Основные этапы развития науки

Классическая наука

С первых двух глобальных революций в развитии научных знаний, происходивших в XVI-XVII вв., создавших принципиально новое по сравнению с античностью и средневековьем понимание мира, и началась классическая наука, ознаменовавшая генезис науки как таковой, т.е. особой системы знания, своеобразного духовного феномена и социального института.

Подготовительный этап первой научной революции приходится на эпоху Возрождения (1448-1540). В этот период происходит постепенная смена мировоззренческой ориентации: для человека значимым становится посюсторонний мир, а автономным, универсальным и самодостаточным – индивид. Происходит разделение знания и веры, ограничение сферы применения человеческого разума миром земных вещей, под которым понимается практически ориентированное познание природы.

Среди тех, кто непосредственно подготавливал рождение науки, был Николай Кузанский (1401-1464), идеи которого оказали влияние на Джордано Бруно, Леонардо да Винчи, Николя Коперника, Галилео Галилея, Иоганна Кеплера.

Применяя принцип совпадения противоположностей к астрономии, Кузанский высказал предположение, что Земля не является центром Вселенной, а такое же небесное тело, как и Солнце и Луна, что подготавливало переворот в астрономии, который в дальнейшем совершил Коперник. А примененный к проблеме движения принцип совпадения противоположностей дал Н. Кузанскому возможность высказать идею о тождестве движения и покоя, что в корне противоречило античному и средневековому пониманию, утверждавшему, что покой и движение - качественно различные и принципиально несовместимые состояния.

Тот переворот, который совершил в астрономии польский астроном Николай Коперник (1473-1543), имел огромное значение для развития науки и философии и их отделения друг от друга. В его гелиоцентрической концепции сформулировано новое миропонимание, согласно которому Земля – одна из планет, движущаяся по круговой орбите вокруг Солнца. Совершая обращение вокруг Солнца, она вращается и вокруг своей оси.

Галилео Галилея (1564-1642) – итальянского физика и астронома – по праву относят к тем, кто стоял у истоков формирования науки. Опираясь на принцип совпадения противоположностей, сформулированный Николаем Кузанским, он применил его к решению проблемы бесконечного и неделимого. С Галилея начинается рассмотрение проблемы движения, лежащей в основе классической науки. До него господствовало представление о движении, сформированное еще Аристотелем, согласно которому оно происходит, если существует сила, приводящая тело в движение; нет силы, действующей на тело, нет и движения тела. Кроме того, чтобы последнее продолжалось, необходимо сопротивление, другими словами, в пустоте движение невозможно, так как в ней нет ничего, что оказывало бы сопротивление.

Галилей выделил два основных метода исследования природы:

1. Аналитический («метод резолюций») - прогнозирование чувственного опыта с использованием средств математики, абстрагирования и идеализаций, благодаря чему выделяются элементы реальности, недоступные непосредственному восприятию (например, мгновенная скорость).

2. Синтетически-дедуктивный («метод композиции») - математическая обработка данных опыта выявляет количественные соотношения, на основе которых вырабатываются теоретические схемы, применяемые для интерпретации и объяснения явлений.

Идеи закона инерции и примененный Галилеем метод заложили основы классической физики. К его научным достижениям относятся: установление того, что скорость свободного падения тела не зависит от его массы, а пройденный путь пропорционален квадрату времени падения; создание теории параболического движения, теории прочности и сопротивления материалов, создание телескопа, открытие закона колебания маятника, экспериментальное установление того, что воздух обладает весом.

Своим творчеством Рене Декарт (1596-1650 призван был расчистить почву для постройки новой рациональной культуры и науки. Для этого нужен новый рационалистический Метод, прочным и незыблемым основанием которого должен быть человеческий разум.

В протяженной субстанции, или природе, как считает Декарт, мы можем мыслить ясно и отчетливо только ее величину (что тождественно с протяжением), фигуру, расположение частей, движение. Последнее понимается только как перемещение, ни количественные, ни качественные изменения к нему не относятся.

Наукой же, изучающей величину, фигуры, является геометрия, которая становится универсальным инструментом познания. И перед Декартом стоит задача – преобразовать геометрию так, чтобы с ее помощью можно было бы изучать и движение. Тогда она станет универсальной наукой, тождественной Методу. Французский мыслитель отождествляет пространство (протяженность) с материей (природой), понимая последнюю как непрерывную, делимую до бесконечности. Поэтому и космос у него беспределен.

Согласно Декарту, задача науки – вывести объяснение всех явлений природы из полученных начал, в которых нельзя усомниться, но устанавливаются эти начала философией. Поэтому его часто упрекают в априорном характере научных положений.

Научную программу, которую создал Исаак Ньютон (1643- 1727), английский физик, он назвал «экспериментальной философией». В соответствии с ней исследование природы должно опираться на опыт, который затем обобщается при помощи «метода принципов», смысл которого заключается в следующем: проведя наблюдения, эксперименты, с помощью индукции вычленить в чистом виде связи явлений внешнего мира, выявить фундаментальные закономерности, принципы, которые управляют изучаемыми процессами, осуществить их математическую обработку и на основе этого построить целостную теоретическую систему путем дедуктивного развертывания фундаментальных принципов.

Ньютон создал основы классической механики, как целостной системы знаний о механическом движении тел, сформулировал три ее основных закона, дал математическую формулировку закона всемирного тяготения, обосновал теорию движению небесных тел, определил понятие силы, создал дифференциальное и интегральное исчисление как язык описания физической реальности, выдвинул предположение о сочетании корпускулярных и волновых представлений о природе света. Механика Ньютона стала классическим образцом дедуктивной научной теории.

В Новое время сложилась механическая картина мира, утверждающая: вся Вселенная – совокупность большого числа неизменных и неделимых частиц, перемещающихся в абсолютном пространстве и времени, связанных силами тяготения, подчиненных законам классической механики; природа выступает в роли простой машины, части которой жестко детерминированы; все процессы в ней сведены к механическим.

Механическая картина мира сыграла во многом положительную роль, дав естественнонаучное понимание многих явлений природы. Таких представлений придерживались практически все выдающиеся мыслители XVII в.: Галилей, Ньютон, Декарт. Для их творчества характерно построение целостной картины мироздания. Учеными не просто ставились отдельные опыты, они создавали натурфилософские системы, в которых соотносили полученные опытным путем знания с существующей картиной мира, внося в последнюю необходимые изменения. Без обращения к фундаментальным научным основаниям считалось невозможным дать полное объяснение частным физическим явлениям. Именно с этих позиций начинало формироваться теоретическое естествознание, и в первую очередь – физика.

Успешное развитие классической механики привело к тому, что среди ученых возникло стремление объяснить на основе ее законов все явления и процессы действительности. В конце XVIII в. - первой половине XIX в. намечается тенденция использования научных знаний в производстве, причиной чему было развитие машинной индустрии, пришедшее на смену мануфактурному производству, что вызвало развитие технических наук.

Неклассическая наука

В конце ХIХ – начале XX в. считалось, что научная картина мира практически построена, и если и предстоит какая-либо работа исследователям, то это уточнение некоторых деталей. Но вдруг последовал целый ряд открытий, которые никак в нее не вписывались. Пьер Кюри (1859-1906) и Мария Склодовская-Кюри (1867-1934) в 1898 г. открывают полоний и радий, а само явление называют радиоактивностью. В 1897 г. английский физик Дж. Томсон (1856-1940) открывает составную часть атома – электрон, создает первую, но очень недолго просуществовавшую модель атома. Но поистине революционный переворот в физической картине мира совершил великий физик-теоретик А. Эйнштейн (1879-1955), создавший специальную (1905) и общую (1916) теорию относительности.

В механике Ньютона существуют две абсолютные величины – пространство и время. Пространство неизменно и не связано с материей. Время – абсолютно и никак не связано ни с пространством, ни с материей. Эйнштейн отвергает эти положения, считая, что пространство и время органически связаны с материей и между собой. Тем самым задачей теории относительности становится определение законов четырехмерного пространства, где четвертая координата - время. Если в классической науке универсальным способом задания объектов теории были операции абстракции и непосредственной генерализации наличного эмпирического материала, то в неклассической введение объектов осуществляется на пути математизации, которая выступает основным индикатором идей в науке, приводящих к созданию новых ее разделов и теорий. Математизация ведет к повышению уровня абстракции теоретического знания, что влечет за собой потерю наглядности.

