Научная революция: естественнонаучное содержание, мировоззренческие предпосылки и последствия

Оглавление:

С конца девятнадцатого до середины двадцатого века в науке произошли радикальные изменения, связанные с появлением нового, неклассического естествознания. Внимание философов и методологов науки направлено на поиск нового обоснования и переосмысление статуса научного знания и познания — ведь человеческое познание было по сути сведено к научному знанию. В 20-30-е годы XX века логический позитивизм или неопозитивизм становится доминирующим течением в западной философии. Его основная цель — построить нейтральный (т.е. не навязывающий предвзятых интерпретаций) язык для описания фактического «положения дел» в эмпирической науке, чтобы теоретические утверждения могли быть выведены из опыта по строжайшим логическим законам, а предсказания теории могли быть подтверждены (верифицированы) наблюдением и экспериментом. В 1960-х годах невозможность полной, окончательной проверки и абсолютно чистого языка наблюдений становилась все более очевидной. Возник постпозитивизм, инициатором которого был Карл Поппер (1902-1994). Основным критерием научности Поппер считал фальсификацию, то есть принципиальную возможность опровержения (фальсификации) любого научного утверждения или научной теории, если ее предсказания расходятся с эмпирическими, экспериментальными данными. «Фальсификация» увеличивает вероятность того, что альтернативная гипотеза, утверждение или теория верна, но при этом она также не может быть полностью доказана и впоследствии подвергается процессу фальсификации наряду с новыми альтернативами. В споре с К. Поппером сформировались взгляды Т. Куна (1922-1995) и И. Лакатоса (1922-1974), чьи концептуальные работы представляют собой кульминацию критического рационализма и позднепозитивистской мысли в целом.

Сходство позиций Т. Куна и И. Лакатоса определяется рядом общих черт. Среди них можно выделить такие черты, как утверждение принципиальной теоретической «заряженности» эмпирических фактов, стремление опереться на историю науки как эмпирическую основу методологии, перенос акцента со структуры научного знания на его развитие, отказ от установления жестких границ между наукой и «ненаукой», признание значительной роли социокультурных факторов в процессе замены тех или иных доминирующих научных идей новыми.

При подготовке данного конспекта в качестве основных источников были использованы главный труд Томаса Куна «Структура научных революций», глава о научных революциях в книге видного отечественного философа В.С. Стёпина «Теоретическое знание», а также опубликованная в Интернете книга отечественного учёного В.А. Леглера «Научные революции при социализме». Эта книга скорее социологическая, чем философская. Тем не менее, проблемы смены научной парадигмы в советской науке представлены подробно и ярко. Рукопись книги В.А. Леглера появилась еще в 1985 году, и книга до сих пор не опубликована. Краткие выдержки из этой книги и отдельных ее положений печатались в различных журналах и сборниках.

Научная революция: естественнонаучное содержание, мировоззренческие предпосылки и последствия - Возникновение и развитие естественнонаучного знания

Возникновение и развитие естественнонаучного знания. Проблема начала науки

Некоторые историки науки считают, что естествознание зародилось в Древней Греции, где на фоне упадка мифологического мышления появились первые программы по изучению природы. Значительные математические знания были накоплены еще в Древнем Египте и Вавилоне, но доказывать теоремы начали только после греков. Если трактовать науку как знание с его обоснованием, то можно считать, что она возникла примерно в V веке до н.э. в полисных городах Греции — центрах позднейшей европейской культуры.

Существует мнение, что современное естествознание возникло в конце девятнадцатого века. В то время наука стала самостоятельной профессией, во многом благодаря реформам, проведенным в Берлинском университете под руководством Вильгельма Гумбольдта. В результате этих реформ возникла новая модель университетского образования, в которой преподавание сочеталось с научно-исследовательской деятельностью. Эта модель науки была наилучшим образом реализована в лаборатории знаменитого химика Й. Либига в Гессене. Процесс превращения науки в профессию завершает ее формирование как современной науки.

