3.2. Общая характеристика классической науки и классической рациональности

Образцом классической науки является механика Ньютона. Философской основой классической картины мира является механистическая картина мира. Мир рассматривается как сложная, но строго упорядоченная система движений, в которой последующее состояние может однозначно быть вычислено. Случайность трактуется как проявление однозначной необходимости. Необходимость выражена в причинно-следственных, линейных, однозначных связях: одна причина – одно следствие. Один объект – одна теория. Случайность отражает лишь неполноту наших знаний о мире. Предполагается, что научная истина отражает объективную реальность в чистом виде, без каких-либо искажений. Рассматривается, что субъект познания никак не влияет на научную истину.

3.3. Развитие неклассической науки

Создание неклассической математики.

Первыми в сферу неклассической науки пришли математики. Были созданы геометрия Лобачевского и геометрия Римана. Еще в тридцатых годах 19 века великий русский ученый, математик Николай Иванович Лобачевский (1792-1856) создал неклассическую геометрию, впоследствии названную его именем. 11 февраля 1826 года на заседании отделения физико-математических наук Казанского университета Лобачевский доложил о своем сочинении «Сжатое изложение основ геометрии со строгим доказательством теоремы о параллельных». В 1829 году он издал сочинение «О началах геометрии». Впоследствии, развивая свои идеи, он опубликовал «Воображаемую геометрию» (1835); «Применение воображаемой геометрии к некоторым интегралам (1836); «Новые начала геометрии с полной теорией параллельных» (1834-1838); «Пангеометрия» (1855).

Аналогичные исследования в области геометрии предпринял венгерский математик Я. Больяи (1802-1825), который в 1832 году, независимо от Н.И. Лобачевского опубликовал сочинение: «Аппендикс, т.е. приложение, содержащее науку о пространстве, абсолютно истинную». После смерти известного немецкого математика Карла Гаусса (1777-1755), выяснилось, что тот тоже открыл начальные факты новой геометрии, но из-за страха потерять свою научную репутацию не оказал поддержки молодому Больяи, когда тот прислал ему работу.

Сам Н.И. Лобачевский вынужден был отстаивать свои научные взгляды в обстановке непризнания, злобных нападок, настоящей травли, которая продолжалась до самой его смерти.

Это был первый кризис науки после знаменитой революции Каперника-Галилея. Трудности с признанием неевклидовой геометрии в качестве научной теории обнажили ряд проблем. Одна из проблем – проблема обоснования геометрии. Только в 1868 году математик Бельтрами в статье «Опыт истолкования неевклидовой геометрии» дал первое частичное обоснование геометрии Лобачевского, произведя интерпретацию части плоскости Лобачевского на поверхность псевдосферы евклидова пространства. Позднее, в 1901 году Д. Гильберт доказал, что в трехмерном пространстве не существует аналитической поверхности постоянной отрицательной кривизны, не имеющей нигде особенностей и повсюду регулярной.

В 1871 году Ф. Клейн в работе «О так называемой неевклидовой геометрии» обосновывает теорию Лобачевского на основе введенном им проектном мероопределении на плоскости. Ф. Клейн использовал в пространстве проективное отображение на внутренность сферы.

Помимо геометрии Лобачевского Риманом были созданы принципы построения различных геометрий, различных пространств. Начало исследованиям было положено в 1854 году, когда Риман прочитал лекцию: «О гипотезах, лежащих в основании геометрии» и опубликовал ее в 1867 году. В результате широкого обобщения понятия расстояния между двумя элементами и соответственно всех метрических суждений были созданы новое понятие метрического пространства и возможность построения различных геометрий на основе аксиоматического метода. Аксиоматический метод был проще, чем система Евклида с ее громоздкими построениями определений, аксиом и постулатов.

Введение нового аксиоматического метода построения геометрических теорий изменили стандарт логической строгости теории. К аксиомам стали применяться требования совместимости и полноты. Совместимость включала в себя положения о независимости и непротиворечивости аксиом. Непротиворечивость теории доказывалась построением интерпретации. Независимость аксиомы доказывалась заменой ее отрицанием с последующим построением интерпретаций с целью доказать непротиворечивость новой системы.

Помимо проблемы обоснования новых геометрий, возникла проблема соизмеримости «старых» и «новых» теорий, а также проблема объяснения на философском уровне онтологии новых геометрий, т.е. проблема соотношений математических пространств и пространства «реального», существующего объективно, независимо от нас.

Открытия в области физики, которые ознаменовали научную революцию и рождение неклассической физики.

• Дж. Максвелл, обобщая опыты М. Фарадея, создал теорию электромагнитного поля, изменения которого, распространяются со скоростью света. В 1865 году Максвелл сделал заключение, что свет представляет собой электромагнитные колебания. Г. Герц в 1886-1889 годах доказал существование электромагнитных волн.

• Рентгеновские лучи (1895), коротковолновое электромагнитное излучение, способное проникать через среды, непрозрачные для видимого света. Открытие немецкого физика Рентгена.

• Явление радиоактивности (1896). Физик А.А. Беккерель, изучая действие люминесцирующих веществ на фотографическую пластинку, обнаружил, что урановая соль действует на пластинку в темноте. Пьер Кюри и Мария Складовская-Кюри открыли еще два радиоактивных элемента – полоний и радий (1898). Позднее было установлено, что лучи Беккереля состоят из альфа-, бета- и гамма-лучей.

• Открытие электрона (1897).

• Опыты В. Кауфмана в 1901-1902 годах показали, что электрон ведет себя так, как если бы вся его масса имело только электромагнитную природу. Был сделан вывод об отсутствии у электрона механической массы. Последующее развитие физики показало, что не только электромагнитная масса электрона зависит от скорости движения, но и механическая масса так же зависит от скорости, и, что массу электрона нельзя целиком свести к электромагнитной массе.

• Создание гипотезы квантов энергии в 1900 Максом Планком, присуждение ему Нобелевской премии по физике в 1918 за открытие кванта действия.

• В 1903 году Э. Резерфорд и Ф. Содди предположили, что радиоактивность представляет собой самопроизвольное превращение одних химических элементов в другие. Вскоре, в этом же 1903 году У. Рамсэй и Ф. Содди обнаружили гелий среди продуктов радиоактивного распада радона. В 1909 году опытами Э. Резерфорда и Т. Ройдса было доказано, что альфа-лучи представляют собой ядра атомов гелия.

• Создание в 1905 году А. Эйнштейном квантовой теории света, объясняющей фотоэффект, когда квант энергии света поглощается электроном, в результате чего электрон получает кинетическую энергию. При наличии задерживающего потенциала электрон не может покинуть освещаемую поверхность.

• Создание специальной теории относительности в 1905 году. А. Эйнштейн «О принципе относительности и его следствиях» (1907).

• Создание общей теории относительности А. Эйнштейном – плод более, чем десятилетней работы.

• Открытие в 1905 году А. Эйнштейном соотношения, что при испускании телом энергии α его масса уменьшается на величину α /γ². 1907 год – Е= mс².

• В 1911 году Э. Резерфорд предложил модель атома, согласно которой в центре атома находится положительно заряженное ядро, с массой, почти равной массе атома, а вокруг ядра по различным орбитам – подобно планетам Солнечной системы – вращаются электроны; однако эта модель не могла объяснить стабильность атома. В 1913 году введением квантовых постулатов Н. Бором трудности были разрешены. Было доказано, что электрон движется по одной из «стабильных» орбит без излучения. Излучение или поглощение атомом определенной порции энергии имеет место лишь при переходе электрона с одной орбиты на другую.