Реферат Особенности современной научной картины мира 2
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Содержание
1. Особенности современной научной картины мира
2. Общие контуры и основные принципы построения современной естественно-научной картины мира
Список литературы
1. Особенности современной научной картины мира
Словосочетание «научная картина мира» подразумевает некую аналогию между совокупностью описывающих реальный мир научных абстракций и огромным живописным полотном, на котором художник компактно разместил все предметы мира. Античный ученый мир рисовал свою «картину» с большой долей фантазии и выдумки, но сходство с изображаемым было минимальным. Ньютоновская картина мира стала строже и во много раз точнее.
Нынешняя научная картина мира "оживила" неподвижную доселе Вселенную, обнаружила в каждом её фрагменте эволюцию. В этом и заключается главная принципиальная особенность современной -естественно-научной картины мира -- принцип глобального эволюционизма.
В современном естествознании утвердилось убеждение в том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. Это принципиально новый для естествознания взгляд на вещи, хотя сама идея эволюции зародилась в XIX в. Наиболее сильно она прозвучала в учении Ч. Дарвина о происхождении видов.
Современное естествознание (конца XX в.) считает, оно может ответить на вопрос бытия Вселенной теорией Большого взрыва. При этом зарождение Вселенной выводится из ее некоего исходного состояния с последующей эволюцией, приведшей в конечном счете к ныне наблюдаемому облику.
Эта теория более или менее прочно утвердилась в естествознании в 70-е гг. (однако идея была предложена еще в 40-е гг). Радикальное обновление представлений об устройстве мирозданья заключается в следующем. Вселенная нестационарна, она имела начало во времени, следовательно, исторична, т.е. эволюционирует во времени. И эту эволюцию протяженностью в 20 млрд лет, в принципе, можно реконструировать.
Таким образом, идея эволюции завладела и физикой и космологией. Но не только ими. В последние десятилетия благосклонно относиться к этой идее стала химия. До определенного времени проблема "происхождения видов" вещества химиков не волновала. Однако ситуация изменилась, когда концепция Большого взрыва указала на историческую последовательность появления во Вселенной различных элементов. Ведь в первые мгновения жизни во Вселенной было так горячо, что ни один из компонентов вещества (атомы, молекулы) существовать не мог. Лишь в конце первых трех минут образовалось небольшое количество ядерного материала (ядра водорода и гелия), а первые целые атомы легких элементов возникли лишь через несколько сотен тысяч лет после взрыва.
Следовательно, звезды первого поколения начинали жизнь с очень ограниченным набором легких элементов, из которых в результате самопроизвольного синтеза и образовалось впоследствии все разнообразие таблицы Менделеева. Возможно, в ней зафиксирована не только структурная упорядоченность химических элементов, но и реальная история их появления. Еще более любопытная картина получается при наложении идеи эволюции на процесс образования сложных молекулярных соединений.
Дарвинская эволюция указывает на непрерывное нарастание сложности организации растительных и животных организмов (от одноклеточных до человека) через механизм естественного отбора. Миллионы видов были им отбракованы, остались лишь самые эффективные. Поразительно, но нечто похожее, по-видимому, происходило и тогда, когда природа только "готовилась" к зарождению жизни. Об этом свидетельствует, в частности, тот факт, что из более чем 100 неизвестных химических элементов основу всего живого составляют только 6: углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера. Их общая доля в живых организмах составляет 97,4%-Еще 12 элементов дают примерно 1,6%. Мир собственно химических соединений (ныне известно около 8 млн) не менее диспропорционален, 96% из них -- органические соединения, компонентами которых являются все те же 6--18 элементов. Из остальных химических элементов природа создала не более 300 тыс. неорганических соединений.
Столь разительное несоответствие невозможно объяснить различной распространенностью химических элементов на Земле или даже в Космосе. Налицо совершенно очевидный отбор тех химических элементов, свойства которых (прочность и энергоемкость образуемых ими химических связей, легкость их перераспределения и т.п.) "дают преимущество при переходе на более высокий уровень сложности и упорядоченности вещества.
Тот же механизм отбора просматривается и на следующем витке эволюции: из многих миллионов органических соединений в построении биосистем заняты лишь несколько сотен, из 100 известных аминокислот для составления белковых молекул живых организмов природой использовано только 20 и т.д.
На такого рода факты и опираются представления о "пред биологической эволюции, т.е. эволюции химических элементов и соединений. Сформулированы первые теории химической эволюции как саморазвитии каталитических систем. Конечно, в этой области очень много неясного, малообоснованного, но важен сам факт восприятия современной химией эволюционной теории. В XX в. эволюционное учение интенсивно развивалось и в рамках его прародительницы -- биологии. Современный эволюционизм в научных дисциплинах биологического профиля предстает как многоплановое учение, ведущее поиск закономерностей и механизмов, эволюции сразу на многих уровнях организации живой материи: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном и даже биогеоценотическом. Наиболее выдающиеся успехи достигнуты на молекулярно-генетическом уровне: расшифрован генетический механизм передачи наследуемой информации, выяснены роль и структура ДНК и РНК, найдены методы определения последовательностей нуклеотидов в них и т.п.
Синтетическая теория эволюции (синтез генетики и дарвинизма) развела в разные стороны процессы микроэволюции (на уровне популяций) и макроэволюции (на надвидовых уровнях), установила в качестве элементарной эволюционной единицы популяцию и пр.
Таким образом, именно дарвиновская концепция эволюции стала тем основным руслом, в которое вливаются многочисленные потоки разнородного специализированного биологического знания. Идея эволюции проникла и в другие области естествознания. В геологии, например, окончательно утвердилась концепция дрейфа континентов. А экология, биогеохимия, антропология были "эволюционны" изначально.
Таким образом, современное естествознание вправе сформулировать лозунг: "Все существующее есть результат эволюции!" Укорененность в нынешней научной картине мира представления о всеобщем характере эволюции является ее главной отличительной чертой. Но если в биологии концепция эволюции имеет давние устойчивые традиции, то физика и химия, как уже было сказано, к ней только привыкают. Облегчить этот процесс призвано новое междисциплинарное научное направление, появившееся в 70-х гг., -- синергетика. Она претендует на описание движущих сил эволюции любых объектов нашего мира.
Появление синергетики в современном естествознании инициировано, видимо, подготовкой глобального эволюционного синтеза всех естественно научных дисциплин.
После замены модели стационарной Вселенной на развивающуюся, в которой ясно просматривалось нарастающее усложнение организации материальных объектов -- от элементарных и субэлементарных частиц в первые мгновения после Большого взрыва до звездных и галактических систем, -- стало ясно, что для сохранения непротиворечивости общей картины мира необходимо постулировать наличие у материи в целом не только разрушительной, но и созидательной тенденции. Материя способна осуществлять работу и против термодинамического равновесия, самоорганизовываться и самоусложняться.
Постулат о способности материи к саморазвитию в философию был введен достаточно давно. А вот его необходимость в фундаментальных естественных науках (физике, химии) начали осознавать только сейчас. На этой волне и возникла синергетика -- теория самоорганизации. Общий смысл комплекса синергетических идей заключается в следующем:
· процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной равноправны;
· процессы созидания (нарастания сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм, независимо от природы систем, в которых они осуществляются.
Таким образом, синергетика претендует на открытие некоего универсального механизма, при помощи которого осуществляется самоорганизация как в живой, так и неживой природе. Под самоорганизацией при этом понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее сложных и упорядоченных форм организации к более сложным и упорядоченным. Отсюда следует, что объектом синергетики могут быть отнюдь не любые системы, а только те, которые отвечают как минимум двум условиям. Прежде всего они должны быть:
· открытыми, т.е. обмениваться веществом или энергией с внешней средой;
· существенно неравновесными, или находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия.
Сложнее обстоит дело со Вселенной в целом. Если считать Вселенную открытой системой, то что может служить ее внешней средой? Современная физика полагает, что для вещественной Вселенной такой средой является вакуум.
Итак, синергетика утверждает, что развитие открытых и сильно неравновесных систем протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности. В цикле развития такой системы наблюдаются две фазы:
1) период плавного эволюционного развития, с хорошо предсказуемыми линейными изменениями, подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию;
2) выход из критического состояния одномоментно, скачком и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности.
Важная особенность второй фазы заключается в том, что переход системы в новое устойчивое состояние неоднозначен. Достигшая критических параметров (точка бифуркации) система из состояния сильной неустойчивости как бы "сваливается" в одно из многих возможных, новых для нее устойчивых состояний. В этой точке эволюционный путь системы, можно сказать, разветвляется, и какая именно ветвь развития будет выбрана решает случай! Но после того как "выбор сделан" и система перешла в качественно новое устойчивое состояние -- назад возврата нет. Этот процесс необратим. А отсюда следует, что развитие таких систем имеет принципиально непредсказуемый характер. Можно просчитать варианты возможных путей эволюции системы, но какой именно будет выбран--однозначно спрогнозировать нельзя.
В обобщенном виде новизну синергетического подхода можно выразить следующими позициями.
· Хаос не только разрушителен, но и созидателен, конструктивен; развитие осуществляется через неустойчивость (хаотичность).
· Линейный характер эволюции сложных систем, к которому привыкла классическая наука, не правило, а, скорее, исключение; развитие большинства таких систем носит нелинейный характер. А это значит, что для сложных систем всегда существует несколько возможных путей эволюции.
· Развитие осуществляется через случайный выбор одной из нескольких разрешенных возможностей дальнейшей эволюции в точке бифуркации. Следовательно, случайность -- не досадное недоразумение; она встроена в механизм эволюции. А нынешний путь эволюции системы, возможно, не лучше, чем те, которые были отвергнуты случайным выбором.
Синергетика -- родом из физических дисциплин, в частности, из термодинамики. Но ее идеи носят междисциплинарный характер. Они подводят базу под совершающийся в естествознании глобальный эволюционный синтез. Поэтому в синергетике видят одну из важнейших составляющих современной научной картины мира.
2. Общие контуры и основные принципы построения современной естественно-научной картины мира.
Мир в котором мы живем, состоит из разномасштабных открытых систем, развитие которых подчиняется общим закономерностям. При этом он имеет свою долгую историю, в общих чертах известную современной науке. Приведем хронологию наиболее важных событий.
20 млрд лет назад -- Большой взрыв. 3 минуты спустя -- образование вещественной основы Вселенной (фотоны, нейтрино и антинейтрино с примесью ядер водорода, гелия и электронов). Через несколько сотен тысяч лет -- появление атомов (легких элементов).
19--17 млрд лет назад образование разномасштабных структур (галактик).
15 млрд лет назад -- появление звезд первого поколения, образование атомов тяжелых элементов.
5 млрд лет назад -- рождение Солнца.
4,6 млрд лет назад -- образование Земли.
3,8 млрд лет назад -- зарождение жизни.
450 млн лет назад -- появление растений.
150 млн лет назад -- появление млекопитающих.
2 млн лет назад -- начало антропогенеза.
Подчеркнем, что современной науке известны не только "даты", но во многом и сами механизмы эволюции Вселенной от Большого взрыва до наших дней. Это -- фантастический результат.
Причем наиболее крупные открытия тайн истории Вселенной осуществлены во второй половине нашего века: предложена и обоснована концепция Большого взрыва, построена кварковая модель атома, установлены типы фундаментальных взаимодействий, построены первые теории их объединения и т. д. Мы обращаем внимание в первую очередь на успехи физики и космологии потому, что именно эти фундаментальные науки формируют общие контуры научной картины мира.
Картина мира, рисуемая современным естествознанием, необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям. Идеи начала времени; корпускулярно-волнового дуализма квантовых объектов; внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, и другие подобные новации придают нынешней картине мира немножко "безумный" вид. (Впрочем, когда-то мысль о шарообразности Земли тоже выглядела совершенно "безумной"). Но в то же время эта картина величественно проста, стройна и где-то даже элегантна. Эти качества ей придают в основном уже рассмотренные нами ведущие принципы построения и организации современного научного знания: системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация, историчность.
Данные принципы построения научной картины мира в целом соответствуют фундаментальным закономерностям существования и развития самой Природы. Системность означает воспроизведение наукой того факта, что Вселенная предстает как наиболее крупная из известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности. Под системой обычно понимают некое упорядоченное множество взаимосвязанных элементов. Эффект системности обнаруживается в появлении у целостной системы новых свойств, возникающих в результате взаимодействия элементов (атомы водорода и кислорода, например, объединенные в молекулу воды, радикально меняют свои обычные свойства).
Другой важной характеристикой системной организации является иерархичность, субординация -- последовательное включение систем нижних уровней в системы более высоких уровней. Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархичному включению систем разных уровней друг в друга каждый элемент любой системы оказывается связан со всеми элементами всех возможных систем. (Например: человек -- биосфера -- планета Земля -- Солнечная система -- Галактика и т. д.) Именно такой принципиально единый характер демонстрирует нам окружающий мир.
Подобным образом организуются и научная картина мира, и создающее ее естествознание. Все его части ныне теснейшим образом взаимосвязаны -- сейчас уже нет практически ни одной "чистой" науки. Все пронизано и преобразовано физикой и химией.
Глобальный эволюционизм -- это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции.
Эволюционирующий характер Вселенной, кроме того, свидетельствует о принципиальном единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом.
Самоорганизация -- наблюдаемая способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Механизм перехода материальных систем в более сложное и упорядоченное состояние, по-видимому, сходен для систем всех уровней.
Эти принципиальные особенности современной естественнонаучной картины мира и определяют в главном ее общий контур, а также сам способ организации разнообразного научного знания в нечто целое и последовательное. Однако есть еще одна особенность современной научной картины мира, отличающая ее от прежних вариантов. Она заключается в признании историчности, а следовательно, принципиальной незавершенности настоящей, да и любой другой научной картины мира. Та, которая есть сейчас, порождена как предшествующей историей, так и специфическими социокультурными особенностями нашего времени.
Развитие общества, изменение его ценностных ориентации, осознание важности исследования уникальных природных систем, в которые составной частью включен и человек, меняют стратегию научного поиска, само отношение человека к миру. Но ведь развивается и Вселенная. Конечно, развитие общества и Вселенной осуществляется в разных темпоритмах. Однако их взаимное наложение делает идею создания окончательной, завершенной, абсолютно истинной научной картины мира практически неосуществимой.
Список литературы.
1. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. -- М.: Наука, 1994.
2. Кузнецов В.И., Идлис Г.М, Гутина В.Н. Естествознание. -- М.: Агар, 1996.
3. Кун Т. Структура научных революций / Пер. с англ. -- М.: Прогресс, 1975.
4. Лакатос И. Методология научных исследовательских программ // Вопр. философии. 1995. -- № 4.
5. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебное пособие.- М.,1999.
6. Ровинский Р. Е. Развивающаяся Вселенная. -- М. 1995.
7. Современная философия науки. -- М.: Логос, 1996.
8. Степин B.C. Философская антропология и философия науки. -- М.: Высшая школа, 1992.
9. Философия и методология науки. -- М.: Аспект Пресс, 1996.
Что такое научная картина мира?
Ó Моисеев В.И., 1999
Научная картина мира – это одна из возможных картин мира, поэтому ей присуще как что-то общее со всеми остальными картинами мира – мифологической, религиозной, философской, - так и нечто особенное, что выделяет именно научную картину мира из многообразия всех остальных образов мира. Как и все остальные картины мира, научная картина мира содержит определенные представления о структуре пространства и времени, объектах и их взаимодействиях, законах и месте человека в мире. Это то общее, что присутствует во всякой картине мира. Главное же, что выделяет именно научную картину мира из всех остальных картин мира, - это конечно же “научность” этой картины мира. Поэтому, чтобы понять особенность научной картины мира, необходимо понять особенность науки как специального вида человеческой деятельности. Вопрос этот очень непростой, и мы конечно же не сможем дать на него окончательный ответ. Но уже около века существует в философии особое направление, которое называется “философия и методология науки”. Это направление пытается понять, что же такое наука, и на сегодня здесь накоплено большое, хотя и не окончательное, знание о науке. Поэтому многое о науке можно сказать уже и сегодня. Вначале философы думали, что наука принципиально отличается от ненаучных видов знания, и научному знанию принадлежит какой-то такой удивительный признак, который и делает этот вид знания особенно правильным. Такой признак философы назвали “критерий демаркации”, т.е. это как бы такой пограничный столб, который стоит на границе науки и ненауки и на нем большими буквами написано “НАУКА”. Он показывает, что за ним начинается наука, а все, что по другую сторону, - это нечто ненаучное. Разные философы предлагали разные признаки в качестве “критерия демаркации”. Например, одни говорили, что главное в науке – это использование особого метода мышления, который называется “индукция”, или обобщение, т.е. переход от частных фактов к их обобщениям в общих суждениях. Другие говорили, что главное в науке – это использование математики, третьи утверждали, что только наука использует такие суждения, из которых можно вывести следствия и проверить или опровергнуть эти следствия в опыте. Но какой бы из подобных признаков не предлагался, рано или поздно обнаруживалось, что он не может сыграть роль пограничного столба на границе между наукой и ненаукой. Все предлагаемые признаки в той или иной мере оказались принадлежащими и ненаучным видам знания. Тогда философы решили, что наука не резко отличается от ненауки, а постепенно вырастает из ненаучных видов знания, усиливая одни признаки и ослабляя другие. Основным признаком науки является не что-то одно, а целая система свойств, которая в некотором специальном сочетании и пропорциях присуща именно научному знанию, хотя каждый отдельный элемент этой системы можно встретить и далеко за пределами науки. Все те признаки, которые раньше предлагались в качестве “критерия демаркации”, не нужно отбрасывать, все они понемногу верны, но теперь их следует рассмотреть вместе – как отдельные стороны того, что называется словом “НАУКА”.
Одна из самых больших проблем человеческого мышления – это проблема соединения фактов и идей. Есть, с одной стороны, то, что мы наблюдаем через наши органы чувств – это так называемое “чувственное познание”, и есть мысли, идеи, логика – это область “рационального познания”. Обычно люди либо ограничиваются только чувственным познанием, либо отрываются от фактов и наблюдений и используют оторванные от жизни гипотезы. Первый шаг к науке – это соединение чувственного и рационального видов познания. В науке нужно не просто выдумывать гипотезы, а только такие гипотезы, которые можно было бы либо подтвердить, либо опровергнуть на фактах. С другой стороны, и сами факты должны быть объективными, т.е. проверяемыми многими людьми и выражающими некоторые закономерности и теоретические модели. Приближая факты к теории, наука рассматривает факты как следствия теорий (такое выведение частных следствий из общих положений называется “дедукция”), сближая теорию с фактами, наука использует такие теории, которые получаются на основе обобщения (индукции) фактов. Единство индуктивных и дедуктивных методов в знании повышают научность этого знания, сближая рациональные и чувственные формы познания.
Один из признаков научности знания – использование математических методов. Математика – это наука о структурах. Структура – это, например, множество натуральных чисел вместе с операциями и отношениями на нем, множество векторов в трехмерном пространстве. В простейшем случае структура – это 1)множество некоторых элементов (например, натуральных чисел 1,2,3,…), 2)множество операций, заданных на этом множестве (например, операции сложения и умножения на натуральных числах), 3)множество свойств и отношений, также заданных на множестве элементов (например, свойство “быть четным числом”, отношения равенства и “быть меньше” на натуральных числах). Математика исследует различные структуры и строит теории об этих структурах – вводит понятия и их определения, аксиомы, доказывает теоремы. Теории о структурах строятся с использованием специальных символических языков и строгих логических рассуждений (логических доказательств). Структуры в чистом виде нигде нельзя наблюдать через наши органы чувств, например, нигде нельзя увидеть числа “два” или “три”, мы всегда видим какие-то конкретные два или три предмета, например, два яблока, три дерева, и т.д. В то же время нельзя сказать, что число “два” не имеет никакого отношения к двум яблокам. Например, если мы к числу “два” прибавим число “три”, то получим число “пять” – и все это происходит пока только в рамках чистой математической структуры. Но оказывается, что если к двум яблокам прибавить три яблока, то также получится пять яблок. Таким образом, число яблок подчиняется тем же законам, что и числа вообще, - это законы структуры. Итак, число яблок – это в какой-то мере и просто число, и в этом смысле можно изучать различные числа предметов, изучая число вообще. Математическая структура может реализовывать себя в чувственном мире, который мы наблюдаем через наши органы чувств. Реализация структуры – это уже как бы частный случай структуры, когда элементы структуры даны в виде конкретных наблюдаемых предметов. Но операции, свойства и отношения остаются в этом случае теми же, что и в математической структуре. Так наука открыла, что окружающий нас мир может быть представлен как реализации множества различных математических структур, и следующий шаг к науке – исследование окружающего нас мира как реализаций математических структур. Отсюда понятна такая большая важность математики для превращения обычного знания в науку.
Настоящая наука немыслима без научного эксперимента, но понять, что такое научный эксперимент не так уж просто. Начнем здесь с примера. Вплоть до открытия Галилеем закона инерции в физике господствовала механика Аристотеля. Великий древнегреческий философ Аристотель полагал, что сила пропорциональна не ускорению, как это позднее предположил Ньютон, а скорости, т.е. F=mv. Например, если лошадь тащит телегу с грузом, то до тех пор пока лошадь прикладывает силу, телега движется, т.е. скорость не равна нулю. Если же лошадь перестанет тянуть телегу (сила станет равной нулю), то телега остановится – ее скорость будет равна нулю. Теперь-то мы знаем, что на самом деле здесь присутствует не одна, но две силы – сила, с которой лошадь тянет телегу, и сила трения, но Аристотель думал иначе. Галилей, размышляя над проблемой механического движения, построил такой мысленный эксперимент. Галилей представлял, что будет с телом, которое получило толчок и движется по гладкой поверхности. Получив толчок, тело продолжает некоторое время двигаться и затем останавливается. Если поверхность делать все более и более гладкой, то от одного и того же толчка тело будет проходить все большее расстояние до остановки. Это можно проверить и в реальном эксперименте. И тогда Галилей, представив последовательность таких ситуаций, в которых тело движется по все более гладкой поверхности, переходит к пределу – к случаю такой идеальной ситуации, когда поверхность уже абсолютно гладкая. Доводя тенденцию все далее двигаться после толчка до предела, Галилей теперь утверждает, что на идеально гладкой поверхности тело после толчка уже никогда не остановится. Но после толчка на тело сила не действует, следовательно, тело будет бесконечно долго двигаться, скорость не равна нулю в этом случае, а сила будет равна нулю. Таким образом, сила не пропорциональна скорости, как это считал Аристотель, и возможно бессиловое движение, которое мы сегодня называем равномерным прямолинейным движением. Обобщая этот пример, можно сделать такой вывод. Эксперимент предполагает некоторое преобразование реальной ситуации, и в этом преобразовании реальная ситуация в той или иной степени приближается к некоторому идеальному пределу. Важно, чтобы в эксперименте можно было бы достигать все большей идеализации реальной ситуации, выстраивая как бы предельную последовательность экспериментальных ситуаций, стремящихся к некоторому идеалу-пределу. Сам этот предел уже не может быть реализован в природе, но природу через эксперимент можно как-угодно близко приблизить к этому пределу. Эксперимент и играет в научном познании роль своего рода “выделителя” предельных состояний из реальных природных ситуаций. Эти пределы обычно называются “моделями” и являются реализациями тех или иных математических структур. Таким образом, еще один шаг к науке – это использование таких структур, которые получены как пределы экспериментальных ситуаций.
Итак, научная картина мира предполагает, что окружающий нас мир состоит из двух начал – формы и материи. Формы – это просто другое название для различных математических структур, составляющих как бы закономерный и логический скелет всех процессов и явлений в мире. Таким образом, в основе всего лежат структурные формы, выражающие себя в числах, операциях и отношениях. Такого рода философия близка к философии “пифагореизма”, названной так по имени великого древнегреческого философа Пифагора, который учил, что в основе всего лежат числовые структуры. Научная картина мира предполагает далее, что структуры-формы облекаются в материю и реализуются таким образом в виде бесконечного разнообразия чувственно воспринимаемых явлений и процессов. Структуры не просто повторяют себя в чувственно-материальном мире, они во многом преобразуются, ослабляются и смешиваются. Поэтому нужен специальный метод, который бы мог позволить увидеть чистые структуры за их материальными реализациями. Это метод эксперимента, метод единства индукции и дедукции, метод математики. Научная картина мира предполагает, что мы можем понять окружающий нас мир лишь в той мере, в какой мы сможем увидеть за ним лежащие в основе формы-структуры. Структуры составляют постигаемую для нашего разума часть мира. Формы-структуры составляют логическую основу не только лежащей вне нашего сознания реальности, но они же являются логическим фундаментом человеческого разума. Структурное единство человеческого разума и мира – это условие познаваемости мира, причем, познаваемости его именно через структуры.
Наука – это во многом особый метод познания, своеобразный способ получения структурного знания. Но в науке всегда есть и другая составляющая, которая предполагает ту или иную философию или даже религию. Например, в эпоху Возрождения наука была тесно связана с так называемым “пантеизмом” - представлением о Боге как проникающем собою любую часть мира и совпадающим с бесконечным Космосом. Позднее наука приняла философию материализма и атеизма. Можно поэтому говорить о двух видах принципов научной картины мира: 1)внутренние принципы науки, обеспечивающие научный метод познания как описанный выше метод восстановления структур, лежащих за видимой оболочкой чувственного мира, 2)внешние принципы науки, определяющие соединение науки как метода познания с той или картиной мира. Наука может соединиться с любой картиной мира, лишь бы не были разрушены внутренние принципы науки. С этой точки зрения чистой (т.е. построенной только на основе внутренних принципов) научной картины мира не существует. Во всех тех случаях, когда мы говорим о научной картине мира, всегда существует та или иная картина мира (как система внешних принципов науки), которая согласована с внутренними принципами науки. С этой точки зрения можно говорить о трех научных картинах мира: 1)пантеистической научной картине мира – здесь внутренние принципы науки соединяются с пантеизмом (это картина мира эпохи Возрождения), 2)деистической научной картине мира – здесь внутренние принципы науки соединяются с деизмом (“деизм”, или “учение о двойной истине” - это учение о том, что Бог вмешался в мир только в начале его сотворения, а затем Бог и Мир существуют совершенно независимо друг от друга, поэтому истины религии и науки также не зависят друг от друга. Такая картина мира принималась в эпоху Просвещения), 3)атеистической научной картине мира – здесь внутренние принципы науки соединяются с атеизмом и материализмом (такова современная научная картина мира). В Средние века господствующая религиозная картина мира слишком подавляла существование и развитие внутренних принципов науки, в связи с чем мы не можем назвать средневековую картину мира научной. Но это еще совсем не означает, что невозможность соединения христианской картины мира и научного метода познания в Средние века является окончательным аргументом против возможности согласования внутренних принципов науки и христианства в общем случае. В связи с этим можно было бы представить сбе возможность и четвертого варианта научной картины мира: 4)теистической научной картины мира (“теизм” – это учение о сотворении мира Богом и постоянной зависимости мира от Бога). Развитие современной научной картины мира говорит за то, что постепенно изменяются внешние принципы науки, ослабляется влияние атеизма и материализма в современной научной картине мира. Кому-то это может показаться отходом от науки вообще, но на самом деле наука остается наукой по крайней мере до тех пор, пока выполняются ее внутренние принципы, пока она существует как особый структурно-эмпирический метод познания. Одним из наиболее весомых аргументов защитников атеистической научной картины мира является принцип объективности. Научное знание – это знание объективное, а объективно то, что не зависит от человеческого сознания. Поэтому научное знание должно предполагать выход за рамки человеческой субъективности, как бы выбрасывание из сферы научного знания всего того, что относится к психологии, сознанию и вообще гуманитарным наукам. Неразвитость гуманитарного знания сегодня – это одно из следствий именно такого понимания принципа объективности научного знания. Таким образом, принцип объективности представляется сторонниками атеистической научной картины мира как один из принципов материализма и уже затем в таком виде подается как один из наиболее существенных внутренних принципов науки, как необходимое условие познаваемости структур реальности. Здесь явная путаница. Эту путаницу можно попытаться разъяснить разделением двух принципов объективности – структурного и материалистического. Структурный принцип объективности – это один из внутренних принципов науки, предполагающий построение научного знания на основе именно объективных структур, единых как для человека и природы, так и для разных людей. Материалистический принцип объективности – это внешний принцип науки, ограничивающий область объективных структур только рамками преимущественно неорганических структур, т.е. структур, реализующих себя в материально-чувственном мире на неорганических процессах и явлениях. Сторонники атеистической научной картины мира подменяют структурный принцип объективности материалистическим, придавая последнему значение внутреннего принципа научного знания. Сама эта подмена замалчивается или считается само собой разумеющейся в атеистической научной картине мира, что совершенно не очевидно. Более того, развитие современной науки приводит ко все большему сближению естественнонаучного и гуманитарного знания, показывая на практике, что возможно построение научного знания, а следовательно и выполнение принципа объективности, не только в сфере мертвой природы, но и в области гуманитарного знания. Причем, проникновение научных методов исследования в гуманитарные дисциплины достигается в последнее время не за счет редукции к неорганическим структурам, но на основе гуманизации самих методов и средств научного познания.
Итак, можно заключить, что научная картина мира всегда состоит из двух видов принципов – внутренних и внешних. То, что объединяет все научные картины мира, - это именно наличие в них внутренних принципов науки, обеспечивающих ее как специфический, структурно-эмпирический метод познания и предполагающий философию материи и формы-структуры. Различие научных картин мира вытекает из возможности принятия разных внешних принципов научного знания, согласующихся с его внутренними принципами. С этой точки зрения мы выделили пантеистическую, деистическую, атеистическую и теистическую научные картины мира. Можно предполагать, что развитие современной научной картины мира постепенно приводит к отходу от внешних принципов атеизма и материализма и возникновению некоторой 5)синтетической научной картины мира, в которой согласование внутренних принципов науки, по-видимому, будет достигаться с внешними принципами, выражающими синтез внешних принципов отдельных (аналитических) научных картин мира.
1.3 Принципиальные особенности современной научной картины мира.
Картина мира, рисуемая современным естествознанием, необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна она потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям. Идеи начала времени; корпускулярно-волнового дуализма квантовых объектов; внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, и другие подобные новации придают нынешней картине мира немножко "безумный" вид.
Но в то же время эта картина величественно проста, стройна и где-то даже элегантна. Эти качества ей придают в основном уже рассмотренные нами ведущие принципы построения и организации современного научного знания:
* системность;
* глобальный эволюционизм;
* самоорганизация;
* историчность.
Данные принципы построения научной картины мира в целом соответствуют фундаментальным закономерностям существования и развития самой Природы.
Системность означает воспроизведение наукой того факта, что Вселенная предстает как наиболее крупная из известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности.
Под системой обычно понимают некое упорядоченное множество взаимосвязанных элементов. Эффект системности обнаруживается в появлении у целостной системы новых свойств, возникающих в результате взаимодействия элементов. Другой важной характеристикой системной организации является иерархичность, субординация -- последовательное включение систем нижних уровней в системы более высоких уровней [6].
Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархичному включении систем разных уровней друг в друга каждый элемент любой системы оказывается связан со всеми элементами всех возможных систем. Подобным образом организуются и научная картина мира, и создающее ее естествознание. Все его части ныне теснейшим образом взаимосвязаны -- сейчас уже нет практически ни одной "чистой" науки. Все пронизано и преобразовано физикой и химией.
Глобальный эволюционизм -- это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции. Эволюционирующий характер Вселенной, кроме того, свидетельствует о принципиальном единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие глобального эволюционного процесса начатого Большим взрывом.
Самоорганизация -- наблюдаемая способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур I ходе эволюции. Механизм перехода материальных систем в более сложное и упорядоченное состояние, по-видимому, сходен для систем всех уровней.
Эти принципиальные особенности современной естественнонаучной картины мира и определяют в главном ее общий контур, а также сам способ организации разнообразного научного знания в нечто целое и последовательное.
Однако есть еще одна особенность современной научной картины мира, отличающая ее от прежних вариантов. Она заключается в признании историчности, а, следовательно, и принципиальной незавершенности настоящей, да и любой другой научной картины мира. Та, которая есть сейчас, порождена как предшествующей историей, так и специфическими социокультурными особенностями нашего времени. Развитие общества, изменение его ценностных ориентации, осознание важности исследования уникальных природных систем, в которые составной часть» включен и человек, меняют стратегию научного поиска, само отношение человека к миру [6].
1. Общая характеристика современной естественно-научной картины мираНаучная картина мира - это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникшая в результате обобщения основных естественнонаучных понятий и принципов.Важнейшие элементы структуры научной картины мира - междисциплинарные концепции, образующие ее каркас. Концепции, лежащие в основе научной картины мира, являются ответами на сущностные основополагающие вопросы о мире. Эти ответы меняются с течением времени, по мере эволюции картины мира, уточняются и расширяются, однако сам "вопросник" остается практически неизменным по крайней мере со времен мыслителей классической Древней Греции.Каждая научная картина мира обязательно включает в себя следующие представления:о материи (субстанции);о движении;о пространстве и времени;о взаимодействии;о причинности и закономерности;космологические представления.Каждый из перечисленных элементов изменяется по мере исторической смены научных картин мира.Современная естественно-научная картина мира, которую еще называют и эволюционной картиной мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картин мира и опирается на научные достижения современного естествознания.В своем развитии естестенно-научная картина мира прошла ряд этапов (табл.1).Таблица 1Основные этапы становления современной естественно-научной картины мира
|
Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей Вселенной однородным, изотропным и расширяющимся. Материя в мире находится в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества окружающий мир разделяется на три большие области: микромир, макромир и мегамир. Между структурами существуют четыре фундаментальных вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые передаются посредством соответствующих полей. Существуют кванты всех фундаментальных взаимодействий.
Если раньше последними неделимыми частицами материи, своеобразными кирпичиками, из которых состоит природа, считали атомы, то впоследствии были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов.
В современной естественно-научной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий.
Как механистическая, так и электромагнитная картины мира были построены на динамических, однозначных закономерностях. В современной картине мира вероятностные закономерности оказываются фундаментальными, не сводимыми к динамическим. Случайность стала принципиально важным атрибутом. Она выступает здесь в диалектической взаимосвязи с необходимостью, что и предопределяет фундаментальность вероятностных закономерностей.
Научно-техническая революция, развернувшаяся в последние десятилетия, внесла много нового в наши представления о естественно-научной картине мира. Возникновение системного подхода позволило взглянуть на окружающий мир как на единое, целостное образование, состоящее из огромного множества взаимодействующих друг с другом систем. С другой стороны, появление такого междисциплинарного направления исследований, как синергетика, или учение о самоорганизации, дало возможность не только раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, но и представить весь мир как мир самоорганизующихся процессов.
В наибольшей мере новые мировоззренческие подходы к исследованию естественно-научной картины мира и его познания коснулись наук, изучающих живую природу, например биологии.
Все прежние картины мира создавались как бы извне - исследователь изучал окружающий мир отстраненно, вне связи с собой, в полной уверенности, что можно исследовать явления, не нарушая их течения. Такова была веками закреплявшаяся естественно-научная традиция. Теперь научная картина мира создается уже не извне, а изнутри, сам исследователь становится неотъемлемой частью создаваемой им картины. Очень многое нам еще неясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее, сейчас перед нами раскрывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большого взрыва до современного этапа, когда материя познает себя, когда ей присущ разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие.
Наиболее характерной чертой современной естественно-научной картины мира является ее эволюционность. Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой природе, живой природе и социальном обществе.
Современная естественно-научная картина мира необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям. Идеи начала времени, корпускулярно-волнового дуализма квантовых объектов, внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, - эти и другие подобные новации придают нынешней картине мира немножко "безумный" вид, что впрочем, является преходящим (когда - то и мысль о шарообразности Земли тоже выглядела совершенно "безумной").
Но в то же самое время эта картина величественно проста и стройна. Эти качества придают ей ведущие принципы построения и организации современного научного знания:
системность,
глобальный эволюционизм,
самоорганизация,
историчность.
Данные принципы построения современной научной картины мира в целом соответствуют фундаментальным закономерностям существования и развития самой Природы.
Системность означает воспроизведение наукой того факта, что наблюдаемая Вселенная предстает как наиболее крупная из всех известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности.
Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархическому включению систем разных уровней друг в друга любой элемент системы, оказывается, связан со всеми элементами всех возможных систем. (Например: человек - биосфера - планета Земля - Солнечная система - Галактика и т.д.). Именно такой принципиально единый характер демонстрирует нам окружающий мир. Таким же образом организуется соответственно и научная картина мира, и создающее ее естествознание. Все его части ныне теснейшим образом взаимосвязаны - сейчас практически уже нет ни одной "чистой" науки, все пронизано и преобразовано физикой и химией.
Глобальный эволюционизм - это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции. Эволюционирующий характер Вселенной также свидетельствует о принципиальном единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом.
Самоорганизация - это наблюдаемая способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Механизм перехода материальных систем в более сложное и упорядоченное состояние, по-видимому, сходен для систем всех уровней.
Эти принципиальные особенности современной естественно-научной картины мира и определяют в главном ее общий контур, а также сам способ организации разнообразного научного знания в нечто целое и последовательное.
Однако у нее есть и еще одна особенность, отличающая ее от прежних вариантов. Она заключается в признании историчности, а, следовательно, принципиальной незавершенности настоящей, да и любой другой научной картины мира. Та, которая есть сейчас, порождена как предшествующей историей, так и специфическими социокультурными особенностями нашего времени. Развитие общества, изменение его ценностных ориентаций, осознание важности исследования уникальных природных систем, в которые составной частью включен и сам человек, меняет и стратегию научного поиска, и отношение человека к миру.
Но ведь развивается и Вселенная. Конечно, развитие общества и Вселенной осуществляется в разных темпоритмах. Но их взаимное наложение делает идею создания окончательной, завершенной, абсолютно истинной научной картины мира практически неосуществимой.
2. Основные открытия xx века в области естествознанияПри смене картины мира пересматриваются основные вопросы мироздания, структура знаний и место науки в жизни общества. Среди естественных наук в течение двух столетий, несомненно, лидировала физика, исследовавшая явления неживой природы, для которых проще построить схему или модель и дать математическое описание. В конце XIX - первой половине XX в., когда результаты анализа и синтеза различных веществ существенно изменили жизнь общества, достойное место рядом с физикой заняла химия. Благодаря успехам физики и химии во второй половине XX в., положившим начало молекулярным исследованиям, произошел прорыв в биологии и медицине. Так естествознание приближается к человеку, распространяя свои методы на экономику, гуманитарную сферу знаний и искусство. Экологические проблемы, вставшие перед земной цивилизацией, подтолкнули естествознание к непосредственному взаимодействию с техникой, технологией, экономикой, политикой.В XX веке естествознание развивалось невероятно быстрыми темпами. Его развитие стимулировалось потребностями практики. Развивающаяся быстрыми темпами промышленность требовала новых технологий, в основе которых лежало естественнонаучное знание.Можно выделить следующие открытия в естествознании, которые привели к научным революциям в XX в.:Астрономия: модель Большого взрыва и расширяющейся Вселенной.Геология: тектоника литосферных плит.Физика: в ней постепенно выделяются три основных направления: исследование микромира (микрофизика), макромира (макрофизика) и мегамира (астрофизика). Были проведены фундаментальные исследования в области атомов:разработка модели атома;доказательства изменяемости атома;доказательства существования разновидностей атома у химических элементов.Согласно первой модели атома, построенной английским ученым Э. Резерфордом, атом уподоблялся миниатюрной солнечной системе, в которой вокруг ядра вращаются электроны. Такая система, однако, была весьма неустойчива. Вскоре модель атома была значительно усовершенствована выдающимся датским физиком Нильсом Бором. Ядерная модель атома Резерфорда в интерпретации Бора стала основным понятием новой атомистики.На протяжении почти двух десятков лет господствовала протонно-электронная модель ядра, и только после открытия Дж. Чедвиком в |
| | ||||
| Уровни организации | Часть пространства | Наука | Вид эволюции | |
| Вселенная | Мегамир | Космология | Космическая | |
| Галактика | Мегамир | Астрономия | Космическая | |
| Звездные системы | Мегамир | Астрономия | Космическая | |
| Планета | Мегамир | Геология | Геологическая | |
| Биосфера | Макромир | Экология | Экологическая | |
| Сообщество | Макромир | Этология | Биологическая | |
| Популяция | Макромир | Этология | Биологическая | |
| Вид | Макромир | Этология | Биологическая | |
| Индивид | Макромир | Этология | Биологическая | |
| Клетка | Микромир | Генетика | Биологическая | |
| Молекула | Микромир | Химия | Химическая | |
| Атом | Микромир | Физика | Физическая | |
| Элементарная частица | Микромир | Физика | Физическая | |
| Кварк | Микромир | Физика | Физическая | |
| | | | | |
Можно построить и более подробную картину, выделить такие уровни организации как ядро атома, ядро клетки, макромолекула, кристалл, человек, неосфера и т.д.
Нужно отметить, что два обстоятельства затрудняют понимание обществом современного естествознания. Во-первых, применение сложнейшего математического аппарата, который надо предварительно изучить. Во-вторых, невозможность создать наглядную модель современных научных представлений: искривленное пространство; частицу, одновременно являющуюся частицей и волной и т.д. Выход из ситуации прост - не надо и пытаться это сделать. Естествознание XX в. заставляет нас отказаться не только от непосредственной наглядности, но и от наглядности как таковой. Отказ от наглядности научных представлений является неизбежной платой за переход к исследованию более глубоких уровней реальности, не соответствующих эволюционно выработанным механизмам человеческого восприятия.
Литература
1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций. - М.: Центр, 2002. - 208 с.
2. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания: Учебник. - М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2004. - 692 с.
3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник - М.: ИКЦ "Маркенинг", 2001. - 832 с.
4. Канке В.А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Логос, 2002. - 368 с.
5. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 2003. - 488 с.
6. Лавриненко В.Н. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2001. - 303 с.
7. Свиридов В.В. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. - СПб.: Питер, 2005. - 349с.
8. Скопин А.Ю. Концепции современного естествознания: Учебник. - М.: ТК Велби Изд-во Проспект, 2003. - 392 с.
<
| | |
