Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Зарождение и развитие классической науки.




С первых двух глобальных революций в развитии научных знаний, происходивших в ХVI- ХVII вв., создавших принципиально новое по сравнению с античностью и средневековьем понимание мира, и началась классическая наука, ознаменовавшая генезис науки как таковой, т. е. особой системы знания, своеобразного духовного феномена и социального института.

Подготовительный этап первой научной революции приходится на эпоху Возрождения (1448-1540). В этот период происходит постепенная смена мировоззренческой ориентации: для человека значимым становится посюсторонний мир, а автономным, универсальным и самодостаточным — индивид. В протестантизме происходит разделение знания и веры, ограничение сферы применения человеческого разума миром «земных вещей», под которым понимается практически ориентированное познание природы.

Поэтому первоначальное «целое» науки в отличие от философии это математическое естествознание, и, прежде всего механика. «Предоставив дело спасения души «одной лишь вере», протестантизм тем самым вытолкнул разум на поприще мировой практической деятельности — ремесла, хозяйства, политики. Применение разума в практической сфере тем более поощрялось, что сама эта сфера, с точки зрения реформаторов, приобретает особо важное значение: труд выступает теперь как своего рода мирская аскеза, поскольку монашескую аскезу протестантизм не принимает. Отсюда уважение к любому труду — как крестьянскому, так и ремесленному, как деятельности землекопа, так и деятельности предпринимателя. Этим объясняется характерное для протестантов признание особой ценности технических и научных изобретений, всевозможных усовершенствований, которые способствуют облегчению труда и стимулированию материального производства» В этих условиях и возникает экспериментально математическое естествознание, отделившееся от собственно философии как особой сферы знания («великая дифференциация»).

Среди тех, кто непосредственно подготавливал рождение науки, был Николай Кузанский (1401-1464), идеи которого оказали влияние на Джордано Бруно, Леонардо да Винчи, Николя Коперника, Галилео Галилея, Иогамна Кеплера.

В своих философских воззрениях на мир Николай Кузанский вводит методологический принцип совпадения противоположностей — единого и бесконечного, максимума и минимума, из которого следует тезис об относительности любой точки отсчета, тех предпосылок, которые лежат в фундаменте арифметики, геометрии, астрономии и других знаний. Отсюда он делает заключение о предположительном характере всякого человеческого знания, а не только того, которое мы получаем, опираясь на опыт, как считали в античности. Поэтому он уравнивает в правах и науку, основанную на опыте, и науку, основанную на доказательствах.

Большое внимание Николай Кузанский придает измерительным процедурам, поэтому интерес представляет его попытка дать «опытное» обоснование геометрии с помощью взвешивания, которое воспринимается им как универсальный прием. Механические средства измерения уравниваются в правах с математическим доказательством, что уничтожает ранее непреодолимую грань между механикой, понимаемой как искусство, и математикой как наукой. Это те предпосылки, без которых не могло бы возникнуть исчисление бесконечно малых и механика как математическая наука.

Применяя принцип совпадения противоположностей к астрономии, Кузанский высказал предположение, что Земля не является центром Вселенной, а такое же небесное тело, как и Солнце и Луна, что подготавливало переворот в астрономии, который в дальнейшем совершил Коперник. А примененный к проблеме движения принцип совпадения противоположностей дал Н. Кузанскому возможность высказать идею о тождестве движения и покоя, что в корне противоречило средневековому утверждавшему, что качественно принципиально состояния.

Тот переворот, который совершил в астрономии польский астроном Николай Коперник (1473-1543), имел огромное значение для развития науки и философии и их отделения друг от друга. В год своей смерти он публикует труд «Об обращении небесных тел», в котором в качестве постулата утверждает, что все небесные тела являются сферами, вращающимися по круговым орбитам вокруг Солнца, восседающего на царском престоле и управляющего всеми светилами.

В этой гелиоцентрической концепции сформулировано новое миропонимание, согласно которому Земля — одна из планет, движущаяся по круговой орбите вокруг Солнца.

Убеждение Коперника в ограниченности Вселенной твердой сферой было опровергнуто датским астрономом Тихо Браге (1546-1601), который сумел рассчитать орбиту кометы, проходившей вблизи планеты Венера. Согласно его расчетам, получалось, что эта комета должна была натолкнуться на твердую поверхность сферы, если бы та существовала, чего не произошло.

Джордано Бруно (1548-1600), отстаивал идею бесконечности Вселенной, которая для него была единой и неподвижной. Он считал, что Вселенная не движется в пространстве, так как ничего нет вне ее, куда она могла бы переместиться, потому что она является всем. Она не рождается и не уничтожается, не уменьшается и не увеличивается.

Отвергает Бруно и понятие абсолютного места (абсолютного верха и абсолютного низа), тем самым, вводя идею относительности движения, столь необходимую для создания физики. Он делает предположение, что существует множество миров, подобных нашему.

Период с 1540 по 1650 г. характеризуется торжеством опытного (экспериментального) подхода к изучаемым явлениям: открытие кровообращения Гарвеем (1628), установление магнитных свойств Земли Гильбертом (1600), прогресс техники, открытие и применение телескопа и микроскопа, утверждение идеи гелиоцентризма и принципа идеализации Г. Галилеем.

Галилео Галилея (1564-1642) - итальянского физика и астронома - относят к тем, кто стоял у истоков формирования науки.

С Галилея начинается рассмотрение проблемы движения, лежащей в основе классической науки. Галилей предположил, что, если допустить существование абсолютно горизонтальной поверхности, убрать трение, то движение тела будет продолжаться. В этом предположении заключен закон инерции, сформулированный позже И. Ньютоном. Галилей был одним из первых мыслителей, кто показал, непосредственное данные опыта не являются исходным материалом познания, что они всегда нуждаются в определенных теоретических предпосылках, другими словами, опыт «теоретически нагружен».

Галилей выделил два основных метода исследования природы:

1. Аналитический («метод резолюций») — прогнозирование чувственного опыта с использованием средств математики, абстрагирования и идеализации, благодаря чему выделяются элементы реальности, недоступные непосредственному восприятию (например, мгновенная скорость).

2. Синтетически-дедуктивный («метод композиции»)      — математическая обработка данных опыта выявляет количественных соотношения, на основе которых вырабатываются теоретические схемы, применяемые для интерпретации и объяснения явлений. Идеи закона инерции и примененный Галилеем метод заложили основы классической физики. К его научным достижениям относятся: установление того, что скорость свободного падения тела не зависит от его массы, а пройденный путь пропорционален квадрату времени падения; создание теории параболического движения, теории прочности и сопротивления материалов, создание телескопа, открытие закона колебания маятника, экспериментальное установление того, что воздух обладает весом. В области астрономических исследований Галилей обосновал гелиоцентрическую систему Коперника в работе «диалог о двух системах мира — Птолемеевской и Коперниковой», дополнив ее своими открытиями, что Солнце вращается вокруг своей оси, что на его поверхности есть пятна, обнаружил у Юпитера 4 спутника (сейчас их известно 13), что Млечный путь состоит из звезд.

Крупнейшим немецкий математик и астроном Иоганном Кеплером (1571—1630) установил З закона движения планет относительно Солнца. В 1-ом законе, он утверждал, что каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Из 2-го закона Кеплера следовало, что скорость движения планеты по орбите не постоянна, она тем больше, чем ближе планета к Солнцу. И согласно 3-му закону, квадраты времен обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы их средних расстояний от него. Он разработал теорию солнечных и лунных затмений, предложив способы их предсказания, уточнил величину расстояния между Землей и Солнцем.

Непреходящая заслуга Френсиса Бэкона (1561—1626) —   английского философа-материалиста и одного из основоположников науки — состояла в том, что он одним из первых заметил начавшийся в 16-17 вв. активный процесс «великой дифференциации». Т.е. он уловил, что единое ранее знание - в силу экономических, политических и иных причин начинает раздваиваться на два крупных «ствола» — собственно философию и науку, т. е. на два самостоятельных и специфических образования.

В своих трудах он фиксирует возникновение науки как «триединого целого» (система специализированного знания и его постоянного воспроизводства и обновления, социальный институт и форма духовного производства).

Своим творчеством Рене Декарт (1596- 1650), французский философ и математик.

Сильное впечатление на современников произвела его теория вихрей (космогоническая гипотеза) Декарта: мировое пространство заполнено особым легким, подвижным веществом, способным образовывать гигантские вихри. Хотя космогоническая гипотеза Декарта была отвергнута, но остались бессмертными его достижения в области математики: введение системы координат, алгебраических обозначений, понятия переменной, создание аналитической геометрии.

Научную программу, которую создал Исаак Ньютон (1643— 1727), английский физик, он назвал «экспериментальной философией». Ньютон создал основы классической механики как целостной системы знаний о механическом движении тел, сформулировал три ее основных закона, дал математическую формулировку закона всемирного тяготения, обосновал теорию движению небесных тел, определил понятие силы, создал дифференциальное и интегральное исчисление как язык описания физической реальности, выдвинул предположение о сочетании корпускулярных и волновых представлений о природе света. Механика Ньютона стала классическим образцом дедуктивной научной теории.

Также как и Ньютон, немецкий ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646—1716) был убежден, что все в мире существующее должно быть объяснено с помощью исключительно механических начал. Природа — это совершенный механизм, и все — от неорганического до живых организмов — создано гениальным механиком Богом. И познаваться этот механизм может с помощью механических причин и законов.

Отметим основные научные достижения Лейбница:

1. Открыл (одновременно с Ньютоном) дифференциальное и интегральное исчисления, что положило начало новой эре в математике.

2. Стал      родоначальником математической логики и одним из создателей счетно-решающих устройств.

3. В вопросах физики и механики подчеркивал важную роль наблюдений и экспериментов, был одним из первых ученых, предвосхитивших закон сохранения и превращения энергии.

4. В трактате «Протагея» одним из первых пытался научно истолковать вопросы происхождения и эволюции Земли.

5. Изобрел специальные насосы для откачки подземных вод и создал другие оригинальные технические новшества.

6. Обратил внимание на теорию игр.

7. Указал на взаимосвязи, развитие и «тонкие опосредования» между растительным, животным и человеческим «царствами».

8. Ратовал за широкое применение научных знаний в практике.

В Новое время сложилась механическая картина мира, вся Вселенная — большого числа неделимых частиц, в абсолютном времени, связанных силами тяготения, подчиненных законам классической механики; природа выступает в роли простой машины, части которой жестко детерминированы; все процессы в ней сведены к механическим.

Механическая картина мира сыграла во многом положительную роль, дав естественнонаучное понимание многих явлений природы. Таких представлений придерживались - Галилей, Ньютон, Лейбниц, Декарт.

В основе механистической картины мира лежит метафизический подход к изучаемым явлениям природы как не связанным между собой, неизменным и не развивающимся.

