Формирование неклассической науки. Рубеж ХІХ-ХХ вв. принес потрясение основ классической науки. Изменения в научных представлениях оказались настолько велики, что их называют новой научной революцией. Главная черта неклассической науки — это усложнение научных представлений о мире, возможностях познания. Неклассическое мышление исходит из допущения существенно вероятностных, дискретных, парадоксальных явлений и событий, неустранимого присутствия субъекта в изучаемых процессах, отсутствия однозначной связи теории и реальности, возможности сосуществования альтернативных теорий.
В конце XIX - начале ХХ в. на смену механистической приходит электромагнитная картина мира (ЭКМ). ЭКМ – это мировоззрение, объясняющее все физические явления на основе законов электромагнетизма. Возникло на основе успехов работ по электромагнетизму М. Фарадея, Дж. Максвелла, Г. Герца, построения электромагнитной теории света, синтеза электрических, магнитных и световых явлений. Включает гипотезу о электромагнитной массе электрона и о элементарных частицах, как сгустках электромагнитного поля. Было завершено созданием специальной теории относительности. Основные идеи ЭКМ:
- Материя существует как в дискретной (частицы), так и непрерывной (электромагнитное поле) формах. Главным элементом физической картины мира является электромагнитное поле.
- Движение в природе осуществляется как в форме механического перемещения частиц, так и в форме распространения электромагнитных волн.
- Взаимосвязь объектов в природе осуществляется как посредством тяготения, так и посредством электромагнитного взаимодействия. Электромагнитное взаимодействие передаётся со скоростью света (принцип близкодействия).
- Главную роль в явлениях природы играют законы электродинамики Максвелла.
- Представления классической механики о пространстве и времени сохраняются, но экспериментально обнаружено противоречие им — невозможность обнаружить движение относительно эфира.
- В физической теории используются как лапласовский детерминизм, так и статистический подход.
В это же время последовал целый ряд открытий, в результате которых было обнаружено множество противоречий, не вписывающихся в новую картину мира. Основным направлением трансформации науки явилось становление квантово-релятивистской физики — квантовой теории (М. Планка, Н. Бора, В. Гейзенберга и др.) и теории относительности (А. Эйнштейна).
В 1895-1896 гг. были открыты лучи Рентгена, радиоактивность (Беккерель), радий (М. и П. Кюри). В 1897 г. английский физик Дж. Томсон открыл первую элементарную частицу - электрон и понял, что электроны являются составными частями атомов всех веществ. Он предложил новую (электромагнитную) модель атомов, но она просуществовала недолго. В 1911 г. английский физик Э. Резерфорд экспериментальным образом обнаружил, что в атомах существуют ядра, положительно заряженные частицы, размер которых очень мал по сравнению с размерами атомов, но в которых сосредоточена почти вся масса атома. Он предложил планетарную модель атома: вокруг тяжелого положительно заряженного ядра вращаются отрицательно заряженные электроны. Но планетарная модель оказалась несовместимой с электродинамикой Максвелла. Данное противоречие попытался разрешить Н. Бор, предложивший на базе идею Резерфорда и квантовой теории Планка свою модель атома. Он предполагал, что электроны, вращающиеся вокруг ядра по нескольким стационарным орбитам, вопреки законам электродинамики не излучают энергии. Электрон излучает ее порциями лишь при перескакивании с одной орбиты на другую. Причем при переходе электрона на более далекую от ядра орбиту происходит увеличение энергии атома, и наоборот. Модель Н. Бора вошла в историю атомной физики как квантовая модель атома Резерфорда-Бора. Указанные открытия положили начало «новой» атомистике, в отличие от «старой». Если последняя опиралась на положение о дискретном, прерывистом строении материи, состоящей из неделимых частиц — атомов — последних «кирпичиков» мироздания, то после названных открытий стало ясно, что атом — система заряженных частиц. Современная атомистика признает многообразие молекул, атомов, элементарных частиц и других микрообъектов в структуре материи, их неисчерпаемую сложность, способность превращения из одних форм в другие. Тем самым материя «предстает» не только дискретной, но и непрерывной.
Новые представления о мире вне классического естествознания были представлены А. Эйнштейном в его специальной и общей теории относительности. Он доказал, что в отличие от механики Ньютона, пространство и время не абсолютны, а органически связаны между собой и материей. Сам Эйнштейн суть теории относительности в популярной форме выразил так: «Раньше полагали, что если бы из Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранились бы, теория относительности утверждает, что вместе с материей исчезли бы пространство и время». Таким образом, теория относительности показала неразрывную связь между пространством и временем, а также между материальным движением, с одной стороны, и его пространственно-временными формами существования - с другой. Определение пространственно-временных свойств в зависимости от особенностей материального движения («замедление» времени, «искривление» пространства) выявило ограниченность представлений классической физики об «абсолютном» пространстве и времени, неправомерность их обособления от движущейся материи.
В 1924 г. было сделано еще одно крупное научное открытие. Французский физик Луи де Бройль высказал гипотезу о том, что частице материи присуще и свойства волны (непрерывность) и дискретность (квантовость). Вскоре, уже в 1925—1930 гг., эта гипотеза была подтверждена экспериментально в работах Шредингера, Гейзенберга, Борна и других физиков. Это означало превращение гипотезы де Бройля в фундаментальную физическую теорию — квантовую механику. Таким образом, был открыт важнейший закон природы, согласно которому все материальные микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами. Тем самым была доказана несостоятельность принципов классической механики Ньютона.
Один из создателей квантовой механики, немецкий физик В. Гейзенберг сформулировал принцип соотношения неопределенностей (1927). Этот принцип устанавливает невозможность — вследствие противоречивой, корпускулярноволновой природы микрообъектов — одновременно точного определения их координаты и импульса (количества движения). Принцип неопределенности стал одним из фундаментальных принципов квантовой механики. В философско-методологическом отношении данный принцип есть объективная характеристика статистических (а не динамических) закономерностей движения микрочастиц, связанная с их корпускулярно-волновой природой. Принцип неопределенностей не «отменяет» причинность (она никуда не «исчезает»), а выражает ее в специфической форме — в форме статистических закономерностей и вероятностных зависимостей. Вместо жесткого «лаплассовского детерминизма», основанного на однозначной предсказуемости событий, устанавливаются законы квантовой физики, которые исключают строгую предопределенность следствия причиной. Вероятностные предсказания не приложимы к отдельным явлениям, а проявляют себя через массу суммативных, иррегулярных связей.
Множество парадоксов и необычных явлений микромира заставили физиков отказаться от требования сколько-нибудь наглядного их представления и следовать за их чисто математическим пониманием с помощью алгебраических, геометрических и других высокоабстрактных объектов, порой даже не имея их физической интерпретации. Важную роль приобрел метод математической гипотезы, вводящий сразу сложные теоретические конструкции высокой степени общности. Все вышеназванные научные открытия не привели к исчезновению классической механики, которая теперь обрела четкую сферу применения своих принципов — для характеристики медленных движений и больших масс объектов мира. Таким образом, физика микромира обнаружила сложность протекающих процессов, что связано с глубокими свойствами самой реальности.
В 1924 г. Э. Хаббл ввел классификацию форм галактик на основе наблюдений за туманностью в созвездии Андромеды, что положило открытию мегамира Вселенной. Мегамир представлен такими структурными образованиями, как звезды (обычные, сверхновые, нейтронные звезды и пульсары), галактики (системы галактик) и метагалактики, черные дыры и сверхмассивные ядра галактик (квазары). Единицей измерения расстояний между космическими объектами является световой год. В рамках изучения мегамира были созданы методы радиоастрономии, приемы анализа рентгеновских, ультрафиолетовых, инфракрасных и других излучений в космосе.
В рамках естествознания получила развитие молекулярная биология и генетика. Уильям Бейтсон, сторонник работы первооткрывателя теории наследственности Г. Менделя, ввел слово «генетика» в 1905 г. В 1911 году Томас Морган заявил, что гены находятся на хромосомах. В 1944 г. эксперимент Эйвери-Маклауда-Маккарти определил ДНК как молекулу, ответственную за наследование. Работа в данном направлении привела к разработке методов анализа генов и геномов, а также их синтеза, т.е. конструирования новых, генетически модифицированных организмов.
В 1947 г. Норбертом Винером был обозначен термин «кибернетика» в современном понимании — как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе. Кибернетическая модель мира объединила воедино живые (биологические) и социальные (технические) системы и продемонстрировала возможности создания и изучения систем, являющихся функционально сходными, хотя и реализованных на разных материальных носителях.
На развитие неклассической науки оказало влияние Общая теория систем (ОТС) — учение о специально-научном исследовании различных типов систем, закономерностях их существования, функционирования и развития. Основателем теории является Л. фон Берталанфи (1930), его предшественником в нашей стране был A.A. Богданов, создатель «Тектологии» (1913) — учения об универсальной организационной науке. Кибернетика и теория систем сыграли важнейшую роль в развитии современной научной картины мира.
Еще одним фактором, способствующим пересмотру теоретико-методологических ориентиров, явился кризис оснований математики в начале XX в. Потребность справиться с рядом логических и теоретико-множественных парадоксов привела к различным программам обоснования математической науки. Однако на пути их реализации были получены важные и получившие известность результаты, говорящие об ограниченности формализационных возможностей математической логики (т.н. ограничительные теоремы К. Геделя, А. Тарского, А. Черча). Из геделевской теоремы полноты была получена теорема о существовании неизоморфных моделей; эту теорему можно рассматривать как математический аналог тезиса об отсутствии однозначной связи теории и реальности. Затем реализация интуиционистской программы развития математики привела к тому, что сегодня, грубо говоря, имеется не одна математика, а целая совокупность равновозможных математик. Таким образом, математика, традиционно воспринимавшаяся как идеал научного знания, продемонстрировала как свою формализационную ограниченность, так и неединственность своего пути развития (т.е. неуниверсалистский, полипарадигмальный характер).
Утверждение идеи релятивизма в неклассической науке. В 1928 г. английский физик Поль Дирак разработал релятивистскую теорию электрона и через три года предсказал существование позитрона, который буквально через год был экспериментально обнаружен в космических лучах. Открытия Дирака показали, что элементарные частицы оказались совсем не элементарными. Эта фактически сложная многоэлементная система многих тел, которая обнаруживает в себе все те структурные взаимосвязи, какие характерны для молекулы или любого объекта подобного рода. Вместе с теорией относительности А. Эйнштейна и другими великие открытиями в физике и математике была обоснована новую, релятивистскую картину мира (пришедшую на смену механистической), исходящую из признания органической связи пространства и времени с движением материи и вытекающего отсюда вероятностного характера естественнонаучных законов и, соответственно, вероятностной, относительной природы научной истины. В философско-методологическом отношении это привело к развитию идей релятивизма в рамках неклассической науки. Релятивизм (лат. relativus— относительный) — понятие, обозначающее концепции, принимающие во внимание относительность, изменчивость суждений, норм, правил и критериев, зависимость их истинности, правильности от пространственно-временных, культурно-исторических, социальных, психологических и ценностных факторов. Релятивизм распространился не только в естественной науке, но и в лингвистике, этнографии, антропологии, культурологи, исторической науке. Так, гипотеза лингвистического релятивизма Э. Сепира — Б. Уорфа, заключалась в том, что родной язык человека оказывает огромное влияние на его образ мыслей и восприятие. Существуют слабая и сильная версия этой гипотезы. Согласно слабой версии, язык влияет на способ нашего восприятия окружающего мира. Согласно сильной версии, лингвистические различия между людьми фактически отражаются в способе их мышления и представлениях об окружающем мире. К примеру, в языке индейцев и тайцев не существует таких же представлений о прошлом, настоящем и будущем, как у нас. Это считается доказательством существенно иного способа восприятия времени. В этнографии, антропологии и культурологии основоположником релятивизма стал Франц Боас («культурный релятивизм»). Культурный релятивизм отрицает этноцентризм и признает все культуры равными, самостоятельными и полноценными. Каждая культура является уникальной системой ценностей, у каждого народа есть свой «культурный фокус» (существенная черта) и «универсалии» — черты, одинаковые для всех человеческих культур. На рубеже XIX-XX происходит пересмотр позитивистских эпистемологических основ исторического знания и переход к историческому релятивизму и презентизму. Б. Кроче и Р. Дж. Коллингвуд, утверждали, что история, в отлично от природы, не может быть объективно отражена в сознании исследователя. Факты природы и истории не являются фактами в одном и том же смысле слова. Факты природы — то, что ученый может зримо воспринять или воспроизвести в лаборатории. В роли фактов истории выступают события, случившиеся в прошлом, и условия, которых больше не существует. Поэтому в истории не существует в классическом понимании субъекта и объекта исследования. Б. Кроче трактовал историю как органическую связь прошлого и настоящего. Ч. Бирд и К. Беккер подчеркивали неизбежность личного воздействия историка на результаты его исследования, невозможность объективного познания прошлого, т.к. в силу самой природы исторического процесса он не может нейтрально относиться к тому, что изучает, а сами факты не являются неизменными действительными событиями, а потому историческая действительность относительна и зависит от субъективной позиции исследователя.
Принцип толерантности. Науки в XX в. демонстрируют отказ от идеалов естественно-научного знания, поиски подходов, учитывающих позицию самого исследователя, принципиальный плюрализм и политеоретичность и толернантность знания; все это является атрибутами неклассической науки. Поставив под сомнение свои прежние универсалистские притязания, наблюдая разрастание альтернативных концепций как в естественных, так и в гуманитарных науках, пытаясь осмыслить полицентризм и полиморфность современной культуры (т.н. постмодерн), философия сама оказывается тоже существенно неклассической и поэтому «определяется многими способами».
Распространение идеи эволюции и принципа историзма. На этапе неклассической науки происходило внедрение понятие времени во все естественные науки и все более широкое распространение идеи развития («историзация»). Время и изменение первично повсюду, начиная с уровня элементарных частиц и до космологических моделей. Мы находимся на пути к новому синтезу, новой концепции природы, к новой единой картине мира, где время — ее существенная характеристика. Понятие «история» применяется ко все более широкому кругу природных объектов и вводится даже в квантово-механическую интерпретацию, где его раньше не было. Причем историзм определяется тремя минимальными условиями, которым отвечает любая история: необратимость, вероятность, возможность появления новых связей. Сам по себе принцип историзма включает в себя следующие основные требования: а) изучение настоящего, современного состояния предмета исследования; б) реконструкция прошлого — рассмотрение генезиса, возникновения последнего и основных этапов его исторического движения; в) предвидение будущего, прогнозирование тенденций дальнейшего развития предмета. Исторический аспект любой науки, в том числе о неживых (и, казалось бы, неразвивающихся) объектах все более выдвигался на передний план познания. Этому способствовали такие важные научные открытия, как установление фактов эволюции химических элементов, введение понятия космологической эволюции, эволюции видов в биологии и т. п.
