1. Определение культуры: три типа.

Для начала определимся с исходными понятиями. Коль скоро речь пойдет о типах культур, то в определении нуждается в первую очередь само понятие «культура». Оставив в стороне дискуссии о сложности и неоднозначности этого понятия, остановимся на одном из самых простых его определений:

Культура — это совокупность созданных человеком материальных и духовных ценностей, а также сама человеческая способность эти ценности производить и использовать.

С помощью данного понятия обычно подчеркивают надприродный, чисто социальный характер человеческого бытия. Культура — это все, что создано человеком как бы в добавление к природному миру, хотя и на основе последнего.

Также культуру можно определить как:

• (cultura – лат.обработка) уровень воспитанности;

• (XVII век Просвещения) – тип деятельности, а именно художественной, творческой;

• Родовой сущностный признак человека.

Многообразную систему современной культуры в зависимости от целей деятельности принято подразделять на две большие и тесно связанные области — материальную культуру и духовную культуру.

В ходе человеческой истории многими поколениями создан мир материальной культуры. Особенно контрастно он проявляется в условиях городов. Составные элементы материальной культуры — дома, улицы, заводы, фабрики, транспорт, коммунальная инфраструктура, учреждения быта, снабжение продуктами питания, одеждой и т.п. — являются важнейшими показателями характера и уровня развития общества. По остаткам материальной культуры археологам удается достаточно точно определить этапы исторического развития, своеобразие исчезнувших обществ, цивилизаций, государств, народов, этносов.

Понятием «духовная культура» характеризуются духовная жизнь людей, ее результаты и средства. Духовная культура связана с деятельностью, направленной на удовлетворение не материальных, а духовных потребностей человека — в развитии, совершенствовании внутреннего мира человека, его сознания, психологии, мышления, знаний, эмоций, переживаний и др. Продуктами духовного производства являются идеи, понятия, представления, научные гипотезы, теории, художественные образы, сюжеты художественных произведений, моральные нормы и правовые законы, политические взгляды и программы, религиозные воззрения и т.д., которые воплощаются в своих особых материальных носителях: языке (универсальный и исторически первый материальный носитель мысли), книгах (в древности — папирусы, рукописи), произведениях искусства (картины, архитектурные сооружения, скульптуры и др.), графиках, чертежах и пр.

2. Культура и социальная память в историческом развитии человека

Все понятия, такие как: разум, речь, мышление, воображение не наблюдаемы и только наличие культуры (как способа организации человеческой деятельности) можно наблюдать.

Живые организмы организуют свою деятельность, опираясь на программы, полученные по наследству. Человек рождается практически со стертой памятью, он начинает действовать. Человек использует социальную память.

Социальная память – набор всех программ поведения, которые приобретает человечество на протяжении всего исторического аспекта.

Фундамент социальной памяти состоит из образцов действия и поведения.

Филогенез – развитие человеческого рода. В филогенезе меняется способ передачи программ жизнедеятельности: сначала –копирование, затем – знаки и язык, связанный с ними, затем – сферы, которые формируют свои собственные способы передачи программы жизнедеятельности. (Формы культуры - мораль, религия, философия, наука, искусство).

В онтогенезе (развитие индивида) индивид в сокращенном виде повторяет стадии филогенеза. В процессе жизнедеятельности приобретается креативность и определенный уровень свободы.

Носителем социальной памяти является каждый индивид.

Сохранить социальную память значит постоянно ее воспроизводить.

3. Формы духовной культуры и их взаимодействие

МИФ

Миф есть не только исторически первая форма культуры, но и изменения душевной жизни человека, сохраняющееся и тогда, когда миф утрачивает свое абсолютное господство. Всеобщая сущность мифа состоит в том, что он представляет собой бессознательное смысловое породнение человека с силами непосредственного бытия, будь то бытие природы или общества. Все одушевляется, и природа выступает как мир грозных, но родственных человеку мифологических существ - демонов и богов.

Миф - наиболее древняя система ценностей. Считается, что в целом культура движется от мифа к логосу, то есть от вымысла и условности к знанию, к закону. В этом плане в современной культуре миф играет архаичную роль, а его ценности и идеалы имеют рудиментарное значение. Развитие науки и цивилизации часто обесценивает миф, показывает неадекватность регулятивных функций и ценностей мифа, сущности современной социокультурной действительности. Однако, это не значит, что миф исчерпал себя. Миф в современной культуре создает средства и способы символического мышления, он способен ценности современной культуры интерпритировать через идею "героического", что, скажем недоступно науке.

Мифология часто используется в XX веке как усилитель ценностей, обычно за счет их гипертрофирования. Миф позволяет заострять тот или иной аспект ценности, гиперболизировать ее, а, следовательно, подчеркивать и даже выпячивать.

РЕЛИГИЯ

Религия, как и миф, выражает потребность человека в ощущении своей причастности к основаниям бытия. Однако теперь свои основания человек ищет уже не в непосредственной жизни природы. Боги развитых религий находятся в сфере потустороннего (трансцендентного). В отличие от мифа, здесь обожествляется не природа, а сверхестественные силы человека, и прежде всего, дух с его свободой и творчеством.

Религия стала доминировать в культуре вслед за мифом. Ценности светской культуры и ценности религии часто не гармоничны и противоречат друг другу. Э. Дюркгейм подчеркивал, что религия оперирует в основном коллективными представлениями и поэтому - сплочение и связь главные ее регуляторы. Ценности религии принимаются сообществом единоверцев, поэтому религия действует прежде всего через мотивы консолидации, за счет единообразной оценки окружающей действительности, жизненных целей, сущности человека.

ИСКУССТВО

Параллельно с мифом и религией в истории культуры существовало и действовало искусство. Искусство есть выражение потребности человека в образно-символическом выражении и переживании значимых моментов своей жизни. Искусство создает для человека "вторую реальность" - мир жизненных переживаний, выраженных специальными образно-символическими средствами. Приобщение к этому миру, самовыражение и самопознание в нем составляют одну из важнейших потребностей человеческой души.

Искусство продуцирует свои ценности за счет художественной деятельности, художественного освоения действительности. Задача искусства сводится к познанию эстетического, к художественной интерпретации автором явлений окружающего мира. Искусство рефлексирует мир, воспроизводит его. Сама рефлексия может иметь три измерения: прошлое, настоящее и будущее. В соответствии с этим возможны различия в типах тех ценностей, которые создает искусство. Это ретроценности, которые ориентированы в прошлое, это реалистические ценности , которые "точно" ориентированы к настоящему, и, наконец, авангардные ценности, ориентированные на будущее. Отсюда - особенности их регулятивной роли. Однако, общим для всех этих ценностей является то, что всегда они обращены к человеческому "Я". В этом содержатся как положительные, так и отрицательные моменты, то есть художественные ценности, преломляясь в сознании и подсознании человеческого "Я", могут порождать как рациональные так и иррациональные мотивы и стимулы к выбору в поведении человека.

Роль искусства в развитии культуры противоречива. Оно конструктивно и деструктивно, оно может воспитывать в духе возвышенных идеалов и наоборот. ФИЛОСОФИЯ

Рассуждая о духовных составляющих культуры, нельзя не упомянуть философию. Философия стремиться выразить мудрость в формах мысли (отсюда и ее название, которое буквально переводится как "любовь к мудрости"). Философия возникла как духовное преодоление мифа, где мудрость была выражена в формах, не допускающих ее критическое осмысление и рациональное доказательство. В качестве мышления философия стремится к рациональному объяснению всего бытия. Но будучи одновременно выражением мудрости, философия обращается к предельным смысловым основам, видит вещи и весь мир в их человеческом (ценностно-смысловом) измерении. Таким образом, философия выступает как теоретическое мировоззрение и выражает человеческие ценности, человеческое отношение к миру. Поскольку мир, взятый в смысловом измерении есть мир культуры, то философия выступает как осмысление, или, говоря словами Гегеля, теоретическая душа культуры. Многообразие культур и возможность разных смысловых позиций внутри каждой культуры приводят к многообразию спорящих между собой философских учений.

НАУКА

Наука имеет своей целью рациональную реконструкцию мира на основе постижения его существенных закономерностей. Она неразрывно связана с философией, которая выступает в качестве всеобщей методологии научного познания, а также позволяет осмыслить место и роль науки в культуре и человеческой жизни.

Наука - один из новых институтов в структуре культуры. Однако значение ее быстро растет, а современная культура воспитывает глубокие изменения под влиянием науки. Наука, давая знания человеку, вооружает его, дает ему силы. "Знание - сила!" - утверждал Ф. Бекон. Но для каких целей и с каким умыслом употребяется эта сила? На этот вопрос должна отвечать культура.

Если ценность науки измерять практическими последствиями, то она, с одной стороны, дала компьютер, а с другой - ядерное оружие. Высшая ценность для науки - истина, в то время как высшая ценность для культуры - человек.

Постоянное стремление рационализировать, улучшать и обновлять технику, материалы, технологию закрепило в общественном сознании идеалы прогресса, которые все более ощутимо довлеют над другими смыслами и установками жизни человека.

Современная история человечества без науки не представима. Наука принадлежит современной культуре, порождает цивилизацию и, таким образом, связывает их в целостное образование. Наука превратилась в фундаментальный фактор выживания человечества, она экспериментирует с его возможностями, создает новые возможности, реконструирует средства жизнедеятельности человека, а через это она изменяет и самого человека.

Наукоемкость культуры возрастает и это показатель прогресса человеческой истории. Но "гуманность" тоже должна расти, ибо это показатель человечности исторического прогресса. Только синтез того и другого дает надежду, что будет построена гуманистическая цивилизация.

4. Типология культур. Особенности техногенной культуры.

Типология означает определенную классификацию явлений по общности каких-либо признаков. Под типом культуры можно понимать общность черт, характеристик, проявлений, отличающую данные культуры (культуру) от других, или фиксацию определенных, качественно однородных этапов развития культуры. Типология культуры - это знание, понимание, описание, классификация проявлений культуры по какому-то принципу.

Главное условие типологизации - единство критерия, на основе которого выделяются типы культур.

Примеры критериев типологизации:

• способ трансляции культуры (традиционные и нетрадиционные);

• специфика социальной структуры или деление общества на классы и страты (культуры деревенская, городская, профессиональная, маргинальная и т.д.);

• уровень технологии материального, социального и интеллектуального производства (доиндустриальная, индустриальная и постиндустриальная культуры).

1. Историческая типология культур: глобальные и локальные.

В современной культурологи сложились два основных подхода к пониманию культурно-исторического развития и многообразия. Первый называют линейно-прогрессистским. Он тесно связан с философскими концепциями истории, а также с наличием исторического и эмпирического материала.

Существенной проблемой для всякого исторически масштабного исследования является установление неких дискретных временных отрезков - периодов.

Членение времени, представление его линейно направленным от прошлого через настоящее в будущее. (Геродот, И.Г. Гердер, Г.В.Ф. Гегель, К. Маркс).

"Линейная" схема в понимании исторического развития культуры утвердилась во второй половине 19 века в исторической науке, этнографии и археологии. Древний мир - Средние века - Новое время (Новейшее). Археологи выделяют Каменный век (палеолит - мезолит - неолит) и века металлов (медный век - бронзовый век - железный век).

Другой подход связан с выделением локальных культур. Формирование этой типологии связано с одной стороны, укоренившиеся в науке представления о культурной самобытности разных народов, а с другой - явное влияние со стороны биологических наук, обусловили идею представлять в культурологии и в истории социальные процессы по типу биологических. Предполагалось, что общество можно мыслить как организм с процессами рождения - развития - смерти. (Н.Я. Данилевский, О. Шпенглер, Ф Ницше, А.Тойнби, П.А. Сорокин)

2. Восточный и западный типы культуры

Пространственным (синхронным) членением мира культуры выступает выделение 2 регионов - Запада и Востока

Эти два культурных мира основаны на несовпадающих принципах. Запад связан с частнособственнической активностью с капиталистическим уровнем товарно-рыночных отношений, а Восток не знал всеохватывающего использования частнособственнических отношений, не отстраивал систему гражданского общества. Эти обстоятельства отразились в различии духовного мира специфичности религиозных умопостроений в правилах и обычаях, в повседневной жизни динамичность продуктивность Запада и "застылось", репродуктивность Востока наложили отпечаток на все проявления их культурного бытия.

В современных исследованиях оба понятия используются для обозначения двух цивилизационных типов развития: восточного, где преобладает традиция, и западного, в котором доминирует новаторство.

3. Типология культур: этническая и национальная; элитарная и массовая культуры.

В основе выделения этнической культуры лежит этническая общность: она изначально имеет биологическую природу, самые древние восходят к доисторическим временам. В их основе лежат общие наследственные психофизиологические особенности людей, связанные единством происхождения, а на ранних этапах и определенной областью обитания. В этнической культуре самосознание (осознание принадлежности к общности) "этнониме" определяет "границы" данного этноса. Что выражается в установке сознания "мы - они", "свое - чужое".

Этническая культура - совокупность черт культуры, касающихся преимущественно обыденной жизни, бытовой культуры. Этническая культура включает орудия труда, нравы, обычаи, нормы обычного права, ценности, постройки, одежду, пищу, средства передвижений, жилище, знания, верования, виды народного искусства.

Этнос - социокультурная общность людей.

Национальная культура имеет соционормативную структуру, которая обеспечивает координацию поведения и деятельности людей, объединенных в рамках данной общности; предохраняет от распада и способствует адаптации членов общества к внешним и внутренним условиям.

Понятие национальной культуры невозможно определить вне существования в этой культуре государственных структур. Таким образом, нации могут быть моноэтничными и полиэтничными. Следует отличать понятия "нация" и "народ". Нация - территориальное, экономическое и лингвистическое объединение людей, имеющее социальную структуру и политическую организацию. Национальная культура включает наряду с традиционно-бытовой, профессиональной и обыденной также специализированные области культуры. А так как нация охватывает общество, а общество имеет стратификацию и социальную структуру, то понятие национальной культуры охватывает субкультуры всех больших социальных групп. Этнические культуры входят в состав национальной культуры.

В зависимости от того, что создает культуру и какой ее уровень, социологи различают 3 ее формы - элитарную, народную и массовую.

Элитарная (высокая) культура создается и потребляется привилегированной частью общества - элита (от фр. Elite - лучшее отборное, избранное), либо по ее заказу профессиональными творцами. К высокой культуре относится изящное искусство, классическая музыка и литература. Она трудна для понимания неподготовленного человека.

Народная культура включает в себя два вида - популярную (песни Аллы Пугачевой) и фольклорную (колядные праздники, русские причитания) культуры. Аудитория народной культуры в индустриальном обществе - большинство общества. Но в постиндустриальном обществе ситуация меняется

Массовая культура (от лат massa - ком, кусок и cultural - возделывание, воспитание) не выражает изысканных вкусов или духовных поисков народа. Она появилась в середине ХХ в., когда СМИ (радио печать, телевидение) проникли в большинство стран мира и стали доступны представителям всех социальных слоев. Массовая культура обладает меньшей художественной ценностью, чем элитарная или народная. У нее самая широкая аудитория и она является авторской.

4. Профессиональная культура

Профессиональная культура характеризует уровень и качество профессиональной подготовки. Состояние общества безусловно влияет не качество профессиональной культуры. Поскольку для этого необходимы соответствующие учебные заведения, дающие квалифицированное образование, институты и лаборатории, студии и мастерские и т.п. поэтому высокий уровень профессиональной культуры и является показателем развитого общества.

Профессиональная культура включает совокупность специальных теоретических знаний и практических умений, связанных с конкретным видом труда. Степень владения профессиональной культурой выражается в квалификации и квалификационном разряде. Необходимо различать а) формальную квалификацию, которая удостоверяется сертификатом (диплом, аттестат, удостоверение) об окончании определенного учебного учреждения и подразумевает систему необходимых для данной профессии теоретических знаний, б) реальную квалификацию, получаемую после нескольких лет работы в данной области, включающую совокупность практических навыков и умений, т. е. профессиональный опыт.

Особенности техногенной цивилизации:

1) Ориентация на совершенствование техники производства.

2) По мере роста производительных сил и технического прогресса непрерывно возрастает применение достижений науки в материальном производстве.

3) развитие материального производства, обусловленное научно-техническим прогрессом, радикально изменило социально-экономические отношения в обществе, его культуру и духовный облик. Ослабление религии, переход к раннему капитализму.

4) С развитием техногенной цивилизации непрерывно возрастает значение науки и в материальном производстве, и в духовной жизни общества. Открыты объективные законы реального мира и их применение помогло науке занять доминирующее положение в современной культуре.

Три особенности техногенной (европейской) культуры : личностность, универсализм и свобода.

5. Многомерность феномена науки: наука как знание, наука как деятельность, наука как социальный институт.

Наука – это сфера познавательной деятельности людей, система объективно-истинного знания о природной и социальной действи¬тельности, о самом человеке. Непосредственной целью науки является постижение истины и открытие объективных законов.

Современная наука – явление многогранное по своим основным признакам, характе¬ристикам и функциям.

1. Наука как деятельность представляет собой творческий процесс субъект-объектного взаимодействия, направленный на производство и воспроизводство новых объективно-истинных знаний о действительности.

Научное познание по сравнению с обыден¬ным, художественным, философским и др. видами, имеет свои специфические особен¬ности и представляет собой особую деятельность по получению нового знания. Специфика научного познания заключается в том, что это такая форма познавательной деятельности, важнейшей целью и результатом (продуктом) которой является выра¬ботка и совершенствование объективно-истинных знаний.

Истинность научного знания, его обоснованность, устремленность на познание сущ¬ности, создают предпосылки для опережающего отражения действитель¬ности и прогнозирование практической деятельности.

