Становление постньютоновского «неклассического» этапа в развитии естественных наук. Кризис механицизма и формирование новой физической картины мира.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 9Следующая ⇒

В конце ХIХ - начале XX в. считалось, что научная картина мира практически построена, и если и предстоит какая-либо работа исследователям, то это уточнение некоторых деталей. Но вдруг последовал целый ряд открытий, которые никак в нее не вписывались. Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открывают полоний и радий, а их излучение называют радиоактивностью. Дж. Томсон открывает составную часть атома - электрон, создает первую модель атома. М. Планк предложил новый (совершенно не отвечающий классическим представлениям) подход: рассматривать энергию электромагнитного излучения величину дискретную, которая может передаваться только отдельными, хотя и очень небольшими, порциями - квантами. На основе этой догадки ученый не только получил уравнение теплового излучения, но она легла в основу квантовой теории. Э. Резерфорд экспериментально устанавливает, что атомы имеют ядро, в котором сосредоточена вся их масса, создает планетарную модель строения атома, согласно которой электроны движутся вокруг неподвижного ядра и в соответствии с законами классической электродинамики непрерывно излучают электромагнитную энергию.

. В науке конец XIX века - это рубеж, связанный с подведением итогов классических ньютонианских программ в развитии определенных разделов знания. Все более явным становится наступление нового, постньютоновского этапа в развитии естественных наук, где лидерство сохраняет физика. Происходит становление теории электромагнетизма (Фарадей - Максвелл), формирование статистической физики. Первая теория ввела в науку немеханический объект изучения - электромагнитное поле. Открытия Резерфорда в области атомной физики, открытие радиоактивности и рентгеновских лучей привели к краху ньютоновского механицизма.

Проблему распространения света в движущейся среде решил Эйнштейн. Была разработана сначала специальная, а затем общая теория относительности. Открытия Шредингера, Гейзенберга, Н. Бора привели к созданию квантовой механики, новой теории поля.

В самом конце XIX века произошли события, которые совершили революционный переворот в науке и привели к новой концепции видения мира.

Углубился кризис ньютонианской классической физической теории, господствовавшей в науке с XVII века.

Кризис разрешился революцией в физике, которая породила: теорию относительности - специальную и общую (1914-1915); квантовую механику и квантовую теорию поля (1925-1927) - Н. Бор, В. Гейзенберг.

Все это ознаменовало переход от классической к «неклассической» науке.

Победа электромагнитной теории Максвелла привела к кризису господствовавшего до тех пор в сфере физиков ньютоновского взгляда на мир. Следствием этого стали критический анализ оснований классической механики и создание альтернативных механик без понятия силы.

В физике разразился «гносеологический кризис» и центральное место в философии науки заняла «критическая» философия Э. Маха. Возникло противоречие между максвелловской электродинамикой и классической механикой как физическими теориями. Частная (специальная) теория относительности (СТО) А. Эйнштейна пыталась преодолеть это противоречие. В основе теории лежали два постулата:

1. Все законы физики имеют одинаковый вид во всех инерциальных системах отсчета. Для всех систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы одни и те же электродинамические законы.

2. Скорость света постоянна во всех инерциальных системах отсчета.

Главные следствия СТО - замедление времени и сокращение длин в

зависимости от скорости движения, а также вопросы о связи пространства и времени, увеличении массы в движущейся системе координат.

Развитие общей теории относительности (ОТО) распространяет принцип относительности на системы отсчета, движущиеся в поле сил тяготения. В результате силы тяготения заменяются искривлением пространства - времени. Тела, на которые не действуют иные поля, теперь движутся не равномерно и прямолинейно, а по более сложным искривленным траекториям, зависящим от распределения массы и энергии в пространстве. С помощью этой теории в космологии можно было создать модель Большого взрыва, что в корне меняло представления о традиционной картине мира. Эта теория многомерного мира позволила сделать обобщение, что все системы отсчета являются равноценными для описания законов природы. Она установила зависимость пространственно-временных свойств мира от расположения и движения тяготеющих масс.

В начале ХХ века в исследованиях строения материи ученые столкнулись с тем, что главные принципы ньютоновской механики оказались неприменимыми к изучению элементарных частиц и свойств пространства и времени. В результате была построена новая механика, основателями которой считают Э. Шредингера и В. Гейзенберга.

