482.введение в логику и методологию естественных наук ...

В.И.Попков

ВВЕДЕНИЕ

В ЛОГИКУ И МЕТОДОЛОГИЮ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Брянск ИЗДАТЕЛЬСТВО БГТУ

2009

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Брянский государственный технический университет

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2

УДК 50(075.8) ББК 20.1 Попков, В.И. Введение в логику и методоло-

гию естественных наук: учеб. пособие / В.И.Попков. – 2-е изд., испр. и дополн. – Брянск: БГТУ, 2009. – 175 с.

ISBN 978-5-89838-461-6 Рассмотрены основные философские и методологиче-ские вопросы естественных наук, место и роль естество-знания в культуре и системе наук. Учебное пособие предназначено для студентов всех специальностей и направлений, изучающих естественные науки, дисциплину «Концепции современного естество-знания», а также всем интересующимся методологиче-скими проблемами современного естествознания. Научный редактор: д-р. филос. наук Попкова Н.В. Рецензенты: кафедра физики Брянской государственной инженерно-технологической академии; д-р филос. наук Степанищев А.Ф. ISBN 978-5-89838-461-6 © Брянский государственный технический университет, 2009 © В.И.Попков, 2009


3

Не то, что мните Вы, природа

Не слепок, не бездушный лик, В ней есть душа, в ней есть свобода, В ней есть любовь, в ней есть язык.

Ф.И.Тютчев

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы произошли изменения в представ-лениях общества о целях и содержании образования как такового, приведшие к появлению новой образовательной парадигмы, основанной на гуманистических и демократи-ческих принципах и ставящей в центр внимания задачу воспитания гармонически развитой личности. Изменились требования к характеру и качеству профессиональной подготовки специалистов вследствие качественного скач-ка в социально – экономическом и техническом развитии общества. Они выражаются в появлении новых типов теоретических и практических задач, отличающихся си-стемным и междисциплинарным характером, нестандарт-ностью, глобальностью возможных последствий. Такие задачи не имеют простых и однозначных решений, что требует существенного изменения характера всей про-фессиональной деятельности специалистов (инженеров, экономистов, менеджеров и др.), обусловливает необхо-димость подготовки специалистов нового типа, умеющих творчески и широко мыслить, способных самостоятельно принимать решения и сознающих свою личную и корпора-тивную ответственность за их результаты. Особую роль в решении этих проблем играет естественно-научная под-готовка специалистов.

При интенсивном развитии новых сложных процессов и технологий физика, химия и другие естественные науки все чаще выступают по отношению к технологии не толь-ко как ее естественно-научное обоснование, но и как по-вседневный рабочий инструмент. Растет насыщенность производства физическими методами контроля, расши-ряются масштабы использования в технике и технологиях


4

новых физических эффектов и явлений, нанотехнологий, информационных технологий. Увеличение наукоемкости приближает инженерные теории к физическим. В настоя-щее время не может быть выдающихся технических ре-шений без использования фундаментальных открытий. Вся история развития техники представляет собой гале-рею блестяще реализованных в инженерных конструкци-ях теоретических и экспериментальных физических от-крытий: законы термодинамики, использованные в тепло-вых двигателях; научные идеи К.Э.Циолковского, вопло-щенные в ракетной технике; электродинамика Максвелла – Фарадея, ставшая основой современной радиоэлектро-ники; открытие электрона Д.Томсоном, положившее нача-ло технической электронике; теория относительности А.Эйнштейна и открытие деления урана, лежащие в ос-нове ядерной энергетики; предсказание В.А.Фабрикантом возможности создания молекулярного генератора свето-вых волн на основе теории индуцированного излучения А.Эйнштейна и создание лазеров Н.Г.Басовым, А.М.Прохоровым и Ч.Таунсом; полупроводниковая техни-ка и многое другое.

Главная цель высшего образования – формирование гармонически развитой личности, в совершенстве владе-ющей основами профессиональной деятельности, удо-влетворяющей современным требованиям производства, обладающей научным мировоззрением, потребностью и умением познавать окружающий мир, работать творчески. Науки о природе не только обеспечивают технологиче-ский прогресс, но и формируют менталитет инженера, особый тип рационального мышления. Критически – ана-литическая рациональность, свойственная естественно-научному знанию, важна для мировоззренческой ориен-тации современного инженера. Она приучает инженера к относительности систем отсчета и суждений, к уяснению ограниченности и модельности наших представлений о мире, к новым представлениям об объективности научно-го знания, к пониманию дополнительности и альтерна-тивности как природных, так и социальных феноменов. Инженеру необходимо систематическое знакомство с ме-


5

тодами физического моделирования как специфической формой научного мышления и познания окружающего мира. Физическое моделирование приучает к анализу и учету условий функционирования объекта, к необходимо-сти сопоставления теоретических построений с действи-тельностью, к относительности области применения тех или иных моделей, а также к абстрагированию и форма-лизации информации. Естественно-научное образование становится неотъ-емлемой частью подготовки экономистов разного профи-ля, оно способствует формированию умений выпускников решать комплексные задачи, понимать глобальные про-блемы современности. Участвуя в организации и управ-лении производством, насыщенном наукоемкими техно-логиями, формировании общественных отношений, регу-лировании финансовых потоков, выпускники экономиче-ских специальностей нуждаются в определенном багаже естественно-научных знаний, позволяющих непосред-ственно влиять на инновационный процесс, быстро и правильно оценивать те или иные предложения по со-вершенствованию современных технологий, предвидеть прорывы научно-технического прогресса. Для ознакомле-ния студентов-экономистов с современной естественно-научной картиной мира в учебные планы введена дисци-плина «Концепции современного естествознания». Несмотря на существенное отличие естественных наук от экономики, можно привести множество примеров вза-имопроникновения их методов и подходов к анализу яв-лений. Основой такой общности является целостный ха-рактер мира, взаимообусловленность происходящих в нем процессов, которые часто проявляются в завуалиро-ванной, опосредованной форме. В решении экономиче-ских задач существенную помощь может оказать методо-логия, применяемая в естественных науках. В последнее время экономическая наука широко использует методы математического моделирования, такие термины и поня-тия, как энтропия, синергетика, бифуркации и т.п. Эволю-ционный метод, специфический для биологии и физики, все глубже внедряется и в экономическую науку. Поэтому


6

знания в области естествознания дают экономисту до-полнительные инструменты в собственной практической деятельности, обогащают и совершенствуют методы эко-номического исследования.

Важнейшей задачей профессиональной подготовки специалиста является формирование научного мировоз-зрения. Особенно возрастает роль мировоззренческой подготовки в условиях непрерывного научно – техниче-ского прогресса, перехода к постиндустриальному и от-крытому обществу, глобального распространения инфор-мационных технологий. Особенно велика в формирова-нии мировоззрения роль физики. Физика имеет тесные связи как с другими естественными науками, опирающи-мися на лежащие в основе изучаемых ими явлений физи-ческие закономерности и использующими физические ме-тоды исследований, так и с общетехническими дисципли-нами (сопротивлением материалов, теоретической меха-никой, электротехникой и др.). Физика является есте-ственно-научным основанием техники. В то же время фи-зика, изучая наиболее общие и фундаментальные законы природы, имеет много точек соприкосновения с филосо-фией. В физике широко используются важнейшие фило-софские категории: материя и движение, пространство и время, конечное и бесконечное, необходимое и случай-ное, причина и следствие и т.д. С другой стороны, физика дает огромный фактический материал для конкретизации и развития философских законов и категорий, понимания многих методологических проблем науки.

В результате изучения естественных наук специали-сту необходимо усвоить общие естественно-научные и методологические подходы, осознать единство Человека и Природы, потребность в формировании целостной естественно-научной культуры и развитии рационального естественно-научного мышления. Другая задача курса – логически показать, как за сменой естественно-научных теорий происходит закономерная смена мировоззрений, как Человек шаг за шагом раскрывает законы Природы, постепенно углубляя и совершенствуя процесс познания


7

Мира. И как незнание элементарных законов и законо-мерностей может привести к катастрофам. Разнообразна деятельность инженеров, экономистов, менеджеров, маркетологов, информатиков. При принятии управленческих или других решений им приходится учи-тывать многие факторы. Но вполне очевидно, что в чем бы ни состоял бизнес, он так или иначе связан с окружа-ющим нас миром – земным пространством, материаль-ными объектами, живыми людьми. Все это как раз явля-ется предметом естествознания. Естествознание необхо-димо человеку, так как дает ему информацию для приня-тия решений; методы решения задач в любых сферах де-ятельности, наиболее целесообразные для сохранения окружающего нас мира; примеры научных подходов к ис-следованию разнообразных явлений действительности. Н.Н.Моисеев писал:

«Кризис во взаимоотношениях Природы и общества стремительно нарастает, и образо-вание должно далеко выходить за рамки узкого профессионализма. Современный человек дол-жен видеть мир в его целостности. Только представление об общей логике развития того мира, в котором мы живем, поможет нам избе-жать катастрофических последствий кризиса, который неумолимо надвигается. А может, и избежать самого кризиса!».

Создание целостного представления об окружающем нас мире – главная задача естественных наук. Данное учебное пособие представляет собой фило-софское и методологическое введение в естественно-научные дисциплины, изучение которых предусмотрено учебными планами инженерных, экономических и гумани-тарных специальностей. В нем рассмотрены основные философские и методологические вопросы естественных наук, место и роль естествознания в культуре и системе наук, отражено современное состояние исследований в данной области. Учебное пособие предназначено для студентов всех специальностей и направлений, изучающих естественно-


8

научные дисциплины, включая «Концепции современного естествознания», а также всем интересующимся методо-логическими проблемами современного естествознания.

1. ПРЕДМЕТ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Естествознание – комплекс наук о различных свой-ствах и формах движения материи и их взаимных пре-вращениях. В современном понимании естествознание представляет собой систему наук о природе, взятых во взаимной связи. Естествознание – одна из трех основных областей научного знания о природе, обществе и мышле-нии. Современное естествознание включает в себя такие отрасли научного знания, как физика, механика, химия, геология, минералогия, астрономия, метеорология, био-логия, генетика, анатомия и физиология человека и мно-гие другие. Основой современного естествознания явля-ется физика, поэтому физическим концепциям будет уде-лено особое внимание. Предмет естествознания – факты и явления окружаю-щего нас мира, воспринимаемые нашими органами чувств. Задача естествоиспытателя – обобщить эти фак-ты и создать теоретическую модель изучаемого явления природы, познать законы, управляющие ими. Естествознание выступает теоретической базой таких областей человеческой деятельности, как производство, техника, технология. Естествознание, как и наука вообще, оказывает влияние на общество двумя путями: измене-нием производства и воздействием на мировоззрение, на общий стиль мышления. Естествознание является есте-ственно-научным фундаментом формирования научной картины мира. Современное естествознание – это не просто наука о природе, а наука о природе как единой це-лостности. В своем развитии естествознание прошло несколько этапов. Самые древние естественные науки зародились несколько тысячелетий назад на Древнем Востоке и в Древней Греции: астрономия, механика, физика, биоло-гия, география, почвоведение и др. Вплоть до Нового


9

времени естествознание носило наблюдательный харак-тер. В эпоху Возрождения и Новое время возник новый тип естествознания, опирающийся на экспериментальное исследование изучаемых процессов и создание матема-тических моделей законов, управляющих этими процес-сами. Этот тип научного познания получил название классической науки. Ее становление явилось ответом на потребности зарождавшегося в Европе капитализма. От науки требовалась практическая польза, возможность применения ее результатов в практической жизни людей. Классическая наука базировалась на принципах объек-тивности и детерминизма, на однозначности научных за-конов, аксиоматической организации научных теорий, их экспериментальном обосновании, количественных мето-дах описания объектов и явлений, широком применении математических моделей. Лидером классической науки и естествознания стала физика и, прежде всего, механика. В конце XIX – начале XX вв. произошел кризис клас-сической науки, показавший границы ее познавательных возможностей. Наиболее ярко он проявился в физике. Выход из кризиса привел к возникновению нового типа науки и естествознания – неклассической науки. Основу неклассического естествознания составили теория отно-сительности, квантовая механика и генетика. Некласси-ческая наука отказалась от ряда базовых ценностей клас-сической науки: наглядности и очевидности теоретиче-ских моделей, механистического редукционизма, одно-значного детерминизма научных законов, абсолютной определенности и однозначности всех понятий и утвер-ждений науки и др. В основу неклассической науки легли противоположные установки: гипотетичность научных теорий; необходимость системного, холистского описания объектов науки; релятивизм научных истин; вероятност-ный характер научных законов и др. Появились новые объекты и системы для изучения: микрочастицы и кван-товые системы; космические системы и Вселенная в це-лом; сложнейшие физические, биологические, экологиче-ские и другие системы, состоящие из огромного числа элементов.


10

В 70-е гг. ХХ в. начался новый – современный этап развития науки, пришедший на смену неклассической науке, – постнеклассическая наука. В качестве основных объектов исследования для постнеклассической науки выступают сверхсложные и эволюционизирующие объек-ты и системы (биологические, технические, термодинами-ческие, биосферные, экологические, космические, ин-формационные и др.). Для постнеклассической науки (и естествознания) характерны комплексный, полидисци-плинарный и междисциплинарный характер научных ис-следований; плюрализм моделей в описании структуры и поведения изучаемых систем; неопределенность в пред-сказании путей эволюции этих систем даже без учета воздействия на них внешней среды. Естествознание отличается от технических наук тем, что оно направлено на познание мира, а не на его преоб-разование. Современное естествознание широко исполь-зует язык математики. Именно на языке математики уда-ется простым и наглядным образом выразить причинно-следственные соотношения между отдельными явления-ми, что позволяет существенно увеличить знания о мире и предсказать ход событий. От математики естествозна-ние отличает то, что оно исследует природные, а не зна-ковые системы. Естествознание нельзя изолировать от социальных и общественных наук, так как существует це-лый ряд дисциплин, занимающих промежуточное поло-жение (экономическая география, социальная экология и т.д.). Как отмечал австрийский физик Э.Шредингер, «все естественные науки связаны с общечеловеческой культурой», а американский физик И.Раби подчеркивал, что «физика составляет сердцевину гуманитарного образования нашего времени». В современном естествознании природа рассматрива-ется не абстрактно, вне деятельности человека, а кон-кретно, как находящаяся под воздействием человека, так как познание достигается в итоге не только умозритель-ной, теоретической, но и практической производственной деятельностью людей. Таким образом, естествознание как отражение природы в человеческом сознании совер-


11

шенствуется в процессе ее активного преобразования в интересах общества. В.Гейзенберг писал о роли есте-ствознания в человеческой культуре:

«Естествознание имеет две задачи: по-дойти к пониманию природы, создав тем самым возможность поставить ее на службу человеку, и определить место человека в природе путем действительного проникновения в ее внутрен-ние отношения».

2. КУЛЬТУРА И НАУКА

Культура (от лат. Cultura – возделывание, воспитание, образование, развитие) – одна из важнейших характери-стик человеческой жизнедеятельности, опредмеченный мир человеческой деятельности. Под культурой в широ-ком смысле понимается все то, что создано человеком, человечеством в ходе его истории. Культура - специфи-ческий способ организации и развития человеческой жиз-недеятельности, представленный в продуктах матери-ального и духовного труда, в системе социальных норм и учреждений, в духовных ценностях, в совокупности отно-шений людей к природе, между собой и к самим себе. В ХХ веке наш соотечественник П.А.Сорокин характеризо-вал культуру как систему ценностей, с помощью которых общество интегрируется, поддерживает функционирова-ние и взаимосвязь своих институтов. Культура – продукт человеческой деятельности, а дея-тельность есть способ бытия человека в мире. В понятии «культура» фиксируется как общее отличие человеческой жизнедеятельности от биологических форм жизни, так и качественное своеобразие исторически-конкретных форм этой жизнедеятельности на различных этапах обще-ственного развития (например, античная культура), в рамках определенных эпох, общественно-экономических формаций (например, феодальная культура), этнических и национальных общностей (например, русская культура). Культура характеризует также особенности поведения, сознания и деятельности людей в конкретных сферах


12

общественной жизни (культура труда, научная культура и т.д.). Культура как философская категория противостоит природе, фиксируя «сверхприродное» начало в способах и продуктах человеческой деятельности. Многообразную систему современной культуры приня-то подразделять на две большие и тесно связанные об-ласти – материальную культуру, охватывающую резуль-таты материальной деятельности человека (орудия тру-да, жилища, предметы повседневного обихода, средства транспорта и связи и др.), и духовную, включающую сфе-ру сознания, духовного производства (познание, нрав-ственность, воспитание и просвещение, в том числе пра-во, философию, этику, эстетику, науку, искусство, литера-туру, мифологию, религию). Для того чтобы мыслить, творить, человек должен су-ществовать как живой организм. Он должен материально существовать, чтобы проявилась его способность созда-вать духовные ценности. Материальная жизнь людей – это область человеческой деятельности, связанная с производством предметов, вещей, обеспечивающих су-ществование человека. В результате создается мир ма-териальной культуры: города, улицы, дома, заводы, фаб-рики, транспорт, коммунальная инфраструктура и т.д. Явления человеческого сознания, психики (мышление, знание, воля, чувства, переживания и др.) относятся к миру идеального, духовного. Понятием «духовная культу-ра» характеризуется духовная жизнь людей, ее результа-ты и средства. Духовная культура связана с деятельно-стью, направленной на удовлетворение духовных по-требностей человека, т.е. на развитие и совершенствова-ние внутреннего мира человека, его сознания, психики, мышления, знаний, эмоций, переживаний. Духовные по-требности отличают человека от животных. Продуктами духовной деятельности являются идеи, понятия, научные гипотезы и теории, художественные образы, моральные нормы и правовые законы, политические взгляды, рели-гиозные воззрения. Материальными носителями духов-ной культуры являются язык, книги, произведения искус-ства, чертежи, графики и др. Потребляя продукты духов-


13

ной культуры, человек обогащает и развивает свой внут-ренний мир – мир знаний, образов, эмоций, переживаний. Человек не только потребляет продукты духовной культуры, созданные другими людьми, он может созда-вать новые элементы духовной культуры. В этом случае человек становится творцом, а его деятельность – твор-ческой. Основными компонентами духовной культуры являют-ся политическое сознание, правосознание, мораль, искус-ство, религия, философия, наука. В чем природа такого разделения и по каким признакам оно осуществляется? Ответ на эти вопросы дает аксиология – философское учение о духовных ценностях и о структуре ценностного мира. Человек как объект живой природы находится в посто-янном взаимодействии с окружающей средой, получая с помощью органов чувств необходимую информацию о ее состоянии и на основании этой информации адекватно реагируя на изменение внешних условий. В отличие от животных, реакции которых являются инстинктивными, поведение человека связано со специфическим способом обработки получаемой информации, которая осознается человеком в виде субъективного образа внешнего мира. Оценка субъективного образа происходит с разных сто-рон в соответствии с разными критериями с учетом видо-вого (филогенетического) и индивидуального (онтогене-тического) опыта реагирования на те или иные воздей-ствия. При этом объекты и явления внешнего мира ста-новятся для человека носителями различных духовных ценностей. Эта многогранность оценки субъективного об-раза (а значит и внешнего мира) и лежит в основе диф-ференциации компонентов духовной культуры, каждый из которых отвечает за тот или иной критерий оценки. Кроме научного освоения действительности существуют другие способы – этическое, эстетическое, религиозное, фило-софское и т.д. Наука – один из важнейших и сложнейших компонен-тов человеческой культуры. «Наука» в переводе с латин-ского означает «знание». Под наукой понимается опреде-


14

ленный вид знания, а также особая сфера общественной деятельности людей, специальной задачей которой явля-ется накопление знаний, проверка и доказательство их истинности логическими и практическими методами. Дру-гими словами, наука получает и теоретически системати-зирует объективные знания о действительности. Наука познает объективные законы явлений, которые она изу-чает. Академик РАН В.Степин определяет науку следу-ющим образом:

«Наука – особый вид познавательной дея-тельности, нацеленный на выработку объек-тивных, системно организованных и обоснован-ных знаний о мире».

Понятие «наука» включает в себя как деятельность по получению нового знания, так и результат этой деятель-ности – сумму полученных к данному моменту научных знаний, образующих в совокупности научную картину ми-ра. Термин «наука» употребляется также для обозначе-ния отдельных отраслей научного знания. Наука – это постоянно развивающаяся под влиянием общественной практики система знаний об объективных законах природы, общества и мышления, запечатленная в понятиях, гипотезах, законах и эмпирических фактах, теориях и идеях, выступающая как основа целесообраз-ной деятельности людей. Стремление к познанию окру-жающего мира объективно обусловлено важнейшей за-дачей использовать природу, разумно организовывать общество, вырабатывать целесообразное поведение, ко-торое обеспечивает жизнь человеческого рода. А.Эйнштейн писал, что «наука должна устанавливать связь между опытными фактами с тем, чтобы на основании уже имеющегося опыта мы могли пред-сказывать дальнейшее развитие событий». Эта по-требность в познании была, есть и будет обязательным условием существования человечества. В своей речи «Происхождение и влияние научных идей» М.Планк от-мечал:

«Наука находит понятия, с которыми она работает, не готовыми; она впервые их искус-


15

ственно создает и только постепенно совер-шенствует. Наука возникает из жизни и возвра-щается обратно в жизнь. И она получает сти-мул, единство и развитие из идей, которые в ней господствуют. Эти идеи являются тем источником, из которого исследователь черпа-ет проблемы; последние непрерывно побужда-ют его к работе и открывают ему глаза на пра-вильное объяснение найденных результатов. Без идей исследование было бы бесплановым, и энергия растрачивалась бы попусту».

Наука раскрывает общее, устойчивое, необходимое и закономерное в отдельных, изменчивых, во многом слу-чайных явлениях. Благодаря этому наука обладает пред-сказательной функцией, позволяет предвидеть ход собы-тий. Формула науки, по мнению О.Конта, – «знать, чтобы предвидеть», предвидеть, чтобы действовать со знанием дела. Главная особенность научного знания – его системный характер, логическая доказательность пу-тем выведения одних знаний из других. Наука – это про-цесс построения систематизированного образа реально-сти, ориентированный на выявление общих свойств окру-жающего мира. Основой этого процесса служит научная методология – комплекс способов и приемов решения указанных задач, а его результат – получение теоретиче-ского знания, служащего удовлетворению базовых чело-веческих потребностей. Научное знание характеризуется стремлением к ис-тине, к раскрытию общих оснований рассматриваемого круга явлений, в пределе – всего мира. Главные критерии научного знания – непротиворечивость, подтверждае-мость и эффективность. Для достижения своих целей наука вырабатывает специальные методы познания, спе-циальный язык для максимально точного и однозначного выражения полученного знания. Наука как составляющая духовной культуры имеет свой специфический подход к информации о внешнем мире. Он основан на применении оценочных категорий «истинно» и «ложно». Поэтому од-ной из основных функций науки, наряду с получением но-


16

вого знания, является обоснование истинности получен-ного знания. Таким образом, наука занимается получени-ем объективного знания и обоснованием его истинности. Этим наука отличается от других сфер культуры. В.Гейзенберг писал:

«…в науке всегда можно в конце концов ре-шить, что правильно и что ложно; она имеет дело не с верой, мировоззрением или гипотезой, но в конечном счете с теми или иными опреде-ленными утверждениями, из которых одни пра-вильны, другие неправильны, причем вопрос о том, что правильно и что неправильно, решают не вера, не происхождение, не расовая принад-лежность, а сама природа…

… Конечно, в науке также бывают ошибки, и может потребоваться много времени, чтобы обнаружить их и исправить. Но мы можем быть совершенно уверены, что в конце концов будет твердо установлено, что правильно и что лож-но. Это решение не будет зависеть от веры, расы или национальности ученого: оно будет определяться высшей силой и будет принято всеми людьми и на все времена… Здесь имеется не зависящая от наших желаний высшая сила, которая решает и судит окончательно».

Итак, важнейшей чертой научного мышления является его доказательность, обоснованность. По выражению Т.Гексли, «принимая что-нибудь на веру, наука со-вершает самоубийство». Впервые вопрос о доказа-тельстве как главном инструменте выведения и система-тизации знания был поставлен еще в Древней Греции. Доказательством в логике называется обоснование ис-тинности знания другим знанием, истинность которого уже доказана. Этим теоретическое доказательство отли-чается от доказательства посредством практики. Истина – правильное отражение объективной дей-ствительности в сознании человека, отражение ее такой, какой она существует сама по себе, независимо от созна-ния. Истинны те представления, которые соответствуют


17

тому, что есть в действительности. Под истиной понима-ют такое содержание знания (данных чувственного опыта, суждений, теорий), которое тождественно (в определен-ном интервале) предмету знания. Любая научная истина объективна, так как представляет собой правильное отображение предмета, явления и соответствует ему. Ис-тина – это не сама действительность, а объективное со-держание результата познания. Истина относительна, так как она отражает объект не полностью, не целиком, а в известных пределах, услови-ях, отношениях, которые постоянно изменяются и разви-ваются. Каждая ступень познания ограничена уровнем развития науки, историческими условиями жизни обще-ства, уровнем развития практики. Под абсолютной истиной понимают полное и исчерпы-вающее познание мира в целом. Такое познание являет-ся целью, к которой стремится наука. Путь к абсолютной истине в этом смысле бесконечен. Как образно писал Гильберт Льюис в своей «Анатомии науки»:

«Ученый – человек практический и преследу-ет практические цели. Он не ищет истину в по-следней инстанции, а довольствуется прибли-жением к ней. Он говорит не об окончательном результате, а об очередном приближении. Не в его вкусе те изящные структуры, которые столь эфемерны, что один-единственный изъян приводит к гибели всего целого. Ученый строит медленно и возводит постройки, быть может, несколько грубоватые, но зато прочные. Если какая-нибудь часть возведенного им сооружения ему не нравится, он с готовностью заменяет ее, не причиняя ущерба остальному зданию даже в том случае, когда неудачная часть расположе-на вблизи самого основания. В целом он доволен своей работой, ибо, хотя наука никогда не была полностью права, она заведомо никогда целиком не заблуждалась и совершенствовалась от де-сятилетия к десятилетию.


18

Полагать, что существует истина в по-следней инстанции, хотя такая точка зрения распространена необычайно широко, не очень полезно для науки; она годится разве как указа-тель горизонта, к которому можно стремиться, но не пункт, которого можно достичь».

(Цит. по книге: М.Клайн. Математика. Поиск истины. –М.:Мир, 1988. – С. 250 – 251).

Известна точка зрения, что высшей и конечной це-лью науки является построение последней теории Всего, которая вполне отражала бы наиболее фундаментальные свойства реального мира, в том числе внутренний космос самого человека. Наука никогда не будет завершена, так как процесс познания безграничного мира является бес-конечным. Кроме того, все время появляется бесконечное число частных задач, требующих решения. По поводу трудностей, ожидающих исследователя на бесконечном пути человеческого познания, П.Лаплас писал:

«Мы так далеки от того, чтобы знать все силы природы и различные способы их дей-ствия, что было бы недостойно философа от-рицать явления только потому, что они необъ-яснимы при современном состоянии знаний. Мы только обязаны исследовать явления с тем большим вниманием, чем труднее признать их существование».

Критерием истины является практика: материальное производство, эксперимент. Практика – это основной способ воздействия человека на природу и взаимодей-ствия людей в процессе общественного производства. Философия определяет практику как материальную, чув-ственно-предметную, целеполагающую деятельность че-ловека, имеющую своим содержанием освоение и преоб-разование природных и социальных объектов и состав-ляющую всеобщую основу, движущую силу развития че-ловеческого общества и познания. По отношению к научному познанию практика играет следующую роль:


19

- практика – источник научного познания, его движу-щая сила, она дает познанию фактический материал, подлежащий обобщению и теоретической обработке, тем самым питает познание;

- практика – это сфера приложения знаний и цель познания;

- практика формирует самого субъекта познаватель-ной деятельности, детерминирует строй, содержание и направление его мышления;

- практика – критерий истинности результатов позна-ния. В науке формами практической деятельности являют-ся производство и воспроизводство технической и при-борной базы научных исследований, экспериментальные исследования, инновационная деятельность, организация научных исследований. Только те результаты познания, которые прошли про-верку практикой, могут претендовать на объективное зна-чение. Научные знания имеют жизненный смысл лишь в том случае, если они воплощаются в жизнь, т.е. в практи-ку. Конечной целью познания являются не знания сами по себе, а практическое преобразование действительности для удовлетворения материальных и духовных потребно-стей общества и человека. Является ли мир, познаваемый научными методами, закрытой или открытой системой, мы не знаем. Наука же сама по себе относится к классу открытых систем. Во-первых, наука является открытой по отношению ко всем другим сферам человеческой культуры. Во-вторых, число связей между различными подсистемами окружающего нас реального мира, исследованием которого занимается наука, неисчислимо велико. Процесс познания мира бес-конечен, но подчиняется закону бифуркаций. С точки зре-ния синергетики, наука, являясь самоорганизующейся си-стемой, развивается в соответствии с циклическими зако-номерностями, последовательно проходя через зоны би-фуркаций и участки монотонного развития. Наиболее крупные бифуркации – научные революции, приводящие к модернизации общенаучной парадигмы и научной кар-


20

тины мира, обновлению философских оснований, мето-дологии и типа научной рациональности.

3. НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА

На протяжении всей человеческой истории каждая из цивилизаций по-своему представляла окружающий мир, пытаясь ответить на вопрос, что он из себя представляет, существуют ли общие закономерности материального мира, в какой степени можно воздействовать на окружа-ющий мир? Эти представления постепенно обобщались в виде научных картин мира, которые выполняют эвристи-ческую роль в процессе построения фундаментальных теорий и одновременно обладают объяснительными и предсказательными функциями. Под научной картиной мира понимают целостную си-стему общих представлений о мире, вырабатываемую пу-тем обобщения и синтеза знаний, почерпнутых из раз-личных наук – естественных и социальных. Научная кар-тина мира – совокупность общих представлений науки определенного исторического периода о фундаменталь-ных законах строения и развития объективной реально-сти; часть метанаучного знания, являющаяся одним из важнейших оснований науки. Это общее понятие разде-ляется на естественно-научную и социальную картины мира. Естественно-научная картина мира представляет собой совокупность существующих научных представле-ний о строении и развитии природы. В свою очередь, естественно-научная картина мира разделяется на физи-ческую, химическую, биологическую и т.д., т.е. специаль-ные, или частнонаучные, картины мира. Здесь термин «мир» обозначает уже не природный мир в целом, а тот его фрагмент, который изучается данной наукой с помо-щью ее понятий, представлений и методов. Частнонауч-ная картина мира – господствующие в той или иной кон-кретной науке общие представления о структуре и осо-бенностях изучаемой ею сферы реальности, типах про-цессов и явлений, характере законов, управляющих по-ведением объектов изучаемой реальности. Частнонауч-


21

ные картины мира той или иной эпохи интегрируются в соответствующую общенаучную картину этой эпохи. Частнонаучные картины мира со временем изменяют-ся. Так, частнонаучная картина неклассической физики исходит из существенной роли структуры пространства в определении характера движения и взаимодействия фи-зических объектов; внутренней взаимосвязи пространства времени, массы и скорости; относительной природы про-странства и времени; дискретного характера потока энер-гии; вероятностного характера обусловленности поведе-ния физического объекта, последующего состояния фи-зической системы ее предшествующим состоянием. Эта картина существенно отличается от картины мира клас-сической физики, в которой пространство и время носили абсолютный характер. В системе общих представлений о мире всегда доми-нирует та ее часть, которая опирается на науку, достиг-шую ведущего положения в системе знаний. Поскольку среди других наук на роль лидера больше всего претен-довала физика, физические картины мира превалирова-ли в составе общей картины мира на разных этапах ее развития. Основу классического естествознания состав-лял взгляд на мир как на множество материальных объ-ектов, взаимодействующих между собой в соответствии с некоторым множеством однозначных законов (механиче-ская картина мира). Первая научная картина мира – ме-ханическая – создана трудами Г.Галилея, Х.Гюйгенса, И.Кеплера, Н.Коперника, И.Ньютона, она была господ-ствующей практически до начала ХХ века. Сформировалась научно-философская концепция, по-лучившая название механицизма. Согласно этой концеп-ции: фундаментальные законы природы суть однознач-ные причинно-следственные зависимости; законы всех областей естествознания (физики, химии, биологии, наук о человеке) в принципе могут быть сведены к комбинации законов механики; механика является образцом построе-ния научных теорий для всех остальных областей есте-ствознания; механика является основой и фундаментом научной и философской картин мира. Эта концепция


22

имела широкое распространение среди ученых классиче-ского и, частично, неклассического естествознания. Ака-демик В.С.Степин писал: «После того, как возникла первая теоретически оформленная область научного знания ─ физика, а механическая картина мира приобрела статус уни-версальной научной онтологии, начался особый этап истории науки. В большинстве из наук пред-принимались попытки применить для объяснения фактов принципы и идеи механической картины мира. Механическая картина мира… функциониро-вала и как естественно-научная, и как общенаучная картина мира. Обоснованная философскими уста-новками механического материализма, она задавала ориентиры не только для физиков, но и для ученых, работающих в других областях научного познания. Неудивительно, что стратегии исследований в этих областях формировались под непосредствен-ным воздействием идей механической картины ми-ра». На смену механической картине мира пришла элек-тромагнитная картина мира, основанная на идее движе-ния электрических зарядов, связи электрических и маг-нитных полей, континуальном понимании материи и поня-тии близкодействия. Квантово-полевая картина мира от-ражает открытия, связанные со строением вещества и взаимосвязью вещества и энергии. В ней изменились представления о причинности, роли наблюдателя в си-стеме, о времени и пространстве. В настоящее время формируется эволюционная картина мира (синергетиче-ская), связанная с возможностью описания состояний и развития сложных систем, междисциплинарными подхо-дами, позволяющими единообразно рассматривать явле-ния живой и неживой природы. Термином «физическая картина мира» широко пользо-вался Макс Планк. Под физической картиной мира он по-нимал «образ мира», формируемый в физической науке и отражающий реальные закономерности природы. Физи-ческая картина мира, подчеркивал М.Планк, изменяется в


23

процессе развития науки и поэтому имеет относительный характер. Создание такой картины мира, которая пред-ставляла бы собой нечто абсолютное, окончательно за-вершенное и не нуждалось бы в дальнейших улучшениях, Планк считал недостижимой задачей. Луи де Бройль по этому поводу писал:

«История науки показывает нам науку в процессе постоянного развития, науку, непре-рывно перерабатывающую и пересматриваю-щую накопленные знания и их истолкование; она показывает нам прошлое, которое, несмотря на многие недостатки, подготавливает настоя-щее. Но мы никогда не должны забывать, что наша современная наука является лишь времен-ной ступенью научного процесса, что она сама, несомненно, изобилует недостатками и ошиб-ками и что ее роль с этой точки зрения заклю-чается как раз в подготовке будущего. Вели-чайшей ошибкой, которую, кстати, очень легко допустить, было бы мнение о том, что совре-менные представления науки являются оконча-тельными. Часто люди справедливо восторга-ются последними достижениями науки и хотят на их основе совершить чрезмерную и опасную экстраполяцию, тщетность которой будет по-казана будущим развитием науки».

В состав научной картины мира включаются система понятий, с помощью которых описывается действитель-ность (материя, движение, пространство, время и т.д.); принципы, на основе которых объясняется мир (принцип материального единства мира, принцип причинности, принцип всеобщей связи и взаимообусловленности явле-ний и т.д.); общенаучные понятия и законы (закон сохра-нения и превращения энергии и т.д.); фундаментальные понятия отдельных наук (вещество, поле, вакуум, энер-гия, химический элемент, биологический вид, ген и т.д.); совокупность наглядных представлений о мире (различ-ные модели строения атома, Вселенной и т.д.). Научная картина мира связана и с реальным опытом. Когда начи-


24

нают изучаться объекты, для объяснения которых теории еще нет, в соответствии с той или иной научной картиной мира проводятся наблюдения, ставятся эксперименты по выявлению природы изучаемых объектов. Полученные таким образом данные могут уточнять и конкретизировать картину мира. Научная картина мира задает системати-зацию знаний в рамках конкретной науки и функциониру-ет в качестве научно-исследовательской программы или парадигмы, определяющих постановку задач и выбор средств их решения. Научная картина мира тесно связана с мировоззрением, являясь одним из действенных спосо-бов его формирования. Главное отличие научной картины мира от донаучной или вненаучной (например, религиозной) состоит в том, что она строится на основе определенной фундамен-тальной научной теории (или теорий), служащей ее осно-ванием. Так, физическая картина мира XVII – XIX веков строилась на базе классической механики, а современная физическая картина мира – на базе квантовой механики, специальной и общей теории относительности.

