Глобальные научные революции и их анализ

Елецкий государственный  университет им. И. А. Бунина

Музыкально-педогогический факультет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

«Глобальные научные революции и их анализ»

(№60)

Студента 2 курса

Группы МП-22

Музыкально-педагогического факультета

Казакова Даниила Вадимовича

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Елец

2012 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………...2

Первая научная  революция……………………………………………………….4

Вторая научная  революция……………………………………………………….6

Третья научная  революция……………………………………………………….9

Четвертая научная  революция…………………………………………………..12

Заключение……………………………………………………………………….17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В развитии науки можно выделить такие периоды, когда преобразовывались все  компоненты ее оснований. Смена научных  картин мира сопровождалась коренным изменением нормативных структур исследования, а также философских оснований  науки. Эти периоды правомерно рассматривать  как глобальные революции, которые  могут приводить к изменению  типа научной рациональности. В истории естествознания можно обнаружить четыре таких революции. Первой из них была революция XVII в., ознаменовавшая собой становление классического естествознания. Его возникновение было неразрывно связано с формированием особой системы идеалов и норм исследования. Через все классическое естествознание начиная с XVII в. проходит идея, согласно которой объективность и предметность научного знания достигается только тогда, когда из описания и объяснения исключается все, что относится к субъекту и процедурам его познавательной деятельности. Эти процедуры принимались как раз навсегда данные и неизменные. Идеалом было построение абсолютно истинной картины природы. Главное внимание уделялось поиску очевидных, наглядных, "вытекающих из опыта" онтологических принципов, на базе которых можно строить теории, объясняющие и предсказывающие опытные факты.

В XVII-XVIII столетиях эти идеалы и нормативы исследования сплавлялись с целым рядом конкретизирующих положений, которые выражали установки механического понимания природы. Объяснение истолковывалось как поиск механических причин и субстанций - носителей сил, которые детерминируют наблюдаемые явления. В понимание обоснования включалась идея редукции знания о природе к фундаментальным принципам и представлениям механики. В соответствии с этими установками строилась и развивалась механическая картина природы, которая выступала одновременно и как картина реальности, применительно к сфере физического знания, и как общенаучная картина мира. Наконец, идеалы, нормы и онтологические принципы естествознания XVII-XVIII столетий опирались на специфическую систему философских оснований, в которых доминирующую роль играли идеи механицизма. В качестве эпистемологической составляющей этой системы выступали представления о познании как наблюдении и экспериментировании с объектами природы, которые раскрывают тайны своего бытия познающему разуму. Причем сам разум  трактовался как дистанцированный от вещей, как бы со стороны наблюдающий и исследующий их, не детерминированный никакими предпосылками, кроме свойств и характеристик изучаемых объектов. Эта система эпистемологических идей соединялась с особыми представлениями об изучаемых объектах. Они рассматривались преимущественно в качестве малых систем (механических устройств) и соответственно этому применялась "категориальная сетка", определяющая понимание и познание природы. Напомним, что малая система характеризуется относительно небольшим количеством элементов, их силовыми взаимодействиями и жестко детерминированными связями. Для их освоения достаточно полагать, что свойства целого полностью определяются состоянием и свойствами его частей, вещь представлять как относительно устойчивое тело, а процесс как перемещение тел в пространстве с течением времени, причинность трактовать в лапласовском смысле. Здесь уместно напомнить, что причинность связана с принципом философского детерминизма. Философский детерминизм – это мировоззренческий и методологический принцип, согласно которому из того факта, что все в мире взаимосвязано и причинно обусловлено, следует возможность познания, объяснения и предсказания событий, имеющих как однозначно определяемую, так и вероятностную природу.

 

 

 

 

ПЕРВАЯ  НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ

 

Первая научная  революция произошла в период конца XV-XVI вв., ознаменовавший переход от средневековья к Новому времени и получивший название эпохи Возрождения. Последняя характеризовалась возрождением культурных ценностей античности (отсюда и название эпохи), расцветом искусства, утверждением идей гуманизма. Вместе с тем эпоха Возрождения отличалась существенным прогрессом науки радикальным изменением миропонимания, которое явилось следствием появления гелиоцентрического учения великого польского астронома Николая Коперника (1473-1543). 

В своем труде  «Об обращениях небесных сфер» Коперник утверждал, что Земля не является центром мироздания и что «Солнце, как бы восседая на Царском престоле, управляет вращающимся около  него семейством светил». Это был  конец старой аристотелевско-птолемеевской  геоцентрической системы мира. На основе большого числа астрономических  наблюдений и расчетов Коперник создал новую, гелиоцентрическую систему  мира, что явилось первой в истории  человечества научной революцией. 

Возникло  принципиально новое миропонимание, которое исходило из того, что Земля - одна из планет, движущихся вокруг Солнца по круговым орбитам. Совершая обращение  вокруг Солнца, Земля одновременно вращается и вокруг собственной  оси, чем и объясняется смена  дня и ночи, видимое нами движение звездного неба. Но гелиоцентрическая  система мира, предложенная Коперником, не сводилась только к перестановке предполагаемого центра Вселенной. Включив Землю в число небесных тел, которым свойственно круговое движение, Коперник высказал очень  важную мысль о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненном некоторым общим  закономерностям единой механики. Тем  самым было разрушено догматизированное представление Аристотеля о неподвижном «перводвигателе», якобы приводящем в движение Вселенную. 

Коперник  показал ограниченность чувственного познания, неспособного отличать то, что  нам представляется, от того, что  в действительности имеет место (визуально нам кажется, что Солнце «ходит» вокруг 3емли). Таким образом, он продемонстрировал слабость принципа объяснения окружающего мира на основе непосредственной видимости и доказал  необходимость для науки критического разума.

Учение Коперника  подрывало опиравшуюся на идеи Аристотеля религиозную картину мира. Последняя  исходила из признания центрального положения Земли, что давало основание  объявлять находящегося на ней человека центром и высшей целью мироздания. Кроме того, религиозное учение о  природе противопоставляло земную материю, объявляемую тленной, преходящей небесной, которая считалась вечной и неизменной. Однако в свете идей Коперника трудно было представить, почему, будучи «рядовой» планетой, Земля должна принципиально отличаться от других планет.

Католическая  церковь не могла согласиться  с этими выводами, затрагивающими основы ее мировоззрения. Защитники  учения Коперника были объявлены  еретиками и подвергнуты гонениям. Сам Коперник избежал преследования  со стороны католической церкви ввиду  своей смерти, случившейся в том  же году, в котором был опубликован  его главный труд «Об обращении  небесных сфер». В 1616году этот труд был  занесен в папский «Индекс» запрещенных  книг, откуда был вычеркнут лишь в 1835 году.

Существенным  недостатком взглядов Коперника  было то, что он разделял господствовавшее до него убеждение в конечности мироздания. И хотя он утверждал, что видимое  небо неизмеримо велико по сравнению  с 3емпей, он все же полагал, что Вселенная  где-то заканчивается твердой сферой, на которой были закреплены неподвижные  звезды. Нелепость такого взгляда  на Вселенную, противоречащего картине  мира, основы которой были заложены самим Коперником, обнаружилась в расчетах, проведенных датским астрономом Тихо Браге (1546-1601). В 1577г. он сумел рассчитать орбиту кометы, проходившую вблизи планеты Венера. Согласно его расчетам получалось, что эта комета должна была натолкнуться на твердую поверхность сферы, ограничивающей Вселенную, если бы таковая существовала.

 

ВТОРАЯ  НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ

 

В учении Галилео  Галилея (1564-1642) были заложены основы нового механистического естествознания. Как  свидетельствуют А. Эйнштейн и Л. Инфельд, «самая фундаментальная проблема, остававшаяся в течение тысячи лет  неразрешенной из-за сложности - это  проблема движения». 

До Галилея  общепринятым в науке считалось  понимание движения, выработанное Аристотелем  и сводившееся к следующему принципу: тело движется только при наличии  внешнего на него воздействия, и если это воздействие прекращается, тело останавливается. Галилей показал, что этот принцип Аристотеля является ошибочным. Вместо него Галилей сформулировал  совершенно иной принцип, получивший впоследствии наименование принципа инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления  и скорости своего движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия. 

«Открытие, сделанное Галилеем, и применение им методов научного рассуждения  были одним из самых важных достижений в истории человеческой мысли, и  оно отмечает действительное начало физики. Это открытие учит нас тому, что интуитивным выводам, базирующимся на непосредственном наблюдении, не всегда можно доверять, так как они  иногда ведут по ложному следу». 

Большое значение для становления механики как  науки имело исследование Галилеем свободного падения тел. Он установил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы, а пройденный падающим телом путь пропорционален квадрату времени падения. Галилей открыл, что траектория брошенного тела, движущегося под воздействием начального толчка и земного притяжения, является параболой. Галилею принадлежит экспериментальное обнаружение весомости воздуха, открытие законов колебания маятника, немалый вклад в разработку учения о сопротивлении материалов. 

Галилей выработал  условия дальнейшего прогресса  естествознания, начавшегося в эпоху  Нового времени. Он понимал, что слепая вера в авторитет Аристотеля сильно тормозит развитие науки. Истинное знание, считал Галилей, достижимо исключительно  на пути изучения природы при помощи наблюдения, опыта (эксперимента) и  вооруженного математическим знанием  разума, - а не путем изучения и  сличения текстов в рукописях  античных мыслителей. 

Росту научного авторитета Галилея способствовали его астрономические исследования, обосновывавшие и утверждавшие гелиоцентрическую  систему Коперника. Используя построенные  им телескопы (вначале это был  скромный оптический прибор с трехкратным  увеличением, а впоследствии был  создан телескоп и с 32-кратным увеличением), Галилей сделал целый ряд интересных наблюдений и открытий. Он установил, что Солнце вращается вокруг своей  оси, а на его поверхности имеются  пятна. У самой большой планеты  Солнечной системы - Юпитера - Галилей  обнаружил 4 спутника (из 13 известных  в настоящее время). Наблюдения за Луной показали, что ее поверхность  гористого строения и что этот спутник Земли имеет либрацию, т. е. видимые периодические колебания  маятникового характера вокруг центра. Галилей убедился, что кажущийся  туманностью Млечный Путь состоит  из множества отдельных звезд. 

Но самое  главное в деятельности Галилея  как ученого-астронома состояло в отстаивании справедливости учения Н. Коперника, которое подвергалось нападкам не только со стороны церковных  кругов, но и со стороны некоторых ученых, высказывавших сомнения в правильности этого учения. Галилей сумел показать несостоятельность всех этих сомнений и дать блестящее естественнонаучное доказательство справедливости гелиоцентрической системы в знаменитой работе «Диалог о двух системах мира - Птолемеевской и Коперниковой». 

 

Третья  глобальная научная революция

 

Третья глобальная научная революция была связана  с преобразованием этого стиля  и становлением нового, неклассического  естествознания. Она охватывает период с конца XIX до середины XX столетия. В эту эпоху происходит своеобразная цепная реакция революционных перемен в различных областях знания: в физике (открытие делимости атома, становление релятивистской и квантовой теории), в космологии (концепция нестационарной Вселенной), в биологии (становление генетики). Возникает кибернетика и теория систем, сыгравшие важнейшую роль в развитии современной научной картины мира. 
В процессе всех этих революционных преобразований формировались идеалы и нормы новой, неклассической науки. Они характеризовались отказом от прямолинейного онтологизма и пониманием относительной истинности теорий и картины природы, выработанной на том или ином этапе развития естествознания. В противовес идеалу единственно истинной теории, "фотографирующей" исследуемые объекты, допускается истинность нескольких отличающихся друг от друга конкретных теоретических описаний одной и той же реальности, поскольку в каждом из них может содержаться момент объективно-истинного знания. Осмысливаются корреляции между онтологическими постулатами науки и характеристиками метода, посредством которого осваивается объект. В связи с этим принимаются такие типы объяснения и описания, которые в явном виде содержат ссылки на средства и операции познавательной деятельности. Наиболее ярким образцом такого подхода выступали идеалы и нормы объяснения, описания и доказательности знаний, утвердившиеся в квантово-релятивистской физике. Если в классической физике идеал объяснения и описания предполагал характеристику объекта "самого по себе", без указания на средства его исследования, то в квантово-релятивистской физике в качестве необходимого условия объективности объяснения и описания выдвигается требование четкой фиксации особенностей средств наблюдения, которые взаимодействуют с объектом.  
Изменяются идеалы и нормы доказательности и обоснования знания. В отличие от классических образцов, обоснование теорий в квантово-релятивистской физике предполагало экспликацию при изложении теории операциональной основы вводимой системы понятий (принцип наблюдаемости) и выяснение связей между новой и предшествующими ей теориями (принцип соответствия).

Новая система  познавательных идеалов и норм как  бы прокладывала пути к освоению сложных  саморегулирующихся систем. В отличие  от малых систем такие объекты  характеризуются уровневой организацией, наличием относительно автономных и  вариабельных подсистем, массовым стохастическим взаимодействием их элементов, существованием управляющего уровня и обратных связей, обеспечивающих целостность системы. Именно включение таких объектов в процесс научного исследования вызвало резкие перестройки в картинах реальности ведущих областей естествознания. Процессы интеграции этих картин и развитие общенаучной картины мира стали осуществляться на базе представлений о природе как сложной динамической системе. Этому способствовало открытие специфики законов микро-, макро- и мега-мира в физике и космологии, интенсивное исследование механизмов наследственности в тесной связи с изучением надорганизменных уровней организации жизни, обнаружение кибернетикой общих законов управления и обратной связи. Тем самым создавались предпосылки для построения целостной картины природы, в которой прослеживалась иерархическая организованность Вселенной как сложного динамического единства. Картины реальности, вырабатываемые в отдельных науках, на этом этапе еще сохраняли свою самостоятельность, но каждая из них участвовала в формировании представлений, которые затем включались в общенаучную картину мира. Последняя, в свою очередь, рассматривалась не как точный и окончательный портрет природы, а как постоянно уточняемая и развивающаяся система относительно истинного знания о мире. Все эти радикальные сдвиги в представлениях о мире и процедурах его исследования сопровождались формированием новых философских оснований науки. Идея исторической изменчивости научного знания, относительной истинности вырабатываемых в науке онтологических принципов соединялась с новыми представлениями об активности субъекта познания. Он рассматривался уже не как дистанцированный от изучаемого мира, а как находящийся внутри него, детерминированный им. Возникает понимание того обстоятельства, что ответы природы на наши вопросы определяются не только устройством самой природы, но и способом нашей постановки вопросов, который зависит от исторического развития средств и методов познавательной деятельности. На этой основе вырастало новое понимание категорий истины, объективности, факта, теории, объяснения и т.п. Радикально видоизменялась и "онтологическая подсистема" философских оснований науки. Развитие квантово-релятивистской физики, биологии и кибернетики было связано с включением новых смыслов в категории части и целого, причинности, случайности и необходимости, вещи, процесса, состояния и др.  Представления о соотношении части и целого стали включать идеи несводимости состояний целого к сумме состояний его частей. Важную роль при описании динамики системы начинают играть категории случайности, потенциально возможного и действительного. Возникает понятие "вероятностной причинности", которое расширяет смысл традиционного понимания данной категории. Новым содержанием наполняется категория объекта: он рассматривается уже не как себетождественная вещь (тело), а как процесс, воспроизводящий некоторые устойчивые состояния и изменчивый в ряде других характеристик.Все описанные перестройки оснований науки, характеризовавшие глобальные революции в естествознании, были вызваны не только его экспансией в новые предметные области и обнаружением новых типов объектов, но и изменениями места и функций науки в общественной жизни.