В методологии науки существует множество моделей логики развития научного знания, но некоторые из них до сих пор являются приоритетными. Давайте рассмотрим некоторые из них.

Концепция развития науки, разработанная американским философом Томасом Куном и представленная в его книге «Структура научных революций», нашла наибольшее количество сторонников уже в 60-х годах 20 века. Кун отметил интересный факт: социологи спорят в основном по фундаментальным вопросам, представители естественных наук спорят очень редко, только когда их науки переживают кризис. Обычно ученые-естественники долгое время работают в определенных рамках, которые очерчены базовыми научными знаниями.

Т. Кун ввел понятие «парадигма» (модель постановки и решения проблемы, признанная научным сообществом). Парадигма формулирует общие базовые положения, используемые в теории, задает идеалы научного объяснения и организации научного знания, его оценки.

Парадигма содержит особый способ организации знаний, который влияет на выбор направления исследования и моделей решения определенных проблем. Сама парадигма не имеет прямой объяснительной функции и не является теорией, хотя и базируется на определенной базовой теории. Она служит предпосылкой для построения и обоснования различных теорий и определяет стиль научного исследования. К парадигмам истории науки Т. Кун относил аристотелевскую динамику, птолемеевскую астрономию, ньютоновскую механику и т.д.

Развитие научного знания в рамках парадигмы получило название «нормальная наука». Смена парадигмы — это научная революция. Например, замена классической ньютоновской физики на релятивистскую эйнштейновскую.

Таким образом, согласно модели Куна, развитие науки представляет собой единство экстенсивного («нормальная наука») и интенсивного (научная революция) этапов. Принятие новой парадигмы происходит в условиях огромного противодействия со стороны сторонников старой. Поскольку новых подходов может быть несколько, выбор принципов, формирующих будущую парадигму, происходит не рациональным образом, а в результате иррационального акта веры в то, что именно так устроен мир.

В ответ на это появились другие альтернативные модели науки. Имре Лакатос (Lakatos) предложил методологию исследовательских программ, которая, в отличие от модели Т. Куна, основана на выборе между конкурирующими программами с использованием четких, рациональных критериев. История развития науки представляет собой соревнование научно-исследовательских программ со следующей структурой:

«hard core» — что обобщает предположения, которые являются неопровержимыми для сторонников программы.
«Пояс укрытия» — включает гипотезы, изменения в которых не влияют на «твердое ядро».
«Негативная эвристика» — защита ядра программы с помощью вспомогательных гипотез и предположений, устраняющих противоречия с аномальными фактами.
«Позитивная эвристика» — предположения, направленные на модификацию и разработку «опровержимых вариантов» программы исследования, т.е. выявление проблем, выделение пояса убежища вспомогательных гипотез, предвидение аномалий и т.д. Ученые, работающие над исследовательской программой, могут долгое время игнорировать противоречивые факты и критику. Они считают, что решение конструктивных задач, определяемых «позитивной эвристикой», приведет к объяснению непонятных фактов. Это придает устойчивость развитию науки. Однако позитивная эвристическая сила любой исследовательской программы исчерпывается и заменяется другой. Такое вытеснение одной программы другой является научной революцией.

Таким образом, источником развития науки является конкуренция научных программ, которая обуславливает непрерывный рост научного знания.

Характер и особенности научных революций

В развитии науки чередуются экстенсивные периоды (связанные с увеличением объема исследований, их расширением) и революционные периоды — целые научные революции, которые приводят к изменению структуры науки и принципов ее познания, категорий, методов и форм ее организации, а также к радикальному разрыву с устоявшимися представлениями о мире. Научные революции, как правило, затрагивают мировоззренческие и методологические основы науки и часто меняют сам стиль мышления. Поэтому их значение может выходить далеко за пределы конкретной области, в которой они произошли; можно говорить о научной и общенаучной революциях.

Появление квантовой механики — яркий пример общенаучной революции, поскольку ее значение выходит далеко за рамки физики. Квантовомеханические идеи на уровне аналогий или метафор проникли в гуманитарное мышление. Эти идеи мешают нашей интуиции, нашему здравому смыслу, влияют на наш взгляд на мир.

Новые методы исследования могут привести к далеко идущим последствиям: к изменению проблем, к изменению стандартов научной работы, к появлению новых областей знаний. В этом случае их внедрение означает научную революцию.

Научная революция характеризуется такими чертами, как:

1) крах и отказ от ложных идей, которые раньше доминировали в науке;

2) быстрое расширение наших знаний о природе, выход в новые области природы, ранее недоступные для познания; отметим, что здесь важную роль играет создание новых инструментов и приборов

3) научная революция вызывается не открытием новых фактов самих по себе, а радикально новыми теоретическими следствиями этих фактов; иными словами, революция происходит в сфере теорий, концепций, принципов, законов науки, формулировки которых претерпевают радикальное изменение.

Чтобы вызвать революцию в науке, новое открытие должно иметь фундаментальный, методологический характер, вызывающий радикальную ломку самого метода исследования, подхода и интерпретации природных явлений.

Научно-познавательная деятельность складывается из нескольких компонентов. Это — субъект познания, объект познания, методы и средства познания, система познания. Начало научной революции может быть вызвано радикальными изменениями в одном из компонентов, например, открытием неизвестных классов природных объектов, появлением принципиально новых методов и средств исследования. Но чаще всего революции в естественных науках начинаются с появления глубоких противоречий и парадоксов в устоявшейся системе знаний.

Выдающийся ученый 20 века, философ науки Т. Кун ввел понятие «парадигма» (<гр. paradeigma, пример, образец) — теория (модель, способ постановки проблем), которая принимается в качестве образца для решения исследовательских задач) — то есть определенное «видение мира», в соответствии с которым происходит научная деятельность. Таким образом, научная революция может быть связана со сменой парадигмы.

Важной особенностью научных революций является принцип последовательности, который заключается в том, что новые теории, основанные в ходе научной революции, не опровергают более ранние, если их истинность была достаточно доказана. В таких случаях действует так называемый принцип соответствия: старые теории сохраняют свое значение как более ограниченный и в некотором смысле частный случай новых, более общих и более точных теорий. Так, классическая механика Ньютона является предельным случаем теории относительности, теория Дарвина не опровергается современной теорией эволюции, а дополняется и развивается, и так далее.

Среди научных революций можно выделить следующие типы:

1) глобальные, охватывающие все естественные науки и ведущие не только к принципиально новым идеям о мире и новому видению его, но и к новой логической структуре науки и новому способу или стилю мышления;

2) локальные — в отдельных фундаментальных науках, т.е. радикальные изменения в науках, которые приводят к трансформации их основ, но не вызывают реорганизации научного знания в целом, а связаны с распространением на данную науку образа мышления, созданного в ходе глобальной революции; следует, однако, отметить, что в действительности многие локальные революции привели к формированию существенных элементов нового стиля в данной науке до того, как они распространились на всю науку; примером революции в биологии является

Принцип соответствия. Революции в естествознании имеют еще одну важную особенность. Новые теории, основанные в ходе естественнонаучной революции, не опровергают более ранние теории, если их обоснованность достаточно доказана. В таких случаях действует так называемый принцип соответствия: старые теории сохраняют свое значение как предельный и, в некотором смысле, частный случай новых, более общих и более точных теорий. Так, классическая механика Ньютона является ограничительным частным случаем теории относительности, а современная теория эволюции не опровергает теорию Дарвина, а дополняет и развивает ее, и так далее. Редко случается, что старая теория отбрасывается в своем основании, но иногда старая теория отбрасывается.

Научные революции и изменившийся взгляд на мир

Естествознание — это такая система знаний о природе, которая представляет собой нечто единое и целое. Чтобы подчеркнуть фундаментальный характер основных и наиболее важных знаний о природе, ученые ввели понятие научного мировоззрения (НМВ), под которым понимается система основных принципов и законов, лежащих в основе объяснения природы. (Картина мира — это целостное, последовательное представление реальности).

В формировании такой картины, как правило, важную роль играют концепции и теории наиболее развитых отраслей естествознания, приводимые в качестве их проводников. Это не означает, что другие науки не участвуют в формировании образа природы. ENCM — это результат синтеза фундаментальных открытий и результатов исследований из всех отраслей естественных наук. ЕНКМ влияет на другие отрасли науки, включая гуманитарные науки, и определяет научный климат эпохи.

ЭНКМ — это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающая в результате синтеза основных принципов естествознания.

История естественных наук показывает, что физика, наиболее развитая и систематизированная естественная наука, была и остается ведущей естественной наукой. Когда формировалось мировоззрение современной европейской цивилизации и формировалось научное мировоззрение, оно определялось принципами и концепциями физики.

В истории естествознания физическое мировоззрение сменило само себя:

Механическая картина мира (MKM).

Электромагнитная картина мира (ЭМКМ).

Квантово-релятивистская картина мира (КРМ).

Как видно, физическое мировоззрение обусловлено фундаментальной теорией, с помощью которой объяснялись или пытались объясняться любые природные явления. Рассмотрим особенности каждого из них.

Характерные черты механистического мировоззрения:

Атомизм — учение о мире как о совокупности огромного количества неделимых частиц, движущихся в пространстве и времени. Поэтому MCM часто называют корпускулярным пониманием природы. Материя — это атомы.
Движение — это ключевое понятие, из которого были выведены понятия силы, массы, гравитации. (Ньютон: законы движения — это законы Вселенной).
Принцип действия на расстоянии (Ньютон): взаимодействие между телами происходит мгновенно на любом расстоянии, без материальных посредников;
Принцип абсолютности пространства и времени, которые не связаны с движением тел. Пространство — это пустое вместилище тел, время — чистая длительность.
Принцип детерминизма: все события фиксируются законами механики. Согласно этому принципу, состояние механической системы может быть точно и однозначно определено по ее предыдущему состоянию, случайность исключается.
Принцип редукционизма: сведение законов высших форм движения материи к законам простейшей формы — механической. Образ мира — это машина, совершенный часовой механизм.

Световые, тепловые, электрические, магнитные явления не вписывались в механическую картину мира.

Электромагнитная картина мира.

Майкл Фарадей ввел понятие электромагнитного поля, провел эксперименты по его изучению и выдвинул идею о том, что корпускулярную концепцию материи необходимо заменить концепцией континуума. (Континуум — это непрерывность). На основе экспериментов с электромагнитным полем Джеймс Клерк Максвелл создал электромагнитную теорию, которая легла в основу нового мировоззрения.

Основными особенностями EMFM являются:

Электромагнитное поле непрерывно; заряды в нем являются точечными центрами сил. Поэтому EMFM называют континуальной концепцией природы.
Взгляды на материю, пространство, время и силу изменились коренным образом. Материя — это единое, абсолютно непрерывное, бесконечное поле с центрами силовых точек (электрическими зарядами) и волновыми движениями внутри него (колебаниями). Движение — это не механическое движение, а распространение колебаний в поле, описываемое не законами механики, а законами электродинамики.
Пустого пространства не существует, потому что поле — это абсолютно непрерывная материя. Реляционное понимание пространства и времени. Пространство и время зависят от материи.

История научных революций

Первой глобальной научной революцией, преобразовавшей астрономию, космологию и физику, стало создание последовательной доктрины геоцентрической системы мира. Начало этой доктрине положил древнегреческий ученый Анаксимандр, создавший в 6 веке до нашей эры довольно стройную систему кругового мировоззрения. Однако последовательная геоцентрическая система была разработана в IV веке до н.э. Аристотелем, величайшим ученым и философом древнего мира, а затем, в I веке, математически обоснована Птолемеем. Геоцентрическую систему мира принято называть птолемеевской, а научную революцию — аристотелевской. Почему же мы называем это учение революционным?