4. СВЯЗЬ НАУКИ С ДРУГИМИ КОМПОНЕНТАМИ КУЛЬТУРЫ

Наука представляет собой часть общечеловеческой культуры. В пространстве культуры наука наиболее тесно взаимодействует с техникой, а также с философией, ре-лигией, идеологий. Область научных интересов – поиск ответов на вопросы «Что? Как? Почему?». На вопрос «Зачем?» наука не отвечает, проигрывая на этом поле философии, религии, искусству. Однако в связи с разви-тием таких научных дисциплин, как общая теория систем, теория катастроф, синергетика и др. у науки и в этой сфере появились новые возможности. Наука сложным образом взаимодействует с другими компонентами культуры, которые выполняют функции осмысления мира. Наука отличается от мифологии тем, что она стремится не к объяснению мира в целом на фан-тастической основе, а к формулированию законов приро-ды, допускающих эмпирическую проверку. Граница между


25

религией и наукой определяется соотношением в них ве-ры и разума. Цель религии – достичь единения, согласия со сверхъестественными силами. Здесь в качестве крите-рия выступает особое душевное состояние. Религия ори-ентирована на область внечувственного, а наука – на эм-пирическую реальность. Данное различие позволило еще в период средневековья провести границу между наукой и религией и обособить эти две области познания. Н.Бор писал:

«Наука и религия занимают… существенно разные исходные позиции. Наука стремится к развитию общих методов упорядочения обще-человеческого опыта, а религии возникают из стремления споспешествовать гармонии взглядов и поведения внутри сообщества лю-дей. Во всякой религии знания, которыми обла-дали члены общества, вкладывались, конечно, в некоторую уже готовую схему или структуру; первичное же содержание этой структуры со-ставляли ценности и идеалы, положенные в ос-нову культа и веры. Поэтому внутренняя связь между содержанием и формой мало привлекала к себе внимание до тех пор, пока последующее развитие науки не принесло новых принципиаль-ных выводов космологического или гносеологи-ческого характера. Ход истории дает много та-ких примеров; мы можем сослаться, в частно-сти, на настоящий раскол между наукой и рели-гией, сопровождавший развитие механистиче-ского понимания природы во времена европей-ского Возрождения. С одной стороны, многие явления, на которые до тех пор смотрели как на проявление божественного провидения, оказа-лись следствиями незыблемых общих законов природы. С другой стороны, физические мето-ды и взгляды были очень далеки от того, что-бы делать упор на человеческие ценности и идеалы, важные для религии».


26

Искусство имеет целью воссоздание жизни в ее це-лостности. Продуктом эстетической деятельности явля-ются художественные образы, а критериями их оценки выступают категории прекрасного и безобразного.

«При сравнении между науками и искус-ствами, конечно, нельзя забывать, что в науках мы имеем дело с систематическими согласо-ванными усилиями, направленными к накоплению опыта и разработке представлений, пригодных для его толкования; это похоже на переноску и подгонку камней для постройки. В то же время искусство представляет собой более интуи-тивные попытки отдельного лица вызвать чувства, напоминающие о некоторой душевной ситуации в целом», – писал Н.Бор.

Наука отличается от идеологии (системы взглядов, в которых осознается и оценивается отношение людей к действительности и друг к другу) тем, что ее истины об-щезначимы и не зависят от интересов определенных слоев общества. В то же время наука способна порож-дать определенный тип идеологии, оказывать воздей-ствие на мировосприятие больших групп населения. Весьма сложными являются взаимоотношения науки и философии. Наука всегда была тесно связана с филосо-фией. Выдающиеся ученые всех времен внесли огромный вклад в ее развитие. Пифагор, Аристотель, Н.Коперник, Р.Декарт, Г.Галилей, И.Ньютон, Г.Лейбниц, Ч.Дарвин, Д.И.Менделеев, Д.Гильберт, А.Пуанкаре, К.Гедель, М.Планк, А.Эйнштейн, Н.Бор, М.Борн, В.Гейзенберг, В.И.Вернадский, Н.Винер, И.Пригожин, Н.Н.Моисеев и другие не только внесли огромный вклад в развитие науки, определивший главные направления ее дальней-шего развития, но и существенным образом повлияли на стиль научного мышления своего времени, на его миро-воззрение. Философское осмысление достижений науки начало приобретать особенно большое культурное зна-чение начиная с XVII века, когда наука стала превра-щаться в значительное общественное явление. Но только со второй половины XIX века философские и методоло-


27

гические проблемы науки превращаются в самостоятель-ную область исследований. Внимание ученых стали привлекать следующие фи-лософские и методологические проблемы (Цит. по: Фило-софия и методология науки / Под ред. В.И.Купцова. – М.: Аспект Пресс, 1996. – С. 105):

- Каково содержание понятия числа, функции, про- странства, времени, причинности, массы, силы, энер-гии, жизни и др.? - Как сочетаются в научном познании анализ и синтез, индукция и дедукция, теория и опыт? - Что обусловливает описательную, объяснительную и предсказательную функцию теории? - Какова роль эмпирических и теоретических гипотез? - Каким образом происходят научные открытия, в чем заключается роль интуиции в познании? - Что обеспечивает науке возможность познавать ис-тину и что в научном познании представляет собой таковую?

Философия часто рассматривается как методологиче-ская база научных исследований, как результат предель-ного обобщения эмпирических данных различных дисци-плин, как способ интеграции частных наук в единое це-лое, как основа для создания целостной картины мира. Это верно, данные науки могут быть отправной точкой для создания философской концепции, наука может опе-рировать предельно обобщенными категориями, сформу-лированными в философии (пространство, время, конеч-ное, бесконечное и т.д.). Тем не менее, существует опре-деленная граница между наукой и философией. Пробле-матика философии всегда принципиально иная, чем у науки. Наука задается вопросами о формах и способах существования явлений окружающего мира, а философия – о причинах и целях. В структуре научного знания выделяют эмпирический и теоретический уровни. Но для адекватного описания ло-кальной области знания этих двух уровней недостаточно. Необходимо выделить еще один существенный уровень структуры научного знания – метатеоретический уровень,


28

в состав которого входят философские основания науки, содержащие общие представления о действительности и процессе познания, выраженные в системе философских понятий. Философские основания науки включают в себя философские идеи и принципы, обосновывающие идеалы и нормы науки, вписывающие научные знания в культуру, а также научную картину мира. Философские основания выявляют себя в большей или меньшей степени в зави-симости от того, с какой наукой мы имеем дело. Но в лю-бой науке ученый исходит из философского положения о том, что все реальные объекты и явления, с которыми он сталкивается, причинно обусловлены. Философские основания науки участвуют в создании новых теорий, перестройке идеалов исследований. Об-ращая внимание на значение философии для научного познания, Л.Бриллюэн писал, что «ученые всегда ра-ботают на основе некоторых философских пред-посылок, и, хотя, многие из них могут не сознавать этого, эти предпосылки в действительности определяют их общую позицию в исследовании». В современных условиях удельный вес философской со-ставляющей в системах принятия решений, особенно при выборе методологии исследования, резко увеличивается. А.Эйнштейн писал по этому поводу:

«В наше время физик вынужден заниматься философскими проблемами в гораздо большей степени, чем это приходилось делать физикам предыдущих поколений. К этому физиков вы-нуждают трудности их собственной науки».

По мере развития науки, усложнения ее задач все больше выявляется необходимость в специальном ис-следовании ее философских оснований. По мнению М.Борна, современная физика не может обойтись без об-ращения к философии, осуществляющей «исследование общих черт структуры мира и наших методов про-никновения в эту структуру». Н.Бор отмечал, в свою очередь, большое значение физики для развития фило-софского мышления:


29

«Важное значение физической науки для развития общего философского мышления ос-новано не только на ее вкладе в наше непрерыв-но возрастающее познание той природы, ча-стью которой мы являемся сами; физическая наука важна и тем, что время от времени она давала случай пересматривать и улучшать нашу систему понятий как орудие познания. В нашем столетии изучение атомного строения материи обнаружило неожиданное ограничение области применимости классических физиче-ских идей и пролило новый свет на содержащие-ся в традиционной философии требования к научному объяснению. Необходимый для пони-мания атомных явлений пересмотр основ и предпосылок однозначного применения наших элементарных понятий имеет поэтому значе-ние, выходящее далеко за пределы одной только физической науки».

5. ВИДЫ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ

Реальный мир можно разделить на три основных сфе-ры: природа, общество и человек. Каждая из этих сфер представляет собой самостоятельный объект изучения и отличается соответствующим для каждой из сфер набо-ром знаний. В зависимости от сферы бытия и от рода изучаемой действительности различают три направления научного знания: естествознание, обществознание и ло-гика. В первое направление включаются знания о приро-де, под которой понимается весь окружающий человека материальный мир, в том числе и телесная оболочка са-мого человека; во второе – знания о видах и формах об-щественной структуры; в третье – знания о человеке как мыслящем существе. Научные знания о природе объединяются естество-знанием. В соответствии с внутренней упорядоченностью в природе естествознание включает в себя физику, меха-нику, биологию, науки о Земле, медицинские науки и др.


30

Естествознание строит свою систему знания, начиная с изучения вещества и его общего строения, движения и взаимодействия, химических элементов и соединений, живой материи и жизни, Земли и космоса. От этих объек-тов берут начала фундаментальные направления есте-ствознания. Объектом физических знаний являются тела и их дви-жения, превращения и формы проявления на различных уровнях. Химические знания отражают химические эле-менты, их свойства, превращения и соединения. Они имеют много точек соприкосновения с физическими. Био-логические знания охватывают живые формы существо-вания материи. Своим предметом они имеют клетку и ее производные. В основе биологических знаний лежат зна-ния о веществе, химических соединениях, движениях и изменениях. На стыке этих знаний возникают самостоя-тельные интегрированные дисциплины: биофизика, био-химия и др. Предметом геологических знаний является Земля как планета, ее строение и развитие. В рамках геологических знаний решается большой круг задач, от-личающихся большим разнообразием исследуемых объ-ектов. В результате некоторые отрасли геологии обосо-бились в самостоятельные научные дисциплины: мине-ралогия, геотектоника, петрография и т.д. На стыке с дру-гими группами знаний возникли геохимия, геофизика, па-леонтология и т.д. Космологические знания изучают Все-ленную как целое, состояние и изменение космических объектов. Обществознание изучает общественные явления и системы, структуры, состояния, процессы. Научные зна-ния об обществе можно сгруппировать по трем направле-ниям: социологические, экономические и правовые зна-ния. Предметом социологических знаний является обще-ство как целое. Они изучают его структуру, элементы, связи, взаимодействия, общественные процессы. Экономические знания отражают трудовую деятель-ность людей, отношения собственности, общественное производство, обмен, распределение. Они раскрывают


31

строение и законы, регулирующие трудовые процессы и управляющие экономическими отношениями и система-ми, научно обосновывают хозяйственную деятельность общества. Экономические процессы обусловливают функционирование всех общественных систем. Государственно-правовые знания имеют в качестве своего предмета государственно-правовые структуры, от-ношения в общественных системах. В эти системы входит и государство. Научные знания о человеке и мышлении (логика) сво-им объектом имеют человека как высший продукт приро-ды, человеческую интеллектуальную деятельность. В данном направлении человек рассматривается как мыс-лящее существо, что отличает его от животных. Изучает-ся психика, высшая нервная деятельность человека. Наука имеет сложную иерархическую структуру, кото-рая с каждым годом усложняется. Так, естествознание включает в себя науки о Земле. Следующий иерархиче-ский уровень содержит более узкие области знания: гео-логия, океанология, горные науки, физика атмосферы и др. На следующем иерархическом уровне происходит дробление областей знания в связи с конкретизацией рассматриваемых вопросов, например в геологии: общая тектоника и геодинамика, тектоника континентов и дна океанов, стратиграфия, литология, петрология магмати-ческих пород.

6. ПРОБЛЕМА КУЛЬТУР В НАУКЕ

Современная наука – сложная система, состоящая из большого количества отдельных научных дисциплин. Их насчитывается несколько тысяч. Науковеды объединяют их в две большие группы – фундаментальные и приклад-ные. Фундаментальные науки имеют своей целью позна-ние объективных законов окружающего мира: математи-ческие науки, естественные науки (механика, астрономия, физика, химия, геология, биология, антропология и т.п.), социальные науки (история, археология, этнография, эко-номика, демография, науки о государстве, право и т.п.),


32

гуманитарные науки (логика, лингвистика, филология и т.п.). Фундаментальные науки своими выводами, резуль-татами, теориями определяют содержание научной кар-тины мира. Прикладные науки нацелены на разработку способов применения полученных фундаментальными науками знаний объективных законов мира для удовлетворения потребностей и интересов людей. К прикладным наукам относятся технические науки (прикладная механика, тео-рия машин и механизмов, сопротивление материалов, техническая термодинамика, электротехника, металлур-гия, космонавтика, радиотехника и т.п.), сельскохозяй-ственные науки (агрономия, зоотехния, ветеринария и т.п.), медицинские науки, педагогические науки и т.д. В прикладных науках фундаментальное знание приоб-ретает практическое значение, используется для разви-тия производительных сил общества, совершенствования предметной сферы человеческого бытия, материальной культуры. Каждая наука характеризуется собственными особен-ностями познавательной деятельности. Науки различа-ются предметом познания, средствами и методами по-знания, формами результатов познания, системами цен-ностей, идеалами, методологическими установками, сти-лями мышления, которые функционируют в данной науке и определяют отношение ученых к процессу познания, к социально-культурному фону науки. Совокупность систем ценностей, идеалов, методологических установок, стилей мышления, присущих отдельным наукам и их комплексам, называют научной культурой. Говорят о культуре есте-ственно-научного знания, культуре гуманитарного знания. Характер научной культуры многое определяет в пробле-мах организации науки, в проблемах отношения науки и общества. Здесь и вопросы нравственной ответственно-сти ученого, особенности этики науки, отношение науки и идеологии, науки и права, особенности организации науч-ных школ и управления научными исследованиями и мно-гое другое.


33

Наиболее контрастны различия между культурами гу-манитарного и естественно-научного познания. Между этими составляющими культуры возникло противоречие, которое озаботило многих выдающихся современных мыслителей. Ч.Сноу в книге «Две культуры» пишет, что между этими культурами наблюдается огромная про-пасть, которая с каждым годом возрастает. Ученые-гуманитарии и ученые, изучающие точные науки, говорят на разных научных языках и все более не понимают друг друга. Это опасная тенденция, которая, по мнению Ч.Сноу, грозит гибелью человечеству. Существует немалое различие между естественно-научным и гуманитарным познанием, между научной и гуманитарной культурой. Ориентации этих культур раз-личны: научная культура ориентирована на цивилизацию, гуманитарная – на духовность. Наука устремлена в буду-щее, ко все новым знаниям. Духовность же больше об-ращена к сохранению накопленного нравственного опыта человечества. Разрыв двух составляющих культуры за-ключается в различии темпов развития науки и совер-шенствования морали. Естествознание ориентируется на повторяющееся, общее, универсальное, абстрактное. Гуманитарное по-знание – на специальное, конкретное, уникальное, непо-вторимое. Гуманитарные науки изучают уникальные, ин-дивидуальные объекты, а естествознание имеет дело с обобщенными случаями, в которых особенности единич-ного случая не представлены. Цель естествознания – описать и объяснить свой объект, выразить качественные и количественные характеристики объекта. Цель гумани-тарных наук – понять свой объект, найти способы кон-кретно-исторического, личностного переживания, толко-вания и содержания объекта познания и своего отноше-ния к нему. Объекты гуманитарных наук имеют ценност-ную и рефлективную природу, т.е. теоретическое знание об объекте, полученное исследователем, так или иначе влияет на сам объект. М.Бахтин утверждал, что объект познания в гуманитарных науках принадлежит к той же действительности, что и познающий, и не менее активен,


34

чем познающий субъект. Гуманитарное познание, по мне-нию М.Бахтина, представляет собой активный процесс диалогического общения и взаимодействия познающего и познаваемого субъектов. В общем можно сказать, что гуманитарное знание от-личается от естественно-научного большим присутствием субъективного начала. Гуманитарные науки в качестве объекта познания имеют дело с системой «объект плюс условия наблюдения (включая субъекта)». В гуманитар-ном познании объект исследования не может быть отчуж-ден от исследователя. В естественно-научном познании объект изучается сам по себе, влияние исследователя (субъекта) стараются исключить. Другими словами, раз-личие между естественно-научными и гуманитарными знаниями заключается в том, что естественно-научные знания основаны на разделении субъекта (человека) и объекта (природы, которую познает человек – субъект), а гуманитарные знания имеют отношение прежде всего к самому субъекту. Если для естественно-научного подхода характерна выработка единой точки зрения на изучаемые явления и на природу и возможность практического использования теоретических знаний, то для гуманитария характер изу-чаемого объекта и понимание возможностей использова-ния гуманитарных знаний соотносимы с его собственной личностью, идеями, методологией или с его ценностями. Следовательно, допускается много подходов в изучении, что влечет за собой разные варианты гуманитарного зна-ния, объясняющие один и тот же эмпирический материал и факты. Не следует противопоставлять естественно-научное и гуманитарное знание. Они различаются лишь мерой при-сутствия «человеческого» в каждом из них. Оба типа зна-ния являются научными, они требуют постоянной провер-ки результатов и сохраняют нацеленность на поиск более правильных и глубоких объяснений. Понимание и объяс-нение не исключают, а предполагают друг друга. М.М.Бахтин писал:


35

«Противопоставление гуманитарных и естественных наук было опровергнуто даль-нейшим развитием гуманитарных наук. Одно-временность художественного переживания и научного изучения – их нельзя разорвать, но они проходят разные стадии и степени не всегда од-новременно».

В проблеме двух культур – два важных аспекта: зако-номерности взаимодействия науки и искусства, единство науки. Художественно-образный и научно-рациональный способы отражения мира не исключают абсолютно друг друга. Ученый должен обладать способностью не только к понятийному, но и образному творчеству. Многие ученые прекрасно разбираются в музыке, живописи. Более того, само научное творчество представляет для них вид ис-кусства. В любых абстрактных науках познавательная де-ятельность содержит художественно-образные моменты. Иногда говорят о поэзии науки. Анализируя творчество выдающегося физика ХIX века Л.Больцмана, лауреат Но-белевской премии М.Лауэ заметил, что «достижения, подобные достижениям Л.Больцмана, не выраста-ют на почве одностороннего, хотя и очень хороше-го специального образования». А сам Л.Больцман пи-сал о себе: «Тем, чем я стал, я обязан Шиллеру... Дру-гим человеком, оказавшим на меня такое же влия-ние, является Бетховен…» Автор теории относитель-ности А.Эйнштейн неоднократно заявлял, что он научил-ся у Ф.М.Достоевского больше, чем у любого физика. Чувство гармонии и прекрасного в науке присуще мно-гим естествоиспытателям. В.Гейзенберг писал:

«Проблеск прекрасного в точном естество-знании позволяет распознать великую взаимо-связь явлений еще до детального понимания, до того, как она может быть рационально доказа-на».

А П.Дирак образно выразил свое понимание истины: «Красота – критерий истины…Красота уравнений важнее, чем их согласие с экспери-ментом».


36

А.Пуанкаре подчеркивает, что ученый получает удо-вольствие от занятия наукой:

«Ученый изучает науку не потому, что это полезно, а потому, что он получает от этого удовольствие; а удовольствие от этого он получает потому, что она красива».

С другой стороны, художник, деятель искусства творит не произвольные, а типические художественные образы, предполагающие процесс обобщения, познания действи-тельности. Познавательный момент органически присущ искусству. Интуиция и логика присущи как искусству, так и науке. В системе духовной культуры наука и искусство не исключают, а дополняют друг друга. Тем не менее, про-тиворечие между гуманитарными и естественными науками остается, так как критерии истинности у них раз-личны. М.М.Бахтин в работе «К философским основам гуманитарных наук» писал: «Критерий здесь не точ-ность познания, а глубина проникновения». Теперь о проблеме единства науки. Наука – это много-гранное и вместе с тем системное образование, все от-дельные компоненты которого теснейшим образом связа-ны. Между различными конкретными науками существует постоянное взаимодействие. Развитие науки требует по-стоянного взаимного обогащения, обмена идеями между различными областями знания. В ХХ веке биология полу-чила мощный импульс для своего развития в результате применения математических, физических и химических методов исследования. С другой стороны, биологические знания позволяют инженерам создавать новые типы ав-томатических устройств, проектировать новые поколения авиационной техники и т.д. Единство наук определяется материальным единством окружающего мира. Естествознание, являясь основой всякого знания об окружающем мире, оказывает влияние на развитие гума-нитарных наук через методологические установки, обще-мировоззренческие представления, образы, идеи. Осо-бенно значительно это воздействие в век современной научно-технической революции. Естественно-научные методы познания все в большей мере используются в


37

общественных и гуманитарных науках. В исторических исследованиях они дают надежную основу для уточнения дат исторических событий, открывают новые возможно-сти для быстрого анализа громадной массы источников, фактов. Широко применяются естественно-научные ме-тоды в психологии. Новые перспективы взаимообогаще-ния естественно-научного и гуманитарного знания откры-ваются с созданием новейшей теории самоорганизации – синергетики. Для современного этапа развития науки характерно выдвижение на передний план вопросов о том, как гармо-низировать изменение действительности и гуманистиче-ские идеалы, как сделать гуманистические идеалы орга-нической частью познавательной и практической дея-тельности человека. В этих условиях мало знать, что представляет собой объект познания или преобразова-ния, необходимо предвидеть последствия преобразова-ния человеком окружающего мира с точки зрения интере-сов самого человека, его места в мире. Поэтому традиция рассматривать объект как независимый от человеческой деятельности переосмысливается. Методология совре-менной науки ориентирует на все большее включение в науку гуманистических идеалов как конечной цели науч-ных исследований. В связи с этим стандарты гуманисти-ческого познания все больше проникают в естественные науки. Г.Гачев отмечал, что «взаимоопыление проблем гуманитарных и естественных наук есть не при-хоть праздного ума, но назревшая историческая потребность самого человечества, даже исходя из простого корыстного вопроса о возможностях и путях продолжения его существования: выживем ли?». Всеобщая закономерность исторического развития науки – диалектическое единство дифференциации и ин-теграции науки. Образование новых научных направле-ний сочетается со стиранием резких граней, разделяю-щих различные отрасли науки, с образованием интегри-рующих отраслей науки (кибернетика, теория систем, ин-форматика, синергетика и т.д.). Отличительной особенно-


38

стью формирования постнеклассической науки во второй половине ХХ века является примат междисциплинарных исследований, принцип системности, синтетическая кар-тина реальности. Наука в целом становится все более сложной единой системой с богатым внутренним расчле-нением, где сохраняется качественное своеобразие каж-дой конкретной науки. Таким образом, не конфронтация двух культур в науке, а их тесное единство, взаимодей-ствие, взаимопроникновение является закономерной тен-денцией современного научного познания. Наука дает человеку знания, позволяющие запускать мощные глобальные процессы. И если эти процессы осуществляются вне контроля норм гуманистической мо-рали, то гибель человечества становится весьма вероят-ной. Получение нового знания и использование уже полу-ченного должно определяться главной стратегической установкой человечества – выживанием и обеспечением устойчивого развития. Этим обусловлена необходимость преодоления отчуждения естественно-научного и гумани-тарного знания и их воссоединения в рамках целостного взгляда на действительность. Сочетание естественно-научного и гуманитарного подходов порождает комплекс-ное мироощущение, расширяющее наши возможности всестороннего познания мира с одновременным проник-новением в его тайны и разумом, и чувством. Поэтому противоестественно отрывать их друг от друга.

7. МАТЕРИЯ И ДВИЖЕНИЕ

Материя есть философская категория для обозначе-ния объективной реальности, которая дана человеку в его ощущениях, которая копируется, фотографируется, отоб-ражается нашими ощущениями, существуя независимо от них. В определении материи следует обратить внимание на два важных момента. Во-первых, материя существует объективно, т.е. независимо от нас. Во-вторых, она копи-руется, отображается нашими ощущениями, т.е. познава-ема. Материя – причина, содержание и носитель всего многообразия материального мира. С точки зрения фило-


39

софского материализма, материя первична, а все другие формы бытия есть ее порождение; весь мир – движущая-ся материя в ее бесконечно разнообразных проявлениях. В настоящее время известны два вида материи: веще-ство и поле. В последнее время в отдельный вид мате-рии стали выделять физический вакуум. Вещество – вид материи, обладающей, в отличие от физического поля, массой покоя. Вещество – совокупность дискретных об-разований, слагающихся из элементарных частиц, масса покоя которых не равна нулю (в основном из протонов, нейтронов и электронов), атомов, молекул и построенных из них тел. Весь вещественный мир Вселенной образуют три класса элементарных частиц. Это класс кварков, класс лептонов и класс бозонов. Кварки прежде всего об-разуют протоны и нейтроны, составные части атомных ядер. Класс лептонов включает электрон, мюон, тау-лептон и три сорта нейтрино. Именно эти два класса участвуют в образовании атомарного вещества. Класс бозонов образуют особые частицы, роль которых состоит либо в создании в микромире излучений, либо в участии по обеспечению взаимодействий, протекающих между частицами первых двух классов. Так, фотон, безмассовая частица, служит основой всех электромагнитных взаимо-действий. Восемь разновидностей глюонов, также без-массовых частиц, обеспечивают в ходе сильного взаимо-действия объединение кварков в протоны и нейтроны. Они же обеспечивают объединение протонов и нейтронов в атомные ядра. Векторные бозоны трех разновидностей участвуют в процессах, носящих название слабого взаи-модействия. К этому же классу приписан гравитон, гипо-тетическая безмассовая частица, участвующая в грави-тационных взаимодействиях. Перечисленные частицы составляют ту Вселенную, объекты которой до сих пор изучаются физиками, астрономами и астрофизиками. Поле как физическая реальность (т.е. как вид мате-рии) в науку было введено М.Фарадеем. До Фарадея электрическое, магнитное и гравитационное взаимодей-ствия рассматривались как взаимодействия на расстоя-нии, между взаимодействующими телами была пустота.


40

Фарадей предположил, что физические тела взаимодей-ствуют друг с другом через соответствующие физические поля, заполняющие пространство между взаимодейству-ющими телами. В классической физике вещество и поле противопоставляются друг другу как два вида материи, у первого из которых структура дискретна, а у второго – не-прерывна. Поля (электромагнитные, гравитационные и др.) заполняют пространство непрерывным образом. Введение понятия поля покончило с действиями на рас-стоянии и силами, которые действуют мгновенно. По мнению А.Эйнштейна, идея поля была самой оригиналь-ной идеей Фарадея, самым великим открытием со времен Ньютона. О сложной связи между веществом и полем А.Эйнштейн и Л.Инфельд в книге «Эволюция физики», вышедшей в 1938 г., писали:

«Мы имеем две реальности: вещество и по-ле. Несомненно, что в настоящее время мы не можем представить себе всю физику, постро-енной на понятии вещества, как это делали фи-зики в начале девятнадцатого столетия. В настоящее время мы принимаем оба понятия. Можем ли мы считать вещество и поле двумя различными, несходными реальностями? Пусть дана маленькая частица вещества; мы могли бы наивно представить себе, что имеется опреде-ленная поверхность частицы, за пределами ко-торой ее уже нет, а появляется ее поле тяго-тения. В нашей картине область, в которой справедливы законы поля, резко отделена от области, в которой находится вещество ча-стицы. Но что же является физическим крите-рием, различающим вещество и поле? Раньше, когда мы не знали теории относительности, мы пытались бы ответить на этот вопрос следующим образом: вещество имеет массу, в то время как поле ее не имеет. Поле представ-ляет энергию, вещество представляет массу. Но мы уже знаем, что такой ответ в свете но-вых знаний недостаточен. Из теории относи-


41

тельности мы знаем, что вещество представ-ляет собой огромные запасы энергии и что энергия представляет вещество. Мы не можем таким путем провести качественное различие между веществом и полем, так как различие между массой и энергией не качественное. Го-раздо большая часть энергии сосредоточена в веществе, но поле, окружающее частицу, также представляет собой энергию, хотя и в несрав-ненно меньшем количестве. Поэтому мы могли бы сказать: вещество – там, где концентрация энергии велика, поле – там, где концентрация энергии мала. Но если это так, то различие между веществом и полем скорее количествен-ное, чем качественное. Нет смысла рассматри-вать вещество и поле как два качества, совер-шенно отличные друг от друга. Мы не можем представить себе резкую границу, разделяю-щую поле и вещество. Те же трудности вырас-тают для заряда и его поля. Кажется невозмож-ным дать ясный качественный критерий, поз-воляющий провести различие между веществом и полем, между зарядом и полем… Мы не можем построить физику на основе только одного понятия – вещества. Но деление на вещество и поле, после признания эквива-лентности массы и энергии, есть нечто искус-ственное и неясно определенное».

В классической физике вещество и поле противопо-ставлялись друг другу как два разных вида материи, у первого из которых структура дискретна, а у второго – не-прерывна. Квантовая физика, которая ввела идею двой-ственной, корпускулярно-волновой природы любого мик-рообъекта, привела к нивелированию противопоставле-ния вещества и поля. Выявление взаимосвязи вещества и поля привело к углублению представлений о структуре материи. На субатомном уровне (т.е. на уровне элемен-тарных частиц) различие вещества и поля становится от-носительным. С точки зрения квантовой теории поля, по-


42

нятия частицы (вещества) и поля, которые раньше отно-сились к различным физическим объектам, сливаются в единое понятие квантового поля как особой формы суще-ствования материи. Совершенно новым свойством стала дискретность, квантованность поля. Поля утрачивают чи-сто непрерывный характер, им необходимо соответству-ют дискретные образования – кванты поля. А элементар-ные частицы выступают как кванты соответствующих по-лей. Частица лишь особое состояние поля, квант поля. Неправомерно на субатомном уровне различать веще-ство и поле по наличию или отсутствию массы покоя, так как различные поля обладают массой покоя. В современ-ной физике поля и частицы выступают как две неразрыв-но связанные стороны микромира, как выражение един-ства корпускулярных (дискретных) и волновых (непре-рывных) свойств микрообъектов. Выявление тесной вза-имосвязи вещества и поля привело к углублению наших представлений о структуре материи. Физический вакуум в квантовой теории поля─ это наи-низшее энергетическое состояние всех квантованных полей, обладающее минимальной энергией и нулевыми в среднем значениями импульса, момента импульса, элек-трического заряда, спина и др., форма материи, лишен-ная вещества и излучения. Физический вакуум с точки зрения современной физики и космологии – фундамен-тальное и исходное состояние материи, свойства которо-го определяют собой все остальные свойства и проявле-ния материи. В физическом вакууме существуют флукту-ации его энергии. Фактически вакуум представляет собой плотно заполненное пространство из пар виртуальных частиц и античастиц, непрерывно создаваемых и разру-шаемых. Любое состояние материи может быть получено из физического вакуума действием оператора рождения частиц. В середине 60-х годов ХХ в. Э.Глинер предположил, что в начале расширения нашей Вселенной материя находилась в состоянии физического вакуума. Возбуж-денное состояние такого вакуума способно создать огромное отрицательное давление, гигантскую силу кос-


43

мического отталкивания. Вакуумная материя создает гравитационное отталкивание вместо гравитационного притяжения. Именно гравитационное отталкивание и по-служило причиной первотолчка, который вызвал без-удержное и стремительное раздувание Вселенной с ги-гантскими начальными скоростями расширения материи. Полученные в последнее время космологические дан-ные требуют кардинального дополнения современных представлений о структуре материи и фундаментальных взаимодействиях элементарных частиц. Лишь 4% массы Вселенной приходится на понятное нам «обычное» веще-ство. Остальные 96% – это некие субстанции: темная ма-терия (23%) и темная энергия (73%). Помимо обычного вещества, во Вселенной имеется другой тип вещества – темная материя. Темная материя сродни обычному ве-ществу. Она способна собираться в сгустки (размером с галактику) и участвует в гравитационных взаимодействи-ях. Скорее всего, темная материя состоит из новых, не открытых еще в земных условиях частиц. Темная энергия – гораздо более странная субстанция, чем темная мате-рия. Она не собирается в сгустки, а равномерно распре-делена во Вселенной. Темная энергия носит явно выра-женный невещественный характер, но именно она доми-нирует во Вселенной. По словам академика В.А.Рубакова, природа темной энергии – это главная загадка фундамен-тальной физики ХХI века. Перед наукой стоит задача определить природу темной энергии и объяснить ее до-минирующую роль во Вселенной. Материю нельзя противопоставлять конкретным ве-щам как некоторое первоначало, из которого все форми-руется. Не существует первичной субстанции, из которой затем формируются вещи; материя существует только в виде бесконечного разнообразия конкретных объектов. Вещи не состоят из материи, а являются конкретными формами ее проявления. При этом все материальные объекты обладают внутренней упорядоченностью, кото-рая проявляется в закономерном движении и взаимодей-ствии элементов. Существуют различные структурные уровни организации материи, каждый из которых имеет


44

своего носителя и свою систему закономерностей. Мате-риальное единство мира проявляется в том, что все уровни материи взаимодействуют и переходят друг в дру-га. Итак, материя обладает следующими свойствами:

- материя объективна, то есть существует вне наше-го сознания;

- материя существует в многообразии конкретных объектов;

- существует материальное единство мира как взаи-мосвязь и взаимозависимость всех уровней материи, а также наличие ее универсальных свойств и законов;

- материя несотворима и неуничтожима, существуют законы сохранения, изменение материи всегда связано с устойчивостью некоторых ее свойств;

- материя находится в состоянии непрерывного дви-жения, материя не существует без движения, т.е. без взаимодействия вещей и процессов;

- движение материи происходит в пространстве и во времени;

- материя способна к саморазвитию, т.е. усложнению структуры без вмешательства извне;

- материя познаваема; - все известные материальные объекты и процессы

подчинены принципу причинности, т.е. имеют свои причи-ны и порождают следствия. Движение - способ существования материи, ее все-общий атрибут. Движение, с точки зрения философии, есть всякое изменение вообще, развитие вообще, взаи-модействие материальных объектов. Ф.Энгельс так опре-делял понятие движения:

«Движение, рассматриваемое в самом об-щем смысле слова, т.е. понимаемое как форма бытия материи, как внутренне присущий мате-рии атрибут, обнимает собою все происходя-щие во Вселенной изменения и процессы, начи-ная от простейшего перемещения и кончая мышлением».


45

Движение – неотъемлемое свойство материи, оно не-сотворимо и неуничтожимо, как и сама материя. Материя не косное вещество, к которому нужно прикладывать движение извне, а основа и носитель движения. Долгое время движение понималось как перемещение материальных тел, как изменение их пространственного положения. Все остальные процессы пытались объяснить перемещением отдельных частей тел относительно друг друга (механицизм в науке). Но уже в ХIХ веке выясни-лось, что химические реакции, электромагнитные и опти-ческие явления нельзя свести к механическому движению и объяснить законами классической механики. Движение материи многообразно по своим проявлени-ям и существует в различных формах. Выделяют три ос-новные группы форм движения материи: неорганическая природа, органическая природа и общество. К формам движения материи в неорганической приро-де относятся механическое движение – перемещение тел в пространстве; движение элементарных частиц и полей – электромагнитные, гравитационные, сильные и слабые взаимодействия, процессы превращения элементарных частиц и др.; движения и превращения атомов и молекул, включающее в себя химическую форму движения мате-рии; изменения в структуре макроскопических тел – теп-ловые процессы, изменение агрегатных состояний, звуко-вые колебания и др.; геологические формы движения ма-терии; изменение космических систем различных разме-ров: планет, звезд, галактик и их скоплений. В настоящее время выделяют следующие структурные урони неживой природы:

- Вселенная; - Метагалактика; - скопления галактик; - галактики; - звездные скопления; - космические тела (звезды, планеты и т.д.); - макротела; - молекулы; - атомы;


46

- элементарные частицы; - кварки.

Возможно, что существуют уровни больших или мень-ших масштабов, но современной наукой они еще не иден-тифицированы. Размеры материальных объектов, изуча-емых современной наукой, лежат в диапазоне от 10

-15 м

до 1010

световых лет. Каждому структурному уровню со-ответствует своя форма движения, но они взаимосвязаны и находятся в постоянном взаимодействии. Каждой фор-ме движения присущи свой носитель, своя область рас-пространения и свои законы. Формы движения материи в живой природе: совокуп-ность жизненных процессов в организмах и в надорга-низменных системах: обмен веществ, процессы отраже-ния, саморегуляции, управления и воспроизводства, раз-личные отношения в биоценозах и других экологических системах, взаимодействие всей биосферы с природными системами Земли и с обществом. Выделяют следующие структурные уровни живой природы:

- биосферный уровень; - уровень биоценозов (биоценоз – совокупность по-

пуляций, населяющих участок суши или воды, при кото-рых продукты жизнедеятельности одних организмов яв-ляются условием существования других организмов);

- популяционно-видовой уровень (популяция - сово-купность особей одного вида, занимающих определенную территорию, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других особей своего вида);

- организменный и органотканевый уровень; - клеточный уровень; - молекулярный (доклеточный) уровень (белки и

нуклеиновые кислоты). Общественные формы движения материи включают в себя многообразные проявления деятельности людей, все высшие формы отражения и целенаправленного пре-образования действительности: развитие производитель-ных сил и производственных отношений, классовые, национальные, государственные отношения и др. В соци-


47

ально организованной форме материи можно выделить следующие структурные уровни:

- человек (отдельный индивид); - семья; - группа; - коллективы разных уровней; - социальные группы (классы, страты); - этносы; - нации; - расы; - государства; - союзы государств; - человечество в целом.

Высшие формы движения материи исторически возни-кают на основе относительно низших и включают их в се-бя в преобразованном виде – в соответствии со структу-рой и законами развития более сложной системы. Между ними существуют единство и взаимное влияние. Однако высшие формы движения качественно отличны от низших и несводимы к ним. Раскрытие взаимоотношения между формами движения материи играет важную роль в пони-мании единства мира, в познании сущности сложных яв-лений природы и общества. Общие законы движения бы-ли сформулированы Гегелем: переход количественных изменений в качественные, борьба противоположностей, отрицание отрицания. Движение внутренне противоречи-во, оно представляет собой сочетание движения и покоя, изменения и устойчивости. Устойчивость проявляется всегда: как бы ни изменился объект, он сохраняет какие-либо характеристики (это следует хотя бы из законов со-хранения). Покой – это движение, не нарушающее каче-ственной специфики объекта. Покой всегда относителен, абсолютный покой невозможен. Различные формы движения материи изучают различ-ные науки: физика, химия, биология, социология и т.д. Физика – наука о наиболее общих свойствах и формах движения материи и их взаимных превращениях. Физика изучает механическое, тепловое, электромагнитное дви-жение, атомные и внутриатомные явления и др. Любая


48

материальная система есть прежде всего физическая си-стема, поэтому физические формы движения материи входят как составная часть в более сложные формы дви-жения материи. Все остальные естественные науки должны учитывать физические закономерности, лежащие в основе изучаемых ими явлений: законы сохранения и превращения энергии, начала термодинамики и др. Кро-ме того, все естественные науки широко используют фи-зические методы исследования. Поэтому физика считает-ся основой современного естествознания. Формы движения материи взаимосвязаны, поэтому существует взаимосвязь между науками, изучающими различные формы движения материи. Итак, свойства движения таковы:

- движение объективно (т.е. существует в реально-сти, а не в наших представлениях о ней);

- движение всеобще (т.е. все движется); - движение – неотъемлемое свойство материи, воз-

никает из самой материи; - движение неуничтожимо количественно (оно не

прекращается) и качественно (каждая форма движения может превращаться в другую), прекращение одних форм движения есть возникновение новых его форм;

- движение абсолютно (в то время как покой относи-телен);

- движение имеет определенные формы, которые подчиняются своим законам, но могут переходить одна в другую.

8. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ

Материя существует и движется во времени и про-странстве, которые являются формами существования (бытия) материи, ее атрибутами. Пространство есть форма бытия материи, характеризующая ее протяжен-ность, структурность, сосуществование и взаимодействие элементов во всех материальных системах. Можно ска-зать, что пространство – форма координации одновре-менно существующих объектов, выражает порядок сосу-


49

ществования отдельных объектов. Время – форма бытия материи, выражающая длительность ее существования, последовательность смены состояний в изменении и раз-витии всех материальных систем. Время – форма коор-динации сменяющих друг друга объектов, отражает поря-док смены явлений. Порядок сосуществования объектов образует структуру пространства, порядок смены этих со-стояний образует структуру времени. Пространство и время неразрывно связаны между собой, их единство проявляется в движении и развитии материи. Пространство и время являются основными понятиями всех разделов физики. Они играют главную роль на эм-пирическом уровне физического познания: непосред-ственное содержание результатов наблюдений и экспе-риментов состоит в фиксации пространственно-временных совпадений. Пространство и время служат также одними из важнейших средств конструирования теоретических моделей, интерпретирующих эксперимен-тальные данные. Пространство и время имеют решаю-щее значение для построения научной картины мира, обеспечивая отождествление и различение отдельных фрагментов материальной действительности. В физике свойства пространства и времени делят на метрические (протяженность, длительность) и топологические (раз-мерность, непрерывность и связность пространства и времени, порядок и направление времени). В механической картине мира, созданной И.Ньютоном, пространство и время носили абсолютный характер. В «Математических началах натуральной философии» И.Ньютон дал следующие определения свойств времени и пространства:

«I. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо, протекает равномерно и иначе называется длительно-стью… II. Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни


50

было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным».

Согласно И.Ньютону, абсолютное пространство и время представляли собой самостоятельные сущности, которые не зависели ни друг от друга, ни от находящихся в них материальных объектов и протекающих в них про-цессов. Абсолютное пространство Ньютона выполняет функцию вместилища материи, местопребывания мате-риальных объектов и систем. По Ньютону пространство неизменно и неподвижно, не зависит от материальных тел и их движения; время абсолютно и течет везде оди-наково. Классическая физика считала, что Вселенная в пространственном отношении бесконечна, что простран-ство Вселенной обладает евклидовой геометрией (т.е. трехмерно, однородно и изотропно). Пространственные свойства материальных тел в классической механике аб-солютны, т.е. не зависят от системы отсчета, скорости движения тела, времени, длительности бытия предметов, их материального взаимодействия с другими окружаю-щими предметами. Свойства пространства, по современным представле-ниям (без учета релятивистских эффектов), таковы:

- объективность, т.е. независимость от сознания че-ловека;

- всеобщность – не существует материи без про-странства;

- однородность – все точки пространства обладают одинаковыми свойствами (параллельный перенос не из-меняет законов природы);

- изотропность – все направления в пространстве обладают одинаковыми свойствами (поворот на любой угол не изменяет законов природы);

- непрерывность – между двумя точками простран-ства, как бы близко они ни находились, всегда можно найти третью;

- связность – между точками пространства нет раз-рывов;

- трехмерность – каждая точка пространства одно-значно определяется тремя координатами, все матери-


51

альные процессы и взаимодействия реализуются лишь в пространстве трех измерений. Свойства времени таковы:

- объективность; - всеобщность; - необратимость – причинно-следственные отноше-

ния асимметричны, время всегда направлено от прошло-го к будущему;

- одномерность; - связность; - однородность – явления, протекающие в одинако-

вых условиях, но в разные моменты времени, протекают одинаково;

- непрерывность – между двумя моментами времени всегда можно выделить третий. Почти все реальные процессы в природе являются необратимыми: это и затухание маятника, и эволюция звезды, и человеческая жизнь. Необратимость процессов в природе как бы задает направление на оси времени от «прошлого» к «будущему». Это свойство времени англий-ский физик и астроном А. Эддингтон образно назвал «стрелой времени». По поводу необратимости времени И.Пригожин писал:

« Итак, мы приходим к выводу, что нару-шенная временная симметрия является суще-ственным элементом нашего понимания приро-ды…Стрела времени не противопоставляет человека природе. Наоборот, она свидетель-ствует о том, что человек является неотъем-лемой составной частью эволюционирующей Вселенной… Время – не только существенная компо-нента нашего внутреннего опыта и ключ к по-ниманию истории человечества как на уровне отдельной личности, так и на уровне общества. Время – это ключ к пониманию природы».

Современной теорией свойств пространства и време-ни является теория относительности – специальная и общая, развитые А.Эйнштейном. Специальная теория от-


52

носительности выявила зависимость пространственных и временных характеристик объектов от скорости их дви-жения относительно определенной системы отсчета и объединила пространство и время в единый четырехмер-ный пространственно-временной континуум – простран-ство-время. Правда, пространственные релятивистские эффекты имеют существенные значения только при ско-ростях тел, близких к скорости света в вакууме. Специ-альная теория относительности сохранила представле-ние об евклидовом характере физического пространства. Общая теория относительности привела к отказу от этих представлений. Общая теория относительности вскрыла зависимость метрических характеристик пространства-времени от распределения гравитационных масс, приводящих к ис-кривлению пространства-времени. В общей теории отно-сительности от характера распределения масс зависят такие фундаментальные свойства пространства-времени, как конечность и бесконечность, которые тоже обнаружи-ли свою относительность. Построенная на основе общей теории относительности современная космология утвер-ждает конечный, но безграничный характер пространства Вселенной, изменяемость пространственных свойств Вселенной в связи с ее расширением, неоднородность и анизотропность физического пространства, его неевкли-дов характер. Таким образом, пространство и время – неотъемле-мые, объективные свойства любых материальных объек-тов и систем. По поводу зависимости свойств простран-ства и времени от материальных объектов и процессов А.Эйнштейн писал:

«Прежде считали, что если все материаль-ные тела исчезнут из Вселенной, время и про-странство сохранятся. Согласно же теории относительности, время и пространство ис-чезнут вместе с телами».

Пространству свойственна относительная прерыв-ность, проявляющаяся в раздельном существовании ма-териальных объектов и систем, имеющих определенные


53

размеры и границы, в существовании многообразия структурных уровней материи с различными простран-ственными отношениями. Новым шагом в развитии представлений о простран-стве стала гипотеза о дискретном, квантовом характере реального пространства в результате применения идей квантовой механики к теории гравитации и космологии. Определена минимально возможная длина кванта про-странства – 10

-35 м (так называемая планковская длина).

Рассматривается вопрос о дискретности, квантовании времени. По этому поводу В.Гейзенберг писал:

«…в предельно малых пространственно-временных областях, порядок величины кото-рых тот же, что и у элементарных частиц, про-странство и время странным образом исчеза-ют, а именно: для столь малых времен уже нельзя правильно определить сами понятия «раньше» и «позже». Разумеется, простран-ственно-временная структура в целом нисколь-ко не меняется, однако приходится считаться с возможностью, что в экспериментах с процес-сами, протекающими в крайне малых простран-ственно-временных областях, обнаружится, что некоторые из них протекают в направлении времени, как бы обратным тому, которое соот-ветствует их каузальной последовательно-сти».

В современной физике и математике широко приме-няются абстрактные (концептуальные) многомерные про-странства, которые образуются путем добавления к трем пространственным координатам времени и других пара-метров, учет взаимной связи и изменения которых необ-ходим для более полного описания процессов. Однако не следует отождествлять эти концептуальные простран-ства, вводимые как способ описания систем, с реальным пространством, которое всегда трехмерно и характеризу-ет протяженность и структурность материи, сосущество-вание и взаимодействие элементов в различных систе-мах.


54

Однородность и изотропность пространства и одно-родность времени называются свойствами симметрии пространства и времени. Из свойств симметрии про-странства и времени следует симметрия (инвариант-ность) физических законов по отношению к следующим непрерывным преобразованиям пространства-времени: перенос (сдвиг) или поворот системы как целого в про-странстве; изменение начала отсчета времени (сдвиг во времени). При этих преобразованиях законы, устанавли-вающие соотношения между величинами, характеризую-щими физическую систему, не меняются. Другими слова-ми, поведение изолированной механической системы не зависит от того, какой момент времени принят за начало отсчета, в каком месте пространства помещено начало координат и как ориентированы в пространстве оси коор-динат. В 1918 г. немецкий математик Э.Нётер сформулирова-ла теорему, согласно которой для физической системы, движение которой описывается некоторым дифференци-альным уравнением, каждому непрерывному преобразо-ванию пространства и времени соответствует определен-ный закон сохранения. Таким образом, была установлена взаимосвязь свойств симметрии пространства и времени с законами сохранения. Закон сохранения импульса вы-текает из однородности пространства, закон сохранения энергии – из однородности времени, закон сохранения момента импульса – из изотропности пространства.

9. МАТЕРИАЛЬНОЕ ЕДИНСТВО МИРА

Материальное единство мира – принцип, утверждаю-щий общность и взаимосвязь всех явлений мира, отража-емых в человеческом сознании. Материальное единство мира проявляется во взаимной связи всех структурных уровней материи, во взаимосвязи явлений микро – и ме-гамира. Материальное единство мира предполагает субстан-циональное единство мира (материя – субстанция всех процессов и явлений мира); атрибутивное единство


55

мира (любая часть мира обладает всеми свойствами ма-терии); генетическое единство мира (все формы мате-рии имеют общее происхождение); номологическое един-ство мира (все процессы в мире подчиняются одним всеобщим законам). О субстанциональном единстве мира известный американский физик-теоретик Р.Фейнман пи-сал:

«…как это ни удивительно – вся материя одинакова. Известно, что материя, из которой сделаны звезды, такая же, как и материя, из ко-торой сделана Земля. Характер света, испуска-емого звездами, дает нам, так сказать, отпе-чатки пальцев, по которым можно решить, что там атомы того же типа, что и на Земле. Ока-зывается, и живая, и неживая природа образует-ся из атомов одинакового типа. Лягушки сдела-ны из того же материала, что и камни, но толь-ко материал этот по-разному использован. Все это упрощает нашу задачу. У нас есть атомы – и ничего больше, а атомы однотипны, и одно-типны повсюду».

Материальное единство мира находит свое выражение в наличии у материи комплекса универсальных свойств и диалектических законов структурной организации, изме-нения и развития. К числу универсальных свойств мате-рии относятся ее несотворимость и неуничтожимость, вечность существования во времени и пространстве, за-кономерное саморазвитие, проявляющееся в различных формах, превращение одних состояний в другие. Несотворимость и неуничтожимость материи означа-ют, что нет и не может быть никаких способов и средств, с помощью которых можно было бы прекратить ее суще-ствование или сотворить ее из «ничего», что не было и не будет времени, когда материя не существовала или не будет существовать. Признание несотворимости и неуни-чтожимости материи и форм ее существования полно-стью исключают любую постановку вопроса о сотворении мира какой-то высшей, стоящей над миром силой. Несо-творимость и неуничтожимость материи означает, что


56

любые процессы, происходящие в мире, никогда своим содержанием не имеют ни сотворения, ни уничтожения движущейся материи. Происходят лишь процессы пре-образования, структурной перестройки, модификации ра-нее существовавших состояний движущейся материи в новые ее состояния в определенных, но разнообразных пространственно-временных формах. Материя находится в состоянии вечного изменения, вызываемого наличием внутренних противоречий, но при всех изменениях, пре-вращениях одних форм материи в другие она неизменно остается, сохраняется как объективная реальность, су-ществующая вне и независимо от нашего сознания. Свое всестороннее выражение в природе принцип не-сотворимости и неуничтожимости материи и ее атрибу-тов, свойств находит в физических законах сохранения. Физика открывает все новые и новые явления, подтвер-ждающие незыблемость всеобщего закона сохранения и превращения материи и ее атрибутов, растет число част-ных законов сохранения отдельных характеристик физи-ческих форм движения материи. С законами сохранения связано введение в физику новых фундаментальных идей, имеющих принципиальное значение. Одним из ас-пектов законов сохранения является их связь с принци-пами симметрии. Законы сохранения энергии, импульса и момента импульса связаны со свойствами симметрии пространства и времени. Законы сохранения служат пробным камнем любой физической теории. Непротиво-речивость теории этим законам служит убедительным ар-гументом в ее пользу и является важнейшим критерием ее истинности. Поэтому в современных физических тео-риях большую роль играет идея сохранения специфиче-ских для данной теории величин, причем часто поиски этих величин являются важнейшей частью теории. В ис-тории науки известны случаи, когда применение законов сохранения позволило получить новые научные резуль-таты. Так, опираясь на законы сохранения энергии и им-пульса, В.Паули предсказал существование новой эле-ментарной частицы – нейтрино.


57

Одна из характерных особенностей законов сохране-ния состоит в том, что они могут проявляться в форме ограничений или даже категорических запретов, выража-ющих невозможность прохождения тех или иных процес-сов в определенных условиях. Часто, когда исследовате-ли сталкиваются с принципиальной невозможностью ка-ких-либо процессов, в итоге приходят к открытию новой сохраняющейся величины. Об этой роли законов М.Борн писал:

«Каждый закон природы устанавливает в известном смысле предел; то, что ему проти-воречит, недостижимо. Такое положение вещей оказалось в известной степени обратимым: ес-ли опыт наталкивается на препятствие, кото-рое он не может преодолеть, несмотря на большое усилие, то, как говорят, это препят-ствие является отправным пунктом для нового позитивного знания, для познания нового закона природы».

Таким образом, в законах сохранения находит свое отражение важнейший материалистический принцип не-уничтожимости материи и движения, взаимосвязь между различными формами движущейся материи и специфика превращения одних форм материи и движения в другие. Развитие знаний о микро- и мегамире постоянно при-водит к открытию новых структурных элементов материи и связей между ними, вызывает необходимость создания новых научных понятий для их выражения. При этом в процессе познания раскрываются специфические черты различных областей материального мира и конкретные формы его материального единства. Одним из универ-сальных свойств материи является ее неисчерпаемость. Неисчерпаемость материи философами понимается двояко. С онтологической точки зрения неисчерпаемость материи рассматривается как неисчерпаемость, беско-нечность самого материального мира, его структурных элементов и их взаимодействий, как беспредельность делимости материи. Универсальное взаимодействие всех разнообразных видов и состояний материи, их взаимная


58

обусловленность и взаимопревращаемость – основа множественности связей между ними, многообразия и неисчерпаемости различных уровней и структур матери-ального мира. Материя бесконечна в том смысле, что каждый ее объект бесконечен по своим свойствам. В.И.Ленин писал: «Электрон также неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна». Открытие новых элемен-тарных частиц, кварков, новых объектов и свойств мега-мира убедительно подтверждают тезис о неисчерпаемо-сти материи. С гносеологической (теоретико-познавательной) точки зрения принцип неисчерпаемости заключается в призна-нии бесконечности процесса познания, движения к абсо-лютной истине через познание относительных истин, обу-словленных уровнем развития науки и общественной практики. Р.Фейнман писал:

«Каждый шаг в изучении природы – это все-гда только приближение к истине, вернее, к то-му, что мы считаем истиной. Все, что мы изу-чаем, – это какое-то приближение, ибо мы знаем, что не все законы еще знаем».

Важное значение для понимания материального един-ства мира имеет установленный физиками следующий факт: существующий набор численных значений фунда-ментальных постоянных (гравитационная постоянная, по-стоянная Планка, скорость света в вакууме, заряд элек-трона и др.) необходим для существования основных устойчивых связанных состояний материи, т.е. всей жи-вой и неживой природы в известных нам формах. Изме-нение какой-либо фундаментальной постоянной при неизменности остальных приведет к невозможности су-ществования основных устойчивых связанных состояний: ядер, атомов, звезд и галактик.

10. ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ НАУКИ

1. Наука универсальна – она сообщает сведения, ис-тинные для всей Вселенной при тех условиях, при кото-рых они были получены.


59

2. Наука фрагментарна – она изучает не бытие в це-лом, а различные фрагменты реальности или ее пара-метры, а сама делится на отдельные научные дисципли-ны. 3. Наука общезначима – получаемые ею знания при-годны для всех людей, а ее язык – однозначный, так как наука стремится как можно более четко фиксировать свои термины, что способствует объединению людей, живущих в разных уголках планеты. 4. Наука обезличенна – ни индивидуальные особенно-сти ученого, ни его национальность или место прожива-ния не представлены в конечных результатах научного познания. 5. Наука систематична – она имеет определенную структуру, а не является бессвязным набором отдельных частей. 6. Наука незавершенна – хотя научное знание безгра-нично растет, оно все-таки не может достичь абсолютной истины, после которой уже нечего будет исследовать. 7. Наука преемственна – новые знания определенным образом и по определенным правилам соотносятся со старыми знаниями. 8. Наука достоверна – ее выводы требуют, допускают и проходят проверку по определенным, сформулирован-ным в ней правилам. 9. Наука критична – она всегда готова поставить под сомнение и пересмотреть свои даже самые основопола-гающие результаты, если в ходе проверки они не под-твердятся. 10. Наука внеморальна – научные истины нейтральны в морально-этическом плане, а нравственные оценки мо-гут относиться либо к деятельности по получению знаний (этика ученого требует от него интеллектуальной честно-сти и мужества в процессе поиска истины), либо к дея-тельности по его применению. 11. Наука рациональна – она получает знания на осно-ве рациональных процедур и законов логики и доходит до формулирования теорий и их положений, выходящих за рамки эмпирического уровня. В основе рационального


60

стиля мышления лежит признание существования уни-версальных, доступных разуму причинных связей, а также формального доказательства в качестве главного сред-ства обоснования знания. 12. Наука чувственна – ее результаты требуют эмпи-рической проверки с использованием восприятий, только после этого они признаются достоверными. Эти свойства науки образуют шесть диалектических пар, соотносящихся друг с другом: универсальность – фрагментарность, общезначимость – обезличенность, си-стематичность – незавершенность, преемственность – критичность, достоверность – внеморальность, рацио-нальность – чувственность.

11. МЫШЛЕНИЕ

Мышление – высшая ступень познания. Источником мышления являются ощущения и восприятия, но оно вы-ходит за их границы и позволяет формировать знания о таких объектах, свойствах и явлениях, которые недоступ-ны органам чувств. Мышление освобождает людей от непосредственной связи с исследуемым объектом. Оно дает возможность мысленно оперировать с объектом и ставить его в различные соотношения с другими объек-тами. Мышление – целенаправленное, опосредованное и обобщенное отражение в мозгу человека существенных свойств, причинных отношений и закономерных связей вещей. Мышление – одна из сфер сознания, состоящая в понятийном моделировании любых проблем, предметов и процессов. Основными формами мышления являются понятия, суждения и умозаключения. Понятие – это мысль, в которой отражаются общие и существенные свойства объектов и явлений (например, «станок»). Понятия также группируют, классифицируют объекты в соответствии с их различиями (различные типы станков). В отличие от ощущений, восприятий и пред-ставлений понятия могут быть лишены наглядности или чувственности (доброта, зло, красота и т.д.). Тремя ос-


61

новными формами образования понятий являются аб-страгирование, идеализация и конструирование. Понятия возникают и существуют в определенной связи, в виде суждений. Мыслить – значит судить о чем-либо, выявлять определенные связи и отношения между различными сторонами объекта или между объектами. Суждение – форма мысли, в которой посредством свя-зи понятий утверждается или отрицается что-либо о чем-либо. (Например, ядро – составная часть атома). По от-ношению к действительности суждения бывают истинные и ложные. Истинность и ложность суждений проверяется практикой. К тому или иному суждению человек может прийти путем непосредственного наблюдения или опо-средованным путем – с помощью умозаключения. Умозаключение представляет собой рассуждение, в ходе которого из одного или нескольких суждений, назы-ваемых предпосылками или посылками, выводится новое суждение (заключение или следствие), логически выте-кающее из посылок. Мышление представляет собой процесс опосредован-ного (косвенного, через посредство других факторов) по-знания объективной действительности. На основании ви-денного, слышанного, осязаемого люди проникают в не-видимое, неслышимое и неосязаемое. Именно на таком опосредованном познании основана вся наука. Объективной основой опосредованного процесса по-знания выступает наличие опосредованных связей, при-чинно-следственных отношений, существующих в самой действительности и дающих возможность на основании восприятия следствия сделать вывод о причине, вызвав-шей данное следствие, а на основании знания причины предвидеть следствие. А.Эйнштейн в работе «Физика, философия и научный прогресс» обращал особое внима-ние на необходимость тесной связи мышления с чув-ственным опытом:

«… мышление само по себе никогда не приводит ни к каким знаниям о внешних объ-ектах. Исходным пунктом всех исследований служит чувственное восприятие. Истин-


62

ность теоретического мышления достига-ется исключительно за счет связи его со всей суммой данных чувственного опыта».

К этой же мысли он возвращается в работе « О методе теоретической физики»:

«Чисто логическое мышление не могло принести нам никакого знания эмпирического мира. Все познание реальности исходит из опыта и возвращается к нему.

Положения, полученные при помощи чи-сто логических средств, при сравнении с дей-ствительностью оказываются совершенно пустыми».

Опосредованный характер мышления заключается и в том, что человек познает действительность не только в результате своего личного опыта, но и косвенным путем, овладевая исторически накопленным опытом и знаниями всего человечества.

12. СТРУКТУРА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

В структуре научного познания выделяют два уровня – эмпирический и теоретический. На эмпирическом уровне происходит сбор фактов и информации, а также их опи-сание. Эмпирическое исследование направлено на объ-ект и опирается на данные наблюдения и эксперимента. Знания, полученные на эмпирическом уровне, являются результатом непосредственного контакта исследователя с «живой» реальностью в процессе наблюдения или экс-перимента. На этом уровне получаются знания об опре-деленных событиях и явлениях, выявляются свойства ин-тересующих нас объектов или процессов, фиксируются отношения, устанавливаются эмпирические закономерно-сти. Над эмпирическим уровнем науки всегда надстраива-ется теоретический уровень. Теоретический уровень свя-зан с совершенствованием и развитием понятийного ап-парата науки, направлен на объяснение и всестороннее познание объективной реальности в ее существенных


63

связях и закономерностях. Этот уровень возникает в свя-зи с необходимостью систематизации, объяснения и обобщения опытных фактов, обоснования истинности эм-пирических законов. Он заключается в построении идеа-лизированной модели того или иного объекта или явле-ния, свойства которой совпадали бы со свойствами ее реального прототипа в определенных условиях. Научное познание включает в себя несколько компо-нентов, связанных с одним из двух уровней познания - эмпирическим или теоретическим. Основными элемента-ми научного знания являются: 1.Научные факты – твердо установленные и подтвер-жденные в ходе наблюдений и проверок сведения, за-фиксированные принятыми в науке способами. Они со-ставляют эмпирический базис науки. Для их установления применяются эмпирические методы исследования при-родных и социальных объектов: наблюдение, экспери-мент, описание, измерение. Для знаний, полученных на эмпирическом уровне, характерно то, что они являются результатом непосредственного контакта с реальностью в наблюдении или эксперименте. На этом уровне мы по-лучаем знания об определенных событиях, выявляем свойства интересующих нас объектов или процессов, фиксируем отношения и устанавливаем эмпирические за-кономерности. Над эмпирическим уровнем всегда надстраивается теоретический уровень. 2. Закономерности – отражают в форме теоретических утверждений существенные, необходимые, устойчивые и повторяющиеся связи явлений. Устанавливаются в ре-зультате обобщения группы фактов путем абстрагирова-ния. 3. Теории – представляют собой системы закономер-ностей, относящихся к определенной группе явлений, и описывают определенный фрагмент реальности. В тео-рии происходит обобщение и перестройка эмпирического материала на основе некоторых исходных принципов. На теоретическом уровне объектом исследования являются идеализированные объекты. Применяются методы теоре-тического познания и общелогические методы. Теория


64

рассматривается как высшая форма организации научно-го знания, дающая целостное представление о суще-ственных связях и отношениях в какой-либо реальности. 4. Научные картины мира – дают обобщенный образ реальности в целом, представляют собой целостную си-стему представлений об общих принципах и законах устройства реального мира.

13. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Каждый из уровней познания характеризуется не толь-ко собственными формами организации научного знания, но и присущими им методами познания. Понятие «метод» (от греческого слова «методос» – путь к чему-либо) означает совокупность приемов и опе-раций практического и теоретического освоения действи-тельности. Метод – это совокупность действий, призван-ных помочь достижению желаемого результата. Метод вооружает человека системой принципов, требований, правил, руководствуясь которыми он может достичь намеченной цели. Владение методом означает для чело-века знание того, каким образом, в какой последователь-ности совершать те или иные действия для решения тех или иных задач, и умение применять это знание на прак-тике. «Словарь по логике» определяет метод как «сово-купность приемов и операций познания и практиче-ского преобразования действительности; способ достижения определенных результатов в познании и практике». Первым на значение метода указал французский ма-тематик и философ Рене Декарт в работе «Рассужде-ние о методе»:

«Под методом же я разумею достоверные и легкие правила, строго соблюдая которые, че-ловек никогда не примет ничего ложного за ис-тинное и, не затрачивая напрасно никакого ума, но постоянно шаг за шагом приумножая знание, придет к истинному познанию всего того, что он будет способен познать».


65

Способности людей различны, и для того, чтобы все-гда добиваться успеха, требуется инструмент, который бы давал возможность каждому получить нужный резуль-тат. Таким инструментом и является научный метод. Ан-глийский философ Френсис Бэкон сравнивал правильный метод с фонарем, освещающим путнику дорогу в темно-те. Существует целая область знания, которая занимает-ся изучением методов, – методология – учение о структу-ре, логической организации, методах и средствах дея-тельности. Методология изучает закономерности челове-ческой деятельности, вырабатывает на этой основе ме-тоды ее осуществления. Важнейшей задачей методоло-гии является изучение происхождения, сущности, эффек-тивности и других характеристик методов познания. Ме-тодология естествознания – учение о принципах построе-ния, формах и способах естественно-научного познания. Таким образом, методология имеет два основных значе-ния: 1) система определенных способов и приемов, приме-няемых в той или иной сфере деятельности (науке, поли-тике, искусстве…); 2) учение об этой системе, общая теория метода. Основная функция метода – внутренняя организация и регулирование процесса познания или практического преобразования того или иного объекта. Поэтому метод сводится к совокупности определенных правил, приемов, способов, норм познания и действия. Он представляет собой систему предписаний, принципов, требований, ко-торые должны ориентировать в решении конкретной за-дачи, достижении определенного результата в той или иной сфере деятельности. Метод дисциплинирует поиск истины, позволяет экономить силы и время, двигаться к цели кратчайшим путем. Методология тесно связана с философией, особенно с такими ее разделами, как гносеология (теория познания) и диалектика. Из других дисциплин методология наибо-лее тесно связана с логикой (формальной), которая глав-ное внимание обращает на прояснение структуры готово-


66

го, устоявшегося знания, на описание его формальных связей и элементов на языке символов и формул при от-влечении от конкретного содержания высказываний и умозаключений. Любой научный метод разрабатывается на основе определенной теории, которая выступает его необходимой предпосылкой. Неразрывная связь метода и теории выражается в методологической роли естествен-но-научных законов. Законы сохранения в естествознании составляют методологический принцип, требующий неукоснительного соблюдения при соответствующих тео-ретических операциях. Современная наука базируется на определенной ме-тодологии – совокупности используемых методов и уче-нии о методе. В то же время каждая частная наука имеет не только свой предмет исследования, но и специфиче-ский метод исследования. Каждый метод обусловлен своим предметом, т.е. тем, что именно исследуется. Единство предмета и метода исследования обосновал Гегель. Истинным должен быть не только результат по-знания, но и метод, постигающий специфику данного предмета исследования. Различные методы отраслей естествознания (физики, химии, биологии и т.д.) являются частными по отношению к общему диалектическому ме-тоду познания. Каждая отрасль естествознания, имея свой предмет изучения, применяет свои специальные ме-тоды, например, в археологии или географии, они обычно не выходят за пределы данных наук. В то же время физи-ческие и химические методы используются не только в физике и химии, но и в астрономии, биологии, археоло-гии. Такое возможно в силу того, что объекты этих отрас-лей знания подчиняются законам физики и химии. Физи-ческие и химические методы применяются в биологии на том основании, что биологические объекты включают в себя в том или ином виде физические и химические фор-мы движения. В зависимости от роли и места в научном познании можно выделить методы формальные и содержательные, эмпирические и теоретические, фундаментальные и при-кладные, методы исследования и изложения и т.д. Выде-


67

ляют также качественные и количественные методы, од-нозначно-детерминистские и вероятностные, методы непосредственного и опосредованного познания и др. Существует разбивка на методы, которые используются не только в науке, но и в других областях человеческой деятельности; методы, применяемые во всех областях науки; методы, специфические для отдельных наук. Так, выделяют всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы. В современной науке принята многоуровневая концеп-ция методологического знания. В соответствии с ней ме-тоды научного познания могут быть разделены на следу-ющие основные группы: философские, общенаучные, частно-научные, дисциплинарные, междисциплинарные.

13.1. Философские методы

К философским методам относятся диалектический, метафизический, аналитический, интуитивный, феноме-нологический и др. Наибольшее распространение в есте-ствознании получил диалектический метод. Диалектика – философское учение о всеобщем характере развития, основных законах развития и специфике их проявления в различных сферах бытия (природе, обществе, сознании, познании). Важнейшими принципами диалектического метода яв-ляются: 1. Объективность – признание действительности в ее реальных закономерностях и всеобщих формах. 2. Всесторонность – выражает всеобщую связь всех явлений действительности. Принцип всесторонности тре-бует изучать объект познания со всех сторон, стремиться к выявлению и изучению как можно большего числа его свойств, связей, отношений. В современном научном ис-следовании принцип реализуется в виде комплексного подхода к объектам познания. 3. Конкретность – выражает вещь или систему взаимо-связанных вещей в совокупности всех своих сторон и связей, которая отражается как чувственно-конкретное


68

(на эмпирическом этапе познания) или как мысленно-конкретное (на теоретическом этапе). 4. Историзм – принцип, являющийся выражением са-моразвития действительности в плане его направленно-сти по оси времени в виде целостного непрерывного единства таких состояний (временных периодов), как прошлое, настоящее и будущее. 5. Принцип противоречия – имеет своей основой ре-альные противоречия вещей. Метафизический метод при создании теоретических моделей мировоззрения абстрагируется от идеи развития как всеобщего, необходимого и первичного свойства всех явлений и процессов (как материальных, так и духовных), отрицает качественное саморазвитие материи через про-тиворечия, тяготеет к построению статичной и умозри-тельной картины мира.

13.2. Общенаучные методы

В структуре общенаучных методов и приемов выделя-ют три уровня: эмпирический, теоретический и общелоги-ческий.

13.2.1.Эмпирические методы исследования

Наблюдение – целенаправленное изучение предме-тов, опирающееся в основном на данные органов чувств (ощущения, восприятия, представления). В ходе наблю-дения мы получаем знание не только о внешних сторонах объекта познания, но и о его существенных свойствах и отношениях. Наблюдение – целенаправленное восприя-тие явлений и предметов, начальная ступень человече-ского познания, оно дает первые восприятия и ощущения. Наблюдение осуществляется в процессе практической деятельности. Практика - отправной пункт всякого позна-ния. Научное наблюдение – целенаправленное, организо-ванное восприятие предметов и явлений. Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным раз-


69

личными приборами и техническими устройствами (мик-роскоп, телескоп и др.). С развитием науки наблюдение становится все более сложным и опосредованным. Науч-ное наблюдение проводится для сбора фактов, выступа-ющих основой для определенных теоретических обобще-ний. Наблюдатель не может изменить объект наблюде-ния, регулировать процесс, управлять им и контролиро-вать его. В наблюдении сохраняется полная зависимость наблюдателя от изучаемого процесса. В ходе наблюдения исследователь руководствуется определенной идеей, концепцией или гипотезой. Он от-бирает факты, которые либо подтверждают, либо опро-вергают его концепцию. Г.Селье в книге «От мечты к от-крытию» писал о роли наблюдения в научном познании:

«Простое наблюдение – это самый удиви-тельный и доступный их всех … методов, и от него зависит большинство других. Разумеется, просто держать глаза открытыми бывает по-рой недостаточно. Надо учиться тому, как смотреть, на что смотреть и каким образом помещать изучаемый объект в рамки нашего поля зрения. Нам необходимо обрести способ-ность созерцать естественное явление с пол-ной объективностью и предельным вниманием, не поддаваясь предубеждениям и не отвлекаясь. И все-таки никак не обойтись без известной до-ли предубеждения или, назовем его иначе, подсо-знательного управления вниманием со стороны опыта. Только с его помощью можно пробиться сквозь туман несущественного.

… великое преимущество наблюдения со-стоит в том, что оно в отличие от химических или физических методов воздействия выявляет в объекте его бесчисленные свойства и взаимо-связи. Наблюдение дает целостный и есте-ственный образ, а не набор точек. Чем проще метод наблюдения и чем менее мы полагаемся на средства увеличения и выделения отдельных деталей, тем шире поле исследования и тем бо-


70

лее естественным образом оно сохраняется не-поврежденным».

Эксперимент – наблюдение исследуемого явления в строго контролируемых условиях, позволяющих следить за ходом явления, измерять количественные характери-стики этого явления и воспроизводить это явление каж-дый раз при повторении этих условий. Основные особен-ности эксперимента: - активное (в отличие от наблюдения) отношение ис-следователя к изучаемому объекту, вплоть до его изме-нения и преобразования; - возможность рассмотрения явления в чистом виде путем изоляции его от второстепенных обстоятельств или путем варьирования условий эксперимента; - многократная воспроизводимость изучаемого явле-ния по желанию исследователя; - возможность контроля за поведением объекта иссле-дования и проверки результатов; - возможность обнаружения таких свойств явлений, ко-торые не наблюдаются в естественных условиях (напри-мер, получение и исследование трансурановых элемен-тов); - воспроизводимость другими исследователями в ана-логичных условиях. В ходе эксперимента проводятся измерения для объ-ективной количественной оценки исследуемого явления. Для проведения экспериментов создаются уникальные установки (электронные микроскопы, ускорители, радио-телескопы и др.). Ученые могут работать в интервале температуры от абсолютного нуля до десятков миллио-нов градусов, получать в экспериментах давления в мил-лионы атмосфер, изучать процессы, длящиеся 10

-11 с,

измерять расстояния с точностью 10-12

см, увеличивать объекты в 20 млн. раз. По мере развития науки приборы, используемые для исследований, становятся все более сложными. Возника-ет вопрос о взаимодействии прибора (наблюдателя) и объекта наблюдения. В классической физике считалось, что введение прибора в какую-либо исследуемую систему


71

не изменяет состояние системы. В применении к макро-скопическим системам воздействие наблюдателя (субъ-екта) на объект ничтожно мало и им можно пренебречь. Совершенно иначе обстоят дела в микромире. При изу-чении микропроцессов было обнаружено, что факт наблюдения изменяет состояние наблюдаемой микроча-стицы, изменяет ее волновую функцию, которая исполь-зуется для описания состояния микрочастиц, обладаю-щих корпускулярно-волновым дуализмом. При квантово-механическом описании природы объект изучения и при-бор образуют единую систему. В квантовой механике из-мерение обладает парадоксальными чертами. В частно-сти, свойства квантовой системы, обнаруженные при из-мерении, могут не существовать до измерения. Рассматривать поведение изучаемого микрообъекта имеет смысл только исходя из результатов его взаимо-действия с прибором. Поэтому то, как проявляет себя микрочастица – как волна или как частица, зависит от ха-рактера проводимого измерения и используемого прибо-ра. Корпускулярный или волновой характер частица при-обретает только в глазах экспериментатора. Имеются два класса приборов: в одних квантовые микрообъекты ведут себя как волны, в других – как частицы. В квантовых экс-периментах мы наблюдаем не реальность как таковую, а лишь квантовое явление, включающее результат взаимо-действия микрообъекта с прибором. М.Борн заметил, что волны и частицы – это «проекции» физической реально-сти на экспериментальную ситуацию. По мнению В.Гейзенберга, «наблюдение играет решающую роль в атомном событии, реальность различается в за-висимости от того, наблюдаем мы ее или нет». Данные опыта – наиболее частный вид естественно-научного знания. Они представляют собой констатацию показаний приборов в процессе проведения опыта. Для избежания ошибок опыт многократно повторяется, ре-зультаты опытов подвергаются статистической обработ-ке. В результате опытов иногда выявляются эмпириче-ские закономерности, например закон Ома, закон Гука,


72

закон Бойля – Мариотта. В эмпирические законы входят эмпирические понятия: длина, масса, сила, скорость и т.д. Очень образно высказался о роли эксперимента в раз-витии науки И.Пригожин:

«Мы считаем экспериментальный диалог неотъемлемым достижением человеческой культуры. Он дает гарантию того, что при ис-следовании человеком природы последняя вы-ступает как нечто независимо существующее. Экспериментальный метод служит основой коммуникабельной и воспроизводимой природы научных результатов. Сколь бы отрывочно ни говорила природа в отведенных ей эксперимен-том рамках, высказавшись однажды, она не бе-рет своих слов назад: природа никогда не лжет».

Эмпирические законы описывают, как правило, узкую группу явлений. На основании эмпирических исследова-ний могут быть сделаны эмпирические обобщения. В науках описательных эмпирические обобщения заверша-ют исследование. В экспериментальных и теоретических науках это только начало. На основе большого количе-ства опытов путем обобщения формируется гипотеза или теория. Опыт может подтвердить или опровергнуть вы-двинутую гипотезу. О роли эксперимента в физике Г.С.Ландсберг писал:

«Отчетливое понимание … эксперимен-тального характера физических законов имеет крайне важное значение: оно делает из физики науку о природе, а не систему умозрительных построений; с другой стороны, оно прививает мысль о границах применимости установленных физических законов, основанных на них теорий и открывает перспективы для дальнейшего раз-вития науки. Не менее важным на первых шагах обучения играет правильное представление о схематизации изучаемых явлений, ее смысле и ценности».

Эту же мысль развивает Г.Липсон в книге «Великие эксперименты в физике»:


73

«Теория играла и продолжает играть важную роль в физике, но она всегда опирается на экс-перимент: теория получает признание лишь в том случае, если она приводит к результатам, которые могут быть проверены эксперимен-тально. В сознание многих физиков каким-то образом проникло убеждение, что теория выше практики и что выдвинуть новую теорию важ-нее, чем провести решающий эксперимент. Эта точка зрения лишена всяких оснований. Часто такие эксперименты в основе своей просты, и более поздние исследователи упускают из виду, сколько изобретательности потребовалось, чтобы их придумать».

Широкое распространение в науке получил мысленный эксперимент – система мыслительных процедур, прово-димых над идеализированными объектами. Мысленный эксперимент – это теоретическая модель реальных экс-периментальных ситуаций. Здесь ученый оперирует не реальными предметами, а их концептуальными образами. История развития физики богата фактами использования мысленных экспериментов. Примером могут служить мысленные эксперименты Галилея, приведшие к откры-тию закона инерции. А.Эйнштейн и Л.Инфельд писали:

« Закон инерции нельзя вывести непосред-ственно из эксперимента, его можно вывести умозрительно – мышлением, связанным с наблюдением. Этот эксперимент никогда нель-зя выполнить в действительности, хотя он ве-дет к глубокому пониманию действительных экспериментов».

Измерение – совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерений. Первоначально выбор единиц из-мерения был субъективным, основывался на свойствах человеческого тела (фут, сажень и т.д.). Позже стали ис-пользовать более объективные единицы, выбирая в каче-стве эталонов объекты, существующие в природе (метр,


74

килограмм). В настоящее время в качестве эталонов ис-пользуют длины волн излучения атомов, скорость света в вакууме, массу электрона. Сравнение – познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов. Предметы сравнивают-ся по признакам, существенным для данного рассмотре-ния. При этом предметы, сравниваемые по одним призна-кам, могут быть несравнимы по другим. Сравнение - уста-новление сходства и различия в объектах. Еще древние мыслители утверждали, что сравнение – мать познания. Все познается в сравнении. Чтобы узнать, что представ-ляет собой тот или иной предмет, необходимо выяснить, в чем он сходен с другими предметами и чем отличается от них. Сравнение лежит в основе многих естественно-научных измерений, составляющих неотъемлемую часть любых экспериментов. Описание – познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта с помощью определен-ных систем обозначения, принятых в науке (схемы, гра-фики, рисунки, диаграммы и т.д.).

13.2.2. Методы теоретического познания

Формализация – отображение содержательного зна-ния в знаково-символическом виде (формализованном языке), отображение результатов мышления в точных по-нятиях и утверждениях; построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изу-чаемых явлений. Формализованный язык создается для точного выра-жения мыслей с целью исключения возможности их неод-нозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), что связано с построением искус-ственных языков (язык математики, химии, логики и т.д.). Использование специальной символики позволяет устра-нить многозначность слов обычного, естественного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен.


75

Над формулами искусственных языков можно произ-водить операции, получать из них новые формулы и со-отношения. Тем самым операции с мыслями о предметах заменяются действиями со знаками и символами. Аксиоматизация – способ построения научной теории на основе некоторых исходных положений – аксиом (утверждений, доказательства истинности которых не требуется), из которых все утверждения этой теории вы-водятся чисто логическим путем, посредством доказа-тельств. Специалисты в области точных наук убеждены, что, исходя из строго сформулированных основных посы-лок, рассуждая последовательно в рамках системы зако-нов формальной логики, можно прийти только к одному – единственно правильному выводу. Механика Ньютона – первая аксиоматизированная естественнонаучная систе-ма. В «Оптике» И.Ньютон писал:

«Вывести два или три общих начала движения из явлений и после этого изложить, каким обра-зом свойства и действия всех телесных вещей вытекают из этих явных начал, было бы очень важным шагом в философии, хотя бы причины этих начал и не были еще открыты».

Этими началами (аксиомами) в механике Ньютона яв-ляются три закона движения (три закона Ньютона) и закон всемирного тяготения. Любое утверждение земной и небесной механики, доказывает Ньютон, может быть вы-ведено на основании этих законов. Эти утверждения ис-тинны как для земной, так и для небесной механики при скоростях движения, близких к земным. По мнению Л. де Бройля, аксиоматический метод в физике имеет ограниченное применение:

«…почему при изложении научных теорий, не считая, может быть, области чистой мате-матики, метод, называемый «аксиоматиче-ским», удовлетворителен для нашего ума и в то же время менее плодотворен практически. Мно-гие видные умы, особенно восприимчивые к ло-гической красоте способа изложения, предпри-нимали большие усилия, чтобы изложить


76

надежно установленные физические теории в аксиоматической форме. Разумеется, подобные усилия не являются бесполезными; они позво-ляют в значительной степени уточнить исход-ные представления и постулаты, лучше обна-жить весь формальный костяк теории и строже определить область ее применения и смысл следствий, который можно из нее извлечь. Вся беда, однако, заключается в том, что не успева-ет завершиться работа, зачастую длительная и кропотливая, по аксиоматизации науки, как теория оказывается недостаточной для экспе-риментальных фактов и возникает необходи-мость расширить, а иногда и полностью пере-смотреть ее основы… Нельзя сказать, что строгие аксиоматиче-ские теории являются бесполезными, но, вооб-ще говоря, они почти не способствуют наибо-лее замечательным успехам науки. И глубокая причина этого в том, что аксиоматический ме-тод действительно стремится устранить ин-дуктивную интуицию – единственный метод, который может помочь выйти за пределы уже известного; аксиоматический метод может быть хорошим методом классификации или преподавания, но он не является методом от-крытия».

Гипотетико-дедуктивный метод – создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах. Общая структура гипотетико-дедуктивного метода: - ознакомление с фактическим материалом, требую-щим теоретического объяснения, и попытка объяснения с помощью уже существующих теорий и законов; - выдвижение догадки (гипотезы) о причинах и законо-мерностях данных явлений с помощью логических прие-мов; - оценка предположений и отбор из множества наибо-лее вероятных;


77

- выведение из гипотезы дедуктивным путем след-ствий; - экспериментальная проверка выведенных из гипоте-зы следствий. Тут гипотеза или получает эксперимен-тальное подтверждение, или опровергается. Лучшая по результатам проверки гипотеза переходит в теорию. Применение гипотетико-дедуктивного метода в есте-ствознании часто связано с формализацией теоретиче-ского исследования. Сначала дают строгое определение понятий, которые будут использованы в дальнейшем, определяют правила действий с ними, постулируют неко-торые основные связывающие их соотношения, в частно-сти количественные (законы). После этого в процессе ис-следования применяются лишь логические операции. Ис-ходные положения (определения и постулаты) предпола-гаются соответствующими истинным свойствам тех при-родных объектов, которые изучает данная наука. Эти ис-ходные положения являются гипотетическими. Выбор определений и постулатов основан только на опыте, на наблюдении и эксперименте с реальными объектами. Правильность выбранных гипотез подтверждается успе-хами науки, построенной таким образом. Формализованный гипотетико-дедуктивный метод с успехом был применен И.Ньютоном при построении клас-сической механики. В дальнейшем он последовательно переносился на другие области физики: термодинамику, статистическую механику, электродинамику, теорию от-носительности, квантовую механику и т.д.

13.2.3. Общелогические методы и приемы

Анализ – реальное или мысленное расчленение це-лостного объекта на составные части (стороны, признаки, свойства, отношения) с целью их всестороннего изуче-ния. В каждой области естествознания есть свой предел членения объекта, за которым наблюдается иной мир свойств и закономерностей. Анализ – необходимый этап в познании объекта, но он составляет лишь первый этап процесса познания. Невозможно понять сущность объек-


78

та, только разлагая его на элементы, из которых он со-стоит. Сколь бы глубоко ни были изучены, например, свойства углерода и водорода, по этим сведениям еще ничего нельзя сказать о свойствах многочисленных хими-ческих соединений, состоящих из различного сочетания этих элементов. Для постижения объекта как единого целого необхо-димо вскрыть объективно существующие связи между со-ставными частями, рассмотреть их в совокупности, един-стве. Для перехода от изучения отдельных составных ча-стей объекта к изучению его как единого целого исполь-зуется другой метод – синтез. Синтез – соединение ранее выделенных частей в единое целое. Результат синтеза – совершенно новое образование, знание. Анализ фиксирует в основном то специфическое, что отличает части друг от друга. Синтез не означает простого механического соединения разно-родных элементов в единую систему. Он раскрывает ме-сто и роль каждого элемента в системе целого, устанав-ливает их взаимосвязь и взаимообусловленность. Синтез вскрывает то общее, что связывает части в единое целое. Анализ и синтез находятся в диалектическом единстве между собой. Анализ и синтез берут свое начало в прак-тической деятельности человека. Человек научился мыс-ленно анализировать и синтезировать лишь на основе практического расчленения, соединения, составления предметов при изготовлении орудий труда т.д. Анализ и синтез – основные приемы мышления. Абстрагирование – отвлечение от ряда несуществен-ных для данного исследования свойств и отношений изу-чаемого явления с одновременным выделением интере-сующих исследователя свойств и отношений. Абстраги-рование составляет необходимое условие возникновения и развития любой науки и человеческого познания вооб-ще. Вопрос о том, что в объективной действительности выделяется и от чего мышление отвлекается, в каждой конкретной ситуации решается в прямой зависимости от природы изучаемого объекта и стоящих перед исследо-вателем задач. Для механики, изучающей перемещение


79

тел в пространстве, безразлично, из каких веществ состо-ят тела. Процесс познания всегда начинается с рассмотрения конкретных, чувственно воспринимаемых предметов и явлений, их внешних признаков, свойств, связей. В ре-зультате изучения чувственно-конкретного человек при-ходит к каким-то обобщенным представлениям, понятиям, к тем или иным теоретическим положениям, т.е. научным абстракциям (например, понятие электромагнитного поля, введенное Максвеллом в результате обобщения чув-ственно-наглядных, эмпирических представлений об электромагнитных явлениях Фарадея). В процессе аб-страгирования происходит отход от чувственно воспри-нимаемых конкретных объектов к воспроизводимым в мышлении абстрактным представлениям о них. Переход от чувственно-конкретного к абстрактному всегда связан с известным упрощением действительности. Но благодаря переходу к абстрактному исследователь получает воз-можность глубже понять изучаемый объект, раскрыть его сущность. О роли абстрагирования в научном познании В.Гейзенберг в книге «Шаги за горизонт» писал:

«… что такое абстракция и какую роль она играет в понятийном мышлении? Ответ можно сформулировать примерно так: абстракция означает возможность рассмотреть предмет или группу предметов под одним углом зрения, отвлекаясь от всех других свойств рассматри-ваемого предмета. Сущность абстракции со-ставляет выделение одной особенности и про-тивопоставление ее как особо важной всем про-чим. Легко убедиться, что образование понятий происходит в ходе формирования такого рода абстракции, ибо оно предполагает способность распознавать сходство. Поскольку в наблюдае-мых явлениях практически никогда не встреча-ется полной тождественности, сходство воз-никает только в процессе абстрагирования, ко-гда выделяется какая-то одна особенность и


80

устраняются все другие. Чтобы быть в состо-янии сформировать, скажем, понятие «дерево», нужно сначала сообразить, что у березы и ели имеются некие общие черты, которые можно выделить посредством абстрагирования и представить обособленно...

…Понятия, первоначально полученные пу-тем абстрагирования от конкретного опыта, обретают собственную жизнь. Они оказывают-ся более содержательными и продуктивными, чем можно было ожидать поначалу. В последу-ющем развитии они обнаруживают собствен-ные конструктивные возможности: они способ-ствуют построению новых форм и понятий, позволяют установить связи между ними и мо-гут быть в известных пределах применимы в наших попытках понять мир явлений».

Обобщение – прием мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов. Обобщение – переход от единичного к общему, от менее общего к более общему, например переход от понятия «треугольник» к понятию «многоугольник», от суждения «механическая форма энергии превращается в тепло-вую» к суждению «всякая форма энергии превращается в другую форму энергии». Идеализация – мыслительное образование абстракт-ных объектов, не существующих в действительных усло-виях, но для которых имеются прообразы в реальном ми-ре (идеальный газ, абсолютно черное тело). Идеализа-ция, таким образом, особый вид абстрагирования. Идеа-лизация – это процесс образования понятий, реальные прототипы которых могут быть указаны с той или иной степенью приближения (материальная точка, точечный заряд). Введение в процесс исследования идеализиро-ванных объектов позволяет осуществлять построение аб-страктных схем реальных объектов, процессов, явлений, что способствует более глубокому проникновению в зако-номерности их протекания. Материальная точка – идеа-лизация, широко применяемая в механике, представляет


81

собой объект, размерами которого в условиях данной за-дачи можно пренебречь. Такой объект удобен при описа-нии движения. Подобная абстракция позволяет заменить в исследовании самые различные реальные объекты: от молекул и атомов при решении многих задач молекуляр-ной физики до планет Солнечной системы при изучении их движения вокруг Солнца. Идеализация целесообразна тогда, когда подлежащие исследованию реальные объекты достаточно сложны для имеющихся средств теоретического и математического анализа, а по отношению к идеализированному случаю можно построить и развить теорию, достаточно эффек-тивную для описания свойств и поведения реальных объ-ектов. Примерами таких идеализаций являются абсолют-но черное тело, идеальный газ, идеальная жидкость и др. Индукция – метод исследования и способ рассужде-ния, в котором общий вывод строится на основе частных посылок, процесс выведения общего положения из наблюдения единичных фактов. Родоначальником индук-тивного метода является Ф.Бэкон, который считал индук-цию важнейшим методом поиска истины в науке:

«Индукцию мы считаем той формой доказа-тельства, которая считается с данными чувств, и настигает природу, и устремляется к практике, почти смешиваясь с нею».

Непосредственной основой индуктивного умозаключе-ния является повторяемость признаков в ряду предметов определенного класса. Заключение по индукции пред-ставляет собой вывод об общих свойствах всех предме-тов, относящихся к данному классу, на основе наблюде-ния достаточно широкого множества таких предметов. Различают два вида индукции – полную и неполную. Полная – вывод общего суждения о всех объектах неко-торого множества на основании рассмотрения всех объ-ектов данного множества. Может применяться, когда множество объектов ограничено. На практике чаще при-меняется неполная индукция. Она предполагает вывод о всех объектах множества на основе познания лишь части объектов. Выводы неполной индукции часто носят веро-


82

ятностный характер и требуют дополнительного подтвер-ждения. Индукция является основным логическим методом об-работки экспериментальных данных, так как исследова-тель за частными результатами конечного числа экспе-риментов стремится увидеть общие закономерности. Ин-дуктивное обобщение экспериментальных данных обычно рассматривается как эмпирические законы. В качестве примеров таких законов можно привести законы Кеплера о движении планет вокруг Солнца, закон Ома, законы фе-номенологической термодинамики, законы Менделя в биологии и многие другие. Индукция не может существо-вать в отрыве от дедукции. Дедукция – способ рассуждения, посредством которого из общих посылок с необходимостью следует заключение частного характера. Началом (посылками) дедукции яв-ляются аксиомы, постулаты или просто гипотезы, имею-щие характер общих утверждений, а концом – следствия из посылок, теорем. Дедукция – основное средство дока-зательства. Дедукция позволяет вывести из очевидных истин знания, которые уже не могут с непосредственной ясностью постигаться нашим умом. Большую часть знаний люди приобретают путем вы-вода (дедукции) из других уже имеющихся знаний. Под выводом (дедукцией) в широком смысле слова имеют в виду получение высказывании из некоторых исходных высказываний без обращения к опыту по особым прави-лам, устанавливаемым науками, для которых построены исходные высказывания – правилам логики, математики, физики, химии и т.п., например из посылок (высказыва-ний) «Все металлы электропроводны» и «Медь есть ме-талл» по правилам логики следует умозаключение (вы-сказывание) «Медь электропроводна». О роли дедукции и индукции в построении научных теорий Л. де Бройль в своем докладе «По тропам физи-ки» отмечал:

«Дедуктивное рассуждение исходит из апри-орных представлений и постулатов и пытает-ся извлечь из них с помощью логических правил,


83

которым подчиняется наше мышление, след-ствия; эти следствия затем можно сопоста-вить с фактами. Математический язык предо-ставляет в распоряжение дедукции точный ин-струмент, в котором она нуждается для совер-шения, по возможности безошибочного, перехо-да от посылок к выводам. Исходя в начале рас-суждения из абстрактных формул, в которых физические величины представлены символами, ученый, использующий дедуктивное рассужде-ние, преобразует по правилам логики свои урав-нения и приходит к окончательным соотноше-ниям, которые он хочет проверить. Тогда он должен заменить символы цифрами, для того чтобы получить численные результаты, кото-рые можно сравнить с экспериментом; рассуж-дение уступает место расчету. Такова схема дедуктивного рассуждения в том виде, в каком оно используется во всех науках, достаточно точных, достаточно разработанных для того, чтобы в них можно было применять математи-ческий аппарат… Индуктивное рассуждение значительно сложнее для определения и анализа. Опираясь на аналогию и интуицию, взывая скорее к уму про-ницательному, чем к уму, так сказать, геомет-рическому, оно стремится угадать то, что еще не известно, так, чтобы установить новые принципы, которые могут служить основой для новых дедукций. Отсюда видно, насколько ин-дуктивное рассуждение смелее и рискованнее, чем дедуктивное рассуждение; дедукция – это безопасность, по крайней мере, с первого взгля-да; индукция – это риск. Но риск – необходимое условие любого подвига, и поэтому индукция, поскольку она стремится избежать уже прото-ренных путей, поскольку она неустрашимо пы-тается раздвинуть уже существующие грани-


84

цы мысли, является истинным источником дей-ствительно научного прогресса. Сила строгой дедукции в том, что она мо-жет идти почти абсолютно уверенно и точно по прямой дороге; но слабость ее состоит в том, что, исходя из совокупности постулатов, рассматриваемых ею как несомненные, она мо-жет извлечь из них лишь то, что в них уже со-держится. В завершенной науке, основные прин-ципы которой были бы полными и определен-ными, дедукция была бы единственно приемле-мым методом. Но в неполной, еще создающейся и развивающейся науке, какой по необходимости является человеческая наука, дедукция может служить лишь для проверки и применений, ко-нечно, очень важных, но не открывающих дей-ствительно новых глав науки. Великие откры-тия, скачки научной мысли вперед создаются индукцией, рискованным, но истинно творче-ским методом. Новые эры в науке всегда начи-нались с изменений, вносимых в представления и постулаты, ранее служившие основой для де-дуктивного рассуждения. Из этого, конечно, не нужно делать вывод о том, что строгость дедуктивного рассуждения не имеет никакой ценности. На самом деле лишь она мешает воображению впасть в заблуждение, лишь она позволяет после установления индук-цией новых исходных пунктов вывести след-ствия и сопоставить выводы с фактами. Лишь одна дедукция может обеспечить проверку ги-потез и служить ценным противоядием против не в меру разыгравшейся фантазии. Но, захва-ченная в плен своей же строгостью, дедукция не может выйти из рамок, в которые она с самого начала заключена, и, следовательно, она не мо-жет дать ничего существенно нового».


85

К этой же мысли Л. де Бройль возвращается в своей работе «Роль любопытства, игр, воображения и интуиции в научном исследовании»:

«Однако нельзя недооценивать необходимой роли воображения и интуиции в научном иссле-довании. Разрывая с помощью иррациональных скачков…жесткий круг, в который нас заключа-ет дедуктивное рассуждение, индукция, осно-ванная на воображении и интуиции, позволяет осуществить великие завоевания мысли; она лежит в основе всех истинных достижений науки».

Аналогия – прием познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках. Аналогия с тем, что из-вестно, помогает понять то, что неизвестно (знание пере-носится на менее изученный объект). Аналогия с простым помогает понять более сложное. Степень вероятности получения правильного умозаключения по аналогии бу-дет тем выше, чем больше известно общих свойств у сравниваемых объектов, чем существеннее обнаружен-ные у них общие свойства, чем глубже познана взаимная закономерная связь этих сходных свойств. Различают следующие виды аналогии: простая аналогия – на осно-вании сходства двух предметов по одному признаку за-ключают об их сходстве по другим признакам; распро-страненная аналогия – на основании сходства явлений заключают о сходстве их причин; строгая аналогия – ис-ходя из сходства предметов по одному признаку заклю-чают об их сходстве по признакам, которые являются за-висимыми от первого признака; нестрогая аналогия – то же относительно признаков, зависимость которых от пер-вого не установлена. По аналогии с искусственным отбором лучших пород домашних животных Ч.Дарвин открыл закон естественно-го отбора в животном и растительном мире. Аналогия с течением жидкости в трубе сыграла важную роль в появ-лении теории электрического тока. Аналогия с механиз-мом действия мышц, мозга, органов чувств животных и


86

человека подтолкнула к изобретению многих технических устройств: экскаватора, роботов, логических машин и т.д. По аналогии Д.И.Менделеев делал предположения о хи-мических свойствах еще неоткрытых элементов, исходя из их положения в периодической таблице. Аналогия ча-сто применяется в теории подобия, на которой основано моделирование. Моделирование – изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования его копии (модели), замещаю-щей оригинал с определенных сторон, интересующих ис-следователя. Между моделью и оригиналом должно су-ществовать известное сходство: физических характери-стик, функций, поведения изучаемого объекта и его ма-тематического описания, структуры и др. Именно это сходство позволяет переносить информацию, получен-ную в результате исследования модели, на оригинал. По характеру моделей выделяют материальное (предметное или физическое) и идеальное моделирова-ние, выраженное в соответствующей знаковой форме. Материальные модели являются материальными объек-тами, подчиняющимися в своем функционировании есте-ственным законам (физики, химии, механики и т.д.). При физическом моделировании модель имеет с объектом одинаковую физическую природу (модели самолетов, ис-пытываемых в аэродинамической трубе). При идеальном (знаковом) моделировании модели вы-ступают в виде схем, графиков, чертежей, формул, си-стем уравнений, предложений естественного и искус-ственного (символы) языка. Очень важной разновидно-стью символического (знакового) моделирования являет-ся математическое моделирование. Символический язык математики позволяет выражать свойства, стороны, от-ношения объектов и явлений самой различной природы. Взаимосвязи между различными величинами, описываю-щими функционирование такого объекта или явления, мо-гут быть представлены соответствующими дифференци-альными и интегральными уравнениями и их системами, т.е. в виде математической модели, которая в дальней-шем исследуется математическими методами. При мате-


87

матическом моделировании явления и процессы, проис-ходящие в натурном (реальном) объекте, воспроизводят-ся путем решения математических уравнений, отражаю-щих явления и процессы, происходящие в натурном объ-екте. Моделирование позволяет изучать процессы, харак-терные для оригинала, в отсутствие самого оригинала и в условиях, не требующих его наличия. Это часто бывает необходимо из-за неудобства исследования самого объ-екта или по другим соображениям: недоступности, труд-ности доставки, необозримости, дороговизны и т.д. Цен-ность модели в том, что ее значительно легче изготовить, с ней легче осуществлять эксперименты, чем с оригина-лом. В последнее время широко применяются электрон-ные моделирующие устройства, в которых с помощью электронных процессов воспроизводится по заданной программе реальный процесс. Принцип моделирования широко применяется в кибернетике. Классификация – разделение всех изучаемых объек-тов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исследования признаком (часто использует-ся в описательных науках – биологии, геологии, геогра-фии, кристаллографии др.). Системный подход – совокупность общенаучных ме-тодологических принципов, в основе которых лежит рас-смотрение объектов как систем. Структурно-функциональный метод – строится на основе выделения в целостных системах их структуры - совокупности устойчивых отношений и взаимосвязей между ее элементами и их роли (функций) относительно друг друга. Часто рассматривается как разновидность си-стемного подхода. Вероятностно-статистические методы – основаны на учете действия множества случайных факторов, кото-рые характеризуются устойчивой частотой. Это позволяет вскрыть закон, являющийся результатом совокупного действия множества случайных факторов. Методы опи-раются на теорию вероятностей. В естествознании суще-ствуют два типа закономерностей – динамические и ста-


88

тистические. В законах динамического типа предсказания имеют точно определенный, однозначный характер. В статистических законах предсказания носят не достовер-ный, однозначный, а лишь вероятностный характер. Развитие науки убедительно продемонстрировало огромную эффективность использования в науке вероят-ностных представлений. Современные эмпирические ис-следования немыслимы без статистической обработки. Практически во всех областях науки строятся вероят-ностные модели изучаемых явлений. Подавляющее большинство современных научных теорий являются ве-роятностно-статистическими. Их значимость настолько велика, что сегодня говорят о вероятностной картине ми-ра. Квантовая механика, генетика, теория эволюции, тео-рия информации являются классическими образцами та-кого рода теорий.

13.2.4. Математика – универсальный язык естествознания

Представления об окружающем нас мире изменялись по мере развития физических теорий. Однако с античных времен природа понималась как структурно-целостная система. Идея целостности окружающего нас мира при-водила к поиску закономерностей, по которым этот мир функционирует, к поиску гармонии природы, прежде всего на математическом уровне. Практически полезные знания о численных отношени-ях и свойствах различных геометрических фигур накапли-вались столетиями. Но только древние греки первыми превратили их в систему научных знаний, придали высо-кую ценность обоснованным и доказательным знаниям. Фалес Милетский первым поставил вопрос о необходи-мости доказательства геометрических утверждений. Представители философской школы пифагорейцев (VI – IV вв. до н.э.) рассматривали Космос как упорядоченное, гармоничное, единое целое, которым правят числа. Тезис Пифагора «Мир есть число» переводил математику из области практически-прикладной в сферу теоретическую,


89

в систему понятий, логически связанных между собой процедурой доказательства. Пифагорейцы воспринимали число как божественное начало, сущность мира. Числа, по мнению пифагорейцев, уравновешивают добро и зло в мире, обеспечивают в нем возрождение и предопреде-ляют уничтожение, способствуют успеху, влияют на судь-бу человека. Мир целостен и гармоничен. Но «мир есть число», значит, занятия математикой позволят устано-вить связи между числами и тем самым постичь гармо-нию окружающего мира. Мистика чисел, пронизывающая все учение пифагорейцев, проникла в религиозные воз-зрения последующих столетий, проявилась в магии и аст-рологии. Математическая программа, предложенная Пифаго-ром и позднее развитая Платоном, по существу является первой научной программой античности. В ее основе ле-жало представление, что мир (Космос) – это упорядочен-ное выражение целого ряда первоначальных сущностей – чисел, которые являются первоосновой мира. В матема-тической программе в основе мира лежат количествен-ные отношения действительности. Этот подход позволил увидеть за миром разнообразных качественно различных предметов их количественное единство. Пифагорейцы заложили основы представления о мире и его познании, в соответствии с которым математические знания являются важнейшим условием познания природы: математика есть средство познания устройства мира. Картина мира, представленная пифагорейцами, поражала своей гармо-нией – протяженный мир тел, подчиненный законам гео-метрии, движение небесных тел по математическим зако-нам. Cогласно представлениям пифагорейцев, расстоя-ния между светилами соответствовали музыкальным ин-тервалам дорийского лада. При вращении светил, нахо-дящихся на концентрических сферах, светила издают свой музыкальный тон, а вся система сфер образует гар-монию – «музыку сфер». Дальнейшее развитие математическая программа пифагорейцев получила в трудах Платона, который нари-совал грандиозную картину «истинного» мира – мира


90

идей, представляющего собой иерархически упорядочен-ную структуру, созданную Творцом на основе математи-ческих закономерностей, которые Платон пытался вы-членить, математизируя физику. Заимствовав у Левкиппа и Демокрита представления об атомах как мельчайших частицах материи, Платон мыслил их как геометрические формы, как правильные многогранники (частицы земли – кубы, огня – тетраэдры, воды – икосаэдры, воздуха - ок-таэдры). Правильные многогранники служили у него сим-волами определенных особенностей физических харак-теристик материи. В XVII – XVIII вв. естествознание окончательно встало на путь количественного исследования. Классическое естествознание начинается с умения строить математи-ческие модели изучаемых явлений, сравнивать их с опытным материалом, проводить рассуждения посред-ством мысленного эксперимента. Еще Г.Галилей в книге «Пробирных дел мастер» писал:

«Философия природы написана в величайшей книге, которая всегда открыта перед нашими глазами, – я разумею Вселенную, но понять ее сможет лишь тот, кто сначала выучит язык и постигнет письмена, которыми она начертана. А написана книга на языке математики, и пись-мена ее – треугольники, окружности и другие геометрические фигуры, без коих нельзя понять по-человечески ее слова: без них – тщетное кружение в темном лабиринте».

Широкое и успешное применение математики для опи-сания и анализа естественно-научных процессов и явле-ний стало возможным после разработки И.Ньютоном и Г.Лейбницем аппарата дифференциального и интеграль-ного исчисления. В.Гейзенберг писал:

«Ньютон связал основные понятия посред-ством ряда аксиом, поддававшихся непосред-ственному переводу на язык математики, и та-ким образом впервые создал возможность отоб-разить в математическом формализме беско-нечное множество явлений. Отдельные сложные


91

процессы могли быть таким путем поняты и «объяснены» как следствие основных законов. Даже если сам процесс еще не наблюдался, его исход можно было «предсказать», зная началь-ные условия и физические законы».

Для современного естествознания применение мате-матических методов так же характерно, как и применение экспериментальных методов. Логическая стройность ма-тематики, ее дедуктивный характер, общеобязательность выводов делали ее прекрасной опорой естествознания. Во многих случаях математика играет роль универсаль-ного языка естествознания, позволяющего лаконично и точно описывать различные явления, в том числе и в ди-намике – в зависимости от времени. Н.Бор писал, что ма-тематика «похожа на разновидность общего языка, приспособленного для выражения соотношений, которые трудно или невозможно передать слова-ми». Единство природы обнаруживается в аналогичности дифференциальных уравнений, относящихся к различ-ным областям знания. Математика служит источником моделей, алгоритми-ческих схем для связей, отношений и процессов, состав-ляющих предмет естествознания. Любая математическая модель упрощает реальный объект, но это способствует выявлению сущностных особенностей объекта. Формули-руя физическую задачу на языке математики, исследова-тель должен выделить главные свойства и особенности рассматриваемого объекта или процесса и пренебречь несущественными свойствами и деталями, чтобы задача была разрешимой. Математическая модель физического объекта, как правило, не является его адекватным отра-жением во всех деталях. Умение оценить и отделить не-существенные для конечной цели свойства физического явления, сформулировать математическую задачу и раз-работать общий, пригодный для круга задач метод реше-ния – определяют талант исследователя. Опираясь на данные современной физики и астрофизики, используя математический аппарат, ученые создают различные мо-дели Вселенной и ее эволюции. Сейчас ни одна теория


92

не считается полностью завершенной, если не удается создать математическую модель изучаемого явления. Об особенностях подхода к изучаемым явлениям ма-тематика и физика образно писал М.Борн:

«…интересно проследить различия в физи-ческом и математическом мышлении. Физик исходит из того, чтобы исследовать, как об-стоят дела в природе; эксперимент и теория являются лишь вспомогательными средства-ми для достижения цели. В сознании бесконеч-ной сложности сущего, с которой он встреча-ется в каждом эксперименте, физик сопротив-ляется тому, чтобы считать какую-либо теорию окончательной. Поэтому он ненави-дит слово «аксиома», которому в обычном словоупотреблении приписывается оконча-тельная истина; здоровое чувство подсказы-вает ему, что догматизм является злейшим врагом естествознания. Математик же имеет дело не с реальными фактами, а с логическими взаимосвязями, и на языке Гильберта аксио-матическая трактовка некоторого предмета вовсе не означает выдвижение определенных аксиом в качестве вечных истин; это просто методическое требование: в начале своих рас-суждений назови предпосылки, придерживайся их и исследуй, не являются ли эти предпосыл-ки частично лишними или даже взаимно про-тиворечивыми. Эта логическая последова-тельность, несомненно, является идеалом любой области познания, но чем дальше мы отходим от чистой математики, тем менее чувствуется (или чувствителен) этот идеал, и даже в точной физике довольно часто в се-редине изложения находим предложения типа: «если теперь допустить, что…».

Математика не только дает естествознанию более точный язык для выражения уже приобретенных знаний, но и позволяет делать выводы о существовании еще не


93

открытых объектов и процессов. Примером может слу-жить предсказание Д.Максвеллом существования элек-тромагнитных волн. Г.Герц, экспериментально под-твердивший существование электромагнитных волн, был восхищен могуществом математики:

«Трудно отделаться от ощущения, что эти математические формулы существуют незави-симо от нас и обладают своим собственным ра-зумом, что они умнее нас, умнее тех, кто открыл их, и что мы извлекаем из них больше, чем было в них первоначально заложено».

Об эффективности математики в естественных науках лауреат Нобелевской премии по физике Ю.П.Вигнер пи-сал:

«Математический язык удивительно хорошо приспособлен для формулировки физических за-конов. Это чудесный дар, который мы не пони-маем и которого не заслуживаем. Нам остается лишь благодарить за него судьбу и надеяться, что и в будущих своих исследованиях мы сможем по-прежнему пользоваться им. Мы думаем, что сфера его применимости (хорошо это или плохо) будет непрерывно возрастать, принося нам не только радость, но и новые головоломные про-блемы».

Целый ряд открытий в физике элементарных частиц был следствием предсказаний, сделанных физиками-теоретиками на основе применения теории групп и мето-дов симметрии. Единство количественных и качественных характеристик, присущих объектам материального мира, все более адекватно отражается в математическом аппа-рате современной физики и служит основой ее выдаю-щихся успехов в познании действительности. Высоко оценивал роль математики в познании А.Эйнштейн:

«Весь предшествующий опыт убеждает нас в том, что природа представляет собой реали-зацию простейших математически мыслимых элементов. Я убежден, что посредством чисто математических конструкций мы можем найти


94

те понятия и закономерные связи между ними, которые дадут нам ключ к пониманию явлений природы. Опыт может подсказать соответ-ствующие математические понятия, но они ни в коем случае не могут быть выведены из него. Конечно, опыт остается единственным крите-рием пригодности математических конструк-ций физики. Но настоящее творческое начало присуще именно математике».

13.3. Прочие методы

Частнонаучные методы – совокупность способов, принципов познания, исследовательских приемов и про-цедур, применяемых в той или иной науке, соответству-ющей данной форме движения материи. Это методы ме-ханики, физики, химии, биологии и социально-гуманитарных наук. Дисциплинарные методы – система приемов, приме-няемых в той или иной научной дисциплине, входящей в какую-нибудь отрасль науки или возникшей на стыке наук. Каждая фундаментальная наука представляет собой комплекс дисциплин, которые имеют свой специфический предмет и свои своеобразные методы исследования, например в физике – методы физики элементарных ча-стиц, оптические методы и др. Методы междисциплинарного исследования - сово-купность ряда синтетических, интегративных способов, возникших как результат сочетания элементов различных уровней методологии, нацеленных главным образом на стыки научных дисциплин. Широкое применение эти ме-тоды нашли в реализации комплексных научных про-грамм.

14. ГИПОТЕЗА И ТЕОРИЯ

Традиционная модель строения научного знания вы-глядит примерно следующим образом. Познание начина-ется с установления путем наблюдения или эксперимен-


95

тов различных фактов. Если среди них обнаруживается некая регулярность, повторяемость, то можно в принципе утверждать, что найден эмпирический закон, первое эм-пирическое обобщение. Как правило, рано или поздно об-наруживаются такие факты, которые не встраиваются в эту регулярность. Далее с помощью мышления ученого известная реальность перестраивается так, чтобы выпа-дающие из общего ряда факты вписались в новую еди-ную схему и перестали противоречить данной эмпириче-ской закономерности. Новую схему необходимо сотворить умозрительно, представив ее первоначально в виде гипотезы. Если ги-потеза удачна и снимает найденное между фактами про-тиворечие, а еще лучше – позволяет предсказывать по-лучение новых, нетривиальных фактов, подтверждаю-щихся экспериментом, значит родилась новая теория, найден новый теоретический закон. Таким образом, традиционная модель строения науч-ного знания предполагает движение по цепочке: установ-ление эмпирических фактов – первичное эмпирическое обобщение – обнаружение отклоняющихся от правила фактов – изобретение теоретической гипотезы с новой схемой объяснения – логический вывод (дедукция) из ги-потезы всех наблюдаемых фактов, что является ее про-веркой на истинность, – предсказание новых фактов, вы-текающих из новой теории, – экспериментальное обнару-жение этих фактов. Подтверждение гипотезы экспери-ментом превращает ее в теорию. Подобная модель науч-ного знания называется гипотетико-дедуктивной. Счита-ется, что большая часть современного естественно-научного знания получена таким способом. Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо факта или явления и требующее проверки и доказательства, чтобы стать научной теорией или законом. Гипотеза – предположительное знание, ис-тинность которого еще не доказана, но которое выдвига-ется не произвольно, а при соблюдении ряда требований: - основные положения гипотезы не должны противоре-чить известным и проверенным фактам;


96

- новая гипотеза должна соответствовать надежно установленным теориям (закон сохранения и превраще-ния энергии, первое начало термодинамики и др.); - гипотеза должна быть доступна экспериментальной проверке.

Б.Рассел считал, что « часто наиболее трудным этапом в поиске истины является формулировка правдоподобной гипотезы; когда гипотеза сформу-лирована, ее можно проверить, но для всего этого нужен человек, способный ее выдумать». Теория – система истинного, уже доказанного, под-твержденного знания о сущности явлений, высшая форма научного знания, всесторонне раскрывающая структуру, функционирование и развитие изучаемого объекта, взаи-моотношение всех его элементов, сторон и связей. Тео-рия, как правило, описывает и объясняет обширную об-ласть явлений. Так, молекулярно-кинетическая теория га-зов описывает не только группу явлений, связанных с по-ведением идеального газа, но и другие явления из данной области (теплопроводность, внутреннее трение, диффу-зию и др.). Все эмпирические законы данной области яв-лений могут быть выведены из соответствующей теории. Без теории невозможно целостное восприятие дей-ствительности, в рамках теории многообразные факты укладываются в некоторую единую систему. По мнению А.Пуанкаре, сведение задач науки только к сбору факти-ческого материала означает «полное непонимание ис-тинного характера науки»:

«Ученый должен организовать факты, наука слагается из фактов, как дом из кирпичей. И од-но голое накопление фактов не составляет еще науки, точно так же, как куча камней не состав-ляет дома»

Главные элементы теории – принципы (исходные вы-сказывания) и законы (следствия). Принципы – наиболее важные и общие фундаментальные положения теории. Принципы играют роль исходных, основных и первичных посылок, закладывающихся в сам фундамент теории. А.Эйнштейн писал:


97

«Главнейшая цель всякой теории состоит в том, чтобы добиться предельной простоты и предельной немногочисленности своих фунда-ментальных постулатов, не отказываясь от адекватного представления каждого экспери-ментального факта».

Так, в основе молекулярно-кинетической теории ле-жат следующие основные положения: все вещества со-стоят из мельчайших частиц – атомов, атомы находятся в состоянии непрерывного хаотического движения, интен-сивность этого движения зависит от температуры. Законы науки отражают в форме теоретических утвер-ждений объективные связи изучаемых явлений. Катего-рии науки – наиболее общие и важные понятия теории, характеризующие существенные свойства объекта тео-рии, ее предмет, структуру, специфику, динамику разви-тия (энергия, сила, масса, элементарная частица, Все-ленная, информация, энтропия, число и др.). Принципы и законы выражаются через соотношение двух и более ка-тегорий. Физическая теория, например, – это прежде всего тео-ретические законы, выраженные в форме математиче-ских уравнений и отображающие сущность определенной области физических явлений (уравнения Максвелла, уравнения Лагранжа и др.). Теоретические законы отли-чаются от эмпирических большей степенью общности, часто включают наряду с эмпирическими ряд теоретиче-ских понятий, более удаленных от непосредственного опыта, например, понятие электромагнитного поля, сформулированное Фарадеем и Максвеллом, непосред-ственно из опыта не следует. Каждый научный закон представляет собой определенную идеализацию объек-тивно существующей регулярности в окружающей дей-ствительности, позволяющую в определенных границах более или менее точно воспроизводить ее необходимые свойства. Наиболее общими элементами физического знания служат основные идеи, принципы и гипотезы физики, от-носящиеся ко всему объекту физического познания.


98

Принципы сохранения и превращения энергии, начала термодинамики, соотношение неопределенностей Гей-зенберга и др. имеют силу для любых физических явле-ний. А.Эйнштейн писал:

«Высшая задача физики состоит в откры-тии наиболее общих элементарных законов, из которых можно было бы логически вывести картину мира».

Теории оперируют не реальными объектами, а их иде-ализациями, идеальными моделями, которые абстраги-руются от каких-то реальных, второстепенных сторон объектов и потому дают неполную картину действитель-ного (идеальный газ, идеальная жидкость и др.). Идеаль-ные объекты (модели), в отличие от реальных, характе-ризуются не бесконечным, а вполне определенным чис-лом свойств. Так, материальные точки, с которыми имеет дело механика, обладают только массой и возможностью находиться в пространстве и времени. В теории задаются не только идеальные объекты, но и взаимоотношения между ними, которые описываются законами. Из первич-ных идеальных объектов в теории могут конструировать-ся производные объекты (например, система материаль-ных точек). Из исходных идеальных объектов строится некоторая теоретическая модель данного конкретного явления и предполагается, что эта модель в существенных своих сторонах, в определенных отношениях соответствует действительности. В итоге теория, которая описывает свойства идеальных объектов, взаимоотношения между ними, а также свойства конструкций, образованных из первичных идеальных объектов, способна описать много-образие данных, с которыми исследователь сталкивается на эмпирическом уровне. В теории ученый имеет дело с интеллектуально контролируемым объектом, в то время как на эмпирическом уровне – с реальным объектом, об-ладающим бесконечно большим количеством свойств. Научная теория – это система определенных абстрак-ций, при помощи которых раскрывается субординация существенных и несущественных в определенном отно-


99

шении свойств действительности. Можно сказать, что научная теория дает определенный срез действительно-сти. Но ни одна система абстракций не может охватить всего богатства действительности. Следует всегда иметь в виду ограниченность моделей и соответственно опира-ющихся на них теорий. Историк и философ науки П.Дюгем в своей книге «Фи-зическая теория. Ее цель и строение» описал физическую теорию как «абстрактную систему, предназначен-ную для суммирования и логической классификации определенной группы экспериментальных законов и не претендующую на их объяснение». По его мнению, теории носят приближенный, временный характер и «лишены ссылок на объективную реальность». Теоретический уровень знания обычно расчленяется на две существенные части, представляемые фундамен-тальными теориями и теориями, которые описывают кон-кретную область реальности, базируясь на фундамен-тальных теориях. Так, на основе принципов механики, описывающей материальные точки и взаимоотношения между ними, строятся различные конкретные теории, описывающие те или иные области реальности. Для опи-сания небесных тел строится небесная механика. При этом Солнце представляет собой центральное массивное тело, вокруг которого по законам механики и по закону всемирного тяготения движутся планеты. Эта модель Солнечной системы строится из материальных точек и рассчитывается, исходя из принципов механики. Таким же образом – на базе механики – строятся и другие конкрет-ные теории, например теория твердого тела. Теория позволяет не только описать и объяснить уже известные явления, но и предсказать новые. Из уравне-ний Максвелла следовало, что в природе должны суще-ствовать и распространяться в пространстве электромаг-нитные волны, которые позже были экспериментально открыты Г. Герцем. Выдающийся физик Л.И.Мандельштам писал, что вся-кая физическая теория состоит из двух дополняющих друг друга частей. Одна часть – это уравнения теории:


100

уравнения Максвелла, уравнения Ньютона и т.д. Это про-сто математический аппарат. Но необходимую часть тео-рии составляет его связь с физическими объектами. Без установления связей математической конструкции с фи-зическим миром вещей теория «иллюзорна, пуста». С другой стороны, без математического аппарата вообще нет теории: «Только совокупность двух указанных сторон дает физическую теорию». Г.Вейль был убежден, что математика отражает порядок, существую-щий в природе:

«В природе существует внутренне присущая ей скрытая гармония, отражающаяся в наших умах в виде простых математических законов. Именно этим объясняется, почему природные явления удается предсказывать с помощью ком-бинации наблюдений и математического анали-за. Сверх всяких ожиданий убеждение (я бы лучше сказал, мечта!) в существовании гармонии в природе находит все новые и новые подтвер-ждения в истории физики».

Теория – наиболее устойчивая форма научного зна-ния. Но и теории подвержены количественным и каче-ственным изменениям. По мере накопления новых фак-тов теории уточняются и дополняются. Об этом образно писал Л. де Бройль:

«Когда физическая теория добивается полу-чения связного математического представле-ния об известных явлениях, она стремится к тому, чтобы предсказать новые явления. Ино-гда эти предсказания подтверждаются даль-нейшими экспериментальными исследованиями и теория, выдержав, таким образом, испытание, укрепляется. Иногда – и можно сказать, что с течением времени это всегда в конце концов происходит, - либо эксперимент не подтвержда-ет одного из предсказаний теории, либо вдруг в ходе эксперимента обнаруживается зачастую, независимо от воли исследователей, новый факт, который не согласуется с теорией. Тогда


101

нужно доделать или переделать воздвигнутое ранее здание теории. Но, и это существенно, такая переделка, поскольку она всегда должна производиться с учетом всех накопленных ра-нее фактов, должна быть осуществлена так, чтобы включить тем или иным образом, и зача-стую в качестве первого приближения, в новую теорию предыдущую теорию и всю совокуп-ность уравнений, на которых она зиждется, хо-тя их истолкование может измениться. Таким образом, новая теория должна признать все точные предсказания старой теории, но, отли-чаясь от нее в некоторых пунктах, она должна строго предвидеть наблюдаемые факты, в том числе и те, которые старая теория не в состо-янии предвидеть. Путем таких последователь-ных включений развивается теоретическая фи-зика; не отрицая ни одного из своих предыдущих успехов, она охватывает все время изменяю-щимся и расширяющимся синтезом возрастаю-щее число экспериментальных фактов».

Процесс познания мира бесконечен. Наши знания на каждой ступени развития науки обусловлены исторически достигнутым уровнем познания и не могут быть оконча-тельными. С точки зрения философии наши знания об окружающем мире всегда относительны, т.е. нуждаются в дальнейшем развитии и проверке. Вместе с тем всякая научная теория содержит элементы абсолютного знания. Сколь бы хорошей ни была теория, всегда через некото-рое время обнаруживаются факты, не укладывающиеся в рамки этой теории. Ей на смену приходит новая, более широкая теория. М.Планк заметил:

«Первый повод к пересмотру или изменению какой-нибудь физической теории почти всегда вызывается установлением одного или не-скольких фактов, которые не укладываются в рамки прежней теории. Факт является той ар-химедовой точкой опоры, при помощи которой сдвигаются с места даже самые солидные тео-


102

рии. Поэтому для настоящего теоретика ничто не может быть интереснее, чем такой факт, который находится в прямом противоречии с общепринятой теорией: ведь здесь, собствен-но, начинается его работа».

А.Эйнштейн писал: «Вера в существование внешнего мира, не-зависимого от воспринимающего субъекта, есть основа всего естествознания. Но так как чувственное восприятие дает информацию об этом внешнем мире, или о физической реально-сти, только опосредованно, мы можем охва-тить последнюю только умозрительными средствами. Из этого следует, что наши пред-ставления о физической реальности никогда не могут быть окончательными. Мы всегда долж-ны быть готовы изменить эти представления, то есть изменить аксиоматическую базу физи-ки, чтобы обосновать факты восприятия логи-чески наиболее совершенным образом. И, дей-ствительно, беглый взгляд на развитие физики показывает, что ее аксиоматическая основа с течением времени испытывает глубокие изме-нения».

Свои слова он иллюстрировал сравнением физики Ньютона, основанной на принципе дальнодействия, с фи-зикой Фарадея – Максвелла, основанной на концепции электромагнитного поля. Согласно сформулированному Н.Бором принципу со-ответствия, новая научная теория не отвергает полно-стью предшествующую, а включает в себя старую теорию как составную часть, устанавливая для нее ограниченную область применения. Американский физик-теоретик В.Ф.Вайскопф по этому поводу писал:

«Любая из новых революционных идей в со-временной науке возникла как усовершенствова-ние старой системы мышления, ее обобщение и расширение. Теория относительности не устраняет механику Ньютона – орбиты спут-


103

ников все еще рассчитываются по ньютонов-ской теории, ─ она расширяет область приме-нения механики на случай высоких скоростей и устанавливает общую значимость одних и тех же концепций для механики и теории электриче-ства. Появление квантовой теории, видимо, больше других событий в науке напоминает ре-волюцию, но даже эти идеи, например соотно-шения неопределенностей, следует рассматри-вать как уточнение классической механики при переходе к рассмотрению очень малых систем; они не меняют степени приложимости класси-ческой механики к движению более крупных тел».

Иногда изменения затрагивают фундаментальные принципы теории. Изменения в наиболее общих теориях приводят к изменению всей системы теоретического зна-ния. Происходит научная революция.

15. КРИТЕРИИ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ

Теория – высшая форма организации научного знания, дающая целостное представление о существенных свя-зях и отношениях в какой-либо области реальности. Раз-работка теории практически всегда сопровождается вве-дением понятий, фиксирующих непосредственно нена-блюдаемые стороны объективной реальности. Поэтому не всегда проверка истинности теории может быть осу-ществлена прямым наблюдением или экспериментом. Возникает вопрос: как установить истинность научного знания? Как отличить науку от псевдонаучных утвержде-ний? Критерий истинности научного знания – набор призна-ков (свойств) знания, позволяющий квалифицировать от-дельные единицы научного знания (суждения, теории, научно-исследовательские программы) как истинные. В силу сложной структуры научного знания и качественного отличия различных единиц научного знания не существу-ет единого понимания критериев научной истины. Кроме


104

того, само понятие «истина» употребляется в науке в различных смыслах. Истину понимают как тождество со-держания научного знания содержанию своего предмета, а также как сводимость одних единиц знания к другим, принятым за истинные (например, теорем или частных законов к аксиомам, принципам или более общим зако-нам). Для установления истинности научного знания мето-дологами науки сформулировано несколько важнейших принципов. Первый из них – принцип верификации: какое-либо понятие или суждение имеет смысл, если оно сво-димо к непосредственному опыту, т.е. эмпирически про-веряемо. Если этого не удается сделать, то считается, что утверждение представляет собой либо тавтологию, либо лишено смысла. Принцип строгой верификации сво-дит знание о мире к «чистому опыту» и лишает научности утверждения, непосредственно не проверяемые опытным путем. Так как понятия развитой научной теории, как пра-вило, трудно свести к опытным данным, то для них допус-кается косвенная верификация. Она утверждает, что если невозможно опытным путем подтвердить какое-то поня-тие или суждение теории, то можно ограничиться экспе-риментальным подтверждением выводов или следствий из них. Так, для объяснения свойств сильновзаимодей-ствующих элементарных частиц – адронов – была раз-работана кварковая модель, в соответствии с которой ад-роны состоят из гипотетических частиц – кварков. До сих пор в экспериментах кварки обнаружить не удалось. Но кварковая теория предсказала существование новых ти-пов элементарных частиц, которые были обнаружены экспериментально. Тем самым косвенно подтверждено существование кварков и косвенно верифицирована сама теория. Принцип верификации лишь в первом приближении отделяет научное знание от ненаучного. В качестве аль-тернативы принципу верификации крупнейшим филосо-фом и методологом науки ХХ века К.Поппером в 1934 г. был предложен принцип фальсификации (дискредита-ции) гипотез. В соответствии с этим принципом на статус


105

научного может претендовать только принципиально опровержимое (фальсифицируемое) знание. Научной яв-ляется та гипотеза, которая содержит в себе ясную си-стему собственного опровержения. Фальсификация – научная процедура, устанавливающая ложность гипотезы или теории в результате экспериментальной или теоре-тической проверки. По мнению К.Поппера, только то зна-ние может претендовать на звание научного, которое в принципе опровержимо:

«Теория, не опровержимая никаким мыслимым событием, является ненаучной. Неопровержи-мость представляет собой не достоинство теории (как часто думают), а ее порок».

Никакое количество экспериментальных подтвержде-ний теории не является достаточным для доказательства ее истинности. Однако достаточно одного факта, проти-воречащего теории или гипотезе, чтобы поставить ее ис-тинность под сомнение. Таков важнейший принцип разви-тия науки – через научную гипотезу, которая научна, по-тому что проверяема и опровергаема. По Попперу, имен-но попытки фальсифицировать, т.е. опровергнуть теорию, должны быть наиболее эффективны в плане подтвер-ждения ее истинности:

«Каждая настоящая проверка теории явля-ется попыткой ее фальсифицировать, то есть опровергнуть. Проверяемость есть фальсифи-цируемость… До тех пор пока теория выдержи-вает самые строгие проверки, какие мы можем предложить, она признается; если она их не вы-держивает, она отвергается».

Одним из критериев научности является рациональ-ность знания. В основе рационального стиля мышления лежит признание существования универсальных, доступ-ных разуму причинных связей, а также формального до-казательства в качестве средства обоснования знания. Рационализм – философское направление, согласно ко-торому единственным источником истинного знания мо-жет быть только мышление; разум является основой по-знания и поведения людей. Рационализм пытался решить


106

вопрос: как знание, полученное в процессе познаватель-ной деятельности человека, приобретает объективный, всеобщий и необходимый характер. Строительным мате-риалом истинного знания, по мнению рационалистов, яв-ляются понятия и идеи, а они представляют собой ре-зультат абстрагирующей или конструктивной деятельно-сти мышления. Чувственное познание (наблюдение и экс-перимент) поставляет мышлению материал для его аб-страгирующей деятельности, но он содержит в себе как существенную, так и несущественную информацию об объектах. Истинное знание должно быть знанием лишь о сущности познаваемых объектов, их свойствах и отноше-ниях. Поэтому истина может быть продуктом только мышления. Мышление может с логической точки зрения оценивать истинность чувственных данных. Обосновывая безусловную достоверность научных принципов и поло-жений математики и естествознания, рационализм утвер-ждал, что научное знание, обладающее этими логически-ми свойствами, достижимо посредством разума, который выступает его источником и вместе с тем критерием ис-тинности.

16. МОДЕЛИ РАЗВИТИЯ НАУКИ

Развитие науки определяется внешними и внутренни-ми факторами. К первым относится влияние государства, экономических, культурных, национальных факторов и ценностных установок ученых. Вторые определяются внутренней логикой развития науки. Внутренняя логика имеет свои особенности на каждом из уровней исследо-вания. На эмпирическом уровне происходит кумулятивное накопление знаний, так как даже отрицательный резуль-тат наблюдения или эксперимента вносит свой вклад в науку. Теоретический уровень имеет более скачкообраз-ный характер, так как каждая новая теория представляет собой качественное преобразование системы знаний. Как правило, новая теория не отрицает предшествующую полностью, а включает ее в качестве частного случая и показывает границы применения старой теории.


107

При анализе развития науки, в т.ч. и естествознания, широко используется культурно-исторический подход, в рамках которого были выработаны понятия культурного фона, стиля мышления, типа научной рациональности, научной картины мира. Науковеды искали механизмы, приводящие к научным революциям, пытались объяснить смену стилей мышления, научных картин мира, типов научной рациональности. До середины ХХ века развитие науки рассматривалось как постепенный, кумулятивный процесс накопления зна-ний, при котором факты, теории, методы исследований слагаются во все возрастающий объем достижений. Предшествующее состояние науки подготавливает по-следующее состояние. Однако далеко не все из прошлого науки выдерживает испытание временем и сохраняет ак-туальность. Это свидетельствует о постоянном пере-осмыслении накапливаемой информации, ревизии до-стигнутых результатов, смене приоритетов и направлений научного поиска. Понимание этого привело в начале 60-х годов ХХ века к появлению нового подхода к вопросу о сущности и закономерностях прогресса в науке, который базируется на представлении о скачкообразной смене основных концептуальных схем, моделей постановки проблем и их решений. Правда, о скачкообразном харак-тере развития науки говорили естествоиспытатели еще в XIX веке. Так, Л.Больцман в речи, посвященной Й.Стефану, говорил:

«Задачей теоретической физики является, как говорили раньше, отыскание основных при-чин явлений, или, как предпочитают говорить теперь, объяснение с единой точки зрения полу-ченных экспериментально результатов, их упо-рядочение, описание обозримым, ясным и по возможности простым образом, чем облегчает-ся и, пожалуй, впервые становится возможным их понимание, во всем их многообразии… Неспециалист полагает, пожалуй, что к уже открытым основным законам и причинам явле-ний добавляют все новые и что знания о приро-


108

де развиваются таким непрерывным образом. Такое представление – ошибочно. Теоретическая физика развивалась почти всегда скачкообразно. Часто какая-либо теория развивалась десяти-летиями и даже столетиями, предлагая доволь-но наглядную картину известного класса явле-ний. Затем обнаруживались новые явления, противоречащие этой теории, и попытки их со-гласовать оказывались тщетными. Возникала борьба между сторонниками старой и совер-шенно новой точкой зрения, пока последняя не побеждала в конце концов по всей линии. Раньше говорили, что старая теория оказалась оши-бочной. Это звучит так, будто новая теория совершенно правильна, и что старая, из-за ее ошибочности, была совершенно бесполезной. Чтобы избежать видимости обоих утвержде-ний, теперь просто говорят, что новая теория лучше, дает более совершенную картину, более целесообразное описание фактов, чем старая. Этим ясно сказано, что и старая теория была полезной тем, что давала частичное отображе-ние фактов, и что не исключена возможность вытеснения новой теории другой, в свою оче-редь еще более целесообразной. Лучшей иллю-страцией этого может служить развитие тео-рии электричества».

В середине ХХ века в докладе, посвященном Г.А.Лоренцу, Л. де Бройль так характеризовал развитие науки:

«Несмотря на некоторую произвольность деления непрерывного исторического процесса на четко ограниченные отрезки, в истории науки, однако, можно выделить более или менее длительные периоды, во время которых, не-смотря на непрекращающийся прогресс науки, основные тенденции науки, а также используе-мые ею теоретические представления остают-ся примерно одни и теми же. Эти эпохи относи-


109

тельной стабильности отделены друг от друга краткими периодами кризисов, во время кото-рых под давлением фактов, ранее мало извест-ных или вовсе неизвестных, ученые вдруг ста-вят под сомнение все принципы, казавшиеся до этого вполне незыблемыми, и через несколько лет находят совершенно новые пути. Такие неожиданные перевороты всегда характеризу-ют решающие этапы в прогрессивном развитии наших знаний».

Этапы развития науки, связанные с перестройкой ос-нований науки, получили название научных революций. К основаниям науки относятся идеалы и методы исследо-вания (представления о целях научной деятельности и способах их достижений), научная картина мира (целост-ная система представлений о мире, его общих свойствах и закономерностях, формирующихся на основе научных понятий и законов), философские идеи и принципы, обос-новывающие цели, методы, нормы и идеалы научного ис-следования. Наиболее известными моделями развития науки (концепциями) являются парадигмальная концеп-ция и концепция научно-исследовательских программ. Парадигмальная концепция выдвинута американским историком и философом Т.Куном. Парадигма в переводе с греческого означает «образец, пример». Под парадиг-мой Кун понимал «признанные всеми научные достиже-ния, которые в течение определенного времени дают научному сообществу модель постановки проблем и их решений». Парадигма – особый способ организации зна-ния, определенная система знаний, убеждений, ценно-стей, задающих характер видения мира; система предва-рительных ориентиров, условий и предпосылок в процес-се построения различных теорий. Парадигмы рассматри-ваются как образцовые достижения прошлого, признава-емые всем научным сообществом в определенный пери-од времени. Парадигма определяет тенденции развития науки и научных исследований, очерчивает круг проблем, имеющих смысл и решение, устанавливает допустимые методы решения этих проблем. По мнению Куна, тради-


110

ционными парадигмами являются «астрономия Птолемея (или Коперника)», «Аристотелевская (или Ньютоновская) динамика», «корпускулярная (или волновая) оптика» и др. Введение понятия «парадигма» позволяет рассматри-вать процесс развития науки не как простое накопление знаний, а как процесс, разделенный на этапы, каждый из которых имеет два периода. Развитие науки в пределах парадигмы получило название периода «нормальной» науки. Период «нормальной» науки представляет собой кумулятивный процесс, направленный на постоянное расширение научного знания и его уточнение в рамках общепринятой парадигмы. На этом этапе природу как бы пытаются втиснуть в парадигму. Парадигма является для «нормальной» науки и критерием истины, и критерием значимости, в соответствии с которым определяются приоритетные направления исследований. Период «нор-мальной» науки характеризуется успешным решением научных проблем в рамках принятой парадигмы. На этом этапе наука характеризуется наличием четкой программы деятельности, что приводит к селекции альтернативных для этой программы и аномальных для нее идей. Все, что не вписывается в парадигму, объявляется ненаучным и незаслуживающим внимания. Кун писал:

«Ученые в русле нормальной науки не ставят себе цели создания новых теорий, обычно к то-му же они нетерпимы и к созданию таких тео-рий другими. Напротив, исследование в нор-мальной науке направлено на разработку тех явлений и теорий, существование которых па-радигма заведомо предполагает».

Второй период – смена парадигм – период научной революции. Смена научных парадигм происходит в связи с кризисом в науке. По мере расширения фронта научных исследований в рамках «нормальной» науки, совершен-ствования научных средств и методов, в поле зрения ученых все чаще попадают факты, не вписывающиеся в общепринятую парадигму. Если вначале эти факты объ-являлись ненаучными, то после того, как информация об аномалиях набирает «критическую массу», происходит


111

научная революция, сопровождающаяся переходом на новую парадигму, для которой характерен принципиально новый взгляд на природу, например смена классической механики на релятивистскую. Рождение новой парадиг-мы, сопровождающееся разработкой новых целей, цен-ностных ориентаций, перестройкой методологических, теоретических, мировоззренческих оснований с учетом новых фактов, не укладывающихся в старую теорию, по утверждению Т.Куна, представляет собой научную рево-люцию. В результате научной революции происходит не столько скачок на более высокий научный уровень зна-ний, сколько перестройка самих взглядов на проблему. Так, появление генетики привело к радикальному пере-смотру сущности наследственности, изменчивости и их эволюционной роли в рамках дарвиновской эволюцион-ной идеи и формированию синтетической теории эволю-ции. После научной революции вновь наступает период «нормальной» науки, но уже в пределах новой парадиг-мы. Периоды «нормальной» науки и научной революции сменяют друг друга. Скачкообразный переход от одной парадигмы к другой непредсказуем, рациональная логика не в состоянии определить время перехода к новой пара-дигме и предсказать, по какому пути будет далее разви-ваться наука. «Приходится часто слышать, что сменяющие друг друга теории все более приближа-ются к истине, все лучше ее аппроксимируют… Од-нако я не могу усмотреть в их чередовании никако-го последовательного направления в развитии уче-ния о бытии.» – писал Кун. Кун считал, что новые пара-дигмы утверждаются в науке непросто:

«Решение отказаться от парадигмы всегда одновременно есть решение принять другую парадигму, а приговор, приводящий к такому решению, включает как сопоставление обеих парадигм с природой, так и сравнение парадигм друг с другом».

История науки изобилует примерами острейших про-тивостояний различных направлений в науке, борьбы


112

между сторонниками и противниками теории относитель-ности, квантовой механики, генетики. Приведем по этому поводу мнение М.Планка:

«Обычно новые научные истины побеждают не так, что их противников убеждают и они признают свою неправоту, а большей частью так, что противники эти постепенно вымира-ют, а подрастающее поколение усваивает ис-тину сразу».

В качестве примера борьбы идей можно привести ис-торию появления электромагнитной теории Максвелла и специальной теории относительности. К началу XIX века правильность ньютоновской механики представлялась настолько несомненной, что ее стали отождествлять с точным естествознанием. Считалось, что понять физиче-ский процесс можно лишь в том случае, если его можно объяснить механически. Максвелловская теория элек-тромагнитных явлений давала математическое описание процессов без сведения их к механике. Ряд физиков де-лали попытки механически интерпретировать эту теорию, вводя гипотетическую субстанцию – эфир. Появление в 1905 году специальной теории относи-тельности показало, что в силу допущений относительно свойств пространства и времени, электромагнитную тео-рию нельзя свести к процессам, подчиняющимся ньюто-новским законам. Некоторые естествоиспытатели и фи-лософы еще несколько десятилетий защищали позиции ньютоновской механики, опираясь на механическую мо-дель эфира. Но большинство физиков, опираясь на экс-периментальные данные, признали правильность элек-тромагнитной теории и специальной теории относитель-ности. Ньютоновская механика стала частным случаем специальной теории относительности, справедливым для движений со скоростями, малыми по сравнению со скоро-стью света. Есть ученые, которые предельно широко толкуют по-нятие «парадигма» как концептуальный и методологиче-ский базис науки. В соответствии с этой точкой зрения за всю историю естествознания существовали две глобаль-


113

ные концептуально-методологические конструкции, две парадигмы: ньютоновская и эволюционная. В соответ-ствии с ньютоновской природа в целом качественно не развивается, а все изменения связаны лишь с количе-ственными характеристиками. Наиболее категорично ньютоновская парадигма проявляет себя в динамических теориях, описывающих однозначное, строго определен-ное начальными условиями поведение объектов. Вплоть до настоящего времени ньютоновская парадигма была характерна для физики, химии и других разделов есте-ствознания, изучающих фундаментальные явления в сравнительно низкоорганизованных структурах. Иной подход к явлениям природы характерен для эво-люционной парадигмы. В соответствии с ней динамика процессов в природе имеет непредсказуемый, уникаль-ный характер. Это не исключает существования опреде-ленных закономерностей поведения, но эти закономерно-сти проявляются скорее как тенденции развития, чем как однозначная зависимость от начальных условий. В соот-ветствии с эволюционной парадигмой изменения в при-роде могут приводить к появлению качественно новых объектов (рождение звезды из газо-пылевого облака, по-явление человека), обладающих свойствами, которые полностью отсутствовали у структурных единиц, образу-ющих эти объекты. Такое поведение характерно для кос-мических, биологических и социальных процессов. Можно сказать, что ньютоновская парадигма воспринимает при-роду как «мир существующий», а эволюционная – как мир «возникающий». Концепция научно-исследовательских программ раз-работана И.Лакатосом. По этой концепции наука развива-ется на основе рационального выбора и конкуренции научно-исследовательских программ. Основной единицей научного знания по Лакатосу является не изолированная теория или совокупность теорий, а более емкая форма-ция – научно-исследовательская программа, объединяю-щая серию теорий в ядро программы. И.Лакатос утвер-ждал:


114

«Если рассмотреть наиболее значительные последовательности теорий, имевшие место в истории науки, то видно, что они характеризу-ются непрерывностью, связывающей их эле-менты в единое целое. Эта непрерывность есть не что иное, как развитие некоторой исследова-тельской программы, начало которой может быть положено самыми абстрактными утвер-ждениями».

