Тема VII. Неклассическая наука ( конец XIX -первая половина XX века)

C конца XIX века и до начала- середины XX столетия были сделаны великие естественнонаучные открытия: в физике - открытие сложного строения атома, становление релятивистской и квантовой теории; в космологии - концепция нестационар­ной Вселенной; в биологии - возникновение молекулярной биологии, становление генетики; возникновение кибернетики.

В результате этой научной революции происходит принципиальные изменения научной картины мира, в которых формируется новый тип рациональности – неклассический, создается неклассическая наука.

Классическая наука строилась на субъектно-объектной схеме деятельности, в рамках которой познающий субъект формирует объективную, адекватно соответствующую действительности, единственно истинную теоретическую модель. Причем субъективное в этой модели должно быть сведено к минимуму, особенности познающего субъекта не принимались во внимание. Классическая наука базировалась на признании истинности научного знания, поскольку оно раскрывает действительную структуру мира. Ненаучное, неистинное познание рассматривалось как заблуждение, возникающее в силу субъективных особенностей человеческого познания.

Неклассическая наука предполагает адекватное отношение как к объекту, так и субъекту познания. В процессе познания происходит реализация внутренних установок и норм самого субъекта, априорных форм познания, присущих субъекту, говоря языком Канта, тех условий, в которых познающий субъект находится.

В неклассической науке необходимы ссылки на средства и операции познавательной деятельно­сти субъекта. Например, в квантово-релятивистской физике необходимым условием объективности познания является требо­вание четкой фиксации особенностей средств наблюдения, которыми пользуется познающий субъект.

В силу этого в неклассической науке допускается истинность нескольких теоретических моделей одной и той же реальности, в каждой из которых содержится доля объективного, истинного знания. Поэтому наука есть не только адекватное отражение действительности (классическая наука), но постоянно уточняемая и разви­вающаяся система относительно истинного знания о мире (неклассическая наука).

В истории философии проблема особенностей познавательной деятельности субъекта впервые была сформулирована И.Кантом. Кант утверждал, что не познаваемая субстанция, не объект, а специфика познающего субъекта есть главный фактор, определяющий способ познания и конструирующий предмет знания. Объективность знания, согласно учению Канта, обусловливается структурой именно субъекта, носителя априорных форм познания. Наука есть не только объективное отражение действительности, но деятельность субъекта по созданию идеализированных объектов. С этой позиции создание Кантом новаторской гносеологии, в определенной степени, создало основу для формирования неклассической рациональности, неклассической науки.

Научная революция как кардинальный пересмотр, в первую очередь, физической картины мира стала следствием великих научных открытий, сделанных в течении короткого историческо­го периода, охватывающего последние годы XIX столе­тия и первые десятилетия XX века.

В 1896 г. французский физик Антуан Анри Беккерель (1852-1908) открыл явление самопроизвольного излуче­ния урановой соли.

В 1895 г. немецкий физик Вильгельм Рентген открыл излучение, обладающее большой энергией и проникающей способностью, известное сегодня как рентгеновские лучи.

Заинтересовавшись этим, Беккерель решил выяснить, может ли люминесцентный материал, активированный светом, а не катодными лучами, также испускать рентгеновские лучи. Он поместил на фотографические пластинки, завернутые в плотную черную бумагу, люминесцентный материал, имевшийся у него под рукой - сульфат урана калия (одна из солей урана),– и в течение нескольких часов подвергал этот пакет воздействию солнечного света.

После этого он обнаружил, что излучение прошло сквозь бумагу и воздействовало на фотографическую пластинку, что, очевидно, указывало на то, что соль урана испускала рентгеновские лучи, а также и свет после того, как была облучена солнечным светом. Беккерель наблюдал результат воздействия не рентгеновских лучей, а нового вида проникающей радиации, испускаемой без внешнего облучения источника.

Беккерель провел опыты с чистым ураном и обнаружил, что фотографические пластинки показывали такую степень облучения, которая в три-четыре раза превышала излучение первоначально использовавшейся соли урана. Загадочное излучение, которое совершенно очевидно являлось присущим урану свойством, стало известно как лучи Беккереля.

Беккерель пришел к выводу, что эти лучи частично состоят из электронов, открытых в 1897 году Дж. Томсоном в качестве компонентов катодных лучей. Ученица Беккереля, Мари Кюри открыла, что торий также испускает лучи Беккереля, и переименовала их в радиоактивность.

В 1898 году были открыты новые элементы, также обладающие свойством испускать «беккерелевы лучи», — полоний и радий. Это свойство супруги Кюри назвали ра­диоактивностью. Их напряженный труд принес щедрые плоды: с 1898 года одна за другой стали появляться статьи о получении новых радиоактивных веществ.

В 1897 году, в лаборатории Кавендиша и в Кембридже при изучении электрического разряда в газах (катодных лучей) английский физик Джозеф Джон Томсон (185б^_1940) открыл первую элементарную частицу — элек­трон.

Эрнест Резерфорд (1871-1937) считается величайшим физиком-экспериментатором двадцатого столетия. Он является центральной фигурой в наших познаниях в области радиоактивности, а также человеком, который положил начало ядерной физике. Резерфорд разработал планетарную модель атома. Атом подобен Солнечной системе: он состоит из ядра и электронов, которые обращаются вокруг него.

Важная черта радиоактивности - это связанная с ней энергия. Беккерель, супруги Кюри и множество других ученых считали энергию внешним источником. Но Резерфорд доказал, что данная энергия - которая намного мощнее, чем освобождаемая при химических реакциях, - исходит изнутри отдельных атомов урана. Этим он положил начало важной концепции атомной энергии.

Резерфорд измерил скорость распада и сформулировал важную концепцию "полураспада". Это вскоре привело к технике радиоактивного исчисления, которое стало одним из важнейших научных инструментов и нашло широкое применение в геологии, археологии, астрономии и во многих других областях.

Резерфорд, в результате эксперимента, обнаружил, что атом состоял почти полностью из пустого пространства, а практически вся атомная масса была сконцентрирована в центре, в маленьком "ядре" атома.

Открытие Резерфордом атомных ядер является основой всех современных теорий строения атома. Открытие Резерфорда также привело к появлению новой ветви науки: изучение атомного ядра. Это положило начало промышленному использованию атомной энергии.        

Но планетарная модель Резерфорда обнаружила серь­езный недостаток: она оказалась несовместимой с электро­динамикой Максвелла.

Зная о модели Резерфорда и приняв ее в качестве исходной, Нильс Бор (1885-1962),  раз­работал 1913 году квантовую теорию строения атома. В ее основе лежали следующие постулаты: в любом атоме су­ществуют дискретные (стационарные состояния), находясь в которых он энергию не излучает; при переходе атома из одного стационарного состояния в другое он излучает или поглощает порцию (квант) энергии.

Применяя новую квантовую теорию к проблеме строения атома, Бор предположил, что электроны обладают некоторыми разрешенными устойчивыми орбитами, на которых они не излучают энергию. Только в случае, когда электрон переходит с одной орбиты на другую, он приобретает или теряет энергию, причем величина, на которую изменяется энергия, точно равна энергетической разности между двумя орбитами. Идея, что частицы могут обладать лишь определенными орбитами, была революционной, поскольку согласно классической теории их орбиты могли располагаться на любом расстоянии от ядра подобно тому, как планеты могли бы в принципе вращаться по любым орбитам вокруг Солнца.

Бор также сформулировал два фундаментальных принципа, определивших развитие квантовой механики: принцип соответствия и принцип дополнительности,  показав, как сильно изменения в области физики могут повлиять на наши научные взгляды и как последствия этих изменений затрагивают все области знаний.

Предложенная Бором модель атома, которая фактически явилась дополнен­ным и исправленным вариантом планетарной модели Ре­зерфорда, в истории атомной физики вошла как квантовая модель атома Резерфорда — Бора.

Совместно с англий­ским химиком Фредериком Содди (1877-1956) Резерфорд провел серьезное изучение радиоактивности. В 1901–1902 Резерфорд и Содди разработали теорию распада радиоактивных элементов. В соответствии с ней несколько самых тяжелых элементов обретают устойчивость, выбрасывая небольшие, но в достаточной степени разрозненные единицы массы, заряда и энергии из своих ядер. В процессе радиоактивного распада образуются другие элементы.

Альберт Эйнштейн (1879-1955) в 1905 году создал так называемую специаль­ную теорию относительности. В этой теории было ус­тановлено, что пространственно-временные свойства тел меняются с изменением скорости их движения. По мере приближения скорости движения тела к скорости света его линейные размеры сокращаются в направлении движения, а ход времени замедляется. Эти выводы специальной тео­рии относительности нашли экспериментальное подтвер­ждение.

Это привело к ломке многих основополагающих понятий (абсолютность пространства и времени), установлению новых пространственно-временных представлений (относительность длины, времени, одновременности событий). Минковский, создавший математическую основу теории относительности, высказал мысль, что пространство и время должны рассматриваться как единое целое (обобщение евклидова пространства, в котором роль четвертого измерения играет время). Разным эквивалентным системам отсчета соответствуют разные «срезы» пространства-времени.

Исходя из специальной теории относительности, Эйнштейн в том же 1905 открыл закон взаимосвязи массы и энергии. Его математическим выражением является знаменитая формула E = mc2. Из нее следует, что любой перенос энергии связан с переносом массы.

Эта формула трактуется также как выражение, описывающее «превращение» массы в энергию. Атомная энергия есть не что иное, как превратившаяся в энергию масса. Принцип эквивалентности массы и энергии позволил упростить законы сохранения. Оба закона, сохранения массы и сохранения энергии, до этого существовавшие раздельно, превратились в один общий закон: для замкнутой материальной системы сумма массы и энергии остается неизменной при любых процессах. Закон Эйнштейна лежит в основе всей ядерной физики.

В 1915 Эйнштейн завершил создание общей теории относительности. Согласно этой теории пространство в разных частях Вселенной имеет различную кривизну и описывается неевклидовой геомет­рией. Кривизна пространства обусловлена действием гра­витационных полей, создаваемых огромными массами кос­мических тел. Эти поля вызывают и замедление хода про­текания материальных процессов.

 В 1900 г. Макс Планк (1858-1947) предложил свою революционную квантовую теорию для объяснения соотношения между температурой тела и испускаемым им излучением. Вопреки освященному веками представлению о том, что свет распространяется непрерывными волнами, Планк высказал предположение о том, что электромагнитное излучение (всего лишь за несколько десятилетий до этого было доказано, что свет представляет собой электромагнитное излучение) состоит из неделимых порций, энергия которых пропорциональна частоте излучения. Свет, несомненно обладающий волновыми свойствами, в ряде явлений проявляет себя как частицы.

Французский физик Луи Бройль (1892-1987) выдвинул идею о волновых свойствах материи, он первым понял, что если волны могут вести себя как частицы, то и частицы могут вести себя как волны. Он применил теорию Эйнштейна – Бора о дуализме волна-частица к материальным объектам. Волна и материя считались различными. Материя обладает массой покоя. Она может покоиться или двигаться с какой-либо скоростью. Свет же не имеет массы покоя: он либо движется с определенной скоростью (которая может изменяться в зависимости от среды), либо не существует.

Австрийский физик Эрвин Шредингер(1887-1961) положил идеи Луи Бройля в основу волновой механики, обобщившей квантовую теорию. Наиболее убедительное подтверждение существования волновых свойств материи было получено в результате открытия (наблюдений) дифракции электронов в экспери­менте, поставленном в 1927 году американскими физиками Клинтоном Дэвиссоном (1881^_1958) и Лестером  Джермером (1896-1971). Экспериментально подтвержденная гипотеза де Бройля cтала основой квантовой механики.

Революционные открытия в физике перевернули взгляд мир. Открытие микромира, создание квантовой теории, теории относительности, изучение электромагнитного поля, усиливавшийся процесс математизации физики привел к появлению новых квантово-релятивистских взглядов на физическую реальность. Движение микрочастиц в пространстве и времени нельзя отождествлять с механическим движением макро­объекта. Возникновение и развитие атомной физики окончательно привело к разрушению механистической картины мира, характерной для классической механики. Это научная революция – возникновение новой парадигмы науки. Наступил новый этап неклассической науки.

В 20-е годы XX века на основе общей теории относительности и релятивистской теории тяготения, созданной Альбертом Энштейном в 1917 году, формируется релятивистская космология.

В рамках этой модели  свойства Вселенной одинаковы во всех ее точках (однородность) и направлениях (изотропность); существует кривизна пространства и связь кривизны с плотностью массы, метрика пространства и времени определяется распределением гравитационных масс во Вселенной; материя в мировом пространстве распределена в среднем равномерно, а гравитационное притяжение масс компенсируется универсальным отталкиванием; конечная по объему Вселенная в то же время безгранична, так как поверхность любой сферы (шара) не имеет границ; время существования Вселенной бесконечно, а пространство безгранично, но конечно.

 Существенное отличие данной модели - ее нестационарность, это означает, что Вселенная не может находиться в статическом, неизменном состоянии.

В 1922 году отечественный математик и геофизик А.А. Фридман (1888-1925) теоретиче­ски обосновал нестационарность Вселенной. Работа А.А. Фридмана в корне изменила основные положения прежнего научного мировоззрения.

Американский ас­троном Эдвин Хаббл(1889-1953) в 1929 году открыл так называемое «крас­ное смещение» для всех далеких ис­точников света. «Красное смещение» оказалось пропорциональным расстоянию до источника, что подтверждало ги­потезу о расширении видимой части Вселенной. Тем са­мым теоретически построенные Фридманом модели неста­ционарной Вселенной были обоснованы результатами на­блюдений.

Генетика - это биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методов управления ею. Наследственность и изменчивость - это две стороны одних и тех же основных жизненных процессов. В противоположности наследственности и изменчивости заключена диалектика живого.

Генетика изучает явления наследственности и изменчивости на различном уровне организации живой материи; молекулярная генетика исследует ее на молекулярном уровне, другие отрасли генетики занимаются этими проблемами на уровне клетки, организма. Популяционная генетика изучает явления на уровне коллектива особей, населяющих общую территорию, принадлежащих к одному виду, объединенных потенциальной возможностью обмена наследственными факторами и действием отбора.

В основу генетики легли закономерности наследственности, обнаруженные в 1865 году австрийским биологом Грегором Менделем в результате проведения им серии опытов по скрещиванию различных сортов гороха. В 1866 году Мендель доложил результаты своей работы в статье «Опыты над растительными гибридами», которая заложила основы генетики как самостоятельной науки.

Работу по гибридизации растений и изучению наследования признаков в потомстве гибридов проводились и до Менделя, но из его работы вытекали совершенно иные следствия. Он создал научные принципы описания и исследования гибридов и их потомства (какие формы брать в скрещивание, как вести анализ в первом и втором поколении). Мендель разработал и применил алгебраическую систему символов и обозначений признаков, что представляло собой важное концептуальное нововведение.

Мендель сформулировал два основных принципа, или закона наследования признаков в ряду поколений, позволяющие делать предсказания. Наконец, Мендель высказал идею дискретности и бинарности наследственных задатков. Парность задатков, парность хромосом, двойная спираль ДНК - вот логическое следствие и магистральный путь развития генетики ХХ  века на основе идей Менделя.

В 1900 году голландским ученым-биологом X. де Фризом (1848-1935), немецким ученым-бо­таником К.Э. Корренсом (1864-1933) и австрийским ученым Э. Чермак- Зейзенеггом (1871-1962) независимо друг от дру­га и почти одновременно вторично были открыты и стали всеобщим достоянием законы наследственности, установ­ленные Менделем.

Американский биолог Томас Хант Морган (1866— 1945) сформулировал хромосомную теорию наслед­ственности.Большинство растительных и животных орга­низмов являются диплоидными, то есть их клетки (за ис­ключением половых) имеют наборы парных хромосом, од­нотипных хромосом от женского и мужского организмов. Хромосомная теория наследственности сделала более по­нятными явления расщепления в наследовании признаков.

Важным событием в развитии генетики стало откры­тие мутаций— внезапно возникающих изменений в на­следственной системе организмов, которые могут привес­ти к устойчивому изменению свойств гибридов, передава­емых и далее по наследству.

Американский генетик Герман Джозеф Меллер (1890-1967), работавший в 1933-1937 годах в СССР, уста­новил в 1927 году в опытах с дрозофилами сильное мута­генное действие рентгеновских лучей. В своей статье «Искусственная трансмутация генов» он обосновывал возможность искусственного изменения наследственных свойств с помощью рентгеновского излучения, что положило начало исследованиям по экспериментальному мутагенезу и, в частности, дало толчок развитию такого направления, как радиационная генетика.

Достижения генетики, и биологии в целом, укрепили эволюционную теорию Дарвина, тем самым дали более глубокое толкование всему процессу эволюции живого мира.

Кибернетика ( от греч. kybernetike — искусство управления), наука об управлении, связи и переработке информации об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Кибернетика возникла в 40-х годах XX века «на стыке» ряда наук как междисциплинарная область исследования, объединяющая системы управления, теории электрических цепей, машиностроение, логическое моделирование, эволюционную биологию, неврологию.

Решающее значение для становления кибернетики имело создание в 40-х годах ХХ века электронных вычислительных машин.

Джон фон Нейман (1903-1957) - американский математик и физик. Внес большой вклад в создание первых ЭВМ и разработку методов их применения. Его теория игр сыграла важную роль в экономике.

Норберт Винер (1894-1964) — американский учёный, выдающийся математик и философ, основоположник кибернетики и теории искусственного интеллекта.

Норберт Винер понял принципиальное значение информации в процессах управления. Говоря об управлении и связи в живых организмах и машинах, он видел главное не просто в словах «управление» и «связь», а в их сочетании. Это было показано Н. Винером в его работе «Ки­бернетика. Управление и связь в животном и машине», опубликованной в 1948 году. Винера с полным правом можно считать творцом кибернетики.

Кибернетика как новая интегративная научная дисциплина, охватывающая процессы управления в живых (биологических), неживых (технических) и со­циальных системах сыграла свою революционную роль в развитии научной картины мира.

В результате этих кардинальных изменений, явившихся результатом научной революции, сформировалась так называемая неклассическая наука, которая приобретала ранее не свойственные традиционной науке качественные черты.

   В неклассической науке на первый план выходит личность исследователя. Исследователь, носитель определенных, конкретно-исторических традиций, творящий в определенном культурном контексте является творцом науки. Исследователь не просто «фотографирует» объективную действительность, но создает свои авторские теоретические модели этой действительности, внося в них в то, что присуще ему как уникальной, творческой личности. Науку создает не посредственная, но уникальная, творческая, гениальная личность.

Творческое, деятельное, антисозерцательное начало в личности исследователя выходит на первый план. Наука не копия объективной реальности, а результат активного вторжения исследователя в предмет исследования.

В связи с этим акцент на психологизме, психологической составляющей научного исследования. Научное открытие происходит интуитивно, отсюда роль интуиции, которая кроется в глубинах психики исследователя, отсюда потребность внерациональной, интуитивной, психологической рефлексии.

Исследователь – бунтарь, выступающий против косной массы, ломающий традиционные стереотипы, отсюда нестандартность, нетрадиционность. Исследователь, ломая стереотипы, создает нетрадиционные теоретические модели. Отсюда на первый план в неклассической науке выходят новаторство, преодоление традиции, экспериментаторство, концептуализм.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Асмус В.Ф. Античная философия. М.,1976.

2. Гайденко П.П. История греческой философии в ее связи с наукой. М.,2000.

3. Гайденко П.П. История новоевропейской философии в ее связи с наукой. М., 2000.

4. Гердер И.Г.  Идеи к философии истории человечества. М., 1977.

5. Т.Кун. Структура научных революций. М.,2009.

6. Степин В.С. Теоретическое знание. Структура, историческая эволюция. М..2000.

7. Философия эпохи ранних буржуазных революций (Под. ред. Т.И.Ойзермана). М..1983.

---

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 3774; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!