2. Наука как знание. Реализация познавательного отношения человека к миру создаёт предпосылки для перевода познаваемых объектов в идеально-знаковую форму, в которой они распредмечиваются и обретают статус знания. Возможны различные типологии знания как продукта духовно-познавательной деятельности. В зависимости от специфики познаваемой реальности выделяют знание как информацию об объективном мире природы и общества; знание о внутреннем духовно-психическом мире человека, в котором содержатся представления о сущности и смысле самопознания; знание о целях и идеально-теоретических программах деятельности человека и др..

3. Наука как социальный институт может быть обозначена как совокупность научных организаций и учреждений, интегрированных определенными нормами научного этоса, принципами и методами профессиональной коммуникации, а также формами взаимосвязи с конкретно-историческим типом общества.

Структурно-содержательный анализ науки как социального института позволяет существенно дополнить представление о ней как сложной системе взаимосвязей между ученым, научным сообществом и различными подсистемами социума.

6. Особенности развития науки. «нормальная наука» и научные революции.

Этапы развития науки:

1 этап – древняя Греция – возникновение науки в социуме с провозглашением геометрии, как науки об измерении земли. Объект исследования – мегамир (вкл. вселенную во всём многообразии).

А)работали не с реальными предметами, не с эмпирическим объектом, а с математическими моделями – абстракциями.

Б) Из всех понятий выводились аксиома и опираясь на них с помощью логического обоснования выводили новые понятия.

Науч. картина мира: носит интегративный хар-р, основана на взаимосвязи микро- и макрокосмоса.

Филос. основания науки: Ф. – наука наук. Стиль мышления – интуитивно диалектический. Антропокосмизм – человек есть органическая часть мирового космического процесса.

2 этап – Средневековая европейская наука – наука превратилась в служанку богословия. Противоборство между номиналистами (единичные вещи) и реалистами (универсальные вещи).Объект исследования – макромир (Земля и ближ. космос).

Науч. картина мира: Ньютоновская классич. механика; гелиоцентризм; божественное происхождение окр. мира и его объектов; мир – сложно действующий механизм.

Филос. основания науки: Механистический детерминизм.

3 этап: Новоевропейская классическая наука (15-16 вв). Объект исследования – микромир. Совокупность элементарных частиц.

Науч. картина мира: формирование частно научных картин мира (химическая, физическая …)

Филос. основания науки: диалектика – стиль естественнонаучного мышления.

Особенности периода:

• научная мысль начинает фокусироваться на получение объективно истинного знания с уклоном в практическую полезность

• попытка анализа и синтеза рациональных зерен преднауки

• начинают преобладать экспериментальные знания

• наука формируется как социальный институт (ВУЗы, научные книги)

• начинают выделяться технические и социально-гуманитарные науки Огюст Конт

4 этап: 20 век – набирает силу неклассическая наука.

Объект исследования – микро-, макро- и мегамир. Взаимосвязь эмпирического, рационального и интуитивного познания.

Науч. картина мира: формирование общенаучной картины мира. Преобладание представления о глобальном эволюционизме (развитие – атрибут, присущий всем формам объективной реальности). Переход от антропоцентризма к биосфероцентризму (человек, биосфера, космос – во взаимосвязи и единстве).

Филос. основания науки: синергетический стиль мышления (интегративность, нелинейность, бифуркационность)

5 этап: постнеклассическая наука – современный этап развития научного познания.

Нормальная наука – работа в рамках парадигмы. В этих рамках ученый работает в определенны условиях, принятых всем научным сообществом , будучи уверенным в гарантированных результатах.

Период разрушения парадигм – научная революция.

1. Революция в астрономии ( геоцентрическая система Птолемея – гелиоцентрическая система Коперника)

2. Формирование парадигмы Ньютона (17в) взамен физики Аристотеля

3. Замена парадигмы Ньютона на парадигму Эйнштейна в механике (формирование квантовой механики).

7. Картина мира в системе научного познания

Научная картина мира (НКМ) — (одно из основополагающих понятий в естествознании) особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий. Будучи целостной системой представлений об общих свойствах и закономерностях объективного мира, научная картина мира существует как сложная структура, включающая в себя в качестве составных частей общенаучную картину мира и картины мира отдельных наук (физическая, биологическая, геологическая и т. п.).

Также может использоваться словосочетание естественно-научная картина мира

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:

 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.

8. Классификация наук и развитие инфраструктуры науки

Попытки классифицировать области человеческого знания по различным основаниям предпринимались ещё со времён античности.

Так, Аристотель (одна из первых попыток) выделял три большие группы таких областей: теоретические (физика и философия), практические (даёт руководящие идеи для поведения человека, этика и политика) и творческие, поэтические (познание ведётся для достижения чего-либо прекрасного, эстетика).

Теоретические знание (познание ведётся ради него самого) он разделил (по его предмету) на: 1) «первая философия» (впоследствии «метафизика» — наука о высших началах и первых причинах всего существующего, недоступных для органов чувств и постигаемых умозрительно) 2) математика 3) физика (изучает различные состояния тел в природе). Созданную им формальную логику Аристотель не отождествлял с философией, считал «органом» (орудием) всякого познания

Попытки классификации продолжились в средние века. Гуго Сен-Викторский в Дидаскаликоне делит науки на четыре группы:

1. Теоретические науки (математика, физика).

2. Практические науки.

3. Механические науки (навигация, сельское хозяйство, охота, медицина, театр).

4. Логика, включающая грамматику и риторику.

Ф. Бэкон разделил науки на 3 группы (в зависимости от таких познавательных способностей, как память, рассудок, воображение)

1. история как описание фактов (в том числе естественная и гражданская);

2. теоретические науки, или «философия» в широком смысле слова;

3. поэзия, литература, искусство вообще.

Роджер Бэкон также выделял четыре класса наук: грамматика и логика, математика, натурфилософия, метафизика и этика. При этом основой наук о природе он считал математику[11].

Такие науки, как математика, логика, информатика, и кибернетика, одними учёными выделяются в отдельный класс — формальные науки, иначе называемые абстрактными науками. Формальным наукам противопоставляются естественные и социальные науки, которые получают общее обозначение эмпирические науки. Другие же учёные считают математику точной наукой, а остальные когнитивными науками.

Естественные науки (биология, география, физика, химия), технические науки (информатика, архитектура), общественные науки (социология, политология, психология, история, философия)

9. Естествознание и гуманитарные науки в процессе исторического развития

ОСНОВНЫЕ ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Первый период становления естествознания относится к VII-IV вв. до н.э. Это период античной натурфилософии, которая представляет собой попытку использовать общие философские принципы для объяснения явлений природы. Явления природы объяснялись с помощью априорных, не связанных с опытом и наблюдениями, чисто умозрительных схем. Демокрит и Аристотель обобщили античную натурфилософию и сформулировали две концепции взглядов на окружающий мир. Демокрит считал, что материя существует из вещества, вещество состоит из атомов и пустоты. Не существует ничего, кроме атомов и пустого пространства. Атомы бесконечны в числе и различны по форме и величине Они неделимы, непроницаемы, качественно неизменны и неуничтожаемы, т.е. вечны. Форма и величина единственно объективные свойства атомов, их первичные и реальные особенности. Из атомов слагаются все тела, на атомы же они распадаются. Разнообразие тел обусловлено разнообразием тех комбинаций, в которые вступают атомы, образующие каждое такое тело: величина и форма атомов, их число и расположение - вот подлинный источник разнообразия тел. Атомы подвижны; и все, что наблюдаем мы в космосе - одна лишь механика самоподвижных, не нуждающихся ни в каком толчке извне атомов. Вопрос о происхождении атомов не занимал Демокрита, для него он просто не существовал, т.к. то, что вечно, не может иметь ни начала, ни конца. В такой же мере несостоятельной являлась для него и проблема об источнике движения атомов: зачем, в самом деле, говорить о происхождении того, что рассматривается как неотъемлемое, первичное свойство атомов. Это корпускулярная концепция строения материи. Возникновение мира и Вселенной Демокрит объяснял следующим образом. В вечном падении в бесконечное пространство большие, наиболее подвижные атомы ударяются об атомы меньших размеров, и возникающие при этом боковые и круговращательные движения дают начало многочисленным мирам с одной или несколькими Лунами, с Солнцем и без Солнца, обитаемым и необитаемым. Они возникают и разрушаются, чтобы возникнуть вновь и вновь разрушаться; - и так без конца, повинуясь лишь изначальной необходимости. Ибо, говорит Демокрит, «ничто не происходит случайно, но все совершается по некоторой причине и необходимости».

Аристотель считал также, что мир материален, но объективно существуют конкретные вещи, предметы. Материя - некая субстанция, из которой при определенных условиях могут возникнуть те или иные предметы. Реальные тела можно дробить непрерывно до бесконечности. Это континуальная концепция строения материи. Первым стал рассматривать движение в пространстве и времени, ввел понятие естественного и насильственного движения. Он считал «совершенным» движение по кругу. Мир возник в результате создания его богом. Вселенная конечна во времени и пространстве. В центре Вселенной находится Земля, вокруг которой вращаются сферы, на которых находятся Луна, Солнце, планеты, на самой далекой сфере - звезды небосвода. Это геоцентрическая система мира, которую в дальнейшем развивал Птолемей. Вся природа - и органическая, и неорганическая - Аристотелю представлялась как нечто единое по общей тенденции своей. Она исполнена стремления к совершенству, к «благу». Жизнь в зачаточной форме имеет место уже в неорганической природе. Примитивные формы жизни, возникшие самопроизвольно, стремятся к лучшему: камень стремится к жизни растения, растение - к жизни животного, животное - к жизни человека, а человек к идеальной жизни божества, воплощающего высшее благо. Аристотелем была предложена классификация животных, которая вплоть до Линнея пользовалась авторитетом. Группировку животных проводил не только по сходству, но и по родству. При этом первое место уделял основным морфологическим особенностям, отличая их от вторичных признаков. Всех животных разделил на две группы: кровяные и бескровные. К группе кровяных он относил животных, имеющих кровь, 2 или 4 ноги, живородящих, а также птиц, четырехногих и безногих яйценесущих, рыб и на вершине кровяных - человек. Ко второй группе отнесены животные, имеющие лимфу, более четырех ног, мягкотелые, панцирные, моллюски, насекомые, пауки и черви. Аристотель может быть назван и основателем сравнительной анатомии. Он не только описывает животных, но отвечает на вопросы как? для чего? и почему? Отсюда - впервые набросанное им учение об аналогичных и гомологичных частях тела и стремление связать строение животных с их отправлениями, с их образом жизни и психическими особенностями. Другое сранительноанатомическое обобщение, которое можно назвать черновым наброском закона корреляции: «Природа не может направить один и тот же материал одновременно в различные места … Расщедрившись в одном направлении, она экономит в другом… Изменение в одном органе вызывает перемены в другом».

Например, связь между сплошным зубным аппаратом и отсутствием рогов, отсутствие резцов в верхней части челюсти при наличии сложного желудка у жвачных и др.

Греческая цивилизация погибла под натиском римских и мусульманских завоевателей. Римляне в отличие от греков не оставили после себя в области естествознания самостоятельных теоретических работ сколь-нибудь крупного значения. Римляне устремили свое внимание к прикладным знаниям: военная техника, гидротехника, строительное дело, география и др. Область практического применения математики расширилась, в особенности за счет применения в астрономии, в частности необходимая для астрономии тригонометрия.

В Средневековье наука находилась в полной зависимости от богословия и схоластики. Для этого времени типичны астрология, алхимия, магия, кабалистика, другие проявления оккультизма, тайного знания. Но, тем не менее, медленно и постепенно накапливались новые факты, и оттачивалась логика теоретического мышления.

Историю алхимии обычно начинают с IV в. н.э. В течение примерно тысячелетия алхимики пытались с помощью химических реакций, протекающих в сопровождении специфических заклинаний, получить философский камень, способствующий превращению любого вещества в золото, приготовить эликсир долголетия, создать универсальный растворитель. В качестве побочных продуктов их деятельности появились многие научные открытия, решения практически важных задач, были созданы технологии получения красок, стекол, лекарств, сплавов, разнообразных химических веществ и т.д. Алхимические исследования, несостоятельные теоретически, весьма способствовали развитию экспериментального естествознания. Алхимия продолжила практическую химию и практическую металлургию древних египтян. Но до распространения христианства ни в Греции, ни в Риме собственно алхимические исследования не проводились. Алхимия возникла с приданием химической и металлургической практике мистического характера, с установлением связи практики с астрологией и магией. Установили связь между священным числом 7 и тем, что известных металлов -- тоже 7 (а также, что цветов спектра -- 7, нот -- тоже 7 и некоторые другие соответствия).

В первые столетия нашей эры распространилось представление о том, что золото связано с Солнцем, серебро -- с Луной, медь -- с Венерой, железо -- с Марсом, свинец -- с Сатурном, олово -- с Юпитером, ртуть -- с Меркурием. Вначале христианство выступило против алхимической практики, считая это делом дьявола, но потом стало относиться к ней терпимо. Появились толкования некоторых мест священного писания в таком смысле, что алхимиками были не только Мириам -- сестра Моисея, но и евангелист Иоанн и другие библейские персонажи.

Особую роль в развитии естествознания X--XII вв. сыграли мыслители арабско-мусульманского мира: иранский врач и химик Ибн-Закария аль-Рази, среднеазиатский ученый Аль-Фа-раби, ирано-таджикский философ, ученый-медик и врач Ибн-Сина (Авиценна), ирано-таджикский математик, астроном, поэт и мыслитель Омар Хайям, арабский философ и врач Ибн-Рошд (Аверроэс). Арабские мыслители в большей мере сохранили связь с античной философией и наукой, в первую очередь с учением Аристотеля.

В XVI--XVII вв. натурфилософское и во многом схоластическое познание природы превратилось в современное естествознание, в систематическое научное познание на базе экспериментов и математического изложения полученных результатов. В это время в механике совершилась настоящая революция, главную роль в которой сыграли Г. Галилей и И. Ньютон.

Революция в науке, как и в любой другой сфере, -- это коренная ломка, глубокое преобразование ее теоретического содержания и методов познания. Если натурфилософы со времен Аристотеля считали, что ни одно тело не переходит из состояния покоя в движение без действия силы, а всякое движение может прекратиться само собой, то Галилей в открытом им законе инерции установил равноправие покоя и равномерного прямолинейного движения, показав, что ни одно тело не может изменить своей скорости (ни ее величину, ни направление) без действия силы. Закон инерции не опирается на повседневный опыт, он сформулирован на основе мысленного эксперимента с идеализированными объектами (например, с идеально гладкой поверхностью, движение по которой не сопровождалось бы трением). Этот закон открыт чисто теоретическим путем. Натурфилософы Древней Греции стали первыми теоретиками в понимании естественного единства мира в целом; Галилей первым возвел механику на уровень теоретической науки. От здравого смысла через эксперимент к идеализациям, а от них к теории, проверяемой на практике, -- таков путь физики к научному познанию движения тел.

В книге «Об обращениях небесных сфер» польский астроном Н. Коперник отказался от традиционной геоцентрической (с Землей в центре Вселенной) модели мира. Он настаивал на гелиоцентрической (с Солнцем как центром Вселенной) модели. В то время это означало настоящую мировоззренческую революцию. Итальянский философ Дж. Бруно, развивая идеи Н. Коперника, доказывал, что у Вселенной нет центра, она беспредельна и состоит из бесконечного множества звездных систем. Теорию Н. Коперника и идеи Дж. Бруно подтвердили открытия Г. Галилея, сделанные с помощью изобретенного им телескопа. Галилей обнаружил кратеры и хребты на Луне, разглядел бесчисленные скопления звезд, образующих Млечный путь, увидел спутники Юпитера, пятна на Солнце. Его называли «Колумбом неба». Немецкий астроном И. Кеплер открыл законы движения планет Солнечной системы. Эти открытия убедительно подтвердили теорию Коперника. Его идеи стали быстро распространяться. Римская церковь уже не могла пренебрежительно относиться к учению Коперника как к гипотезе, которую невозможно доказать, и запретила пропаганду его взглядов, внеся в 1616 г. его книгу в «Список запретных книг».

В 1633 г. состоялся суд римской инквизиции и над Галилеем. Формально он отрекся от своих якобы «заблуждений», но фактически новые научные представления одержали победу. Галилей и Кеплер придали понятию закона природы строго научное содержание, освободив его от элементов антропоморфизма.

В конце XVII в. произошла революция в математике. Английский ученый И. Ньютон и независимо от него немецкий математик и философ Г. Лейбниц разработали принципы интегрального и дифференциального исчисления. Эти исследования стали основой математического анализа и математической базой всего современного естествознания. Еще раньше, в середине XVII в. трудами Р. Декарта и П. Ферма были заложены основы аналитической геометрии, что позволило переводить геометрические задачи на язык алгебры с помощью метода координат.

Дифференциальное исчисление дало возможность математически описывать не только устойчивые состояния тел, но и текущие процессы, не только покой, но и движение. В этот период господствующим стал аналитический метод познания процессов, в основе которого -- расчленение целого для отыскания неизменных основ этих процессов. Возникли представления о неизменности природы, о невесомых «материях» (разнообразных флюидах, теплороде, флогистоне). Все эти знания сочетались с идеей первотолчка, божественного акта творения (либо по отношению ко всей природе -- в механике И. Ньютона, либо по отношению к биологическим видам -- у К. Линнея и т.п.).

С середины XVIII в. естествознание стало все больше проникаться идеями эволюционного развития явлений природы. Значительную роль в этом сыграли труды М.В. Ломоносова, И. Канта, П.С. Лапласа, в которых развивалась гипотеза естественного происхождения Солнечной системы, в работах К.Ф. Вольфа, выдвинувшего идею развития в биологии, а также труды других ученых.

Великий русский ученый М.В. Ломоносов (1711--1765) удачно совмещал теоретические и экспериментальные исследования. Для него был характерен «метод философствования, опирающийся на атомы». За 48 лет до французского физика и химика А. Лавуазье (казненного в годы Великой Французской революции) М.В. Ломоносов экспериментально открыл и теоретически обосновал закон сохранения вещества, высказав при этом и идею закона сохранения движения. Он разрабатывал механическую теорию теплоты, объясняя ее вращательным движением корпускул (молекул), кинетическую теорию газа, волновую теорию света, исследовал грозовые электрические явления, природу северного сияния. Грозовые разряды он объяснял трением восходящих тепловых и нисходящих холодных потоков воздуха. Ломоносов доказал наличие атмосферы у Венеры. Изучая земные слои, он обосновывал оригинальные эволюционные идеи об образовании гор, руд, каменного угля, торфа, нефти, почв, янтаря. Ученый предполагал существование жизни на других планетах. Большое внимание энтузиаст науки уделял методологии познания, подчеркивая единство теории и опыта, необходимость их опоры друг на друга. Будучи страстным патриотом, он не щадил сил в отстаивании интересов России.

Традиция беззаветного служения Родине вообще характерна для выдающихся русских ученых -- Н.И. Лобачевского, Н.И. Пирогова, Д.И. Менделеева, И.П. Павлова, Н.И. Вавилова, СИ. Вавилова, В.И. Вернадского, К.Э. Циолковского, СП. Королева, И.В. Курчатова, М.В. Келдыша и многих других.

Вплоть до конца XIX в. на базе классической механики Галилея -- Ньютона развивались все естественные науки. В XIX в. вслед за механикой теоретическими науками стали химия, термодинамика, учение об электричестве. Теоретизация химии связана в первую очередь с исследованиями англичанина Дж. Дальтона, сознательно положившего в основу теоретического объяснения химических изменений вещества атомистическую идею и придавшего этой идее вид конкретной научной гипотезы. Это стало началом химического этапа развития атомистики. В 1861 г. русский химик А.М. Бутлеров сформулировал основные положения теории химического строения молекул, а в 1869 г. Д.И. Менделеев открыл Периодический закон химических элементов. Он догадывался, что причины периодической зависимости элементов надо искать во внутреннем строении атомов. В 70-х годах Д.И. Менделеев выдвинул гипотезу, что атом состоит из более мелких частей. Но потом, когда факты, свидетельствующие о разложимости атомов, стали накапливаться, он почему-то стал противником этой идеи. Вот пример противоречивости, непоследовательности развития научной мысли.

Другим примером сложности, многовариантности познания природы может служить факт противоположного отношения A.M. Бутлерова и Д.И. Менделеева к спиритическим опытам. Первый вполне доверял им, а второй из знакомства с ними сделал в 1876 г. четкий, бескомпромиссный вывод: «Спиритические явления происходят от бессознательных движений или от сознательного обмана, а спиритическое учение есть суеверие». Д.И. Менделееву было ясно, что в качестве духов выступают сами медиумы (организаторы, ведущие спиритических сеансов). В связи с этим он язвительно отмечал, что «духи» чрезвычайно вежливы: например, в присутствии дам они никогда не затрагивают вопросов о возрасте участников спиритических сеансов, что «духи» ограничены уровнем умственного развития медиумов и не могут сообщить ничего нового по сравнению с тем, что известно среднему медиуму.

Трудами большой группы ученых (Н. Карно, Ю.Р. Майера, Г. Гельмгольца, Р. Клаузиуса, У. Томсона, В. Нернста и других) были установлены основные законы (принципы, начала) термодинамики. Один из них -- закон сохранения (и превращения, как добавил Ф. Энгельс) энергии -- приобрел значение общенаучного закона. М. Фарадей и Дж.К. Максвелл заложили начало учения об электромагнитном поле. Для развития теоретического мышления в биологии важное значение имели клеточная теория Т. Шванна, М. Шлейдена, Я.Э. Пуркинье и эволюционное учение Ч. Дарвина. Биология XIX в. (вместе с геологией) ярко продемонстрировала значение эволюционных идей.

Выдающиеся заслуги в развитии биологии принадлежат русским ученым П.Ф. Горянинову (одному из создателей клеточной теории строения организмов), эволюционистам К.Ф. Рулье, А.Н. Бекетову и И.И. Мечникову. Основополагающие открытия в физиологии высшей нервной деятельности совершил И.М. Сеченов. Его учение о механизмах деятельности головного мозга было развито работами великого исследователя И.П. Павлова. И.М. Сеченов (1829--1905) доказал, что в основе психических явлений лежат физиологические процессы. Если Р. Декарт осознал рефлекторный характер непроизвольных движений, управляемых спинным мозгом, то И.М. Сеченов первым высказал идею о рефлекторном характере произвольных движений, управляемых головным мозгом. Продолжением этой идеи явилось открытие И.П. Павловым (1855--1935) условных рефлексов. И.М. Сеченов доказал, что раздражение определенных центров в головном мозгу тормозит деятельность центров спинного мозга. Благодаря И.М. Сеченову головной мозг стал предметом экспериментального исследования, а психические явления начали получать материалистическое объяснение в конкретной научной форме.

В начале XX в. в физике и естествознании в целом произошла вторая крупнейшая революция, приведшая к признанию релятивистской и квантовомеханической картины мира. Этому способствовали открытия: электромагнитных волн (Г. Герц), рентгеновских лучей (по имени первооткрывателя В. Рентгена), радиоактивности (А. Беккерель), радия (М. Кюри-Склодовс-кая и П. Кюри), светового давления (П.Н. Лебедев), первых положений квантовой теории (М. Планк) и других явлений.

Современный этап научно-технического развития заключается в том, что наряду с продолжающейся специализацией науки и техники новые продуктивные идеи и направления появляются главным образом на стыке традиционных научных и технических направлений, другими словами, современная наука и техника стремятся к междисциплинарности. Поэтому обращение современной науки к смежным научным областям, искусству, истории культуры, а также постоянная рефлексия методологических оснований исследований и разработок, стремление к демократизации и плюрализму мнений являются характерными чертами современного научного комплексного исследования и системного проектирования. Современное научно-техническое развитие становится в промышленно развитых странах системой с рефлексией. Это означает параллельное институциональное развитие оценки последствий внедрения результатов научных исследований и разработанной на их основе новой техники и технологии, социально-экологической экспертизы научных, технических и хозяйственных проектов.

Важнейшим основанием такой деятельности является идея необходимости научной и информационной поддержки лиц, принимающих решения, на основе оценки и сравнения альтернатив. В трудных ситуациях выбора на помощь руководителю все чаще приходят консультанты, владеющие специальными методами. Их задача состоит не в подмене руководителя, а в усилении его возможностей. Консультанты помогают руководителям получить информацию, необходимую для принятия решений, и тщательно ее проанализировать. Они помогают руководителям принимать более обоснованные решения. Речь идет фактически о системном анализе и прогнозировании развития больших научных, технических, хозяйственных комплексов, экологических и других систем и областей промышленности.

10. Становление рационального теоретического познания в Др.Греции

Отличие от Древнего Востока: появилось целенаправленное получение нового знания и методы получения этого знания, т.е. наука стала самоценной, неутилитарной. Наука и философия развиваются одинаковыми темпами. У Аристотеля первая философия (собственно философия) и вторая (натурфилософия, т.е. философия природы). Периодизация:

а) рождение науки и философии, переход от мифологического мышления к рационально-понятийному (6 -1 пол. 5 в. до н.э.), пифагореизм;

б) классический период (2 пол. 5 – 4 вв.), намечается разделение науки и философии, Платон, Аристотель (все систематизировал), атомисты;

в) эллинизм (кон. 4- 1 вв. до н.э.), смешение с культурой Древнего Востока, начало институционализации науки, Птолемей, Архимед, математика, астрономия, география, история, медицина;

г) поздняя античность (1-сер. 6 вв.) – упадок.

(Учебник Лебедева+ семинар Шестаковой) Демократия, ценность личного достоинства у греков, доводы и критицизм как сила проведения закона → отношение к истине не как к догмату, а как к продукту рационального доказательства → появление науки. Основные черты:

1) созерцательность и решение непрактических задач (практическое относится к категории ремесла);

2) истина как результат логики, критицизм;

3) систематизация, создание целостного учения о бытии.

Черты научности: а) использование идеализаций, т.е. вычленение признаков, не существующих в реальном мире, абстрагирование; б) выработка категориального аппарата (источники – мифология и обыденный язык); в) логическое доказательства (без эксперимента; логические законы Аристотеля). Образец – математика как теоретико-логическая система. Физика – как наука о мире в целом, не экспериментальная, ведется поиск первоосновы. Еще отделилась история. В философии выделились онтология, этика, эстетика и логика. Главные методы – наблюдение (не эксперимент) и дедукция. Философы ездили учиться на Восток.

 

11. Научная революция в Западной Европе 17 век

(Учебник Лебедева+ семинар Шестаковой) Научная революция: соединили математические методы и эксперимент. Галилео Галилей: полемика с физикой Аристотеля, у которого природа состояла их четырех элементов, и движение тел было обусловлено их качеством: огонь движется вверх, земля- вниз и т.д., если движутся иначе – значит, такое движение насильственное; движимое всегда движется чем-то. Галилей разработал концепцию пустотной механики (т.е. механики в пустоте, идеальной, безо всяких побочных эффектов). Она базировалась на принципах рациональной индукции (выведение законов в пространстве идеальной научной реальности) и мысленного эксперимента. Тела движутся под действием силы тяжести и все одинаково, а не согласно качеству, ускорение при движении тоже одинаково для всех (опыт с маятниками, одинаковыми по длине, но разными по весу). С помощью мысленного эксперимента Галилей убрал проблемы, возникающие при реальном эксперименте, и вывел законы движения «в чистом виде». Ввел понятие инерции: тело, раз получив импульс, при отсутствии дополнительных воздействий будет двигаться дальше с той же скоростью бесконечно.

Развитие концепции пустотной механики привело к оформлению гипотетико-дедуктивной методологии: сначала с помощью мысленного эксперимента из определенных допущений выводится теория (как теорема из аксиомы), потом ее надо проверить на практике.

Галилей использовал измерения, т.е. количественные показатели, а не только качественные → физика стала наукой, использует аппарат математики.

Исаак Ньютон осуществил очередной переворот в научном мышлении, записав свои законы в виде уравнений. Основной вопрос в физике того времени – атомы и пустота (в античности было представление об эфире; из него, в частности, состояли в средние века ангелы – посредники между Богом и людьми; считалось, что все взаимодействие происходит за счет эфира). Три закона Ньютона:

1) Атом движется равномерно и прямолинейно; движение инерциально и субстанционально присуще атому; он движется в пустоте; атом меньше любой заданной величины; нет величины → не может быть разделен. Об этом говорили со времен Архимеда, но не было социальных предпосылок, чтобы в это поверили.

2) Взаимодействие атомов. Пустота – чтобы разделить атомы. Свободное падение или притяжение: две частицы притягиваются друг к другу. Равноускоренное движение. (+ корпускулярная теория света)

(3) Сила действия равна силе противодействия, - не настолько важно.)

Открытия 17-18 вв.: логарифмы, закон преломления света, международное право, кровообращение млекопитающих, фотосинтез, понятие химического элемента, бактерии, водород и кислород, трудовая теория стоимости и т.д. Кант: идея о возникновении солнечной системы из сгущения газового облака.

Утвердились принципы новоевропейского мышления:

1) Секуляризация мышления и науки.

2) Отказ от иерархии «верх-низ» (небесное-мирское), формирование идеи однородности времени и пространства.

3) Отказ от догматизма и непреложной «истины текста»; науки бесконечны, т.е. познавательный процесс вечен.

4) Мышление опирается на представление о законосообразности природы, причем законы ее едины.

5) Осознание необходимости реального эксперимента в науке, причем с использованием измерения. Утверждение гипотетико-дедуктивной методологии.

6) Механистическое понимание мира и соответствующий категориальный аппарат.

12. Формирование парадигмы классического естествознания. основные особенности картины мира в рамках парадигмы Ньютона

- мир представляет собой некое бесконечное пустое пространство, вместилище тел, которые состоят из вещества. Вещество- структура, которая образована соединением молекул, молекулы состоят из атомов, которые являются кирпичиками мира

- материя как материал

- материя «состоит из»

- мир понимается как некий механизм (механические часы)

13. Научная революция на рубеже 19-20 вв. общие принципы построения современной картины мира

Считалось, что ньютоновская физика и теория Максвелла существуют параллельно. В ньютоновской физике – принцип относительности Галилея , можно переходить от одной инерциальной системы к другой, складывая скорости, время одинаково. В максвелловской теории – особая система отсчета, покоящийся эфир, в нем все действует, этот эфир ищут в конце 19 века (опыт Майнельсона), не нашли → его нет → кризис физики. Френель, Лоренс, Пуанкаре ищут выход из кризиса, пытались согласовать Ньютона и Максвелла. По Галилею получается, что скорость движения света (с) внутри вагона – это с+ скорость движения вагона, т.е. что-то большее, чем с. Инварианты (преобразования) Лоренса: при переходе из одной инерциальной системы в другую все процессы в инерциальной системе должны замедляться на столько, чтобы опять получилось с. Время тоже должно снижаться в то же количество раз. Эйнштейн: все инерциальные системы равноправны, переходы между ними не по Галилею, а через замедление. Для ускоренных систем это не действует → общая теория относительности Эйнштейна. С помощью ускорения можно моделировать гравитацию. Космологическая постоянная – пытался сделать эволюционную модель, но эта константа туда не ведет. Решили, что вселенная расширяется, дальше не идут.

Эйнштейн не согласуется с квантовой механикой. Фарадей изучал явление электролиза: 1 г водорода, 8 г кислорода, 22,9 г натрия, 32,44 г цинка, 107,66 г серебра → одинаково выделялся ток, это их атомные массы. Нашли минимальный носитель электричества – е (электрон). 1881, Гельмгольц: не нужен эфир, заменить его на электроны → электронная теория, отрицает теорию Максвелла, начинается с Лоренса, затем преобразуется в квантовую теорию, главное – дискретное распространение. По Максвеллу электрон упал бы на ядро. Решили, что он излучает не равномерно, а квантами (порциями); эта теория противоречит квантовой теории поля, к тому же она полностью статистическая (вероятностная).

В физике до сих пор кризис, нет единой теории.

Математика.

Математика: геометрия Эвклида, затем неэвклидова геометрия (Лобачевского и пр.), одна переходит в другую с помощью инвариантов, внутри геометрий тоже были инварианты.

Группа: элементы + операции над ними. Отношения важнее элементов → теория множеств (множество – группа). Кантор: оперировать не числами, а абстрактными элементами.

Парадоксы, связанные с бесконечностью.

, и т.д. → количество натуральных чисел должно быть больше количества квадратов. На самом деле их количество равно. Больцано, Кантор.

Больцано: бесконечное множество равносильно своей части, таким образом, часть равна целому – философская проблема. Кантора это не смутило → теория множеств, быстро уперся в парадоксы.

1903 – Рассел, парадокс о множестве всех множеств, не содержащее себя в качестве элемента.

Кризис основания в математике (до сих пор). Теория Коши (обоснование пределов) → патологические функции → теория действительного числа → теория множеств → парадоксы Рассела → кризис основания.

Выводы (Пуанкаре): 1) математика – аксиоматическая наука; 2) все аксиомы – результат соглашения; 3) правила вывода, дедуктивные и индуктивные, тоже результат соглашения. Истины в математике нет. Непротиворечивая полная система может существовать, но она не истинна. Формализм (применимо к чему угодно), релятивизм (можно использовать любые аксиомы).

14. Теория относительности (СТО и ОТО) – общие положения. принцип соответствия

О́бщая тео́рия относи́тельности (ОТО; нем. allgemeine Relativitätstheorie) — геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности (СТО), опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915—1916 годах[1][2]. В рамках общей теории относительности, как и в других метрических теориях, постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформацией самого́ пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствием массы-энергии. Общая теория относительности отличается от других метрических теорий тяготения использованием уравнений Эйнштейна для связи кривизны пространства-времени с присутствующей в нём материей.

ОТО в настоящее время — самая успешная теория гравитации, хорошо подтверждённая наблюдениями. Первый успех общей теории относительности состоял в объяснении аномальной прецессии перигелия Меркурия. Затем, в 1919 году,Артур Эддингтон сообщил о наблюдении отклонения света вблизи Солнца в момент полного затмения, что качественно и количественно подтвердило предсказания общей теории относительности[3]. С тех пор многие другие наблюдения и эксперименты подтвердили значительное количество предсказаний теории, включая гравитационное замедление времени, гравитационное красное смещение, задержку сигнала в гравитационном поле и, пока лишь косвенно, гравитационное излучение[4]. Кроме того, многочисленные наблюдения интерпретируются как подтверждения одного из самых таинственных и экзотических предсказаний общей теории относительности — существования чёрных дыр[5].

Несмотря на ошеломляющий успех общей теории относительности, в научном сообществе существует дискомфорт, связанный, во-первых, с тем, что её не удаётся переформулировать как классический предел квантовой теории, а во-вторых, с тем, что сама теория указывает границы своей применимости, так как предсказывает появление неустранимых физических расходимостей при рассмотрении чёрных дыр и вообще сингулярностей пространства-времени. Для решения этих проблем был предложен ряд альтернативных теорий, некоторые из которых также являются квантовыми. Современные экспериментальные данные, однако, указывают, что любого типа отклонения от ОТО должны быть очень малыми, если они вообще существуют.

Специальная теория относительности (СТО; также частная теория относительности) — теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения при произвольных скоростях движения, меньших скорости света в вакууме, в том числе близких к скорости света. В рамках специальной теории относительности классическая механика Ньютона является приближением низких скоростей. Обобщение СТО для гравитационных полей называется общей теорией относительности.

Описываемые специальной теорией относительности отклонения в протекании физических процессов от предсказаний классической механики называют релятивистскими эффектами, а скорости, при которых такие эффекты становятся существенными, — релятивистскими скоростями.

При́нцип соотве́тствия — в методологии науки утверждение, что любая новая научная теория при наличии старой, хорошо проверенной теории находится с ней не в полном противоречии, а даёт те же следствия в некотором предельном приближении (частном случае). Например, закон Бойля-Мариотта является частным случаем уравнения состояния идеального газа в приближении постоянной температуры; кислоты и основания Аррениуса являются частным случаем кислот и оснований Льюиса и т.п.

В специальной теории относительности в пределе малых скоростей получаются те же следствия, что и в классической механике. Так, преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея, время течёт одинаково во всех системах отсчёта, кинетическая энергия становится равной и т.д.

Общая теория относительности даёт те же результаты, что и классическая теория тяготения Ньютона при малых скоростях и при малых значениях гравитационного потенциала .

15. Современные представления о пространстве и времени

Пространство и время – фундаментальные категории современного естествознания. Физические, биологические, географические и другие величины непосредственно или опосредованно связаны с пространственно-временными характеристиками объектов. Ученые давно ведут дискуссии о сущности пространства и времени, об их основных свойствах. Проблемы пространства и времени во многом решаются в рамках господствующей в конкретную эпоху парадигмы. Картинам мира разных исторических эпох с присущими им культурами соответствовали свои пространственно-временные представления. Более того, выбор самих моделей пространства и времени зависит от конкретных целей и масштабов, в которых существует изучаемое явление или объект.

Нашим далеким предкам мир представлялся маленьким и кратковременным; для них пространство замыкалось видимыми очертаниями моря и гор. Пространство первобытных людей было очень неоднородным. На территории племени выделялись тотемные центры – места, где пространство, по мнению членов племени, обладало максимально благоприятными качествами. Место обитания племени было также благотворным пространством, ибо здесь похоронены предки, охраняющие племя. За относительно упорядоченным пространством племенной территории располагалось внешнее пространство, наделенное отрицательными качествами. Развитие межплеменных связей обусловило появление представлений о множественности оазисов упорядоченного бытия.

Что касается восприятия времени, то первобытное мышление не ощущало как однородные следующие друг за другом отрезки времени и приписывало некоторым периодам дня и ночи, лунного месяца, года и т.д. свойство оказывать благоприятное или гибельное влияние. В более развитой мифологии каждому уровню мира присуще свое время, отличающееся такими параметрами, как ритм, длительность и т.п. Для мифологического времени характерна ориентация на прошлое. Мифологический прамир помещается в то время, когда еще не было времени, оно само еще созидалось. Более того, мифологическое время, соотнесенное с прошлым, оказывается вместе с тем настоящим и даже будущим, так как первобытные представления порождены циклическим видением времени. Колесо времени двигалось из прошлого, захватывало настоящее и через будущее уносило их в прошлое. Прошлое претерпевало изменения, аккумулируя достижения первобытного мышления и познания.

Древним грекам мир не представлялся столь маленьким. Они были смелыми мореплавателями; установили торговые и культурные связи со многими народами, населявшими берега Средиземного моря. Эратосфену удалось определить длину земной окружности. В античной натурфилософии на смену опоясывающему Землю Океану приходит линейно упорядоченная река времени, которая катит свои воды из прошлого через настоящее в будущее. В античности существовал широкий спектр представлений о сущности пространства и времени. Эмпедокл, развивая учение о невозможности пустоты, высказывался в пользу реальности изменения и движения, считал, что пустого пространства не существует, и в качестве доказательства указывал: если рыбы передвигаются в воде, следовательно, все объекты также существуют в определенной среде. Напротив, Демокрит утверждал, что пустота существует и необходима для перемещений и соединений атомов. У Евклида пространственные характеристики объектов обрели строгую математическую форму. В это время зарождаются геометрические представления об однородном и бесконечном пространстве, высказываются предположения о шарообразности Земли и о Солнце как центре Вселенной. В античное время возникает первая целостная система мира – геоцентрическая система Птолемея, в которой планеты, Солнце и другие небесные тела обращаются вокруг Земли по орбитам, представляющим сложное сочетание круговых орбит – деферентов и эпициклов. В центр деферента помещалась Земля, и принималось, что планета движется по эпициклу (системе эпициклов), центр которого равномерно перемещается по деференту. Система Птолемея представляла собой универсальную модель мира, где время было бесконечным, а пространство – конечным, в котором происходит равномерное круговое движение небесных тел вокруг неподвижной Земли.

Линейную модель течения времени восприняло христианство, где присутствуют три момента времени: сотворение мира, распятие Христа и загробный мир – конечный пункт. Однако в христианстве река времени потекла вспять: настоящее непрерывно переходит из будущего в прошлое. Здесь более приемлем образ песочных часов. Бог сотворил время и, отмерив нужное количество, "засыпал" его в верхнее отделение часов – это и есть будущее, которое через отверстие (настоящее) стекает в нижнее отделение – в прошлое. Согласно Библии, Вселенная состоит из круглой плоской Земли, накрытой сверху твердым куполообразным небесным сводом, под которым движутся облака и небесные светила.

Начиная с XV века, представления о пространстве и времени значительно расширяются. Этому активно способствовали Великие географические открытия, давшие представления о пространстве в пределах Земли и эмпирически доказавшие шарообразность нашей планеты. Изменение научной картины мира произошло с появлением гелиоцентрической системы мира, предложенной Н. Коперником (1543), где Солнце – центральное тело, вокруг которого обращаются планеты. Гелиоцентрическая система мира сменила представление о Земле как центре мироздания. Теория Коперника направила движение естественнонаучной мысли к признанию безграничности и бесконечности пространства. Развитие эти взгляды получили в теории Дж. Бруно, который связал бесконечность Вселенной и пространства. Бруно писал, что Вселенная должна быть бесконечной благодаря возможности и сообразности бытия бесчисленных миров, подобных нашему.

В начале XVII века И. Кеплер в гелиоцентрической картине движения планет увидел действие единой физической силы. Он установил универсальную зависимость между периодами обращения планет и средними расстояниями их до Солнца, ввел представление об их эллиптических орбитах. Огромную роль в развитии представлений о пространстве сыграл сформулированный Галилеем принцип относительности, расширение которого во многом привело к современным научным представлениям о пространстве и времени. Он заметил, что, находясь в помещении под палубой корабля и наблюдая за всем, что там происходит, нельзя определить, покоится корабль или он движется равномерно и прямолинейно. Галилей сделал вывод, что механическое движение относительно, а законы, которые его определяют, абсолютны, т.е. безотносительны. Его взгляды коренным образом отличались от общепринятых в то время представлений Аристотеля о существовании "абсолютного покоя" и "абсолютного движения".

Дальнейшее развитие представлений о пространстве и времени связано с именем Р. Декарта, который полагал, что все явления природы объясняются механическим взаимодействием элементарных материальных частиц. Взаимодействие он представлял в виде давления или удара при соприкосновении частиц друг с другом и ввел, таким образом, в естествознание идею близкодействия. Он поставил знак равенства между материальностью и протяженностью, т.е., отрицая пустое пространство, отождествил пространство с протяженностью.

Новая картина мира была предложена И. Ньютоном. Распространив на всю Вселенную закон тяготения, он пришел к выводу, что Вселенная бесконечна. Лишь в этом случае в ней может находиться множество космических объектов – центров гравитации, связанных между собой силой тяготения. Пространство и время Ньютон характеризует как вместилища самих себя и всего существующего: во времени все располагается в порядке последовательности, в пространстве – в порядке положения. При этом Ньютон различал два типа понятий пространства и времени – абсолютные (истинные, математические) и относительные (кажущиеся, обыденные). Абсолютное время само по себе и без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью, а абсолютное пространство безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное время есть постигаемая чувствами внешняя мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного времени (час, день, месяц, год), а относительное пространство есть мера или какая-либо его ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которая в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное. Для своих построений Ньютон использовал модели абсолютного пространства и времени.

Немецкий ученый Г. Лейбниц развивал реляционную концепцию пространства и времени, отрицающую существование пространства и времени как абсолютных сущностей. Указывая на чисто относительный (реляционный) характер пространства и времени, Лейбниц считал, что пространство и время есть нечто относительное (пространство – порядок сосуществования, а время – порядок последовательностей) и не могут рассматриваться в отрыве от самих "вещей". Однако идеи Лейбница о пространстве и времени не получили распространения.

Ньютоновская концепция пространства и времени и принцип относительности Галилея, на основе которых строилась физическая картина мира, господствовали вплоть до конца XIX века. Принятие абсолютного времени и постулирование абсолютной и универсальной одновременности во всей Вселенной стало основой для теории дальнодействия. В качестве дальнодействующей силы выступало тяготение, которое с бесконечной скоростью, мгновенно и прямолинейно распространялось на бесконечные расстояния. Эти мгновенные, вневременные взаимодействия объектов служили физическим каркасом для обоснования абсолютного пространства, существующего независимо от времени.

Изучение электромагнитных явлений выявило ряд существенных отличий их свойств от механических свойств тел. Если в механике Ньютона силы зависят от расстояний между телами и направлены по прямым, то в электродинамике (теории электромагнитных процессов), созданной в XIX веке английскими физиками М. Фарадеем и Дж. Максвеллом, силы зависят от расстояний и скоростей и не направлены по прямым, соединяющим тела, распространение же сил происходит не мгновенно, а с конечной скоростью. Из этого вытекал вывод о конечной скорости распространения электромагнитных взаимодействий и существовании электромагнитных волн. Свет, магнетизм, электричество стали рассматриваться как проявление единого электромагнитного поля. Открытие существования поля в пространстве между зарядами и частицами было значимо для описания свойств пространства и времени. Перенос принципа относительности на электродинамику не представлялся возможным, так как в то время считалось, что все пространство заполнено особой средой – эфиром, натяжения в котором истолковывались как напряженности электрического и магнитного полей. Эфир не влиял на механические движения тел, но на электромагнитных процессах движение относительно эфира ("эфирный ветер") должно было сказываться. В частности, предполагалось, что "эфирный ветер" должен влиять на распространение света. Однако попытки обнаружить "эфирный ветер" не увенчались успехом. Так, американский физик А. Майкельсон поставил опыт, который доказывал независимость скорости света от движения Земли. Результаты опыта Майкельсона не поддавались объяснению с помощью понятий классической механики.

Расширение представлений о пространстве и времени связано с распространением принципа относительности Галилея на системы отсчета, которые движутся по отношению друг к другу равномерно и прямолинейно под действием инерции (инерциальные системы отсчета) со скоростями, сопоставимыми со скоростью света. Для таких систем X. Лоренц предложил преобразования, носящие его имя. При малых скоростях преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея, но если скорость сопоставима со скоростью света, то проявляются существенные отличия от нерелятивистской картины пространства-времени:

• события, которые происходят одновременно в одной системе отсчета, перестают быть одновременными в другой; меняется и закон преобразования скоростей;

• пространственные и временные промежутки не остаются неизменными при переходе из одной системы отсчета в другую, движущуюся относительно первой с некоторой скоростью.

Важный шаг в понимании сущности пространства и времени связан с созданием Эйнштейном (1905) специальной теории относительности. Он показал, что в преобразованиях Лоренца отражаются не реальные изменения размеров тел при движении (что можно представить лишь в абсолютном пространстве), а изменения результатов измерения в зависимости от движения системы отсчета. Относительными оказывались и "длина", и "промежуток времени" между событиями, и даже "одновременность" событий, иначе говоря, не только всякое движение, но и пространство, и время. Исходя из невозможности обнаружить абсолютное движение, Эйнштейн сделал вывод о равноправии всех инерциальных систем отсчета. Он сформулировал два постулата, делавших излишней гипотезу о существовании эфира и составивших основу обобщенного принципа относительности:

1) все законы физики одинаково применимы в любой инерциальной системе отсчета и не должны меняться при преобразованиях Лоренца;

2) свет всегда распространяется в свободном пространстве с одной и той же скоростью независимо от движения источника.

В рамках общей теории относительности Эйнштейна считается, что структура пространства-времени определяется распределением масс материи. В классической механике принимается, что если бы вдруг все материальные вещи исчезли, то пространство и время остались бы. Согласно теории относительности, пространство и время исчезли бы вместе с этими вещами. Пространство и время стали пониматься как атрибуты материи, определяющиеся ее связями и взаимодействиями.

В литературе не раз высказывалась точка зрения, что после развития теории относительности пространство и время уже нельзя рассматривать как разные атрибуты материи, что их нужно объединить в понятии четырехмерного континуума и рассматривать как одну форму бытия материи – пространство-время. Безусловно, связь между ними неразрывна и реализуется в движении материи. Всякое изменение пространственных свойств будет изменением во времени, и наоборот. Но все же пространство и время, наряду с всеобщими характеристиками, имеют такие общие и специфические свойства, которые относятся только к пространству или только ко времени. Это и дает возможность рассматривать их как разные атрибуты материи.

Достаточно давно в науке обсуждается возможность существования не только трехмерного, но и многомерного пространства. Физики и математики иногда используют понятие n-мерного пространства. В частности, этого требуют теории Великого объединения и Суперобъединения. Но все же эти измерения – не более чем абстракция. Даже существование четвертого измерения невозможно представить реально. Чтобы пояснить это, проведем аналогию. Представим себе существование двухмерного мира – Плоской страны, которая для нас выглядит, как детский рисунок. Если мы, трехмерные существа, попадем в этот мир, его обитатели не смогут увидеть нас полностью, они заметят лишь срезы тех частей нашего тела, которые будут проходить через плоскость этого мира. Поэтому, даже если и существует мир четырех измерений, а его обитатели посещают наш мир, мы замечаем лишь проекции их тел – странные объекты, не поддающиеся описанию известными нам физическими законами. Поэтому, единственное четвертое измерение, доступное нам, – это время, неразрывно связанное с пространством в едином четырехмерном пространственно-временном континууме.

Вопрос 16

Созданный группой физиков в 1925--1927 гг. формальный математический аппарат квантовой механики убедительно продемонстрировал свои широкие возможности по количественному охвату значительного эмпирического материала; не оставалось сомнений, что квантовая механика пригодна для описания определенного круга явлений. Вместе с тем исключительная абстрактность квантово-механических формализмов, значительные отличия от классической механики (замена кинематических и динамических переменных абстрактными символами некоммутативной алгебры, отсутствие понятия электронной орбиты, необходимость интерпретации формализмов и др.) рождали ощущение незавершенности, неполноты новой теории. В результате возникло мнение о необходимости ее завершения.

Возникла дискуссия о том, каким путем это нужно делать. А. Эйнштейн и ряд физиков считали, что квантово-механическое описание физической реальности существенно неполно. Иначе говоря, созданная теория не является фундаментальной теорией, а лишь промежуточной ступенью по отношению к ней, поэтому ее необходимо дополнить принципиально новыми постулатами и понятиями, т.е. дорабатывать ту часть оснований новой теории, которая связана с ее принципами.

Другие физики (Н. Бор, В. Гейзенберг, М. Борн и др.) считали, что новая теория является фундаментальной и дает полное описание физической реальности, а «прояснить положение вещей можно было здесь только путем более глубокого исследования проблемы наблюдений в атомной физике» *. Иначе говоря, Бор и его единомышленники полагали, что «доработку» квантовой механики следует вести по линии уточнения той части ее оснований, которые связаны не с принципами теории, а с ее методологическими установками, по линии интерпретации созданного математического формализма. Разработка методологических установок квантовой механики, являвшаяся важнейшим звеном в интерпретации этой теории, продолжалась вплоть до конца 40-х гг. Завершение выработки этой интерпретации означало и завершение научной революции в физике, начавшейся в конце XIX в.

Основной отличительной особенностью экспериментальных исследований в области квантовой механики является фундаментальная роль взаимодействия между физическим объектом и измерительным устройством. Это связано с корпускулярно-волновым дуализмом. И свет, и частицы проявляют в различных условиях противоречивые свойства, в связи с чем, о них возникают противоречивые представления. В одном типе измерительных приборов (дифракционная решетка) они представляются в виде непрерывного поля, распределенного в пространстве, будь то световое поле или поле, которое описывается волновой функцией. В другом типе приборов (пузырьковая камера) эти же микроявления выступают как частицы, как материальные точки. Причина корпускулярно-волнового дуализма, по Бору, в том, что сам микрообъект не является ни волной, ни частицей в обычном понимании.

Невозможность провести резкую границу между объектом и прибором в квантовой физике выдвигает две задачи: 1)каким образом можно отличить знания об объекте от знаний о приборе; 2) каким образом, различив их, связать в единую картину, теорию объекта.

Вследствие того что сведения о микрообъекте, о его характеристиках получают в результате его взаимодействия с классическим прибором (макрообъёктом), микрообъект можно интерпретировать только в классических понятиях, т.е. использовать классические представления о волне и частице. Мы как бы вынуждены говорить на классическом языке, хотя с его помощью нельзя выразить все особенности микрообъекта, который не является классическим. Поэтому первая задача разрешается введением требования описывать поведение прибора на языке классической физики, а принципиально статистическое поведение микрочастиц -- на языке квантово-механических формализмов. Вторая задача разрешается с помощью принципа дополнительности: волновое и корпускулярное описания микропроцессов не исключают и не заменяют друг друга, а взаимно дополняют друг друга. При одном представлении микрообъекта используется причинное описание соответствующих процессов, в другом случае -- пространственно-временное. Единая картина объекта синтезирует эти два описания.