Лекция 2. Научная картина мира

1. Научная картина мира.

2. Научная парадигма и научная революция.

3. Концептуальные системы естествознания.

4. Этапы развития естествознания.

Научная картина мира. Место естественных наук в современном обществе обусловлено их ведущее ролью и функциями, которые они выполняют. Если греческая наука была сугубо умозрительным понятием (τεορια – греч. умозрение), слабо связанным с практикой, то начиная с ХVII века науки стали рассматриваться как способ обеспечения господства человека над природой. Наука оформилась в рациональный способ познания и освоения окружающего мира. Научные знания создали особую культурно-познавательную, гносеологическую концепцию, называемую «научной картиной мира».

Термин «научная картина мира» (НКМ) появился на рубеже XIX – XX веков с целью подчеркнуть особое, научное представление о Природе и мире. В настоящее время понятие НКМ имеет, прежде всего, методологический характер: оно выступает как всеобъемлющая форма систематизации естественнонаучных знаний. НКМ формируется в результате синтеза разных научных направлений, поставляющих объективные знания фундаментального характера; она объединяет представления людей об устройстве и развитии всего бытия и в этом смысле является общенаучной картиной мира (ОНКМ).

Научная картина мира античности. Исторически первой научной картиной мира была сущностная, предложенная античными мыслителями и включающая в себя:

• Следы мифологического культурного наследия, например, то, что центральным объектом познания выступает космос;

• Космологическую модель, объясняющую единую основу мироздания, множественность мира и богов, его единство. В модели одним из центральных вопросов рассмотрения является вопрос о происхождении или творении мира, его сущности и устройстве. Модель подразумевает существование закономерностей как основы гармонии Космоса;

• Геоцентрическую астрономическую систему, составленную Клавдием Птолемеем на основании культурного наследия древних;

• Атомистику (теорию о дискретном строении материи);

• Результаты исследований античной натурфилософии с эмпирико-чувственным и логико-формальным численным подходами к познанию, вершиной которого явилось энциклопедическое описание Аристотелем живой и неживой природы;

• Метафизику (философское учение о сущности мира) с ее умозрительным конструированием модели бытии, с сомнениями относительно адекватности философского видения мира самому реальному миру;

• Единые и противоположные понятия: (теплое – холодное, земля – небо, возникновение и уничтожение, беспредельность – предел, пустота – атомы, анализ – синтез и др., которые и определяют материальное);

• Концепцию структурного и семантического, т.е. смыслового единства в описаниях микрокосмоса (мира человека) и макрокосмоса (Вселенная– весь существующий материальный мир, безграничный во времени и в пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития.).

Античные представления сменила механистическая картина мира.

Научная картина мира Нового Времени. Естественнонаучные достижения, особенно в механике, породили уверенность в том, что любые процессы в мире могут быть управляемы или рассчитаны так же просто, как рассчитываются траектории движения небесных тел. Подобный детерминизм (философское учение о причинной определяемости всех происходящих процессов в мире) в первую очередь имел религиозную основу. Если Бог создал мир в своей основе рациональным, тогда человек, созданный по образу и подобию божьему, способен познать этот мир.

Механистическая картина мира ХVII – XVIII веков основывалась на следующих концепциях:

• Бог – создатель Вселенной, следовательно, в мире все определено и предопределено Создателем;

Механистическая картина мира сводила представления о Вселенной к заводным часам, для которых бытие однозначно определяется начальными условиями, и эти условия можно задавать практически точно. В такой Вселенной возможно не только предсказать будущее, но и восстановить прошлое.

• Мир может быть описан математически, (как работа часов - механизм); измерения и любая количественная оценка имеют определяющий смысл в познании (квантитативизм);

• Главное в познании – факты, а не причины их появления;

• Теория и практика неразделимы, эксперимент реальный и мысленный – основа познания;

• Система мира – гелиоцентрическая;

• Объекты познания моделируются закрытыми системами (системы без обмена веществом, энергией, информацией с другими системами);

• Методологической основой познания является редукционизм (сведение сложного к простому), а основным методом познания – индукция (движение от частного к общему);

• Пространственно-временные координаты имеют качественную однородность;

• Гуманитарное знание выделяется из общего знания, естественнонаучное рассматривается отдельно.

Вторая глобальная естественнонаучная революция, преобразовавшая все естествознание и проходящая под знаком ньютоновской, представляла собой переход от геоцентризма к гелиоцентризму (а от него – к полицентризму). Ее основными достижениями можно считать:

• натурализм – идею самодостаточности природы, управляемой естественными, природными законами;

• механицизм – представление мира в качестве машины, состоящей из элементов разной степени важности и общности;

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

• квантитативизм – универсальный метод количественного сопоставления и оценки всех предметов и явлений мира, отказ от качественного мышления античности и средневековья;

• геометризм – утверждение картины безграничного однородного, описываемого геометрией Евклида и управляемого едиными законами космического универсума.

