litceysel.ru
добавить свой файл
1
Лекция 2


Развитие науки. Современная научная картина мира


1. Общие модели развития науки. Выявление логики развития науки означает уяснение закономерностей научного прогресса, его движущих сил, причин и исторической обусловленности. Современное видение этой проблемы существенно отличается от того, что господствовало вплоть до середины XX столетия.

Прежде полагали, что в науке идет непрерывное приращение научного знания, постоянное накопление новых научных открытий и все более точных теорий, создающее в итоге кумулятивный эффект на разных направлениях познания природы. Ныне логика развития науки представляется иной: последняя развивается не процессе непрерывного накопления новых фактов и идей, а через фундаментальные теоретические сдвиги. При этом основной закономерностью развития науки является диалектическое единство прерывности и непрерывности, революционности и стабильности.

В настоящее время моделей логики развития научного знания великое множество. Но существуют наиболее фундаментальные и широко используемые.

Наибольшее число сторонников, начиная с 60-х годов XX века, собрала концепция развития науки, предложенная американским историком и философом науки Томасом Куном. Кун ввел в методологию науки новое понятие – парадигма. Буквальный смысл этого слова – образец. В нем фиксируется существование особого способа организации знания, который подразумевает определенный набор предписаний, задающих характер видения мира, а значит, влияющий на выбор направлений исследования. В парадигме содержатся также и общепризнанные образцы решения конкретных проблем. Парадигмальное знание дает некую систему отсчета, то есть является предварительным условием и предпосылкой построения и обоснования различных теорий. Кун считает, что развитие науки осуществляется путем смены парадигм, то есть путем научных революций. Причем, выбор принципов, которые составят новую парадигму, осуществляется учеными в результате внезапного «озарения» - иррационального акта веры в то, что мир устроен именно так, а не иначе.


Альтернативную модель развития науки предложил И.Лакост и назвал ее методологией научно-исследовательских программ. Эта модель развития науки состоит в том, что исторически непрерывное развитие науки представляет собой конкуренцию научно-исследовательских программ, причем выбор одной из программ осуществляется рационально, на основе четких, рациональных критериев. «Вытеснение» одной программы другой представляет собой научную революцию.

Следовательно, отличительными особенностями выше приведенных концепции являются их иррациональное и рациональное начала. Общим же является то, что они вынуждены опираться на научные революции – узловые, этапные моменты истории науки.

2. Научные революции. Слово «революция» означает «переворот». В применении к науке это должно означать радикальное изменение всех ее элементов: закономерностей, интерпретации фактов, теорий, методов, научной картины мира. В истории развития науки вообще и естествознания в частности можно выделить три радикальные перемены научной картины мира, то есть три научных революции.

В VI – IV вв. до н.э. была осуществлена первая революция в познании мира, в результате которой и появляется на свет сама наука. Исторический смысл этой революции заключается в отличении науки от других форм познания и освоения мира, в создании определенных норм и образцов построения научного знания. Наиболее заметную роль в первой научной революции сыграл великий древнегреческий философ Аристотель. Он создал формальную логику, то есть фактически учение о доказательстве, - главный инструмент выведения и систематизации знания; разработал категориально-понятийный аппарат; утвердил своеобразный канон организации научного исследования; предметно дифференцировал само научное знание, отделив науки о природе от метафизики (философии) и математики. Существенной составной частью первой научной революции была геоцентрическая система равномерно вращающихся небесных сфер с принципиально различной физикой земных и небесных тел. То есть античная научная картина мира включала последовательное геоцентрическое учение о мировых сферах.


Вторая глобальная научная революция приходится на XVI – XVIII вв. Ее исходным пунктом считается переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической. Этот период характеризуется становлением классического естествознания, классиками которого являются Н.Коперник, Г.Галилей, И.Кеплер, Р.Декарт, И.Ньютон. Принципиальные отличия классического естествознания от аристотелевской науки заключаются в следующем:


  • Классическое естествознание заговорило языком математики. Оно выделило строго объективные количественные характеристики земных тел (форма, масса, величина, движение) и выразить их в строгих математических закономерностях.

  • Новоевропейская наука стала основываться на методах экспериментального исследования явлений со строго контролируемыми условиями.

  • Классическое естествознание разрушило античные представления о космосе как вполне завершенном и гармоничном мире. На смену им пришла концепция бесконечной Вселенной, в которой действуют постоянные законы.

  • Доминантой всей науки Нового времени стала механика – утвердилась чисто механистическая картина природы.

  • Сформировался также четкий идеал научного знания: раз и навсегда установленная истинная картина природы, которую можно подправлять в деталях, но радикально переделывать уже нельзя. При этом в познавательной деятельности подразумевалась жесткая оппозиция субъекта и объекта познания, их строгая разделенность.

Итогом ньютоновской научной революции стала механистическая научная картина мира на базе экспериментально-математического естествознания.

Третья научная революция случилась на рубеже XIX – XX вв. Наиболее значимыми теориями, составившими основу новой парадигмы научного знания, стали теория относительности (новая общая теория пространства, времени и тяготения) и квантовая механика, которая раскрыла вероятностный характер законов микромира, и корпускулярно-волновой дуализм материи. Изменения, которые произошли в ходе третьей научной революции, заключаются в следующем:


  • Если ньютоновская естественнонаучная революция изначально была связана с переходом от геоцентризма к гелиоцентризму, то эйнштейновский переворот означал принципиальный отказ от всякого центризма вообще. Выделенных систем отсчета в мире нет, все они равноправны. Причем любое утверждение имеет смысл, только тогда когда оно «привязано», соотнесено с какой-либо конкретной системой отсчета. То есть любое наше представление, в том числе и вся научная картина мира в целом относительны – релятивны.

  • Новая картина мира переосмыслила исходные ньютоновские понятия пространства, времени, причинности и непрерывности.

  • Неклассическая естественнонаучная картина мира отвергла классическое жесткое противопоставление субъекта и объекта познания. Объект познания перестал восприниматься как существующий «сам по себе». Его научное описание оказалось зависимым от определенных условий познания.

  • Изменилось и представление естественнонаучной картины мира о самой себе: стало ясно, что «единственно верную», абсолютно точную картину не удастся нарисовать никогда. Любая из таких «картин» может обладать лишь относительной истинностью.

Позднее, уже в рамках новорожденной неклассической картины мира, произошли мини-революции в космологии (концепции нестационарной Вселенной) и биологии (становление генетики). Так что естествознание конца XX столетия существенно видоизменило свой облик по сравнению с началом века. Однако исходный импульс его развития остался прежним – эйнштейновским (релятивистским).

Таким образом, три глобальные научные революции предопределили три длительные стадии развития науки, каждой из которых соответствует своя общенаучная картина мира. При этом оказалось, что развитие науки имеет тенденцию к ускорению. Так, между аристотелевской и ньютоновской революциями лежат почти две тысячи лет, а эйнштейновскую от ньютоновской отделяют чуть больше двухсот. Но не прошло и ста лет со времени формирования нынешней научной парадигмы, как у многих представителей мира науки возникло ощущение близости новой глобальной научной революции.


3. Принципиальные особенности современной естественнонаучной картины мира. Принципиальными особенностями современной естественнонаучной картины мира являются принципы ее построения, первым, из которых является принцип системности: Вселенная является наиболее крупной системой, состоящей из огромного количества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности. Основными характеристиками системной организации являются:


  1. появление новых свойств у целостной системы после взаимодействия элементов, ее образующих;

  2. иерархичность и субординация.

Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархическому включению систем разных уровней друг в друга (по принципу матрешки) любой элемент любой системы связан со всеми элементами всех возможных систем.

Второй особенностью современной естественнонаучной картины мира является принцип глобального эволюционизма, в основе которого лежит убеждение в том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. В настоящее время доказано, что Вселенная нестационарна, она имела начало во времени, следовательно, она исторична, то есть эволюционирует во времени. Идея эволюционизма зародилась еще в XIX столетии, но наиболее сильно она прозвучала в учении Ч.Дарвина о происхождении видов. Затем она проявила себя в физике в теории расширения Вселенной, и в химии, когда концепция Большого взрыва указала на историческую последовательность появления во Вселенной различных элементов. В XX веке эволюционное учение интенсивно развивалось и в рамках самой его прародительницы – биологии. Появилась синтетическая теория эволюции, которая развела процессы микроэволюции и макроэволюции, установила в качестве элементарной эволюционной единицы популяцию. В геологии эволюционизм проявил себя в окончательно утвердившейся концепции дрейфа континентов. Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что глобальный эволюционизм – это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции.


Следующей принципиальной особенностью современной естественнонаучной картины мира является принцип самоорганизации. Под самоорганизацией понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее к более сложным и упорядоченным формам организации. Теорией самоорганизации является междисциплинарное научное направление - синергетика, которая способна описать движущие силы эволюции любых объектов нашего мира. Синергетика зародилась в 70-х годах XX столетия. Главный мировоззренческий сдвиг, произведенный синергетикой, можно выразить следующим образом:


  • Процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной равноправны;

  • Процессы созидания (нарастания сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм независимо от природы систем, в которых они осуществляются.

Синергетика утверждает, что развитие открытых и сильно неравновесных систем протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности. В цикле развития такой системы наблюдаются две фазы:

    1. Период плавного эволюционного развития с хорошо предсказуемыми линейными изменениями, подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию.

    2. Выход из критического состояния одномоментно – скачком – и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности.

Синергетический подход открывает новые возможности и направления в изучении явлений природы. Новизна такого подхода выражается следующими позициями:

      • Хаос не только разрушителен, но и созидателен, конструктивен; развитие осуществляется через неустойчивость (хаотичность). Порядок и хаос не исключают, а дополняют друг друга: порядок возникает из хаоса.
      • Линейный характер эволюции сложных систем – не правило, а исключение; развитие большинства таких систем носит нелинейный характер. А это значит, что для сложных систем всегда существует несколько возможных путей эволюции.


      • Развитие осуществляется через случайный выбор одной из нескольких разрешенных возможностей дальнейшей эволюции в точках расхождения. Следовательно, случайность встроена в механизм эволюции.

Последней принципиальной особенностью современной научной картины мира является принцип историчности. Он заключается в незавершенности настоящей, да и другой научной картины мира.


Хронология наиболее важных событий истории мира


15 млрд лет назад

Большой взрыв


3 минуты спустя

образование вещественной основы Вселенной (фотоны, нейтрино и антинейтрино с примесью ядер водорода, гелия и электронов)

Через несколько сотен тысяч лет

появление атомов легких элементов

14-11 млрд лет назад

образование разномасштабных структур (галактик), появление звезд первого поколения, образование атомов тяжелых элементов

5 млрд лет назад

рождение Солнца

4,6 млрд лет назад

образование Земли

3,8 млрд лет назад

зарождение жизни

450 млн лет назад

появление растений

150 млн лет назад

появление млекопитающих

2 млн лет назад

начало антропогенеза