Системный подход в современном естествознании. Идея глобального эволюционизма

    Огромную  роль в развитии науки сыграли  исследования Р. Декарта по физике, космологии, биологии, математике. Его учение представляет собой единую естественно-научную и философскую систему, основывающуюся на постулатах о существовании непрерывной материи, заполняющей все пространство, и ее механическом движении. Ученый поставил задачу, исходя из установленных им принципов устройства мира и представлений о материи, пользуясь лишь «вечными истинами» математики, объяснить все известные и неизвестные явления природы.

    Ньютоновская  физика стала вершиной развития взглядов в понимании мира природы в  классической науке. Ньютон обосновал физико-математическое понимание природы, ставшее основой для всего последующего развития науки и формирования классического естествознания. В ходе своих исследований он создал методы дифференциального и интегрального исчислений для решения проблем механики. Благодаря этому ему удалось сформулировать основные законы динамики и закон всемирного тяготения. Механика Ньютона основана на понятиях количества материи (массы тела), количества движения, силы и трех законов движения: инерции, пропорциональности силы и ускорения, равенства действия и противодействия.Работы Ньютона завершили первую глобальную научную революцию, сформировав классическую полицентрическую научную картину мира, и заложив фундамент классической науки Нового времени.

    2.4. Классическое естествознание Нового времени.

    На  основе многих достижений развитие естествознания в Новое время приобретает  все больший масштаб и глубину. Идут процессы дифференциации научного знания, сопряженные с существенным прогрессом уже сформировавшихся и  появлением новых самостоятельных  наук. Тем не менее естествознание этого времени развивается в рамках классической науки, имеющей свои специфические черты, которые наложили неизгладимый отпечаток на работу ученых и ее результаты.

    Важнейшей характеристикой классической науки  является механистичность — представление мира в качестве машины, гигантского механизма, четко функционирующего на основе вечных и неизменных законов механики. Поэтому наиболее распространенной моделью Вселенной был огромный часовой механизм. Механика была эталоном любой науки, которую пытались построить по ее образцу. Также она рассматривалась как универсальный метод изучения окружающих явлений. Это выражалось в стремлении свести любые процессы в мире (не только физические и химические, но и биологические и социальные) к простым механическим перемещениям.

    Следствиями механистичности стало преобладание количественных методов анализа природы, стремление разложить изучаемый процесс или явление до его мельчайших составляющих, доходя до конечного предела делимости материи. Из картины мира полностью исключалась случайность, ученые стремились к полному завершенному знанию о мире — абсолютной истине. Еще одной чертой классической науки была метафизичность — рассмотрение природы как из века в век неизменного, всегда тождественного самому себе неразвивающегося целого. Среди наиболее значимых достижений науки этого времени — развитие атомно-молекулярных представлений о строении вещества, формирование основ экспериментальной науки об электричестве.

    С середины XVIII в. естествознание стало  все более проникаться идеями эволюционного развития природы. Значительную роль в этом сыграли труды М.В. Ломоносова, И. Канта, П.С. Лапласа, в которых развивалась гипотеза естественного происхождения Солнечной системы. Влияние идей всеобщей связи и развития, разрушающих метафизичность классической науки, стало еще заметнее в XIX в. Классическая наука, оставаясь в целом метафизической и механистической, готовила постепенное крушение механической картины мира.

    Революционными  открытиями естествознания стали принципы неевклидовой геометрии К. Ф. Гаусса, концепция энтропии и второй закон термодинамики Р. Ю. Э. Клаузиуса, периодический закон химических элементов Д. И. Менделеева, теория естественного отбора Ч. Р. Дарвина и А. Р. Уоллеса, теория генетической наследственности Г. И. Менделя-, электромагнитная теория Д. К. Максвелла.

    Эти и многие другие открытия XIX в. подняли  естествознание на качественно новую ступень, превратили его в дисциплинарно организованную науку. Из науки, собиравшей факты и изучавшей законченные, завершенные, отдельные предметы, в XIX в. она превратилась в систематизирующую науку о предметах и процессах, их происхождении и развитии. Это произошло в ходе комплексной научной революции середины XIX в. Но все эти открытия оставались в рамках методологических установок классической науки. Не ушла в прошлое, а была лишь скорректирована идея мира-машины, остались неизменными все положения о познаваемости мира и возможности получения абсолютной истины. Механистические и метафизические черты классической науки были лишь поколеблены, но не отброшены.

    2.5. Глобальная научная революция конца XIX — начала XX в.

    Она начинается с целого ряда великих  открытий, разрушивших всю классическую научную картину мира. В 1886—1889 гг. немецкий ученый Г. Герц открыл электромагнитные волны, подтвердив предсказание Максвелла. В 1895 г. В. К. Рентген обнаружил лучи, получившие позднее название рентгеновских лучей. Изучение природы этих загадочных лучей, способных проникать через светонепроницаемые тела, привело Дж. Д. Томсона к открытию в 1897 г. первой элементарной частицы — электрона.

    Важнейшим открытием 1896 г. стало обнаружение  радиоактивности А.А. Беккерелем. Изучение этого феномена началось с исследования загадочного почернения фотопластинки, лежавшей рядом с кристаллами соли урана. Э. Резерфорд в своих опытах показал неоднородность радиоактивного излучения, состоявшего из α-, β- и γ-лучей. Позже, в 1911 г. он смог построить планетарную модель атома.

    К великим открытиям конца XIX в. также  следует отнести работы А.Г. Столетова  по изучению фотоэффекта, П.Н. Лебедева о давлении света. В 1900 г. М. Планк предположил, пытаясь решить проблемы классической теории излучения нагретых тел, что энергия излучается малыми порциями — квантами, причем энергия каждого кванта пропорциональна частоте испускаемого излучения. Также было обнаружено, что масса электрона зависит от его скорости.

    Эти открытия за несколько лет разрушили  стройное здание классической науки, которое  в начале 80-х гг. XIX в. казалось практически  законченным. Прежние представления  о материи и ее строении, движении и его свойствах и типах, о  форме физических законов, о пространстве и времени были опровергнуты. Это  привело к кризису физики и  всего естествознания, и стало  симптомом более глубокого кризиса  всей классической науки.Кризис физики стал первым этапом второй глобальной научной революции в науке и переживался большинством ученых очень тяжело. Ученым казалось, что неверным было все то, чему они учились.

    В лучшую сторону ситуация начала меняться только в 20-е гг. XX в. с наступлением второго этапа научной революции. Он связан с созданием квантовой механики и сочетанием ее с теорией относительности, созданной в 1905—1916 гг. Тогда начала складываться новая квантово-релятивистская картина мира, в которой открытия, приведшие к кризису в физике, были объяснены.

    Началом третьего этапа научной революции было овладение атомной энергией в 40-е гг. XX в. и последующие исследования, с которыми связано зарождение электронно-вычислительных машин и кибернетики. Также в этот период физика передает эстафету химии, биологии и циклу наук о Земле, начинающих создавать свои собственные научные картины мира. Следует также отметить, что с середины XX в. наука окончательно слилась с техникой, приведя к современной научно-технической революции.

    Главным концептуальным изменением естествознания XX в. был отказ от ньютоновской модели получения научного знания через  эксперимент — к объяснению. А. Эйнштейн предложил иную модель, в  которой гипотеза и отказ от здравого смысла как способа проверки высказывания становились первичными, а эксперимент — вторичным в объяснении явлений природы.

    Главный итог второй глобальной научной революции  — современная квантово-релятивистской научная картина мира. С ней связано создание современной (неклассической) науки, которая по всем своим параметрам отличается от классической.

    2.6. Основные черты современного естествознания и науки.

    Механистичность и метафизичность классической науки  сменились в конце XX в. новыми диалектическими установками всеобщей связи и развития. Механика больше не является ведущей наукой и универсальным методом изучения окружающих явлений. Классическая модель мира — часового механизма сменилась моделью мира-мысли, для изучения которого лучше всего подходят системный подход и метод глобального эволюционизма. Метафизические основания классической науки, рассматривавшие каждый предмет в изоляции, вне его связей с другими предметами, как нечто особенное и завершенное, ушли в прошлое.

    Теперь  мир признается совокупностью разноуровневых систем, находящихся в состоянии иерархической соподчиненности. При этом на каждом уровне организации материи действуют свои закономерности. Аналитическая деятельность, являвшаяся основной в классической науке, уступает место синтетическим тенденциям, системно-целостному рассмотрению предметов и явлений объективного мира. Уверенность в существовании конечного предела делимости материи, стремление найти конечную материальную первооснову мира сменились убеждением в принципиальной невозможности сделать это, представлениями о неисчерпаемости материи. Считается невозможным получение абсолютной истины. Истина относительна, существу ет во множестве теорий, каждая из которых изучает свой срез реальности.

    Современная наука доказывает неслучайность  появления Жизни и Разума в мире. Это на новом уровне возвращает нас к проблеме цели и смысла Вселенной, говорит о запланированном появлении разума, который полностью проявит себя в будущем.

    Эти черты современной науки нашли  воплощение в новых теориях и  концепциях, появившихся во всех областях естествознания. Среди важнейших открытий XX в. — теория относительности, квантовая механика, ядерная физика, теория физического взаимодействия; новая космология, основанная на теории Большого взрыва; эволюционная химия, стремящаяся к овладению опытом живой природы; открытие многих тайн жизни в биологии и др. Но подлинным триумфом неклассической науки стала кибернетика, воплотившая идеи системного подхода, а также синергетика и неравновесная термодинамика, основанные на методе глобального эволюционизма.

    Ускорение научно-технического прогресса, связанное  с возрастанием темпов общественного  развития, привело к тому, что  потенциал современной науки, заложенный в ходе второй глобальной научной  революции, во многом оказался исчерпанным. Поэтому современная наука снова переживает состояние кризиса, являющегося симптомом новой глобальной научной революции. Начиная со второй половины XX в. исследователи фиксируют вступление естествознания в новый этап развития — постнеклассический, который характеризуется целым рядом фундаментальных принципов и форм организации. В качестве таковых выделяют чаще всего эволюционизм, космизм, экологизм, антропный принцип, холизм и гуманизм. Эти принципы ориентируют современное естествознание не столько на поиски абстрактной истины, сколько на полезность для общества и каждого человека. Главным показателем при этом становится не экономическая целесообразность, а улучшение среды обитания людей, рост их материального благосостояния и духовности.

    Современное естествознание имеет преимущественно  проблемную, междисциплинарную направленность вместо доминировавшей ранее узкодисциплинарной ориентированности естественно-научных исследований. Сегодня принципиально важно при решении сложных комплексных проблем использовать возможности разных естественных наук в их сочетании применительно к каждому конкретному случаю исследования. Отсюда становится понятной и такая особенность постнеклассической науки, как нарастающая интеграция естественных, технических и гуманитарных наук. Исторически они дифференцировались, отпочковывались от некой единой основы, развиваясь длительное время автономно. Характерно, что ведущим элементом такой нарастающей интеграции становятся гуманитарные науки.

    В анализе особенностей современного естествознания следует отметить такую его принципиальную особенность, как невозможность свободного экспериментирования с основными объектами. Иными словами, реальный естественнонаучный эксперимент оказывается опасным для жизни и здоровья людей. Дело в том, что пробуждаемые современной наукой и техникой мощные природные силы способны при неумелом обращении с ними привести к тяжелейшим локальным, региональным и даже глобальным кризисам и катастрофам.

    Исследователи науки отмечают, что современное  естествознание органически все более срастается с производством, техникой и бытом людей, превращаясь в важнейший фактор прогресса всей нашей цивилизации. В процессе своей исследовательской деятельности представители различных естественных дисциплин все более отчетливо начинают осознавать тот факт, что Вселенная представляет собой системную целостность с недостаточно пока понятными законами развития, с глобальными парадоксами, в которой жизнь каждого человека связана с космическими закономерностями и ритмами. Универсальная связь процессов и явлений во Вселенной требует комплексного изучения. В соответствии с этими задачами в современном естествознании все более широкое применение получают методы системной динамики, синергетики, теории игр, программно-целевого управления, на основе которых составляются прогнозы развития сложных природных процессов.