Лекция 7. Наука и техника в конце XIX – первой половине XX вв.
1. Становление «Неклассической науки» и революция в естествознании
2. Уровень развития и достижения в техники в конце XIX ‑ начале ХХ вв.
3. Роль науки и техники в Первой и Второй мировых войнах
Становление «Неклассической науки» и революция в естествознании
Открытия конца XIX ‑ начала XX вв. выходили за рамки существовавшей в то время научной картины мира. Появление принципиально новых научных теорий, обоснованных экспериментальными данными привели к кризису классических представлений в естествознании. Этому способствовали революционные теории середины XIX в. Ч. Дарвина, Дж. Максвелла и Л. Больцмана, Г. Лоренца, А. Пуанкаре и Г. Минковского, которые в итоге привели к кризису естествознания и подталкивали к пересмотру основных устоявшихся представлений классической науки. Сложившаяся ситуация в науке и мировоззрении требовала своего разрешения, что по сути дела стало научной революцией. Она началась в физике, затем проникла в другие естественные науки, кардинально изменила философские, методологические, гносеологические, логические основания науки в целом, создав феномен современной науки. Буквально в течение нескольких десятилетий был полностью перестроен весь фундамент естествознания, который в целом остается достаточно прочным и в настоящее время. Это стало началом становления новой неклассической науки (хронологические рамки: конец XIX в. ‑ середина XX вв.).
Основополагающими концепциями неклассической науки являются: теория эволюции Дарвина, теория относительности Эйнштейна, принцип неопределенности Гейзенберга, гипотеза Большого Взрыва, теория катастроф Рене Тома, фрактальная геометрия Мандельброта. Ключевыми фигурами этого периода стали М. Планк, Э. Резерфорд, Н Бор, Луи де Бройль, В. Паули, Э. Шредингер, В. Гейзенберг, А. Эйнштейн, П. Дирак, А. Фриман и другие.
Научная революция, ознаменовавшая переход к неклассическому этапу в истории естествознания, в первую очередь, связана с именами двух великих ученых XX века ‑ М. Планком и А. Эйнштейном. Первый ввел в науку представление о квантах электромагнитного поля, второй ‑ совершил революционный переворот в физической картине мира. Физик-теоретик А. Эйнштейн (1879-1955) создал специальную (1905) и общую (1916) теорию относительности. Он отвергал две абсолютные величины Ньютона ‑ пространство и время, считая, что пространство и время органически связаны с материей и между собой. Тем самым задачей теории относительности становится определение законов четырехмерного пространства, где четвертая координата ‑ время. Главное в принципе относительности ‑ разрушение идеи о единственности истины.
Становление нeклaccичecкoго естествознания тесно связано с квантово-релятивистской революцией: квантовая механика ‑ Бор, Гейзенберг 20-30-е годы XX в. Переход к релятивистской и квантовой механике связан с увеличением исследуемых скоростей и изучением элементарных частиц. В 1913-1921 гг. на основе представлений об атомном ядре, электронах и квантах Н. Бор создает модель атома, разработка которой ведется в соответствии с периодической системой элементов Д. И. Менделеева.
Первоначальный этап становления неклассической науки сопровождался крушением прежних представлений о материи и ее строении, свойствах, формах движения и типах закономерностей, о пространстве и времени. Это привело к кризису физики и всего естествознания, являвшегося симптомом более глубокого кризиса метафизических философских оснований классической науки.
Второй этап развития новой науки начался в середине 20-х гг. XX в. и был связан с созданием квантовой механики и сочетанием ее с теорией относительности в новой квантово-релятивистской физической картине мира. На исходе третьего десятилетия XX в. практически все главнейшие постулаты, ранее выдвинутые наукой, оказались опровергнутыми. В их число входили представления об атомах как твердых, неделимых и раздельных «кирпичиках» материи, о времени и пространстве как независимых абсолютах, о строгой причинной обусловленности всех явлений, о возможности объективного наблюдения природы.
Предшествующие научные представления были оспорены буквально со всех сторон. Ньютоновские твердые атомы, оказались почти целиком заполнены пустотой, твердое вещество перестало быть важнейшей природной субстанцией. Трехмерное пространство и одномерное время превратились в относительные проявления четырехмерного пространственно-временного континуума, а законы Евклидовой геометрии не являются обязательными для природоустройства в масштабах Вселенной. Научные наблюдения и объяснения не могли двигаться дальше, не затронув природы наблюдаемого объекта. Физический мир, увиденный глазами физика XX в., напоминал не столько огромную машину, сколько необъятную мысль.
Расцвет неклассической науки связан с овладением атомной энергией в 40-е годы XX в. и последующими исследованиями, с которыми связано зарождение электронно-вычислительных машин и кибернетики. Также в этот период наряду с физикой стали лидировать химия, биология и цикл наук о Земле. Следует также отметить, что с середины XX в. наука окончательно слилась с техникой, приведя к современной научно-технической революции.
Среди главных характерных черт неклассической науки был процесс дифференциации наук, дробление крупных разделов науки на более мелкие (например, выделение в физике разделов ‑ термодинамика, физика твердого тела, электромагнетизм и т.д.) или образование самостоятельных (например, из биологических дисциплин выделились цитология, эмбриология, генетика и т.д.). Вместе с тем потребностью новой науки становится синтез знания, поиск путей единства наук, проблема соотношения разнообразных методов познания. Начинается интеграция наук, (этот процесс станет особенно характерен для науки XX в.) появляются новые научные дисциплины на стыке наук, охватывающих междисциплинарные исследования (например, биохимия, геохимия, биогеохимия, физическая химия).
Огромное количество новых открытий, сделанных в это время, объясняется не только созданием сети институтов и академий, организованно проводивших специальные исследования различного рода, но и общим подъемом веры в науку, можно сказать, что наука стала религией XX в. Менялось научное мышление, цели и ориентиры.
На основе соединения науки с техникой особенно быстро расцвели прикладные области. В этих областях были особенно высокие темпы развития, так как, интегрируя достижения различных отраслей науки, они открывали принципиально новые перспективы решения крупных комплексных проблем (создание новых источников энергии и материалов, оптимизация отношений человека с природой, космические исследования).
Основными результатами периода неклассической науки были: утверждение нового стиля мышления: замена созерцательного стиля мышления деятельностным, усиление математизации науки, сращивание фундаментальных и прикладных исследований, изучение крайне абстрактных, абсолютно неведомых ранее науке типов реальностей ‑ реальностей потенциальных (квантовая механика) и виртуальных (физика высоких энергий), что привело к взаимопроникновению факта и теории, к невозможности отделения эмпирического от теоретического.
Еще одним итогом новаций в науке стало развитие биосферного класса наук и новое отношение к феномену жизни. Науки биосферного класса, к которым относятся почвоведение, биогеохимия, биоценология, биогеография, изучают природные системы, где идет взаимопроникновение живой и неживой природы, то есть происходит взаимосвязь разнокачественных природных явлений.
В неклассической науке наметилась тенденция на сближение естественных и гуманитарных направлений, что стало характерной чертой следующего, современного этапа развития науки, который получил название – постнеклассической науки.
Итого:
Отказ от классической механики как ведущей науки и замена ее квантово-релятивистскими теориями.
Разрушение классической модели мира-механизма и замена ее моделью мира-мысли, основанной на идеях всеобщей связи, изменчивости и развития.
Окончательное соединение науки с техникой и производством, превращение науки в важнейший компонент научно-технической революции середины XX в., ее движущую силу.
Осознание ведущей роли науки как производительной силы общества, возрастание и углубление её связи со всеми сферами общественной жизни, усиление её социальной роли.