Успешное развитие классической механики привело к тому, что среди ученых возникло стремление объяснить на основе ее законов все явления и процессы действительности. В конце ХУI в. — первой половине ХIХ в. намечается тенденция использования научных знаний в производстве, причиной чему было развитие машинной индустрии, пришедшее на смену мануфактурному производству, что вызвало развитие технических наук.

Классическим примером первых научно-технических знаний служит сконструированные Х. Гюйгенсом механические часы, воплотившие теорию колебаний маятника в созданное техническое решение. Возникшие на стыке естествознания и производства технические науки проявляют свои специфические черты, отличающие их от естественнонаучного знания.

Начиная с создания немецким мыслителем Иммануилом Кантом (1724—1804) работы «Всеобщая естественная история и теория неба» в естествознание проникают диалектические идеи. Согласно гипотезе, изложенной в данной работе, Солнце, планеты и их спутники возникли из некоторой первоначальной бесформенной туманной массы, которая заполняла мировое пространство. Под действием притяжения из частиц образовывались отдельные сгущения, которые становились центрами притяжения, из одного такого центра образовалось Солнце, вокруг которого, двигаясь по кругу, расположились частицы в виде круговых туманностей. В них стали образовываться зародыши планет, которые начали вращаться вокруг своей оси. Вследствие трения частиц, из которых они образовались, Солнце - планеты сначала разогрелись, а потом начали остывать.

Почти через 40 лет после Канта французский математик и астроном П. Лаплас (1749—1847) выдвинул идеи, которые дополнили и развили кантовскую гипотезу, и в обобщенном виде эта космогоническая гипотеза Канта — Лапласа просуществовала почти 100 лет.

В ХIХ в. диалектические идеи проникают в геологию и биологию. На смену теории катастрофизма, предложенной     французским естествоиспытателем Ж. Кювье (1768- 1832), пришла идея геологического эволюционизма английского естествоиспытателя Ч. Лайеля (1797— 1875). В теории катастрофизма утверждалось, что отдельные периоды в истории Земли заканчиваются мировыми катастрофами, в результате которых старые виды растений животных погибают и на смену им рождаются новые, ранее не существовавшие. Лайель же доказал, что для объяснения изменений. происшедших в течение геологической истории, нет необходимости прибегать к представлениям о катастрофах, а достаточно допустить длительный срок существования Земли.

В области биологии эволюционные идеи высказывал французский естествоиспытатель Ж. Б. Ламарк (1744—1829) в «Философии зоологии» и Ч. Р. Дарвин (1809—1 882), Согласно теории Дарвина, виды животных, растений возникли в результате отбора и накопления качеств, полезных для организмов в их борьбе за существование в данных условиях. Г. Менделем (1822—1884) в работе «Опыты над растительными гибридами», объединившей биологический и математический анализ, было дано       достаточно адекватное объяснение изменчивости и наследственности свойств организмов, что положило начало генетике. Им было выделено важнейшее свойство генов — дискретность, сформулирован принцип независимости комбинирования генов при скрещивании.

В 30-х г. Х в. ботаником М. Я. Шлейденом (1804-1881) и биологом Т. Шванном (181 0—1 882) была создана клеточная теория строения растений и живых организмов.

Вплотную подходит к открытию закона сохранения и превращения энергии немецкий врач Ю. Р. Майер (1814—1878), который показал, что химическая, тепловая и механическая энергии могут превращаться друг в друга и являются равноценными. Английский исследователь Д. П. Джоуль (1818—1889) экспериментально продемонстрировал, что при затрате механической силы получается эквивалентное количество теплоты, датский инженер Л. А. Кольдинг (1815— 1888) опытным путем установил отношение между работой и теплотой, физик Г. Гельмгольц (182 1— 1894) доказал на основе этого закона невозможность вечного двигателя.

Среди открытий в химии важнейшее место занимает открытие периодического закона химических элементов выдающимся ученым химиком д. И. Менделеевым (1834—1907).

Эволюционные идеи. нашедшие отражение в биологии. геологии подрывали механическую картину мира. Этому способствовали и исследования в области физики: открытие Ш. Кулоном (1736—1 806) закона притяжения электрических зарядов с противоположными знаками, введение английским химиком и физиком М. Фарадеем (1791—1867) понятия электромагнитного поля, создание английским ученым Дж. Максвеллом (1831—1879) математической теории электромагнитного поля. Это привело к созданию электромагнитной картины мира.

В этот же период начинают развиваться и социально-гуманитарные науки. Так, К. Марксом (1818—1883) создается экономическая теория, на основе которой несколько позднее Г. Зиммель (1858—1918) формулирует философию денег, изложенную в одноименной работе. «Возникновение социально-гуманитарных наук завершило формирование науки как системы дисциплин, охватывающих все основные сферы мироздания: природу, общество и человеческий дух. Наука приобрела привычные для нас черты универсальности, специализации междисциплинарных связей. Экспансия науки на все новые предметные области, расширяющееся технологическое и социально-регулятивное применение научных знаний, сопровождались изменением институционального статуса науки», дальнейшее развитие науки вносит существенные отклонения от классических ее канонов.

 

Неклассическая наука.

В конце ХIХ — начале ХХ в. считалось, что научная картина мира практически построена, и если и предстоит какая-либо работа исследователям, то это уточнение некоторых де талей. Но вдруг последовал целый ряд открытий, которые никак в нее не вписывались.

В 1896 г. французский физик А. Беккерель (1852.—1908) открыл явление самопроизвольного излучения урановой соли, природа которого не была понята. В поисках элементов, испускающих подобные «беккерелевы лучи», Пьер Кюри (1859- 1906) и Мария Склодовская-Кюри (1867-1934) в 1898 г. открывают полоний и радий, а само явление называют радиоактивностью. В 1897 г. английский физик Дж. Томсон (1856-1940) открывает составную часть атома — электрон, создает первую, но очень недолго просуществовавшую модель атома. В 1900 г. немецкий физик М. Планк (1858—1947) предложил новый подход: рассматривать энергию электромагнитного излучения величину дискретную, которая может передаваться только отдельными, хотя и очень небольшими, порциями — квантами. На основе этой гениальной догадки ученый не только получил уравнение теплового излучения, но она легла в основу квантовой теории.

Английский физик Э. Резерфорд (1871- 1937) экспериментально устанавливает, что атомы имеют ядро, в котором сосредоточена вся их масса, а в 1911 г. создает планетарную модель строения атома, согласно которой электроны движутся вокруг неподвижного ядра и в соответствии с законами классической электродинамики непрерывно излучают электромагнитную энергию. Но ему не удается объяснить, почему электроны, двигаясь вокруг ядра по кольцевым орбитам и непрерывно испытывая ускорение, следовательно, излучая все время кинетическую энергию, не приближаются к ядру и не падают на его поверхность.

Нильс Бор (1885-1962), исходя из модели Резерфорда и модифицирует ее, введя постулаты (постулаты Бора).

В 1926 г. австрийский физик-теоретик Э. Шредингер (1887-1961) вывел основное уравнение волновой механики.

В 1929 г. английский физик П. Дирак (1902- 1984) заложил основы квантовой электродинамики и квантовой теории гравитации, разработал релятивистскую теорию движения электрона, на основе которой предсказал (1931) существование позитрона — первой античастицы. Античастицами назвали частицы, подобные своему двойнику, но отличающиеся от него электрическим зарядом, магнитным моментом и др. В 1932 г. американский физик К. Андерсон (р. 1905) открыл позитрон в космических лучах.

В 1934 г. французские физики Ирен (1897- 1956) и Фридерик Жолио-Кюри (1900-1958) открыли искусственную радиоактивность, а в 1932 г. английский физик Дж. Чедвик (1891— 1974) — нейтрон. Создание ускорителей заряженных частиц способствовало развитию ядерной физики, была выявлена неэлементарность элементарных частиц. Но поистине революционный переворот в физической картине мира совершил великий физик-теоретик А. Эйнштейн (1879—1955), создавший специальную (1905) и общую (1916) теорию относительности.

В механике Ньютона существуют две абсолютные величины — пространство и время. Пространство неизменно и не связано с материей. Время — абсолютно и никак не связано ни с пространством, ни с материей. Эйнштейн отвергает эти положения, считая, что пространство и время органически связаны с материей и между собой. Тем самым задачей теории относительности становится определение законов 4-х мерного пространства, где четвертая координата — время. Эйнштейн, приступая к разработке своей теории, принял в качестве исходных два положения: скорость света в вакууме неизменна и одинакова во всех системах, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга, и для всех инерциальных систем все законы природы одинаковы, а понятие абсолютной скорости теряет значение, так как нет возможности ее обнаружить.

Кроме того, он построил математическую теорию броуновского движения, разработал квантовую концепцию света, а за открытие фотоэффекта в 1921 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Нидерландский физик А. Лоренца (1853- 1928), в 1892 г. вывел уравнение, дающее возможность установить, что при переходе от одной инерциальной системы к другой могут изменяться значения времени и размеры движущегося тела в направлении скорости движения. А крупнейший французский математик и физик Анри Пуанкаре (1854-1912), который и ввел название «преобразование Лоренца», первым начал пользоваться термином «принцип относительности», независимо от Эйнштейна развил математическую сторону этого принципа и практически одновременно с ним показал неразрывную связь между энергией и массой.

Если в классической науке универсальным способом задания; объектов теории были операции абстракции и непосредственной генерализации наличного эмпирического материала, то в неклассической введение объектов осуществляется на пути математизации, которая выступает основным индикатором идей в науке, приводящих к созданию новых ее разделов и теорий. Математизация ведет к повышению уровня абстракции теоретического знания, что влечет за собой потерю наглядности.

Переход от классической науки к неклассической характеризует та революционная ситуация, которая заключается во вхождении субъекта познания в «тело» знания в качестве его необходимого компонента. Изменяется понимание предмета знания: им стала теперь не реальность «в чистом виде», как она фиксируется живым созерцанием, а некоторый ее срез, заданный через призму принятых теоретических и операционных средств и способов ее освоения субъектом. Поскольку о многих характеристиках объекта невозможно говорить без учета средств их выявления, постольку порождается специфический объект науки, за пределами которого нет смысла искать подлинный его прототип. Выявление относительности объекта к научно-исследовательской деятельности повлекло за собой то, что наука стала ориентироваться не на изучение вещей как неизменных, а на изучение тех условий, попадая в которые они ведут себя тем или иным образом.

Так как исследователь фиксирует только конкретные результаты взаимодействия объекта с прибором, то это порождает некоторый «разброса в конечных результатах исследования. Отсюда вытекает правомерность и равноправность различных видов описания объекта, построение его теоретических конструктов.

Научный факт перестал быть проверяющим. Теперь он реализуется в пакете с иными внутритеоретическими способами апробации знаний: принцип соответствия, выявление внутренне когерентного совершенства теории. Факт свидетельствует, что теоретическое  предположение оправдано для определенных условий и может быть реализовано в некоторых ситуациях.