Переход от первоначального эгоцентризма, а затем от племенного или этноцентризма к геоцентризму представлял собой первый, очень трудный шаг на пути к объективизации естествознания, т.е. его становлению как объективной науки. Фактически, в то время непосредственно видимая небесная полусфера, ограниченная горизонтом, была дополнена аналогичной небесной полусферой в виде полной небесной сферы. Мир стал более совершенным — шарообразным, хотя и ограниченным одной небесной сферой. Соответственно, и сама Земля, занимающая центральное положение в этой сферической вселенной, стала считаться шарообразной. Таким образом, пришлось признать не только возможность существования антиподов — жителей диаметрально противоположных точек Земли — но и принципиальное равенство всех земных наблюдений мира. Вопрос о наблюдениях, наблюдателях очень важен для формирования объективной научной картины мира.

Интересно, что прямое подтверждение выводов о шарообразности Земли пришло гораздо позже — в эпоху первых кругосветных путешествий и великих географических открытий, то есть только на рубеже 15-16 веков, когда геоцентрическая доктрина Аристотеля-Птолемея с ее канонической системой идеальных гомоцентрических вращающихся (то есть с общим центром) небесных сфер уже переживала свои последние годы.

Вторая глобальная научная революция представляла собой переход от геоцентризма к гелиоцентризму и от последнего к полицентризму, то есть к учению о множественности звездных миров. Это был переход от частной доктрины непосредственно наблюдаемой солнечной планетарной системы к общей доктрине потенциально бесконечного, иерархического звездного мира, в котором действует закон Ньютона о всеобщем тяготении. Эта революция произошла в эпоху Возрождения на рубеже XV и XVI веков и наиболее известна благодаря Николаю Копернику (1473-1543) и его труду «О вращении небесных сфер», в котором он утверждал, что Земля не является центром Вселенной и что «Солнце, словно восседая на королевском троне, управляет семьей звезд, вращающихся вокруг него». Еще дальше Коперника пошел известный итальянский мыслитель Дж. Бруно (1548-1600), который утверждал, что Вселенная бесконечна, что в ней существует множество небесных тел — звезд, подобных Солнцу, и окруженных планетами. Таким образом, он отстаивал полицентризм, который в итоге привел к отрицанию центра Вселенной и признанию ее бесконечности.

Как известно, Дж. Бруно погиб на костре инквизиции, на границе двух эпох: Возрождения и нового времени, которое охватило три века — 17-й, 18-й и 19-й. Особую роль в этом периоде сыграл 18-й век, который ознаменовался рождением современной науки и, в частности, классической механики. У ее истоков стояли такие выдающиеся ученые, как Г. Галилей (1564-1642), И. Кеплер (1571-1630) и И. Ньютон (1643-1727). Третья глобальная научная революция означала фундаментальный отказ от всякого центризма, отрицание существования центра во Вселенной. Эта революция связана, прежде всего, с появлением теории относительности А. Эйнштейна, т.е. релятивистской (относительной) теории пространства, времени и гравитации. Метагалактика, т.е. вся наша астрономически наблюдаемая Вселенная, стала описываться однородной и изотропной безграничной релятивистской космологической моделью.

Четвертая глобальная научная революция начнется с синтеза общей теории относительности с (дискретными) квантовыми представлениями о структуре материи в единую физическую теорию, подобную уже созданной в наше время единой теории всех фундаментальных физических взаимодействий: гравитационного, электромагнитного, слабого и сильного.

На странице рефераты по философии вы найдете много готовых тем для рефератов по предмету «Философия».

Здесь темы курсовых работ по философии

Читайте дополнительные лекции: