Неклассический этап

2 Неклассический этап

Неклассическое естествознание (конец XIX - середина XX в.в.) способствовало значительному расширению поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению больших, сложных саморегулирующихся систем. Неклассический тип рациональности учитывает связи между знаниями об объекте и характером средств и операций деятельности, рассматривая объект как вплетенный в человеческую деятельность.

В XIX в. стало очевидным, что законы ньютоновской механики уже не могли играть роли универсальных законов природы. На эту роль стали претендовать законы электромагнитных явлений. Однако в результате новых экспериментальных открытий в области строения вещества в конце XIX — начале XX в. обнаруживалось множество непримиримых противоречий между электромагнитной картиной мира и опытными фактами. Это подтвердил в дальнейшем целый «каскад» научных открытий.

Так с 1895 по 1897 гг. были открыты лучи Рентгена, радиоактивность, радий, первая элементарная частица — электрон. В 1900 г. немецкий физик Макс Планк ввел квант действия (постоянная Планка) и, исходя из идеи квантов, вывел закон излучения, названный его именем. Квантовая теория Планка вошла в противоречие с теорией электродинамики Максвелла. Возникли два несовместимых представления о материи: или она абсолютно непрерывна, или она состоит из дискретных частиц.

В 1911 г. английский физик Эрнест Резерфорд предложил планетарную модель атома. Затем в 1913 г. Нильс Бор, предложивший на базе идеи Резерфорда и квантовой теории Планка свою модель атома.

Весьма ощутимый «подрыв» классического естествознания был осуществлен затем Альбертом Эйнштейном, создавшим сначала, в 1905 г. специальную, а позднее, в 1916 г. и общую теорию относительности. В 1924 г. было сделано ещё одно крупное научное открытие: французский физик Луи де Бройль высказал гипотезу о том, что частице материи присущи и свойства волны (непрерывность) и дискретность (квантовость). Вскоре, уже в 25—30 гг. ХХ в. эта гипотеза была подтверждена экспериментально в работах Шредингера, Гейзенберга, Борна и других физиков. Таким образом, был открыт важнейший закон природы, согласно которому все материальные микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами.

В этот период происходит сближение объекта и субъекта познания. Становится очевидной зависимость знания от применяемых субъектом методов и средств получения этого знания. Идеей научного познания действительности в XVIII—XIX вв. было полное устранение познающего субъекта из научной картины мира. Естествознание XX века показало неотрывность исследователя от объекта и зависимость знания от методов и средств. Иначе говоря, картина объективного мира определяется не только свойствами самого мира, но и характеристиками субъекта познания. Развитие науки показало, что полностью исключить субъективное из познания невозможно, даже там где субъект играет крайне незначительную роль. Недооценка творческой активности субъекта в познании, стремление «изгнать» из процесса познания эту активность закрывают дорогу к истине. Например, поведение атомных объектов «самих по себе» невозможно отделить от их взаимодействия с измерительными приборами, со средствами наблюдения, которые определяют условия возникновения явлений.

Важной особенностью научного знания стало стремление избежать односторонности, выявлять новые пути понимания целостной структуры мира. Развитие атомной физики показало, в частности, что объекты, называвшиеся раньше элементарными частицами, должны рассматриваться как сложные многоэлементные системы.

Получил развитие субстанциальный подход — стремление свести всё изменчивое многообразие явлений к единому основанию, найти их «первосубстанцию». Стремление построить единую теорию всех известных взаимодействий: электромагнитного, слабого, сильного и гравитационного показывает, что главной тенденцией теоретической физики стало стремление к такому единству.

История познания показала, что детерминизм нельзя сводить к какой-либо одной из его форм или виду. Классическая физика, как известно, основывалась на механистическом понимании причинности. Причина понималась как чисто внешняя сила, воздействующая на пассивный объект. Таким образом смысл тезиса о причинности постепенно сузился, пока наконец не отождествился с презумпцией однозначной детерминированности событий в природе, а это в свою очередь означало, что знание природы или определенной ее области достаточно для предсказания будущего.

Становление квантовой механики выявило неприменимость здесь причинности в ее механистической форме. Это было связано с признанием фундаментальной значимости нового класса теорий — статистических, основанных на вероятностых представлениях. Тот факт, что статистические теории включают в себя неоднозначность и неопределенность, некоторыми философами и учеными был истолкован как крах детерминизма вообще или «исчезновение причинности». На самом же деле формой выражения причинности в области микрообъектов является вероятность, поскольку здесь возможно определить лишь движение большой совокупности частиц, а о движении отдельной частицы можно говорить лишь в плане большей или меньшей вероятности.

Попытки создать учёными непротиворечивую теорию привели к парадоксальному выводу - необходимости внедрения этой «противоречивости» в естествознание в качестве существенной характеристики его объектов и принципа их познания.

В противовес идеалу единственно истинной теории, «фотографирующей» исследуемые объекты, здесь допускается истинность нескольких отличающихся друг от друга конкретных теоретических описаний одной и той же реальности, поскольку в каждом из них может содержаться часть объективно-истинного знания.

Исследование физических явлений показало, например, что частица и волна — две дополняющие друг друга стороны единой сущности. Природа микрочастицы внутренне противоречива и соответствующее понятие должно выражать это объективное противоречие. Иначе оно не будет адекватно отражать свой объект, а стало быть, будет выражать лишь часть истины, а не всю ее в целом.

Попытки осознать причину появления этих противоречивых образов привели Нильса Бора к формулированию принципа дополнительности. Согласно этому принципу, для полного описания квантово-механических явлений необходимо применять два взаимоисключающих набора классических понятий (например, частиц и волн). Только совокупность таких понятий дает исчерпывающую информацию об этих явлениях как целостных образованиях.

Классической физике были присущи предсказания имеющие точно определенный, однозначный характер. «Если мы знаем координаты и скорость материальной точки в известный момент времени и действующие на нее силы, то мы можем предсказать ее будущую траекторию».

Законы же квантовой физики — это законы статистического характера и предсказания на их основе носят не достоверный, а лишь вероятностный характер. Законы статистического характера являются основной характеристикой квантовой физики. Поэтому метод, применяемый, например, для рассмотрения движения планет, здесь практически бесполезен и должен уступить место статистическому методу и законам, которые управляют изменениями вероятности во времени.

Эпоха неклассической науки кардинально изменила способ мышления. Эту особенность неклассического естествознания подчеркивали выдающиеся его представители: Гейзенберг неоднократно говорил об ограниченности механистического типа мышления. Он отмечал также, что мыслить диалектически «нас вынуждает сам предмет», что «сами явления, сама природа, а не какие-либо человеческие авторитеты заставляют нас изменить структуру мышления; новая структура мышления позволяет нам добиться в науке большего, чем старая, являясь в данном случае более плодотворной».