Наука как процесс познания. Динамические и статистические закономерности в природе

Вопрос 1. Наука как процесс познания. Особенности научного познания.Содержание: Вопрос 1. Наука как процесс познания 1. Наука как процесс познания 2. Характерные черты науки 3. Методы научного познания Вопрос 2. Динамические и статистические закономерности в природе Используемая литература Наука как процесс познания. Наука - это сфера человеческой деятельности, представ¬ляющая собой рациональный способ познания мира, в кото¬рой вырабатываются и теоретически систематизируются зна¬ния о действительности, основанные на эмпирической про¬верке и математическом доказательстве.

Как многофункциональное явление наука представляет со¬бой: 1) отрасль культуры; 2) способ познания мира; 3) опреде¬ленную систему организованности (академии, университеты, вузы, институты, лаборатории, научные общества и издания). Фундаментальными считаются естественные, гуманитар¬ные и математические науки, а прикладными являются тех¬нические, медицинские, сельскохозяйственные, социологи¬ческие и другие науки.

Задачей фундаментальных наук является познание зако¬нов, управляющих взаимодействием базисных структур при¬роды. Фундаментальные научные исследования определяют перспективы развития науки. Непосредственной целью прикладных наук является при¬менение результатов фундаментальных наук для решения не только познавательных, но и социально-практических проблем. Так, современный этап научно-технического про¬гресса связан с развитием авангардных исследований при¬кладных наук: микроэлектроники, робототехники, информатики, биотехнологии, генетики и др. Эти направления, со¬храняя свою прикладную направленность, приобретают фундаментальный характер. Результатами научных исследований являются теории, за¬коны, модели, гипотезы, эмпирические обобщения.

Все эти понятия, каждое из которых имеет свое определенное значе¬ние, можно объединить одним словом "концепции". Понятие "концепция" (определенный способ трактовки какого-либо пред¬мета, явления, процесса) происходит от латинского conceptio - понимание, система.

Концепция, во-первых это система взглядов, то или иное понимание явлений, процессов. Во-вто¬рых это единый определяющий замысел, ведущая мысль какого-либо произведения, научного труда и т. д. 2.

Характерные черты науки

Все истинные знания рано или поздно становятся общепризнанными всеми у... Принцип детер¬минизма формулировался не только как утверждение о возмо... Методы научного познания. Метод - это совокупность действий, призванны... Следует четко представлять различия между методологиями естественнонау... По¬этому методология социального познания должна не только обобщать фа...

заключение частного ха¬рактера; 7) аналогия - прием познания, при котором на основе сходст¬ва объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках; 8) моделирование - изучение объекта (оригинала) путем со¬здания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих исследователя; 9) классификация - разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для ис¬следователя признаком (особенно часто используется в описатель¬ных науках - многих разделах биологии, геологии, географии, кри¬сталлографии и т. п.) . Большое значение в современной науке приобрели статистические методы, позволяющие определять средние значения, харак¬теризующие всю совокупность изучаемых предметов. «Применяя статистический метод, мы не можем предсказать поведение отдель¬ного индивидуума совокупности.

Мы можем только предсказать ве¬роятность того, что он будет вести себя некоторым определенным об¬разом». Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к отдельным индивидуумам, образующим эти совокупности» . Наука обязана сделать все, что в, ее силах, для про¬верки и рациональной интерпретации паранормальных явлений и внести таким образом свой вклад в информированность и образован¬ность широких кругов населения, в «окультуривание» массового со¬знания.

Конечно, ученые не могут «выдворять» из сферы научного познания те или иные аномальные объекты. В истории науки множе¬ство примеров радикальных качественных сдвигов в способах позна¬ния при попытках осмысления и объяснения именно аномальных явлений.

Ученый всегда должен быть открыт новым нетрадицион¬ным, нестандартным поворотам мысли и объектам познания.

Но он обязан оставаться при этом на платформе рационально-доказатель¬ного, обоснованного знания, научного (эмпирического и теоретичес¬кого) исследования аномалий.

В мире еще много непознанного. Многие явления природы и самого человека, его биологической и духовный составляющих пока не получили убедительного научного объяснения и потому носят загадочный, таинственный характер.

Так, не исследованы в доста¬точной мере физические и оптические явления в атмосфере, законы макроэволюции, общественного развития, энергетика человеческо¬го организма, возможности и пороги ощущений и восприятий, сфера эмоциональных переживаний личности, формы общения, коммуни¬кации, глубинные архетипические структуры духовности и многое другое. Но наука не может сразу и немедленно решить все проблемы познания, немедленно объяснить все непонятное и загадочное.

Наука - это не волшебный ключик, которым в одно мгновение можно раскрыть все тайны и загадки природы. Научное познание - это историческая деятельность, которая развивается по мере совершенствования не только целей, но и средств познания. Многие явления научно не объяснены и остаются загадочными не потому, что они в принципе непознаваемы, а потому, что пока не сформировались средства и методы, способы их познания. Однако можно быть уверенным в одном - все, что не познано сегодня, рано или поздно будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие средства, способы позна¬ния. Основания этой уверенности - в истории естествознания, исто¬рии цивилизации, которые убедительно демонстрируют мощь и торжество человеческого мышления, научно-рационалистического (а не мистико-иррационалистического) отношения к миру. Вопрос 2. Динамические и статистические закономерности в природе (детерминизм процессов природы). Детерминизм в современной науке определяется как учение о всеобщей, закономерной связи явлений и процесс окружающего мира. Наличие таких связей является доказательством материального единства мира и существования мире общих закономерностей.

Очень часто детерминизм отождествляется с причинностью, но такой взгляд нельзя считать правильным хотя бы потому, что причинность выступает как одна из форм проявления детерминизма.

Законы, с которыми имеет дело классическая механика, имеют универсальный характер, т. е. они относятся ко без исключения изучаемым объектам природы.

Отличительная особенность такого рода законов состоит в том, что предсказания, полученные на их основе, имеют достоверный и однозначный характер. Наиболее ярко они проявились после того, как на основе закона всемирного тяготения, изложенного И. Ньютоном в 1671 г. в "Математических началах натуральной философии", и законов механики возникла небесная механика. На основе законов небесной механики были вычислены отклонения в движении Урана, вызванные возмущаю¬щим влиянием неизвестной тогда планеты.

Определив вели¬чину возмущения, независимо друг от друга по законам ме¬ханики положение неизвестной планеты рассчитали Д. Адамс и У. Леверье. Всего на угловом расстоянии в 1° от рассчитанного ими положения И. Галле обнаружил планету Нептун. Открытие Нептуна блестяще подтвердило справед¬ливость законов небесной механики и наличие в природе од¬нозначных причинных связей. Это позволило французскому механику П. Лапласу сказать: дайте мне начальные условия и я, с помощью законов механики, предскажу дальнейшее развитие событий.

Это вошло в историю как лапласовый, или механистический детерминизм, который допускает од¬нозначные причинные связи в явлениях природы. Наряду с ними в науке с середины XIX в. стали все шире применяться законы другого типа. Их предсказания не явля¬ются однозначными, а только вероятностными. Вероятност¬ными они называются потому, что заключения, основанные на них, не следуют логически из имеющейся информации, а потому не являются достоверными и однозначными.

Инфор¬мация при этом носит статистический характер, законы, вы¬ражающие эти процессы, называются статистическими за¬конами, и этот термин получил в науке большое распространение. В классической науке статистические законы не призна¬вали подлинными законами, так как ученые в прошлом пред¬полагали, что за ними должны стоять такие же универсаль¬ные законы, как закон всемирного тяготения Ньютона, который считался образцом детерминистического закона, поскольку он обеспечивает точные и достоверные предска¬зания приливов и отливов, солнечных и лунных затмений и других явлений природы. Статистические же законы при¬знавались в качестве удобных вспомогательных средств исследования, дающих возможность представить в компактной и удобной форме всю имеющуюся информацию о каком-либо предмете исследования.

Подлинными законами считались именно детерминистические законы, обеспечивающие точ¬ные и достоверные предсказания. Эта терминология сохра¬нилась до настоящего времени, когда статистические, или вероятностные, законы квалифицируются как индетерминистические, с чем вряд ли можно согласиться. Отношение к статистическим законам принципиально изменилось после открытия законов квантовой механики, предсказания которых имеют существенно вероятностный характер.

Таким образом, исторически детерминизм выступает в двух следующих формах : 1) лапласовый, или механистический, детерминизм, в ос¬нове которого лежат универсальные законы классической физики; 2) вероятностный детерминизм, опирающийся на статис¬тические законы и законы квантовой физики. В динамических теориях явления природы подчиняются однозначным (динамическим) закономерностям, а статистические теории основаны на объяснении процессов вероятностными (статистическими) закономерностями.

К динамическим теориям относятся классическая механика (создана в XVII-XVIII вв.), механика сплошных сред, т. е. гидродинамика (XVIII в.), теория упругости (начало XIX в.), классическая термодинамика (XIX в.), электродинамика (XIX в.), специальная и общая теория относительности (начало ХХ в). К статистическим теориям относятся статистическая механика (вто¬рая половина XIX в.), микроскопическая электродинамика ¬(начало ХХ в.), квантовая механика (первая треть ХХ в.) ¬Таким образом, XIX столетие получается столетием динамических теорий; ХХ столетие - столетием статистичес¬ких теорий.

Значит, динамические теории соответствовали первому этапу в процессе познания природы человеком, тог¬да как на следующем этапе главную роль стали играть ста¬тистические теории.

В современной концепции детерминизма органически сочетаются необходимость и случайность. Признание самостоятельности статистических, или вероятностных, законов, ото¬бражающих существование случайных событий в мире, до¬полняет прежнюю картину строго детерминистического мира. В результате в новой современной картине мира необходи¬мость и случайность выступают как взаимосвязанные и до¬полняющие друг друга аспекты объяснения окружающего мира. Рассматривая проблему соотношения между динамичес¬кими и статистическими закономерностями, современная на¬ука исходит из концепции примата статистических законо¬мерностей. Не только динамические, но и статистические законы выражают объективные причинно-следственные связи.

Более того, именно статистические закономерности явля¬ются фундаментальными, более глубокими по сравнению с динамическими закономерностями, они ярче выражают ука¬занные связи.

Современную концепцию детерминизма можно сформу¬лировать следующим образом: динамические законы пред¬ставляют собой первый, низший этап в процессе познания окружающего мира; статистические же законы более совершенно отображают объективные связи в природе: они являются следующим, более высоким этапом познания. В качестве примера динамических законов можно назвать закон Ома, выражающий зависимость сопротивления от его состава, площади поперечного сечения и длины.

Этот закон охватывает множество различных проводников и действует в каждом отдельном проводнике, входящем в это множество. Статистический характер имеет, например, взаимосвязь изменений давления газа и его объема при постоянной темпе¬ратуре, выявленная Бойлем и Мариоттом. Данная закономер¬ность имеет место лишь в массе хаотически перемещающих¬ся молекул, составляющих тот или иной объем газа. Статисти¬ческими являются законы квантовой механики, касающиеся движения микрочастиц; они не в состоянии определить дви¬жение каждой отдельной частицы, но определяют движе¬ние группы, того или иного множества.

В отличие от динамических законов, статистические за¬коны не позволяют точно предсказать наступление или ненаступление того или иного конкретного явления, направ¬ление и характер изменения тех или иных его характеристик. На основе статистических закономерностей можно определить лишь степень вероятности возникновения или изменения соответствующего явления. Динамические теории не противостоят статистическим, а включаются в рамки пос¬ледних как предельный случай.

Это хорошо видно на приме¬ре классической механики; которую можно рассматривать как предельный случай квантовой механики. Таким образом, согласно современной научной концеп¬ции, можно говорить о всеобщности, универсальности веро¬ятностного подхода. Это означает, в частности, что деление фундаментальных теорий на динамические и статистичес¬кие является, строго говоря, условным. Фактически все фундаментальные теории должны рассматриваться как ста¬тистические.

Например, классическую механику с полным основанием следует считать статистической теорией, так как лежащий в ее основе принцип наименьшего действия имеет вероятностную природу, потому что, согласно принципу минимума энергии, состояние с наименьшей энергией оказыва¬ется наиболее вероятным. Методологические вопросы современной физики органи¬чески связаны с вопросами материалистической диалектики. Развитие современной физики основано на диалектике необходимого и случайного, сохранения и изменения, единич¬ного и общего и т. д. Современная физика пришла к выводу о фундаментальности вероятностных закономерностей.

Наука рассматривает два основных типа причинно-следственных связей и соответственно два типа закономерностей - дина¬мические и статистические. Изучение истории возникновения фундаментальных физических теорий позволяет сделать вывод, что динамические теории соответствовали первому этапу в процессе познания природы человеком, тогда как на следующем этапе главную роль стали играть статистические теории.

Наиболее ярко сочетание этих концепций детерми¬низма в познании природных явлений проявилось при изуче¬нии термодинамических процессов и явлений. Используемая литература: 1. Горелов А.А Концепции современного естествознания. – М : Центр, 2001. – 208 с. 2. Гусейханов М.К Раджабов О.Р Концепции современного естествознания: Учебник. – 2-е изд. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К’»,2005. – 692 с. 3. Найдыш В.М Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие. – М.: Гардарики, 2000. – 476 с.