В механической панораме мира природа понималась как простая машина, прочно связывающая разные части

4. В механической панораме мира природа понималась как простая машина, прочно связывающая разные части.

5. Одну из существенных особенностей механической картины мира также составляет перенос на основе редукционизма различных процессов и явлений на механические процессы.

Не смотря на ограниченный уровень развития естествознания в XVII веке, механическая картина мира играла положительную роль в развитии науки и философии, освободила многие события от мифологического и схоластического изложения и дала им природно-научное изложение, направляла познание природы исходя из нее самой, природных причин и законов природных явлений. Но материалистическое направление механической картины Ньютона освободило его от целого ряда недостатков и ограничений. Один из недостатков состоит в том, что «эта картина не имела научного содержания ни о жизни, ни о человеке. Но она предоставила возможность с большой точностью рассмотреть то, на что наука до этого времени не обращала существенного внимания – предсказать заранее события, предвидеть их существование».

Не смотря на все свои недостатки, механическая картина мира оказывала долгое время значительное влияние на развитие всех других областей науки. В тот период развитие целого ряда областей научного познания определялось прежде всего влиянием на них механической картины мира. Например, в период возмущения алхимией в Европе английский ученый Р.Бойл применял в химии целый ряд принципов и объяснительных примеров механики.

Механическая картина мира наложила отпечаток и на развитие биологии. Так, рассматривая природные причины развития организмов, Ламарк опирался на принцип «невесомости» механической картины. Он предполагал, что только «невесомость» формирует источник движения и развития живых организмов.

Механическая картина мира оказала также значительное влияние и на знания о человеке и обществе.

Однако механическая картина мира, совершая экспансию во все новые области науки, сталкиваясь с необходимостью принимать во внимание особенности которые требовали новых, не механических описаний этих областей. Собранные факты осложняли их соотношение с принципами механической картины мира. Механическая картина мира постепенно теряла свой универсальный характер и распадалась на целый ряд специальных – научных картин. Расшатывались основы механической картины мира. В середине XIX века эта картина полностью утратила свой общенаучный статус.

б) Эволюционный период классического естествознания.

Классический период развития естествознания начался в конце XIX века и закончился в начале XX века.

Уже в конце XVIII века в естествознании, в том числе физике и биологии собралось большое количество эмпирического материала, который не вмещался в узкие рамки механической картины мира и который не мог быть разъяснен посредством этой картины. В это период разрушение механической картины мира происходило с двух сторон: в первую очередь со стороны физики, с другой стороны – биологией и геологией.

Первое направление в разрушении механической картины мира было связано с усилением научных исследований в областях физики – электричество и магнетизм. В этих исследованиях особая заслуга принадлежит английским ученым М.Фарадею (1791-1867) и Д.Максвеллу (1831-1879).

Обнаружив связь между электрическим и магнитным полями, Фарадей привнес понятия электрического магнитного поля в физику и выдвинул идею о существовании электромагнитного поля. Максвелл же разработал теорию электромагнитной области, теоретически предположил существование электромагнитных волн, выдвинул идею об электромагнитной природе света. На основе всех этих открытий стало известно, что материя присутствует в механической картине мира не только как вещество, но и как электромагнитное поле. А.Эйнштейн так оценивал область теории Максвелла: «Электромагнитная теория Максвелла была первым ударом по теории движения Ньютона, которая бралась как программа для теории физики … Приближаясь к ее материальной стороне и движению, на арене появилась новая реальная «область» физики».

Достижения электродинамики, которые толковались на основе тождественных законов электрических и магнитных явлений (закон Ампера, закон Био-Савар-Лапласа и т.д.), стали причиной создания электромагнитной картины мира, дававшей более широкое толкование явлений.

В связи с тем, что электромагнитные процессы редуцировались на механические процессы, у многих физиков сформировалась мысль о том, что основу мирового устройства составляют не законы механики, а законы электродинамики. Механический подход к таким явлениям, как свет, электрический магнетизм не дал никаких результатов, и механика постепенно стала заменяться электродинамикой.

Таким образом, проводимые по электромагнетизму исследования постепенно расшатывали основы механической картины мира и в конечном счете привели к ее развалу.

Второе направление в «разрушении» механической картины мира связано с именами английского геолога Ч.Лайелина (1797-1875) и французских биологов Ж.Б.Ламарка (1744-1829) и Ж.Кювьена (1769-1832).

Ч.Лайель в своей трехтомной книге «Основы геологии» разработал учение о систематическом и непрерывном изменении поверхности Земли под воздействием постоянных геологических факторов. Он, применяя нормативные принципы биологии к геологии, разработал теоретическую концепцию, которая оказала значительное влияние на последующее развитие биологии. Другими словами, Лайель редуцировал предусматриваемый для высших форм принцип в принцип, предусматриваемый для познания низших форм. Он так же был одним из основоположников метода актуализации в естествознании, на основе этого метода он заложил начало способности предсказывать прошлое объекта, зная его нынешнее состояние. Мысль о том, что «настоящее – ключ к прошлому» стала исследовательским принципом Лайеля. Однако согласно Лайелю Земля развивается не в определенном направлении, а в результате случайностей и в бессвязной форме. Изменения, происходящие на Земле, постепенно становятся количественными, лишены всяких скачков, постепенных разрывов, качественных изменений. Таким образом, отношение Лайеля к развитию было метафизическим, «плоско-эволюционным» подходом.

Ж.Б.Ламарк разработал первую полную концепцию эволюции живой природы. По его мнению, существующие виды растений и животных постоянно меняются и в этом процессе их формирование осложняется стремлением организмов к усовершенствованию и постоянным влиянием внешней среды. Несмотря на то, что Ламарк объявил принцип эволюции живой природы самым общим законом, по определенным причинам он не смог обнаружить истинные причины развития эволюции. Он думал, что изменения, происходящие в живом организме под воздействием внешней среды, являются главными причинами зарождения новых видов.

Однако Ламарк не смог объяснить причины приобретенных изменений, непередающихся по наследству. Поэтому самым большим достижением Ламарка в истории науки было создание учения о системной эволюции. Ламарк представлял себе, что изменения, происходящие во внешней среде, приводят к возникновению новых особенностей у организма, которые передаются по наследству. Таким образом, Ламарк выступал против теории «катастроф» Кювьена и метафизической концепции о постоянстве видов и выдвинул сопровождающую его идею эволюции мысль о том, что живое создается из неживого посредством особого вещества, называемого «флюидами» и в результате этого сначала формируются простые, затем более сложные формы. Вместе с тем Ламарк предполагал, что материя сама не способна к движению и развитие природы направляется «божественной целью».

В отличие от Ламарка Кювье не принимал идею изменчивости видов и изменения внутри видов животных, которые он наблюдал в ходе раскопок, объяснял их «теорией катастроф», которая категорически отвергала идею эволюции органического мира. Кювье оспаривал тат факт, что каждый период в истории Земли заканчивался мировыми бедствиями – поднятием и опусканием материков, наводнениями, расслоением пластов. В результате этих бедствий вымирают виды животных и растений и в новых условиях появляются новые виды. Кювье не объяснял причины катастроф. По выражению Ф.Энгельса, «Теорию Кювье с точки зрения революционных изменений, которым подвергалась Земля, на словах можно назвать революционной, на самом же деле она оказалась реакционной теорией».

Таким образом, уже в первой четверти XIX века была заложена основа для отказа от господствующего метафизического способа мышления. Особенно три великих открытия, которые были сделаны в естествознании во второй половине XIX века: клеточная теория, закон сохранения энергии и теория эволюции Дарвина; нанесли смертельный удар по метафизическому способу мышления, они заложили, таким образом, основу проникновения в природу диалектических принципов.

Клеточная теория была разработана в 1838-1839 годах немецкими учеными М.Шлейденом и Т Шванном. Эта теория утверждала единое происхождение растений и животных, единство их строения и развития.

Открытый в 40-х гг. XIX века закон сохранения превращения энергии (Майер, Джоуль, Ленц и др.) показал, что ранее изолировавшиеся друг от друга «силы» - тепло, свет, электричество, магнетизм и т.д. в действительности взаимосвязаны друг с другом, в определенных условиях они могут переходить один в другого, и в конечном счете это разные формы одного движения в природе. Как общее количественное измерение разных форм движения, энергия не возникает из ничего и не исчезает, только переходит из одной формы в другую.

Теория эволюции Ч.Дарвина была изложена в его книге «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Эта теория показала, что растительные и животные организмы, в том числе и органический мир человека – результат долгого развития природы. Живой мир берет свое начало от простейших существ, которые в свою очередь зародились из неживой природы.

Неклассический период развития естествознания.

Выше мы отметили, что 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. В 1924 году в физике было сделано новое открытие. Французский физик Луи де Бройль выдвинул гипотезу о том, что частицам материи присущи в одно и то же время свойства волны (непрерывность) и дискретности (квантовость). По мнению Луи де Бройля только так можно понять теорию Бора. Де Бройль выдвинул такой вопрос: «Если материи волны присуще корпускулярное свойство, почему мы не можем ждать от нее противоположности: почему корпускулярной материи не присуще свойство волны?»

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.

В 1928 году английский физик Поль Дирак разработал релятивистскую теорию электрона и предсказал существование новой элементарной частицы - позитрона. Позитрон был обнаружен в 1932 году в составе космических лучей. Открытие Дирака показало, что элементарные частицы вовсе не являются такими элементарными, как их представляют, они фактически содержат взаимовлияния всех структур, являющихся характерными для атома и молекул, и тем самым представляют собой сложную многоэлементную систему тел.

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.

Современный период развития естествознания.

Каковы особенности современного периода развития естествознания или современного естествознания? Прежде чем ответить на этот вопрос окинем взором концептуально-методологические изменения, произошедшие в естествознании во второй половине XX века.