Дифференциация, интеграция, матемизация в развитии научного знания

 

Содержание

Введение...................................................................................................................3

1. Процессы дифференциации в развитии науки……………………………….4

2. Процессы интеграции в развитии  науки. Взаимосвязь дифференциации  и интеграции………………………………………………………………………...6

3. Процессы математизации науки………………………………………………9

Заключение…………………………………………………………………….....13

Список используемой литературы………………………………………….…..14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                        Введение

   Современную  науку недаром называют «большой  наукой». Ее системная сложность и разветвленность поражают: ныне насчитывается около 15 тыс. различных научных дисциплин. Но это -  сегодня. В прошлом картина была существенно иной. Во времена Аристотеля перечень всех существовавших тогда наук едва ли достигал двух десятков (философия, геометрия, астрономия, география, медицина и т.д.). Делавшее свои первые шаги научное знание было поневоле синкретичным, т.е. слитным, неразделенным.

   Нет сомнений в  том, что наука развивается,  т.е необратимо качественно изменяется  со временем. Она постоянно наращивает  свой объем знания, непрерывно  разветвляется и усложняется. Стремление свести всю сложность единого, целостного мира природы к нескольким «простым элементам» настроило исследователей на подробнейшую детализацию изучаемой реальности.

   Одной из важных закономерностей развития науки принято считать единство процессов дифференциации, интеграции и математизации научного знания, которое до сих пор сопровождает развитие науки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          1.Дифференциация в развитии науки

Дифференциация науки (от лат. differentia — разность, различие)–  выделение внутри какой-либо науки  более узких, частных областей исследования и превращение их в самостоятельные  науки.

Известно, что в античной Греции не было строгого разграничения  между конкретными областями  исследования и не существовало отдельных  научных дисциплин за исключением  математики и частично астрономии. Все известные знания и приемы изучения явлений входили в состав философии как нерасчлененной области  знания. Впервые отдельные научные  дисциплины возникают в эпоху  Возрождения, когда появляется экспериментальное  естествознание, которое начало изучение природы с установления законов  простейшей, механической формы движения.

 В этот период единое  ранее знание (философия) раздваивается  на два главных "ствола" - собственно философию и науку  как целостную систему знания, духовное образование и социальный  институт. В свою очередь философия  начинает расчленяться на ряд  философских наук (онтологию, гносеологию,  этику, диалектику и т.п.), наука  как целое разделяется на отдельные  частные науки (а внутри них  - на научные дисциплины), среди  которых лидером становится классическая (ньютоновская) механика, тесно связанная  с математикой с момента своего  возникновения. Позднее      постепенно формируются физика, биология и др. фундаментальные  науки о природе. По мере  дальнейшего научного прогресса  происходит ускоренный процесс  появления все новых и новых  научных дисциплин и их ответвлений.

Стремление свести всю  сложность единого, целостного мира природы к нескольким «простым элементам» настроило исследователей на подробнейшую детализацию изучаемой реальности. Изобретение таких приборов, как  телескоп и микроскоп, гигантски  расширило познавательные возможности  и количество доступных изучению объектов природы. Поэтому рост научного знания сопровождался его непрерывной дифференциацией. В физике образовалось целое семейство наук: механика, оптика, электродинамика, статистическая механика, термодинамика, гидродинамика и пр. Интенсивно делилась и химия: сначала на органическую и неорганическую, затем - на физическую, а потом возникла химия углеводородов.

Необходимость и преимущества такой объектной специализации  наук самоочевидны. Процесс этот продолжается и по сей день, правда, уже не таким  стремительными темпами, как в XIX в. Только недавно оформившаяся в качестве самостоятельной науки генетика уже предстаёт в различных видах: эволюционная, молекулярная, популяционная и т.д.; в химии появились такие направления, как квантовая химия, плазмохимия, радиационная химия, химия высоких энергий. Количество самоопределяющихся в качестве самостоятельных научных дисциплин непрерывно растёт.   

Процесс формирования отдельных  научных дисциплин происходил за счет отграничения предмета этих дисциплин  от предметов других наук.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Процессы интеграции в развитии науки. Взаимосвязь дифференциации и интеграции

   Интеграция науки (от integratio — восстановление, восполнение) – процесс объединения, взаимопроникновения, синтеза наук и научных дисциплин, объединение их (и их методов) в единое целое, стирание граней между ними. В рамках классического естествознания, стала постепенно утверждаться идея принципиального единства всех явлений природы, а следовательно, и отображающих их научных дисциплин. Оказалось, что объяснение химических явлений невозможно без привлечения физики; объекты геологии требовали как физических, так и химических средств анализа. Та же ситуация сложилась и с объяснением жизнедеятельности живых организмов, ведь даже простейший из них представляет собой и термодинамическую систему, и химическую машину одновременно.

Поэтому начали возникать «смежные»  естественно-научные дисциплины типа физической химии, химической физики, биохимии, биогеохимии, химической термодинамики и т.д. Границы, проведенные оформившимися разделами и подразделами естествознания, становились прозрачными и условными.

К настоящему времени основные фундаментальные науки настолько  сильно диффундировали друг в друга, что пришла пора задуматься о единой науке о природе.

Интегративные процессы в  естествознании ныне, кажется, «пересиливают» процессы дифференциации, дробления наук. Интеграция естественно-научного знания стала, по-видимому, ведущей закономерностью его развития. Она может проявляться во многих формах:

• в организации исследований «на стыке» смежных научных дисциплин, где, как говорят, и скрываются самые интересные и многообещающие научные проблемы;
• в разработке «трансдисциплинарных» научных методов, имеющих значение для многих наук (спектральный анализ, хроматография, компьютерный эксперимент);
• в поиске «объединительных» теорий и принципов, к которым можно было бы свести бесконечное разнообразие явлений природы (гипотеза «Великого объединения» всех типов фундаментальных взаимодействий в физике, глобальный эволюционный синтез в биологии, физике, химии и т.д.);
• в разработке теорий, выполняющих общеметодологические функции в естествознании (общая теория систем, кибернетика, синергетика);
• в изменении характера решаемых современной наукой проблем: они по большей части становятся комплексными, требующими участия сразу нескольких дисциплин (экологические проблемы, проблема возникновения жизни и т.д.).

      В настоящее время можно проследить в науке одновременно и процессы дифференциации и процессы интеграции, но последние, судя по всему, пересиливают, интеграция стала ведущей закономерностью развития научного прогресса. К настоящему времени в науке действует множество интегрирующих факторов, которые позволяют утверждать, что она стала целостным системным образованием, в этом отношении наука вышла из кризиса, и проблема состоит теперь в достижении еще большей организованности и упорядоченности. В современных условиях дифференциация наук уже не приводит к дальнейшему разобщению, а, наоборот, к их взаимному цементированию. Однако разобщение еще далеко не преодолено, а на отдельных участках оно даже усиливается. При этом следует учитывать что интеграция и дифференциация не взаимоисключающие, а взаимодополняющие процессы.

Интеграция  – противоположный механизм развития научного знания, в результате которого происходит объединение разрозненных знаний, областей исследования, то есть происходит переход от «многого» к «единому». Это одна из важнейших закономерностей развития научного знания, становления его целостности. Следует подчеркнуть, что далеко не всякое междисциплинарное  исследование комплексных проблем является интегративным взаимодействием наук. Сущность интеграции – в уплотнении научной информации, возрастании  системности, комплексности и ёмкости знаний. Проблема интеграции научного знания – сложное, многогранное явление, требующее современных средств ее методологического анализа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             3.Процессы математизации науки

 

Леонардо да Винчи, Эммануил Кант, Карл Маркс и другие философы, пытаясь  определить, что же такое наука, пришли к выводу, что в любом учении научного ровно столько, сколько  в нем математического. Поэтому  процесс математизации неизбежен  для преобразования любой отрасли  знания в науку.

Простейшие в современном  понимании математические начала, включающие элементарный арифметический счет и  простейшие геометрические измерения, служат отправной точкой естествознания.

 «Тот, кто хочет решить  вопросы без помощи математики, ставит неразрешимую задачу. Следует  измерять то, что измеримо, и делать  измеримым то, что таковым не  является», - утверждал один из  основоположников естествознания  Галилео Галилей.

«В каждом знании столько истины, сколько есть математики», - вторил ему И. Кант. Логическая стройность, строго дедуктивный характер построений, общеобязательность выводов математики создали ей славу образца научного знания.

Классическое  естествознание базируется на основе применения экспериментально-математических методов. Успешное использование математики для выражения закономерных связей и отношений любых природных объектов способствовало возникновению веры в то, что научность (истинность, достоверность) знания определяется степенью его математизации. «Книга природы написана на языке математики», — утверждал Г. Галилей. «В каждом знании столько истины, сколько есть математики», — вторил ему И. Кант. Логическая стройность, строго дедуктивный характер построений, общеобязательность выводов математики создали ей славу образца научного знания. И хотя современная математика весьма далека от идеала безупречной обоснованности и логического совершенства, ее значение для естествознания не только сохраняется, но и усиливается с течением времени.

   От использования  математики естествознание получает  многообразные выгоды: во многих  случаях математика выполняет  роль универсального языка естествознания, специально предназначенного для лаконичной и точной записи различных утверждений. Все, что можно описать языком математики, поддается выражению и на обычном языке, но изъяснение может оказаться

столь длинным и запутанным, что это сильно усложнит жизнь. Математический же язык краток и компактен.

И все же главное  достоинство математики, столь привлекательное для ученых-естественников, заключается в том, что она способна служить источником моделей, алгоритмических схем для связей, отношений и процессов, составляющих предмет естествознания. Конечно, любая математическая схема или модель — это «упрощающая идеализация» исследуемого объекта. Но упрощение — не только огрубление, искажение, это одновременно и выявление ясной и однозначной сути объекта, с которой легко и просто работать.

Поскольку в математических формулах и уравнениях воспроизведены некие общие соотношения свойств реального мира, они имеют обыкновение повторяться в разных его областях. На этом соображении построен такой своеобразный метод естественнонаучного познания, как математическая гипотеза. В ней идут не от содержания гипотезы к математическому ее оформлению, а наоборот, пробуют к уже готовым математическим формам подобрать некое конкретное содержание. Для этой цели из смежных областей науки выбирается какое-нибудь подходящее уравнение, в него подставляются величины другой природы (при этом возможно и частичное видоизменение самого уравнения) и производится проверка на совпадение с «поведением» исследуемого объекта.

Конечно, сфера  применения такой математической «игры» ограничена теми родственными науками, где уже существует достаточно богатый математический арсенал. Но там, где она применима (например, в физике), ее эвристические возможности весьма велики. Так, с помощью этого метода были описаны основные законы квантовой механики. Австрийский физик Э. Шредингер, поверив в волновую гипотезу движения элементарных частиц, сумел найти соответствующее уравнение, которое формально ничем не отличается от хорошо известного классической физике уравнения колебаний нагруженной струны. Но членам этого уравнения была дана совершенно иная интерпретация (квантово-

 

механическая). В  итоге Шредингер сумел получить волновой вариант квантовой механики, в котором знаменитое уравнение заняло центральное место.

Как известно, естествознание включает в себя ряд частных наук, получивших такое название потому, что в отличие от естествознания они изучают лишь какую-то часть  или какую-то отдельную область  окружающего нас мира (физика, химия, биология). Частные естественные науки  взаимопроникаемы. На их стыке рождаются  новые науки, например физикохимия, астрофизика, биохимия. В определенном смысле математику также следует  отнести к частным наукам. Ее прикладные области сегодня весьма обширны. Наблюдается активное проникновение  математических методов в различные  разделы научного знания, то есть его  математизация.