Лекция №1 по концепции современного естествознания 2 страница

7. Механистическая картина мира

Картина мира, получившая в классической науке название механистической (механической), сформировалась в XVII в. и го­сподствовала в течение примерно двух столетий, вплоть до конца XIX в. На ее развитие и конкретное оформление особое влияние оказала типичная производственная практика той эпохи с прису­щими именно ей особыми орудиями труда, технологическими про­цессами, функциями работников и создаваемыми продуктами.

Научные, философские и художественные тексты в это время изо­билуют упоминаниями о часах, мельницах, деталях искусственных устройств (пружинах, трубках и т.п.), о машине вообще. Часы, на­пример, до такой степени стали символом культуры того времени, что французский философ и социолог Ж.-Ж. Руссо (1712-1778) отказался носить их в знак протеста против столь несовершенной цивилизации. Образ машины, механизма с типичными функциями прочно стал базовым для понимания всех природных проявлений. Некоторые ученые той эпохи рассматривали животных и даже че­ловека как живую биомашину (Р. Декарт(1596-1650), Ж. Ламетри (1709-1751). Вообще, человек в такой общей картине мира пред­стает скорее как результат, но не как исходное начало. Он включен в картину мира как некий абстрактный, усредненный, стереотипизированный субъект, наблюдающий за объективным ходом событий и процессов и никак не влияющий на них. И хотя некоторые авторы той поры, например Декарт, оговаривают возможность и необходи­мость иного, более углубленного подхода к человеку, доминирует все-таки сформулированный выше абстрактный подход.

Не менее важную роль в формировании практических образов играли господствующие технологические процессы и общие прин­ципы проектирования техники: сборка изделий из простых частей (трубок, колес, пружин и т.п.), механическая обработка деталей, использование естественных материалов или простых сплавов.

Итак, все это, вместе взятое, и создавало предпосылки понима­ния мира как механического целого, а всей Вселенной - как со­бранного из простых отдельных совместимых деталей механизма. Конкретный наглядный образ такого мироустройства - часы типа ходиков, однажды запушенные некой силой в движение и затем функционирующие по заведенному порядку. Самой сложной при этом оставалось проблема источника толчка - кто же (или что же) запустил в ход эти огромные Вселенские часы? Ответ был вполне логичен для той эпохи, когда большинство ученых верили в Бога, -запустил Вселенский механизм в ход, вдохнул в них жизнь Господь Бог, Творец, устранившийся далее от дел и как бы наблюдающий со стороны за происходящим (теория деизма).

И по сути исключением стал смелый ответ французского ма­тематика и астронома П. Лапласа на прямой вопрос императора Франции Наполеона, почему он, Лаплас, в своих научных постро­ениях обошелся без идеи Бога. «Я не нуждался в этой гипотезе, сир, — был ответ знаменитого ученого.

Как видим, в своей основе механистическая картина мира была логичным следствием практики той эпохи, периода механизации физического труда, становления машинного фабрично-заводского производства. И как в производстве простые динамические системы с простыми технологическими связями функционировали по ясным, хорошо прогнозируемым законам, так и природа представлялась лю­дям совокупностью обособленных четко разделенных и очерченных тел, вступающих в элементарные связи и подчиненных однозначным и простым закономерностям. Поскольку в практику того времени были вовлечены преимущественно внешние слои природного мира, наука еще не могла глубоко проникнуть в сокровенную, невидимую невоору­женным глазом сущность вещей и процессов и радикально изменить типичное видение природы. Поэтому первоначально картина мира формировалась преимущественно за счет образов, заимствованных из производственно-технической деятельности, и лишь позднее она начинает усложняться посредством привнесения экспериментально-измерительных процедур и более сложных абстракций.

Механистическая картина мира в результате явно несет печать определенного стиля научного мышления, тяготевшего к формаль­ной логике, метафизическому методу, натурализму. Из всех наук у такой картины мира наиболее тесные связи были с механикой в ее новой ньютоновской форме, интегрировавшей прикладное техническое знание и некоторые опорные естественнонаучные представления. В целом же не будет преувеличением отметить, что механическая картина мира есть рационализированный образ буржуазных производственных отношений на начальном этапе ме­ханизации труда, приведших к появлению ущербного, одномерного человека - работника, функционирующего в качестве рядового технологического звена производственного процесса. Стихия ме­ханических стереотипных операций - простая структура действий человека по отношению к природе - предопределила само видение природы и человека как части природы.

Такая общая картина мира и отпочковавшиеся от нее частные картины его позволяли сделать вывод о том, что с накоплением конкретных материалов, относящихся к разным естественно-на­учным дисциплинам, в относительно обозримое время вполне возможно приближение к некой завершенной, исчерпывающей характеристике мира в целом и царящих в нем законов. Однако, как показала дальнейшая история науки, этот вывод оказался не­состоятельным.

8. Предпосылки научной революции

в естествознании на рубеже XIX—XX вв.

Наука никогда не стоит на месте, постоянно включая в зону ана­лиза новые факты и явления. Стараясь быть достаточно строгой и основательной, наука не может пройти мимо случаев, не получив­ших приемлемого истолкования с позиции принятых в ней законов и стандартов. Особенно часто это проявляется при выходе научных исследований на новые объекты, тем более принципиально новые, какими стали для науки на рубеже ХIХ-ХХ вв. объекты микро- (т.е. малые и бесконечно малые) и мегамира (т.е. большие и бесконечно большие объекты космического уровня). Осмысление объектов та­кого рода потребовало от науки изменений схем познавательной дея­тельности, норм и идеалов, понимания опорных категорий - иными словами, потребовало настоящей научной революции.

Толчком к новым подходам к естественной науке стали работы С. Карно (1796-1832), Р. Клаузиуса (1822-1888) и других ученых в области термодинамики, показавшие всевозрастающую роль в этой дисциплине случайностей, неопределенности, необратимости процессов. Тем самым было существенно поколеблено принципи­альное положение классического естествознания о безусловном доминировании в мире гармонии над хаосом, закона над случайнос­тью, определенности над неопределенностью. А одним из частных выводов новой термодинамики был удивительный и пугающий вывод о неизбежности тепловой смерти Вселенной. Спокойный и такой предсказуемый мир земной и небесный, каким он выглядел в канонах классического естествознания, вдруг предстал парадок­сальным и непредсказуемым, нарушающим привычные и, казалось бы, на века установленные законы развития природы.

К концу XIX в. было существенно поколеблено также и по­ложение классического естествознания о тождестве материи и вещества. Физики в это время считали, что в мире существуют не только вещественные объекты в твердом, жидком и газообразном состоянии, но и электричество, и эфир (невесомая и непрерывная среда, передающая электрическое и магнитное взаимодействие). В то же время сохранялось убеждение, что все процессы в природе можно так или иначе свести к механическому взаимодействию мельчайших частиц - атомов, частиц эфира и т.п. Однако уже к концу XIX в. гипотезу механического эфира пришлось отбросить и ее место заняло представление об электромагнитном поле, коле­бания которого порождают столь различные явления такие, как видимый свет, радиоволны, рентгеновское излучение.

Предметное изучение проблем электромагнетизма в работах английских физиков М. Фарадея (1791-1876) и Дж. Максвелла (1831-1879) в конечном счете привело авторов к изменению пред­ставлений о прерывности и непрерывности материи, подорвало основы классических понятий абсолютного пространства и абсо­лютного времени. Например, выдающийся ученый, физик-теоретик А. Эйнштейн (1879-1955) рассмотрел этот вопрос уже в 1905 г. в своей частной теории относительности.

Особенно много споров развернулось вокруг феномена «ис­чезновения материи*). Обнаружение в опытах эффекта «разделения атомов<> на более мелкие части, открытие электрона, превращаемости атомов и радиоактивного распада четко поставило под сомнение классическую идею о дискретном (прерывном) суще­ствовании материальных объектов в неизменном пространстве. Скажем, радиоактивный распад атомов был истолкован в те годы рядом авторов как превращение материи в энергию, т.е. по сути ее прямое исчезновение. В этом же духе был истолкован феномен исчезновения массы электрона в зависимости от энергии поля. Ведь в классической механике Ньютона считалось, что масса и объем ма­териальных тел неизменны и изначально заданы. Исчезновение же массы электрона в зависимости от преобразований структуры поля и скорости движения представало как нонсенс, как существенный подрыв ранее незыблемых представлений о мире.

Некоторые ученые-физики, например австриец Э. Мах (1838-1916), предполагали, что сама материя - это не некая объективная реальность, а абстрактная идеальная структура. В этих условиях многие исследователи фактически стали отходить от материали­стического, традиционного для классического естествознания по­нимания мира, склоняясь к идеалистическим схемам. Фактически сложилась кризисная мировоззренческая ситуация, требовавшая глубокого общенаучного и философского осмысления.

Не случайно именно в те годы (1909 г.) появилась концептуальная философская работа В.И. Ленина (1870-1924) Материализм и эмпириокритицизм, в которой он рассмотрел глубокий кризис в физике и высказал ряд важных идей по его преодолению. В част­ности, он показал, что исчезла не материя, а наши устаревшие представления о ней как дискретно существующих в пространстве вещественных объектах с неизменными характеристиками.

По мнению В.И. Ленина, представления о материи не следует жестко увязывать с какими-то конкретными формами ее про­явления. В этом смысле электрон, известная в то время наиболее мельчайшая и неделимая частица, так же неисчерпаем, как и атом, оказавшийся сложным и делимым образованием. Понимать мате­рию, следовательно, стоит именно диалектически, как некую объек­тивную реальность, данную людям в ощущениях и существующую независимо от людей. Этот вывод В.И. Ленина, сформировавшийся под влиянием марксизма, стал опорным для создания новой модели естественной науки.

Существенным трансформациям подверглось и понимание таких опорных категорий-понятий, которые показывают реальное бытие материи, как пространство, время, взаимодействие. Эйнштейновское понятие «пространственно-временного континуумам, в котором ре­ально существуют материальные объекты, исходило из того факта, что, во-первых, и пространство, и время предстают сложными, из­менчивыми величинами (искривление пространства, изменение хода времени и т.п.), а во-вторых, они выступают тесно связанными друг с другом, взаимоопределяющими. Гораздо более сложным стало пред­ставлять и материальное взаимодействие, уже не как исключительно гравитационное, но и электромагнитное. Итак, материальная основа мира представала в новой формирующейся модели науки сложной, изменчивой, парадоксальной, во многом непредсказуемой.

9. Специфика неклассического естествознания

Постепенно в первой половине XX в. новая, неклассическая модель естествознания с присущими ей особыми идеями и прин­ципами все более утверждалась на собственной основе, «достраивалась» новыми идеями, превращаясь в целостную систему знания. Все меньше места в ней оставалось для лапласовского железного детерминизма с его жесткими причинно-следственными связями, и все более утверждалось новое мировидение с доминированием непредсказуемости, неопределенности, особенно при изучении сложных динамичных систем.

С течением времени оформилась и особая дисциплина - си­нергетика - наука, исследующая развитие сложных открытых саморазвивающихся систем, какими и представало большинство объектов микро- и мегамира, с позиции взаимодействия в них хаоса и гармонии. В этом плане принципиальную роль сыграли работы бельгийского физика-химика русского происхождения И. Пригожина (1917) и его сотрудников.

По-новому стало пониматься и общее взаимодействие субъекта и объекта в науке. Если ранее считалось незыблемым декартов­ское требование о стремлении подлинной науки к «строго объ­ективному» знанию, то в науке неклассической это требование, исключающее субъективный опыт и особое понимание конкрет­ного исследователя из структуры научного знания, уже стало практически невозможным. Субъект познания рассматривается здесь уже не как дистанцирующийся от изучаемого мира, а как находящийся внутри него, взаимодействующий с ним. Точность ответов на вопросы об устройстве природы зависит теперь не толь­ко от самой природы, но и от способов постановки исследователем вопросов, адресованных природе, от методов познавательной деятельности.

На этой основе стало формироваться новое понимание категории истины, реальности, факта, соотношения теории и практики, форм научного объяснения и т.п.

Как это ни покажется странным, но в неклассической науке от­нюдь не тождественными выступают такие близкие понятия, как физическая реальность и «объективная реальность о. Причиной такого парадоксального на первый взгляд явления выступает то, что определенные свойства объектов проявляются лишь в кон­кретных экспериментах и неизвестно, существуют ли они сами по себе. Об этом много говорят, например, специалисты по квантовой физике. Поэтому фиксируемая физическая реальность зачастую оказывается не столько актуально присущей объектам, сколько некоторой предрасположенностью их поведения при определенных обстоятельствах.

Потенциальные возможности квантовых объектов - это свой­ства, как бы не всегда находящиеся в наличии и реализующиеся при определенных условиях и при определенной опытно-экспери­ментальной базе. Действительно, в неклассической науке под на­глядностью понимают чаще всего не непосредственно наблюдаемое, а, скорее, соответствующее концептуально-теоретическим позици­ям. Разумеется, это принципиально по-новому поставило вопрос о точности и строгости получаемого знания, степени надежности результатов исследований. Данными проблемами стала занимать­ся специальная теория доказательств, вырабатывающая правила вывода знаний в современной науке. По сути дела в науке стало доминировать не абсолютное, а некое вероятностное знание.

На стадии неклассической науки мыслительная проработка процессов зачастую производится в обход эмпирических иссле­дований, которые к тому же просто не всегда возможны. В этих условиях теоретические построения опираются на так называемые сверх эмпирические регулятивы, такие, как простота, красота, надежность, симметричность. Все чаще при этом используется тактика математических гипотез, опирающаяся на сложный мате­матический аппарат со множеством неизвестных. Поэтому если в науке классической доминировал путь от опыта и эксперимента к рациональному объяснению фактов, а затем к построению гипотез и теорий, то в неклассической науке это просто невозможно. Все чаше в науке используют какие-то уже апробированные идеи, метод аналогий для осмысления изучаемой реальности.

Наглядно видно, как существенно неклассическое естествознание отличается от классического естествознания. Иногда в этой связи вы­сказывается мнение о том, что наука неклассическая просто вытеснила науку классическую как несовершенную, некорректную. Думается, однако, что несмотря на относительное устаревание некоторых от­дельных положений классической науки, она как целое не потеряла своего эвристического(познавательного) значения. При решении боль­шого класса задач, связанных с проблемами макроуровня бытия, т.е. уровня непосредственной человеческой практики, как и во времена И. Ньютона, наука классическая все еще дает верные и действенные выводы и рекомендации. Скажем, действительно, материя, про­странство и время существуют в тесном взаимодействии и выступают изменчивыми, как утверждал А. Эйнштейн, а не независимыми друг от друга и простыми, как считалось во времена И. Ньютона. Поэтому необходимо исследовать проблемы искривления пространства, его многомерности, изменчивый ход времени и т.п. Однако на уровне обычной человеческой практики этими моментами, проявляющимися на уровне суперскоростей порядка скорости света, просто можно пре­небречь как несущественными в данном конкретном контексте. Вот уж действительно — истина всегда конкретна!

Поэтому неклассическая наука отнюдь не безнадежно вытеснила науку классическую, не победила ее, а выйдя на более широкий круг проблем превратила ее в свой частный случай, справедливый для определенного класса задач. Можно сказать, что и здесь хо­рошо применим великий научный принцип XX в. — принцип до­полнительности, сформулированный датским физиком Н. Бором (1885-1962) и исходящий из идеи сотрудничества разных, порой противоречащих друг другу научных программ и принципов, а не их мнимого антагонизма.

10. Особенности развития естествознания в современных условиях

Начиная со второй половины XX в. исследователи обычно фикси­руют вступление науки в новый этап развития — этап постнеклассический. Что же отличает этот новый этап развития науки? На этот счет есть разные точки зрения, однако некоторые ученые выделяют целый ряд опорных принципов и форм организации науки.

В качестве опорных принципов выделяют чаше всего эво­люционизм в его особых формах, космизм, экологизм, антропный принцип, холизм (подход к объектам как целостным образованиям) и гуманизм. Думается, что при этом верно схватываются главные отличия опорных принципов современной науки вообще и есте­ствознания в частности.

Специфика форм организации современной науки также про сматривается по целому ряду принципиальных позиций.

Прежде всего современная наука ориентирована не только и не столько на поиски абстрактной истины, бесстрастной к человече­ским целям и ценностям, сколько на полезность для общества и каждого отдельного человека. Главными ориентирами при этом становятся не экономическая целесообразность, экономия времени и т.п., а улучшение среды обитания людей, рост их материального и духовного благосостояния. Наука как бы реально поворачивается лицом к человеку, преодолевая извечный нигилизм по отношению к злободневным потребностям людей.

Современная наука имеет преимущественно проблемную, меж­дисциплинарную ориентированность вместо доминировавшей ранее узко дисциплинарной ориентированности научных исследований. Вообще, вся история науки убедительно показывает, что процессы интеграции и дифференциации наук развиваются достаточно про­тиворечиво. Сегодня принципиально важно при решении сложных комплексных проблем использовать возможности разных наук в их своеобразном сочетании применительно к конкретному случаю. И здесь следует подчеркнуть доминирование социально значимых, «человекоориентированных» проблем.

Отсюда становится понятной и такая особенность постнеклассической науки, как нарастающая интеграция естественных, техниче­ских и гуманитарных наук. Исторически они дифференцировались, отпочковывались от некой единой основы, развиваясь длительное время во многом автономно. Однако сегодня это уже неприемлемо. Характерно, что ведущим звеном такой нарастающей интеграции основных ветвей современной науки становятся науки гуманитар­ные, а главными технологиями - социальные технологии, увязы­вающие человеческую деятельность в единое целое, гармонизирую­щие интересы отдельных людей и социальных групп.

Следует особо отметить еще и такую принципиальную осо­бенность развития современного естествознания (и вообще со­временной науки) - с ее объектами, как правило, нельзя свободно экспериментировать. Иными словами, реальный полевой экс­перимент зачастую оказывается или резко затруднен, или просто опасен для жизни и здоровья людей. Дело в том, что пробуждаемые современной наукой и техникой супермощные природные силы (атомные, гравитационные, тектонические и т.п.) способны при неумелом обращении с ними привести к тяжелейшим локаль­ным, региональным и даже глобальным кризисам и катастро­фам. Вспомним наш Чернобыль, где недостаточно продуманная защита от неполадок системы АЭС привела к сопряжению ряда крайне неблагоприятных факторов и крупнейшей техногенной катастрофе XX в.

Исследователи отмечают, что современная наука органически срастается с производством, техникой, бытом людей, превращаясь в могучий фактор прогресса всей нашей цивилизации. Она уже не является уделом кабинетных ученых, а включает в свою орбиту мощные комплексные коллективы исследователей разных на­правлений.

Ученые все более ясно начинают осознавать тот факт, что Вселенная представляет собой целостность с недостаточно пока понятными законами развития, с парадоксами, причем жизнь каждого человека удивительным образом связана с космическими закономерностями и ритмами. Универсальная связь процессов и явлений во Вселенной требует комплексного, адекватного их при­роде изучения, и в частности глобального моделирования на основе методов системного анализа. В этих целях используются методы системной динамики, синергетики, теории игр, программно-целевого управления, составляются сценарии возможного дальнейшего развития сложных систем и их подсистем.

Синтез учения об универсальном и глобальном эволюционизме с синергетикой позволяет описать мировое развитие как последо­вательную смену рождающихся из хаоса структур, временно обре­тающих стабильность, но затем вновь стремящихся к хаотическим состояниям. Кроме того, многие реальные системы предстают как сложноорганизованные, многофункциональные, открытые, не­равновесные, развитие которых носит малопредсказуемый характер. В этих условиях анализ возможностей дальнейшей эволюции сложных объектов зачастую предстает как принципиально непред­сказуемый, сопряженный со многими случайными факторами, могущими стать своеобразным пусковым механизмом новых форм эволюции.

Что же касается специфики методологии и методов иссле­дования, отличающих постнеклассическую науку от науки не­классической и классической, то они достаточно трудноуловимы. И практически весь исследовательский арсенал, накопленный в рамках классической и неклассической науки, продуктивно ис­пользуется и в современных условиях.

Дата добавления: 2014-12-07