Программа имеет следующую структуру: - «жесткое ядро» (неопровержимые исходные положе-ния); - «защитный пояс» вспомогательных гипотез; - «негативная эвристика»; - «позитивная эвристика». «Жесткое ядро» программы сопоставимо с понятием парадигмы Т.Куна. Ядро программы принимается по со-глашению и в рамках данной научно-исследовательской программы изменению не подлежит. Теоретической кри-тике и эмпирическому опровержению подвергаются лишь гипотезы «защитного пояса». «Защитный пояс» состоит из множества отдельных научных теорий, представляющих собой конкретизацию и уточнение ядра программы, из вспомогательных гипотез и допущений, снимающих противоречия с фактами, кото-рые не согласуются с ядром программы. Научные теории и гипотезы «защитного пояса» не являются дедуктивным следствием ядра программы, а являются конструктивным присоединением к ядру некоего нового содержания. Следствием такого соотношения между ядром программы и отдельными научными теориями «защитного пояса» является то, что опровержение отдельной теории или от-каз от нее не ведут к опровержению ядра программы, т.е. изменения в «защитном поясе» не затрагивают «жесткого ядра». С течением времени исследовательская програм-ма порождает множество теорий, каждая из которых име-ет одно и то же «жесткое ядро». Сменяемость теорий в рамках одной программы возможна лишь вследствие из-менения вспомогательных гипотез.


115

«Негативная эвристика» представляет собой методо-логические принципы, призванные исключить любые по-пытки объяснения явлений, не согласованные с «жестким ядром». «Негативная эвристика» запрещает использовать критику, когда речь идет об утверждениях, включенных в жесткое ядро. Вместо этого необходимо прояснять, раз-вивать уже имеющиеся или выдвигать новые «вспомога-тельные гипотезы», которые образуют «защитный пояс» вокруг ядра. Защищая «жесткое ядро», «защитный пояс» должен приспосабливаться, переделываться или даже полностью заменяться, если того требуют интересы науки. Если в рамках программы возникают аномалии при решении проблем, их не принимают во внимание, а про-должают исследование тех задач, которые решаемы. «Негативная эвристика» включает также совокупность методов защиты исследовательской программы от опро-вержения со стороны конкурирующих программ. «Позитивная эвристика» включает методы развития ее защитного пояса, объяснения с помощью одной из теорий имеющихся эмпирических; определяет направле-ние научных разработок, правила изменения и развития научно-исследовательской программы, то есть представ-ляет собой ряд положений, на основании которых можно изменять и пересматривать те варианты исследователь-ской программы, которые оказались под угрозой опро-вержения. Научно-исследовательская программа, ее «жесткое ядро», несмотря на аномалии, поддерживаются до тех пор, пока эта программа прогрессирует, до выдви-жения новой, более прогрессивной программы. Первые научные программы сформировались в VI-III вв. до н.э. в Древней Греции: атомистическая, математи-ческая и континуалистическая. Зарождение атомистиче-ской программы связано с именами Левкиппа, Демокрита и Эпикура, она опирается на представление о дискретном строении материи. По мнению греческих атомистов, вся Вселенная состоит из мельчайших, неделимых частиц – атомов, находящихся в состоянии непрерывного движе-ния, и пустоты. Атомы неуничтожимы и вечны, поэтому Вселенная существует вечно. Атомы различаются по


116

форме и величине. Все предметы материального мира образуются из атомов различной формы и различного порядка их сочетания. Демокрит считал атомы непрони-цаемыми и неделимыми. Наиболее подробно атомисти-ческие воззрения Демокрита и Эпикура изложены в поэме Тита Лукреция Кара «О природе вещей». Атомизм оказал огромное влияние на развитие науки. Атомистическая программа была возрождена и стала ак-тивно развиваться в физике и химии после XVII века. Идеи атомизма легли в основу молекулярно-кинетической теории газов, кинетической теории материи и статистиче-ской механики, получили развитие в атомной физике и физике твердого тела. В конце XIX – начале XX вв. были сделаны открытия, установившие сложную структуру атома. Идея о дискретном строении материи получила дальнейшее развитие в физике элементарных частиц. Атомизм стал одной из самых плодотворных научных программ в истории науки. Математическая научная программа выросла из фило-софии Пифагора и Платона. В основе программы лежало представление о мире (Космосе) как упорядоченном вы-ражении целого ряда первоначальных сущностей. Пифа-гор эти сущности нашел в числах и представил их в каче-стве первоосновы мира. «Мир есть число», – утверждал Пифагор. В математической программе в основе мира лежат количественные отношения. Этот подход позволил увидеть за миром качественно разнообразных различных предметов их количественное единство. Картина мира, представленная пифагорейцами, поражала своей гармо-нией – протяженный мир тел, подчиненный законам гео-метрии, движение небесных тел по математическим зако-нам (Пифагору принадлежит идея гармонии «небесных сфер»). Дальнейшее развитие математическая программа пи-фагорейцев получила в трудах Платона, который нарисо-вал грандиозную картину истинного мира – мира идей, представляющего собой иерархически упорядоченную структуру. Мир вещей, в котором мы живем, возникает из мертвой материи, подражая миру идей. Творцом всего


117

является Бог (демиург, создатель). Созидание мира идет на основе математических закономерностей, которые Платон пытался вычленить. Он сформулировал идеи об идеальности мира, божественности небесных сфер, кото-рые господствовали в науке до Нового времени. Матема-тика после Платона стала строиться на основе геомет-рии, сумевшей геометрически представить отношения, невыразимые с помощью арифметики. Образцом служи-ли «Начала» Евклида, где исходные понятия заданы в виде аксиом. В XVII в. математические методы проникают в естественные науки. Галилей считал, что «книга приро-ды написана на языке математики». Широкое применение математики в физике началось после разработки И.Ньютоном и Г.Лейбницем аппарата дифференциально-го и интегрального исчисления. В настоящее время мно-гие вопросы космологии, физики элементарных частиц решаются на основе «геометризации» различных физи-ческих полей, создания многомерных пространств. К иде-ям Платона обратился В.Гейзенберг в своих работах по физике элементарных частиц:

« Мельчайшие единицы материи в самом деле не физические объекты в обычном смысле сло-ва, они суть формы, структуры или идеи в смысле Платона, о которых можно говорить однозначно только на языке математики. И Де-мокрит, и Платон надеялись с помощью мель-чайших единиц материи приблизиться к «едино-му», к объединяющему принципу, которому под-чиняется течение мировых событий. Платон был убежден, что такой принцип можно выра-зить и понять только в математической фор-ме. Центральная проблема современной теоре-тической физики состоит в математической формулировке закона природы, определяющего поведение элементарных частиц».

Континуалистическая программа Аристотеля базиро-валась на идее непрерывности, внутренней однородно-сти, «сплошности» и была связана с непосредственными «чувственными» впечатлениями, которые производят во-


118

да, воздух, свет и т.п. Материю, согласно этой концепции, можно делить до бесконечности, и это является критери-ем ее непрерывности. Заполняя все пространство цели-ком, материя «не оставляет» пустоты внутри себя. Континуальный подход был успешно применен в ме-ханике сплошных сред, которая включает в себя гидроди-намику, акустику, теорию упругости и другие области фи-зики. В соответствии с этим подходом среда считается непрерывной, бесструктурной, а каждый элемент ее объ-ема взаимодействует со всеми соседними элементами по законам классической механики. Это никак не противоре-чит предположению о реальной дискретной структуре вещества на микроуровне. Другими словами, при таком подходе среда считается непрерывной в «макроскопиче-ском» смысле, оставаясь дискретной на микроуровне. Континуальный подход в указанных областях естество-знания имел целью прежде всего упростить математиче-ский анализ движения объектов, состоящих из огромного числа частиц. Именно здесь был разработан математиче-ский аппарат теории поля, который в дальнейшем ока-зался востребованным для описания материальных объ-ектов иной, отличной от вещества, природы – электро-магнитного и гравитационного поля. В основе теоретико-полевого формализма, применя-емого в механике сплошных сред, лежит специфический способ описания состояния вещественных объектов. В общем случае если некоторая физическая величина име-ет определенное значение в каждой точке или части про-странства, то таким образом определяется поле этой ве-личины. Если данная величина - скаляр (температура, давление, плотность и т.п.), то и поле ее называется ска-лярным, а если же данная величина есть вектор (ско-рость, сила и т.п.), то поле, ею определяемое, называется векторным. Хотя теория поля, применяемая в механике сплошных сред, была основана на континуальном подхо-де к изучаемым объектам, она ни в коем случае не стави-ла под сомнение микроскопическую дискретность этих объектов. Корпускулярный взгляд на структуру материи считался бесспорным вплоть до середины XIX века.


119

С корпускулярным подходом была тесно связана концепция дальнодействия, в соответствии с которой взаимодействие между телами (электрическое, магнит-ное, гравитационное) осуществляется мгновенно и непо-средственно через пустое пространство, которое не при-нимает в этом никакого участия. В 30-е годы XIX века ве-ликий английский физик М. Фарадей выдвинул новый подход к природе электрических взаимодействий, кото-рый стали называть концепцией близкодействия. В соот-ветствии с этой концепцией, заряженное тело меняет свойства окружающего пространства, создавая в нем электрическое поле. Другое заряженное тело взаимодей-ствует с этим полем.. Таким образом, введенное Фараде-ем поле является как бы промежуточным звеном, «пере-носчиком» электрического взаимодействия.

Термин «поле», который применил Фарадей, отра-жает континуальный подход к этой новой физической ре-альности. В отличие от полей, описывающих состояние объектов в механике сплошных сред, электрическое поле Фарадея обозначало новую материальную сущность, от-личающуюся от вещества. Позже аналогичный подход привел Фарадея к еще одной физической реальности – магнитному полю, с помощью которого осуществляется магнитное воздействие между электрическими токами (движущимися зарядами). Классическим примером успешной научно-исследова-тельской программы И.Лакатос считал теорию тяготения Ньютона. Это, по мнению Лакатоса, самая успешная из всех когда-либо существовавших исследовательских про-грамм. «Жесткое ядро» ньютоновской программы состав-ляли три закона динамики и закон тяготения. Это ядро сторонниками этой программы полагалось не опроверга-емым. В качестве примера успешного решения «анома-лий» служит открытие двух планет – Нептуна и Плутона. Главным источником развития науки по Лакатосу яв-ляется конкуренция научно-исследовательских программ. Научные революции связаны со сменой научно-исследовательских программ, при этом «жесткое ядро» старой программы заменяется «жестким ядром» новой.


120

Всякая научная теория рано или поздно сталкивается с фактами, которые она либо не может объяснить, либо ко-торые ее опровергнут. Тогда наступает фаза вырождения данной теории, и для дальнейшего прогресса знания тре-буется замена ее на другую. Акт проверки теории на ос-нове противоречащих ей фактов («аномалий») является фальсификацией данной теории. Старая теория, подчер-кивает Лакатос, не будет опровергнута до конца, пока не создана новая, более прогрессивная по отношению к предшествующей, теория. Ее прогрессивность будет за-ключаться в том, что она не только объясняет как под-тверждающие старую теорию факты, так и факты, ей противоречащие, но и предскажет определенное число новых фактов или явлений, часть из которых может быть установлена (открыта) уже при современном уровне тех-ники и знания. Обе концепции развития науки содержат понятие научной революции. К основным чертам научной револю-ции относятся: возникновение кризисных ситуаций в объ-яснении экспериментальных фактов; необходимость тео-ретического синтеза новых экспериментальных фактов; коренная ломка существующих представлений о природе в целом. Научные революции могут быть частными, за-трагивающими одну область знания, и глобальными, ра-дикально меняющими все отрасли знания. Ряд ученых насчитывают три глобальные научные революции, связы-вая их с именами Аристотеля, Ньютона и Эйнштейна. Другие исследователи за период становления и разви-тия индустриальной цивилизации выделяют четыре науч-ные революции: 1. Становление классического естествознания (XVII – XVIII века), основные принципы которого состояли в при-знании абсолютно достоверных истин и абсолютно до-стоверного знания, резком разграничении сферы духа, сознания и сферы косной материи, жесткого детерминиз-ма, в переходе от геоцентрической картины мира к гелио-центрической. Основным способом познания стали экс-перимент и математические методы моделирования ре-альности.


121

2. Дисциплинарная организация науки (XIX век). К это-му времени относятся возникновение научных картин мира, нередуцируемых к механистической (термодинами-ческая, электромагнитная, биологическая, химическая), признание идеи развития, концепция эволюционизма. 3. Становление неклассического естествознания (пер-вая половина ХХ века). Основные изменения связаны с возникновением теории относительности и квантовой ме-ханики. Отход от классического миропонимания проявля-ется в новой интерпретации проблем пространства и времени, взаимоотношений субъекта и объекта, катего-рий причинности, случайности, необходимости. 4. Формирование постнеклассической науки (вторая половина ХХ века). Постнеклассическая наука ориентиру-ется на исследование весьма сложных, исторически раз-вивающихся систем. Ее отличительные особенности: развитие междисциплинарных исследований, принцип системности, синтетическая картина реальности, числен-ный эксперимент, универсальный (глобальный) эволюци-онизм. Это время характеризуется успехами в области теории строения вещества, нелинейной оптики, физики твердого тела, биологии и генетики, информатики и ком-пьютеризации, космонавтики и др. Научная методология все более активно усваивает базовые постулаты теории самоорганизующихся систем – открытость, нелинейность, диссипативность. Ряд ученых выделяют всего две научные революции. Первая – становление научного естествознания в XVII – XVIII вв. – связана с трудами Н.Коперника, Р.Декарта, И.Кеплера, Г.Галилея, И.Ньютона. Вторая – научно-техническая революция ХХ века – связана с работами М.Планка, А.Эйнштейна, Н.Бора, Э.Резерфорда, В.Гейзенберга, Н.Винера и др., с появлением атомной энергии, генетики, кибернетики, космонавтики.

17. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ И ИНТЕГРАЦИЯ В НАУКЕ

В логике развития науки отражается единство процес-сов дифференциации и интеграции научного знания.


122

Процесс дифференциации знаний есть объективная форма развития науки. Дифференциация научного зна-ния объясняется несколькими причинами. Во-первых, в основе современной науки лежит аналитический подход к изучению действительности, т.е. расчленение изучаемого предмета на простейшие составляющие. Во-вторых, по мере развития науки резко возрастает число объектов, доступных для научного изучения. В-третьих, дифферен-циация является следствием бесконечной сложности са-мой материи, неисчерпаемости ее свойств, форм и видов, следствием бесконечности и сложности человеческого познания. Дифференциация научного знания проявляет-ся: - в выделении отдельных разделов науки в самостоя-тельные дисциплины со своими специфическими задача-ми и методами исследования; - детализации научных понятий; - установлении новых научных принципов, законов, за-кономерностей развития природы и общества; - детализации научных проблем изучения действи-тельности. Быстрый рост объема знаний, увеличение потоков ин-формации приводит к тому, что в наше время стали не-возможными ученые-энциклопедисты, т.е. люди, знако-мые практически со всей наукой. В прошлом, например, одни и те же физики могли заниматься и электричеством, и теплотой, и оптикой. Теперь даже специалисты, рабо-тающие в близких областях физики, не всегда понимают друг друга. И физика, и другие науки глубоко дифферен-цировались, специализировались, и этот процесс про-должается. Наука стала тоньше, ювелирнее, изощреннее. Современные исследования стали уже, чем прежде. Так, генетика – сравнительно молодая наука, но в ней уже произошло деление на целый ряд научных дисциплин: эволюционная, популяционная, молекулярная, радиаци-онная и др. Объект нынешней науки расчленен и разложен на со-ставляющие части, раздроблен. Такое дробление – неминуемый этап познания: сначала изучаются части, по-


123

том судят о целом. В то же время дифференциация науч-ного знания несет в себе опасность разложения единой научной картины мира. В результате дифференциации наука из целостной системы знания превращалась в сум-му различных научных дисциплин, изолированных друг от друга, с нарушенными связями между ними. Как писал Станислав Лем:

“Известно, что на открытия наиболее пло-дотворно влияет скрещивание информации из различных областей науки, поэтому очень мо-жет быть, что уже сейчас в научных книгохра-нилищах всех континентов находится множе-ство сведений, которые при простом сопо-ставлении друг с другом компетентным специ-алистом дали бы начало новым ценным обобще-ниям. Но именно это и затормаживается ро-стом специализации, внутренней постоянно растущей дифференциацией наук... Ходячим афоризмом стало выражение, что открытие совершается ныне дважды: один раз - когда оно публикуется, и второй раз - когда это уже (и, может быть, давно) опубликованное сообщение открывает для себя популяция специалистов”.

Взаимное размежевание наук было характерно для науки XIX века, что в итоге привело к кризису единства науки. По поводу дифференциации науки А.Эйнштейн образно заметил:

«Круг охватываемых наукой вопросов чрез-вычайно расширился, теоретическое познание во всех областях естествознания непредвиден-но углубилось. Но познавательная способность человека ограничена узкими рамками и не изме-няется. Поэтому деятельность отдельных ис-следователей неизбежно стягивается ко все более ограниченному участку всеобщего знания. Эта специализация, что еще хуже, приводит к тому, что единое общее понимание всей науки, без чего истинная глубина исследовательского духа обязательно уменьшается, все с большим


124

трудом поспевает за развитием науки. Созда-ется ситуация, подобная той, которая симво-лически изложена в библейской истории о Вави-лонской башне. Каждому серьезному ученому знакомо это болезненное чувство невольной ограниченности сужающимся кругом представ-лений; она угрожает отнять у исследователя широкую перспективу, принижая его до уровня ремесленника».

Чем глубже проникает наука в суть деталей, тем она лучше вскрывает связи между различными областями действительности, а отсюда возникает необходимость в интеграции научного знания. Уже в рамках классического естествознания постепенно утверждается идея принци-пиального единства всех явлений природы, а следова-тельно, и отражающих их научных дисциплин. Тенденция, обратная дифференциации, существовала всегда. В ос-нове интеграции научного знания лежит философский принцип единства мира. Интеграция научного знания представляет собой синтез предметного содержания и (или) методов различных наук и научных дисциплин, поз-воляющий решать более сложные (или по-другому) тео-ретические и практические проблемы наук, включенных в процесс интегрирования. Основаниями интеграции раз-личных наук являются такие факторы, как использование универсального языка математики, общенаучных пред-ставлений и принципов, переноса идей и принципов из одной области науки в другую и др. Интеграция научного знания проявляется: - в организации комплексных междисциплинарных ис-следований; - разработке: • научных дисциплин, выполняющих общеметодоло-гические функции (общая теория систем, синергетика); • научных методов, применяемых в ряде отраслей научного знания (спектральный анализ, компьютерное моделирование и др.); • теории и принципов исследования общих связей на стыках смежных научных дисциплин.


125

Чем больше наука вскрывает общие связи, тем лучше она уясняет суть деталей, а отсюда следует дифферен-циация научного знания. Процессы дифференциации и интеграции находятся в постоянном единстве, но они не равнозначны на различных этапах развития науки. Дли-тельное время, пока в науке происходит накопление ма-териала, преобладает дифференциация. Переход на но-вую качественную ступень, что обычно связано с созда-нием более совершенной научной картины мира, сопро-вождается интеграцией научного знания. Сейчас в науке наблюдается период интенсивной ин-теграции. В объединении усилий специалистов разных отраслей знаний кроется путь к решению проблем, кото-рые долго не могут решить усилиями одной науки. Прак-тически до сегодняшних дней научная картина мира, по существу, распадалась на три картины мира (неорганиче-скую, органическую, социальную), в которых процессы самоорганизации, саморазвития материи не были объ-единены единым системным подходом. Это стало воз-можным в рамках синергетического подхода, объединя-ющего в особый класс динамические, физические, хими-ческие, биологические и социальные структуры, которые ранее принципиально не сводились вместе. Синергетиче-ский подход в современной научной картине мира позво-ляет выявить инвариантные характеристики эволюцион-ных процессов разного типа и выразить их в форме, при-годной для математико-информационной обработки. Наука объективно не может развиваться лишь отдель-ными частями: она является целостной и может разви-ваться только как таковая. Выдающийся физик М.Планк писал:

«Наука представляет собой внутренне еди-ное целое. Ее разделение на отдельные части обусловлено не столько природой вещей, сколь-ко ограниченностью способностей человеческо-го познания. В действительности существует непрерывная цепь от физики к химии, через био-логию и антропологию к социальным наукам,


126

цепь, которая ни в одном месте не может быть разорвана, разве лишь по произволу».

Современное естествознание с помощью синергетиче-ского подхода снимает противоречие между миром живо-го и неживого, доказывая единство и преемственность механизмов эволюции и развития.

18. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ. СИСТЕМНЫЙ МЕТОД В СОВРЕМЕННОМ ЕСТЕСТВОЗНАНИИ

Построение современного естествознания исходит из следующих принципов: системности, историчности, эво-люционизма, самоорганизации. Принцип системности – изучение целостного, со-ставленного из упорядоченных определенным образом частей, взаимосвязанных между собой. При этом можно рассматривать как первичные, неделимые элементы си-стемы, их свойства, поведение и взаимодействие, так и систему в целом, ее взаимосвязь с другими системами. Принцип историчности состоит в поэтапном развитии естествознания, где новые теории могут быть выделены на основе некоторых достижений и исторического опыта. При этом они необязательно дублируют их, а могут отри-цать или корректировать. Принцип эволюционизма связан с постепенным услож-нением и повышением степени организации живых су-ществ и явлений. Это принцип необратимости, выражаю-щийся в нарушении симметрии между прошлым и буду-щим. Принцип самоорганизации – после выхода системы из положения равновесия в ней реализуется механизм са-мопроизвольного упорядочивания, возникновение нового устойчивого состояния, т.е. она самоорганизуется и при-обретает способность выдерживать внешние влияния, не теряя своих свойств. В современной науке в основе представлений о строе-нии материи лежит системный подход, согласно которому любой объект материального мира (атом, молекула, пла-нета, организм или галактика) может быть рассмотрен как


127

системное образование, включающее в себя составные части, организованные в целостность. Для обозначения целостности объектов в науке было введено понятие си-стемы. В «Философском энциклопедическом словаре» дается следующее определение системы: «Система (от греч. sustẽma – целое, составленное из частей, соедине-ние) – совокупность элементов, находящихся в отноше-ниях и связях друг с другом, которая образует опреде-лённую цельность, единство». Система представляет собой совокупность элементов и связей между ними. Понятие элемент означает мини-мальный, далее уже неделимый компонент в рамках дан-ной системы. Элемент является таковым лишь по отно-шению к данной системе, в других отношениях он может представлять сложную систему. Элементы могут быть однородными и неоднородными. Совокупность связей между элементами образует структуру системы. Связи между элементами системы могут быть устойчивыми и неустойчивыми. Устойчивые связи определяют упорядо-ченность системы. Существуют два типа связей – по «горизонтали» и по «вертикали». Связи по «горизонтали» – это связи координации меж-ду однопорядковыми элементами системы. Они носят коррелирующий характер: ни одна часть системы не мо-жет измениться без того, чтобы не изменились другие ча-сти. Связи по «вертикали» – это связи субординации. Они выражают сложное внутреннее устройство системы, где одни части по своей значимости могут уступать другим и подчиняться им. Вертикальная структура включает в себя уровни организации системы, а также их иерархию. Целостность системы означает, что все ее составные части, соединяясь вместе, образуют уникальное целое, обладающее новыми интегративными свойствами. Свой-ства системы – не просто сумма свойств ее элементов, а нечто новое, присущее системе в целом. Наличие свойств, присущих системе в целом, но не ее частям, определяется взаимодействием элементов. Так, свойства атома не являются суммой свойств электронов, протонов и нейтронов, входящих в состав атома.


128

В науке выделяют системы простые, состоящие из не-большого числа элементов, и сложные, включающие в себя большое количество элементов и связей. Сложные системы исследовать труднее, так как у них больше свойств, которые составляют эффект целостности. Си-стемы делят на однородные и разнородные, открытые (обменивающиеся энергией, веществом и информацией с другими системами или внешней средой) и закрытые. Существует деление систем на равновесные и нерав-новесные. Равновесные системы для перехода в новое состояние требуют притока энергии, но когда этот пере-ход осуществлен, они в ней больше не нуждаются. Неравновесные требуют постоянного притока энергии для поддержания собственной сложности, так как часть энер-гии постоянно рассеивается (например, живые организ-мы). Правила выделения системы: - необходимо указать первичные неделимые элемен-ты системы; - определить связи между ними: - установить условия, благодаря которым элементы образуют целостность, а связи реализуются. При исследовании системы необходимо соблюдение следующих принципов: - выявление зависимости каждого элемента от его места и функций в системе с учетом того, что свойства целого несводимы к сумме свойств его элементов: - анализ того, насколько поведение системы обуслов-лено как особенностями отдельных элементов, так и свойствами ее структуры; - исследование взаимодействия системы и среды; - изучение характера иерархичности, присущей дан-ной системе; - обеспечение всестороннего, многоаспектного описа-ния системы; - рассмотрение системы как динамичной, развиваю-щейся целостности. Итак, согласно современным представлениям о при-роде, все природные объекты представляют собой упо-


129

рядоченные, структурированные, иерархически организо-ванные системы. Английский кибернетик С.Бир писал:

«По существу, вся Вселенная состоит из множества систем, каждая из которых содер-жится в более крупной системе подобно множе-ству пустотелых кубиков, вложенных друг в друга. Так же, как всегда можно представить се-бе более обширную систему, в которую входит данная система, всегда можно выделить из дан-ной системы более ограниченную».

Многие достижения классической науки обязаны ис-пользованию в качестве методологического подхода ре-дукционизма – методологического приема, основанного на определении свойств системы путем исследования элементов, которые ее образуют, в замене изучаемой си-стемы ее сильно упрощенной моделью. Согласно редук-ционизму, мир состоит из частей, закономерности его функционирования определяются закономерностями со-ставляющих частей; высшие формы материи могут быть полностью объяснены на основе закономерностей, свой-ственных низшим формам, т.е. сведены к низшим фор-мам (например, биологические явления могут быть объ-яснены с помощью физических и химических законов). Иначе говоря, редукционизм – это сведение сложных яв-лений к более простым. Следует отметить, что редукционизм на определен-ном этапе оказался эффективной методологической установкой. На базе механистической картины мира, например, удалось с единой точки зрения описать про-цессы, происходящие как на Земле, так и на небе, свой-ства твердых, жидких и газообразных тел. Значительные достижения редукционизма можно отметить в любой об-ласти науки, любой научной дисциплине. Вместе с тем, редукционизм не учитывает специфику целого по сравне-нию с его частью, системы – по сравнению с частью си-стемы, реальное усложнение материи в ходе ее истори-ческого развития, игнорирует специфику уровней. Оказа-лось, что целое нельзя сводить к механической сумме ча-стей, а часть невозможно понять вне целого. При объ-


130

единении элементов в систему на определенном уровне сложности у нее могут возникнуть свойства, не сводимые в общем случае к свойствам элементов ее составляющих. Другими словами, вывести их регулярными методами из свойств частиц и особенностей их локального взаимодей-ствия не удается. Современное естествознание отказалось от принципа глобального редукционизма. Постнеклассическая наука уделяет больше внимания альтернативной методологии холизма. Холизм – философская концепция, утвержда-ющая приоритет целого перед составляющими его ча-стями, несводимость целого к сумме частей и выполняе-мых ими функций. Преимущество холизма состоит в том, что он позволяет учитывать те свойства системы, кото-рые проявляются только на уровне ее целостности, но отсутствуют на уровне элементов. Согласно холизму, ми-ром управляет процесс творческой эволюции, создающий новые целостности.

19. ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОЙ НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА

Главная принципиальная особенность современной научной картины мира – принцип глобального эволюцио-низма. В современном естествознании утвердилось убеждение в том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. Это принципиально новый для естествознания взгляд, хотя сама идея эволюции зародилась в XIX веке. Наибо-лее последовательно она была изложена в трудах Ч.Дарвина. Однако эта идея ограничилась растительным и животным миром. Физика и астрономия, составляющие основу ньютоновской картины мира, оставались в стороне от эволюционного учения. Вселенная в целом в этой кар-тине мира представлялась равновесной и неизменной. А поскольку время ее существования бесконечно, то вполне вероятно появление в результате случайных локальных возмущений наблюдаемых неравновесных образований с заметной организацией структуры (галактики, планетные


131

системы т.д.). Противоестественным явлением в этой картине выглядело и появление жизни на Земле. Счита-лось, что такого рода отклонения в существовании Все-ленной – явления временные, с остальным космосом не связанные. В ХХ веке все радикально изменилось. В начале 20 – х годов было открыто расширение Вселенной, что говорило о ее нестационарности. Но если Вселенная расширяется и галактики разбегаются, то возникает вопрос: какие силы сообщают им начальную скорость и дают необходимую энергию? В 40 – е годы была высказана идея «Большого взрыва», в которой зарождение Вселенной выводится из ее некоторого исходного состояния с последующей эво-люцией, приведшей к ныне наблюдаемому облику. В 70 – е годы эта идея прочно утвердилась в естествознании. Вселенная нестационарна, она имеет начало во времени, эволюционирует во времени. Эту эволюцию на протяже-нии 15 – 20 млрд лет наука пытается реконструировать. Таким образом, идея эволюции овладела физикой и кос-мологией. Концепция «Большого взрыва» указала на историче-скую последовательность появления во Вселенной раз-личных химических элементов. Звезды первого поколе-ния начинали жизнь с ограниченным набором легких эле-ментов, из которых в результате самопроизвольного син-теза образовалась впоследствии вся таблица Менделее-ва. Идеи эволюции проникли в химию. В ХХ веке эволюционное учение развивалось и в рам-ках биологии. Современный эволюционизм в биологии предстоит как многоплановое учение, ведущее поиск за-кономерностей и механизмов эволюции на всех уровнях организации живой материи: молекулярном, клеточном и т.д. Наибольшие успехи достигнуты на молекулярно-генетическом уровне. В геологии окончательно утверди-лась концепция дрейфа континентов. Нынешнее естествознание считает, что все существу-ющее есть результат эволюции. В настоящее время де-лается попытка построить общенаучную картину мира на основе принципов универсального (глобального) эволю-


132

ционизма, объединяющих в единое целое идеи системно-го и эволюционного подходов. Универсальный эволюцио-низм часто характеризуется как принцип, обеспечиваю-щий экстраполяцию эволюционных идей на все сферы действительности и рассмотрение неживой, живой и со-циальной материи как единого универсального эволюци-онного процесса. В 70 – е годы ХХ века появилось новое междисципли-нарное научное направление – синергетика, пытающееся описать движущие силы эволюции любых объектов наше-го мира. В классической науке господствовало убежде-ние, что материи свойственна тенденция к понижению степени ее упорядоченности, стремление к равновесию, переход от упорядоченности к хаосу. Такой взгляд был сформулирован в рамках равновесной термодинамики. Однако в природе известны объекты и системы, противо-речащие этому положению. Степень их упорядоченности со временем возрастала. К ним относятся, прежде всего, живые организмы и их сообщества. Когда принцип эво-люционизма был распространен на другие уровни органи-зации материи, противоречие стало еще заметнее. Стало ясно, что в природе действует какой-то созидательный принцип, обеспечивающий самоорганизацию и само-усложнение материи. В поисках этого принципа сформи-ровалась синергетика. И.Пригожин, один из основопо-ложников синергетики, писал:

«К концу ХХ в. мы научились глубже понимать смысл двух великих революций в естествозна-нии, оказавших решающее воздействие на фор-мирование современной физики: создания кван-товой механики и теории относительности. Обе революции начались с попыток исправить классическую механику путем введения в нее вновь найденных универсальных постоянных. Ныне ситуация изменилась. Квантовая механика дала нам теоретическую основу для описания нескончаемых превращений одних частиц в дру-гие. Аналогичным образом общая теория отно-сительности стала тем фундаментом, опира-


133

ясь на который мы можем проследить тепло-вую историю Вселенной на ее ранних стадиях. По своему характеру наша Вселенная плюра-листична, комплексна. Структуры могут исче-зать, но могут и возникать. Одни процессы при существующем уровне знаний допускают опи-сание с помощью детерминированных уравне-ний, другие требуют привлечения вероятност-ных соображений. … по существовавшей ранее традиции фун-даментальные процессы было принято счи-тать детерминированными и обратимыми, а процессы, так или иначе связанные со случайно-стью или необратимостью, трактовать как ис-ключения из общего правила. Ныне мы повсюду видим, сколь важную роль играют необратимые процессы, флуктуации. Модели, рассмотрением которых занималась классическая физика, соот-ветствуют, как мы сейчас понимаем, лишь пре-дельным ситуациям. Их можно создать искус-ственно, поместив систему в ящик и подождав, пока она не придет в состояние равновесия. Искусственное может быть детерминиро-ванным и обратимым. Естественное же непре-менно содержит элементы случайности и необ-ратимости. Это замечание приводит нас к но-вому взгляду на роль материи во Вселенной. Материя – более не пассивная субстанция, опи-сываемая в рамках механистической картины мира, ей также свойственна спонтанная актив-ность. Отличие нового взгляда на мир от тра-диционного столь глубоко, что … мы можем с полным основанием говорить о новом диалоге человека с природой».

Синергетика – учение о самоорганизации. Синергети-ка дает возможность не только раскрыть внутренние ме-ханизмы всех эволюционных процессов, которые проис-ходят в природе, но и представить весь мир как мир са-моорганизующихся процессов. Синергетика показала, что


134

процессы самоорганизации могут происходить в про-стейших системах неорганической природы, если для это-го имеются определенные условия (открытость системы и ее неравновесность, достаточное удаление от точки рав-новесия и др.). Чем сложнее система, тем более высокий уровень в ней имеют процессы самоорганизации. Синер-гетика помогает взглянуть на природу как на мир, нахо-дящийся в процессе непрестанной эволюции и развитии. Вот как оценивал роль синергетики И.Пригожин:

«От каких предпосылок классической науки удалось избавиться современной науке? Как правило, от тех, которые были сосредоточены вокруг основополагающего тезиса, согласно которому на определенном уровне мир устроен просто и подчиняется обратимым во времени фундаментальным законам. Подобная точка зрения представляется нам сегодня чрезмер-ным упрощением. Разделять ее означает упо-добляться тем, кто видит в зданиях лишь нагромождение кирпича. Но из одних и тех же кирпичей можно построить и фабричный корпус, и дворец, и храм. Лишь рассматривая здание как единое целое, мы обретаем способность вос-принимать его как продукт эпохи, культуры, общества, стиля. Существует и еще одна вполне очевидная проблема: поскольку окружа-ющий нас мир никем не построен, перед нами возникает необходимость дать такое описание его мельчайших «кирпичиков» (т.е. микроскопи-ческой структуры мира), которое объясняло бы процесс самосборки».

Идеи синергетики позволяют выяснить взаимосвязи между неживой, живой и социальной формами движения материи, свести в единое целое результаты, полученные в различных областях знания, сформировать целостную общенаучную картину мира.


135

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Естественные науки прошли длительный путь разви-тия от наивных представлений античных философов до квантовой теории поля и общей теории относительности, молекулярной биологии и генной инженерии. На этом пу-ти наука знала времена спада и застоя, которые сменя-лись подъемом и стремительным взлетом, смелые надежды ученых сменялись сомнениями и разочаровани-ями. В начале ХХ века В.И.Вернадский и Э.Леруа указыва-ли, что на смену биосфере в ходе социализации земного природного мира закономерно придет ноосфера, и наде-ялись на то, что биосфера будет улучшена человеческим разумом и трудом, но сейчас наблюдается иной процесс: техногенное общество разрушает земную биосферную целостность и природотворческие функции биосферы. Общество не просто глобализуется в мировом масштабе, а качественно изменяется, становится техногенным, пе-реподчиняет в ходе своего развития биосферу, каче-ственно ухудшая и уничтожая ее. Нынешнюю стадию развития индустриального обще-ства часто называют «обществом риска». Риск становит-ся атрибутом современного нестабильного социума. Сте-пень его неопределенности и неустойчивости начала рас-ти с тех пор, как скорость развития технологий стала пре-вышать скорость осознания человеческим обществом причин и особенно последствий этого развития. Наше общество можно назвать обществом опасностей и ката-строф, причем основные опасности сегодня зависят не от природы, а от действий и решений принятых или не при-нятых человеком. Риск часто непосредственно связан с опасностями современных технологий, которые угрожают планетарной цивилизации, сегодня технико-экологические риски приобретают первостепенное значе-ние. Впервые в истории общество имеет дело с искус-ственно созданной перспективой самоуничтожения. Сложившуюся модель развития мирового сообщества после Конференции ООН по окружающей среде и разви-


136

тию в Рио-де-Жанейро в 1992 г. называют моделью не-устойчивого развития. Эта модель чревата опасностями и катастрофами, угрожающими даже всемирным катаклиз-мом уже в текущем столетии. Она не обеспечивает ни выживания цивилизации, ни сохранения ее природного фундамента – биосферы ─ и должна смениться новой моделью – моделью устойчивого развития, реализация которой, как полагают ее создатели, позволит разрешить глобальные проблемы, стоящие перед человечеством. Важнейшей составной частью биосферы является че-ловеческое общество, а человек – венцом эволюции. Че-ловек оказывает влияние (как правило, негативное) прак-тически на все экосистемы Земли. С точки зрения биоло-гии, человек – биологическое существо, один из видов живой природы. Но психика человека развилась до уров-ня разума, важнейшей особенностью которого является рефлексия – способность сознания познавать самого се-бя. Эта способность выделяет человека из всех живых существ. Глобальные модели и прогнозы развития человече-ской цивилизации позволили не только увидеть реальную ситуацию глобального кризиса, но и поставили вопрос о необходимости выработки стратегии дальнейшего разви-тия человечества. Академик Н.Н.Моисеев в книге «Рас-ставание с простотой» (1998 г.) так изложил свое видение современной ситуации глобального кризиса:

«Постепенно мы начинаем понимать, что общество стоит сейчас на пороге катастрофы, потребующей перестройки всех оснований сво-его планетарного бытия. Я думаю даже, что мы находимся в преддверии смены характера самой эволюции биологического вида хомо сапиенс. Может быть, даже на пороге нового этапа ан-тропогенеза. Возникающие время от времени академические дискуссии пока еще только фик-сируют нарастающее неблагополучие, но они пока очень далеки от раскрытия всей глубины происходящего. А тем более неспособны пред-ложить ему какую-либо альтернативу. Еще ни-


137

кто не рискнул продемонстрировать настоя-щую правду (хотя многие уже догадываются о ней) во всей ее обнаженной непривлекательно-сти, и мы только подходим к пониманию того, что человечество уже исчерпало тот потенци-ал своего развития, который оно получило при завершении предыдущего этапа антропогенеза. Его завершение я связываю с утверждением кроманьонца в качестве единственного претен-дента на право называться предком современ-ного человека (каким он и оказался на самом де-ле)… Я совершенно не исключаю фатального ис-хода человеческой истории».

Знание законов развития живых сообществ, познание причин экологического и других глобальных кризисов, угрожающих цивилизации, позволяют человечеству ори-ентироваться в выборе пути развития человеческого об-щества, обеспечивающего выживание как отдельных ин-дивидуумов, так и цивилизации в целом. Концепция устойчивого развития, основанная на принципах биосфе-роцентризма, коэволюции человека и биосферы и опти-мизации потребностей, предполагает переход к новому типу функционирования цивилизации, радикальному из-менению исторически сложившихся ориентиров в эконо-мической, социальной, экологической, культурологиче-ской и других сферах деятельности человека. В связи с секвенированием генома человека, успеха-ми, достигнутыми при работе с геномами лабораторных и сельскохозяйственных животных, с неизбежностью встает вопрос об искусственном вмешательстве в геном челове-ка. Сегодня перед учеными стоят задачи – изучение тон-чайших механизмов работы генома человека, огромного числа генов и разнообразных генных сетей, всех сложных взаимодействий многочисленных соединений и процес-сов в клетке, что в конечном итоге должно привести к полному пониманию функционирования клетки и сущно-сти живого. Наступило время подумать об использовании знаний о геноме человека в практических целях, в первую очередь для лечения различных наследственных заболе-


138

ваний. К сожалению, последствия, связанные с манипу-ляциями с геномом человека, в настоящее время непред-сказуемы. В.З.Тарантул в книге «Геном человека» писал:

«Колоссальные достижения в познании структуры генетического аппарата человека и, в не столь уж далекой перспективе, возникнове-ние подходов к направленному его изменению с новой остротой ставят вечные вопросы: что же такое человек, насколько пластична или, напротив, консервативна его генетическая при-рода, что можно и что нельзя насильственно менять в нем, какова биологическая опасность искусственных геномных манипуляций для вида гомо сапиенс, не станет ли теперь реальностью целенаправленное изменение человеческой расы, о котором мечтали евгеники? Пока реальных предпосылок к этому не видно, хотя теоретиче-ски такую возможность исключить нельзя. При решении подобных вопросов нам приходится по-лагаться не только на знания, которые откры-вает наука, но и на то, что мы, люди, считаем морально дозволенным в воздействии на челове-ческий геном. Думается, что человечеству хва-тит мудрости и здравого смысла, чтобы обра-тить в свою пользу результаты, достигнутые в изучении генома человека».

Знание законов развития живых сообществ, познание причин экологического и других глобальных кризисов, угрожающих цивилизации, позволяют человечеству ори-ентироваться в выборе пути развития человеческого об-щества, обеспечивающего выживание как отдельных ин-дивидуумов, так и цивилизации в целом. Концепция устойчивого развития, основанная на принципах биосфе-роцентризма, коэволюции человека и биосферы и опти-мизации потребностей, предполагает переход к новому типу функционирования цивилизации, радикальному из-менению исторически сложившихся ориентиров в эконо-мической, социальной, экологической, культурологиче-ской и других сферах деятельности человека.


139

Вопросы для самопроверки

1. Что является предметом естествознания? 2. Какова цель изучения современного естествозна-ния? 3. Что такое культура? 4. Какая связь существует между материальной и ду-ховной культурой? 5. Наука как компонент культуры. 6. Каковы основные функции науки? 7. Назовите специфические черты научного знания. 8. Чем отличаются абсолютная и относительная исти-на? 9. Какова роль практики в естественно-научном по-знании? 10. Что такое научная картина мира? 11. Какова структура научной картины мира? 12. Как связана наука с другими компонентами куль-туры? 13. Каковы виды научного знания? 14. Какова специфика и взаимосвязь фундаменталь-ных и прикладных наук? 15. Что называется научной культурой? 16. Какова специфика гуманитарного и естественно-научного знания? 17. Как связаны между собой естественно-научная и гуманитарная культуры? 18. Каковы негативные последствия отчуждения гума-нитарных и естественных наук? Назовите пути пре-одоления отчуждения. 19. Что называется материей? Назовите основные виды материи. 20. Как связаны между собой вещество и поле? 21. Каковы основные свойства материи? 22. Что такое движение? 23. Каковы основные формы движения материи?


140

24. Перечислите структурные уровни неживой приро-ды. 25. Каковы структурные уровни живой природы? 26. Назовите основные общественные формы движе-ния материи. 27. Как взаимосвязаны между собой различные фор-мы движения материи? 28. Перечислите основные свойства движения. 29. Что такое пространство? 30. Что такое время? 31. Чем отличаются представления о пространстве и времени в классической и современной физике? 32. Назовите основные свойства пространства и вре-мени. 33. Как вы понимаете материальное единство мира? 34. Несотворимость и неуничтожимость материи и движения как проявление материального единства мира. 35. Законы сохранения как проявление принципа не-сотворимости и неуничтожимости материи и ее свойств. 36. Как связаны законы сохранения с симметрией пространства и времени? 37. Каковы характерные черты науки? 38. Что такое мышление? Каковы его основные фор-мы? 39. Какова структура научного познания? 40. Чем отличаются эмпирический и теоретический уровни научного познания? 41. Какова роль ощущений в естественно-научном по-знании? 42. Понятие о методе и методологии. 43. Философские методы познания. 44. Эмпирические методы исследования. 45. Какова роль сравнения в научном познании? 46. Перечислите и охарактеризуйте методы теорети-ческого познания. 47. Назовите основные общелогические методы по-знания.


141

48. В каких случаях применяется метод индукции? 49. При решении каких задач применяется дедукция как средство доказательства? 50. Перечислите частнонаучные, дисциплинарные и междисциплинарные методы. Каковы их особенности? 51. Какова роль математики в развитии естествозна-ния? 52. Что из себя представляет гипотетико-дедуктивная модель научного знания? 53. Что такое гипотеза? Какова ее роль в научном по-знании? 54. Что такое теория и какова ее структура? 55. Каковы критерии научного знания? 56. Назовите основные положения парадигмальной концепции развития науки. Что такое «парадигма»? Приведите примеры. 57. Чем отличаются ньютоновская и эволюционная парадигмы в естествознании? 58. Назовите особенности концепции научно-исследо-вательских программ. 59. Какова структура научно-исследовательской про-граммы? 60. Что называется научной революцией? Перечисли-те и охарактеризуйте научные революции в естество-знании. 61. Как связаны между собой дифференциация и ин-теграция в науке? 62. Каковы основные принципы организации совре-менного естествознания? 63. Что такое система и каковы ее основные характе-ристики? 64. В чем проявляется принцип глобального эволюци-онизма? 65. Какие системы изучает синергетика?


142

ПЕРСОНАЛИИ

АРИСТОТЕЛЬ (384 – 322 до н.э.) – древнегреческий философ и ученый-энциклопедист, в своих работах охва-тил почти все известные в то время области знания; его идеи в философии, логике, физике, биологии, риторике, теории искусства и др. оказали огромное влияние на раз-витие мировой философии и науки. Основоположник формальной логики. В своих работах систематизировал огромный естественнонаучный материал своих предше-ственников и свои наблюдения. В трактатах «Физика», «Механика», «О небе» и других изложил свои представ-ления о природе. Исследования Аристотеля относятся к механике, акустике, оптике, космологии. Физика Аристо-теля, основанная на принципе целесообразности, содер-жала отдельные правильные положения, но отрицала прогрессивные идеи атомизма и гелиоцентризма, выска-занные его предшественниками. Космология Аристотеля, в основе которой лежала идея геоцентризма, господство-вала в науке до Коперника. Основными элементами или стихиями Аристотель считал землю, воздух, воду, огонь и эфир. Учение Аристотеля было выхолощено и канонизи-ровано церковью и вплоть до XV – XVI вв. тормозило дальнейшее развитие науки. БАХТИН М.М. (1895 – 1975) – известный русский уче-ный: философ, филолог, литературовед, теоретик культу-ры. Исходил из диалогического характера человеческого бытия и культуры. Поставил вопрос о критериях истинно-сти гуманитарного знания, заложил основы современной культурологии. БЕТХОВЕН Л. ван (1770 – 1827) – великий немецкий композитор, дирижер и пианист, один из наиболее испол-няемых композиторов в мире. БИР С. (1926 – 2002) – английский ученый, специалист в области кибернетики и исследования операций. Прези-дент Мировой организации систем и кибернетики. БОЙЛЬ Р. (1627 – 1691) – английский физик и химик. Физические исследования посвящены изучению световых


143

и электрических явлений, гидростатике, акустике, тепло-те. Открыл закон изменения давления воздуха при изме-нении его объема (закон Бойля-Мариотта). Сторонник атомистической гипотезы. Сформулировал понятие хими-ческого элемента, ввел в химию экспериментальный ме-тод. БОЛЬЦМАН Л. (1844 – 1906) – австрийский физик-теоретик, один из основоположников статистической фи-зики, физической кинетики и термодинамики. Вывел ос-новное уравнение кинетической теории газов, закон рас-пределения газовых молекул по импульсам и координа-там. Связал энтропию физической системы с вероятно-стью ее состояния, доказал статистический характер вто-рого начала термодинамики. Сформулировал Н-теорему, положенную в основу теории необратимых процессов. Применив к излучению принципы термодинамики, теоре-тически открыл закон теплового излучения. Из термоди-намических соображений предположил существование давления света. Известен своими работами по филосо-фии и методологии науки. БОР Н. (1885 – 1962) – датский физик-теоретик, лау-реат Нобелевской премии (1922 г.), создал первую кван-товую теорию атома, один из основоположников кванто-вой механики, внес большой вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций, процессов взаимодей-ствия элементарных частиц со средой; ему принадлежат большие заслуги в философском истолковании квантовой механики; сформулировал принципы соответствия и до-полнительности, имеющие важное методологическое значение. Основатель большой школы физиков. БОРН М. (1882 – 1970) – немецкий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1954 г.), один из основате-лей квантовой механики. Основные научные работы по-священы динамике энергии кристаллической решетки, термодинамике кристаллов, кинетической теории конден-сированных газов и жидкостей, теории относительности, атомной физике. Совместно с В.Гейзенбергом и П.Иорданом разработал матричную квантовую механику. Дал статистическое толкование волновой функции.


144

Предложил способ расчета электронных оболочек атома, разработал метод решения квантовомеханических задач о столкновении частиц, основанный на теории возмуще-ний. Автор многочисленных книг по философским про-блемам науки. БРОЙЛЬ Луи де (1892 – 1987) – французский физик, лауреат Нобелевской премии (1929 г.), один из создате-лей квантовой механики, автор идеи о волновых свой-ствах материи (волны де Бройля). Автор работ по реля-тивистской квантовой механике, строению ядра, распро-странению волн в волноводах. БЭКОН Ф. (1561 – 1626) – английский философ, раз-вивал материалистическую традицию в истолковании ре-альности, обосновал фундаментальное значение экспе-римента и индуктивных обобщений в познании реально-сти. ВАЙСКОПФ В.Ф. (1908 – 2002) – американский физик-теоретик. Научные работы посвящены ядерной физике, физике элементарных частиц, квантовой теории поля, квантовой электродинамике, физике твердого тела. По-строил теорию поляризации вакуума. Исследовал влия-ние конечных размеров ядер на сверхтонкую структуру, предсказал кулоновское возбуждение ядер, сформулиро-вал совместно с другими оптическую и статистическую модели ядра. Внес существенный вклад в проблему пе-ренормировок в анализе значений масс и заряда в кван-товой электродинамике. ВЕЙЛЬ Г. (1885 – 1955) – математик и физик, член Национальной АН США. Исследования относятся к тео-рии дифференциальных и интегральных уравнений, дифференциальной геометрии, теории групп, математи-ческой логике, основаниям математики, теории относи-тельности, квантовой механике. Исследовал значение теории групп для развития квантовой механики. ВЕРНАДСКИЙ В.И. (1863 – 1945) – отечественный минералог, кристаллограф, биогеохимик, радиогеолог. Основоположник геохимии. Провел первые исследования закономерностей строения и состава Земли. Исследовал миграцию химических элементов в земной коре, роль ра-


145

диоактивных элементов в ее эволюции. Создал теорию о ведущей роли живых существ в геохимических процессах. Указал на роль микроорганизмов в процессе выветрива-ния горных пород, на явление концентрирования ряда элементов в некоторых организмах и на участие послед-них в образовании месторождений полезных ископаемых. Основатель учения о биосфере и ее превращении в но-осферу. Дал определение биосферы, совокупность живых организмов в биосфере назвал живым веществом. Один из основоположников биогеохимии. ВИГНЕР Ю.П. (1902 – 1995) – американский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1963 г.). Научные работы посвящены квантовой механике и электродинами-ке, ядерной физике, теории ядерных реакторов, физике элементарных частиц. Широко использовал идеи симмет-рии и теории групп в теоретической физике. Ввел понятие четности волновой функции, сформулировал закон со-хранения четности. Сформулировал закон сохранения изотопического спина в нуклон-нуклонных взаимодей-ствиях и закон сохранения барионного заряда. ВИНЕР Н. (1894 – 1964) – американский математик. Автор трудов по математическому анализу (ряды и инте-гралы Фурье, теория потенциала, обобщенный гармони-ческий анализ, квазианалитические функции и др.), тео-рии вероятностей и статистике, электрическим сетям и вычислительным машинам. Создал стройную теорию случайных процессов, сформулировал проблему спек-трального синтеза. Основоположник кибернетики – науки об управлении, связи и обработке информации в технике, живых организмах и человеческом обществе. Разработал общие принципы построения и функционирования управ-ляющих систем, показал решающую роль информации во всех этих системах вне зависимости от их природы. Рас-сматривал мир как вероятностно-статистическую систему. ГАЛИЛЕЙ Г. (1564 – 1642) – выдающийся итальянский физик и астроном, один из основателей точного естество-знания. Оказал значительное влияние на развитие физи-ки. Сформулировал принцип относительности для прямо-линейного и равномерного движения и принцип постоян-


146

ства ускорения силы тяжести. Установил закон инерции, законы свободного падения, движения тела по наклонной плоскости и тела, брошенного под углом к горизонту, от-крыл закон сложения движений. Изобрел первый термо-метр, маятниковые часы. Проводил исследования в обла-сти гидростатики и прочности материалов. Построил пер-вый телескоп, с помощью которого исследовал поверх-ность Луны, открыл фазы у Венеры, пятна на Солнце, спутники у Юпитера, установил, что Млечный Путь состо-ит из множества звезд. В «Диалоге о двух главнейших си-стемах мира» (1632) отстаивал гелиоцентрическую си-стему мира, за что подвергся преследованию церкви. ГАЧЕВ Г.Д. (1929 – 2008) – российский ученый, специ-алист в области культурологии, литературоведения, эсте-тики, проблем национальной ментальности; доктор фи-лологических наук. ГЕГЕЛЬ Г.В.Ф. (1770 – 1831) – выдающийся немецкий философ, представитель немецкой классической фило-софии, создатель систематической теории диалектики на основе объективного идеализма. Сформулировал основ-ные законы диалектики. Много внимания уделял истории духовной культуры. С помощью диалектического метода критически переосмыслил все сферы современной ему культуры. ГЕДЕЛЬ К. (1906 – 1978) – австрийский логик и мате-матик, доказал теорему о неполноте богатых формаль-ных систем: в таких системах имеются правильно постро-енные предложения, которые в рамках этих систем не мо-гут быть ни доказаны, ни опровергнуты. ГЕЙЗЕНБЕРГ В. (1901 – 1976) – немецкий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1932 г.), один из создателей квантовой механики, сформулировал соотно-шение неопределенностей, ограничивающее применение к микрообъектам классических представлений и понятий. Автор работ по структуре атомного ядра, по релятивист-ской квантовой механике и единой теории поля, магне-тизму, теории элементарных частиц, один из авторов протонно-нейтронной модели ядра; автор большого коли-


147

чества работ по проблемам философии и методологии науки. ГЕКСЛИ Т.Г. (1825 – 1895) – английский естествоис-пытатель, соратник и популяризатор учения Ч.Дарвина, президент Лондонского королевского общества (1883 – 1885). Исследования относятся к зоологии, сравнитель-ной анатомии, палеонтологии, антропологии и эволюци-онной теории. Установил общность происхождения пре-смыкающихся и птиц, доказал, что птицы произошли от пресмыкающихся. ГЕРЦ Г.Р. (1857 – 1894) – немецкий физик. Научные работы относятся к электродинамике, одним из осново-положников которой он является, и механике. В 1888 г. экспериментально доказал существование электромаг-нитных волн, предсказанных теорией Максвелла. Устано-вил, что скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света. В 1887 г. открыл внешний фо-тоэффект. Занимался исследованием катодных лучей, теорией удара упругих тел. ГИЛЬБЕРТ Д. (1862 – 1943) – немецкий математик. Основные исследования относятся к теории инвариантов, алгебраической геометрии, теории алгебраических чисел, теории интегральных уравнений, математической логике, математической физике. В книге «Основания геометрии» дал полную систему аксиом евклидовой геометрии. Сформулировал 23 важнейшие проблемы математики, требующие разрешения. В соавторстве с Р.Курантом опубликовал книгу «Методы математической физики». ГЛИНЕР Э.Б. (род. в 1923 г.) – российский ученый, специалист в области физики Солнца, общей теории от-носительности, космологии. С 1980 г. работает в США. ГУК Р. (1635 – 1703) – английский физик. Научные ра-боты относятся к теплоте, упругости, оптике, небесной механике. Положил начало физической оптике. Придер-живался волновой теории света, осуществил опыты по дифракции света, выдвинул гипотезу о поперечности све-товых волн. Открыл клеточное строение организмов. Независимо от Ньютона пришел к выводу, что сила тяго-тения обратно пропорциональна квадрату расстояния.


148

ГЮЙГЕНС Х. (1629 – 1695) – голландский физик, ме-ханик, математик и астроном. Сконструировал первые маятниковые часы, разработал их теорию. Вывел законы столкновения упругих тел. Разработал волновую теорию света, объяснил ряд оптических явлений, открыл поляри-зацию света. Усовершенствовал телескоп, открыл кольцо Сатурна и спутник Сатурна Титан. ДАРВИН Ч. (1809 – 1882) – английский естествоиспы-татель, основоположник материалистического учения об историческом развитии органического мира. В книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859 г.) изложил основы эволюционного учения о происхождении видов животных и растений, показал, что существующие ныне виды растений и животных произо-шли в процессе эволюции от других видов вследствие влияния трех неразрывно связанных между собой факто-ров – изменчивости, наследственности и естественного отбора. Дал причинное объяснение целесообразности в органической природе. В книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871 г.) привел многочисленные дока-зательства животного происхождения человека. ДЕКАРТ Р. (1596 – 1650) – французский философ, физик, математик и физиолог. В математике первым ввел понятие переменной величины и функции, заложил осно-вы аналитической геометрии. Ввел метод ортогональных координат, понятие уравнения кривой. Разработал тео-рию алгебраических уравнений. Физические исследова-ния относятся к механике, оптике и строению Вселенной. В «Диоптрике» изложил законы распространения, отра-жения и преломления света. В философии был родона-чальником рационализма, один из основоположников ме-тодологии. Создал общую картину мира исходя из пред-положения, что все пространство сплошь заполнено ма-терией, находящейся в состоянии непрерывного движе-ния. Все процессы в природе сводил к пространственно-му перемещению. Считал, что все физиологические про-цессы сводятся к механическому движению, поэтому жи-вой организм можно представить в виде машины.


149

ДЕМОКРИТ (460 – около 370 до н.э.) – древнегрече-ский философ, ученый-энциклопедист, ученик Левкиппа. Главным вкладом Демокрита в развитие философских идей является учение об атомах. Развивая идею антич-ных философов о первоначалах, Демокрит считал перво-началом предельно мелкие материальные частицы – атомы, которые нельзя непосредственно ощутить с по-мощью органов чувств. Атомы неделимы, различаются по величине, форме, находятся в пустом пространстве и вечном движении. Вследствие их соединения и разъеди-нения возникают и гибнут миры и вещи. Атомистическая концепция Демокрита оказала большое влияние на исто-рию философской и научной мысли. ДИРАК П.А.М. (1902 – 1984) – английский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1933 г.), один из создателей квантовой механики. Научные работы отно-сятся к квантовой механике, квантовой электродинамике, теории поля и элементарных частиц, теории гравитации. Разработал математический аппарат квантовой механики (теорию преобразований, метод вторичного квантования). Заложил основы квантовой теории излучения. Построил релятивистскую теорию движения электрона. Предсказал существование позитрона и других античастиц. Разрабо-тал теорию дырок. Один из авторов статистики частиц с полуцелым спином (статистика Ферми-Дирака). Предпо-ложил существование элементарных магнитных зарядов – монополей Дирака. ДОСТОЕВСКИЙ Ф.М. (1821 – 1881) – крупнейший рус-ский писатель и мыслитель, автор романов «Преступле-ние и наказание», «Идиот», «Бесы», «Братья Карамазо-вы» и др. ДЮГЕМ П. (1861 – 1916) – французский физик-теоретик и историк науки. Работы в области термодина-мики, гидродинамики, теории упругости, истории и фило-софии естествознания. Ввел понятие термодинамических потенциалов и скорости производства энтропии. Отрицал атомистическую теорию. ЕВКЛИД (ок. 340 – ок. 287 до н.э.) – древнегреческий ученый. Является автором первого дошедшего до нас


150

трактата по математике («Начала»), в котором изложены планиметрия, стереометрия и ряд вопросов теории чисел. Является создателем геометрической системы (евклидо-вой геометрии), на которой основывается вся классиче-ская физика. В трактатах «Оптика» и «Катоптика» изло-жены его оптические исследования. Сформулировал за-кон прямолинейного распространения света и закон от-ражения света. В своих трудах рассматривал образова-ние тени, получение изображения с помощью малых от-верстий, отражение от плоских и сферических зеркал. ИНФЕЛЬД Л. (1898 – 1968) – польский физик-теоретик. Научные работы относятся к общей теории от-носительности, классической, релятивистской и кванто-вой теории поля. Вместе с А.Эйнштейном вывел из об-щей теории относительности уравнения движения двой-ных звезд. Разрабатывал проблемы релятивистской тео-рии гравитации. Известен как научный публицист и писа-тель. КЕПЛЕР И. (1571 – 1630) – немецкий астроном, один из творцов небесной механики. Открыл законы движения планет – законы Кеплера. Был активным сторонником учения Коперника, своими работами способствовал его утверждению и развитию. Считал, что Солнце – одна из многочисленных звезд, причем другие звезды также окружены планетами. Разработал таблицы, по которым можно было с высокой точностью вычислить положение планет для любого момента времени. В оптике создал теорию геометрического построения изображения. Изве-стен и как конструктор телескопа. КЛАЙН М. (1908 – 1992) – американский математик, профессор Нью-йоркского университета. Автор книг и статей по истории, философии и методологии математи-ки, обучающих и популярных книг по математике. КОНТ О. (1798 – 1857) – французский философ, один из основоположников позитивизма, основатель социоло-гии. Считал, что наука и философия должны изучать то, как происходят явления, а не стремится постичь их при-чины. Построил иерархическую классификацию наук, в


151

основе которой лежали его представления о степени их абстрактности и сложности. КОПЕРНИК Н. (1473 – 1543) – выдающийся польский астроном, создатель гелиоцентрической системы мира, согласно которой Земля и другие планеты вращаются во-круг Солнца. Выступил против многовекового авторитета Аристотеля и Птолемея, а также церкви, сделавшей гео-центрическую систему мира составной частью своего ми-ровоззрения. Научный подвиг Коперника разрушил осно-вы религиозного мировоззрения средневековья и привел к перевороту в естествознании. КУН Т. (1929 – 1995) – американский историк и фило-соф науки, один из лидеров исторической школы в мето-дологии и философии науки. Разработал парадигмаль-ную концепцию развития науки, представив историю науки как смену нормальных и революционных периодов в ее развитии. ЛАГРАНЖ Ж.Л. (1736 – 1813) – французский матема-тик и механик. Научные исследования посвящены меха-нике, геометрии, теории дифференциальных уравнений, математическому анализу, алгебре, теории чисел и дру-гим разделам математики, теоретической астрономии. В механике выполнил работу по систематизации получен-ных ранее результатов и их обоснованию. Ввел обобщен-ные координаты и придал уравнениям движения новую форму (уравнения Лагранжа). Дал общее решение задачи колебания струны, построил теорию длинных волн. В ма-тематике разработал основные положения вариационного исчисления, построил формулы остаточного члена ряда Тейлора, создал теорию условных экстремумов, ввел тройные интегралы, доказал несколько теорем, сформу-лированных П.Ферма. Использовал функции комплексно-го переменного для решения задач гидродинамики. Раз-вил теорию квадратичных форм, решил неопределенные уравнения второй степени с двумя неизвестными, разра-ботал общий метод решения дифференциальных урав-нений с частными производными первого порядка. ЛАКАТОС И. (1922 – 1974) – английский философ и историк науки. Внес значительный вклад в изучение зако-


152

номерностей развития научного знания, методологию науки. Автор концепции научно-исследовательских про-грамм. ЛАНДСБЕРГ Г.С. (1890 – 1957) – советский физик, академик. Научные работы посвящены физической опти-ке, молекулярной физике и прикладной спектроскопии. Вместе с Л.И.Мандельштамом открыл явление комбина-ционного рассеяния света (независимо и раньше индий-ского физика Ч.Рамана), явление селективного рассеяния света и др. Внес вклад в развитие спектроскопии, созда-ние спектроскопических приборов. Автор вузовского учебника «Оптика» и трехтомного «Элементарного учеб-ника физики» для школьников. ЛАПЛАС П.С. (1749 – 1827) – французский астроном, физик и математик. В астрономии объяснил движение тел солнечной системы на основе закона всемирного тяготе-ния, разработал теорию возмущения небесных тел, пред-ложил новый способ вычисления их орбит, доказал устойчивость солнечной системы в течение очень дли-тельного времени, предложил гипотезу о происхождении солнечной системы. Физические исследования относятся к молекулярной физике, теплоте, акустике, электричеству и оптике. Один из авторов закона Био-Савара-Лапласа в электродинамике. Автор концепции детерминизма – не-обходимого характера протекания любых процессов в мире. В математике внес вклад в развитие теории веро-ятностей, алгебры, дифференциальных уравнений. Раз-вил теорию ошибок и метод наименьших квадратов. ЛАУЭ М.Ф.Т. фон (1879 – 1960) – немецкий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1914 г.). Научные работы относятся к оптике, кристаллофизике, сверхпро-водимости, теории относительности, квантовой теории, атомной физике, физике твердого тела. Разработал тео-рию интерференции и дифракции рентгеновских лучей на кристаллах. ЛЕВКИПП (ок. 500 – 440 до н.э.) – древнегреческий философ. Считается основоположником античной атоми-стики. Ввел в атомистику понятия абсолютной пустоты и атомов, движущихся в пустоте. Полагал, что множества


153

атомов порождают вихри и затем – миры. Более крупные атомы собираются в середине Космоса и формируют плоскую землю. Небесные светила образуются из вос-пламенившихся атомов. Эти процессы закономерны и необходимы. Сформулировал понятие механической необходимости: «Ни одна вещь не возникает беспричин-но, но все возникает на каком-либо основании в силу необходимости». ЛЕЙБНИЦ Г.В. (1646 – 1716) – немецкий математик, физик, философ, изобретатель, юрист, историк, языко-вед. Основные математические работы посвящены раз-работке дифференциального и интегрального исчислений (независимо от И.Ньютона). Заложил основы теории ря-дов и теории дифференциальных уравнений. Один из ос-новоположников математической логики. Изучал движе-ние, утверждал относительность пространства, уточнил понятие силы, ввел в механику понятие живой силы. Сформулировал принцип наименьшего действия. Изоб-рел счетную машину и первый интегрирующий механизм. Как философ пытался примирить религию и естествозна-ние, веру и разум, откровение и философию. Физический мир рассматривал как несовершенное чувственное выра-жение истинного мира неделимых первоэлементов – мо-над. ЛЕМ С. (1921 – 2006) – польский писатель-фантаст, автор большого количества научно-фантастических про-изведений («Солярис», «Непобедимый», «Рассказы о пи-лоте Пирксе» и др.) и футурологических прогнозов («Фан-тастика и футурология», «Сумма технологии»). Пытался наметить маршруты развития современной цивилизации, предполагая, что она сохранит в будущем техногенную основу. ЛЕНИН В.И. (1970 – 1924) – российский и советский государственный и политический деятель, революционер, создатель партии большевиков, один из организаторов и руководителей Октябрьской революции 1917 г., основа-тель Советского государства, председатель Совета Народных Комиссаров РСФСР и СССР. Философ, марк-


154

сист, публицист, основоположник ленинизма. Основные научные работы посвящены философии и экономике. ЛЕРУА Э. (1870 – 1954) – французский философ, представитель католического модернизма. Создал эво-люционную концепцию, в которой пытался согласовать католические догматы с фактами палеонтологии, антро-пологии и открытиями биологии. Рассматривал эволюцию как творческое становление, в истоках которого лежит ду-ховная сила, действующая мысль. С появлением челове-ка эволюция природы и жизни приобретает качественно новый характер. Человек, наделенный сознанием и разу-мом, становится условием и орудием дальнейшего посту-пательного развития всей природы. Совершается пере-ход от биосферы к сфере разума - ноосфере. Впервые употребил термин «ноосфера». ЛИПСОН Г. – английский физик, профессор Манче-стерского университета. Основная область исследований – строение твердых тел. ЛОРЕНЦ Г.А. (1853 – 1928) – нидерландский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1902 г.). Научные работы посвящены многим разделам теоретической фи-зики: электродинамике, термодинамике, статистической механике, оптике, теории излучения, квантовой теории, атомной физике и др. Создатель классической электрон-ной теории. Дал выражение для силы, действующей со стороны магнитного поля на движущийся электрический заряд (сила Лоренца), развил теорию дисперсии света, разработал основы электродинамики движущихся сред. Выдвинул гипотезу о сокращении размеров тел в направ-лении их движения (лоренцово сокращение), ввел поня-тие о местном времени, которое в движущихся телах про-текает иначе, чем в покоящихся. Вывел формулы, связы-вающие между собой пространственные координаты и моменты времени одного и того же события в двух раз-личных инерциальных системах отсчета (преобразования Лоренца). Впервые получил формулу зависимости массы электрона от скорости. Предсказал явление расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле (эффект Зеемана) и разработал его теорию.


155

ЛЬЮИС, Г.Н. (1875 – 1946) – американский физикохи-мик. Основные научные работы посвящены химической термодинамике, теории строения вещества. Определил свободную энергию многих химических соединений. Ввел понятие термодинамической активности. Разработал электронную теорию химической связи. Дал первое объ-яснение неполярной химической связи. Разработал мето-ды получения тяжелой воды. МАКСВЕЛЛ Д.К. (1831 – 1879) – английский физик. Научные работы посвящены электродинамике, молеку-лярной физике, общей статистике, оптике, механике, тео-рии упругости. Один из основателей кинетической теории газов, установил статистический закон распределения молекул газа по скоростям (распределение Максвелла). Разработал теорию электромагнитного поля, предсказал существование электромагнитных волн. Сформулировал теорему в теории упругости, развивал теорию цветного зрения, исследовал устойчивость колец Сатурна. Скон-струировал ряд приборов. МАНДЕЛЬШТАМ Л.И. (1879 – 1944) – советский физик, академик. Основные научные работы относятся к оптике, радиофизике, теории нелинейных колебаний, квантовой механике. Объяснил рассеяние света неоднородностью среды. Один из авторов открытия комбинационного рас-сеяния света и селективного рассеяния света. Совместно с М.А.Леонтовичем разработал теорию прохождения ча-стицы через потенциальный барьер. Внес большой вклад в теорию нелинейных колебаний, радиофизику и радио-технику. МАРИОТТ Э. (1620 – 1684) – французский физик. Научные работы относятся к механике газов и жидкостей, теплоте и оптике. Независимо от Бойля установил закон изменения давления газа от объема при постоянной тем-пературе (закон Бойля-Мариотта). МЕНДЕЛЕЕВ Д.И. (1834 – 1907) – русский ученый. Научные работы преимущественно в области химии, фи-зики, метрологии. Открыл периодический закон химиче-ских элементов и на его основе создал периодическую таблицу химических элементов. Предсказал существова-


156

ние четырех новых химических элементов и вычислил приблизительно их атомные веса. Нашел общее уравне-ние состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона), открыл существование критической темпе-ратуры. Создал барометр, разработал физическую тео-рию весов, точные приемы взвешивания. Выдвинул идею подземной газификации угля. МЕНДЕЛЬ Г. (1822 – 1884) – австрийский биолог, ос-новоположник генетики, сформулировал основные законы наследственности (расщепление и комбинирование наследственных факторов – законы Менделя), построил теоретическую модель наследования, одним из первых использовал в биологии вероятностно-статистические методы. МОИСЕЕВ Н.Н. (1917 – 2000) – академик РАН, круп-ный специалист в области механики, прикладной матема-тики, теории управления. Известен работами в области баллистики, динамики ракет и спутников, движения твер-дого тела, содержащего жидкость, асимптотических ме-тодов нелинейной механики, системного анализа, теории гравитационных волн. Разработал методы математиче-ского исследования глобальных систем и явлений. Широ-ко использовал имитационное моделирование для иссле-дования глобальных процессов. Выдвинул идею коэво-люции человека и биосферы. НЁТЕР Э. (1882 – 1935) – немецкий математик. Ос-новные труды относятся к алгебре, способствовала со-зданию общей, или абстрактной, алгебры (общая теория колец, полей, идеалов). Сформулировала фундамен-тальную теорему теоретической физики, устанавливаю-щую связь между свойствами симметрии физической си-стемы и законами сохранения. НЬЮТОН И. (1643 – 1727) – великий английский уче-ный, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики. Научные работы отно-сятся к механике, оптике, астрономии и математике. Сформулировал основные законы классической механи-ки, открыл закон всемирного тяготения, дисперсию света, развил корпускулярную теорию света, разработал (неза-


157

висимо от Г.Лейбница) дифференциальное и интеграль-ное исчисление. Установил закон сопротивления и закон внутреннего трения в жидкостях и газах. Создал физиче-скую картину мира, которая длительное время господ-ствовала в науке (ньютоновская теория пространства и времени). Ньютоновская теория дальнодействия и его схема мира господствовали до конца XIX века. Исследо-вал интерференцию и дифракцию света, открыл кольца Ньютона. Сконструировал зеркальный отражательный телескоп. Главные труды: «Математические начала нату-ральной философии» (1687), «Оптика» (1704). ОМ Г.С. (1787 – 1854) – немецкий физик. Основные научные исследования относятся к электричеству. Ввел понятие электрического сопротивления и эксперимен-тально установил закон, связывающий между собой силу тока, напряжение и сопротивление цепи (закон Ома). За-нимался также акустикой, оптикой и кристаллооптикой. ПАУЛИ В. (1900 – 1958) – швейцарский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1945 г.). Научные работы относятся ко многим разделам современной тео-ретической физики: квантовой механике, квантовой элек-тродинамике, теории относительности, квантовой теории поля, теории твердого тела, ядерной физике, физике элементарных частиц. Предположил существование спи-нового и магнитного момента ядер, сформулировал прин-цип запрета Паули, объяснил парамагнетизм электронно-го газа в металле, создал теорию спина электрона. Вы-сказал гипотезу о существовании нейтрино. В оконча-тельном виде сформулировал СРТ-теорему, отражающую симметрии элементарных частиц. ПИФАГОР (ок. 570 – ок. 500 до н.э.) – древнегреческий философ и математик. Основатель учения (пифагореиз-ма), согласно которому в основе всего сущего лежит чис-ло. Ему принадлежат первые попытки построения плани-метрии, введения в геометрию доказательства. Доказал теорему, носящую его имя. Основал философско-религиозное братство «Союз пифагорейцев», главной за-дачей которого было распространение пифагореизма.


158

ПЛАНК М.К.Э.Л. (1858 – 1947) – выдающийся немец-кий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1918 г.). Научные работы относятся к термодинамике, теории теплового излучения, теории относительности, квантовой теории, истории и методологии физики, философии. В 1900 г. ввел квант действия, чем положил начало кванто-вой теории, вывел закон распределения энергии в спек-тре излучения абсолютно черного тела. Постоянная Планка является одной из универсальных постоянных в физике. Вывел уравнения релятивистской динамики, по-лучив выражения для энергии и импульса электрона, провел обобщение термодинамики в рамках специальной теории относительности. ПЛАТОН (427 – 347 до н.э.) – великий древнегрече-ский философ, философские взгляды которого являются важнейшим интеллектуальным достижением античной эпохи. Работы Платона оказали определяющее влияние на развитие западно-европейской философии. ПОППЕР К. (1902 – 1994) – австро-английский фило-соф и социолог, разработал концепцию критического ра-ционализма как теорию роста научного знания. Показал, что рост науки носит одновременно эмпирический и ра-циональный характер. Полагал, что знание рационально лишь в том случае, если мы способны проводить его кри-тику. Выдвинул принцип фальсифицируемости (в проти-вовес верифицируемости) как критерий научного знания. ПРИГОЖИН И.Р. (1917 – 2003) – бельгийский физик и физикохимик, лауреат Нобелевской премии (1977 г.), один из основателей термодинамики неравновесных про-цессов и нового научного направления − синергетики – современной теории самоорганизации. Основные работы посвящены неравновесной термодинамике и статистиче-ской механике необратимых процессов. Ввел понятие производства энтропии и потока энтропии, дал локальную формулировку второго начала термодинамики, предло-жил принцип локального равновесия. Сформулировал теорию диссипативных структур. Считая, что неравновес-ность может служить источником упорядоченности, дока-зал существование неравновесных термодинамических


159

систем, которые при определенных условиях, поглощая материю и энергию из окружающей среды, могут совер-шать качественный скачок к усложнению. Доказал одну из основных теорем термодинамики неравновесных процес-сов – о минимуме производства энтропии в открытой си-стеме. ПТОЛЕМЕЙ Клавдий (II в. н. э.) – древнегреческий ученый, придал завершенный вид геоцентрической си-стеме мира, разрабатываемой до него Эвдоксом Книд-ским, Аристотелем и Гиппархом. Автор трактата «Великое математическое построение астрономии в XIII книгах», где объяснил видимые движения планет, дал метод рас-чета лунных и солнечных затмений, поместил каталог 1028 звезд и т.д. ПУАНКАРЕ А. (1854 – 1912) – французский математик, физик, астроном и философ. Внес большой вклад в раз-витие многих областей математики: теорию дифферен-циальных уравнений, теорию функций, топологию, мате-матическую физику и др. Физические исследования отно-сятся к теории относительности, термодинамике, элек-тричеству, оптике, теории упругости, молекулярной физи-ке. Высказал принцип относительности в качестве всеоб-щего и строгого положения, ввел термины «преобразова-ния Лоренца», «группа Лоренца». Близко подошел к со-зданию теории относительности, но решающего шага не сделал. Известен своими глубокими трудами по фило-софским и общеметодологическим проблемам науки. РАБИ И.А. (1898 – 1988) – американский физик, лау-реат Нобелевской премии (1944 г.). Научные работы по-священы магнетизму, ядерной физике, спектроскопии мо-лекулярных пучков, квантовой механике. Разработал ме-тод магнитного резонанса для определения ядерных мо-ментов, измерил магнитные моменты протона и дейтрона, обнаружил квадрупольный момент у дейтрона. Разрабо-тал электрический радиочастотный резонансный метод измерения дипольных моментов молекул и квадруполь-ных моментов атомных ядер. РАССЕЛ Б. (1872 – 1970) – английский философ, ло-гик, математик, социолог, писатель, общественный дея-


160

тель, лауреат Нобелевской премии по литературе (1950 г.). Автор многочисленных работ по философии науки и истории философии, основоположник философского ло-гического анализа, основал направление логического обоснования математики оказал большое влияние на развитие математической логики. Один из инициаторов Пагуошского движения ученых, выступающих за мир, разоружение и международную безопасность. РЕЗЕРФОРД Э. (1871 – 1937) – английский физик, основоположник ядерной физики, лауреат Нобелевской премии (1908 г.). Фундаментальными открытиями в обла-сти радиоактивности, атомной и ядерной физики заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Открыл альфа- и бета- радиоактивность и новый радиоактивный элемент – радон, разработал теорию радиоактивного распада, установил закон радио-активных превращений. Предсказал существование трансурановых элементов. Создал планетарную модель атома. Открыл протон, осуществил первую искусственную ядерную реакцию, заложил основы современной физики ядра. Доказал электромагнитную природу гамма-лучей, осуществив их дифракцию на кристалле. Эксперимен-тально доказал справедливость закона взаимосвязи мас-сы и энергии в ядерных реакциях. Осуществил реакцию синтеза дейтронов с образованием трития. Создатель большой школы физиков. РУБАКОВ В.А. (род. в 1955 г.) – академик РАН, доктор физ.-мат. наук, профессор, известный физик-теоретик в области квантовой теории поля, физики элементарных частиц, космологии. СЕЛЬЕ Г. (1907 – 1982) – канадский биолог и врач. Автор учения о стрессе. На основе клинических и экспе-риментальных исследований инфекционных болезней выдвинул гипотезу общего адаптационного синдрома, со-гласно которой болезнетворный фактор запускает выра-ботанные в процессе эволюции механизмы адаптации к раздражителю. Позже конкретизировал это учение при-менительно к человеческому организму и поведению, что


161

дало основание к выработке и развитию теории психоло-гического стресса. СНОУ Ч.П. (1905 – 1980) – английский писатель и фи-зик. В работах «Две культуры» и «Научная революция» поставил вопрос о противостоянии гуманитарной и есте-ственно-научной культуры, ввел понятие двух культур. СОРОКИН П.А. (1889 – 1968) – крупнейший социолог и культуролог ХХ века. С 1923 г. работал в США. Разрабо-тал структуру и основные направления социологии. Один из основоположников теории социальной стратификации и социальной мобильности. Подчеркивал неразрывную связь социальных процессов с развитием культуры. Рас-сматривал историю человечества как последовательную смену социальных суперсистем, объединенных периоди-чески меняющимся единством ценностей, норм и знаний. Сформулировал теорию конвергенции капитализма и со-циализма, в результате которой должно появиться новое, более совершенное общество. СТЕПИН В.С. (род. в 1934 г.) – российский философ, академик РАН. Автор работ по философской антрополо-гии, социальной философии, теории познания, логике и методологии науки. Разработал философско-методологическую концепцию, раскрывающую механизм функционирования науки в социокультурном контексте – от анализа закономерностей становления конкретно-научной теории до исследования природы метатеорети-ческих оснований науки (картины мира, идеалов и норм исследования, стиля научного мышления). Осуществил анализ процесса формирования научного знания как фе-номена культуры. Разработал системную модель социо-культурной детерминации науки, смены парадигм научно-го поиска. СТЕФАН Й. (1835 – 1893) – австрийский физик. Науч-ные работы в области оптики, акустики, электромагнетиз-ма, кинетической теории, гидродинамики, теплового излу-чения. Экспериментально установил пропорциональность энергии, излучаемой нагретым телом, четвертой степени


162

абсолютной температуры. Позже этот закон теоретически вывел Л.Больцман (закон Стефана – Больцмана). ФАЛЕС МИЛЕТСКИЙ (625 – 547 до н.э.) – древнегре-ческий философ, родоначальник античной и европейской философии и науки; основатель греческой астрономии и геометрии, осуществил первые доказательства ряда гео-метрических утверждений, предсказал солнечное затме-ние. Считал, что начало всего сущего – вода. ФАРАДЕЙ М. (1791 – 1867) – английский физик, науч-ные работы в области химии и электромагнетизма. Пер-вый осуществил сжижение хлора, открыл бензол. В 1831 г. открыл явление электромагнитной индукции, установил основной закон электромагнитной индукции. Открыл за-коны электролиза, явление диа- и парамагнетизма, явле-ние вращения плоскости поляризации света в магнитном поле. Для описания электрических и магнитных явлений ввел представление об электрических и магнитных сило-вых линиях, а также понятие поля. После работ Фарадея материя стала выступать не только в форме вещества, но и в форме поля. ФЕЙНМАН Р.Ф. (1918 – 1988) – американский физик, лауреат Нобелевской премии (1965 г.). Научные работы посвящены вопросам квантовой теории поля, квантовой электродинамики, физике элементарных частиц, сверх-проводимости, теории гравитации. Один из создателей современной квантовой электродинамики, количествен-ной теории слабых взаимодействий. Развил теорию кван-товых вихрей. Одним из первых предложил применять методы теории возмущений квантовой теории поля к про-блеме квантования гравитации. Автор известного курса «Фейнмановские лекции по физике». ШРЕДИНГЕР Э. (1887–1961) – австрийский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1933 г.), один из создателей квантовой механики. Научные работы в обла-сти статистической физики, квантовой теории, квантовой механики, общей теории относительности, других разде-лов теоретической физики. Разработал волновую меха-нику, в основе которой лежит уравнение Шредингера. До-казал эквивалентность волновой механики и квантовой


163

механики в матричной форме. Сделал несколько попыток по разработке единой теории поля. ШИЛЛЕР ((1759 – 1805) – немецкий поэт, драматург, теоретик искусства, историк. ЭДДИНГТОН А.С. (1882 – 1944) – английский астро-физик и физик. Научные работы посвящены изучению движения звезд и их внутренней структуры, теории отно-сительности, гравитации и квантовой теории. Рассчитал модели звезд, находящихся в состоянии лучистого рав-новесия, определил время «жизни» Солнца, исследовал природу белых карликов. Экспериментально обнаружил предсказанное А.Эйнштейном в общей теории относи-тельности отклонение света звезды в поле тяготения Солнца. Выдвинул идею объяснения энергии звезд тер-моядерными реакциями синтеза гелия из водорода. От-крыл зависимость между массой и светимостью звезд, теоретически определил постоянную тонкой структуры. ЭЙНШТЕЙН А. (1879 – 1955) – выдающийся физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1922 г.), один из создателей современной физики. С 1933 г. работал в США в Принстонском институте перспективных исследо-ваний. Создатель специальной и общей теории относи-тельности. Открыл закон взаимосвязи массы и энергии, лежащий в основе ядерной физики. Ввел представление о дискретной, квантовой структуре светового излучения, рассматривая его как поток фотонов. Исходя из квантовой теории света, объяснил такие явления, как фотоэффект, правило Стокса для флюоресценции. Предсказал явле-ние индуцированного излучения, вывел формулу для распределения энергии в спектре равновесного излуче-ния. В статистической физике развил молекулярно-статистическую теорию броуновского движения, создал квантовую статистику частиц с целым спином (статистика Бозе – Эйнштейна). Предсказал и совместно с В. де Га-зом экспериментально обнаружил эффект изменения ме-ханического момента при намагничивании тела (эффект Эйнштейна – де Гааза). В рамках общей теории относи-тельности вывел систему основных уравнений, описыва-ющих поле тяготения, предсказал эффекты, подтвержда-


164

ющие его теорию (искривление светового луча в поле тя-готения Солнца, смещение перигелия Меркурия, гравита-ционное красное смещение). Исходя из общей теории от-носительности, предложил новую стационарную модель Вселенной, однако эта модель не соответствует действи-тельности. С 1933 г. работы Эйнштейна посвящены раз-работке единой теории поля, однако попытки построить такую теорию окончились неудачей. ЭНГЕЛЬС Ф. (1820 – 1895) немецкий мыслитель и об-щественный деятель, один из основоположников марк-сизма. ЭПИКУР (341 – 270 до н.э.) – древнегреческий фило-соф, основатель одного из направлений античной фило-софии – эпикуреизма. Философия Эпикура носит ярко выраженный практический характер, подчинена единой цели – научить человека, как достичь счастливой, бла-женной жизни, свободной от страданий. Физика Эпикура опирается на атомизм Демокрита. Согласно Эпикуру, Вселенная вечна. Все тела состоят из неделимых и неиз-менных частиц − атомов, различающихся между собой величиной, весом и формой. Эпикур постулировал воз-можность случайного отклонения атомов от прямолиней-ного движения в пустоте (в отличие от Демокрита), благо-даря чему они соединяются в сложные тела при столкно-вении. Эпикур утверждал бесчисленность и разнообразие спонтанно развивающихся миров, являющих собой ре-зультат столкновения и разъединения атомов, помимо которых существует лишь пустота.


165

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ И РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аистов, И.А. Концепции современного естествознания / И.А.Аистов, П.А.Голиков, В.В.Зайцев. – СПб.: Питер, 2005. – 208 с. – (Серия «Краткий курс»). 2. Бабий, Т.П. Биологи: Биографический справочник/ Т.П.Бабий, Л.Л.Коханова, Г.Г.Костюк, А.Г.Задорожный и др. – Киев: Наукова думка, 1984. – 815 с. 3. Бахтин, М.М. Собр. сочинений: в 5 т. Т. / М.М.Бахтин. – М.: Русские словари, 1996. – Т. 5. – С.7. 4*. Белкин, П.Н. Концепции современного естествозна-ния: Учеб. пособие для вузов/ Белкин П.Н. – М.: Высш. шк., 2004. – 335 с. 5. Бир, С. Кибернетика и управление производством / С.Бир. – М.: Наука, 1965. – 392 с. 6. Боголюбов, А.Н. Математики. Механики: Биографиче-ский справочник/ А.Н.Боголюбов. – Киев: Наукова думка, 1983. – 639 с. 7. Больцман, Л. Статьи и речи / Л.Больцман. – М.: Наука, 1970. – 406 с. 8. Бор, Н. Избранные научные труды: в 2 т. / Н.Бор. – М.: Наука, 1971. – Т. 2. – 676 с. 9. Борн,М. Размышления и воспоминания физика: Сбор-ник статей/ М.Борн. – М.: Наука, 1977. – 280 с. 10. Бройль, Л. По тропам науки / Луи де Бройль. – М.: Иностранная литература, 1962. – 408 с. 11. Вайнберг, С. Мечты об окончательной теории: Физи-ка в поисках самых фундаментальных законов природы/ С.Вайнберг. – М.: Едиториал УРСС, 2004. – 256 с. 12. Вернадский, В.И. Биосфера и ноосфера / В.И.Вернадский. – М.: Рольф, 2002. – 576 с. – (Библиоте-ка истории и культуры). 13. Вигнер, Ю. Этюды о симметрии / Ю.П.Вигнер. – М.: Мир, 1971. – 311 с.


166

14. Волков, В.А. Химики: Биографический справочник/ В.А.Волков, Е.В.Вонский, Г.И.Кузнецова. – Киев: Наукова думка, 1984. – 735 с. 15. Воронов, В.К. Основы современного естествознания / В.К.Воронов, М.В.Гречнева, Р.З.Сагдеев. – М.: Высш. Школа, 1999. – 247 с. 16. Глобалистика: Энциклопедия / Гл. ред. И.И.Мазур, А.Н.Чумаков. М.: Центр научных и прикладных программ «Диалог», ОАО Издательство «Радуга», 2003. – 1328 с. 17. Гачев, Г.Д. О возможном содействии гуманитарных наук развитию естественных// Методологические пробле-мы взаимодействия общественных, естественных и тех-нических наук/ Г.Д.Гачев. – М., 1981. 18. Гейзенберг, В. Шаги за горизонт/ В.Гейзенберг. – М.: Прогресс, 1987. – 368 с. 19. Гейзенберг, В. Философские проблемы атомной фи-зики/ В.Гейзенберг. – М.: Едиториал УРСС, 2004. – 192 с. 20*. Голубинцев, В.О. Философия для технических ву-зов. Серия «Высшее образование» / В.О.Голубинцев, А.А.Данцев, В.С.Любченко. – Ростов н/Д: Изд – во «Фе-никс», 2004. – 640 с. 21*. Горбачев, В.В. Концепции современного естество-знания: учеб. пособие для студентов вузов / В.В.Горбачев. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»; ООО «Издательство «Мир и образование», 2003. – 592 с. 22. Готт, В.С. Философские вопросы современной физи-ки: учеб.пособие / В.С.Готт. – М.: Высш. шк., 1988. – 343 с. 23*. Грушевицкая, Т.Г. Концепции современного есте-ствознания: учеб. пособие для вузов / Т.Г.Грушевицкая, А.П.Садохин. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2003. – 670 с. 24. Данилова, В.С. Концепции современного естество-знания / В.С.Данилова, Н.Н.Кожевников. – М.: Аспект Пресс, 2000. – 256 с. 25*. Дубнищева, Т.Я. Концепции современного естество-знания: учебник / Т.Я.Дубнищева; под ред. акад. РАН М.Ф.Жукова. – Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 1997. – 832 с.


167

26. Дюгем, П. Физическая теория. Ее цель и строение / П.Дюгем. – М.: КомКнига, 2007. – 328 с. 27. Ивин, А.А. Словарь по логике / А.А.Ивин, Л.Н.Никифоров. – М.: Туманит, изд. Центр ВЛАДОС, 1997. – 384 с. 28*. Карпенков, С.Х. Концепции современного естество-знания/ С.Х.Карпенков. – М.: Академ. проект, 2003. – 638 с. 29. Кожевников, Н.М. Концепции современного естество-знания: учеб. пособие / Н.М.Кожевников, Е.Г.Краснодембский, А.В.Ляпцев, В.Ф.Тульверт // под ред. Н.М.Кожевникова. – СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 1999. – 229 с. 30. Кокин, А.В. Концепции современного естествознания / А.В.Кокин. – М.: Изд-во «Приор», 1998. – 208. 31*. Концепции современного естествознания: учебник / Под общ. ред. проф. С.А.Лебедева. – М.: Академический Проект, 2007. – 414 с. 32. Концепции современного естествознания / под ред. С.И.Самыгина. – Ростов н/Д: “Феникс», 2001. – 576 с. 33. Кун, Т. Структура научных революций / Т.Кун. – М.: ООО «Издательство АСТ», 2002. – 608 с. 34. Лавриненко, В.Н. Концепции современного естество-знания: учеб. для вузов / В.Н.Лавриненко, В.П.Ратников, В.Ф.Голубь и др.; под ред. проф. В.Н.Лавриненко, проф. В.П.Ратникова. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. – 271 с. 35. Лакатос, И. Методология исследовательских про-грамм / И.Лакатос. – М: ООО « Издательство АСТ»: ЗАО НПП «Ермак», 2003. – 380с. 36*. Лебедев, С.А. Философия науки: краткая энциклопе-дия (основные направления, концепции, категории) / С.А.Лебедев. – М.: Академический Проект, 2008. – 692 с. – (Gaudeamus). 37. Липсон, Г. Великие эксперименты в физике/ Г.Липсон. – М.: Мир, 1972. – 216 с. 38. Мандельштам, Л.И. Лекции по основаниям квантовой механики / Л.И.Мандельштам // Полное собрание трудов: в 5 т. – М.: АН СССР,1950. – Т.5. – 980 с.


168

39. Михайловский, В.Н. Концепции современного есте-ствознания / В.Н.Михайловский. – СПб.: СПбИВЭСЭП, 2004. - 287 с. 40. Моисеев, Н.Н. Универсум. Информация. Общество / Н.Н.Моисеев. – М.: Устойчивый мир, 2001. – 200 с. – (Библиотека журнала «Экология и жизнь». Сер. Устрой-ство мира). 41. Моисеев, Н.Н. Цивилизация ХХI в. – роль универси-тетов / Н.Н.Моисеев // «Alma mater» («Вестник высшей школы»), 2007, № 5. С. 36 – 42. 42. Моисеев, Н.Н. Проблема возникновения системных свойств / Н.Н.Моисеев // Вопросы философии. ─ 1992. – № 11. ─ C. 25 – 32. 43. Моисеев, Н.Н. Современный антропогенез и цивили-зационные разломы / Н.Н.Моисеев // Вопросы филосо-фии. – 1995. - № 1. – С.3 – 30. 44*. Найдыш, В.М. Концепции современного естество-знания: учеб. пособие / В.М.Найдыш. – М.: Гардарики, 1999. – 476 с. 45. Ньютон, И. Математические начала натуральной философии / И.Ньютон. – М.: Наука, 1989. – 690 с. 94. Ньютон, И. Оптика / И.Ньютон. – М. Гос. изд-во, 1927. – 374 с. 46. Планк, М. Единство физической картины мира / М.Планк. – М.: Наука, 1966. – 288 с. 47. Попков, В.И. Мировоззренческие и методологические вопросы в курсе физики / В.И.Попков. – Брянск: БИТМ, 1982. – 20 с. 48. Попков, В.И. Естественно-научная подготовка инже-неров / В.И.Попков // Качество инженерного образования: материалы 2-й междунар. науч.-метод. конф. / под ред. О.А.Горленко, В.И.Попкова. – Брянск: БГТУ, 2005. – С.17 – 25. 49. Попков, В.И. Роль курса «Концепции современного естествознания» в подготовке экономистов / В.И.Попков // Качество инженерного образования: Матер. 3-й Между-нар. научно-метод. конф. – Брянск: БГТУ, 2009. – С. 228-231.


169

50. Попков, В.И. Физика – основа профессиональной под-готовки инженера / В.И.Попков // Вестник БГТУ. – 2008. ─ № 4. – С. 127-133. 51. Попков, В.И. Концепции современного естествозна-ния: Самоорганизация в живой и неживой природе / В.И.Попков. – Брянск: БГТУ, 2004. – 33 с. 52. Попков, В.И. Концепции современного естествозна-ния: Биологическая картина мира / В.И.Попков. – Брянск: БГТУ, 2007. – 170 с. 53*. Попков, В.И. Ученые о естествознании / В.И.Попков. – Брянск: БГТУ, 2008. – 256 с. 54*. Попков, В.И. Концепции современного естествозна-ния: учебник [Электронный ресурс]. – Электрон. тексто-вые, граф. дан. (27,8 Мб). – Брянск: БГТУ, 2008. – 552 с.

55*. Попкова, Н.В. Введение в историю европейской фи-лософии: учеб. пособие / Н.В.Попкова. Брянск: Изд – во БГТУ, 2001. – 220 с. 56. Потеев, М.И. Концепции современного естествозна-ния / М.И.Потеев. – СПб.: Изд-во «Питер», 1999. – 352 с. 57. Пригожин, И.Р. От существующего к возникающему. Время и сложность в физических науках / И.Р.Пригожин. – М.: Наука, 1985. – 328 с. 58. Пригожин, И.Р. Время, хаос, квант / И.Р.Пригожин, М.Стенгерс. – М.: Прогресс, 1994. – 272 с. 59. Пригожин, И. Порядок из хаоса / И.Пригожин, И.Стенгерс. – М: Прогресс, 1986. – 432 с. 60. Романов, В.П. Концепции современного естество-знания. Курс лекций / В.П.Романов. – М.: МИЭТ, 2004. – 272 с. 61. Розин, В.М. Типы и дискурсы научного мышления / В.М.Розин. – М.: Эдиториал УРСС, 2000. – 248 с. 62. Рубаков, В.А. Темная материя и темная энергия во Вселенной: презентация лекции / В.А.Рубаков. – http://elementy/ru/lib/25560/25567 63. Рузавин, Г.И. Концепции современного естествозна-ния / Г.И.Рузавин. – М.: ЮНИТИ, 1997. – 288 с. 64. Садохин, А.П. Концепции современного естествозна-ния: учебник / А.П.Садохин. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 447 с.


http://elementy/ru/lib/25560/25567

170

65. Светлов, В.А. История научного метода / В.А.Светлов. – М.: Академический проект; Деловая книга, 2008. – 700 с. – (Gaudeamus). 66. Селье, Г. От мечты к открытию. Как стать ученым / Г. Селье. – М.: Прогресс, 1987. – 368 с. 67*. Суханов, А.Д. Концепции современного естество-знания: учебник / А.Д.Суханов, О.Н.Голубева. – М.: «Агар», 2000. – 452 с. 68. Тарантул, В.З. Геном человека: Энциклопедия, напи-санная четырьмя буквами / В.З.Тарантул. – М.: Языки славянской культуры, 2003. – 392 с. 69. Урсул, А.Д. Концепции современного естествознания / А.Д.Урсул, В.А.Лось. М.: Изд-во РАГС, 2005. – 440 с. 70. Фейнберг, Е.Л. Две культуры. Интуиция и логика в искусстве и науке / Е.Л.Фейнберг. – Фрязино: «Век 2»,2004. – 288 с. 71. Фейнман, Р. Характер физических законов / Р.Фейнман. – М.: Изд – во «Мир», 1968. – 232 с. 72. Физический энциклопедический словарь. – М.: Сов. энциклопедия,1983. – 928 с. 73. Философский энциклопедический словарь. – М.: Сов. энциклопедия, 1983. – 840 с. 74*. Философия и методология науки: учеб. пособие для студентов вузов / под ред. В.И.Купцова. – М.: Аспект Пресс, 1996. – 551 с. 75. Храмов, Ю.А. Физики: Биографический справочник / Ю.А.Храмов. – Киев: Наукова думка, 1977. – 510 с. 76. Шипунова, О.Д. Концепции современного естество-знания: учеб. пособие / О.Д.Шипунова. – М.: Гардарики, 2006. – 375 с. 77. Шредингер, Э. Что такое жизнь? С точки зрения фи-зика / Э.Шредингер. – М.: Атомиздат, 1972. – 88 с. 78. Шредингер, Э. Мой взгляд на мир / Э.Шредингер. – М.: КомКнига, 2005. – 152 с. 79. Эйнштейн, А. Эволюция физики / А.Эйнштейн, Л.Ин-фельд. – М.: Наука, 1965. – 327 с. 80. Эйнштейн, А. Физика и реальность / А.Эйнштейн. – М.: Наука, 1965. – 360 с.


171

81. Эйнштейн, А. Собрание научных трудов: в 4 т. / А.Эйнштейн. – М.: Наука, 1967. – Т. 4. – 600 с. Примечание: знаком * выделена рекомендуемая лите-ратура.

ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ Аристотель – 26, 110, 117, 120, 142. Бахтин М. – 33, 34, 36, 142. Бетховен Л. – 35, 142. Бир С. – 129, 142. Бойль Р. – 72, 142. Больцман Л. – 35, 107, 143. Бор Н. – 25, 26, 28, 91, 102, 121, 143. Борн М. – 26, 28, 57, 71, 92, 143. Бриллюэн Л. – 28. Бройль Луи де – 23, 75, 82, 85, 100, 108, 144. Бэкон Ф. – 81, 144. Вайскопф В.Ф. – 102, 144. Вейль Г. – 100, 144. Вернадский В.И. – 26, 135, 144. Вигнер Ю.П. – 93, 145. Винер Н. – 26, 121, 145. Галилей Г. – 21, 26, 73, 90, 117, 121, 145. Гачев Г. – 37, 146. Гегель Г. – 47, 146. Гедель К. – 26,146. Гейзенберг В. – 11, 16, 26, 35, 53, 71, 79, 90, 98, 117, 121, 146. Гексли Т. – 16, 147. Герц Г. – 93, 99, 147. Гильберт Д. – 26, 147. Глинер Э. – 42, 147. Гук Р. – 71, 147. Гюйгенс Х. – 21, 147. Дарвин Ч. – 26, 85, 130, 148. Декарт Р. – 26, 121, 148. Демокрит – 90, 115, 116, 117, 148. Дирак П.А.М. – 35, 149.


172

Достоевский Ф.М. – 35, 149. Дюгем П. – 99, 149. Евклид – 117, 149. Инфельд Л. – 40, 73, 150. Кеплер И. – 21, 82, 121, 150. Клайн М. – 18, 150. Конт О. – 15, 150. Коперник Н. – 21, 26, 110, 121, 150. Кун Т. – 109, 110, 111, 114, 151. Лагранж Ж.Л. – 97, 151. Лакатос И. – 113, 119, 120, 151. Ландсберг Г.С. – 72, 152. Лаплас П.С. – 18, 152. Лауэ М. – 35, 152. Левкипп – 90, 115, 116, 152. Лейбниц Г.В. – 90, 117, 153. Лем С. – 123, 153. Ленин В.И. – 58, 153. Леруа Э. – 135, 154. Липсон Г. – 72, 154. Лоренц Г.А. – 108, 154. Лукреций Кар Тит – 116. Льюис Г.Н. – 17, 154. Максвелл Д.К. – 93, 97, 99, 100, 102, 112, 155. Мандельштам Л.И. – 99, 155. Мариотт Э. – 72, 155. Менделеев Д.И. – 26, 86, 131, 155. Мендель Г. – 82, 156. Моисеев Н.Н. – 7, 26, 136, 156. Нётер Э. – 54, 156. Ньютон И. – 21, 26, 49, 50, 75, 77, 90, 100, 102, 103, 110, 117, 119, 120, 121, 156. Ом Г.С. – 71, 82, 157. Паули В. – 56, 157. Пифагор – 6, 88, 89, 116, 157. Планк М. – 14, 22, 23, 26, 101, 112, 121, 125, 157. Платон – 89, 90, 116, 117, 158. Поппер К. – 104, 105, 158. Пригожин И.Р. – 26, 51, 72, 132, 134, 158.


173

Птолемей – 110, 159. Пуанкаре А. – 26, 36, 96, 159. Раби И. – 10, 159. Рассел Б. – 96, 159. Резерфорд Э. – 121, 160. Рубаков В.А. – 43, 160. Сноу Ч. – 33, 161. Сорокин П.А. – 11, 161. Степин В.С. – 14, 22, 23, 161. Стефан Й. – 107, 161. Тютчев Ф.И. – 3. Фалес Милетский – 88, 161. Фарадей М. – 39, 102, 119, 162. Фейнман Р. – 55, 58, 161. Шиллер Ф. – 35, 162. Шредингер Э. – 10, 162. Эддингтон А. – 51, 163. Эйнштейн А. – 14, 26, 28, 35, 40, 51, 52, 61, 73, 93, 96, 98, 102, 120, 121, 123, 163. Энгельс Ф. – 44, 164. Эпикур – 115, 116, 164.


174

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение…………………………………………………..3 1. Предмет естествознания…………………………….8 2. Культура и наука……………………………………..11 3. Научная картина мира………………………………20 4. Связь науки с другими компонентами культуры..24 5. Виды научного знания……………………………… 29 6. Проблема культур в науке………………………….31 7. Материя и движение ………………………………..38 8. Пространство и время…………………………….. 48 9. Материальное единство мира……………………..54

10. Характерные черты науки…………………………..58 11. Мышление……………………………………………..60 12. Структура научного познания………………………62 13. Методы научного познания…………………………64

13.1.Философские методы………………………...67 13.2.Общенаучные методы………………………..68 13.2.1. Эмпирические методы исследования.68 13.2.2. Методы теоретического познания……74 13.2.3. Общелогические методы и приемы….77 13.2.4. Математика – универсальный язык естествознания…………………………………………..88 13.3. Прочие методы……………………………….94 14. Гипотеза и теория…………………………………..94 15. Критерии научного знания ………………………103 16. Модели развития науки…………………………..106 17. Дифференциация и интеграция в науке……....121 18. Принципы организации современного естество-знания. Системный метод в современном есте-ствознании…………………………………………… ….. 126 19. Особенности современной научной картины ми-ра.…………………………………………………….......130 Заключение ……………………………………………..135


175

Вопросы для самопроверки…………………………..139 Персоналии……………………………………………...142 Список использованной и рекомендуемой литературы………………………………………………165 Именной указатель…………………………………….171

Учебное издание

Попков Владимир Иванович

ВВЕДЕНИЕ В ЛОГИКУ И МЕТОДОЛОГИЮ

ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

Редактор издательства Т.И.Королева Компьютерный набор В.И.Попков

Темплан 2009 г., п. 86 Подписано в печать 11.12.09. Формат 60×84 1/16 Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл. печ. л. 10,17 Уч.-изд. л. 10,17 Тираж 140 экз. Заказ


176

Издательство Брянского государственного технического университета 241035, Брянск, бульвар им. 50-летия Октября, 7, тел. 58 – 82 – 49 Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16


482.введение в логику и методологию естественных наук ...

Documents