Научные революции

Чётко и однозначно фиксируемых радикальных смен научной картины мира, научных революций в истории развития науки можно выделить три, которые обычно принято персонифицировать по именам трёх ученых, сыгравших наибольшую роль в происходивших изменениях.

Аристотелевская

Период: VI-IV века до нашей эры

Обусловленность:

Отражение в трудах:

• Наиболее полно - Аристотеля: создание формальной логики (учение о доказательстве, главный инструмент выведения и систематизации знания, разработал категориально понятийный аппарат), утверждение своеобразного канона организации научного исследования (история вопроса, постановка проблемы, аргументы за и против, обоснование решения), дифференциация самого знания (отделение науки о природе от математики и метафизики)

Результат:

• возникновение самой науки

• отделение науки от других форм познания и освоения мира

• создание определенных норм и образцов научного знания.

Ньютоновская научная революция

Классическое естествознание

Период: XVI-XVIII века

Исходный пункт: переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической.

Обусловленность:

Отражение в трудах:

• Открытия: Н. Коперника, Г. Галилея, И. Кеплера, Р. Декарта. И. Ньютон подвел итог их исследованиям, сформулировал базовые принципы новой научной картины мира в общем виде.

Основные изменения:

• Язык математики, выделение строго объективных количественных характеристик земных тел (форма величина, масса, движение), выражение их в строгих математических закономерностях

• Методы экспериментального исследования. Исследуемые явления - в строго контролируемых условиях

• Отказ от концепции гармоничного, завершенного, целесообразно организованного космоса.

• Представления: Вселенная бесконечна и объединена только действием идентичных законов

• Доминанта: механика, все соображения, основанные на понятиях ценности, совершенства, целеполагания, были исключены из сферы научного поиска.

• Познавательная деятельность: чёткая оппозиция субъекта и объекта исследования.

Итог: появление механистической научной картины мира на базе экспериментально математического естествознания.

Эйнштейновская революция

Период: рубеж XIX-XX веков.

Обусловленность:

• Открытия:

  • сложная структура атома

  • явление радиоактивности

  • дискретность характера электромагнитного излучения

• и др.

Итог: была подорвана важнейшая предпосылка механистической картины мира – убежденность в том, что с помощью простых сил, действующих между неизменными объектами, можно объяснить все явления природы.

Ньютоновская революция

Великий английский физик И. Ньютон (1643-1727 гг.) завершил коперниковскую революцию. Он доказал существование тяготения, как универсальной силы - силы, которая одновременно заставляла камни падать на Землю и была причиной замкнутых орбит, по которым планеты вращались вокруг Солнца. Заслуга И. Ньютона была в том, что он соединил механическую философию Р. Декарта, законы И. Кеплера о движении планет и законы Г Галилея о земном движении, сведя их в единую всеобъемлющую теорию. После целого ряда математических открытий И. Ньютон установил следующее: для того, чтобы планеты удерживались на устойчивых орбитах с соответствующими скоростями и на соответствующих расстояниях, определяющихся третьим законом И. Кеплера, их должна притягивать к Солнцу некая сила, обратно - пропорциональная квадрату расстояния до Солнца; этому же закону подчиняются и, тела, падающие на Землю.

Ньютон создал свой вариант дифференциального и интегрального исчисления непосредственно для решения основных проблем механики: определения мгновенной скорости как производной от пути по времени движения и ускорения, как производной от скорости по времени или второй производной от пути по времени. Благодаря этому ему удалось точно сформулировать основные законы динамики и закон всемирного тяготения. Ньютон был убежден в объективном существовании материи, пространства и времени, в существовании объективных законов мира, доступных человеческому познанию. Несмотря на свои огромные достижения в области естествознания, Ньютон глубоко верил в Бога, очень серьезно относился к религии. Он был автором «Апокалипсиса», «Хронологии». Эта приводит к выведу, что для И. Ньютона не было конфликта между наукой и религией, в его мировоззрении уживалось и то и другое.

Отдавая дань столь великому вкладу ученого в становление и развитие научной картины мира, научную парадигму этого периода или научную революцию XVI-XVII вв. называют ньютоновской.

И это вторая в истории европейской науки картина мира после аристотелевской. Ее основными достижениями можно считать:

1) натурализм-идею самодостаточности природы, управляемой естественными, объективными законами;

2) механицизм - представление мира в качестве машины, состоящей из элементов разной степени важности и общности;

3) квантитативизм-универсальный метод количественного сопоставления и оценки всех предметов и явлений мира, отказ от качественного мышления античности и Средневековья;

4) причинно-следственный автоматизм жесткую детерминацию всех явлений и процессов в мире естественными причинами, описываемыми с помощью законов механики;

5) аналитизм - примат аналитической деятельности над синтетической в мышлении ученых, отказ от абстрактных спекуляций, характерных для античности и Средневековья;

6) геометризм-утверждение картины безграничного однородного, и управляемого едиными законами космического универсума.

Еще одним важнейшим итогом научной революции Нового времени стало соединение умозрительной натурфилософской традиции античности и средневековой науки с ремесленно-технической деятельностью, с производством. Кроме того, в результате этой революции в науке утвердился гипотетико-дедуктивный метод познания.

В прошлом веке физики дополнили механистическую картину мира электромагнитной. Электрические и магнитные явления были известны давно, но изучались обособленно друг от друга. Их изучение показало, что между ними существует глубокая взаимосвязь, что заставило ученых искать эту связь и создать единую электромагнитную теорию.

Революция Эйнштейна

В 30-е гг. XX в. было сделано другое важное открытие, которое показало, что элементарные частицы, например электроны, обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Таким путем было доказано экспериментально, что между веществом и полем не существует непроходимой границы: в определенных условиях элементарные частицы вещества обнаруживают волновые свойства, а частицы поля - свойства корпускул. Это явление получило название дуализма волны и частицы.

Еще более радикальные изменения в учении о пространстве и времени произошли в связи с созданием общей теории относительности, которую нередко называют новой теорией тяготения. Эта теория впервые ясно и четко установила связь между свойствами движущихся тел и их пространственно-временной метрикой. А. Эйнштейн (1879-1955), выдающийся американский ученый, физик-теоретик, сформулировал некоторые , основные свойства пространства и времени исходя из своей теории:

1) их объективность и независимость от человеческого сознания и сознания всех других разумных существ в мире. Их абсолютность они являются универсальными формами бытия материи, проявляющимися на всех структурных уровнях ее существования;

2)неразрывную связь друг с другом и с движущейся материей;

3)единство прерывности и непрерывности в их структуре - наличие отдельных тел, фиксированных в пространстве при отсутствии каких-либо «разрывов» в самом пространстве;

По существу относительность восторжествовала и в квантовой механике, т.к. ученые признали, что нельзя:

1) найти объективную истину безотносительно от измерительного прибора;

2) знать одновременно и положение, и скорость частиц;

3) установить, имеем мы в микромире дело с частицами или с волнами. Это и есть торжество относительности в физике XX века.

Учитывая столь огромный вклад в современную науку и большое влияние на нее А. Эйнштейна, третью фундаментальную парадигму в истории науки и естествознания назвали эйнштейновской.

4. Четыре глобальных естественнонаучных революции.

Первой глобальной естественнонаучной революцией, преобразовавшей астрономию, космологию и физику, было создание последовательного учения о геоцентрической системе мира. Начало этому учению положил еще древнегреческий ученый Анаксимандр, создавший в Б-м в. до н.э. довольно стройную систему кольцевых мироустроений. Однако последовательная геоцентрическая система была разработана в 4-м в. до н.э. величайшим ученым и философом древности Аристотелем, а затем, в 1-м в. математически обоснована Птолемеем. Геоцентрическую систему мира обычно называют системой Птолемея, а естественнонауч. револ. - аристотелевской. Вторая глобальная естественнонаучная революция представляла собой переход от геоцентризма к гелиоцентризму, а от него к полицентризму, т.е. учению о множественности звездных миров. Это был переход от частного учения о непосредственно наблюдаемой солнечной планетной системе к общему учению о потенциально бесконечном иерархическом звездном мире, с действующим в нем законом всемирного тяготения Ньютона. Эта революция произошла в эпоху Возрождения, на рубеже 15-1 6-го веков. Третья глобальная естественнонаучная революция означала принципиальный отказ от всякого центризма, отрицание наличия какого-либо центра у Вселенной. Эта революция связана, прежде всего, с появлением теории относительности АЭйнштейна, т.е. релятивистской (относительной) теорией пространства, времени и гравитации. Метагалактика, т.е. вся наша астрономическая наблюдаемая Вселенная как целое, стала описываться однородной и изотропной безграничной релятивистской космологической моделью. Четвертая глобальная естественнонаучная революция предполагает некий синтез общей относительности с квантовыми (дискретными) представлениями о строении материи в единую физическую теорию наподобие уже создаваемой в наше время единой теории всех фундаментальных физических взаимодействий: гравитационного, электромагнитного, слабого и сильного. Эта революция фактически еще не осуществлена. Но многие исследователи считают, что недалеко то время, когда о ней будут говорить как о свершившемся факте.

Научные революции

Первая революция

XVII — первая половина XVIII века — становление классического естествознания. Основные характеристики: механистическая картина мира как общенаучная картина реальности; объект — малая система как механическое устройство с жестко детерминированными связями, свойство целого полностью определяется свойствами частей; субъект и процедуры его познавательной деятельности полностью исключаются из знания для достижения его объективности; объяснение как поиск механических причин и сущностей, сведение знаний о природе к принципам и представлениям механики.

Вторая революция

Конец XVIII — первая половина XIX века, переход естествознания в дисциплинарно организованную науку. Основные характеристики: механическая картина мира перестает быть общенаучной, формируются биологические, химические и другие картины реальности, не сводимые к механической картине мира; объект понимается в соответствии с научной дисциплиной не только в понятиях механики, но и таких, как «вещь», «состояние», «процесс», предполагающих развитие и изменение объекта; субъект должен быть элиминирован из результатов познания; возникает проблема разнообразия методов, единства и синтеза знаний, классификации наук; сохраняются общие познавательные установки классической науки, ее стиля мышления.

Третья революция

Конец XIX — середина XX века, преобразование параметров классической науки, становление неклассического естествознания. Существенные революционизирующие события: становление релятивистской и квантовой теорий в физике, становление генетики, квантовой химии, концепции нестационарной Вселенной, возникают кибернетика и теория систем. Основные характеристики: HКМ — развивающееся, относительно истинное знание; интеграция частнонаучных картин реальности на основе понимания природы как сложной динамической системы; объект — не столько «себетождественная вещь», сколько процесс с устойчивыми состояниями; соотнесенность объекта со средствами и операциями деятельности; сложная, развивающаяся динамическая система, состояние целого не сводимо к сумме состояний его частей; вероятностная причинность вместо жесткой, однозначной связи; новое понимание субъекта как находящегося внутри, а не вне наблюдаемого мира — необходимость фиксации условий и средств наблюдения, учет способа постановки вопросов и методов познания, зависимость от этого понимания истины, объективности, факта, объяснения; вместо единственно истинной теории допускается несколько содержащих элементы объективности теоретических описаний одного и того же эмпирического базиса.

Четвертая революция

Конец XX — начало XXI века, радикальные изменение в снованиях научного знания и деятельности — рождение новой постнеклассической науки. События — компьютеризация науки, усложнение приборных комплексов, возрастание междисциплинарных исследований, комплексных программ, сращивание эмпирических и теоретических, прикладных и фундаментальных исследований, разработка идей синергетики. Основные характеристики: НКМ — взаимодействие различных картин реальности; превращение их во фрагменты общей картины мира, взаимодействие путем «парадигмальных прививок» идей из других наук, стирание жестких разграничительных линий; на передний план выходят уникальные системы — объекты, характеризующиеся открытостью и саморазвитием, исторически развивающиеся и эволюционно преобразующиеся объекты, «человекоразмерные» комплексы; знания об объекте соотносятся не только со средствами, но и с ценностно-целевыми структурами деятельности; осознается необходимость присутствия субъекта, это выражается прежде всего в том, что включаются аксиологические факторы в объяснения, а научное знание с необходимостью рассматривается в контексте социального бытия, культуры, истории как нераздельное с ценностями и мировоззренческими установками, что в целом сближает науки о природе и науки о культуре. При методологическом анализе процессов развития и роста науки остается не проясненным вопрос: универсально ли понятие «научная революция» или оно применимо лишь к отдельным ситуациям в истории естествознания, имеющим достаточно уникальный характер. Обоснованию применимости этого понятия в естественных науках посвящено много исследований, как отечественных, так и зарубежных.