Зарождение, формирование и кризис механистической картины мира (17-18 в.в.)

Конструктивный характер новоевропейской науки выразил Г. Галилей, вводя метод идеализаций. Критикуя установки средне­вековой культуры и ее «Кумира» Аристотеля, Галилей раскрывает конструктивно-творческую роль научного мышления, работающего с идеализациями, экспериментирующего над исходными предпосылками. Галилей преобразует физику Аристотеля о движении и вводит идею тождества кругового и прямолинейного движения. Оно становится теоретическим образом (идеализацией) совершенства движения.

Новая наука всецело полагалась на авторитет знания; она, считал Декарт, должна все подвергать сомнению с целью выявле­_ния исходных интеллектуально очевидных положений. Инстру­ментом исследования становилась математика.

Классическая механика, разработанная Ньютоном, оказала воздействие на развитие всех наук того времени. Она стала идеа­лом научности и программой для всех последующих научных ис­следований. В 1687 г. вышли в свет его «Математические начала

К концу XVII века, благодаря ряду революционных открытий, была почти полностью построена классическая механика. Этот успех науки оказал очень сильное воздействие на все духовные формы жизнедеятельности человека. В том числе – на его мировоззрение. Результаты классической механики легли в основу механистической картины мира, которая с единых позиций объясняла строение всего Мироздания.

Основное содержание механистической картины мира можно выразить в следующих положениях.

1) Весь мир, вся вселенная представляет собой совокупность огромного числа неделимых и неизменных частиц, которые перемещаются в абсолютном пространстве и времени; они взаимодействуют между собой силами тяготения, мгновенно распространяющимися от тела к телу через пустоту, – это так называемый принцип дальнодействия.

2) Все события, происходящие в мире, жестко скреплены между собой причинно-следственными отношениями, которые продиктованы законами классической механики; так, что если бы существовал по выражению П. Лапласа «всеобъемлющий ум», то он мог бы их однозначно предсказывать и вычислять.

3) Подчеркнем, что движения атомов и тел происходят в абсолютном пространстве с течением абсолютного времени. Эта концепция пространства и времени (как арены для движущихся тел), свойства которых неизменны и независимы от самих тел, составила основу механистической картины мира. Причём время понимается здесь как обратимая величина (поскольку законы механики остаются верными при обращении времени вспять).

4) Природа понимается как простая машина, части которой подчиняются жесткой детерминации.

Заметим, что такое понимание строения мира превращает свободу человека в фикцию. Даже мысли человека это всего лишь химическая реакция атомов.

Иными словами, в мире, который представляют себе сторонники механистической концепции, нет ни свободы, ни случайности, ни творчества.

Первый удар по механистической картине мира был нанесён теорией Д.К. Максвелла, сумевшим в единой форме из четырех дифференциальных уравнений описать все известные к тому времени электрические, магнитные и световые явления. Эти уравнения и поныне составляют основу классической теории взаимодействия электрических зарядов и токов; и теория эта получила название электродинамики.

Надо заметить, что в отличие от классической механики, использовавшей принцип дальнодействия, здесь, в электродинамике, теория строится на основе принципа близкодействия, согласно которому передача энергии осуществляется от точки к точке с конечной скоростью. В работах М. Фарадея, а затем и Д.К. Максвелла роль такого переносчика энергии была отведена электромагнитному полю, которое можно интерпретировать как некое состояние пространства; и вне этого поля один физический объект не способен оказывать воздействие на расстоянии на другой объект.

Поскольку электромагнитные процессы не сводились к механическим, то мало-помалу стало складываться убеждение, что основные законы мироздания – это не законы механики, а законы электродинамики. Всё это наводило на мысль о создании электромагнитной картины мира…

Не менее серьёзный удар по механистической картине мира был нанесён в биологии теорией Ж.Б. Ламарка. Ж.Б. Ламарк был первым, кто создал целостную концепцию эволюции живой природы. Ж.Б. Ламарк провозгласил принцип эволюции всеобщим законом природы…

Итак, уже в первой половине XIX века господствовавший в естествознании метафизический способ мышления, если уж и не был свергнут с царского престола, то, по крайней мере, «дал трещину». И в дальнейшем эта трещина только ещё более обозначилась. Чему, в частности, способствовали такие открытия, как:

1) Создание клеточной теории, из которой следовало, что растительные и животные клетки в основе имеют одинаковую структуру, а это значит, что высшие растительные и животные организмы в своём развитии подчинены общим закономерностям;

2) Формулировка закона сохранения и превращения энергии, полученная благодаря исследованиям Д. Джоуля и Э.Х. Ленца, из которого следовало, что так называемые «силы» – теплота, электричество, свет, магнетизм – рассматривавшиеся ранее изолированно, в действительности тесно взаимосвязаны между собой и при определённых условиях переходят друг в друга;

3) Разработка Ч. Дарвином эволюционной теории, согласно которой движущими факторами эволюции являются «наследственность» и «изменчивость».

Все эти открытия, во всяком случае, ставили под сомнение механистическую идею о том, что «мир как целое» функционирует по определённым законам, связывающим в единую систему настоящее, прошлое и будущее, и наводили на идею, согласно которой мир, должно быть, эволюционирует, развивается, а, значит, в нём постоянно зарождаются события и явления, которые не следуют с необходимостью из предшествующих состояний…

 

16) Научные открытия конца 19 – начала 20 веков и их влияние на формирование неклассического типа научной рациональности. Своеобразие неклассического типа научной рациональности.

Научная революция, коренным образом изменившая классические представления, совершилась в результате происходивших с конца XIX а научных открытий революционного значения, таких, как делимость атома, специальная и общая теория относительности, квантовая теория, квантовая химия, генетика, концепция нестационарной Вселенной, общая теория систем.

В итоге на основе специальной теории относительности и принципов квантовой механики утверждается квантово-релятявистское научное миропонимание. Такой принцип квантовой механики, как принцип дополнительности, играет конструктивную роль в синтезе классических и неклассических представлений о микропроцессах. Допускается истинность различающихся теореретических описаний одной и той же физической реальности.

Если в классической науке идеал объяснения и описания предполагал характеристику объекта «самого по себе», без указания на средства его исследования, то в квантово-релятивистской физике в качестве необходимого условия объективности объяснения и описания выдвигается требование четкой фиксации особенностей средств наблюдения, которые взаимодействуют с объектом. Новая система познавательных идеалов и норм обеспечивала расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к исследованию сложных систем.

Становление неклассической научной картины мира осуще­ствлялось на основе представлений о мире как сложной системе, включающей микро-, макро- и мегамиры. В итоге создавались предпосылки для построения целостной картины природы, в которой прослеживается иерархическая организованность Вселен­ной как сверхсложной системы.

К концу XIX века стало известно о существовании электронов и радиоактивность. Э. Резерфорд, бомбардируя атомы α-частицами, обнаружил плотное ядро, сосредотачивающее в себе почти всю массу атома, с положительным значением заряда. И на основе этого результата, он построил так называемую «планетарную» модель атома.

Но такая система из заряженных частиц согласно законам электродинамики не просуществовала бы и миллиардной доли секунды; поскольку электроны, вращаясь, должны были бы постоянно излучать энергию, замедляться и, в конце концов, падать на ядро.

Этот парадокс в теории, вызвавший «кризис» всей науки в целом, стал отправной точкой более глубоких исследований и теоретических разработок в физике «микромира».

Датский физик Н. Бор существенно усовершенствовал модель атома Резерфорда. Он постулировал существование стационарных орбит, на которых электроны вопреки законам электродинамики не излучают энергии. И только при переходе электрона с одной орбиты на другую происходит излучение (или поглощение) энергии в виде определенной порции – кванта излучения. Таким образом, в отличие от классических представлений физика «микромира» оказалась квантованной. Получалось, что энергия от одной частицы к другой могла передаваться не непрерывно, а только в виде порций…

Чуть позже Л. де Бройль высказал смелую гипотезу о том, что частице материи присуще непрерывность (свойство волны) и дискретность (квантованность). Это явление получило название корпускулярно-волнового дуализма; в определённых условиях частицы вещества обнаруживают волновые свойства, а частицы поля – корпускулярные.

Теперь в теоретических построениях для описания этих противоречивых свойств материи потребовалось ввести волновую функцию, которая определяла вероятность нахождения частицы в том или ином месте. Таким образом, физическое описание явлений «микромира» стало неопределённым. Из этого принципа, в частности, следовало, что аппаратура принципиально не способна точно определять одновременно координаты и импульсы частиц. Стало быть, согласно принципу неопределённости, невозможно точно предвидеть будущее.

К революционным открытиям XX века бесспорно относится создание А. Эйнштейном специальной, а затем и общей теории относительности. В этих теориях радикальному пересмотру были подвергнуты фундаментальные понятия науки – понятия пространства и времени. В специальной теории относительности обособленные понятия пространства и времени объединились в целостный «пространственно-временной континуум». Теперь у объекта, разогнавшегося до скорости близкой к скорости света, линейные размеры укорачивались, масса возрастала, а внутреннее время жизни, соответственно, увеличивалось…

В общей теории относительности пространственно-временные свойства мира, в конечном итоге, определялись гравитационным полем. Ибо именно благодаря влиянию тел с огромными массами происходит искривление путей движения световых лучей.

Итак, период в развитии науки, получивший название неклассического естествознания, сопряжен с целым рядом фундаментальных открытий, которые позволили научному сообществу понять глубинные основания природных закономерностей. Благодаря этим открытиям, произошли и значительные «сдвиги» в мышлении человека. В результате чего, научная картина мира претерпела существенные изменения, а модель мира, рисуемая классическим естествознанием, стала выглядеть слишком уж упрощенной.

В неклассическом естествознании описанию подлежит не то, что существовало бы вне познающего субъекта, а то, что получается в результате взаимодействия субъекта с тем, что он познает…

Законы, которые были сформулированы в классической механике, имели универсальный характер, – они относились ко всем без исключения объектам. Случайность, в сущности, исключалась из природы и общества. В естествознании XX века взгляд на природу случайности коренным образом изменился. В. Гейзенберг, сформулировавший принцип неопределённости, в сущности, заложил случайность в основу мироздания. Оказывается, достоверные и однозначные законы, которым подчиняются тела в «макромире», зиждутся на случайной природе явлений в «микромире».