Переход от классической науки к неклассической характеризует та революционная ситуация, которая заключается во вхождении субъекта познания в «тело» знания в качестве его необходимого компонента. Изменяется понимание предмета знания: им стала теперь не реальность «в чистом виде», как она фиксируется живым созерцанием, а некоторый ее срез, заданный через призму принятых теоретических и операционных средств и способов ее освоения субъектом. Поскольку о многих характеристиках объекта невозможно говорить без учета средств их выявления, постольку порождается специфический объект науки, за пределами которого нет смысла искать подлинный его прототип. Выявление относительности объекта к научно-исследовательской деятельности повлекло за собой то, что наука стала ориентироваться не на изучение вещей как неизменных, а на изучение тех условий, попадая в которые они ведут себя тем или иным образом,

Научный факт перестал быть проверяющим. Теперь он реализуется в пакете с иными внутритеоретическими способами апробации знаний: принцип соответствия, выявление внутреннего и когерентного совершенства теории. Факт свидетельствует, что теоретическое предположение оправдано для определенных условий и может быть реализовано в некоторых ситуациях.

Концепция монофакторного эксперимента заменилась полифакторной: отказ от изоляции предмета от окружающего воздействия якобы для чистоты рассмотрения, признание зависимости определенности свойств предмета от динамичности и комплексности его функционирования в познавательной ситуации, динамизация представлений о сущности объекта - переход от исследования равновесных структурных организаций к анализу неравновесных, нестационарных структур, ведущих себя как открытые системы.

Характерное для классического этапа стремление к абсолютизации методов естествознания, выразившееся в попытках применения их в социально-гуманитарном познании, все больше и больше выявляло свою ограниченность и односторонность. Наметилась тенденция формирования новой исследовательской парадигмы, в основании которой лежит представление об особом статусе социально-гуманитарных наук. Как реакция на кризис механистического естествознания и как оппозиция классическому рационализму в конце XIX в. возникает направление, представленное В. Дильтеем, Ф. Ницше, Г. Зиммелем, А. Бергсоном, О. Шпенглером и др., - «философия жизни». Здесь жизнь понимается как первичная реальность, целостный органический процесс, для познания которой неприемлемы методы научного познания, а возможны лишь внерациональные способы – интуиция, понимание, вживание, вчувствование и др.

Постнеклассическая наука

Постнеклассическая наука формируется в 70-х годах XX в. Этому способствуют революция в хранении и получении знаний (компьютеризация науки), невозможность решить ряд научных задач без комплексного использования знаний различных научных дисциплин, без учета места и роли человека в исследуемых системах.

Все чаще объектами исследования становятся сложные, уникальные, исторически развивающиеся системы, которые характеризуются открытостью и саморазвитием. Среди них такие природные комплексы, в которые включен и сам человек – так называемые «человекоразмерные комплексы»; медико-биологические, экологические, биотехнологические объекты, системы «человек-машина», которые включают в себя информационные системы и системы искусственного интеллекта и т.д.

Системный подход внес новое содержание в концепцию эволюционизма, создав возможность рассмотрения систем как самоорганизующихся, носящих открытый характер. Как отмечал академик Н. Н. Моисеев, все происходящее в мире можно представить как отбор и существуют два типа механизмов, регулирующих его:

1) адаптационные, под действием которых система не приобретает принципиально новых свойств;

2) бифуркационные [19], связанные с радикальной перестройкой системы.

Эволюция может быть представлена как переход от одного типа самоорганизующейся системы к другой, более сложной. Идея принципа универсального эволюционизма основана на трех важнейших концептуальных направлениях в науке конца XX в.:

1) теории нестационарной Вселенной;

2) синергетики;

3) теории биологической эволюции и развитой на ее основе концепции биосферы и ноосферы.

Теория самоорганизации – синергетика. Синергетика изучает когерентное, согласованное состояние процессов самоорганизации в сложных системах различной природы. Для того, чтобы было возможно применение синергетики, изучаемая система должна быть открытой и нелинейной, состоять из множества элементов и подсистем (электронов, атомов, молекул, клеток, нейронов, органов, сложных организмов, социальных групп и т.д.), взаимодействие между которыми может быть подвержено лишь малым флуктуациям, незначительным случайным изменениям, и находиться в состоянии нестабильности.

Таким образом, в постнеклассической науке утверждается парадигма целостности, согласно которой мироздание, биосфера, ноосфера, общество, человек и т.д. представляют собой единую целостность. И проявлением этой целостности является то, что человек находится не вне изучаемого объекта, а внутри него, он лишь часть, познающая целое. И, как следствие такого подхода, наблюдается сближение естественных и общественных наук, при котором идеи и принципы современного естествознания все шире внедряются в гуманитарные науки, причем имеет место и обратный процесс. Так, освоение наукой саморазвивающихся «человекоразмерных» систем стирает ранее непреодолимые границы между методологиями естествознания и социального познания. И центром этого слияния, сближения является человек.