159008 (599044), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Согласно Декарту, задача науки - вывести объяснение всех явлений природы из полученных начал, в которых нельзя усомниться, но устанавливаются эти начала философией. Поэтому его часто упрекают в априорном характере научных положений.
Декарт отмечает, что представление о мире, которое дает наука, отличается от реального природного мира, поэтому научные знания гипотетичны. Признание вероятностного их характера некоторые исследователи видят в нежелании Декарта навлечь на себя подозрение в подрыве религиозной веры. Но была и теоретическая причина, как считает П. П. Гайденко: «И причиной этой, как ни парадоксально, является божественное всемогущество. Какая же тут, казалось бы, может быть связь? А между тем простая: будучи всемогущим, Бог мог воспользоваться бесконечным множеством вариантов для создания мира таким, каким мы его теперь видим. А потому тот вариант, который предложен Декартом, является только вероятностным, - но в то же время он равноправен со всеми остальными вариантами, если только он пригоден для объяснения встречающихся в опыте явлений».
Нигде в предшествующем знании не существовало понимания природы как сложной системы механизмов, всемогущий Творец никогда не выступал в образе Бога-Механика, поэтому Декарту важно показать, что Бог владеет бесконечным арсеналом средств для построения машины мира, и хотя человеку не дано постичь, какие именно из средств использовал Бог, строя мир, человек, создавая науку, конструирует мир так, чтобы между ним и реальным миром имелось сходство. Вот поэтому предлагаемый в науке вариант объяснения мира носит гипотетический характер, но отнюдь не теряет своей объяснительной силы.
Сильное впечатление на современников произвела теория вихрей (космогоническая гипотеза) Декарта: мировое пространство заполнено особым легким, подвижным веществом, способным образовывать гигантские вихри. Хотя космогоническая гипотеза Декарта была отвергнута, но остались бессмертными его достижения в области математики: введение системы координат, алгебраических обозначений, понятия переменной, создание аналитической геометрии. Важна была также идея развития, содержащаяся в теории вихрей, и идея деления «корпускул» до бесконечности, что впоследствии было подтверждено атомной физикой.
Научную программу, которую создал Исаак Ньютон (1643- 1727), английский физик, он назвал «экспериментальной философией». В соответствии с ней исследование природы должно опираться на опыт, который затем обобщается при помощи «метода принципов», смысл которого заключается в следующем: проведя наблюдения, эксперименты, с помощью индукции вычленить в чистом виде связи явлений внешнего мира, выявить фундаментальные закономерности, принципы, которые управляют изучаемыми процессами, осуществить их математическую обработку и на основе этого построить целостную теоретическую систему путем дедуктивного развертывания фундаментальных принципов.
Ньютон создал основы классической механики как целостной системы знаний о механическом движении тел, сформулировал три ее основных закона, дал математическую формулировку закона всемирного тяготения, обосновал теорию движению небесных тел, определил понятие силы, создал дифференциальное и интегральное исчисление как язык описания физической реальности, выдвинул предположение о сочетании корпускулярных и волновых представлений о природе света. Механика Ньютона стала классическим образцом дедуктивной научной теории.
Также как и Ньютон, немецкий ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) был убежден, что все в мире существующее должно быть объяснено с помощью исключительно механических начал. Природа - это совершенный механизм, и все - от неорганического до живых организмов - создано гениальным механиком Богом. И познаваться этот механизм может с помощью механических причин и законов.
Отметим основные научные достижения Лейбница (вопреки его механистическому материализму вначале, а затем объективному идеализму - особенно в «Монадологии»):
1. Открыл (одновременно с Ньютоном) дифференциальное и интегральное исчисления, что положило начало новой эре в математике.
2. Стал родоначальником математической логики и одним из создателей счетно-решающих устройств. В связи с этим основатель кибернетики Н. Винер назвал его своим предшественником и вдохновителем.
3. В вопросах физики и механики подчеркивал важную роль наблюдений и экспериментов, был одним из первых ученых, предвосхитивших закон сохранения и превращения энергии.
4. В трактате «Протагея» одним из первых пытался научно истолковать вопросы происхождения и эволюции Земли.
5. Изобрел специальные насосы для откачки подземных вод и создал другие оригинальные технические новшества.
6. Обратил внимание на теорию игр.
7. Указал на взаимосвязи, развитие и «тонкие опосредования» между растительным, животным и человеческим «царствами».
8. Ратовал за широкое применение научных знаний в практике.
В Новое время сложилась механическая картина мира, утверждающая: вся Вселенная - совокупность большого числа неизменных и неделимых частиц, перемещающихся в абсолютном пространстве и времени, связанных силами тяготения, подчиненных законам классической механики; природа выступает в роли простой машины, части которой жестко детерминированы; все процессы в ней сведены к механическим.
Механическая картина мира сыграла во многом положительную роль, дав естественнонаучное понимание многих явлений природы. Таких представлений придерживались практически все выдающиеся мыслители XV в. - Галилей, Ньютон, Лейбниц, Декарт. Для их творчества характерно построение целостной картины мироздания. Учеными не просто ставились отдельные опыты, они создавали натурфилософские системы, в которых соотносили полученные опытным путем знания с существующей картиной мира, внося в последнюю необходимые изменения. Без обращения к фундаментальным научным основаниям считалось невозможным дать полное объяснение частным физическим явлениям. Именно с этих позиций начинало формироваться теоретическое естествознание, и в первую очередь - физика.
В основе механистической картины мира лежит метафизический подход к изучаемым явлениям природы как не связанным между собой, неизменным и не развивающимся. Ярким примером использования его является классификация животного мира, изложенная известным шведским ученым-натуралистом Карлом Линнеем (1707-1778) в работе «Система природы». Достоинством ее является бинарная система обозначения растений и животных (где первое слово обозначает род, а второе - вид), дошедшая до настоящего времени. Расположив растения и животных в порядке усложнения их строения, ученый тем не менее не усмотрел изменчивости видов, считая их неизменными, созданными Богом.
Успешное развитие классической механики привело к тому, что среди ученых возникло стремление объяснить на основе ее законов все явления и процессы действительности. В конце XVH в. - первой половине ХГХ в. намечается тенденция использования научных знаний в производстве, причиной чему было развитие машинной индустрии, пришедшее на смену мануфактурному производству, что вызвало развитие технических наук. «Технические науки не являются простым продолжением естествознания, прикладными исследованиями, реализующими концептуальные разработки фундаментальных естественных наук. В развитой системе технических наук имеется свой слой как фундаментальных, так и прикладных знаний».
Классическим примером первых научно-технических знаний служит сконструированные X. Гюйгенсом механические часы, воплотившие теорию колебаний маятника в созданное техническое решение. Возникшие на стыке естествознания и производства технические науки проявляют свои специфические черты, отличающие их от естественнонаучного знания.
Начиная с создания немецким мыслителем Иммануилом Кантом (1724-1804) работы «Всеобщая естественная история и теория неба» в естествознание проникают диалектические идеи. Согласно гипотезе, изложенной в данной работе, Солнце, планеты и их спутники возникли из некоторой первоначальной бесформенной туманной массы, которая заполняла мировое пространство. Под действием притяжения из частиц образовывались отдельные сгущения, которые становились центрами притяжения, из одного такого центра образовалось Солнце, вокруг которого, двигаясь по кругу, расположились частицы в виде круговых туманностей. В них стали образовываться зародыши планет, которые начали вращаться вокруг своей оси. Вследствие трения частиц, из которых они образовались, Солнце и планеты сначала разогрелись, а потом начали остывать.
Почти через 40 лет после Канта французский математик и астроном П. Лаплас (1749-1847) выдвинул идеи, которые дополнили и развили кантовскую гипотезу, и в обобщенном виде эта космогоническая гипотеза Канта - Лапласа просуществовала почти 100 лет.
В XX в. диалектические идеи проникают в геологию и биологию. На смену теории катастрофизма, предложенной французским естествоиспытателем Ж. Кювье (1768-1832), пришла идея геологического эволюционизма английского естествоиспытателя Ч. Лайеля (1797-1875). В теории катастрофизма утверждалось, что отдельные периоды в истории Земли заканчиваются мировыми катастрофами, в результате которых старые виды растений и животных погибают и на смену им рождаются новые, ранее не существовавшие. Лайель же доказал, что для объяснения изменений, происшедших в течение геологической истории, нет необходимости прибегать к представлениям о катастрофах, а достаточно допустить длительный срок существования Земли.
В области биологии эволюционные идеи высказывал французский естествоиспытатель Ж. Б. Ламарк (1744-1829) в «Философии зоологии» и Ч. Р. Дарвин (1809-1882), создавший знаменитую работу «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859). Согласно теории Дарвина, виды животных, растений с их целесообразной организацией возникли в результате отбора и накопления качеств, полезных для организмов в их борьбе за существование в данных условиях. Г. Менделем (1822-1884) в работе «Опыты над растительными гибридами», объединившей биологический и математический анализ, было дано достаточно адекватное объяснение изменчивости и наследственности свойств организмов, что положило начало генетике. Им было выделено важнейшее свойство генов - дискретность, сформулирован принцип независимости комбинирования генов при скрещивании. Но до 1900 г. работа Менделя оставалась неизвестной научной общественности.
В 30-х г. XX в. ботаником М. Я. Шлейденом (1804-1881) и биологом Т. Шванном (1810-1882) была создана клеточная теория строения растений и живых организмов.
Вплотную подходит к открытию закона сохранения и превращения энергии немецкий врач Ю. Р. Майер (1814-1878), который показал, что химическая, тепловая и механическая энергии могут превращаться друг в друга и являются равноценными. Английский исследователь Д. П. Джоуль (1818-1889) экспериментально продемонстрировал, что при затрате механической силы получается эквивалентное количество теплоты. Датский инженер Л. А. Кольдинг (1815-1888) опытным путем установил отношение между работой и теплотой, физик Г. Гельмгольц (1821-1894) доказал на основе этого закона невозможность вечного двигателя.
Среди открытий в химии важнейшее место занимает открытие периодического закона химических элементов выдающимся ученым химиком Д. И. Менделеевым (1834-1907).
Эволюционные идеи, нашедшие отражение в биологии, геологии подрывали механическую картину мира. Этому способствовали и исследования в области физики: открытие Ш. Кулоном (1736-1806) закона притяжения электрических зарядов с противоположными знаками, введение английским химиком и физиком М. Фарадеем (1791-1867) понятия электромагнитного поля, создание английским ученым Дж. Максвеллом (1831-1879) математической теории электромагнитного поля. Это привело к созданию электромагнитной картины мира.
В этот же период начинают развиваться и социально-гуманитарные науки. Так например создаётся экономическая теория, на основе которой несколько позднее Г. Зиммель (1858-1918) формулирует философию денег, изложенную в одноименной работе. Возникновение социально-гуманитарных наук завершило формирование науки как системы дисциплин, охватывающих все основные сферы мироздания: природу, общество и человеческий дух. Наука приобрела привычные для нас черты универсальности, специализации и междисциплинарных связей. Экспансия науки на все новые предметные области, расширяющееся технологическое и социально-регулятивное применение научных знаний, сопровождались изменением институционального статуса науки. Дальнейшее развитие науки вносит существенные отклонения от классических ее канонов.
§ 5. Неклассическая наука
В конце ХIХ - начале XX в. считалось, что научная картина мира практически построена, и если и предстоит какая-либо работа исследователям, то это уточнение некоторых деталей. Но вдруг последовал целый ряд открытий, которые никак в нее не вписывались.
В 1896 г. французский физик А. Беккерель (1852-1908) открыл явление самопроизвольного излучения урановой соли, природа которого не была понята. В поисках элементов, испускающих подобные «беккерелевы лучи», Пьер Кюри (1859-1906) и Мария Склодовская-Кюри (1867-1934) в 1898 г. открывают полоний и радий, а само явление называют радиоактивностью. В 1897 г. английский физик Дж. Томсон (1856-1940) открывает составную часть атома - электрон, создает первую, но очень недолго просуществовавшую модель атома. В 1900 г. немецкий физик М. Планк (1858-1947) предложил новый (совершенно не отвечающий классическим представлениям) подход: рассматривать энергию электромагнитного излучения величину дискретную, которая может передаваться только отдельными, хотя и очень небольшими, порциями - квантами. На основе этой гениальной догадки ученый не только получил уравнение теплового излучения, но она легла в основу квантовой теории.
Английский физик Э. Резерфорд (1871-1937) экспериментально устанавливает, что атомы имеют ядро, в котором сосредоточена вся их масса, а в 1911 г. создает планетарную модель строения атома, согласно которой электроны движутся вокруг неподвижного ядра и в соответствии с законами классической электродинамики непрерывно излучают электромагнитную энергию. Но ему не удается объяснить, почему электроны, двигаясь вокруг ядра по кольцевым орбитам и непрерывно испытывая ускорение, следовательно, излучая все время кинетическую энергию, не приближаются к ядру и не падают на его поверхность.
Датский физик Нильс Бор (1885-1962), исходя из модели Резерфорда и модифицируя ее, введя постулаты (постулаты Бора), утверждающие, что в атомах имеются стационарные орбиты, при движении по которым электроны не излучают энергии, ее излучение происходит только в тех случаях, когда электроны переходят с одной стационарной орбиты на другую, при этом происходит изменение энергии атома, создал квантовую модель атома. Она получила название модели Резерфорда-Бора. Это была последняя наглядная модель атома.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