Еще в 1900 году М. Планк использовал представление о квантах для объяснения процессов поглощения и излучения энергии, а позднее Эйнштейн доказал, что свет не только поглощается и излучается, но и распространяется квантами. У Максвелла свет представляется как особый вид электромагнитного излучения - электромагнитные волны. На основе этих теорий возникла корпускулярно-волновая теория света. Было установлено, что все элементарные частицы обладают дуализмом.

Принципиальное отличие квантовой механики от классической состоит в том, что все ее предсказания имеют только вероятностный характер.

В квантовой механике невозможно, в отличие от классической механики, точно указать место и состояние элементарной частицы в экспериментах.

Основы квантовой механики оказались тесно связаны с проблемами научного познания: нельзя точно определить результаты измерения и состояние системы в будущем - только с некоторой степенью вероятности. Взгляды многих ученых (например, Эйнштейна) представляют собой философские убеждения, которые не могут быть ни доказанными, ни опровергнутыми физическими аргументами. Единственное, что можно сделать в возражение той или иной точке зрения - сформулировать другое понятие реальности. Можно сколько угодно долго спорить о физической реальности той или иной модели системы, когда невозможно провести измерения.

Кризис в физике конца XIX - начала XX веков был связан с невозможностью для классической физики и механики объяснить свойства материи на атомарном уровне. В результате появилась новая физика - релятивистская квантовая механика или теория элементарных частиц.

Идеи постклассической науки состоят в следующем:

- случайное и необходимое - равноправные партнеры во Вселенной;

- вероятная самоорганизация неравновесной системы сопровождается перераспределением материи во времени и пространстве;

- явления самоорганизации включают эволюцию информационных процессов;

- исследование организма как открытой системы;

- формы кооперативного поведения живых организмов имеют аналоги среди неорганических систем.

В ХХ веке в философии науки интерес сместился от вопроса о структуре знания к вопросу о механизмах его развития. Популярная прежде модель «кумулятивного» развития (развития через накопления) подверглась критике. Т. Кун, анализируя историю научных революций Коперника, Ньютона, Эйнштейна, выдвинул «некумулятивную» модель развития, в основе которой лежит тезис о «несоизмеримости» теорий, конкурирующих одна с другой в период научной революции.

32. Наука на рубеже XX–XXI вв. Проблема развития науки на основе междисциплинарного синтеза знаний. Ноосферная теория В. И. Вернадского, ее значение для формирования новой картины мира.

Для «постклассической» науки характерна ситуация единения физики, химии, биологии. Это явление просматривается на всех уровнях - предметном, методологическом и понятийном. При этом понятия «живого» и «неживого» в природе утрачивают свою несовместимость. Становится более понятной сложность биологических систем. Становится более понятной сложность биологических систем. Физические идеи для объяснения биологических явлений использовал Г. Хаккен, которому принадлежит термин «синергетика» (синергия - совместное действие).

Содержание синергетики как области междисциплинарного синтеза строится на следующих положениях.

1. Открытые неравновесные системы способны к самопроизвольному усложнению своей формы при медленном изменении параметров взаимодействия со средой (например, периодичность окраски животных).

2. Необратимость времени приобретает фундаментальный характер. Вводится понятие «стрела времени».

3. Переход к нелинейному мышлению описывается с помощью нелинейных уравнений, которые имеют несколько различных решений обеспечивающих разветвление путей эволюции в точках бифуркации критических точках. Идея нелинейности связана с многомерностью и возможностью выбора.

В 70-х годах XX в. формируется постнеклассическая наука. 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.

Философия науки в конце ХХ века приходит к новой позитивистской теории научного знания. Наряду с этой концепцией в ХХ веке развивалась теория В. И. Вернадского, основанная на понимании науки как работы по установлению научных фактов, на основе которых создают гипотезы и выстраивают картину мира, необходимую для человеческого разума. Для современников многие гипотезы всегда представляются неверными. Таким образом, В. И. Вернадский говорит о субъективном факторе в науке.

По-новому на этапе становления постнеклассической науки зазвучали идеи В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере, высказанные им еще в 20-х годах XX 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" [1]. 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, биосфера, 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 котором 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.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 Следующая ⇒