Первая научная революция. Гелиоцентрическая система мира(Концепции современного естествознания)
Введение.
За основную концепцию современного естествознания следует принять
следующую:
Природа представляет собой единое целое, связанное единой идеей.
Отдельные науки изучают различные проявления этого единого целого, а
основная идея содержит се законы природы в виде стройной системы правил. Но
система правил или законы природы едины не только для природы Земли, но и
для всей Вселенной. Следовательно, - Вселенная представляет единое целое.
Единая идея конструкции Вселенной проявляется в единстве законов,
действующих одинаково на Земле и в Космосе.
В своем развитии человечество приобретало знания исходя из опыта,
наблюдения природных явлений , попыток осмыслить и использовать понятые
явления. Приобретенные знания человечество использовало для удовлетворения
своих потребностей, производства изделий и услуг. Но наряду с этим
развивалось мышление человека, а вместе с мышлением развивались науки.
«Физика» в переводе с греческого означает «природа». Со времен
Аристотеля(IVв. До н.э.) физикой называют науку о природе. Развитие физики
условно подразделяют на три этапа.
Первый этап – древний и средневековый – охватывает период со времен
Аристотеля до начала XVII в. Второй этап – классической физики – связывают
с основанием точного естествознания Галилео Галилеем и основателем
классической физики Исааком Ньютоном. Третий этап охватывает XXв.
С 1917 по 1991 гг. в России господствовала марксистско-ленинская
философия , в соответствии с догмами которой первый этап считался донаучным
или ненаучным.
Исследуем тот вопрос подробнее. Как мы помним, наука – это сфера
человеческой деятельности, добывающая достоверные знания. К первому периоду
человечество обладало большим объемом знаний. Оно научилось добывать и
использовать огонь для приготовления пищи, обогрева, литейного
производства. Литейное производство основано на знаниях о металлах,
способах получения металлических изделий: утвари, украшений, оружия,
строительных элементов.
Строительство египетских пирамид относят к 3-2му тысячелетиям до н. э.
Их изучение проводят до сих пор, и не все тайны пирамид открыты. Тайны,
которые появились 5 тыс. лет тому назад. Точно установлено, что этот
строительство произведено с использованием знаний астрономии.
До Аристотеля люди уже могли находить путь кораблям, движущимся вне
видимости земли, по звездам. По звездам же ориентировались караваны в
пустыне. Сила ветра использовалась для движения кораблей. Первые
ирригационные сооружения появились задолго до Аристотеля в древнем Египте.
Возможно, человечество обладало и многими другими знаниями, но
отсутствие систем хранения, переработки и передачи информации привело к
потере добытых знаний.
Итак, до Аристотеля человечество обладало большим объемом информации,
проверенной и используемой на практике, которую нельзя назвать ненаучной.
Следовательно, и до Аристотеля должны были существовать науки.
А что же было особенного в Ivи. До н. э.?
Оказывается, Аристотель, ученик Платона, впервые рассмотрел атомы как
первичные элементы материи. А создав свою теорию строения материи, выступил
с резкой критикой своего учителя. Платон учил, что за всеми вещами стоят
некие «идеи», создавшие эти вещи. Аристотель же считал, что сущность вещей
заключается в самих вещах и нет никаких «идей» вне вещей.
Платона назвали идеалистом, а Аристотеля материалистом.
Но естествознание развивалось независимо от того, кого из ученых
называли материалистом, а кого идеалистом.
Во II в. н.э. Птолемей создал геоцентрическую систему. Земля – в
центре, Солнце вращается вокруг Земли, двенадцать знаков зодиака – это
двенадцать созвездий, по каждому из которых Солнце проходит ежемесячно. Эта
теория просуществовала 1200 лет.
А в течение этих 1200 лет развивалась алхимия. Алхимия считалась
донаучным направлением в химии. Цель алхимии – найти «философский камень»,
чтобы превращать металлы в золото, получить эликсир долголетия, найти
универсальный растворитель. Как видим, цели алхимии практически те же, что
и у современной науки.
В результате: открыты и получены минеральные растворители и красители,
стекла, эмали, лекарственные препараты, разработаны технологии дистилляции,
применяемые в химической, нефтеперерабатывающей и фармацевтической
промышленности.
Через 1200 лет после Птолемея мы попадаем во времена Коперника,
создавшего гелиоцентрическую систему (о ней будем говорить ниже). Земля
вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси, так же, как и другие планеты.
Заметим, что все знания, добытые Птолемеем, сохранились и используются на
практике до сих пор.
Еще через двести лет мы попадаем во времена Галилео Галилея и Исаака
Ньютона. Галилео Галилей, основатель точного естествознания, заложил основу
современной химии, выдвинул идею относительности движения, установил законы
инерции, свободного падения, движения тел по плоскости, построил телескоп с
тридцатидвухкратным увеличением и нашел четыре спутника Сатурна, горы на
Луне, пятна на Солнце.
Исаак Ньютон – математик, механик, астроном, физик, создатель
классической механики и всех законов Ньютона. Независимо от Лейбница открыл
дифференциальное и интегральное исчисления, создал основы современной
механики.
Перелистнем еще триста лет и попадем в XX век. Жаном Перреном
установлено: молекула – наименьшая частица вещества, обладающая основными
химическими связями. Атомы одинаковы на Земле и в космосе. Универсальность
физических законов подтверждает единство природы и вселенной в целом.
Основной тенденцией современных наук является специализация по
отдельным направлениям. Количество таких специальных наук достигло двухсот,
причем в каждой из них своя система понятий и определений, своя
терминология. Такое положение затрудняет дальнейшее развитие познания,
поскольку много проблем имеют решение именно на стыке наук. Поэтому
появляются «смешанные» науки: физическая химия, физическая география,
биохимия, биофизика, радиоастрономия и т. д.
Очевидно, что исследования во всех научных направлениях будут
продолжаться с той или иной интенсивностью, но среди них есть наиболее
важные, без которых человечество не сможет существовать. Это энергетика и
экология.
Глава 1.
Этапы развития зрелой науки
Зрелая наука в своем развитии последовательно проходит несколько
этапов. Период нормальной науки сменяется периодом кризиса, который либо
разрешается методами нормальной науки, либо приводит к научной революции,
которая заменяет парадигму. С полной или частичной заменой парадигмы снова
наступает период нормальной науки.
Согласно концепции Куна, развитие науки идет не путем плавного
наращивания новых знаний на старые, а через смену ведущих представлений --
через периодически происходящие научные революции. Однако, действительного
прогресса, связанного с возрастанием объективной истинности научных знаний,
Кун не признает, полагая, что такие знания могут быть охарактеризованы лишь
как более или менее эффективные для решения соответствующих задач, а не как
истинные или ложные.
В этой связи следует отметить, что Кун не связывает явно смену
парадигм с преемственностью в развитии науки, с движением по спирали от
неполного знания к более полному и совершенному. По моему мнению, Кун
опускает вопрос о качественном соотношении старой и новой парадигмы:
является ли новая парадигма, пришедшая на смену старой, лучше с точки
зрения прогресса в научном познании? Спираль развития зрелой науки у Куна
не направлена вверх к высотам "абсолютной истины", она складывается
стихийно в ходе исторического развития науки.
1.2. Нормальная наука
"Нормальной наукой" Кун называет исследование, прочно опирающееся на
одно или несколько прошлых научных достижений, которые в течение некоторого
времени признаются определенным научным сообществом в качестве основы для
развития, то есть это исследование в рамках парадигмы и направленное на
поддержание этой парадигмы. При ближайшем рассмотрении "создается
впечатление, будто бы природу пытаются втиснуть в парадигму, как в заранее
сколоченную и довольно тесную коробку", "явления, которые не вмещаются в
эту коробку, часто, в сущности, вообще упускаются из виду».
Нормальная наука не ставит своей целью создание новой теории, и успех
в нормальном научном исследовании состоит не в этом. Исследование в
нормальной науке направлено на разработку тех явлений и теорий,
существование которых парадигма заведомо предполагает. Кратко деятельность
ученых в рамках нормальной науки можно охарактеризовать как наведение
порядка (ни в коем случае не революционным путем).
По мнению Куна, "три класса проблем -- установление значительных
фактов, сопоставление фактов и теории, разработка теории -- исчерпывают ...
поле нормальной науки, как эмпирической, так и теоретической". Подавляющее
большинство проблем, поднятых даже самыми выдающимися учеными, обычно
охватывается этими тремя категориями. Существуют также экстраординарные
проблемы, но они возникают лишь в особых случаях, к которым приводит
развитие нормального научного исследования. Работа в рамках парадигмы не
может протекать иначе, а отказаться от парадигмы значило бы прекратить те
научные исследования, которые она определяет. В случае отказа от парадигмы
мы приходим к научной революции.
Понятие "нормальной науки", введенное Куном, подверглось острой
критике сторонниками критического рационализма во главе с Карлом Поппером.
Поппер согласен с тем, что нормальная наука существует, но если Куну этот
феномен представляется как нормальный, то Поппер в работе "Нормальная наука
и ее опасности" (1970) рассматривает его как опасный для науки в целом.
В критике понимания Куном нормальной науки можно выделить два
направления. Во-первых, полное отрицание самого существования нормальной
науки. С этой точки зрения наука никогда бы не сдвинулась с места, если бы
основной деятельностью ученых была нормальная наука, как ее представляет
Кун. Сторонники этого направления в критике Куна полагают, что нормальной
науки, предполагающей только кумулятивное накопление знания, вообще не
существует; что из нормальной науки Куна не может вырасти революции.
"Нормальная наука" отождествляется с теоретическим застоем или стагнацией в
науке.
Второе направление в критике нормальной науки представлено К.Поппером.
