формами бытия материи, проявляющимися
на всех структурных уровнях
ее существования;
2)неразрывную связь друг
с другом и с движущейся
материей;
3)единство прерывности
и непрерывности в их структуре
- наличие отдельных тел, фиксированных
в пространстве при отсутствии
каких-либо «разрывов» в самом
пространстве;
По существу относительность
восторжествовала и в квантовой
механике, т.к. ученые признали, что
нельзя:
1) найти объективную истину
безотносительно от измерительного
прибора;
2) знать одновременно
и положение, и скорость частиц;
3) установить, имеем мы
в микромире дело с частицами
или с волнами. Это и есть
торжество относительности в
физике XX века.
Учитывая столь огромный
вклад в современную науку
и большое влияние на нее А.
Эйнштейна, третью фундаментальную
парадигму в истории науки
и естествознания назвали эйнштейновской.
11
2.НАУЧНЫЕ РЕВОЛЮЦИИ
Революция в науке — период развития
науки, во время которого старые научные
представления замещаются частично или
полностью новыми, появляются новые теоретические
предпосылки, методы, материальные средства,
оценки и интерпретации, плохо или полностью
несовместимые со старыми представлениями.
Так, отрезок времени примерно
от даты публикации работы Николая Коперника «Об обращениях небесных сфер», то есть
с 1543 г., до деятельности Исаака Ньютона, сочинение которого «Математические
начала натуральной философии» было опубликовано
в 1687 году, обычно называют периодом «научной
революции».
Содержание «научной революции»
любого периода заключается в том, что ученые делают научные
открытия в различных областях наук, то есть устанавливают
«неизвестные, ранее объективно существующие
закономерности, свойства и явления материального
мира, вносящие коренные изменения в уровень
познания».
2.1.Первая научная революция
(XVII век)
Связана с именами: Коперника, Галилея, Кеплера, Ньютона.
- Коперник (1473—1543): наиболее известен как автор средневековой гелиоцентрической системы мира, положившей начало первой научной революции.
- Галилей (1564—1642): изучал проблему движения, открыл принцип инерции, закон свободного падения тел.
- Кеплер (1571—1630): установил 3 закона движения планет вокруг Солнца (не объясняя причины движения планет), разработал теорию солнечных и лунных затмений, способы их предсказания, уточнил расстояние между Землей и Солнцем.
12
- Ньютон (1643—1727): сформулировал понятия и законы классической механики, математически сформулировал закон всемирного тяготения, теоретически обосновал законы Кеплера о движении планет вокруг Солнца, создал небесную механику (Закон всемирного тяготения был незыблем до конца 19 в.), создал дифференциальное и интегральное исчисление как язык математического описания физической реальности, автор многих новых физических представлений - о сочетании корпускулярных и волновых представлений о природе света и других, разработал новую парадигму исследования природы (метод принципов)- мысль и опыт, теория и эксперимент развиваются в единстве, разработал классическую механику как систему знаний о механическом движении тел, механика стала эталоном научной теории, сформулировал основные идеи, понятия, принципы механической картины мира.
Механическая картина
мира Ньютона:
- Вселенная от атомов до человека — совокупность неделимых и неизменных частиц, взаимосвязанных силами тяготения, мгновенное действие сил в пустом пространстве.
- Любые события предопределены законами классической механики.
- Мир, все тела построены из твердых, однородных, неизменных и неделимых корпускул — атомов.
- Основа механистической картины мира: движение атомов и тел в абсолютном пространстве с течением абсолютного времени. Свойства тел неизменны и независимы от самих тел.
- Природа — машина, части которой подчиняются жесткой детерминации.
- Синтез естественнонаучного знания на основе редукции (сведения) процессов и явлений к механическим.
13
Механическая картина
мира дала естественнонаучное понимание
многих явлений природы, освободив их
от мифологических и религиозных схоластических
толкований. Её недостаток — исключение
эволюции, пространство и время не связаны.
Экспансия механической картины мира
на новые области исследования (химия,
биология, знания о человеке и обществе).
Синонимом понятия науки стало понятие
механики. Однако накапливались факты,
не согласовывающиеся с механистической
картиной мира и к середине 19 в. она утратила
статус общенаучной.
Джераламо Кардано внёс значительный
вклад в развитие алгебры, Франсуа Виет -
основоположник символической алгебры,
Рене Декарт и Пьер Ферма внесли свой вклад
в развитие математики.
2.2.Вторая научная революция (конца XVIII
века — 1-я половина XIX века)
Вторая научная революция определила
переход к новому состоянию естествознания
– дисциплинарно организованной науке.
В это время механическая картина
мира утрачивает статус общенаучной. В
биологии, химии и других областях знания
формируются специфические картины реальности,
нередуцируемые к механической.
Одновременно происходит
дифференциация дисциплинарных идеалов
и норм исследования. Например, в биологии
и геологии возникают идеалы эволюционного
объяснения, в то время как физика продолжает
строить свои знания, абстрагируясь от
идеи развития. Но и в ней, с разработкой
теории поля, начинают постепенно размываться
ранее доминировавшие нормы механического
объяснения. Все эти изменения затрагивали
главным образом слой организации идеалов
и норм исследования, выражающий специфику
изучаемых объектов. Что же касается общих
познавательных установок классической
науки, то они еще сохраняются в данный
исторический период.
Соответственно особенностям
дисциплинарной организации науки
14
видоизменяются ее философские основания.