Концепция эксперимента полифакторной: отказ от изоляции предмета от окружающего воздействия якобы для «чистоты рассмотрения», признание зависимости определенности свойств предмета от динамичности и комплексности его функционирования в познавательной ситуации, динамизация представлений о сущности объекта — переход от исследования равновесных структурных организаций к анализу неравновесных, нестационарных структур, ведущих себя как открытые системы.     Это       ориентирует исследователя на изучение объекта как средоточия комплексных обратных связей, возникающих как результирующая действий различных агентов и контрагентов.

На основе достижений физики развивается химия, особенно в области строения вещества. Развитие квантовой механики позволило установить природу химической связи, под последней понимается взаимодействие атомов, обусловливающее их соединение в молекулы и кристаллы. Создаются такие химические дисциплины, как физикохимия, стереохимия, химия комплексных соединений, начинается       разработка методов органического синтеза.

В области биологии русским физиологом растений и микробиологом Д. И. Ивановским (1864—1920) был открыт вирус и положено начало вирусологии. Получает дальнейшее развитие генетика, в основе которой лежат законы Менделя и хромосомная теория наследственности американского биолога Т. Ханта (1 866—1 945). Хромосомы — структурные элементы ядра клетки, содержащие дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДЫК), которая является носителем наследственной информации организма. При делении ДНК точно воспроизводится, обеспечивая передачу наследственных признаков от поколения к поколению. Американский биохимик Дж. Уотсон (р. 1928) и английский биофизик Ф. Крик (р. 1916) в 1953 г. создали модель структуры ДНК, что положило начало молекулярной генетике. датским биологом В. Иогансоном (1857—1927) было введено понятие «ген» — единица наследственного материала, отвечающая за передачу некоторого наследуемого признака.

Важнейшим событием развития генетики было открытие мутаций — внезапно возникающих изменений в наследственной системе организмов. Хотя явление мутаций было известно уже давно: в 1925 г. отечественный микробиолог Г. А. Натсон (1 867-1940) установил действие радиоизлучения на наследственную изменчивость у грибов, в 1927 г. американский генетик Г. д. Меллер (1890 — 1967) обнаружил мутагенное действие рентгеновских лучей на дрозофил. Систематическое изучение мутаций было предпринято голландским ученым Хуго де Фризом (1842-1935), установившим, что индуцированные мутации могут возникать в результате радиоактивного облучения организмов или под воздействием некоторых химических веществ.

В результате развития генетики в этот период было выяснено, что изменчивость растительного или животного организма может быть достигнуто двумя способами: либо непосредственным воздействием внешней среды без изменения наследственного аппарата организма, либо стимулированием мутаций, приводящих к изменениям наследственного аппарата (генов, хромосом).

Не менее значительные достижения были отмечены в области астрономии. На основании «эффекта Доплера» (австрийский физик и астроном) было установлено, что Вселенная расширяется с очень высокой скоростью.

Астрономы и астрофизики пришли к выводу, что Вселенная находится в состоянии непрерывной эволюции. Звезды, которые образуются из газово-пылевой межзвездной среды, в основном из водорода и гелия, под действием сил гравитации различаются по «возрасту». Причем образование новых звезд происходит и сейчас.

В 1903 г. русским ученым, большую часть своей жизни проработавшим учителем физики и математики, К. Э. Циолковским (1857—1935) в работе «Исследование мировых пространств реактивные приборами» были заложены начала теории космических полетов. В ней сформулированы основные принципы баллистики ракет, предложена схема жидкостного реактивного двигателя, а также принцип конструирования ракет — идеи, которые несколько позднее были востребованы и творчески освоены последователями Циолковского. Создается наука. нацеленная на изучение и освоение космического пространства — космонавтика. Ознаменовался этот период развития науки созданием кибернетики — науки об управлении, связи и переработке информации, теории систем. Интенсивное развитие промышленного производства, космических исследований стимулирует дальнейшее совершенствование технических наук.

Характерное для классического этапа стремление к абсолютизации методов естествознания, выразившееся в попытках применения их в социально- гуманитарном познании, все больше и больше выявляло свою ограниченность и односторонность. Наметилась тенденция формирования новой исследовательской парадигмы, в основании которой лежит представление об особом статусе социально-гуманитарных наук.

Как реакция на кризис механистического естествознания и как оппозиция классическому рационализму в конце Х в. возникает направление, представленное В. Дильтеем, ф. Ницше, Г. Зиммелем, А.Бергсоном, О.Шпенглером и др., — «философия жизни». Здесь жизнь понимается как первичная реальность, целостный органический процесс, для познания которой неприемлемы методы научного познания, а возможны лишь внерациональные способы — интуиция, понимание, вживание, вчувствование и др.

Представители баденской школы неокантианства В. Виндельбаид (1848- 1915) и Г. Риккерт (1863-1936) считали, что «науки о духе» и естественные науки, прежде всего, различаются по методу. Первые (идиографические науки) описывают неповторимые, индивидуальные события, процессы, ситуации; вторые (номотетические), абстрагируясь от несущественного, индивидуального, выявляют общее, регулярное, закономерное в изучаемых явлениях.

Испытавший на себе сильное влияние В. Вимдельбамда и Г. Риккерта немецкий социолог, историк, экономист Макс Вебер (1864-1920) не разделяет резко естественные и социальные науки, а подчеркивает их единство и некоторые общие черты: Предметом социального познания для Вебера является «культурно-значимая индивидуальная действительность». Цель социальных наук — познание жизненных явлений в их культурном значении. Начиная с Вебера намечается тенденция на сближение естественных и гуманитарных наук, что является характерной чертой постнеклассического развития науки.

 

Постнеклассическая наука.

Постнеклассическая наука формируется в 70-х годах ХХ в. Этому способствуют революция в хранении и получении знаний (компьютеризация науки), невозможность решить ряд научных задач без комплексного использования знаний различных научных дисциплин, без учета места и роли человека в исследуемых системах. Так, в это время развиваются генные технологии, основанные на методах молекулярной биологии и генетики, которые направлены на конструирование новых, ранее в природе не существовавших генов. На их основе, уже на первых этапах исследования, были получены искусственным путем инсулин, интерферон и т. д. Основная цель генных технологий — видоизменение ДНК. Работа в этом направлении привела к разработке методов анализа генов и ге-номов, а также их синтеза, т. е. конструирование новых генетически модифицированных организмов. Разработан принципиально новый метод, приведший к бурному   развитию  микробиологии   — клонирование.

Внесение эволюционных идей в область химических исследований привело к формированию нового научного направления — эволюционной химии. Так, на основе ее открытий, в частности разработки концепции саморазвития открытых каталитических систем, стало возможным объяснение самопроизвольного (без вмешательства человека) восхождения от низших химических систем к высшим.

Наметилось еще большее усиление математизации естествознания, что повлекло увеличение уровня его абстрактности и сложности. Так, например, развитие абстрактных методов в исследованиях физической реальности приводит к созданию, с одной стороны, высокоэффективных теорий, таких как электрослабая теория Салама— Вайнберга. квантовая хромодинамика, «теория Великого Объединения», суперсимметричные теории, а с другой — к так называемому «кризису» физики элементарных частиц. Так, американский физик М. Гутцвиллер в 1994 г. писал: «Несмотря на все обещания, физика элементарных частиц превратилась в кошмар, несмотря на ряд глубоких интуитивных прозрений, которые мы эксплуатировали некоторое время. Неабелевы поля известны 40 лет, кварки наблюдались 25 лет назад, а гармоний открыт 20 лет назад. Но все чудесные идеи привели к моделям, которые зависят от 16 открытых параметров... Мы даже не можем установить прямые соответствия с массами элементарных частиц, поскольку необходимая для этого математика слишком сложна даже для современных компьютеров... Но даже когда я пытаюсь читать некоторые современные научные статьи или слушаю доклады некоторых своих коллег, меня не оставляет следующий вопрос: имеют ли они контакт с реальностью? Разрешите мне в качестве примера привести антиферромагнетизм, который снова популярен после открытия сверхпроводящих медных     окислов.

Сверхизощренные модели антиферромагнетизма были предложены и разработаны чрезвычайно тщательно людьми, которые ни разу не слышали, да и слышать не хотят, о гематите, или о том, что, как каждый знает, называется ржавым гвоздем»

Развитие вычислительной техники связано с созданием микропроцессоров, которые были положены также в основание создания станков с программным управлением, промышленных роботов, для автоматизированных рабочих мест, автоматических систем управления.

Прогресс в 80      90-х гг. ХХ в. развития вычислительной техники вызван созданием искусственных нейронных сетей, на основе которых разрабатываются и создаются нейрокомпьютеры, обладающие возможностью самообучения в ходе решения наиболее сложных задач. Большой шаг вперед сделан в области решения качественных задач. Так, на основе теории нечетких множеств создаются нечеткие компьютеры, способные решать подобного рода задачи. А внесение человеческого фактора в создание баз данных привело к появлению высокоэффективных экспертных систем, которые составили основу систем искусственного интеллекта.

Поскольку объектом исследования все чаще становятся системы, экспериментирование с которыми невозможно, то   важнейшим инструментом научно-исследовательской деятельности выступает математическое моделирование. Его суть в том, что исходный объект изучения заменяется его математической моделью, экспериментирование с которой возможно при помощи программ, разработанных для ЭВМ. В математическом моделировании видятся большие эвристические возможности, так как «математика, точнее математическое моделирование нелинейных систем, начинает нащупывать извне тот класс объектов, для которых существуют мостики между мертвой и живой природой, между самодостраиванием нелинейно эволюционирующих структур и высшими проявлениями творческой интуиции человека»

На базе фундаментальных знаний быстро развиваются сформированные в недрах физики микроэлектроника и наноэлектроника. Электроника — наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств, используемых для передачи информации. И если в начале ХХ в. на ее основе было возможно создание электронных ламп, то с 50-х гг. развивается твердотельная электроника (прежде всего полупроводниковая), а с 60-х гг. микроэлектроника на основе интегральных схем. Развитие последней идет в направлении уменьшения размеров, содержащихся в интегральной схеме элементов до миллиардной доли метра — нанометра (им), с целью приме нения при создании космических аппаратов и компьютерной техники.

Все чаще объектами исследования становятся сложные, уникальные, исторически развивающиеся системы, которые характеризуются открытостью и саморазвитием. Среди них такие природные комплексы, в которые включен и сам человек — так называемые «человекоразмерные комплексы»; медико-биологические, экологические, биотехнологические объекты, системы «человек—машина», которые включают в себя информационные системы и системы искусственного интеллекта и т. д. С такими системами осложнено, а иногда и вообще невозможно экспериментирование. Изучение их немыслимо без определения границ возможного вмешательства человека в объект, что связано с решением ряда этических проблем.

Поэтому не случайно на этапе постнеклассической науки преобладающей становится идея синтеза научных знаний стремление построить общенаучную картину мира на основе принципа универсального эволюционизма, объединяющего в единое целое идеи системного и эволюционного подходов. Концепция универсального эволюционизма базируется на определенной совокупности знаний, полученных в рамках конкретных научных дисциплин (биологии, геологии и т. д.) и вместе с тем включает в свой состав ряд философско-мировоззренческих установок. Часто универсальный, или глобальный, эволюционизм понимают как принцип, обеспечивающий экстраполяцию эволюционных идей на действительности и неживой, живой и материи как единого универсального эволюционного процесса.

Системный подход внес новое содержание в концепцию эволюционизма, создав возможность рассмотрения систем      как самоорганизующихся, носящих открытый характер. Как отмечал академик Н. Н. Моисеев, все происходящее в мире можно представить как отбор и существуют два типа механизмов, регулирующих его:

1) адаптационные, под действием которых система не приобритает принципиально новых свойств;

2) бифуркационные, связанные с радикальной перестройкой системы.

Моисеев предложил принцип экономии энтропии, дающий «преимущества» сложным системам перед простыми. Эволюция может быть представлена как переход от одного типа самоорганизующейся системы к другой, более сложной. Идея принципа универсального эволюционизма основана на трех важнейших концептуальных направлениях в науке конца ХХ в.:

1) теории нестационарной Вселенной;

2) синергетики;

З) теории биологической эволюции и развитой на ее основе концепции биосферы и ноосферы.

Модель расширяющейся Вселенной, о которой подробно было рассказано выше, существенно изменила представления о мире, включив в научную картину мира идею космической эволюции. Теория расширяющейся Вселенной испытала трудности при попытке объяснить этапы космической эволюции от первовзрыва до мировой секунды после него. Ответы на эти вопросы даны в теории раздувающейся Вселенной, возникшей на стыке космологии и физики элементарных частиц.

В основу теории положена идея «инфляционной фазы» — ЭР стадии ускоренного расширения. После колоссального расширения в течение невероятно малого отрезка времени установилась фаза с нарушенной симметрией, что привело к изменению состояния вакуума и рождению огромного числа частиц. Не симметричность Вселенной выражается в преобладании вещества над антивеществом и обосновывается «великим объединением» теории элементарных частиц с моделью раздувающейся Вселенной. На этой основе удалось описать слабые, сильные и электромагнитные взаимодействия при высоких энергиях, а также достичь прогресса в теории сверхплотного вещества. Согласно последней, возникла возможность обнаружить факт, состоящий в том, что при изменении температуры в сверхплотном веществе происходит ряд фазовых переходов, во время которых меняются свойства вещества и свойства элементарных частиц, составляющих это вещество. Подобного рода фазовые переходы должны были происходить при охлаждении расширяющейся Вселенной вскоре после «Большого взрыва». Таким образом, устанавливается взаимосвязь между эволюцией Вселенной и процессом образования элементарных частиц, что дает возможность утверждать — Вселенная может представлять уникальную основу для проверки современных теорий элементарных частиц и их взаимодействий.

Следствием теории раздувающейся Вселенной является положение о существовании множества эволюционно развивающихся вселенных, среди которых, возможно, только наша оказалась способной породить такое многообразие форм организации материи. А возникновение жизни на Земле обосновывается на основе антропного принципа, устанавливающего связь существования человека (как наблюдателя) с физическими параметрами Вселенной и Солнечной системы, а также с универсальными константами взаимодействия и массами элементарных частиц. Данные космологии, полученные в последнее время, дают возможность предположить, что потенциальные возможности возникновения жизни и человеческого разума были заложены уже в начальных стадиях развития Метагалактики, когда формировались численные значения мировых констант, определившие характер дальнейших эволюционных изменений.

Вторым концептуальным положением, лежащим в основе принципа универсального эволюционизма, явилась теория самоорганизации синергетика (об истории ее возникновения и особенностях см. гл. III, 6). Неоценим вклад в развитие этой науки И. Пригожина, который на основе своих открытий в области неравновесной термодинамики показал, что в неравновесных открытых системах возможны эффекты, приводящие не к возрастанию энтропии и стремлению термодинамических систем к состоянию равновесного хаоса, а к «самопроизвольному» возникновению упорядоченных структур, к рождению порядка из хаоса. Синергетика изучает когерентное, согласованное состояние процессов самоорганизации в сложных системах различной природы. Для того чтобы было возможно применение синергетики, изучаемая система должна быть открытой и нелинейной, состоять из множества элементов и подсистем (электронов, атомов, молекул, клеток, нейронов, органов, сложных организмов, социальных групп и т. д.), взаимодействие между которыми может быть подвержено лишь малым флуктуациям,       незначительным случайным изменениям, и находиться в состоянии нестабильности, т. е. - в неравновесном состоянии.

Синергетика использует математические модели для описания нелинейных процессов, которые могут быть процессами самоорганизации в изучении лазера или самоподдерживающимися и саморазвивающимися структурами в плазме. Синергетика устанавливает, какие процессы самоорганизации происходят в природе и обществе, какого типа нелинейные законы управляют этими процессами и при каких условиях, выясняет, на каких стадиях эволюции хаос может играть позитивную роль, а когда он нежелателен и деструктивен.

Однако применение синергетики в исследовании социальных процессов ограничено в некоторых отношениях:

1. Удовлетворительно поняты, с точки зрения синергетики, могут быть только массовые процессы. Поведение личности, мотивы ее деятельности, предпочтения едва ли могут быть объяснены с ее помощью, так как она имеет дело с макросоциальными процессами и общими тенденциями развития общества. Она дает картину макроскопических, социоэкономических событий, где суммированы личностные решения и акты выбора индивидов. Индивид же, как таковой, синергетикой не изучается.

2. Синергетика не учитывает роль сознательного фактора духовной сферы, так как не рассматривает возможность человека прямо и сознательно противодействовать макротенденциям самоорганизации, которые присущи социальным сообществам.

З. При переходе на более высокие уровни организации возрастает количество факторов, которые участвуют в детерминации изучаемого социального события, в то время как синергетика применима к исследованию таких процессов, которые детерминированы небольшим количеством фактов

По-новому на этапе становления постнеклассической науки зазвучали идеи В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере, высказанные им еще в 20-х годах ХХ в., рассматриваемые ныне как естественнонаучное обоснование принципа универсального эволюционизма.

Вернадский утверждает, что закономерным этапом достаточно длительной эволюции развития материи является биосфера — целостная система, которая обладает высокой степенью самоорганизации и способностью к эволюции. Это особое геологическое тело, структура и функции которого определяются специфическими особенностями Земли и космоса. Биосфера является самоорганизующейся системой, чье функционирование обусловлено «существованием в ней живого вещества — совокупности живых организмов, в ней живущих». Биосфера живая динамическая система, находящаяся в развитии, осуществляемом под воздействием внутренних структурных компонентов ее, а также под влиянием все возрастающих      антропогенных факторов. Благодаря последним растет могущество человека, в результате деятельности которого происходят изменения структуры биосферы. Под влиянием научной мысли человека и человеческого труда она переходит в новое состояние — ноосферу. В концепции Вернадского показано, что жизнь представляет собой целостный эволюционный процесс (физический, геохимический,   биологический), включенный в космическую эволюцию.

Таким образом, в постнеклассической науке утверждается парадигма целостности, согласно которой мироздание, био сфера, ноосфера, общество, человек и т. д. представляют собой единую целостность. И проявлением этой целостности является то, что человек находится не вне изучаемого объекта, а внутри него, он лишь часть, познающая целое. И, как следствие такого подхода, мы наблюдаем сближение естественных и общественных наук, при которых идеи и принципы современного естествознания все шире внедряются в гуманитарные науки, причем имеет место и обратный процесс. Так, освоение наукой саморазвивающихся «человекоразмерных» систем стирает ранее непреодолимые границы между методологиями естествознания и социального познания. И центром этого слияния, сближения является человек.

Концепция открытой рациональности, развивающаяся в постнеклассической науке, выразилась, в частности, в том, что европейская наука конца ХХ — начала ХХI в. стала ориентироваться и на восточное мышление. Без этого, возможно, немыслима современная концепция природы. «Мы считаем, — пишут И. Пригожий и И. Стенгерс, — что находимся на пути к новому синтезу, новой концепции природы. Возможно, когда-нибудь нам удастся слить воедино западную традицию, придающую первостепенное значение экспериментированию и количественным формулировкам, и такую традицию, как китайская: с ее представлениями о спонтанно изменяющемся самоорганизующемся мире»

Центральной идеей концепции глобального эволюционизма является идея (принцип) коэволюции, т. е. сопряженного, взаимообусловленного изменения систем, или частей внутри целого. Возникшее в области биологии при изучении совместной эволюции различных биологических видов, их структур и уровней организации понятие коэволюции сегодня характеризует корреляцию эволюционных изменений как материальных, так и идеальных развивающихся систем. Представление о коэволюционных процессах, пронизывающих все сферы бытия — природу, общество, человека, культуру, науку, философию и т. д., — ставит задачу еще более тесного взаимодействия естественнонаучного и гуманитарного знания для выявления механизмов этих процессов.

Идея синтеза знаний, создание общенаучной картины мира становится основополагающей на этапе постнеклассического развития науки. Одной из весьма удачных попыток создать современную общенаучную картину мира на основе идей глобального эволюционизма является концепция Э. Янча, предложенная в его работе «Самоорганизующаяся Вселенная: научные и гуманистические следствия возникающей парадигмы эволюции». Автор показывает, что все уровни неживой и живой материи, а также явления социальной жизни — нравственность, мораль, религия и т. д.    развиваются как диссипативные структуры. Поэтому эволюция представляется ему целостным процессом, составными частями которого являются физико-химический, биологический, социальный, экологический, социально-культурный процессы. На каждом уровне выявляются специфические его особенности.

Источником космической эволюции Э. Янч называет нарушение симметрии, выражающееся в преобладании вещества над антивеществом, повлекшее за собой возникновение различного рода сил — гравитационных, электромагнитных, сильных, слабых. На следующем этапе эволюции возникает жизнь — «тонкаят сверхструктурированная физическая реальность», усложнение которой приводит к коэволюции организмов и экосистем, в результате чего впоследствии происходит социальная эволюция, при которой возникает специфическое свойство, связанное с мыслительной деятельностью. Тем самым Э. Янч включает в самоорганизующуюся Вселенную человека, придав глобальной эволюции гуманистический смысл.

Становление постнеклассической науки не приводит к уничтожению методов и познавательных установок классического и неклассического исследования. Они будут продол жать использоваться в соответствующих им познавательных ситуациях, постнеклассическая наука лишь четче определит область их применения.










Последнее изменение этой страницы: 2018-05-29; просмотров: 208.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...