• аналитизм – примат аналитической деятельности над синтетической в мышлении ученых, отказ от абстрактных спекуляций, характерных для античности и средневековья. В науке утвердился аналитической метод познания;

• еще одним важнейшим итогом научной революции нового времени стало соединение умозрительной натурфилософской традиции античности и средневековой науки с ремесленно-технической деятельностью, с производством.

Третья научная революция случилась в ХIХ - ХХ вв. В это время последовала целая серия блестящих открытий в физике. Их общим мировоззренческим итогом стал сокрушительный удар по базовой предпосылке механистической картины мира – убежденности в том, что с помощью простых сил, действующих между неизменными объектами, можно описать все явления природы. Наиболее значимыми теориями составившими основу новой парадигмы научного знания, стали теория относительности и квантовая механика.

• Теория относительности (новая теория пространства, времени и тяготения) провозгласила, что любое представление, в т.ч. и вся научная картина мира в целом, релятивны, т.е. относительны; следовательно, единственно верную, точную картину мира не удастся нарисовать никогда; любая из таких картин может обладать лишь относительной истинностью; это верно не только для деталей картины, но и для всей конструкции в целом.

• Квантовая механика, обнаружила вероятностный (статистический) характер законов микромира, а также неустранимый корпускулярно-волновой дуализм в самом фундаменте материи. Понятие вероятности, фигурирующее при описании статистических закономерностей, выражает степень возможности явления или события в конкретной совокупности условий.

• Система мира – полицентрическая.

• Опора в познании на гипотезы.

Главным концептуальным изменением естествознания ХIХ-ХХ века стал отказ от ньютоновской модели получения научного знания через эксперимент к объяснению. Эйнштейн предложил иную модель, в которой гипотеза и отказ от здравого смысла как способа проверки высказывания становились первичными, а эксперимент – вторичным в объяснении явлений;

• Непринятие жесткого противопоставления субъекта и объекта познания; Переосмысление исходных понятий пространства, времени, причинности, непрерывности и в значительной мере введение их в противоречие со здравым смыслом и интуитивными ожиданиями;

• Бурный скачок не только в развитии науки, но и в развитии техники; у ученых появились новые, ранее невиданные рычаги познания окружающей действительности (мощные телескопы и микроскопы, компьютеры, космическая техника).

Современная картина мира. В начале ХХ века химия, благодаря своим успехам, дополнила физику в базовых построениях картины мира. Молекулярные исследования в биологии и медицине приблизили естествознание к познанию человека как части природы. Оказалась, что выделение гуманитарного знания из общего знания и рассмотрение отдельно взятого естественнонаучного знания противоречит логике устройства единого мира. Постепенно интерес к античной философии, к вопросам понимания в научном познании все более усиливался. В основу познания была положена объективная универсальность Вселенной. Стало ясно, что движение, присущее всему Универсуму (лат. - мир как целое), порождает все бесконечное многообразие мира, сложность объектов в мире. А наше мышление потому и способно познавать мир, что оно как часть универсума обладает точно такой же способностью к саморазвитию, к самодвижению мысли, какой обладает весь универсум.

В настоящее время интенсивно формируется новая картина мира. Ее основу составляют концепции, более адекватные идее единой Природы, такие как:

• Концепция всеобщей эволюции, включающей эволюцию фундаментальных наук в направлении поиска их общего основания; глобальный эволюционизм – это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции;

Эволюционирующий характер Вселенной свидетельствует о принципиальном единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом.

• Концепция стирания граней между естественнонаучными и гуманитарными знаниями, самоинтеграция любых научных знаний;

• Концепция сближения позиций религиозных и естественных наук

• Повышение роли системного подхода, рассмотрение объектов познания как открытых термодинамических систем, возникновение синергетики – науки об организации и самоорганизации диссипативных систем (открытых термодинамических систем, находящихся в неравновесном соотношении со средой);

• Развитие различных моделей объектов познания, в том числе кибернетических – с управлением и стабилизацией параметров по принципу отрицательной обратной связи (воздействие результатов функционирования на характер этого функционирования), повышение роли дедукции (выведение частного из общего) как метода научного познания, т.е. движение от общих закономерностей Вселенной к частным законам Бытия.

• Концепция виртуальной реальности (кажущийся, умозрительно созданный, материально не существующий мир) и повышение ее роли в обществе, создание информационной среды, не только для хранения и для циркуляции информации, но и для коммуникации в ней.

Научная парадигма и научная революция. Фундаментальной категорией, на основе которой создается ОНКМ, является научная парадигма. Нужно иметь в виду, что в истории общества развитие естествознания не являлось монотонным процессом - имели место переломные этапы, кризисы, выход на качественно новый уровень знаний, радикально меняющий прежние представления о мире. Эти переломные этапы в развитии научного знания получили название научных революций.

Научная революция приводит к формированию совершенно нового видения мира, вызывает появление принципиально новых представлений о его структуре и функционировании, а также влечет за собой новые способы и методы познания. Каждому этапу развития естествознания предшествовала своя научная революция, которая получала название по имени ученого, сыгравшего основную роль в формировании новых научных представлений.

Любые научные теории, гипотезы и т.д. возникают в рамках определенных идей и концепций, определяющих научные исследования на данном этапе развития науки. Эта совокупность гносеологических предпосылок, базовых идей и образует научную парадигму, в лоне которой формулируются принципы научных исследований, оценка научности знаний и т.д. Парадигма формируется на основе естественнонаучных методов, применяемых к изучению природных объектов, явлений и процессов. Ее базисные положения определяются научно-философскими принципами и концепциями, лежащими в основе научно-исследовательских программ данного времени.

Научная парадигма – это система способов организации научных знаний, которая в течение определенного исторического времени дает обществу методологию постановки и решения научных проблем, возникающих в отношении Человека и Природы, формирующей мировоззрение ученых и культурной прослойки общества.

На начальном этапе развития естествознания преобладающей формой была экстенсивная, накопительная. Кумулятивная модель развития науки строится на предположении, что каждый последующий шаг в науке можно сделать, лишь опираясь на предыдущие достижения, при этом новое знание всегда лучше старого, поэтому в науке следует оставлять только те положения и теории, которые соответствуют ее современному уровню; остальное отбрасывается как неточное и ошибочное.

В середине ХХ в. Возникает идея прерывистого, скачкообразного развития наук, выражающегося в форме научных революций. Научная революция – это коренная ломка в самом мировидении ученых, в их отношениях с реальностью мира. Революция происходит в самих основаниях науки – принципах, теориях, законах. Иначе говоря, происходит смена научной картины мира (НКМ). Революция понимается как скачок к новой теории, которая принципиальным образом отличается от прежней. После революции развитие науки начинается как бы заново и нередко идет в ином направлении.

Именно такая точка зрения изложена в работе Томаса Куна «Структура научных революций» (1977). В ней Кун ввел широко используемое в современном науковедении понятие «парадигмы», как общепризнанного научного достижения, которое в течение определенного времени дает ученым образец постановки проблемы и ее решения.

N.B! Формирование парадигмы знаменует процесс выделения одного господствующего направления, одной школы – из совокупности мелких школ с различными теоретическими и методологическими подходами.

Парадигма возникает сразу как целое в достаточно завершенной форме и обычно не требует существенной доработки: идет лишь уточнение понятий, совершенствование техники изложения, что сильно сужает поле зрения ученых. Поэтому смена парадигмы обычно ведет к смене поколений ученых.

Парадигма представляет собой не только образец, но и является объектом для дальнейшего совершенствования и развития в иных, новых условиях. С другой стороны, в рамках конкретной парадигмы данная область знаний разрабатывается очень глубоко, профессионально, поэтому ее представители лучше других могут почувствовать отличия, аномалии, возникающие при обнаружении новых фактов и явлений. Эти аномалии ведут к кризису старой парадигмы и возникновению новой, при этом отказ ученых от старой парадигмы произойдет лишь при наличии альтернативной, более полной.

Процесс накопления и знаний и созревания парадигмы обычно проходит следующие стадии:

1. экстенсивная (кумулятивная) стадия, на которой происходит количественное накопление фактологических знаний;

2. интенсивная (революционная) стадия, проходящая в форме качественного скачка – научной революции;

3. ситуационная («кейс стадис»), когда объект проявляет себя неожиданно – в результате одновременного действия целого ряда факторов, приведшего к непредсказуемому итогу (ситуации). Оценка вероятности такого события проводится, как правило, задним числом и носит, в основном, качественный характер.

Переход от одной парадигмы к другой идет через научную революцию. Ученые, работающие в рамках одной парадигмы, опираются на одни и те правила, стандарты, формы научной практики; парадигма обуславливает технику эксперимента, разработку теории, установление закона.

Для характеристики процесса научной деятельности Т.Кун ввел также понятие «нормальной науки»; он считал таковой форму исследования, которую ведет группа ученых, объединенных единством подходов, взглядов, научных догм, методов и занимающихся решением конкретных научных проблем. Это стадия эволюционного развития науки, когда в совместной деятельности ученых происходит накопление материала, расширение знаний о предмете исследования. Например, до средины XIX в. исследования проходили строго в рамках классической механики (ньютоновской парадигмы). Однако на определенном этапе экстенсивное развитие «нормальной науки» прерывается научной революцией, которая ведет к смене парадигмы. Новая парадигма открывает новые возможности для решения научных проблем, ученые видят их как бы новыми глазами, через призму новых идей и понятий.

Таким образом, развитие науки происходит по схеме: