2.4.3. Панорама современного естествознания. Тенденции развития науки

В XX веке естествознание развивалось невероятно быстрыми темпами, что обусловливалось потребностями практики.Промышленность требовала новых технологий, в основе которых лежало естественнонаучное знание. Развитые промышленные страны начали выделять большие средства на развитие системы образования, подготовку и воспроизводство научных кадров. Существенно расширилась сеть научно–исследовательских учреждений, финансируемых как государством, так и частными кампаниями. Наука перестала быть частным делом, какой она была в XVIII–XIX веках, когда ее развивали любознательные самоучки: адвокаты, священники, медики, ремесленники и т.д. Она становится профессией большого числа людей.

Взаимоотношение науки с техникой и производством возрастает, она становится непосредственной производительной силой. Усиливается воздействие науки на общество и природу, что становится не только фактором прогресса, но причиной ряда трудно решаемых проблем. Усиление роли науки сопровождается усложнением ее структуры, возникновением организаций, связывающих фундаментальные, теоретические исследования с прикладными.Все более тесным становится взаимодействие естественных, общественных, гуманитарных наук. Усиливается связь как отдельных наук, так и науки в целом с материальным производством, духовной культурой, со всеми сторонами жизни общества. Возникли комплексные отрасли научно-технической деятельности, в которых наука и производство слиты нераздельно (системотехника, эргономика, дизайн и т.п.). В XX веке наука изменила не только сферу производства, но и быт людей.

Таким образом, до конца XIX в. ведущей тенденцией развития науки была специализация по пути изоляции, отделения наук друг от друга, т.е. их дифференциация. В настоящее время ведущей тенденцией становится интеграция наук. Идет процесс формирования единой науки о человеке, обществе, государстве, природе и жизни. Объективную основу интеграции знания составляет единство материального мира, принципиальная общность основных свойств материи и законов ее развития на всех структурных уровнях организации и во всех формах движения. Интегративные тенденции в науке обнаруживались уже во второй половине XIX века. Однако наиболее четко они начинают проявляться в наше время, когда ускорителем процессов интеграции в познании становится научно-технический прогресс. Он позволил наиболее полно ощутить всю глубину и разносторонность связей человека и окружающей среды, общества и природы.

В тоже время продолжается формирование все новых отраслей науки. Естественная дифференциация (разделение) науки дополняется противодействующей тенденцией – ее интеграцией, стремлением к единству научного знания, к активному взаимодействию различных наук. Дифференциация и интеграция в развитии естествознания – не взаимоисключающие, а взаимодополняющие тенденции.

Глава 3. Современные физические представления о мире

3.1. Общие принципы неклассической (релятивистской и квантовой) физики

К современному естествознанию относятся теоретические концепции, сформировавшиеся на протяжении XX в. в рамках различных научных дисциплин. Современная наука характеризуется осознанием целостности своих объектов и взаимосвязанности законов их существования.

Одной из ведущих дисциплин в естествознании является физика. Современная физическая картина мира представляет собой систему фундаментальных знаний о закономерностях существования неорганической материи, об основаниях целостности и многообразия явлений природы. Современная физика исходит из ряда фундаментальных предпосылок.

Во-первых, так же как и классическая физика, она признает объективное существование физического мира, однако отказывается от наглядности.

Во-вторых, современная наука утверждает существование трех качественно различающихся структурных уровней материи: мегамира – мира космических объектов и систем; макромира – мира макроскопических тел; микромира – мира микрообъектов. Классическая физика изучала строение и способы взаимодействия макроскопических тел, законы классической механики описывают процессы макромира. Современная квантовая физика занимается изучением микромира, соответственно законы квантовой механики описывают поведение микрочастиц. Мегамир – предмет астрономии и космологии, которые опираются на гипотезы, идеи и принципы неклассической физики.

В-третьих, неклассическая физика утверждает зависимость описания поведения физических объектов от условий наблюдения, т.е. от познающего эти процессы человека.

В-четвертых, современная физика признает существование ограничений на описание состояния объекта.

В-пятых, релятивистская физика отказывается от моделей и принципов механистического детерминизма, сформулированного в классической философии и предполагавшего возможность описать состояние мира в любой момент времени, опираясь на знание начальных условий. Процессы в микромире описываются статистическими закономерностями, а предсказания в квантовой физике носят вероятностный характер.

При всех различиях современная физика, так же как и классическая механика, изучает законы существования природы. Закон понимается как объективная, необходимая, всеобщая повторяющаяся и существенная связь между явлениями и событиями. Любой закон имеет ограниченную сферу действия.Так, распространение законов механики, оправдывающих себя в пределах макромира, на уровень квантовых взаимодействий недопустимо. Процессы, происходящие в микромире, подчиняются другим законам. Проявление закона зависит также от конкретных условий, в которых он реализуется, изменение условий может усилить или, напротив, ослабить действие закона. Действие одного закона корректируется и видоизменяется другими законами.

Динамические закономерности характеризуют поведение изолированных, индивидуальных объектов. Они повторяются в каждом конкретном случае и имеют однозначный характер. Динамическими законами являются, например, законы классической механики. Классическое естествознание абсолютизировало динамические закономерности. Такая форма детерминизма получила название механистического. Он трактует все типы взаимосвязи и взаимодействия как механические и отрицает объективный характер случайности.

Проблема ограниченности механистического детерминизма особенно четко обозначилась в связи с открытиями в квантовой физике, так как закономерности взаимодействий в микромире оказалось невозможным объяснить с его точки зрения. Следствием этого становятся трансформация принципа детерминизма и введение понятия статистических закономерностей.

Статистические закономерности проявляются в массе явлений, имеют форму тенденции. Эти законы иначе называют вероятностными, поскольку они описывают состояние индивидуального объекта лишь с определенной долей вероятности. Статистическая закономерность возникает как результат взаимодействия большого числа элементов, поэтому характеризует их поведение в целом. Необходимость в статистических закономерностях проявляется через действие множества случайных факторов. Этот тип законов иначе называют законами средних величин. При этом статистические закономерности, так же как и динамические, являются выражением детерминизма. Примеры статистических закономерностей – законы квантовой механики и законы, действующие в обществе и истории. Понятие вероятности, фигурирующее при описании статистических закономерностей, выражает степень возможности явления или события в конкретной совокупности условий.