Появление неклассического естествознания

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Появление неклассического  естествознания

2. Эволюция картины мира: классическая, неклассическая, постнеклассическая

3. Неклассическое естествознание  и картина мира в нем

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

После кризиса позитивизма в середине века, кризиса, который реализовался в значительной мере через преобразование оснований истории, философии и социологии науки, часто возникало сомнение: а можно ли вообще говорить о естествознании в прежнем смысле слова, не трансформировалась ли наука настолько, что вполне допустимо рассматривать вопрос о ее конце? Само допущение такой возможности многим кажется кощунственным, и в защиту науки обычно приводятся аргументы примерно такого рода: основная масса исследований наших дней вполне вписывается в рамки науки Нового времени, отвечает всем ее характеристикам и дает прекрасные результаты, а если квантовая механика, современная космология, теория множеств или синергетика в чем-то и выходят за ее пределы, то их фундаментальные основания тем не менее остаются прежними. Под фундаментальными основаниями вполне справедливо понимаются такие признаки науки, как: объективность научного знания, исключение из него (по возможности) всего субъективного, случайного; стремление к истинности знания как его соответствия объекту изучения, который противостоит ученому и никак от него не зависит; воспроизводимость научных результатов в эксперименте; кумулятивное накопление знаний в историческом развитии; соответствующее понимание причинности в истории науки (как внешнего воздействия социальных факторов на развитие научных идей) и ряд других. Тем не менее исторические, философские, социологические исследования науки во второй половине, а особенно в конце XX в., поставили под вопрос эти основополагающие принципы естествознания.

Целью этой работы является рассмотрение неклассического естествознания и картины мира в его интерпретации.

неклассический естествознание термодинамика магистральный

1. ПОЯВЛЕНИЕ НЕКЛАССИЧЕСКОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

В XVII-XVIII веках, естествознание все наблюдаемые явления, в том числе социальные процессы старалось объяснить на основе законов механики Ньютона. В XIX веке в связи с изучением электрических и магнитных явлений стало ясно, что законы механики Ньютона не могут играть роль универсальных законов природы. Теперь на эту роль претендовали законы электромагнитных явлений. Исходя из этой претензии Фарадей, Максвелл, Герц и др. создали электромагнитную картину мира. Экспериментальные открытия сделанные на основе строения материи в конце XIX - в начале ХХ обнаружили существующее противоречие между электромагнитной картиной мира и фактами опыта. В 1895-1896 годах было открыто радиоактивное явление, рентгеновские лучи. В 1897 году английский физик Д. Томпсон, открыв элементарную частицу, понял, что электроны являются составной частью атомов, из которых состоит материя. Несмотря на то, что Томпсон предложил первую модель атома, эта модель просуществовала недолго.

В 1911 году Резерфорд создал планетарную модель атома: у этого атома в центре находится тяжелое, положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются электроны. Резерфорд открыл a- и b-лучи, предсказал существование нейтрона. Однако планетарная модель атома согласовывалась с электродинамикой Максвелла.

Немецкий физик М. Планк в 1900 году выдвинул идею о квантовом влиянии (постоянная Планка) и, исходя из этой идеи открыл законы излучения только темных тел. В это время стало известно, что излучение и поглощение электромагнитного излучения происходит дискретно, определенными конечными порциями.

Зародилось противоречие между квантовой теорией Планка и теорией электродинамики Максвелла. Зародились два представления о материи, которые не уживались друг с другом: матери либо полностью неделима, либо она состоит из дискретных частиц. Вышеназванные открытия отвергли представления об атомах как бесконечных, неделимых частицах строения мира. В связи с этим на основе идеи Резерфорда и квантовой теории Планка, датский ученый Нильс Бор выдвинул новую модель атома, чем прибавил «волнения» в физике (1913-й год). Он показал, чем электроны, вращающиеся вокруг ядра по различным стационарным орбитам, согласно законам электродинамики не излучают энергию. Они, только перескакивая с одной стационарной орбиты на другую, излучают энергию порциями. Электрон, также переходя на удаленные от ядра отбиты, увеличивает энергию атома. На основе изменений и дополнений, которые внес Резерфорд в модель атома, модель атома Бора вошла в историю физики как квантовая модель атома Резерфорда - Бора.

Бесспорная роль в того, что классическое естествознание пришло в упадок принадлежит, прежде всего, специальной теории относительности (1905), затем теории общей относительности Эйнштейна (1916). В общем, теория относительности опиралась на положение о том, что в отличие от требований механики Ньютона пространство и время не абсолютны. Пространство и время связаны с материей, движением и друг с другом органически. Сущность теории относительности Эйнштейн в популярной форме объяснял так: «Прежде представлялось, что если бы во Вселенной исчезло бы все, все равно остались бы время и пространство; теория относительности же утверждает, что вместе с материей исчезли бы время и пространство».

Теория относительности с одной стороны обнаружила связь времени и пространства, с другой стороны - движения и распределения вещественных масс. Зависимость времени и пространства от развития особенностей и от распределения сил притяжения («уменьшение длины», «замедление времени») обнаружили ограниченность представлений классической физики о пространстве и времени, не способность их существования в отрыве от материи. Уже в 1925-1930 годах гипотеза Де Бройля была подтверждена экспериментами, проведенными Шредингером, Гейзенбергом, Борном и другими физиками. Согласно этому принципу по противоречивой корпускулярно-волновой природе нельзя одновременно точно установить координаты и импульс микрообъектов. Один из фундаментальных принципов квантовой физики - «отношение неопределенности» - с философско-методологической точки зрения является объективной характеристикой статистических закономерностей, которые связаны с корпускулярно-волновой природой микрочастиц. Принцип неопределенности «не устраняет» причинности в микромире, он просто выражает ее в специфической форме - статистические закономерности и вероятные зависимости.

Вышеназванные научные открытия, в корне изменив представления о мире и его законах, показали ограниченность классической механики. Однако после обнаружения ограниченности классическая механика не исчезла бесследно, просто были четко определены границы применения ее принципов, и в результате стало ясно, что законы классической механики действительны только для объектов с большой массой совершающих работу движениями на маленькой скорости.

Хейзенберг, характеризуя развитие естествознания в начале XX века, отмечал, что до формулирования теории относительности и квантовой механики, в физике господствовали недоверчивость и замешательство. С одной стороны ни у кого не было желания разрушать старую физику, с другой стороны всем стало ясно, что говорить о внутриатомных процессах понятиями старой физики стало невозможным. Хейзенберг писал: «В тот период физики чувствовали, что они отказываются пользоваться понятиями, которыми они пользовались до этого времени, чтобы выбрать направление в пространстве природы, эти понятия можно было использовать лишь в неточном и расплывчатом значении.

В связи с тем, что полный анализ важных достижений, сделанных в неклассический период развития естествознания, находится за пределами наших возможностей, мы постараемся дать краткое резюме философско-методологических результатов, вытекающих из этих достижений.

1. Увеличение роли философии  в развитии естествознания и  других наук. Важность философии  для естествознания в этот  период неоднократно подчеркивали  истинные творцы науки. М. Борн, неоднократно  подчеркивал, что философская сторона  науки интересовала его своими  специфическими результатами. В. Хейзенберг  видел оптимальный способ устранения  некоторых трудностей теории  элементарных частиц в обращении  к философской методологии и  писал, что независимо от «желания  или нежелания» физиков теоретиков  «обдуманно или в слепую» используют  философию. Интерес видных представителей  естествознания к философии не  случаен, говоря словами М. Бора  «каждая фаза природно-научного  познания органически связана  с философской системой своего  периода; естествознание предоставляет  философии факты наблюдений, в  свою очередь философия предоставляет  естествознанию методы мышления».

В конце XIX - начале ХХ века такие философские категории, как материя, движение, пространство, время, противоречие, детерминизм, причинность и др. находились в центре научных дискуссий, проводимых в естествознании.

2. Зависимость приближения  друг к другу объекта и субъекта  познания от методов и средств, использующихся в приобретении  знаний.

3. Укрепление и расширение  идеи единства природы и увеличение  роли подхода к природе как  к субстанциональному целому.

4. Детерминизм и формирование  его «ядра» - нового образа причинности.

5. Глубокое проникновение  в естествознание диалектических  противоречий, важная характеристика  как объектов естествознания, так  и принципов познания.

6. Приобретение статистическими  закономерностями определяющей  значимости в сравнении с динамическими  отношениями в естествознании.

7. Коренное изменение  способа мышления и притеснения  в науке метафизики со стороны  диалектики.

8. Изменение представлений  о механизме зарождения научной  теории.

2. ЭВОЛЮЦИЯ КАРТИНЫ МИРА: КЛАССИЧЕСКАЯ, НЕКЛАССИЧЕСКАЯ, ПОСТНЕКЛАССИЧЕСКАЯ

Эволюция современной научной картины мира предполагает движение от классической к неклассической и постнеклассической картине мира. Европейская наука стартовала с принятия классической научной картины мира. Классическая картина мира, основанная на достижениях Галилея и Ньютона, господствовала на протяжении достаточно продолжительного периода, от времен Галилея до конца прошлого столетия. Она претендовала на привилегированное обладание истинным знанием. Ей соответствует графический образ прогрессивно направленного линейного развития с жестко однозначной детерминацией. Прошлое определяет настоящее так же изначально, как и настоящее определяет будущее. Все состояния мира, от бесконечно отдаленного былого до весьма далекого грядущего, могут быть просчитаны и предсказаны. Классическая картина мира осуществляла описание объектов, как если бы они существовали сами по себе в строго заданной системе координат. В ней четко соблюдалась ориентация на «онтос», т.е. то, что дано в его фрагментарности и изолированности. Основным условием становилось требование элиминации всего того, что относилось либо к субъекту познания, либо к возмущающим факторам и помехам.

Строго однозначная причинно-следственная зависимость возводилась в ранг объяснительного эталона. Она укрепляла претензии научной рациональности на обнаружение некоего общего правила или единственно верного метода, гарантирующего построение истинной теории. Естественнонаучной базой данной модели была ньютонова Вселенная с ее постоянными обитателями: всеведущим субъектом и всезнающим Демоном Лапласа - существом, знающим положение дел во Вселенной на всех ее уровнях, от мельчайших частиц до всеобщего целого. Лишенные значимости атомарные события не оказывали никакого воздействия на субстанционально незыблемый пространственно-временной континуум. Это косвенным образом подтверждало теологические постулаты миропонимания, когда все происходящее в фатальной предзаданности устремлялось к реализации изначально положенного замысла. Кризисы конца XIX в. пошатнули постулаты классической картины мира. С объективностью стали конкурировать конвенции.

Неклассическая картина мира, пришедшая на смену классической, родилась под влиянием первых теорий термодинамики, оспаривающих универсальность законов классической механики. С развитием термодинамики выяснилось, что жидкости и газы нельзя представить как чисто механические системы. Складывалось убеждение, что в термодинамике случайные процессы оказываются не чем-то внешним и побочным, они сугубо имманентны системе. Переход к неклассическому мышлению был осуществлен в период революции в естествознании на рубеже XIX-XX вв., в том числе и под влиянием теории относительности. Графическая модель неклассической картины мира опирается на образ синусоиды, омывающей магистральную направляющую развития. В ней возникает более гибкая схема детерминации, нежели в линейном процессе, и учитывается новый фактор - роль случая.

Развитие системы мыслится направленно, но ее состояние в каждый момент времени не детерминировано. Предположительно изменения осуществляются, подчиняясь теории вероятности и законам больших чисел. Чем больше отклонение, тем менее оно вероятностно, ибо каждый раз реальное явление приближается к генеральной линии - «закону среднего». Отсутствие детерминированности на уровне индивидов сочетается с детерминированностью на уровне системы в целом. Историческая магистраль все с той же линейной направленностью проторивает пространственно-временной континуум, однако поведение индивида в выборе траектории его деятельностной активности может быть вариабельно. Новая форма детерминации вошла в теорию под названием «статистическая закономерность». Неклассическое сознание постоянно наталкивалось на ситуации пофуженности в действительность. Оно ощущало свою предельную зависимость от социальных обстоятельств и одновременно льстило себя надеждами на участие в формировании «созвездия» возможностей.

Образ постнеклассической картины мира - древовидная ветвящаяся фабрика - разработан с учетом достижений бельгийской школы И. Пригожина. С самого начала и к любому данному моменту времени будущее остается неопределенным. Развитие может пойти в одном из нескольких направлений, что чаше всего определяется каким-нибудь незначительным фактором. Достаточно лишь небольшого энергетического воздействия, так называемого «укола», чтобы система перестроилась и возник новый уровень организации. В современной постнеклассической картине мира анализ общественных структур предполагает исследование открытых нелинейных систем, в которых велика роль исходных условий, входящих в них индивидов, локальных изменений и случайных факторов. В.Степин считает, что «постнеклассическая наука расширяет поле рефлексии над деятельностью, в рамках которой изучаются объекты - profreglament.ru. Она учитывает соотнесенность характеристик получаемых знаний об объекте не только с особенностью средств и операций деятельности, но и с ее ценностно-целевыми структурами». Следовательно, включенность ценностно-целевых структур становится новым императивом постнеклассики.