Основные тенденции и проблемы современного естествознания.
Современная наука постоянно вторгается во все сферы нашей жизни, и ни у кого нет сомнения в том, что она развивается. Наука и техника коренным образом изменили среду обитания человека, перестроили его быт, изменили традиционные способы производства материальных благ. Что же представляет собой наука, приведшая к таким глобальным изменениям в жизни человека, в каком направлении она движется и какие проблемы встают перед ней.
Начнём с облика современной науки. Сравним её нынешнее состояние с недавним прошлым. Самое заметное явление - резко возросшее количество учёных. Если на рубеже XVIIIXIX веков их было около 1 тысячи, в середине XIX века – около 10 тысяч, то в 1900 году их насчитывалось уже 100 тысяч. Сейчас, в конце XX века число учёных приближается к 5 миллионам. Особенно быстрыми были темпы увеличения количества учёных после Второй мировой войны. В 5070е годы число учёных удвоилось в Европе за 15 лет, в США за 10 лет, а в СССР за 7 лет.
Огромными темпами увеличивается количество научной информации. В XX веке она удваивалась каждые 1015 лет. Если в 1900 году насчитывалось около 10000 научных журналов, то теперь их количество исчисляется сотнями тысяч.
А.Тенденция дифференциации и интеграции. Наука сейчас включает в себя около 15 тысяч дисциплин – фундаментальных и прикладных. Процесс образования новых научных дисциплин продолжается. В прошлые времена картина была иной. В самом начале развития науки – в Эпоху Античности вообще не существовало разделения на отдельные науки. Господствовала единая синкретическая, то есть слитная, форма знаний – натурфилософия, объединявшая в себе зачатки физических, астрономических, биологических и других знаний о природе. В натурфилософии разделение возникает к началу классического афинского периода античной истории. Древнегреческий философ Аристотель приводит в своей классификации около двадцати наук. Несмотря на обособление некоторых естественных наук, мы не можем утверждать с определённостью, что в античную эпоху проявилась тенденция дифференциации. Тогда у учёных ещё не было стремления к обособленному исследованию различных областей действительности. Знание было и оставалось целостным.
Научная революция XVIXVII веков внесла в арсенал науки экспериментальный метод и метод математизации. Так начинается совершенно новая – аналитическая стадия развития естествознания, характеризующаяся явлением дифференциации.
Причины дифференциации кроются в резком увеличении предметного поля научных исследований. Появление научных приборов – микроскопа, телескопа и др. существенно увеличило познавательные возможности человека. На учёных обрушилось огромное количество информации, которую изза возросшего объёма становилось всё сложнее и сложнее обобщать. Потребовалось поэтому выделить в объективной реальности частные, чётко очерченные предметные области, отдававшиеся в распоряжение отдельным научным дисциплинам. Дифференциация наук была вызвана ещё и тем обстоятельством, что научные методы, хорошо работавшие при исследовании одной области реальности, переставали работать в другой. Требовалась разработка иных методов, основанных на иных методологических принципах.
Рост научного знания приводил не только к обособлению наук, но сопровождался также и дроблением научных дисциплин на более мелкие разделы и подразделы. В физике появляются механика, оптика, электродинамика, термодинамика и т.д. В химии – неорганическая и органическая химия, которые затем делятся на ещё более мелкие дисциплины, такие как физическая химия, химия полимеров, химия углеводов и т.д. Этот процесс имеет место, как в естественных, так и в других науках.
Учёные сейчас во всё большей степени становятся узкими специалистами, занимающимися одной конкретной научной проблемой. Такой подход даёт свои преимущества – позволяет сконцентрироваться, бросить все силы и весь научный потенциал на достижение конкретного результата. Но одновременно проявляются и недостатки такой узкой специализации. Теряется целостность интерпретации научных результатов. Иногда учёные, работающие в рамках одной научной дисциплины, но решающие разные научные проблемы, перестают понимать друг друга, так как говорят на разных научных языках, используют разную терминологию и опираются на разные методы исследований.
В противовес процессу дифференциации в науке происходит противоположный процесс – интеграция, не дающая науке "рассыпаться" на составные части. В основе процесса интеграции лежит принцип единства всех природных явлений. До поры до времени можно дробить научные дисциплины на разделы, углубляясь в предмет исследования, обособляясь от других проблем и научных дисциплин. Однако если увлечься этим процессом, то теряется живая связь с многообразием явлений действительности, с объективной истиной, которая по природе своей целостна, едина и абсолютна.
Суть процесса интеграции состоит с одной стороны, в появлении наук наддисциплинарного характера, занимающихся исследованиями, вовлекающими в свой оборот результаты и достижения множества разных научных дисциплин. Такими науками являются экология, кибернетика, синергетика и др. С другой стороны происходит образование смежных научных дисциплин на стыке дисциплин традиционных, что предполагает использование методов одних наук в других. Благодаря этому процессу возникли такие науки, как физическая химия, химическая физика, биохимия, биофизика, экономическая география и др. Если раньше в классификации наук можно было провести чёткие границы, то теперь эти границы стали условными, науки взаимно проникли друг в друга. По этой причине очень популярна сейчас идея создания единой науки о природе.
Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что дифференциация и интеграция – это два противоположных, но взаимодополняющих друг друга процесса.
Б.Тенденция математизации. В развитии науки с момента ее возникновения в XVIXVII веках проявилась другая важная тенденция - математизация, то есть широкое применение в экспериментальных и теоретических исследованиях математических методов. После того, как Ньютон, используя геометрические построения, сумел описать на языке математических формул законы движения материальных тел, после победы количественных методов в химии, впервые применённых Лавуазье, они стали широко применяться в естественных науках. Математика пережила настоящий триумф. Это даже дало повод ученым утверждать, что критерием научности той или иной дисциплины является степень использования в ней математических методов. И.Кант, например, утверждал, что в каждом знании столько истины, сколько в ней есть математики.
Одной из важных проблем методологии науки является проблема отношения математики к объективной реальности. Ученые, стоящие на материалистической позиции считают, что математика непосредственно отражает законы окружающего мира, что она имеет под собой объективную основу. Математика - это особый язык - это отражение в головах людей законов природы.
Другие методологи - позитивисты считают, что математика не дает нам никакой информации о мире, а только разрабатывает различные способы описания ее законов. Законы же природы конвенциональны, то есть принимаются учеными по взаимному согласию. И в первом и во втором случае учёные признают существование субстанции - материи, развитие которой и должна описывать математика. На современном этапе развития физики (а это, пожалуй, самая математизированная научная дисциплина) возникает новый подход к интерпретации отношения математики к физической реальности. Физики, исследующие микромир, в частности В.Гейзенберг (см.: Шаги за горизонт... с.119), столкнувшись с разрушением традиционных представлений о материи как субстанции, выдвигают взгляды очень похожие на атомистическую теорию Платона. Платон считал, что атомы - это не мельчайшие частицы вещества, а геометрические идеальные объекты, имеющие правильную форму - тетраэдры, октаэдры, додекаэдры и др. То есть, он считал, что основа мира - идеальна. Та же идея пронизывает квантовую механику, элементарные частицы - это скорее математические структуры, причем вероятностные. Их совершенно невозможно представить наглядно в виде чувственной модели. Порой физикам бывает трудно объяснить, что стоит за математической формулой, объясняющей природу того или иного объекта микромира и как себе это представить. Материя исчезает, остаются лишь математические структуры.
Из этого факта не следует делать вывод, что естествознание может быть полностью сведено к математике, то есть, формализовано (сведено к совокупности математических формул). Роль математики всегда останется служебной, описывающей. Объективная действительность всегда богаче любых формул, она выходит за их пределы, что доказывается в самой математике (теорема Гёделя о неполноте формальных систем).
В. Принцип глобального эволюционизма. Другая важная тенденция, которая начинает охватывать всё большее количество наук, - это распространение в науке принципа глобального эволюционизма. Этот принцип утверждает, что во Вселенной, в природе, во всех её проявлениях осуществляется широкомасштабная эволюция. Происходит развитие, имеющее вполне определённую тенденцию к усложнению и упорядочению материальных систем. Сама идея эволюции в природе не является новой, новым является масштаб её трактовки, выражаемый словом "глобальный".
Идея эволюции впервые была выдвинута в биологической науке ещё в XVIII веке в трудах Ж.Б. Ламарка. Прочно утвердилась она благодаря Ч.Дарвину, который описал механизм её реализации. Были попытки перенести эволюционные идеи в другие науки. Например, Герберт Спенсер (18201903) постарался перенести дарвиновские идеи в социологию. Однако эти попытки не увенчались успехом, и биология долгое время была, пожалуй, единственной из наук, исповедовавшей принцип эволюционизма.
Другие естественные науки, прежде всего физика и космология, к идее эволюции были равнодушны. И не случайно, ведь их фундаментом была классическая механика Ньютона, которая эволюцию не предполагает, и логически не выводит. Вселенная, как считалось в этих науках, статична, и, в целом, находится в состоянии равновесия. Наличие во Вселенной планет, звёзд, галактик и других неоднородностей объяснялось как результат флуктуаций, то есть случайных отклонений от состояния равновесия. Согласно данной логике, появление жизни на Земле также есть не что иное, как случайное явление, возникшее благодаря сочетанию благоприятных факторов.
Перечисленные выше идеи господствовали в физике и космологии вплоть до начала XX века, пока в теоретической космологии не появились концепции расширяющейся Вселенной. После того, как в 70е годы прочно утвердилась теория Большого взрыва, идея глобальной эволюции проникла практически во все фундаментальные науки – физику, химию, биологию, и стала для них стержневой. Более того, она связала их единой логикой развития.
Теория Большого взрыва показала, что на самых ранних этапах развития Вселенной происходила своеобразная химическая эволюция. Шаг за шагом, по мере возникновения условий из элементарных частиц и наиболее простых элементов, осуществлялся синтез всё более сложных элементов и химических соединений. Причём, физические законы нашего мира, выраженные в конкретных значениях фундаментальных физических констант, на удивленье, оказались именно такими, что привели к образованию в нужном (для возникновения жизни) количестве углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора и серы. Химическая эволюция продолжалась и в мире органических соединений. Из нескольких миллионов органических соединений природа, благодаря физикохимическим закономерностям, отобрала для создания живых организмов всего несколько сотен. Если бы законы природы оказались иными, а значения физических констант отличались бы от имеющихся, то земная жизнь не смогла бы возникнуть. Мы приходим в итоге к выводу, что зарождение жизни, биологическая эволюция и появление разумного человека, - это продолжение цепи физической и химической эволюции, начавшейся, и потенциально заложенной, в момент Большого взрыва.
Утверждающийся в науке принцип глобального эволюционизма сам по себе ничего не объясняет, он является лишь схемой, показывающей, что развитие природы не хаотично, и не представляет собой цепь случайностей, а закономерно на всех уровнях и имеет направление. Что является источником эволюционного развития, каков его механизм, - на эти вопросы принцип эволюционизма не отвечает. Данную задачу призван выполнить другой принцип современной науки – принцип самоорганизации материи, воплотившийся в синергетике – теории самоорганизации.
Г.Прицип самоорганизации материи. Прежде чем перейти к анализу принципа самоорганизации материи, рассмотрим, как изменялись в истории науки представления учёных о причинах и механизмах эволюции в природе.
Начнём с того, что с древнейших времён люди были убеждены, что мир развивается, - и это было очевидно. Термин "эволюция" при этом не использовался. Самым ранним объяснением причин и механизмов развития было объяснение теистическое. Первопричиной и движителем Мироздания считали Бога, который, противостоя хаосу, вносит в природу порядок и определяет цель развития.
Когда из картины мира Бог исчез, – это относится к эпохе Нового времени, философы, испытывая трудности в объяснении эволюции, выдвинули тезис о том, что материи не нужна внешняя управляющая сила. Материя, дескать, развивается сама по себе, а источник движения находится в ней самой. Это утверждение было голословным. Учёные, исследуя природу научными методами, пришли к выводу о том, что материи свойственна совершенно противоположная эволюции тенденция. Одна из физических дисциплин – термодинамика, установила, что развитие в природе идёт не в сторону увеличения порядка и усложнения материальных систем, а, напротив, в сторону увеличения хаоса, в сторону роста неупорядоченности. В термодинамике меру неупорядоченности обозначают термином "энтропия". Согласно второму закону термодинамики, энтропия материальных систем, при отсутствии внешнего воздействия, всегда возрастает. Из этого закона следует весьма печальный вывод. Если наша Вселенная является замкнутой системой, в которую извне не поступает посторонняя энергия, то постепенно всё вещество и все виды энергии превратятся в теплоту, равномерно распределённую в пространстве. То есть, будет полный хаос – тёплая смесь элементарных частиц, и, - больше ничего.
Открытие второго закона термодинамики поставило учёных и философов в тупик. Как же образовалась наша упорядоченная Вселенная, если все процессы в ней должны идти в сторону увеличения хаоса? Как согласовать закон увеличивающейся энтропии с явным наличием эволюции в природе? Случайной флуктуацией, случайным отклонением от равновесия? Этот довод неубедителен. Всё говорит о том, что существует сила, направляющая эволюцию. Очевидно, что помимо тенденции к увеличению хаоса, материальный мир обладает также тенденцией к упорядочиванию и усложнению организации.
Эта идея, постепенно оформляется в виде теории самоорганизации. "Синергетика" (название введено Г.Хакеном) – сравнительно молодая наука, имеющая междисциплинарный характер. Возникла она в результате исследования процессов развития в различных системах – гидродинамических, химических, биологических и других. Было обнаружено, что в этих системах в неравновесных условиях спонтанно происходит переход от менее упорядоченных и сложных форм организации к более сложным и упорядоченным. Причём во всех системах алгоритм перехода оказался одним и тем же, и описывался он одними и теми же математическими уравнениями. По этой причине мы можем утверждать, что принципы синергетики имеют глобальный характер, и претендуют на роль универсального природного закона.
Важным условием протекания процесса самоорганизации является требование открытости системы. В систему должна поступать извне энергия. Если это условие соблюдено, то система, развиваясь, будет проходить две фазы:
1) Период эволюционного развития, параметры которого заранее предсказуемы, завершающийся состоянием неустойчивости.
2) Скачкообразный переход в устойчивое, более сложное и упорядоченное состояние.
Примеры: формирование живого организма, кристалла, рыночных отношений в государстве и т.д.
Особенностью процесса перехода системы в новое, более упорядоченное состояние является неоднозначность. В критической точке перехода существует несколько альтернатив дальнейшего развития системы, и все они являются равноправными. Невозможно заранее определить дальнейший путь эволюции системы.
Хотя синергетика и претендует на роль объяснительного принципа, однако, вряд ли эту претензию можно считать оправданной. Синергетика показывает, "как" происходит усложнение материальных систем, но на вопрос "почему" ответа не даёт.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д. Проблемы взаимоотношения науки и общества. Наука в современном обществе важный социальный институт. Научные исследования ныне являются приоритетным направлением государственной политики. Если раньше наука была довольно автономным в социальном плане институтом, то теперь она уже не может развиваться изолированно и быть независимой от прямого влияния экономики и политики.
Ещё совсем недавно – в XIX веке науку делали учёныеодиночки, своего рода любители, поскольку их деятельность не считалась профессиональной. Они работали, как правило, в университетах. Источником же их материального благополучия была преподавательская деятельность. Затраты на научные исследования были столь мизерными, что не требовали специального финансирования. Наука мало интересовала политиков и бизнесменов. Сами учёные также не заботились об извлечении прибыли из своих исследований. Когда в конце XIX века Наполеон III задал вопрос известному французскому микробиологу Луи Пастеру, почему он не зарабатывает на своих открытиях деньги, тот ответил, что французские учёные считают это унизительным для себя делом.
В современном мире ситуация сильно изменилась. Научная деятельность стала целиком профессиональной. Учёные работают в научноисследовательских институтах, специальных лабораториях. Наука в современном мире оказывает непосредственное влияние на принятие важных экономических и политических решений. В любом правительстве, парламентских комиссиях работают учёныепрофессионалы – эксперты, консультанты, советники.
Современные научные исследования стали весьма дорогостоящими. Без поддержки государства, различных фондов, инвестиций коммерческих компаний наука развиваться уже не может. Коммерческое финансирование осуществляется благодаря большой отдаче исследований. Сегодня вкладывать деньги в науку гораздо выгоднее, чем в производство. Таким образом, мы можем утверждать, что чётко проявляется тенденция коммерциализации науки. Как говорил известный физик П.Л.Капица, наука стала богатой, но потеряла свою свободу, превратилась в рабыню.
Ещё один фактор несвободы науки – её вовлечённость в военные программы. Если в XIX веке участие науки в военной сфере было незначительным, то XX век коренным образом изменил масштабы милитаризации науки. Этот процесс пошёл особенно быстрыми темпами во время Второй мировой войны. Второго августа 1939 года А.Эйнштейн обратился к американскому президенту Д.Рузвельту с письмом, в котором сообщил об открытии физиками нового источника энергии. Так было положено начало известному "Манхеттенскому проекту", в результате реализации которого американцами была создана атомная бомба. После Второй мировой войны в Советском Союзе, США и других странах резко усиливается внимание государства к фундаментальным исследованиям, начинает формироваться государственная научная политика. В итоге, благодаря политическому заказу, фундаментальная наука осуществляет колоссальный прорыв вперёд в области ядерной физики, ракетнокосмической и компьютерной техники. Сегодня вовлечённость науки в военную сферу весьма велика. Около половины всех учёных связано с решением военных задач.
Описанные выше проблемы социального бытия науки касаются экономической и политической несвободы, материальной и социальной зависимости науки от государства. Оно определяет не только приоритетные направления исследований, но, в определённых ситуациях посягает на большее, – на духовную свободу науки, навязывая чуждую ей идеологизированную систему ценностей и критериев оценки результатов научной деятельности.
Классический пример влияния идеологии на науку даёт нам история фашистской Германии. После прихода к власти Гитлера и утверждения идеологии нацизма, разворачивается кампания борьбы за арийскую науку. Подлинно научными признавались достижения исключительно немцев – "чистокровных арийцев". Значение исследований учёных других национальностей принижалось. Учёныхевреев же вообще обвиняли в создании лженаучных теорий. К руководству научными учреждениями, университетами пришли недалёкие в научном плане деятели, отличавшиеся только своей преданностью нацизму. Многие крупные учёные, в том числе и немцы, не принявшие идеологии нацизма, подвергались преследованиям и изгонялись из страны. Научные труды таких учёных публично сжигали на кострах, а их научные идеи запрещалось развивать. Одним из таких учёных был А.Эйнштейн.
Наиболее ярко феномен политизации и идеологизации науки проявился в отечественной истории. В советский период развития нашего государства официальная идеология, основой которой был диалектический материализм, проникла буквально во все сферы общественного сознания. Контролировала она, в том числе и науку. Необходимость такого контроля оправдывалась идеологами марксистсколенинским тезисом о партийности философии. Они заявляли, что естественные науки так же партийны, как философия, экономические и исторические науки. Утверждалось, что существуют две науки - с одной стороны, буржуазная идеалистическая наука, выполняющая социальный заказ класса капиталистов, и, с другой стороны, подлинная материалистическая наука, работающая на коммунистическую идею.
Причины данного феномена кроются в тоталитарном характере советского государства, а также в специфике социальноэкономических и политических процессов, происходивших в СССР в конце 20х - 30х годах. Это было время индустриализации и коллективизации. Сталин призвал всех советских трудящихся, включая и учёных, добиваться максимальных усилий для достижения почти невозможного - сделать Советский Союз великой промышленной и военной державой за 1015 лет. Вследствие этого был сделан упор в основном на прикладные науки.
Государство постоянно держало под идеологическим контролем развитие науки, вмешиваясь в научные дискуссии, оценивая степень научности тех или иных теорий. На этом фоне в науке появились, не отличавшиеся особой одарённостью в научном плане деятели, которые, используя политическую ситуацию и идеологическое прикрытие, выдвигали научно несостоятельные концепции, уводившие науку от магистрального пути развития. Так со стороны государства активно поддерживалась антинаучная позиция Т.Д.Лысенко. Это привело не только к официальному запрещению в 1948 году исследований в области генетики, но стоило жизни крупному учёному – академику Н.И.Вавилову – оппоненту Лысенко. Мощные идеологические кампании проводились также в таких науках, как психология и кибернетика. В результате такого идеологического пресса, в атмосфере подавления свободы творчества, во многих областях отечественная наука заметно отстала от западной, хотя потенциал её был никак не ниже.
Е. Проблема этической ответственности учёных за результаты научных исследований. Научная деятельность всегда опиралась на этические основания и регулировалась целой системой норм и ценностных установок. До тех пор пока наука не оказывала существенного влияния на общество, бытовало убеждение в том, что любое знание само по себе есть благо, а поиск научной истины – благородное, этически оправданное дело. Прогресс науки, как считалось, автоматически ведёт к прогрессу нравственности, ибо, с одной стороны, искореняется невежество, и, с другой стороны, усовершенствуется, облегчается жизнь человека. Периодически, правда, звучали тревожные нотки в оценке последствий научного прогресса, но они не составляли лейтмотива. Интерес к социальноэтическим проблемам ответственности учёных усиливается в последние 4050 лет, и тому были серьёзные причины.
Одной из первых серьёзных ситуаций морального выбора была дилемма, вставшая перед крупнейшими физиками, работавшими над созданием американской атомной бомбы – продолжать или прекратить исследования. Ведь создавалось фантастически мощное оружие, способное уничтожать целые города и государства. На первых порах эти исследования были оправданы, так как иначе первыми могли оказаться нацисты. Но когда прогремели взрывы над Хиросимой и Нагасаки, многие учёные испытали ужас, и окончательно утратили веру в старый идеал о служении знанию ради самого знания.
Следующая ситуация, заставившая учёных глубоко задуматься о последствиях научной деятельности – это начавшийся в конце 50х – начале 60х годов глобальный экологический кризис. Загрязнение окружающей среды вызвало массовое экологическое движение, сыгравшее большую роль в привлечении внимания общественности и государств к последствиям развития науки. Если ситуация с атомной бомбой касалась только одной науки – физики, то экологический кризис продемонстрировал общенаучный характер проблемы ответственности учёных.
В 70е годы острые дискуссии развернулись по проблеме перспектив исследований в области генной инженерии. Дело в том, что манипуляции с генами могли привести к созданию совершенно новых, потенциально опасных для человека биологических организмов, включая болезнетворных. Группа учёныхгенетиков из США во главе с П.Бергом призвала своих коллег временно прекратить генетические эксперименты до тех пор, пока не будут разработаны безопасные методики, исключающие выход экспериментов изпод контроля. Этот призыв нашёл отклик в учёном мире, и соответствующая система мер предосторожности была разработана.
Весьма острыми и спорными являются вопросы биомедицинской этики. Это такие проблемы, как определение момента смерти донора органов для трансплантации, проблема эвтаназии, проблема этической оправданности абортов и т.д.
Совершенно неожиданно в последние годы возникла новая этическая проблема, связанная с развитием компьютерной техники. Появился такой феномен, как "виртуальная реальность". Потенциальная опасность этого изобретения состоит в том, что виртуальная реальность, являясь суррогатом подлинной реальности, может деформировать и разрушать психику человека. Человек создан природой как биосоциальнодуховное существо, все три природы которого должны развиваться гармонично. Погружаясь же в виртуальную реальность, он имеет дело с фантомами, живущими по своим законам, отличающимися от земных. Постепенно психика человека привязывается к законам фантомного мира, происходит разлад с миром земным, с человеческой сущностью.
Таким образом, мы видим, что научные открытия непредсказуемы, непредсказуемы также и последствия практического применения их результатов. Поэтому можно утверждать, что этические проблемы – это не частные проблемы отдельных наук, они закономерно возникают, и будут возникать в будущем.
На основании сказанного выше можно сделать вывод о том, что на современном этапе развития науки невозможно обойтись без различных форм контроля и регулирования научных исследований. Сегодня учёные должны заботиться об этических последствиях своих открытий, самостоятельно и добровольно накладывать ограничения на исследования.
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 39; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!