Классическая, неклассическая и постнеклассическая наука

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 36Следующая ⇒

Исследователи, изучающие науку в целом, выделяют три формы исторического развития науки: классическую, неклассическую и постнеклассическую науку.

Классической наукой называют науку до начала ХХ в., имея в виду научные идеалы, задачи науки и понимание научного метода, характерные для науки до начала прошлого века. Это прежде всего вера многих ученых того времени в рациональное устройство окружающего мира и в возможность точного причинно- следственного описания событий в материальном мире. Классическая наука исследовала две господствующие в природе физические силы: силу тяготения и электромагнитную силу. Механическая, физическая и электромагнитная картины мира, а также концепция энергии, основанная на классической термодинамике, являются типичными обобщениями классической науки. Неклассическая наука

— это наука первой половины прошлого века. Теория относительности и квантовая механика являются базовыми теориями неклассической науки. В этот период разрабатывается вероятностная трактовка физических законов: абсолютно точно нельзя предсказать траекторию движения частиц в квантовых системах микромира. Постнеклассическая наука (фр. post — после) — наука конца ХХ в.

и начала XXI в. В этот период уделяется большое внимание исследованию сложных, развивающихся систем живой и неживой природы на основе нелинейных моделей. Классическая наука имела дело с объектами, поведение которых можно предсказать в любое желаемое время. В неклассической науке появляются новые объекты (объекты микромира), прогноз поведения которых дается на основе вероятностных методов. Классическая наука также использовала статистические, вероятностные методы, однако она объясняла невозможность предсказания, например, движения частицы в броуновском движении большим количеством взаимодействующих частиц, поведение каждой из которых подчиняется законам классической механики.

В неклассической науке вероятностный характер прогноза объясняет вероятностной природой самих объектов исследования (корпускулярно-волновой природой объектов микромира).

Постнеклассическая наука имеет дело с объектами, прогноз поведения которых

с некоторого момента становится невозможным, т. е. в этот момент происходит действие случайного фактора. Такие объекты обнаружены физикой, химией, астрономией и биологией.

Нобелевский лауреат по химии И. Пригожин (1917—2003) справедливо отмечал, что западная наука развивалась не только как интеллектуальная игра или ответ на запросы практики, но и как страстный поиск истины. Этот трудный поиск находил свое выражение в попытках ученых разных веков создать естественнонаучную картину мира.

Понятие естественно-научной картины мира

В основе современной научной картины мира лежит положение о реальности предмета изучения науки. «Для ученого, — писал В. И. Вернадский (1863—1945),

— очевидно, поскольку он работает и мыслит как ученый, никакого сомнения в реальности предмета научного исследования нет и быть не может»1. Научная картина мира — это своеобразный фотопортрет того, что есть на самом деле в объективном мире. Иначе говоря, научная картина мира — это образ мира, который создается на основе естественно-научных знаний о его строении и законах. Важнейшим принципом создания естественно-научной картины мира является принцип объяснения законов природы из исследования самой природы,

не прибегая к ненаблюдаемым причинам и фактам.

Ниже дается краткое изложение научных идей и учений, развитие которых привело к созданию естественно-научного метода и современного естествознания.

Античная наука

Строго говоря, развитие научного метода связано не только с культурой и цивилизацией Древней Греции. В древних цивилизациях Вавилона, Египта, Китая

и Индии происходило развитие ма-

1 Баландин Г. Вернадский: жизнь, мысль, бессмертие. М.: Знание, 1979. С. 100.

тематики, астрономии, медицины и философии. В 301 г. до н. э. войска

Александра Македонского вошли в Вавилон, в его завоевательных походах всегда участвовали представители греческой учености (ученые, медики и т. д.). К этому времени вавилонские жрецы располагали достаточно развитыми знаниями в области астрономии, математики и медицины. Из этих знаний греки заимствовали деление суток на 24 часа (по 2 часа на каждое созвездие зодиака), деление окружности на 360 градусов, описание созвездий и ряд других знаний. Кратко представим достижения античной науки с точки зрения развития естествознания. Причем речь идет о достижениях, которые необходимы для адекватного понимания концепции современного естествознания.

Астрономия. В III в. до н. э. Эратосфен из Киренаи вычислил размеры Земли, и достаточно точно. Он же создал первую карту известной части Земли в градусной сетке. В III в. до н. э. Аристарх из Самоса высказал гипотезу о вращении Земли и других известных ему планет вокруг Солнца. Он обосновывал эту гипотезу наблюдениями и вычислениями. Архимед, автор необыкновенно глубоких работ

по математике, инженер, построил во II в. до н. э. планетарий, приводившийся в движение водой. В I в. до н. э. астроном Посидоний вычислил расстояние от Земли до Солнца, полученное им расстояние составляет примерно 5/8 действительного. Астроном Гиппарх (190—125 гг. до н. э.) создал математическую систему кругов для объяснения видимого движения планет. Он

же создал первый каталог звезд, включил в него 870 ярких звезд и описал появление «новой звезды» в системе ранее наблюдаемых звезд и тем самым открыл важный вопрос для обсуждения в астрономии: происходят ли какие-либо изменения в надлунном мире или нет. Лишь в 1572 г. датский астроном Тихо Браге (1546—1601) вновь обратился к этой проблеме.

Система кругов, созданная Гиппархом, была развита К. Птолемеем (100—170

гг. н. э.), автором геоцентрической системы мира. Птолемей добавил к каталогу Гиппарха описание еще 170 звезд. Система мироздания К. Птолемея развивала идеи аристотельской космологии и геометрии Евклида (III в. до н. э.). В ней центром мира являлась Земля, вокруг которой вращались известные тогда планеты и Солнце по сложной системе круговых орбит. Сопоставление месторасположения звезд по каталогам Гиппарха и Птолемея — Тихо Браге позволило астрономам в XVIII в. опровергнуть постулат космологии Аристотеля:

«Постоянство неба — закон

природы». Имеются свидетельства также о значительных достижениях

Античной цивилизации в медицине. В частности, Гиппократ (410—370 гг. до н.

э.) отличался широтой охвата медицинских вопросов. Наибольших успехов его школа достигла в области хирургии и в лечении открытых ран. С достижениями древних греков в области науки можно ознакомиться в книге «Античная цивилизация»1.

Большую роль в развитии естествознания сыграли учения о строении вещества

и космологические идеи античных мыслителей.

Анаксагор (500—428 гг. до н. э.) утверждал, что все тела в мире состоят из бесконечно делимых малых и неисчислимо многих элементов (семян вещей, гомеомерии). Из этих семян путем беспорядочного их движения образовался хаос. Наряду с семенами вещей, как утверждал Анаксагор, существует «мировой ум», как тончайшее и легчайшее вещество, несоединимое с «семенами мира». Мировой разум создает из хаоса порядок в мире: однородные элементы соединяет, а неоднородные отделяет друг от друга. Солнце, как утверждал Анаксагор, это раскаленная металлическая глыба или камень во много раз больше города Пелопоннеса.

Левкипп (V в. до н. э.) и его ученик Демокрит (V в. до н. э.), а также их последователи уже в более поздний период — Эпикур (370—270 гг. до н. э.) и Тит Лукреций Кара (I в. н. э.) — создали учение об атомах. Все в мире состоит

из атомов и пустоты. Атомы вечны, они неделимы и неуничтожимы. Атомов бесконечное число, форм атомов также бесконечно, одни из них круглые, другие крючковатые и т. д., до бесконечности. Все тела (твердые, жидкие, газообразные),

а также то, что называют душой, состоят из атомов. Многообразие свойств и качеств в мире вещей явлений определяется многообразием атомов, их числом и видом их соединений. Душа человека — это тончайшие атомы. Атомы нельзя создать или уничтожить. Математическим масштабом атомов является «амер» как минимальный масштаб физической протяженности, размера атома. Атомы находятся в вечном движении. Причины, вызывающие движение атомов, заложены в самой природе атомов: им свойственны тяжесть, «трясучесть» или, говоря на современном языке, пульсирование, дрожание. Атомы — это единственная и настоящая реальность, действительность. Пустота, в которой происходит вечное

1 М.: Наука, 1973. С. 7-20.

движение атомов — это лишь фон, лишенный структуры, бесконечное

пространство. Пустота — необходимое и достаточное условие для вечного движения атомов, из взаимодействия которых образуется все как на Земле, так и

во всей Вселенной. Все в мире причинно обусловлено в силу необходимости, порядка, изначально существующего в нем. «Вихревое» движение атомов является причиной всего существующего не только на планете Земля, но и во Вселенной в целом. Миров существует бесконечное множество. Поскольку атомы вечны, их никто не создавал, и не существует, следовательно, начала мира. Таким образом, Вселенная — это движение из атомов в атомы. В мире нет целей (например, такой цели, как возникновение человека). В познании мира разумно спрашивать, почему нечто произошло, по какой причине, и совершенно неразумно спрашивать, для какой цели это произошло. Время — это разворачивание событий из атомов в атомы. «Люди, — утверждал Демокрит, — измыслили себе образ случая, чтобы пользоваться им как предлогом, прикрывающим их собственную нерассудительность»1.

Платон (IV в. до н. э.) — античный философ, учитель Аристотеля. Среди естественно-научных идей философии Платона особое место занимает концепция математики и роли математики в познании природы, мира, Вселенной. Согласно Платону науки, основанные на наблюдении или чувственном познании, например физика, не могут привести к адекватному, истинному знанию мира. Из математики Платон считал основной арифметику, поскольку идея числа не нуждается в своем обосновании в других идеях. Эта идея о том, что мир написан

на языке математики, глубоко связана с учением Платона об идеях или сущностях

вещей окружающего мира. В этом учении содержится глубокая мысль о

существовании связей и отношений, имеющих всеобщий характер в мире. У Платона получалось, что астрономия ближе к математике, чем физика, поскольку астрономия наблюдает и выражает в количественных математических формулах гармонию мира, созданного демиургом, или богом, наилучшего и самого совершенного, целостного, напоминающего огромный организм. Учение о сущности вещей и концепция математики философии Платона оказали огромное влияние на многих мыслителей последующих поколений, например на творчество

И. Кеплера (1570—1630): «Созда-

1 Асмус В. Ф. История античной философии. М.: Высшая школа, 1965. С. 99.

вая нас по своему подобию, — писал он, — Бог хотел, чтобы мы были

способны воспринимать и разделить с ним его собственные мысли... Наше знание (чисел и величин) того же рода, что и божие, но, по крайней мере, постольку, поскольку мы можем понять хотя бы что-нибудь в течение этой бренной жизни»1.

И. Кеплер пытался объединить земную механику с небесной, предполагая наличие в мире динамических и математических законов, управляющих этим созданным Богом совершенным миром. В этом смысле И. Кеплер был последователем Платона. Он пытался объединить математику (геометрию) с астрономией (наблюдениями Т. Браге и наблюдениями его современника Г. Галилея). Из математических вычислений и данных наблюдений астрономов у Кеплера сложилась идея о том, что мир — это не организм, как у Платона, а хорошо отлаженный механизм, небесная машина. Он открыл три загадочных закона, согласно которым планеты движутся не по окружностям, а по эллипсам вокруг Солнца. Законы Кеплера:

1. Все планеты обращаются по эллиптическим орбитам, в фокусе которых находится Солнце.

2. Прямая, соединяющая Солнце и какую-либо планету, за равные промежутки времени описывает одинаковую плошадь.

3. Кубы средних расстояний планет от Солнца относятся как квадраты их

3 2 2

периодов обращения: R13/R2

- T1 /T2, где R1, R2 — расстояние планет до Солнца,

Т1, Т2 — период обращения планет вокруг Солнца. Законы И. Кеплера были установлены на основе наблюдений и противоречили аристотелевской

астрономии, которая была общепризнанной в период Средневековья и имела своих сторонников в XVII в. Свои законы И. Кеплер считал иллюзорными, поскольку он был убежден в том, что Бог определил движение планет по круговым орбитам в виде математической окружности.

Аристотель (IV в. до н. э.) — философ, основатель логики и ряда наук, таких как биология и теория управления. Устройство мира, или космология, Аристотеля выглядит следующим образом: мир, Вселенная, имеет форму шара с конечным радиусом. Поверхностью шара является сфера, поэтому Вселенная состоит из вложенных друг в друга сфер. Центром мира является Земля. Мир делится на подлунный и надлунный. Подлунный мир — это Земля и сфера, на которой прикреплена Луна. Весь мир состоит из пяти

1 Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания. М., 2000. С. 21.

элементов: вода, земля, воздух, огонь и эфир (лучезарный). Из эфира состоит

все, что находится в надлунном мире: звезды, светила, пространство между сферами и сами надлунные сферы. Эфир не может быть воспринят органами чувств. В познании всего, что находится в подлунном мире, не состоящем из эфира, наши чувства, наблюдения, корректированные умом, нас не обманывают и дают адекватную о подлунном мире информацию.

Аристотель считал, что мир создан с определенной целью. Поэтому у него во Вселенной все имеет свое целевое назначение или место: огонь, воздух стремятся вверх, земля, вода — к центру мира, к Земле. В мире нет пустоты, т. е. все занято эфиром. Кроме пяти элементов, о которых идет речь у Аристотеля, есть еще нечто

«неопределенное», которое он называет «первой материей», но в его космологии

«первая материя» существенной роли не играет. В его космологии мир надлунный

является вечным и неизменяемым. Законы надлунного мира отличаются от законов мира подлунного. Сферы надлунного мира равномерно двигаются по окружностям вокруг Земли, делая полный оборот за одни сутки. На последней сфере находится «перводвигатель». Являясь неподвижным, он придает движение всему миру. В мире подлунном действуют собственные законы. Здесь господствуют изменения, возникновения, распад и т. п. Солнце и звезды состоят

из эфира. Он не оказывает никаких воздействий на небесные тела в надлунном мире. Наблюдения, говорящие о том, что в небесном своде что-то мерцает, движется и т. п., по космологии Аристотеля, являются следствием влияния атмосферы Земли на наши органы чувств.

В понимании природы движения Аристотель различал четыре вида движения:

а) увеличение (и уменьшение); б) превращение или качественное изменение; в) возникновение и уничтожение; г) движение как перемещение в пространстве. Предметы относительно движения, по Аристотелю, могут быть: а) неподвижны;

б) самодвижущиеся; в) движущиеся не спонтанно, а посредством действия других тел. Анализируя виды движения, Аристотель доказывает, что в основе их лежит вид движения, который он назвал движением в пространстве. Движение в пространстве может быть круговым, прямолинейным и смешанным (круговое + прямолинейное). Поскольку в мире Аристотеля нет пустоты, то движение должно иметь непрерывный характер, т. е. от одной точки пространства к другой. Отсюда следует, что прямолинейное движение является прерывным, так, дойдя до границы мира, луч света, рас-

пространяясь по прямой, должен прервать свое движение, т. е. изменить свое направление. Аристотель считал круговое движение самым совершенным и вечным, равномерным, именно оно свойственно движению небесных сфер.

Мир, по философии Аристотеля, является космосом, где человеку отведено главное место. В вопросах отношения живого и неживого Аристотель был сторонником, можно сказать, органической эволюции. Теория или гипотеза происхождения жизни Аристотеля предполагает «спонтанное зарождение из частиц вещества», имеющих в себе некое «активное начало», энтелехию (греч. entelecheia — завершение), которое при определенных условиях может создавать организм. Учение об органической эволюции развивалось также философом Эмпедоклом (V в. до н. э.).

Значительными были достижения древних греков в области математики. Например, математик Эвклид (III в. до н. э.) создал геометрию в качестве первой математической теории пространства. Лишь в начале XIX в. появилась новая неевклидова геометрия, методы которой использовались при создании теории относительности, основы неклассической науки.

Учения древнегреческих мыслителей о материи, веществе, атомах содержали глубокую естественно-научную мысль об универсальном характере законов природы: атомы одни и те же в различных частях мира, следовательно, в мире атомы подчиняются одним и тем же законам.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