Они становятся гетерогенными,
включают довольно широкий спектр смыслов
тех основных категориальных схем, в соответствии
с которыми осваиваются объекты (от сохранения
в определенных пределах механицистской
традиции до включения в понимание "вещи",
"состояния", "процесса" и другие
идеи развития). В эпистемологии центральной
становится проблема соотношения разнообразных
методов науки, синтеза знаний и классификации
наук. Выдвижение
ее на передний план связано с утратой
прежней целостности научной картины
мира, а также с появлением специфики нормативных
структур в различных областях научного
исследования. Поиск путей единства науки,
проблема дифференциации и интеграции
знания превращаются в одну из фундаментальных
философских проблем, сохраняя свою остроту
на протяжении всего последующего развития
науки.
Первая и вторая глобальные
революции в естествознании протекали
как формирование и развитие классической
науки и ее стиля мышления.
2.3.Третья научная революция (XIX века — середина XX века)
Третья глобальная научная революция
была связана с преобразованием этого
стиля и становлением нового, неклассического
естествознания. Она охватывает период
с конца XIX до середины XX столетия. В эту
эпоху происходит своеобразная цепная
реакция революционных перемен в различных
областях знания: в физике (открытие делимости
атома, становление релятивистской и квантовой
теории), в космологии (концепция нестационарной
Вселенной), в биологии (становление генетики).
Возникает кибернетика и теория систем,
сыгравшие важнейшую роль в развитии современной
научной картины мира. В процессе всех
этих революционных преобразований формировались
идеалы и нормы новой, неклассической
науки. Они характеризовались отказом
от прямолинейного онтологизма и пониманием
относительной истинности теорий и картины
природы,
15
выработанной на том или ином этапе развития
естествознания. В противовес идеалу единственно
истинной теории, "фотографирующей"
исследуемые объекты, допускается истинность
нескольких отличающихся друг от друга
конкретных теоретических описаний одной
и той же реальности, поскольку в каждом
из них может содержаться момент объективно-истинного
знания. Осмысливаются корреляции
между онтологическими постулатами науки
и характеристиками метода, посредством
которого осваивается объект. В связи
с этим принимаются такие типы объяснения
и описания, которые в явном виде содержат
ссылки на средства и операции познавательной
деятельности. Наиболее ярким образцом
такого подхода выступали идеалы и нормы
объяснения, описания и доказательности
знаний, утвердившиеся в квантово-релятивистской
физике. Если в классической физике идеал
объяснения и описания предполагал характеристику
объекта "самого по себе", без указания
на средства его исследования, то в квантово-релятивистской
физике в качестве необходимого условия
объективности объяснения и описания
выдвигается требование четкой фиксации
особенностей средств наблюдения.
Изменяются идеалы
и нормы доказательности и обоснования
знания. В отличие от классических образцов,
обоснование теорий в квантово-релятивистской
физике предполагало экспликацию при
изложении теории операциональной основы
вводимой системы понятий (принцип наблюдаемости)
и выяснение связей между новой и предшествующими
ей теориями. Новая система познавательных идеалов
и норм как бы прокладывала пути к освоению
сложных саморегулирующихся систем. В
отличие от малых систем такие объекты
характеризуются уровневой организацией,
наличием относительно автономных и вариабельных
подсистем, массовым стохастическим взаимодействием
их элементов, существованием управляющего
уровня и обратных связей,
обеспечивающих целостность
системы.
Именно включение таких объектов
в процесс научного исследования
16
вызвало резкие перестройки в картинах
реальности ведущих областей естествознания.
Процессы интеграции этих картин и развитие
общенаучной картины мира стали осуществляться
на базе представлений о природе как сложной
динамической системе. Этому способствовало
открытие специфики законов микро-, макро-
и мега-мира в физике и космологии, интенсивное
исследование механизмов наследственности
в тесной связи с изучением надорганизменных
уровней организации жизни, обнаружение
кибернетикой общих законов управления
и обратной связи. Тем самым создавались
предпосылки для построения целостной
картины природы, в которой прослеживалась
иерархическая организованность Вселенной
как сложного динамического единства.
Картины реальности, вырабатываемые в
отдельных науках, на этом этапе еще сохраняли
свою самостоятельность, но каждая из
них участвовала в формировании представлений,
которые затем включались в общенаучную
картину мира.
2.4.Четвертая научная революция (Последняя, 90-е годы XX века)
В современную эпоху, в последнюю
треть нашего столетия мы являемся свидетелями
новых радикальных изменений в основаниях
науки. Эти изменения можно охарактеризовать
как четвертую глобальную научную революцию,
в ходе которой рождается новая постнеклассическая
наука.
Интенсивное применение научных
знаний практически во всех сферах социальной
жизни, изменение самого характера научной
деятельности, связанное с революцией
в средствах хранения и получения знаний
(компьютеризация науки, появление сложных
и дорогостоящих приборных комплексов,
которые обслуживают исследовательские
коллективы и функционируют аналогично
средствам промышленного производства
и т.д.) меняет характер научной деятельности.
Наряду с дисциплинарными исследованиями
на передний план все более выдвигаются
междисциплинарные и проблемно-ориентированные
формы исследовательской деятельности.
Если классическая наука была
17
ориентирована на постижение все более
сужающегося, изолированного фрагмента
действительности, выступавшего в качестве
предмета той или иной научной дисциплины,
то специфику современной науки конца
XX века определяют комплексные исследовательские
программы, в которых принимают участие
специалисты различных областей знания.
Организация таких исследований во многом
зависит от определения приоритетных
направлений, их финансирования, подготовки
кадров и др. В самом же