История развития естествознания и научные революции
Развитие естествознания не является лишь монотонным процессом количественного накопления знаний об окружающем природном мире.
И если процесс простого приращения знаний (а иногда и вымыслов) был присущ для натурфилософии античности, для «преднауки» средневековья, то с XVI века характер научного прогресса существенно меняется.
В развитии науки появляются переломные этапы, кризисы, выход на качественно новый уровень знаний, радикально меняющий прежнее видение мира.
Эти переломные этапы в генезисе научного знания получили наименование научных революций.
Причем революция в науке — это, как правило, не кратковременное событие, ибо коренные изменения в научных знаниях требуют определенного времени.
Поэтому в любой научной революции можно хронологически выделить некоторый более или менее длительный исторический период, в течение которого она происходит.
Периоды революций в науке, отмечал всемирно известный физик Луи де Бройль, «всегда характеризуют решающие этапы в прогрессивном развитии наших знаний».
Эти решающие этапы в развитии фундаментальных наук можно разделить по результатам и степени влияния на развитие науки в целом на глобальные научные революции и на «микрореволюции» в отдельных науках.
Последние означают создание новых теорий в той или иной области науки, которые меняют представления об определенном, сравнительно узком круге явлений, но не оказывают решающего влияния на существующую научную картину мира, не требуют коренного изменения способа научного мышления.
Глобальная 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, методы его познания.
Глобальная научная революция может происходить первоначально в одной из фундаментальных наук (или даже формировать эту науку), превращая ее затем на определенный исторический период в лидера науки.
Последнее означает, что происходит своеобразная экспансия ее новых представлений, принципов, методов, возникших в ходе революции, на другие области знания и на миропонимание в целом. В дальнейшем изложении мы рассмотрим несколько глобальных научных революций, имевших место в истории естествознания и определивших характер его формирования и развития во второй половине нынешнего тысячелетия.
Длительный процесс становления современного естествознания начался с первых двух глобальных научных революций, происходивших в XVI- XVII вв. и создавших принципиально новое (по сравнению с античностью и Средневековьем) понимание мира.
Научная революция второй половины XVIII–XIX веков
Суть научной революции второй половины XVIII – XIX вв. составил процесс стихийной диалектизации естествознания. Начало этому процессу положила работа немецкого ученого и философа Иммануила Канта (1724–1804) ʼʼВсеобщая естественная история и теория небаʼʼ. В этом труде, опубликованном в 1755 году, была сделана попытка исторического объяснения происхождения Солнечной системы.
Гипотеза Канта утверждала, что Солнце, планеты и их спутники возникли из некоторой первоначальной, бесформенной туманной массы, некогда равномерно заполнявшей мировое пространство.
Кант пытался объяснить процесс возникновения Солнечной системы действием сил притяжения, которые присущи частицам материи, составлявшим эту огромную туманность. Идеи Канта о возникновении и развитии небесных тел были несомненным завоеванием науки середины XVIII в. Его космогоническая гипотеза пробила первую брешь в метафизическом взгляде на мир.
Более сорока лет спустя французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас (1749–1827) в своем труде ʼʼИзложение системы мираʼʼ, опубликованном в 1796 ᴦ. совершенно независимо от Канта и двигаясь своим путем, высказал идеи, развивавшие и дополнявшие кантовское космогоническое учение.
Имена создателей двух рассмотренных гипотез были объединены, а сами гипотезы довольно долго (почти столетие) просуществовали в науке в обобщенном виде – как космогоническая гипотеза Канта – Лапласа.
В XIX в. диалектическая идея развития распространилась на широкие области естествознания, в первую очередь, на геологию и биологию.
Исключительно важную роль в утверждении этой идеи сыграл трехтомный труд ʼʼОсновы геологииʼʼ английского естествоиспытателя Чарлза Лайеля (1797–1875). В этом труде подчеркивалась идея развития и очень длительного существования Земли.
Геологический эволюционизм оказал немалое влияние на дальнейшее совершенствование эволюционного учения в биологии. В 1859 ᴦ. вышел главный труд Чарльза Роберта Дарвина (1809–1882) ʼʼПроисхождение видов в результате естественного отбораʼʼ.
В нем Дарвин, опираясь на огромный естественнонаучный материал, изложил факты и причины биологической эволюции. Он показал, что вне саморазвития органический мир не существует, и в связи с этим органическая эволюция не может прекратиться. Развитие — ϶ᴛᴏ условие существования вида, условие его приспособления к окружающей среде. Наряду с фундаментальными работами, раскрывающими процесс эволюции, развития природы, появились новые естественнонаучные открытия, подтверждавшие наличие всеобщих связей в природе.
К числу этих открытий относится клеточная теория, созданная в 30-х годах XIX века.
Ее авторами были ботаники Маттиас Якоб Шлейден (1804–1881), установивший, что все растения состоят из клеток, и профессор, биолог Теодор Шванн (1810–1882), распространивший это учение на животный мир.
Еще более широкомасштабное единство, взаимосвязь в материальном мире были продемонстрированы благодаря открытию закона сохранения и превращения энергии.
Первооткрывателями этого закона считаются немецкий врач Юлиус Роберт Майер (1814–1878) и английский исследователь Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889). В отстаивании данного закона и его широком признании в научном мире большую роль сыграл один из наиболее знаменитых физиков XIX века Герман Людвиг Фердинанд Гелъмгольц (1821–1894).
Признавая приоритет Майера и Джоуля в открытии закона сохранения энергии, Гельмгольц пошел дальше и увязал данный закон с принципом невозможности вечного двигателя.
Доказательство сохранения и превращения энергии утверждало идею единства, взаимосвязанности материального мира. Вся природа отныне предстала как непрерывный процесс превращения универсального движения материи из одной формы в другую.
Свой вклад в диалектизацию естествознания внесли и некоторые открытия в химии. К числу таковых относится получение в 1828 году немецким химиком Фридрихом Вёлером (1800–1882) искусственного органического вещества – мочевины.
Это открытие положило начало целому ряду синтезов органических соединений из исходных неорганических веществ.
Еще одним поистине эпохальным событием в химической науке, внесшим большой вклад в процесс диалектизации естествознания, стало открытие периодического закона химических элементов выдающимся ученым-химиком Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834–1907).
Он обнаружил, что существует закономерная связь между химическими элементами, которая состоит по сути в том, что свойства элементов изменяются в периодической зависимости от их атомных весов.
Обнаружив эту закономерную связь, Менделеев расположил элементы в естественную систему, исходя из их родства.
Из вышесказанного следует, что основополагающие принципы диалектики – принцип развития и принцип всеобщей взаимосвязи – получили во второй половине XVIII и особенно в XIX в. мощное естественнонаучное обоснование.
Научные революции, определяемые как смена системных характеристик науки, стратегии научно-исследовательской деятельности и способов ее осуществления, оцениваются как точки бифуркации в развитии знания.
Научные революции могут быть представлены как многоуровневый процесс.
Различают три типа научных революций:
- 1) «мини-революции», которые относятся к отдельным блокам в содержании той или иной науки;
- 2) локальные революции, охватывающие конкретную науку в целом;
- 3) глобальные научные революции, которые захватывают всю науку в целом и приводят к возникновению нового видения мира.
Глобальные революции в истории науки, в свою очередь, разделяются на четыре типа:
Научная революция XVII в., ознаменовала появление классического естествознания (от Коперника до Ньютона: сер. 16 до 17 вв., переход от геоцентрической КМ к гелиоцентрической) и определила основания развития науки на последующие два века.
Особенности:
- квантитативизм – применение математических форм выражения знания и переход от качественного (средневекового) подхода к миру к количественному.
- аналитеизм – противостояло античному космоцентризму когда всякое знание синтезировалось философией. Здесь же в составе знания выделяют философскую, научную, религиозную и обыденную компоненту.
- геолитизм – переход от качественно различных сфер пространства античности и средневековья к идее изотропного и однотропного пространства, описываемого геометрией Евклида.
- монотеоретизм — попытка исчерпать мир одной теорией.
- механицизм – сведение всех явлений и процессов к механическим.
- финализм – убежденность в достижении абсолютно истинного знания.
- причинно-следственный автоматизм – этим игнорировалась вероятность и случайность в мире.
- импереонализм.
- наивный реализм, проявляющийся в требовании наследственности описывающих мир людей.
Научная революция конца XVIII — первой половины XIXв
Приведшая к дисциплинарной организации науки и ее дальнейшей дифференциации. Сущность ЕНР в формировании дисциплинарно организованной науки.
Проявление этой революции:
1)наряду с механической КМ появляются от нее: химическая, биологическая и геологическая.
Начинает конструироваться идея развития, постепенно проявляется ценностное отношение к миру живого, начинается рефлексия над особенностями социально-гуманитарного познания.
2)происходит постепенный отход от принципа наглядности, что связано с открытием поля. Научность теории уже ярче выражается в ее математическом аппарате.
3)осуществляется философский анализ научного знания, который введен в работах Максвелла и Больцмана, приходит к выводу о возможности политеоретического научного описания одного и того же объекта, фиксируют исторический характер законов мышления и отступают от физиколизма в научном описании, обосновывая возможность научных метафор.
Научная революция конца XIX — начала XXв
Представлявшая собой «цепную реакцию революционных перемен в различных областях знания».
Характеризуется открытием теории относительности и квантовой механики, пересмотром исходных представлений о пространстве, времени, движении (в космологии возникла концепция нестационарности Вселенной, в химии — квантовая химия, в биологии произошло становление генетики, возникает кибернетика и теория систем).
Проникая в промышленность, технику и технологии благодаря компьютеризации и автоматизации, она приобрела характер научно-технической революции. Происходит формирование неоклассической рациональности на основе квантово-релятивистской картины мира.
Особенности:
- 1)отказ от монотеоретизма (корпускулярно-волновой дуализм)
- 2)необходимость учета субъективного фактора и технических средств при анализе полученного знания.
- 3)появление теории эволюции.
- 4)релятивизм, как базовая черта КМ (Эйнштейн «Общая и специальная теория отношений).
- 5)вероятностный характер знания. Теперь это не недочет теории, а фиксация ею онтологического свойства предмета.
- 6)отказ от определенности в доскональном смысле (принципы формализации Геделя – учение о невозможности полной формации с-м).
- 7)окончательный отказ от принципа наследности в естествознании
Научная революция конца XXв
Внедрившая в жизнь информационные технологии, является предвестником глобальной четвертой научной революции. Мы живем в расширяющейся Вселенной, сопровождающейся мощными взрывными процессами и выделением колоссального количества энергии, на всех уровнях происходят качественные изменения материи. Учитывая совокупность открытий, которые были сделаны в конце XX в., можно говорить, что мы на пороге глобальной научной революции, которая приведет к глобальной перестройке всех знаний о Вселенной.
Она связана с формированием постнеклассической рациональности, ее онтологических фундамент – открытие самоорганизующихся систем.
Особенности:
1)превращение синергетики в общенаучное парадигмальное знание.
2) переход от системного подхода к целостному. Его проявление отчетливо видно в 3-х аспектах: соединение мира субъекта познания с миром объекта познания (а не их противопоставление, как в классике Декарта).
Это проявляется во влиянии субъекта познания на результат знания, а также в онтропном принципе – мировые константы по мнению некоторых ученых подобраны таким образом, чтобы на каком-то этапе эволюции вселенной могла появиться разумная форма жизни со временем берущая на себя ответственность за выживание вселенной. синтез научного и в ненаучного знания, а также естественного и гуманитарного знания. *синтез познавательных ее ценностных традиций запада и востока.
3)широкое распространение междисциплинарных научных комплексов.
4)методологический плюролизм научного знания — комбинирование рациональной методологии, а также широкое обращение к философии методологии, постижению ее теории.
5) широкая математизация науки (ЭВМ, компьютерное моделирование)
6)оформление концепции глобального эволюционизма.
7) ориентация науки на ценности и идеалы общественной жизни, общественный контроль за ее достижением.