2.2. Научные революции

Наука развивается не с помощью постепенного накопления энциклопедической информации, как думал Аристотель, а движется значительно более революционным путем. Она прогрессирует благодаря смелым идеям, выдвижению новых теорий и ниспровержению прежних точек зрения. В истории науки вообще и естествознания в частности можно выделить три смены научных картин мира. Традиционно их связывают с именами ученых Аристотеля, Ньютона и Эйнштейна, сыгравших наиболее заметную роль в этом процессе.

Первый этап становления научной мысли начался еще в древности. В VI — IV вв. до н.э. была осуществлена первая революция в познании мира, в результате которой и появляется на свет сама наука. Наука появилась не на пустом месте. Сначала изучением природы занималась древнегреческая «натурфилософия», представители которой, наряду с наивными представлениями о природных явлениях (например, происхождение всех вещей из воды, воздуха, огня или о всеобщей одушевленности материи), высказывали и гениальные догадки о Вселенной (в частности, об атомистическом строении материала, диалектичности развития мира). Это был самый длительный временной промежуток. Постепенно шло формирование в недрах философской мысли научных представлений о мире не только в Древней Греции, но и в Китае и Индии.

Научные идеи греков были умозрительным исследованием, мало связанными с практическими задачами. В этом Древняя Греция и не нуждалась, потому что все тяжелые работы выполняли рабы. Ориентация на практическое использование научных результатов считалось не только излишней, но даже неприличной, и такая наука признавалась неизменной. Экспериментальные исследования при описании явлений природы не проводились. Поэтому принято считать, что в этот период существовала еще не совсем наука, а своеобразная пранаука, которая некоторым образом накапливала данные наблюдений. Созерцание, восприятие природных явлений было одним из первых научных исследований человека на Земле. Обобщение результатов выливалось в формулирование общих рекомендаций по предсказанию погоды, объяснению причин смены времен года, сроков начала полевых работ и т.д.

На ранней стадии развития античной Греции не существовало строгого разграничения между конкретными областями исследования и отдельными научными дисциплинами как таковыми. Все известные знания, предложения и приемы изучения явлений природы рассматривались в рамках философии как нерасчлененной области знания.

Наиболее ясно наука осознала саму себя в трудах великого древнегреческого философа Аристотеля. Именно ему принадлежит заслуга в создании формальной логики, с помощью стало возможным провести систематизацию знаний, отделив науки о природе (физику) от философии (метафизики), математики и т.д. Утвердив своеобразный канон организации научного исследования, Аристотель разработал категориально-понятийный аппарат науки.

Важнейшим достижением античной научной картины мира стало последовательное геоцентрическое учение, связанное с именем Птолемея, которое было существенной составной частью первой научной революции.

В средние века политическая и одновременно духовная власть принадлежала религии, что накладывало особый отпечаток на развитие научной мысли.

Вторая глобальная научная революция начинается с XVI в. Ее исходным пунктом считается переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической. Смена птолемевской картины мира стала возможной благодаря теории польского ученого, астронома Николая Коперника. Вслед за которым такие ученые, как итальянский ученый Галилео Галилей, немецкий астроном Иоганн Кеплер, французский философ Рене Декарт, и, конечно, английский ученый Исаак Ньютон, стали основателями новой научной картины мира.

Впервые отдельные естественно-научные дисциплины возникают в этот период, когда появляется экспериментальное естествознание. Поступательное развитие экспериментального естествознания привело к постепенному вытеснению натурфилософии естественно-научными знаниями, базирующимися на опытах, на экспериментально подтвержденных данных. С отделением науки от философии и появлением различных областей исследования единый метод познания природы распался на самостоятельные научные дисциплины.

Изучение природы должно было начаться с установления законов такой простейшей формы движения материи, в качестве которой выступают механические процессы. Галилео Галилей, занявшись экспериментальным исследованием свободно падающих тел, сформулировал управляющие ими законы, и заложил основы механики, которую в дальнейшем сделал научной дисциплиной Исаак Ньютон. Вслед за этим постепенно формируются физика, химия, биология и другие фундаментальные науки о природе.

Именно в XVII в. произошло то, что дало основание говорить о научной революции – выдвижение новых принципов познания, категорий и методов. Социальным стимулом развития науки стало растущее капиталистическое производство, которое требовало использование новых природных ресурсов и машин. Одновременно происходила промышленная революция, начиналось массовое внедрение рабочих машин, особенно в текстильной промышленности. Правительство способствовало накоплению частного капитала. Ввоз иностранных товаров облагался высокими пошлинами, а при вывозе своих товаров промышленники получали особые премии. Никаких налогов на прибыль не существовало. Для реализации этих потребностей и понадобилась наука в качестве производительной силы общества. Тогда же были сформулированы и новые цели науки, которые существенно отличались от тех, на которые ранее ориентировались ученые древности. Только в XVII в. научная деятельность стала рассматриваться в виде способа увеличения благосостояния населения и обеспечения господства человека над природой. Естественно, что в более выигрышном положении оказывалась та наука, которая сильнее влияла на материальное производство и в которой больше нуждалась практика. Таким образом, практическая сторона дела становится движущей силой развития научной мысли, своеобразным заказчиком, она диктует науке проблемы, решение которых призвано ускорить развитие производства, повысить уровень жизни общества. Приведем простейший пример. Потребность человечества - производить раздел земель на участки при полевых работах – определила повсеместное появление различных единиц измерения длины, площади, а также развитие геометрии. Развитие мореходства и стремления ряда Европейских стран к захвату колоний (и, как следствие этого, обогащению) поставило важный вопрос совершенствования навигационных приборов и карт. Наука живо отреагировала на эту потребность, и немецким ученым, астрономом Иоганном Кеплером были разработаны законы движения небесных тел, в которых периоды обращения планет оказались связанными с их орбитами. Эти законы предоставили человечеству возможность разработать методику вождения кораблей по звездам в океане вне видимости берегов. Таблицы Кеплера в течение 200 лет использовались в мореходстве для ориентирования. Кроме того, для нужд освоения морского пространства физики разработали секстант, позволяющий определить координаты места нахождения судна по Солнцу, и магнитный компас; географы уточнили на картах расположение материков. С тех пор стиль мышления в науке характеризуется двумя чертами: 1) опора на эксперимент, поставляющий и проверяющий результаты; 2) господство аналитического подхода. Благодаря соединению этих двух действий и был обеспечен грандиозный успех ученых.

Наиболее значимые отличия новой картины мира состояли в следующем:

1. Произошла математизация классического естествознания, т.е. оно в своих доказательствах стало активно использовать математику, выражая объективные количественные характеристики земных тел в строгих математических закономерностях.

2. На смену созерцательному, умозрительному воспроизведению природы пришли экспериментальные методы ее исследования.

3. Бурно развивавшая механика стала основой картины мира, когда процессы и закономерностей окружающего мира, стали выводится из ее законов.

4. В познании утвердилось строгое противопоставление объекта и субъекта познания.

Следовательно, итогом данной научной революции стала механистическая научная картина мира просуществовавшая практически до конца XIX в.

Третья научная революция произошла на рубеже XIX—XX вв. Основными ее вехами является создание теории относительности (специальная и общая) и квантовой механики. Если ньютоновская научная революция была связана с переходом от геоцентризма и гелиоцентризму, то эйнштейновский переворот состоял в принципиальном отказе от всякого центризма вообще. В итоге это приводило к представлению о том, что научная картина мира в целом релятивна, т.е. относительна.

1. Революционные изменения в научной картине мира были связаны с переосмыслением исходных понятий пространства, времени, причинности и т.д.

3. Была преодолено жесткое противопоставление в классическом естествознания субъекта и объекта познания.

4. В науке на смену поиску одной, единственной истинной концепции и, пришло понимание поликонцепциальности истины. Любая из таких концепций, научных теорий может обладать лишь относительной истинностью. Следует отметить, что научные революции предполагают преемственность в развитии научного знания. Согласно сформулированному датским физиком Нильсом Бором принципу соответствия, всякая новая научная теория не отвергает начисто предшествующую, а включает ее в себя на правах частного случая. И при этом обе теории могут мирно сосуществовать.

В середине ХХ века в результате увеличивающейся связи науки с техникой произошло событие, которое принято называть научно-технической революции (НТР), когда человечество совершило огромный прорыв в области создания новых технологий и значительно расширило представления человека об окружающем его мире. НТР не была бы возможной без новой постклассической картины мира, возникшей в результате третьей научной революции.