Естественнонаучная картина мира

Естественнонаучная картина мира представляет собой систематизированное представление о природе, исторически сформировавшееся в ходе развития естествознания. В эту картину мира входят знания, полученные из всех естественных наук, их фундаментальных идей и теорий. Но история науки свидетельствует, что большую часть своей истории естествознание было связано преимущественно с развитием физики.

Именно физика была и остается наиболее развитой и систематизированной естественной наукой. Вклад других естественных наук в формирование картины мира был намного меньше. Поэтому, начиная разговор о достижениях естествознания, мы начнем его с физики, с картины мира, созданной этой наукой.

Как уже говорилось ранее, физика – это наука о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих свойствах тел и явлений. В любом явлении физика ищет то, что объединяет его со всеми другими явлениями природы. Это – строение материи и законы ее движения. Само слово «физика» происходит от греческого phisis – природа. Эта наука возникла еще в античности и первоначально охватывала всю совокупность знаний о природных явлениях. Иными словами, тогда физика была тождественна всему естествознанию. Лишь к эпохе эллинизма, по мере дифференциации знаний и методов исследования из общей науки о природе выделились отдельные науки, в том числе и физика.

В своей основе физика – экспериментальная наука. Такой она стала, начиная с Нового времени, когда ее законы стали базироваться на фактах, установленных опытным путем. Но, помимо экспериментальной физики, различают и теоретическую физику, цель которой состоит в формулировке законов природы.

В соответствии с многообразием исследуемых объектов и форм движения современная физика подразделяется на ряд дисциплин. Это деление происходит по разным критериям. Так, по изучаемым объектам выделяют физику элементарных частиц, физику ядра, физику атомов и молекул, физику газов и жидкостей, физику твердого тела, физику плазмы. Если в качестве критерия взять различные формы движения материи, можно выделить механику материальных точек и твердых тел, механику сплошных сред, термодинамику и статистическую механику, электродинамику (включая оптику), теорию тяготения, квантовую механику и квантовую теорию поля.

Физическая картина мира, с одной стороны, обобщает все ранее полученные знания о природе, а с другой стороны – вводит в физику новые философские идеи и обусловленные ими понятия, принципы и гипотезы, которых до этого не было и которые коренным образом меняют основы физического теоретического знания. При этом старые физические понятия и принципы ломаются, новые возникают, картина мира меняется.

Ключевыми понятиями физической картины мира являются: материя, движение, физическое взаимодействие, пространство и время, причинно-следственные связи в мире и их отражение в форме физических законов, место и роль человека в мире.

Важнейшим из них является понятие материи. Поэтому революции в физике всегда связаны с изменением представлений о материи. В истории физики Нового времени это происходило два раза. В XIX в. был совершен переход от утвердившихся к XVII в. атомистических, корпускулярных представлений о материи к полевым (континуальным). В XX в. континуальные представления были заменены современными квантовыми. Поэтому можно говорить о трех последовательно сменявших друг друга физических картинах мира. Рассмотрим их через призму введенных нами ключевых понятий.

Формирование естественнонаучной картины мира (исторический аспект).

Естественнонаучная картина мира динамично соответствует уровню развития естественных наук, основным концепциям и парадигмам, принятым в отдельных областях познания.

Уровень культуры, включающей совокупность современных знаний о мире, определяет систему мировоззренческих взглядов, принятую обществом и распространяющуюся на каждого человека. В зависимости от уровня развития, на котором находится конкретный человек, можно говорить о том, как он представляет гуманитарную или естественнонаучную картину мира.

Мировоззрение - система взглядов на объективный мир и место человека в нем, на отношение человека к окружающей его действительности и к себе, а также обусловленные этими взглядами основные жизненные позиции людей, их убеждения, идеалы, принципы познания и деятельности.

Исторически первой научной картиной мира была сущностная, предложенная античными мыслителями и включающая в себя:

- следы мифологического культурного наследия, например, то, что центральным объектом познания выступает космос;

- космологическую модель, объясняющую единую основу мироздания, множественность мира и богов, его единство. В модели одним из центральных вопросов рассмотрения является вопрос о происхождении или творении мира, его сущности и устройстве. Модель подразумевает существование закономерностей как основы гармонии космоса;

- геоцентрическую астрономическую систему, составленную Клавдием Птолемеем на основании культурного наследия древних;

- результаты исследований античной натурфилософии с эмпирико чувственным и с логико-формальным численным подходами к познанию, вершиной которой явилось создание атомистики - теории о дискретном строении материи и энциклопедическое описание Аристотелем живой и неживой природы;

- метафизику (философское учение о сущности мира) с ее умозрительным конструированием модели бытия, с сомнениями относительно адекватности философского видения мира самому реальному миру;

- единые и противоположные понятия: теплое - холодное, земля -небо, возникновение и уничтожение, беспредельность - предел, пустота - атомы, анализ и синтез и др., которые и определяют материальное;

- концепцию структурного и семантического (семантика -от греч. semantikos - обозначающий, наука, изучающая значения слов), т.е. смыслового единства в описаниях микрокосмоса (мира человека) и макрокосмоса (Вселенная).

Вселенная - весь существующий материальный мир, безграничный во времени и в пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития.

Эти представления сменила механистическая картина мира (XVII - XVIII века). Естественнонаучные достижения, особенно в механике, породили уверенность в том, что любые процессы в мире могут быть управляемы или рассчитаны так же просто, как рассчитываются или предсказываются траектории движения небесных тел. Унаследовав многое из античной натурфилософии, механистическая картина мира сводила представления о Вселенной к заводным часам, для которых любое событие однозначно определяется начальными условиями, и эти условия можно задавать практически точно.

В такой Вселенной возможно не только предсказать будущее, но и восстановить прошлое. Подобный детерминизм (философское учение о причинной определяемости всех происходящих в мире процессов) в первую очередь имел религиозную основу: если Бог создал мир в своей основе рациональным, то тогда человек, созданный по образу и подобию божьему, способен познать этот мир.

Механистическая картина мира XVII-XVIII веков основывалась на следующих концепциях:

- Бог - создатель Вселенной, следовательно, в мире все определено и предопределено Создателем;

- главное в познании - факты, а не причины их появления;

- теория и практика неразделимы, эксперимент реальный и мысленный - основа познания;

- мир может быть описан математически (как работа часов);

- система мира - гелиоцентрическая;

- объекты познания моделируются закрытыми системами (закрытые системы - системы без обмена веществом, энергией, информацией с другими системами);

- методологической основой познания является редукционизм (стремление свести сложное к простому), а основным методом познания - индукция - от частного к общему;

- измерения и любая количественная оценка имеют определяющий смысл в познании;

- пространственно-временные координаты имеют качественную однородность, время обратимо;

- гуманитарное знание выделяется из общего знания, естественнонаучное знание рассматривается отдельно.

Система понятий в механистической картине мира была неподвижной, негибкой и любое открытие в естествознании, например, появление термо- и электродинамики в физике, теории эволюции Ж. Ламарка и Ч. Дарвина в биологии, Ч. Лайеля в геологии, разрушало ее, так как не находило своего места в ней.

Постепенно усиливался интерес к античной философии, к вопросам понимания в научном познании. В основу познания была положена объективная универсальность Вселенной. Стало ясно, что движение, присущее единой Вселенной - универсуму (лат. universum - мир как целое), порождает все бесконечное многообразие мира, сложность объектов в мире. Наше мышление потому и способно познавать мир, что оно как часть универсума обладает точно такой же способностью к саморазвитию, к самодвижению мысли, какой обладает весь универсум.

В начале XX века химия, благодаря своим успехам, дополнила физику в базовых построениях картины мира. Молекулярные исследования в биологии и медицине приблизили естествознание к познанию человека как части природы. Оказалось, что выделение гуманитарного знания из общего знания и рассмотрение отдельно взятого естественнонаучного знания противоречит логике устройства единого мира.

В настоящее время интенсивно формируется новая картина мира. Ее основу составляют концепции, более адекватные идее единой Природы, такие как:

- концепция стирания граней между естественнонаучными и гуманитарными науками, целостность естествознания, самоинтеграция любых научных знаний;

- концепция всеобщей эволюции, включающей эволюцию фундаментальных наук в направлении поиска их общего основания;

- концепция Большого Взрыва, после которого началась эволюция Вселенной. Большой Взрыв - понятие из теории происхождения Вселенной. Это взрыв, произошедший примерно 12-18 миллиардов лет тому назад и заполнивший одновременно все «пространство» (Вселенную). При этом каждая частица устремилась прочь от всех других частиц, то есть образовался расширяющийся сгусток плазмы, в котором появилась смесь легких ядер водорода и гелия, после чего в случайных столкновениях трех атомов гелия началось образование углерода;

- концепция сближения позиций религиозных и естественных наук, например, появление философской «теории Суперсилы», признающей невидимую высшую силу, объясняющую историю Вселенной до момента Большого Взрыва; возврат к идеализму, например, утверждение о том, что нет объективных законов в работах К. Ясперса, допущение существования трех единых миров в работах К. Поппера, положение о существовании в мире полярных противоположностей (т.н. принцип дополнительности) в работах датского физика, одного из создателей современной физики, лауреата Нобелевской премии 1922 г. и члена 20 Национальных Академий Наук Нильса Бора (1885-1962), согласно которому допускается возможность существования божественного начала;

- повышение роли системного подхода, рассмотрение объектов познания как открытых термодинамических систем, возникновение синергетики - науки об организации и самоорганизации диссипативных систем (открытых термодинамических систем, находящихся в неравновесном соотношении со средой);

- развитие различных моделей объектов познания, в том числе кибернетических - с управлением и стабилизацией параметров по принципу отрицательной обратной связи (обратная связь - воздействие результатов функционирования на характер этого функционирования), повышение роли дедукции (дедукция - выведение частного из общего) как метода научного познания, то есть движение от общих закономерностей Вселенной к частным законам нашего бытия;

- концепция виртуальной реальности и повышение в обществе ее роли (виртуальный - кажущийся, умозрительно созданный, материально несуществующий); создание информационной среды, среды не только хранения и циркуляции информации, но и коммуникации, особым элементом культуры, который определяет инновационные изменения в процессах познания.

Мировоззрение каждого человека, отражающее его собственные представления об окружающем мире и являющееся частью его культуры, формируется под действием множества конкурирующих факторов.

Многие люди убеждены, что окружающий мир подвластен рациональному анализу. Для них все явления имеют логическое объяснение, а нерешенные проблемы, как они полагают, уже завтра решит наука. Подобный подход свидетельствует о недооценке сложности мироздания.

Культурное окружение способно оказать помощь в формировании современного мировоззрения: для этого служат и сложившаяся картина мира, и богатейшие систематизированные знания, хранящиеся и на бумажных, и на электронных носителях, и произведения искусства и т.д. Однако все эти ценности культурного наследия должны быть осознанно востребованы индивидом у общества. Только в этом случае исторический опыт и титанический труд всего человечества не пропадут даром, а индивид станет полноправным членом цивилизованной и культурной части человечества.