Физическая картина мира в ее развитии.

Модели развития научного знания.

 

Существуют три основные концепции развития фундаментальной науки и миропредставления. Первая из них, радикальная, принадлежит Ф.Бэкону и Г.Галилею.

Согласно их точке зрения, научный взгляд на мир возник как результат революционной победы над суеверием и предрассудками. Декарт дополнил этот подход тезисами о существовании абсолютных истин и абсолютно достоверного знания, которое будучи однажды научным путем получено, ничем уже не может быть поколеблено.

П.Дюгем предположил альтернативную континуалистскую концепцию,

смысл которой состоит в том, что каждое достижение науки может быть модифицировано. Нельзя, например, опровергнуть теорию электромагнитизма Максвелла, но можно видоизменить ее математический аппарат, расширив границы применимости теории.

Если концепцию Бэкона можно назвать концепцией одной единственной научной революции, а концепцию Дюгема концепций реформ, то третья точка зрения, высказанная К.Поппером, – это концепция перманентной революции. В другом варианте эту концепцию предложил Т. Кун, которому принадлежит идея развития науки на основе смены общенаучных парадигм. Согласно его идеям, существуют периоды нормальной науки, когда новые исследования опираются на прочный фундамент ранее полученных основных достижений. Комплекс этих фундаментальных научных достижений Кун предложил назвать парадигмой. По мере накопления принципиально новых открытий возникает необходимость в пересмотре и видоизменении парадигмы, и тогда происходит научная революция. Парадигма в течение определенного времени служит теоретической основой научного миропредставления.

Сопоставляя все три концепции, Дж. Агасси приходит к выводу, что для построения наиболее адекватной картины мира и для научного творчества наиболее предпочтителен третий подход, соответствующий идеологии фаллибилизма. Известный специалист по космологии Дж. Уилер выразил эту идеологию в парадоксальной форме: «Мы знаем, что все наши теории ошибочны. Задача, следовательно, состоит в том, чтобы делать ошибки раньше». Согласно этой точке зрения, хорошая картина мира обязательно является рискованной и может быть подвергнута опровержению, уточнению и исправлению. Вместе с тем крайности фабиллизма уравновешиваются реализмом, смысл которого состоит в допущении, что теория защищена покровом эмпирических данных.

Воспользуемся концепцией научных революций и сменой космологических парадигм для анализа эволюции научной картины мира.

 

Натурфилософская парадигма.

Картина мира, соответствующая этой парадигме, возникла в античной Греции. Получила первая концепция Вселенной, доступная интеллектуалу, принадлежит Пифагору. Оценивая его роль в формировании миропредставления, которое можно назвать научным, Б. Рассел писал: «Пифагор по своему влиянию как на древнюю, так и на современную эпоху… является одним из наиболее значительных людей, когда-либо живших на земле, – и в том случае, когда он был мудр, и в том, когда он ошибался.» Пифагору принадлежат идеи всеобщей Гармонии Вселенной, которую он назвал космосом (cosmos по-гречески означает Мир, Вселенная, Гармония) и предположил, что его структура определяется соотношениями чисел. Математический характер имела и космогония Пифагора.

В античной философии сформировались две школы, по-разному описывавших структуру мироздания. Сторонники понийской школы (Фалес, Анаксимандр, Гераклий) утверждали, что существует два слоя реальности – физический, который воспринимается нашими чувствами, и метафизический, который лежит за пределами наших восприятий и составляет «архэ» – скрытую сущность вещей. По мнению представителей другой школы – эпеастов (Парлевид) абсолютно лишь вечное и неизменное, единое. Что же касается видимых явлений, то это химера, порожденная объективном неких чувств.

На следующем этапе развития античного миропредставления были оформлены две альтернативные картины мира. Первая из них принадлежит Левкиппу и Демокриту, которые считали, что в мире нет ничего, кроме разнообразных атомов и пустоты. Отсутствует и какая-либо свобода воли или выбор, т.к. все происходящее однозначно предопределено движениями атомов, в мире нет ничего случайного. Другая космологическая модель разработана Платоном, утверждавшим, что действительный мир – это идеи, а все видимое и воспринимаемое чувствами лишь их отражение, однако же – вполне реальное. Таким образом, концепция мировоздания Платона дуалистична: истинный мир совершенен, вечен и неизменен и может быть постигнут лишь работой ума, а материальный подлунный мир в отличие от него подвержен изменениям и распаду. Единственной причиной космоса является Демиург, творец. Основной принцип космологии Платона – математическая Гармония, порядок, красота.

Вершиной античной натурфилософии явилась космология Аристотеля. Если у Платона субстанцией, т.е. истинной реальностью, считались эйдосы, идеи, то в учении Аристотеля роль субстанции отводилась видимому миру. Учение Аристотеля о мироздании изложено в двух книгах – «Метафизике» и «Физике». Первая посвящена исследованию высших причин космоса, т.е. всего вечного, бестелесного, неподвижного. Предметом второй является природа, материальный мир – видимый, текучий, подверженный законам случая.

Как снять фундаментальное противоречие между обоими пластами реальности? Чтобы решить эту проблему, Аристотель вводит два рода бытия – возможное и действительное. Первое – это материя, которая в первозданном состоянии напоминает хаос, второе – форма, ее воздействие на материю сообщает ей предметное бытие, движение, доступное опыту. Таким образом, потенциально возможное превращается в актуальную реальность под причинным воздействием формы. Механизм этого воздействия Аристотель называл энтелехией. Придуманную им концепцию мироздания называют гилеоморфизмом (от греческих слов hyle – материя, morphe – форма.) Природа, понимаемая как совокупность вещей и энтелехии, – это уже не хаос, а гармоничный космос.

Космография античности практически полностью гелиоцентрична, единственным исключением явилось учение Аристарха Самосского, который поместил в центр мира не Землю, а Солнце. Однако греческая натурфилософия не восприняла его идей, в частности потому, что в его гелиоцентрической системе оказалось затруднительным объяснить обратное движение планет. Кроме того, гелиоцентрическая система противоречила физике Аристотеля. С этой задачей, с помощью введения эпициклов, легко справился Клавдий Птолемей в своей геоцентрической системе мироздания.

 

Механическая картина мира.

Натурфилософская система Аристотеля оставалась основой общепризнанной картины мира на протяжении почти двух тысяч лет, до XVI в. Фома Аквинский объединил систему Аристотеля с христианской философией. И лишь в эпоху Возрождения большинство философов стало отдавать пальму первенства Платону.

Наступившая в XVI – XVII вв. новая историческая эпоха поставила в центр научных интересов астрономию и астрологию. В развитии первой нуждались мореплаватели, требовалось также уточнить календарь – расчет дней равноденствия, пасхалий, разобраться с вопросом об угловых размерах Луны и т.п. Что касается астрологии, то в этот век, когда все были суеверны, ее услуги пользовались большим спросом.

За решение первой задачи взялся Н. Коперник, который в своей книге «De Revolutionibus orbium coelestium» («Об обращении небесных сфер») обосновал гелиоцентрическую систему мира. «В таком великолепнейшем храме, – писал он,

– кто мог бы поместить этот светильник в другом лучшем месте, как не в том, откуда он

может одновременно все освещать. Конечно, именно так Солнце, как бы восседая на царском троне, правит обходящей вокруг него семьей светил». Сформулированные Коперником постулаты о движении небесных светил вокруг Солнца потребовали внести серьезные изменения в физику Аристотеля, где признавалась потенциальная бесконечность (бесконечная делимость), но была неприемлема бесконечность актуальная («бесконечность большого тела».)

«Великий круг», орбита Земли, – писал Коперник, – по отношению к звездной сфере подобен точке. « До каких пор распространяется это необъяснимость, неизвестно», – уточнял свой вывод Коперник.

В расхождении с физикой Аристотеля современники увидели слабость системы мира Коперника. Позже эта слабость обернулась силой, т.к. послужила одной из предпосылок смены физической парадигмы. В мировоззренческом смысле система Коперника знаменовала освобождение науки от теологии, а также означала возврат от Аристотеля к Пифагору и Платону.

Над развитием идей Коперника о бесконечности Вселенной думали Николай Кузанский и Джордано Бруно. У Вселенной нет центра, – писал Кузанский, – она потенциально бесконечна. Дж. Бруно сделал следующий шаг и заявил, что Вселенная бесконечна актуально, а мир и Бог – это одно и тоже. Не нужна, согласно Бруно, и гипотеза Аристотеля о различии материи и формы – это также одно и то же. Но прославила Бруно на века другая идея – концепция множественности обитаемых миров.

Ученый мир долго не мог принять систему Коперника. Тихо де Браге придумал собственную систему мира, поместив в центр Вселенной Землю и заставив крутиться вокруг нее Луну и Солнце, вокруг которого вращались все остальные планеты. Стремясь опровергнуть Коперника, Браге полжизни потратил на то, чтобы составить новые звездные таблицы, более точные, чем у Птолемея. Уже после его смерти И. Кеплер, используя эти таблицы, открыл свои законы движения планет вокруг Солнца. Это было очередное торжество идей Коперника.

Галилео Галилей был первым ученым, который посмотрел на небо через телескоп, или perspicilium, подзорную трубу, как он его называл. Это позволило ему сделать много открытий, обогативших астрономию: спутники Юпитера, горы на Луне, пятна на Солнце, кольца Сатурна. Млечный путь оказался множеством звезд. В 1572 г.Галилей наблюдал вспышку сверхновой и тем самым доказал, что звезды не вечны.

Рождение философии Нового времени связывают с именем Рене Декарта.

Фундаментальный принцип научного познания мира, согласно Декарту, состоит в том, что наука должна не просто устанавливать законы реального мира, но и находить причины всех явлений природы. Весь мир, по Декарту, – machina mundi, это сложнейший механизм, созданный величайшим мастером – Богом. Познание мира сводится поэтому к конструированию его подобия на основе умозрительных гипотез и с помощью математической теории. Если Платон утверждал, что точную науку о природе создать невозможно, то Декарт провозгласил прямо противоположное: математика – самая достоверная из наук, она – основа физики.

Образ мира у Декарта дуалистичен: существует протяженный мир вещей и предметов, res extensa и res cogitans – непротяженный и неделимый мир духа, сознания. Источником движения в мире является Бог.

Вершина механистического мировоззрения – система мира, построенная Исааком Ньютоном и описанная в его главной книге «Philosophia Naturalis Principia Mathematica» («Математические начала натуральной философии»), опубликованной в 1686 г. В основе концепции мировоздания Декарта лежала гипотетическая физика, иными словами, предположения, которые не следовали непосредственно из опыта. Отказавшись от такого подхода, Ньютон провозгласил: «hypoteses non fingo» («гипотез не измышляю.») Его научный метод – это физика принципов, или аксиом, которые хотя и не могут быть получены логическим путем из опыта, но обосновываются непосредственным опытом. Космология Ньютона основана на законе всемирного тяготения.

 

,

где F– сила тяготения, G- гравитационная константа, m₁m₂ – массы взаимодействующих тел, R – расстояние между ними, а также на трех механических законах движения.

Используя математический аппарат своей теории, Ньютон теоретически объяснил законы Кеплера, разработал теорию движения Луны и комет, объяснил механику возникновения приливов, предложил теорию искусственного спутника Земли, предсказал приплюснутую форму Земли. Космология Ньютона стала первой в истории науки подлинно всеобъемлющей гипотетико-дедуктивной системой мировоздания.

Окончательное оформление эта система мира получила к концу XVIII в. в результате трудов блестящей плеяды французских и немецких ученых А. Клеро, М. Эйлера, Ж. Лагранжа, П. Лапласа. И. Канту и Лапласу принадлежит заслуга создания динамической модели мироздания.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: