Несомненно, огромное практическое значение науки в ХХ веке сделало ее той областью знания, к которой массовое сознание испытывает глубокое уважение и пиетет. Слово науки весомо, и оттого рисуемая ею картина мира часто принимается за точную фотографию реальной действительности, за изображение Вселенной такой, как она есть на самом деле, независимо от нас. Да ведь наука и претендует на эту роль – бесстрастного и точного зеркала, отражающего мир в строгих понятиях и стройных математических вычислениях. Однако за привычным, коренящемся еще в эпохе Просвещения доверием к выводам науки, мы часто забываем, что наука – развивающаяся и подвижная система знаний, что способы видения, присущие ей (парадигмы) – изменчивы. А это означает: сегодняшняя естественнонаучная картина мира не равна вчерашней!

Действительно, повседневное сознание все еще живет научной картиной мира прошлых лет и веков, а сама наука уже убежала далеко вперед и рисует порой вещи столь парадоксальные, что сама ее объективность и беспристрастность начинает казаться мифом...

«Первый шаг – создание из обыденной жизни картины мира – дело чистой науки», – писал выдающийся физик ХХ века М. Планк. Исторически первой картиной мира Нового времени была механистическая картина, которая напоминала часы: любое событие однозначно определяется начальными условиями, задаваемыми (по крайней мере, в принципе) абсолютно точно. В таком мире нет места случайности. В нем возможен «демон Лапласа» - существо, способное охватить всю совокупность данных о состоянии Вселенной в любой момент времени, могло бы не только точно предсказать будущее, но и до мельчайших подробностей восстановить прошлое, отмечает А. А. Горелик.

Представление о Вселенной как о гигантской заводной игрушке преобладало в XVII – XVIII вв. Оно имело религиозную основу, поскольку сама наука вышла из недр христианства.

Бог как рациональное существо создал мир в основе своей рациональный, и человек как рациональное существо, созданное богом по своему образу и подобию, способен познать мир. Такова основа веры классической науки в себя и людей в науку. Отринув религию, человек эпохи Возрождения продолжал мыслить религиозно. Механистическая картина мира предполагала Бога как часовщика и строителя Вселенной.

Механистическая картина мира основывалась на следующих принципах:

1. связь теории с практикой;

2. использование математики;

3. эксперимент реальный и мысленный;

4. критический анализ и проверка данных;

5. главный вопрос: как, а не почему;

6. нет «стрелы времени» (регулярность, детерминированность и обратимость траекторий).¹

Вселенная, представленная в виде комплекса механических систем, развивается без участия какого бы то ни было сознания и разума. Иронизируя по поводу механистических систем, выдающийся современный ученый Станислав Гроф замечает: «Вероятность того, что человеческая разумность развилас из химического или первобытного океана благодаря всего-навсего случайной последовательности механических процессов, кто-то недавно удачно сравнил с вероятностью того, что ураган, пронесшийся сквозь гигантскую помойку, случайно соберет «Боинг-747».

Полагая человека случайностью, механистическая наука не интересуется его судьбой, его целями и ценностями, которые выглядят смешными нелепостями, мгновенной вспышкой сознания в грандиозной машине бессмысленной Вселенной. Субъективное перемалывается жерновами объективного. Мир выглядит как нечеловекоразмерный, бесстрастно уничтожающий все человеческое, да и просто не замечающий его.

Наконец, XIX век пришел к парадоксальному выводу: «если бы мир был гигантской машиной, – провозгласила термодинамика, – то такая машина неизбежно должна была бы остановиться, так как запас полезной энергии рано или поздно был бы исчерпан». Затем пришел Дарвин со своей теорией эволюции и произошел сдвиг интереса от физики в сторону биологии.

В начале ХХ века был сделан целый ряд открытий, в корне изменивших видение мира современным естествознанием. Теория относительности А. Эйнштейна, опыты Резеворда с альфа-частицами, работы Нильса Бора, исследования в химии, биологии, психологии и других науках показали, что мир гораздо разнообразнее, сложнее, чем это представлялось механистической науке, и что сознание человека изначально включено в само наше восприятие действительности.

В новой картине мира исчезает жесткое различие между материей и пустым пространством, так как развитие атомной и субатомной физики разршило представление о твердой материи. Эьто значит, что когда мы выходим за рамки «зоны средних измерений», углубляемся на другие уровни существования материи, то обнаруживается, что элементарные частицы, из которых состоят атому – невещественны. Элементарные частицы являют собой сгустки поля. В квантовой физике один и тот же феномен может выступать и как частица, и как волна, частицы как бы непрестанно создаются из чистой энергии и возвращаются в собственно-энергетическое состояние. Это сплошная динамика, которая не позволяет говорить о фиксированном месте в пространстве и о массе покоя.

На субатомном уровне материя не столько существует, сколько «проявляет тенденцию к существованию», внутриатомные события выступают как неопределенные, случающиеся, спонтанно возникающие и могут быть описаны лишь на языке математических вероятностей. Таким образом, в области квантовых взаимодействий не может быть и речи о причинности, присущей ньютоновско-картезианскому отображению мира.

Квантовая механика – это физическая теория, устанавливающая способ описания и законы движения на микроуровне. Ее начало совпало с началом века. М. Планк в 1900 году предположил, что свет испускаетя неделимыми порциями энергии – квантами, и математически предствил это в виде формулы E=hv, где v – частота света, а h – универсальная постоянная, характеризующая меру дискретной порции энергии, которой обмениваются вещество и излучение. В атомную теорию вошли таким образом прервистые физические величины, которые могут изменяться только скачками.

Последующее изучение явлений микромира привело к результатам, которые резко расходились с общепринятыми в классической физике и даже теории относительности представляениями. Классическая физика видела свою цель в описании объектов, существующих в пространстве и в формулировке законов, управляющих их изменениями во времени. Но для таких явлений, как радиоактивный распад, дифпракция, испускание спектральных линий можно утверждать лишь, что имеется некоторая вероятность того, что индивидуальный объект таков и что он имеет такое-то свойство. В квантовой механике нет места для законов, управляющих изменениями индивидуального объекта во времени.

Принципиально новыми моментами в исследовании микромира стали:

1. каждая элементарная частица обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами;

2. вещество может переходить в излучение (аннигиляция частицы и античастицы дает фотон, т. е. квант света);

3. можно предсказать место и импульс элементарной частицы только с определенной вероятностью;

4. прибор, исследующий реальность, влияет на нее;

5. точное измерение возможно только при потоке частиц, но не одной частицы.

Одной из самых знаменных научных революций ХХ века стало открытие теории относительности и законов квантовой механики, положившей начало развитию неклассической (постклассической) физики.

Относительность в теории относительности означает, что все системы отсчета одинаковы и нет какой-либо одной, имеющей преимущества перед другими (относительно которой эфир был бы неподвижен).

Эйнштейн предложил отказаться от представления об абсолютности и неизменности свойств пространства и времени. Данный вывод противоречит здравому смыслу, но наука совсем не обязательно должна следовать здравому смыслу и неизменным формам чувственности. Главный критерий для нее – соответствие теории и эксперимента. Понятие относительности стало одним из основных в современном состоянии.

«Антронный принцип» означает: мир таков, каков есть, потому что это мы глядим на него, и всякое изменение в нас, в нашем взгляде, в нашем самочувствии и самосознании меняет картину мира. «Чисто объективное» ее описание – невозможно.

Главный результат современного естествознания, по Гейзенбергу, в том, что оно разрушило неподвижную систему понятий XIX века и усилило интерес к античной предшественнице науки – философской рациональности Аристотеля. «Одним из главных источников аристотелевского мышления явилось наблюдение эмбрионального развития – высокоорганизованного процесса, в котором взаимосвязанные, хотя и внешне независимые события происходят, как бы подчиняясь единому глобальному плану. Подобно развивающемуся зародышу, вся аристотелевская природа построена на конечных причинах. Цель всякого изменения, если оно сообразно природе вещей, состоит в том, чтобы реализовать в каждом организме идеал его рациональной сущности. В этой сущности, которая в применении к живому есть в одно и то же время его окончательная, формальная и действующая причина, – ключ к пониманию природы».²

В современной естественнонаучной картине мира имеет место саморазвитие. В этой картине присутствует человек и его мысль. Она эволюционна и необратима. В ней естественнонаучное знание неразрывно связано с гуманитарным.

Современность

Классическая термодинамика XIX века изучала механическое действие теплоты, причем предметом ее исследований были закрытые системы, стремящиеся к состоянию равновесия. Термодинамика XX века изучает открытые системы в состояниях, далеких от равновесия. Это направление и получило название синергетики (от «синергия» – сотрудничество, совместное действие).

Синергетика сформулировала принцип самодвижения в неживой природе, создания более сложных систем из более простых. С синергетикой в физику проник эволюционный подход, и наука приходит к пониманию творения как создания нового. Синергетика ввела случайность на макроскопический уровень, подтвердив тем самым выводы механики для микроскопического уровня. Синергетика подтвердила вывод теории относительности о взаимопревращении вещества и энергии, как образовались все те макросистемы, в которых мы живем.

С точки зрения синергетики, энергия как бы застывает в виде кристаллов, превращаясь из кинетической в потенциальную. Вещество – это застывшая энергия. Энергия – понятие, характеризующее способность производить работу, но энергия сейчас может пониматься не только в смысле механической работы, но и как созидатель новых структур.

Энтропия – это форма выражения количества связанной энергии, которую имеет вещество. Энергия – творец, энтропия – мера творчества. Она характеризует результат.

Синергетика отвечает на вопрос, за счет чего происходит эволюция в природе. Везде, где создаются новые структуры, необходим приток энергии и обмен со средой (эволюция, как и жизнь, требует метаболизма). Если в эволюции небесных тел мы видим результат производства, то в синергетике изучается процесс творчества природы. Синергетика подтверждает вывод теории относительности: энергия творит более высокие уровни организации. Перефразируя Архимеда, можно сказать: «Дайте мне энергию, и я создам мир».

Применительно к живой природе эволюция принимается как образование более сложных видов из простых. Чарльз Дарвин (1809 - 1882) во время своего кругосветного путешествия на корабле «Бигль» собрал множество данных, свидетельствующих о том, что виды нельзя считать неизменными. После возвращения в Англию он изучал практику разведения голубей и других домашних животных, что натолкнуло на идею естественного отбора.

В 1778 году священник Т. Мальтус опубликовал «Трактат о народонаселении», в котором обрисовал, к чему привел бы рост населения, если бы он ничем не сдерживался. Дарвин перенес его рассуждения на природу и обратил внимание на то, что несмотря на высокий репродуктивный потенциал, численность популяций остается относительно постоянной. Дарвин предположил, что при интенсивной конкуренции внутри популяции любые изменения, благоприятные для выживания в данных условиях, повышают способность особей размножаться и оставлять потомство.

Другим основанием теории эволюции послужил принцип униформизма английского геолога Ч. Лайеля (1797 - 1875), в соответствии с которым медленные ничтожные изменения приводят к поразительным результатам, если происходят долго в одном направлении. Точно так же небольшие изменения на протяжении миллионов лет приводят к образованию новых видов.

Непосредственно натолкнуло Дарвина на мысль об эволюции органических форм обнаружение в одном и том же регионе – в Южной Америке – ископаемого и современного скелета ленивца, огромного в прошлом и маленького сейчас.

Теория эволюции сформулирована Дарвином в 1839 году. Наибольший вклад Дарвина в науку заключался не в том, что он доказал существование эволюции, а в том, что он объяснил, как она может происходить.

В 1859 году Дарвин опубликовал труд «Происхождение видов путем естественного отбора». Гипотеза Дарвина основана на трех наблюдениях и двух выводах: