И методов неклассической науки

Конец 19 – начало 20 в – научная революция, переход от кл. к некл.науке.

Научная революция – радикальная смена господствующей научной картины мира в виде пересмотра фундаментальных научных понятий, смены научных теорий и идеалов научной деятельности. Н.р. всегда сопровождается кризисом и сменой филос.оснований науки, представлений о методах познания, о месте человека во Вселенной.

Смана НКМ м.б. и без революции.

Главный итог данного периода – переход от механистической КМ к квантово-релятивистской.

Внешние факторы:

- вступление человечества в эпоху глобального цивилиз.кризиса: империализм, глобализм, неоколониализм - господство над источниками сырья и рынками сбыта. Поляризация мира на основе эконом. и военной эксплуатации сильными слабых. Вступление в период мировых войн, классовые столкновения, период революций.

- кризис ценностей: Бог умер (Ницше), кризис идеалов Просвещения (ученый – больше не учитель жизни), очевидные негативные последствия науки

- открытие глубин восточной и древней мудрости, кризис европоцентризма

- разделение культуры на массовую и элитарную, кризис народной культуры и традиций.

 

В итоге общие, многоплановый кризис? Веры в Европу и цивилизацию, в науку, разум и прогресс. Возникновение филос.иррационализма и иррациональных тенденций в науке. Например, интерес к спиритизму.

 

Внутренние факторы – новые открытия, не получающие объяснения в старой парадигме:

В результате новых экспериментальных открытий в области строения вещества в конце XIX — начале XX в. обнаруживалось множество непримиримых противоречий между электромагнитной картиной мира и опытными фактами. Это подтвердил «каскад» научных открытий.

В 1895—1896 гг. были открыты лучи Рентгена, радиоактивность (Беккерель), радий (М. и П. Кюри) и др. В 1897 г. английский физик Дж. Томсон открыл первую элементарную частицу — электрон и понял, что электроны являются составными частями атомов всех веществ. Он предложил новую (электромагнитную) модель атомов, но она просуществовала недолго.

В 1911 г. английский физик Э. Резерфорд в экспериментах обнаружил, что в атомах существуют ядра, положительно заряженные частицы, размер которых очень мал по сравнению с размерами атомов, но в которых сосредоточена почти вся масса атома. Он предложил планетарную модель атома: вокруг тяжелого положительно заряженного ядра вращаются электроны. Резерфорд открыл а- и р-лучи, предсказал существование нейтрона. Но планетарная модель оказалась несовместимой с электродинамикой Максвелла.

Немецкий физик М. Планк в 1900 г. ввел квант действия (постоянная Планка) и, исходя из идеи квантов, вывел закон излучения, названный его именем. Было установлено, что испускание и поглощение электромагнитного излучения происходит дискретно, определенными конечными порциями (квантами). Квантовая теория планка вошла в противоречие с теорией электродинамики Максвелла. Возникли два несовместимых представления о материи: или она абсолютно непрерывна, или она состоит из дискретных частиц. Названные открытия опровергли представления об атоме, как последнем, неделимом «первичном кирпичике» мироздания («материя исчезла»).

«Беспокойство и смятение», возникшие в связи с этим в физике, «усугубил» Н. Бор, предложивший на базе идеи Резерфорда и квантовой теории Планка свою модель атома (1913). Он предполагал, что электроны, вращающиеся вокруг ядра по нескольким стационарным орбитам, вопреки законам электродинамики не излучают энергии. Электрон излучает ее порциями лишь при перескакивании с одной орбиты на другую. Причем при переходе электрона на более далекую от ядра орбиту происходит увеличение энергии атома, и наоборот. Будучи исправлением и дополнением модели Резерфорда, модель Н. Бора вошла в историю атомной физики как квантовая модель атома Резерфорда—Бора.

Весьма ощутимый «подрыв» классического естествознания был осуществлен А. Эйнштейном, создавшим сначала специальную (1905), а затем и общую (1916) теорию относительности. В целом его теория основывалась на том, что в отличие от механики Ньютона, пространство и время не абсолютны. Они органически связаны с материей, движением и между собой. Сам Эйнштейн суть теории относительности в популярной форме выразил так: «Раньше полагали, что если бы из Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранились бы, теория относительности утверждает, что вместе с материей исчезли бы пространство и время». При этом четырехмерное пространство-время, в котором отсутствуют силы тяготения, подчиняется соотношениям неэвклидовой геометрии.

Таким образом, теория относительности показала неразрывную связь между пространством и временем (она выражена в едином понятии пространственно-временного интервала), а также между материальным движением, с одной стороны, и его пространственно-временными формами существования — с другой. Определение пространственно-временных свойств в зависимости от особенностей материального движения («замедление» времени, «искривление» пространства) выявило ограниченность представлений классической физики об «абсолютном» пространстве и времени, неправомерность их обособления от движущейся материи. Как писал сам Эйнштейн, нет более банального утверждения, что окружающий нас мир представляет собой четырехмерный пространственно-временной континуум.

В 1924 г. было сделано еще одно крупное научное открытие. Французский физик Луи де Брошь высказал гипотезу о том, что частице материи присуще и свойства волны (непрерывность), и дискретность (квантовость). Тогда, отмечал автор гипотезы, становилась понятной теория Бора. Вскоре, уже в 1925—1930 гг. эта гипотеза была подтверждена экспериментально в работах Шредингера, Гейзенберга, Борна и других физиков. Это означало превращение гипотезы де Бройля в фундаментальную физическую теорию — квантовую механику. Таким образом, был открыт важнейший закон природы, согласно которому все материальные микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами.

Один из создателей квантовой механики, немецкий физик В. Гейзенберг сформулировал соотношение неопределенностей (1927). Этот принцип устанавливает невозможность — вследствие противоречивой, корпускулярно-волновой природы микрообъектов — одновременно точного определения их координаты и импульса (количества движения). Принцип неопределенности стал одним из фундаментальных принципов квантовой механики. В философско-методологическом отношении данный принцип есть объективная характеристика статистических (а не динамических) закономерностей движения микрочастиц, связанная с их корпускулярно-волновой природой. Принцип неопределенностей не «отменяет» причинность (она никуда не «исчезает»), а выражает ее в специфической форме — в форме статистических закономерностей и вероятностных зависимостей.

В области биологии русским физиологом растений и микробиологом Д. И. Ивановским (1864-1920) был открыт вирус и положено начало вирусологии. Получает дальнейшее развитие генетика, в основе которой лежат законы Менделя и хромосомная теория наследственности американского биолога Т. Ханта (1866-1945). Хромосомы - структурные элементы ядра клетки, содержащие дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), которая является носителем наследственной информации организма. При делении ДНК точно воспроизводится, обеспечивая передачу наследственных признаков от поколения к поколению. Датским биологом В. Йогансоном (1857-1927) было введено понятие "ген" - единица наследственного материала, отвечающая за передачу некоторого наследуемого признака. Важнейшим событием развития генетики было открытие мутаций - внезапно возникающих изменений в наследственной системе организмов. Хотя явление мутаций было известно уже давно: в 1925 г. отечественный микробиолог Г. А. Натсон (1867- 1940) установил действие радиоизлучения на наследственную изменчивость у грибов, в 1927 г. американский генетик Г Д. Меллер (1890-1967) обнаружил мутагенное действие рентгеновских лучей на дрозофил. Систематическое изучение мутаций было предпринято голландским ученым Хуго де Фризом (1842-1935), установившим, что индуцированные мутации могут возникать в результате радиоактивного облучения организмов или под воздействием некоторых химических веществ. В результате развития генетики в этот период было выяснено, что изменчивость растительного или животного организма может быть достигнуто двумя способами: либо непосредственным воздействием внешней среды без изменения наследственного аппарата организма, либо стимулированием мутаций, приводящих к изменениям наследственного аппарата (генов, хромосом).

 

Не менее значительные достижения были отмечены в области астрономии. Напомним, что под Вселенной (Метагалактикой) понимается доступная наблюдению и исследованию часть мира. Здесь существуют большие скопления (100- 200 млрд) звезд - галактики, в одну из которых - Млечный Путь - входит Солнечная система. Наша Галактика состоит из 150 млрд звезд (светящихся плазменных шаров), среди которых Солнце, галактические туманности, космические лучи, магнитные поля, излучения. Солнечная система находится далеко от ядра Галактики, на ее периферии, на расстоянии около 30 световых лет. Возраст Солнечной системы около 5 млрд лет. На основании "эффекта Доплера" (австрийский физик и астроном) было установлено, что Вселенная расширяется с очень высокой скоростью. В 1922 г. отечественный математик и геофизик А. А. Фридман (1888-1925) нашел решение уравнений общей теории относительности для замкнутой нестационарной расширяющейся Вселенной, ставшее математическим фундаментом большинства современных космогонических теорий.

В 1903 г. русским ученым, большую часть своей жизни проработавшим учителем физики и математики, К. Э. Циолковским (1857-1935) в работе "Исследование мировых пространств реактивные приборами" были заложены начала теории космических полетов. В ней сформулированы основные принципы баллистики ракет, предложена схема жидкостного реактивного двигателя, а также принцип конструирования ракет - идеи, которые несколько позднее были востребованы и творчески освоены последователями Циолковского. Создается наука, нацеленная на изучение и освоение космического пространства - космонавтика. Ознаменовался этот период развития науки созданием кибернетики - науки об управлении, связи и переработке информации, теории систем. Интенсивное развитие промышленного производства, космических исследований стимулирует дальнейшее совершенствование технических наук.

 

Все вышеназванные научные открытия кардинально изменили представление о мире и его законах, показали ограниченность классической механики, которая обрела четкую сферу применения своих принципов — для характеристики медленных движений и больших масс объектов мира.

В результате развития науки в этот период сформировались многие важные принципы новой неклассической картины мира:

1. Возрастание роли философии в развитии естествознания и других наук.

Так, М. Борн говорил, что философская сторона науки интересовала его больше, чем специальные результаты. И это не случайно, ибо работа физика-теоретика «...теснейшим образом переплетается с философией и что без серьезного знания философской литературы его работа будет впустую»¹. Весь вопрос, однако, в том, какой именно философии ученый отдает предпочтение.

В. Гейзенберг говорил, что физики-теоретики, хотят они этого или нет, но все равно руководствуются философией, «сознательно или неосознанно». Весь вопрос в том, каковы ее качество и содержание, ибо «дурная философия исподволь губит хорошую физику».

2.Сближение объекта и субъекта познания, зависимость знания от применяемых субъектом методов и средств его получения.

Идеалом научного познания действительности в ХУШ—XIX вв. было полное устранение познающего субъекта из научной картины мира, изображение мира «самого по себе», независимо от средств и способов, которые применялись при получении необходимых для его описания сведений. Естествознание XX века показало неотрывность субъекта, исследователя от объекта, зависимость знания от методов и средств его получения. Это привело к введению принципа дополнительности в качестве основного методологического средства. (Н. Бор). Согласно этому принципу, для полного описания квантово-механических явлений необходимо применять два взаимоисключающих (дополнительных) набора классических понятий (например, частиц и волн). Только совокупность таких понятий дает исчерпывающую информацию об этих явлениях как целостных образованиях. Изучение взаимодополнительных явлений требует взаимоисключающих экспериментальных установок.

Иначе говоря, картина объективного мира определяется не только свойствами самого мира, но и характеристиками субъекта познания. В. Гейзенберг был первым, кто произнес фразу о том, что в общем случае разделение субъекта и объекта его наблюдения невозможно.Формирование отчетливой философской позиции современного рационализма началось именно с квантовой механики, давшей первые наглядные и неопровержимые доказательства включенности человека в качестве активного элемента в единый мировой эволюционный процесс.

3.Укрепление и расширение идеи единства природы, повышение роли целостного и субстанциального подходов.

Один из самых древних принципов и науки и философии – принцип единства мира. В 20 веке вокруг этого принципа возобновились дискуссии, особенно в философии; но в науке этот принцип по-прежнему является основополагающим. Он выражается прежде всего в стремлении выявить единые «правила игры» господствующие во Вселенной. Этот принцип сочетается с такими принципами, как целостность (или «холизм») и системность.

Как писал выдающийся математик Г. Вейль, «...целостность не является отличительной чертой только органического мира. Каждый атом уже представляет собой вполне определенную структуру; ее организация служит основой возможных организаций и структур самой высокой сложности»².

Развитие атомной физики показало, в частности, что объекты, называвшиеся раньше элементарными частицами, должны сегодня рассматриваться как сложные многоэлементные системы. При этом «набор» элементарных частиц отнюдь не ограничивается теми частицами, существование которых доказано на опыте.

Все ученые, исследующие объективную действительность, хотят постигнуть ее как целостное, развивающееся единство, понять ее «единый строй», «внутреннюю гармонию». История естествознания — это история попыток объяснить разнородные явления из единого основания. Сейчас стремление к единству стало главной тенденцией современной теоретической физики, где фундаментальной задачей является построение единой теории всех взаимодействий, известных сегодня: электромагнитного, слабого, сильного и гравитационного.

После работ Вернадского создавалась реальная возможность нарисовать всю грандиозную картину мироздания как единого процесса самоорганизации от микромира до человека и Вселенной. А человек не просто активный внутренний наблюдатель, а действующий элемент системы.

 

4.Формирование нового образа детерминизма и его «ядра» —причинности.

История познания показала, что детерминизм есть целостное формообразование и его нельзя сводить к какой-либо одной из его форм или видов. Классическая физика, как известно, основывалась на механическом понимании причинности («лапласовский детерминизм»). Становление квантовой механики выявило неприменимость здесь причинности в ее механической форме. Это было связано с признанием фундаментальной значимости нового класса теорий — статистических, основанных на вероятностных представлениях. Тот факт, что статистические теории включают в себя неоднозначность и неопределенность, некоторыми философами и учеными был истолкован как крах детерминизма вообще, «исчезновение причинности».

В основе данного истолкования лежал софистический прием: отождествление одной из форм причинности — механистического детерминизма — с детерминизмом и причинностью вообще.

При этом причина понималась как чисто внешняя сила, воздействующая на пассивный объект, абсолютизировалась ее низшая — механическая — форма, причинность как таковая смешивалась с «непререкаемой предсказуемостью». Как доказывает современная физика, формой выражения причинности в области атомных объектов является вероятность, поскольку вследствие сложности протекающих здесь процессов (двойственный, корпускулярно-волновой характер частиц, влияние на них приборов и т. д.) возможно определить лишь движение большой совокупности частиц, дать их усредненную характеристику, а о движении отдельной частицы можно говорить лишь в плане большей или меньшей вероятности.

Поведение микрообъектов подчиняется не механико-динамическим, а статистическим закономерностям, но это не значит, что принцип причинности здесь не действует. В квантовой физике «исчезает» не причинность как таковая, а лишь традиционная ее интерпретация, отождествляющая ее с механическим детерминизмом как однозначной предсказуемостью единичных явлений. По этому поводу М. Борн писал: «Часто повторяемое многими утверждение, что новейшая физика отбросила причинность, целиком необоснованно. Действительно, новая физика отбросила или видоизменила многие традиционные идеи; но она перестала бы быть наукой, если бы прекратила поиски причин явлений»².

Этот вывод поддерживали многие крупные творцы науки и философии. Так, выдающийся математик и философ А. Пуанкаре о том, что «наука явно детерминистична, она такова по определению. Недетерминистической науки не может существовать, а мир, в котором не царит детерминизм, был бы закрыт для ученых»¹. Однако в последнее время — особенно в связи с успешным развитием синергетики — появились утверждения о том, что «современная наука перестала быть детерминистической» и что «нестабильность в некотором отношении заменяет детерминизм» (И. Пригожин).

5) Если в классической науке универсальным способом задания объектов теории были операции абстракции, то в неклассической введение объектов осуществляется на пути математизации, которая выступает основным индикатором идей в науке, приводящих к созданию новых ее разделов и теорий. Математизация ведет к потере наглядности. Возрастает роль идеальных объектов, которые не имеют прямых аналогов в реальности. Изменяется понимание предмета знания: им стала теперь не реальность "в чистом виде", а некоторый ее срез, заданный через призму принятых теоретических и операционных средств и способов ее освоения субъектом.

6) Научный факт перестал быть проверяющим. Факт свидетельствует, что теоретическое предположение оправдано для определенных условий и может быть реализовано в некоторых ситуациях.

7 Возникают новые взгляды на основания научного знания, такие направления, как конструктивизм: объект исследования создается разумом, нет смысла искать подлинный его прототип

 

6. Постнеклассическая наука.

.

Ее становлению во 2 половине 20 в. предшествует так наз. научно-техн.революция, которая разворачивается с конца 50-начала 60 гг. Ее суть:

1. Наука из опосредованной технической силы превращается в непосредственную произв.силу, воедино сращивается дотоле разрозненная цепочка: научное открытие – техническое приложение знаний – промышленное производство. Это связано с возникновением новых научно-технических отраслей:

- атомная энергетика (Кюри)

- космонавтика (Циолковский, Королев)

- кибернетика – наука об информации и управлении, легшая в основу создания автоматизированных производств и автомат.систем управления

- развитие химии и создание искусственных материалов с заранее заданными свойствами. Возрастание роли и функций искусственной среды

- биотехнологии, возможность создания живых систем с заранее заданными свойствамию Американский биохимик Дж. Уотсон (р. 1928) и английский биофизик Ф. Крик (р. 1916) в 1953 г. создали модель структуры ДНК, что положило начало молекулярной генетике и объяснило проблему кодирования и передачи наследственной информации. Формирование генной инженерии.

-80-е годы новый этап развития ЭВМ, начало создания сети интернет. Формирование информационного общества с глобальной коммуникацией и глобального интеллекта. Огромные темпы обновления информационно-технических систем. Человек не успевает за прогрессом техники.

- 90 годы – качественно новый этап био и нанотехнологий. Перспективы радикальной тансформации мира и человека.

- развитие нетрадиционных источников энергии, особенно в начале 21 в.

 

В результате резкое сближение: а) естественных, технических и гуманитарных наук; б)фундаментальных и прикладных исследований, в)науки и производства.

 

Социальные последствия НТР:

а) новая фаза превращения мира в единое глобальное целое: создание глобального инф.пространства, ТНК, транснациональных органов управления и контроля

б) одновременно возникновение глобальных проблем (перечислить)

в)изменение структуры производства:

- рост «белых воротничков» и процента интеллектуального труда в структуре производства (интеллект и знания – главный капитал)

- возникновение сферы высоких технологий, целиком основанной на оперативном внедрении в производство последних научных результатов

- переподготовка кадров - перманентный процесс

Г) радикальная технизация и информатизация быта, а также СМИ, искусства – того, что раньше было дальше всего от науки и техники. (ТВ, кино)

 

Негативные моменты НТР в сфере духа и культуры:

- тело цивилизации сращивается, но духовно мир оказывается разобщенным, нарастают социальные, религиозные и национальные конфликты

- рост потребительских ориентаций и ориентации на удовольствие, низшие потребности и ложная новизна, мир готовых рецептов

- одиночество и взаимное отчуждение людей, виртуальная реальность, отход от живого общения

- информационная перенасыщенность, хаос, клиповое сознание и прямые манипуляции сознанием

 

Общий вывод: научно-техн. прогресс не гарантирует прогресса человека и общества. Нужна антропологическая революция, когда возродится дух человека.

 

Последствия НТР для собственно научной деятельности:

А) изменение в органмзации самой научной деятельности:

-рост числа ученых, научных организаций и рост финансирования науки, не менее 5% бюджета

- дисциплинарно ориентированные исследования дополняются междисциплинарными и проблемно ориентированными. Стационарные объединения (НИИ, академии, научные центры и лаборатории) сопровождаются ростом числа временных научных коллективов, нацеленных на решение конкретных проблем (через госзаказы, гранты), а также неформальными объединениями ученых и интеллектуалов в различные движения (Римский клуб, фил.общество)

- в интернет – система электронных публикаций и конференций

Б) борьба в научном сообществе за авторские приоритеты и целевое финансирование. Иногда одно и то же открытие делается с разрывом в сутки в разных лабораториях

В) Колоссальный рост объемов научной информации и ее обновления. Объем знаний удваивается за несколько лет. Но объем знаний о человеке менее 10%.

 

В итоге – качественные изменения в самой науке, очередное революционное обновление, которое не закончено.

 

Относительно сущностных черт постнекласссики идут споры, даже сам термин не все принимают. Альтернативы: ноосферная наука, наука эпохи глобального антропокосмического поворота, неонеклассика, период единой науки, синтетическая наука 21 века.

 

Черты постнеклассической науки

 

1. новый тип объекта научного исследования. Который начинает доминировать: сложноорганизованные системы с неустранимой антропологической составляющей («человекоразмерные системы»):

- объекты биотехнологий, особенно генной инженерии, особенно геном человеа

- сам человеческий организм и его психика в многообразных исследованиях

- человеко-машинные системы и системы искусственного интеллекта

- социальные системы

- Вселенная, которая представляется все более «человекоразмерной»

2.. Включение ценностных представлений и суждений в ткань научного знания:

- есть вещи, с которыми нельзя безнаказанно экспериментировать, это несет угрозу самому бытию

- результаты оказываются напрямую зависящими от качества сознания самого ученого, так как интерпретируются в зависимости от его установок, более того, от его моральных принципов. Отсюда особая роль экспертных сообществ и общественности в контроле за наукой

2. Движение от предметоцентризма к проблемоцентризму. Комплексные методы в науке:

- проблемная центрация

- объединение методов и идей ряда наук

- роль рефлексивных процедур и аксиологических установок

- новые критерии научности: этичность, экологичность, синтетичность

3. Синтетические тенденции в науке:

- не только комплексные методы, но и новые дисциплины на стыке наук

- синтетические общенаучные дисциплины, как синергетика, системный подход, семиотика, информатика

- синтез естественных и гуманитарных дисциплин

- науки, фил. и религии, идеал цельного знания в русской философии

- синтез древнего и современного знания

4. Человек превращается в главный объект синтетических научных исследований

 

Основные теоретико-методологические направления постнеклассики: