Основные черты современной научной картины мира

Множество теорий, в совокупности описывающих известный человеку мир, синтезируется в единую научную картину мира, т.е. целостную систему представлений об общих принципах и законах устройства мироздания. Наш мир состоит из разномасштабных открытых систем, развитие которых подчиняется общим закономерностям.

Основные черты современной научной картины мира представлены ниже.

Системность означает признание современной наукой того факта, что любой объект материального мира (атом, планета, организм или галактика) представляет собой сложное образование, включающее в себя составные части, организованные в целостность. Наиболее крупной из известных нам систем является Вселенная. Эффект системности проявляется в появлении у целостной системы новых свойств, возникающих в результате взаимодействия ее элементов (например, образование молекул из атомов). Важнейшей характеристикой системной организации является иерархичность, субординация, т.е. последовательное включение систем нижних уровней в системы более высоких уровней. Каждый элемент любой подсистемы оказывается связанным со всеми элементами других подсистем (человек – биосфера – планета Земля – Солнечная система – Галактика и т.д.). Все части окружающего мира теснейшим образом взаимосвязаны.

Глобальный (универсальный) эволюционизм – признание невозможности существования Вселенной и всех менее масштабных структур вне развития. Каждая составная часть мира есть историческое следствие глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом. Идея эволюции зародилась в XIX в. и наиболее сильно прозвучала в учении Ч. Дарвина о происхождении видов. Однако эволюционная теория ограничивалась только растительным и животным миром, классические фундаментальные науки, прежде всего физика и астрономия, составляющие основу ньютоновской механистической модели мира, оставались в стороне от эволюционного учения. Вселенная представлялась равновесной и неизменной. Появление неравновесных образований с заметной организацией (галактик, планетных систем и т.д.) объяснялось случайными локальными изменениями. Ситуация изменилась в начале нашего века с открытием расширения, т.е. нестационарности Вселенной. Речь об этом пойдет ниже.

В настоящее время идеи эволюции проникли во все области естествознания. До определенного времени проблема происхождения различных элементов химиков не волновала, считалось, что разнообразие таблицы Менделеева в неизменном виде существовало всегда. Однако концепция Большого взрыва указала на историческую последовательность появления во Вселенной различных элементов. В процессе создания сложных молекулярных соединений также прослеживаются идеи эволюции и механизм естественного отбора. Из более 100 химических элементов основу живого составляют лишь шесть: углерод, кислород, водород, азот, фосфор и сера. Из 8 миллионов известных химических соединений 96 % составляют органические соединения, основу которых составляют те же 6-18 элементов. Из оставшихся элементов природа создала не более 300 тысяч неорганических соединений. Столь разительное несоответствие нельзя объяснить различной распространенностью химических элементов на Земле и даже в Космосе. Налицо совершенно очевидный отбор тех элементов, свойства которых (энергоемкость, прочность образуемых связей, легкость их перераспределения и т.п.) дают преимущество при переходе на более высокий уровень сложности и упорядоченности вещества. Тот же механизм отбора прослеживается и на следующем витке эволюции: из многих миллионов органических соединений в построении биосистем заняты лишь несколько сотен, из 100 известных аминокислот в построении белковых молекул живых организмов природой используются лишь 20 и т.д.

В целом естествознание вправе сформулировать лозунг: “Все существующее есть результат эволюции”. На описании движущих сил эволюции любых объектов нашего мира претендует новое междисциплинарное направление – синергетика.

Самоорганизация – наблюдаемая способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Механизм перехода материальных систем в более сложное и упорядоченное состояние, по-видимому, для систем всех уровней имеет единый алгоритм.

Историчность – признание современной наукой принципиальной незавершенности настоящей, и любой другой картины мира. С течением времени развиваются Вселенная, человеческое общество, изменяются ценностные ориентации и стратегия научного поиска. Эти процессы происходят в разных временных масштабах, однако, их взаимное наложение делает задачу создания абсолютно истинной научной картины мира практически неосуществимой.

Контрольные вопросы

1. Как соотносятся между собой философия, культура и религия?

2. Материальная, духовная и социальная культура. Как соотносятся между собой эти формы культуры?

3. Какие примеры различного подхода к оценке одних и тех же явлений Вы знаете? Почему естественнонаучное знание является более объективным, чем гуманитарное?

4. В чем заключается противостояние двух культур? Будет ли увеличиваться пропасть между «физиками» и «лириками»?

5. Когда возникла наука? Что означают термины «наука как социальный институт» и «наука как род деятельности ученых-одиночек»?

6. Что такое социальные условия науки? Как Вы оцениваете эти условия в нашей стране? За рубежом?

7. Какими свойствами должно обладать научное знание? Какое значение имеет его практическая ценность? Какие исследования на Ваш взгляд необходимо финансировать в первую очередь: прикладные или фундаментальные?

8. Как Вы понимаете активность субъекта? Каковы на Ваш взгляд побудительные мотивы занятия научной деятельностью?

Научная картина мира (НКМ) включает в себя важнейшие достижения науки, создающие определенное понимание мира и места человека в нем. В нее не входят более частные сведения о свойствах различных природных систем, о деталях самого познавательного процесса.

В отличие от строгих теорий, научная картина мира обладает необходимой наглядностью.

Научная картина мира – это особая форма систематизации знаний, преимущественно качественное их обобщение, мировоззренческий синтез различных научных теорий.

В истории науки научные картины мира не оставались неизменными, а сменяли друг друга, таким образом, можно говорить об эволюции научных картин мира. Наиболее наглядной представляется эволюция физических картин мира : натурфилософской – до XVI – XVII вв., механистической – до второй половины XIX в., термодинамической (в рамках механистической теории) в XIX в, релятивистской и квантово-механической в XX веке. На рисунке схематично представлено развитие и смена научных картин мира в физике.

Физические картины Мира

Существуют общенаучные картины мира и картины мира с точки зрения отдельных наук, например, физическая, биологическая и т.п.

Из истории научных представлений Первобытное знание

Первобытная культура синкретичная – нерасчлененная. В ней тесно переплетаются познавательная, эстетическая, предметно-практическая и другие виды деятельности. Интересна следующая история. В одной центральноавстралийской пустыне заблудилась группа путешественников-европейцев. Ситуация в тех условиях трагическая. Проводник, абориген, успокоил путешественников: «В этой местности я раньше никогда не был, но знаю ее… песню». Следуя словам песни, он вывел путешественников к источнику. Этот пример ярко иллюстрирует единство науки, искусства и повседневного обыденного опыта.

Мифология

В первобытную эпоху отдельные стороны, аспекты мира обобщались не в понятиях, а в чувственно-конкретных, наглядных образах. Совокупность связанных между собой подобных наглядных образов и представляла собой мифологическую картину мира.

Миф есть способ обобщения мира в форме наглядных образов.

Миф несет в себе не только определенное обобщение и понимание мира, но и переживание мира, некоторое мироощущение.

Первобытный миф не только рассказывался, но и воспроизводился ритуальными действиями: плясками, обрядами, жертвоприношениями. Совершая ритуальные действия, человек поддерживал связь с теми силами (существами), которые сотворили мир.

Мифологическое сознание постепенно преобразовывалось рациональными формами. Переход к научному познанию мира требовал появления качественно новых, по сравнению с мифологическими, представлений о мире. В таком немифологическом мире существуют не антропоморфные, а независимые от людей и Богов процессы.

Милетская школа

Естествознание начинается тогда, когда формулируется вопрос: существует ли за многообразием вещей некое единое начало. Возникновение европейской науки принято связывать с Милетской школой. Ее историческая заслуга состояла в постановке первой и важнейшей естественно-научной проблемы – проблемы первоначала. Представители Милетской школы – Фалес, Анаксимандр, Анаксимен – были одновременно и первыми учеными-естествоиспытателями, и первыми философами.

Фалес Милетский вошел в историю науки и как философ, и как математик, который выдвинул идею математического доказательства. Идея математического доказательства – величайшее достижение древнегреческих мыслителей.

Платон

Платон предположил существование двух реальностей, двух миров. Первый мир – это мир множества единичных, изменяющихся, подвижных вещей, материальный мир, который отражается чувствами человека. Второй мир – это мир вечных, общих и неизменных сущностей, мир общих идей, который постигается разумом.

Идея – это то, что видно разумом в вещи. Это некое конструктивное начало, порождающая модель. Это старые мифологические Боги, переведенные на философский язык. Идея – это некоторое общее понятие, некоторое обобщение.

Никто из Богов и героев не пребывал в мире идей. Мир идей первичен по отношению к миру чувственных вещей. Материальный мир производен от идеального.

План

1. Общая характеристика современной естественно-научной картины мира 2

2. Основные открытия xx века в области естествознания 8

Литература 14

1. Общая характеристика современной естественно-научной картины мира

Научная картина мира - это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникшая в результате обобщения основных естественнонаучных понятий и принципов.

Важнейшие элементы структуры научной картины мира - междисциплинарные концепции, образующие ее каркас. Концепции, лежащие в основе научной картины мира, являются ответами на сущностные основополагающие вопросы о мире. Эти ответы меняются с течением времени, по мере эволюции картины мира, уточняются и расширяются, однако сам "вопросник" остается практически неизменным по крайней мере со времен мыслителей классической Древней Греции.

Каждая научная картина мира обязательно включает в себя следующие представления:

о материи (субстанции);

о движении;

о пространстве и времени;

о взаимодействии;

о причинности и закономерности;

космологические представления.

Каждый из перечисленных элементов изменяется по мере исторической смены научных картин мира.

Современная естественно-научная картина мира , которую еще называют и эволюционной картиной мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картин мира и опирается на научные достижения современного естествознания.

В своем развитии естестенно-научная картина мира прошла ряд этапов (табл.1).

Таблица 1

Основные этапы становления современной естественно-научной картины мира

Этап истории

Научная картина мира

4000 лет до н.э. 3000 лет до н.э. 2000 лет до н.э. VIII в. до н.э. VII в. до н.э. VI в. до н.э. V в. до н.э. II в. до н.э.

Научные догадки египетских жрецов, составление солнечного календаря. Предсказание солнечных и лунных затмений китайскими мыслителями. Разработка семидневной недели и лунного календаря в Вавилоне. Первые представления о единой естественно-научной картине мира в античный период. Возникновение представлений о материальной первооснове всех вещей. Создание математической программы Пифагора-Платона. Атомистическая физическая программа Демокрита-Эпикура. Континуалистическая физическая программа Анаксагора-Аристотеля. Изложение геоцентрической системы мира К. Птолемеем в сочинении "Альмагест". Гелиоцентрическая система строения мира польского мыслителя Н. Коперника. Становление механистической картины мира на основе законов механики И. Келлера и И. Ньютона. Возникновение электромагнитной картины мира на основе трудов М. Фарадея и Д. Максвелла. Становление современной естественно-научной картины мира.

Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей Вселенной однородным, изотропным и расширяющимся. Материя в мире находится в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества окружающий мир разделяется на три большие области: микромир, макромир и мегамир. Между структурами существуют четыре фундаментальных вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые передаются посредством соответствующих полей. Существуют кванты всех фундаментальных взаимодействий.

Если раньше последними неделимыми частицами материи, своеобразными кирпичиками, из которых состоит природа, считали атомы, то впоследствии были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов.

В современной естественно-научной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий.

Как механистическая, так и электромагнитная картины мира были построены на динамических, однозначных закономерностях. В современной картине мира вероятностные закономерности оказываются фундаментальными, не сводимыми к динамическим. Случайность стала принципиально важным атрибутом. Она выступает здесь в диалектической взаимосвязи с необходимостью, что и предопределяет фундаментальность вероятностных закономерностей.

Научно-техническая революция, развернувшаяся в последние десятилетия, внесла много нового в наши представления о естественно-научной картине мира. Возникновение системного подхода позволило взглянуть на окружающий мир как на единое, целостное образование, состоящее из огромного множества взаимодействующих друг с другом систем. С другой стороны, появление такого междисциплинарного направления исследований, как синергетика, или учение о самоорганизации, дало возможность не только раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, но и представить весь мир как мир самоорганизующихся процессов.

В наибольшей мере новые мировоззренческие подходы к исследованию естественно-научной картины мира и его познания коснулись наук, изучающих живую природу, например биологии.

Революционные преобразования в естествознании означают коренные, качественные изменения в концептуальном содержании его теорий, учений и научных дисциплин при сохранении преемственности в развитии науки и, прежде всего ранее накопленного и проверенного эмпирического материала. Среди них в каждый определенный период выдвигается наиболее общая или фундаментальная теория, которая служит парадигмой, или образцом, для объяснения фактов известных и предсказания фактов неизвестных. Такой парадигмой в свое время служила теория движения земных и небесных тел, построенная Ньютоном, поскольку на нее опирались все ученые, изучавшие конкретные механические процессы. Точно так же все исследователи, изучавшие электрические, магнитные, оптические и радиоволновые процессы, основывались на парадигме электромагнитной теории, которую построил Д.К. Максвелл. Понятие парадигмы для анализа научных революций подчеркивает важную их особенность - смену прежней парадигмы новой, переход к более общей и глубокой теории исследуемых процессов.

Все прежние картины мира создавались как бы извне - исследователь изучал окружающий мир отстраненно, вне связи с собой, в полной уверенности, что можно исследовать явления, не нарушая их течения. Такова была веками закреплявшаяся естественно-научная традиция. Теперь научная картина мира создается уже не извне, а изнутри, сам исследователь становится неотъемлемой частью создаваемой им картины. Очень многое нам еще неясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее, сейчас перед нами раскрывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большого взрыва до современного этапа, когда материя познает себя, когда ей присущ разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие.

Наиболее характерной чертой современной естественно-научной картины мира является ее эволюционность . Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой природе, живой природе и социальном обществе.

Современная естественно-научная картина мира необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям. Идеи начала времени, корпускулярно-волнового дуализма квантовых объектов, внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, - эти и другие подобные новации придают нынешней картине мира немножко "безумный" вид, что впрочем, является преходящим (когда - то и мысль о шарообразности Земли тоже выглядела совершенно "безумной").

Но в то же самое время эта картина величественно проста и стройна. Эти качества придают ей ведущие принципы построения и организации современного научного знания:

системность,

глобальный эволюционизм,

самоорганизация,

историчность.

Данные принципы построения современной научной картины мира в целом соответствуют фундаментальным закономерностям существования и развития самой Природы.

Системность означает воспроизведение наукой того факта, что наблюдаемая Вселенная предстает как наиболее крупная из всех известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности.

Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархическому включению систем разных уровней друг в друга любой элемент системы, оказывается, связан со всеми элементами всех возможных систем. (Например: человек - биосфера - планета Земля - Солнечная система - Галактика и т.д.). Именно такой принципиально единый характер демонстрирует нам окружающий мир. Таким же образом организуется соответственно и научная картина мира, и создающее ее естествознание. Все его части ныне теснейшим образом взаимосвязаны - сейчас практически уже нет ни одной "чистой" науки, все пронизано и преобразовано физикой и химией.

Глобальный эволюционизм - это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции. Эволюционирующий характер Вселенной также свидетельствует о принципиальном единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом.

Самоорганизация - это наблюдаемая способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Механизм перехода материальных систем в более сложное и упорядоченное состояние, по-видимому, сходен для систем всех уровней.

Эти принципиальные особенности современной естественно-научной картины мира и определяют в главном ее общий контур, а также сам способ организации разнообразного научного знания в нечто целое и последовательное.

Однако у нее есть и еще одна особенность, отличающая ее от прежних вариантов. Она заключается в признании историчности , а, следовательно, принципиальной незавершенности настоящей, да и любой другой научной картины мира. Та, которая есть сейчас, порождена как предшествующей историей, так и специфическими социокультурными особенностями нашего времени. Развитие общества, изменение его ценностных ориентаций, осознание важности исследования уникальных природных систем, в которые составной частью включен и сам человек, меняет и стратегию научного поиска, и отношение человека к миру.

Но ведь развивается и Вселенная. Конечно, развитие общества и Вселенной осуществляется в разных темпоритмах. Но их взаимное наложение делает идею создания окончательной, завершенной, абсолютно истинной научной картины мира практически неосуществимой.

Научная картина мира

Научная картина мира (сокр. НКМ ) - одно из основополагающих понятий в естествознании - особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий . Будучи целостной системой представлений об общих свойствах и закономерностях объективного мира, научная картина мира существует как сложная структура , включающая в себя в качестве составных частей общенаучную картину мира и картины мира отдельных наук (физическая, биологическая, геологическая и т. п.). Картины мира отдельных наук , в свою очередь, включают в себя соответствующие многочисленные концепции - определённые способы понимания и трактовки каких-либо предметов, явлений и процессов объективного мира, существующие в каждой отдельной науке . Система убеждений, утверждающая основополагающую роль науки как источника знаний и суждений о мире называется сциентизм .

В процессе познания окружающего мира в сознании человека отражаются и закрепляются знания , умения, навыки, типы поведения и общения. Совокупность результатов познавательной деятельности человека образует определённую модель (картину мира). В истории человечества было создано и существовало довольно большое количество самых разнообразных картин мира, каждая из которых отличалась своим видением мира и специфическим его объяснением. Однако прогресс представлений об окружающем мире достигается преимущественно благодаря научному поиску. В научную картину мира не входят частные знания о различных свойствах конкретных явлений, о деталях самого познавательного процесса . Научная картина мира не является совокупностью всех знаний человека об объективном мире, она представляет собой целостную систему представлений об общих свойствах, сферах, уровнях и закономерностях реальной действительности .

Научная картина мира - система представлений человека о свойствах и закономерностях действительности (реально существующего мира), построенная в результате обобщения и синтеза научных понятий и принципов. Использует научный язык для обозначения объектов и явлений материи .

Научная картина мира - множество теорий в совокупности описывающих известный человеку природный мир, целостная система представлений об общих принципах и законах устройства мироздания . Картина мира - системное образование, поэтому её изменение нельзя свести ни к какому единичному (пусть и самому крупному и радикальному) открытию. Речь обычно идет о целой серии взаимосвязанных открытий (в главных фундаментальных науках), которые почти всегда сопровождаются радикальной перестройкой метода исследования, а также значительными изменениями в самих нормах и идеалах научности .

Научная картина мира - особая форма теоретического знания, репрезентирующая предмет исследования науки соответственно определенному этапу её исторического развития, посредством которой интегрируются и систематизируются конкретные знания, полученные в различных областях научного поиска .

Для западной философии середины 90-х годов XX века отмечались попытки ввести в арсенал методологического анализа новые категориальные средства, но вместе с тем чёткого разграничения понятий «картина мира» и «научная картина мира» не проведено. В нашей отечественной философско-методологической литературе термин «картина мира» применяется не только для обозначения мировоззрения, но и в более узком смысле - тогда, когда речь заходит о научных онтологиях, то есть тех представлениях о мире, которые являются особым типом научного теоретического знания. В этом значении научная картина мира выступает как специфическая форма систематизации научного знания, задающая видение предметного мира науки соответственно определенному этапу её функционирования и развития .

Также может использоваться словосочетание естественно-научная картина мира .

В процессе развития науки происходит постоянное обновление знаний , идей и концепций , более ранние представления становятся частными случаями новых теорий . Научная картина мира - не догма и не абсолютная истина . Научные представления об окружающем мире основаны на всей совокупности доказанных фактов и установленных причинно-следственных связей , что позволяет с определённой степенью уверенности делать способствующие развитию человеческой цивилизации заключения и прогнозы о свойствах нашего мира. Несоответствие результатов проверки теории, гипотезе, концепции, выявление новых фактов - всё это заставляет пересматривать имеющиеся представления и создавать новые, более соответствующие реальности. В таком развитии - суть научного метода .

Картина мира

• мировоззренческих структур, лежащих в фундаменте культуры определенной исторической эпохи. В этом же значении используются термины образ мира , модель мира , видение мира , характеризующие целостность мировоззрения.
• научных онтологий, то есть тех представлений о мире, которые являются особым типом научного теоретического знания. В этом смысле понятие научной картины мира используется для обозначения:
  • горизонта систематизации знаний, полученных в различных научных дисциплинах. Научная картина мира при этом выступает как целостный образ мира, включающий представления о природе и обществе
  • системы представлений о природе, складывающихся в результате синтеза естественнонаучных знаний (аналогичным образом этим понятием обозначается совокупность знаний, полученных в гуманитарных и общественных науках)
  • посредством этого понятия формируется видение предмета конкретной науки, которое складывается на соответствующем этапе её истории и меняется при переходе от одного этапа к другому.

Соответственно указанным значениям, понятие научной картины мира расщепляется на ряд взаимосвязанных понятий, каждое из которых обозначает особый тип научной картины мира как особый уровень систематизации научных знаний :

• общенаучная картина мира (систематизированное знание, полученное в различных областях)
• естественнонаучная картина мира и социально(общественно)-научная картина мира
• конкретно-научная картина мира (физическая картина мира, картина исследуемой реальности)
• специальная (частная, локальная) научная картина мира отдельных отраслей науки.

Также выделяют «наивную» картину мира

Научная картина мира не является ни философией, ни наукой; от научной теории научная картина мира отличается философским преобразованием категорий науки в фундаментальные понятия и отсутствием процесса получения и аргументации знания; при этом научная картина мира не сводится к философским принципам, так как является следствием развития научного знания.

Исторические типы

Чётко и однозначно фиксируемых радикальных смен научной картины мира, научных революций в истории развития науки можно выделить три, которые обычно принято персонифицировать по именам трёх ученых, сыгравших наибольшую роль в происходивших изменениях .

Аристотелевская

Период: VI-IV века до нашей эры

Обусловленность:

Отражение в трудах:

• Наиболее полно - Аристотеля: создание формальной логики (учение о доказательстве, главный инструмент выведения и систематизации знания, разработал категориально понятийный аппарат), утверждение своеобразного канона организации научного исследования (история вопроса, постановка проблемы, аргументы за и против, обоснование решения), дифференциация самого знания (отделение науки о природе от математики и метафизики)

Результат:

• возникновение самой науки
• отделение науки от других форм познания и освоения мира
• создание определенных норм и образцов научного знания.

Ньютоновская научная революция

Период: XVI-XVIII века

Исходный пункт: переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической.

Обусловленность:

Отражение в трудах:

• Открытия: Н. Коперника, Г. Галилея, И. Кеплера, Р. Декарта. И. Ньютон подвел итог их исследованиям, сформулировал базовые принципы новой научной картины мира в общем виде.

Основные изменения:

• Язык математики, выделение строго объективных количественных характеристик земных тел (форма величина, масса, движение), выражение их в строгих математических закономерностях
• Методы экспериментального исследования. Исследуемые явления - в строго контролируемых условиях
• Отказ от концепции гармоничного, завершенного, целесообразно организованного космоса.
• Представления: Вселенная бесконечна и объединена только действием идентичных законов
• Доминанта: механика, все соображения, основанные на понятиях ценности, совершенства, целеполагания, были исключены из сферы научного поиска.
• Познавательная деятельность: чёткая оппозиция субъекта и объекта исследования.

Итог: появление механистической научной картины мира на базе экспериментально математического естествознания.

Эйнштейновская революция

Период: рубеж XIX-XX веков.

Обусловленность:

• Открытия:
  • сложная структура атома
  • явление радиоактивности
  • дискретность характера электромагнитного излучения
• и др.

Итог: была подорвана важнейшая предпосылка механистической картины мира - убежденность в том, что с помощью простых сил, действующих между неизменными объектами, можно объяснить все явления природы.

Сравнение с другими «картинами мира»

Научная картина мира - это одна из возможных картин мира, поэтому ей присуще как что-то общее со всеми остальными картинами мира - мифологической, религиозной, философской, - так и нечто особенное, что выделяет именно научную картину мира из многообразия всех остальных образов мира

С религиозным

Научная картина мира может отличаться от религиозных представлений о мире, основанных на авторитете пророков , религиозной традиции, священных текстах и т. д. Поэтому религиозные представления более консервативны в отличие от научных, меняющихся в результате обнаружения новых фактов . В свою очередь, религиозные концепции мироздания могут изменяться, чтобы приблизиться к научным взглядам своего времени. В основе получения научной картины мира лежит эксперимент, который позволяет подтвердить достоверность тех или иных суждений. В основе религиозной картины мира лежит вера в истинность тех или иных суждений, принадлежащих какому-либо авторитету. Тем не менее, вследствие переживания всевозможных эзотерических состояний (не только религиозного или оккультного происхождения), человек может получить личный опыт , подтверждающий определенную картину мира, но в большинстве случаев попытки построить на этом научную картину мира относятся к псевдонауке .

С художественным и бытовым

Научная картина мира отличается также от мировоззрения, свойственного бытовому или художественному восприятию мира, использующего бытовой/художественный язык для обозначения объектов и явлений мира. Например, человек искусства создает художественные образы мира на основании синтеза своего субъективного (эмоционального восприятия) и объективного (бесстрастного) постижения, в то время как человек науки сосредоточен на исключительно объективном и с помощью критического мышления устраняет субъективность из результатов исследований.

С философским

Отношения науки и философии являются предметом дискуссии. С одной стороны, история философии - это гуманитарная наука , основной метод которой - толкование и сравнение текстов. С другой стороны, философия претендует на то, чтобы быть чем-то большим, чем наука, её началом и итогом, методологией науки и её обобщением, теорией более высокого порядка, метанаукой . Наука существует как процесс выдвижения и опровержения гипотез , роль философии при этом заключается в исследовании критериев научности и рациональности . Вместе с тем, философия осмысливает научные открытия, включая их в контекст сформированного знания и тем самым определяя их значение. С этим связано древнее представление о философии как о царице наук или о науке наук.

Со смешанными

Все перечисленные представления могут присутствовать у человека вместе и в различных сочетаниях. Научная картина мира, хотя и может составлять значительную часть мировоззрения, никогда не является его адекватной заменой, так как в своем индивидуальном бытии человек нуждается как в эмоциях и художественном или чисто бытовом восприятии окружающей действительности, так и в представлениях о том, что находится за пределами достоверно известного или на границе неизвестности, которую предстоит преодолеть в тот или иной момент в процессе познания.

Эволюция представлений

Существуют различные мнения о том, как изменяются представления о мире в истории человечества. Поскольку наука появилась сравнительно недавно, она может давать дополнительные сведения о мире. Однако некоторые философы считают, что со временем научная картина мира должна полностью вытеснить все другие.

Вселенная

История Вселенной

Рождение Вселенной

В момент Большого взрыва Вселенная занимала микроскопические, квантовые размеры.

Некоторые физики допускают возможность множественности подобных процессов, а значит и множественность вселенных, обладающих разными свойствами. Тот факт, что наша Вселенная приспособлена для образования жизни может объясняться случайностью - в «менее приспособленных» вселенных просто некому это анализировать (см. Антропный принцип и текст лекции «Инфляция, квантовая космология и антропный принцип»). Ряд учёных выдвинули концепцию «кипящей Мультивселенной », в которой непрерывно рождаются новые вселенные и у этого процесса нет начала и конца.

Необходимо отметить, что сам факт Большого взрыва с высокой долей вероятности можно считать доказанным, но объяснения его причин и подробные описания того, как это происходило, пока относятся к разряду гипотез .

Эволюция Вселенной

Расширение и остывание Вселенной в первые мгновения существования нашего мира привело к следующему фазовому переходу - образованию физических сил и элементарных частиц в их современной форме.

Доминирующие гипотезы сводятся к тому, что первые 300-400 тыс. лет Вселенная была заполнена только ионизированным водородом и гелием . По мере расширения и остывания Вселенной они перешли в стабильное нейтральное состояние, образовав обычный газ. Предположительно через 500 млн лет зажглись первые звёзды , а сгустки вещества, образовавшиеся на ранних стадиях благодаря квантовым флуктуациям, превратились в галактики .

Как показывают исследования последних лет, планетные системы вокруг звёзд весьма распространены (во всяком случае в нашей Галактике). В Галактике имеется несколько сотен миллиардов звёзд и, по-видимому, не меньшее количество планет.

Перед современной физикой стоит задача создания общей теории, объединяющей квантовую теорию поля и теорию относительности. Это позволило бы объяснить процессы, происходящие в чёрных дырах и, возможно, механизм Большого взрыва .

Согласно Ньютону, пустое пространство является реальной сущностью (это утверждение иллюстрирует мысленный эксперимент : если в пустой Вселенной мы будем раскручивать тарелку с песком, то песок начнёт разлетаться, так как тарелка будет крутиться относительно пустого пространства). Согласно интерпретации Лейбница-Маха, реальной сущностью являются только материальные объекты. Из этого следует, что песок не будет разлетаться, так как его положение относительно тарелки не меняется (то есть во вращающейся вместе с тарелкой системе отсчёта ничего не происходит). При этом противоречие с опытом объясняется тем, что в действительности Вселенная не пуста, а вся совокупность материальных объектов формирует гравитационное поле, относительно которого крутится тарелка. Эйнштейн первоначально считал верной интерпретацию Лейбница-Маха, однако во второй половине жизни склонялся к тому, что пространство-время является реальной сущностью.

Согласно экспериментальным данным, пространство (обычное) нашей Вселенной на больших расстояниях имеет нулевую либо очень маленькую положительную кривизну . Это объясняют быстрым расширением Вселенной в начальный момент, в результате чего элементы кривизны пространства выровнялись (см. Инфляционная модель Вселенной).

В нашей Вселенной пространство имеет три измерения (согласно некоторым теориям, имеются дополнительные измерения на микрорасстояниях), а время - одно.

Время движется только в одном направлении («стрела времени »), хотя физические формулы симметричны относительно направленности времени , за исключением термодинамики . Одно из объяснений однонаправленности времени основывается на втором законе термодинамики , согласно которому энтропия может только возрастать и поэтому определяет направленность времени. Рост энтропии объясняется вероятностными причинами: на уровне взаимодействия элементарных частиц все физические процессы обратимы, но вероятность цепочки событий в «прямом» и «обратном» направлении может быть разной. Благодаря этой вероятностной разнице мы можем судить о событиях прошлого с большей уверенностью и достоверностью, чем о событиях будущего. Согласно другой гипотезе, редукция волновой функции необратима и потому определяет направленность времени (однако многие физики сомневаются, что редукция является реальным физическим процессом). Некоторые учёные пытаются примирить оба подхода в рамках теории декогеренции: при декогеренции информация о большинстве предшествующих квантовых состояниях теряется, следовательно, этот процесс необратим во времени.

Физический вакуум

Согласно некоторым теориям, вакуум может находиться в разных состояниях с разными уровнями энергии. По одной из гипотез, вакуум заполнен полем Хиггса (сохранившимся после «Большого взрыва» «остатками» инфлатонного поля), которое ответственно за проявления гравитации и наличие тёмной энергии.

Современная наука пока не даёт удовлетворительного описания структуры и свойств вакуума.

Элементарные частицы

Всем элементарным частицам присущ корпускулярно-волновой дуализм : с одной стороны, частицы представляют собой единые, неделимые объекты, с другой стороны, вероятность их обнаружить «размазана» по пространству («размазанность» имеет фундаментальный характер и не является просто математической абстракцией, этот факт иллюстрирует, к примеру, эксперимент с одновременным прохождением фотона сразу через две щели). При некоторых условиях такая «размазанность» может принимать даже макроскопические размеры.

Квантовая механика описывает частицу, используя так называемую волновую функцию , физически смысл которой пока неясен, однако квадрат её модуля определяет не где точно находится частица, а где бы она могла находиться и с какой вероятностью. Таким образом, поведение частиц носит принципиально вероятностный характер: вследствие «размазанности» вероятности обнаружить частицу в пространстве мы не можем с абсолютной уверенностью определить её местоположение и импульс (см. принцип неопределённости). Но в макромире дуализм незначителен.

При экспериментальном определении точного местонахождения частицы происходит редукция волновой функции , то есть в процессе измерения «размазанная» частица превращается на момент измерения в «неразмазанную» с распределённым случайным образом одним из параметров взаимодействия, также этот процесс называют «схлопыванием» частицы. Редукция является мгновенным процессом, поэтому многие физики считают её не реальным процессом, а математическим приёмом описания. Аналогичный механизм действует в экспериментах с запутанными частицами (см. квантовая запутанность). В то же время, экспериментальные данные позволяют многим учёным утверждать, что эти мгновенные процессы (включая взаимосвязь между пространственно разделёнными запутанными частицами) имеют реальную природу. При этом информация не передаётся и теория относительности не нарушается.

Пока неизвестны причины того, почему имеется именно такой набор частиц, причины наличия массы у некоторых из них и ряда других параметров. Перед физикой стоит задача построить теорию, в которой свойства частиц вытекали бы из свойств вакуума.

Одной из попыток построить универсальную теорию стала теория струн , в рамках которой фундаментальные элементарные частицы представляют собой одномерные объекты (струны), отличающиеся только своей геометрией.

Взаимодействия

Многие физики-теоретики полагают, что в действительности в природе имеется лишь одно взаимодействие, которое может проявляться в четырёх формах (подобно тому, как всё многообразие химических реакций есть различные проявления одних и тех же квантовых эффектов). Поэтому задача фундаментальной физики - разработка теории «великого объединения» взаимодействий. К настоящему времени разработана лишь теория электрослабого взаимодействия , объединившего слабое и электромагнитное взаимодействия.

Как предполагают, в момент Большого взрыва действовало единое взаимодействие, которое разделилось на четыре в первые мгновения существования нашего мира.

Микромир

Вещество, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни, состоит из атомов . В состав атомов входит атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов , а также электроны , «мерцающие» вокруг ядра (квантовая механика использует понятие «электронное облако»). Протоны и нейтроны относятся к адронам (которые состоят из кварков). Следует отметить, что в лабораторных условиях удалось получить «атомы», состоящие и из других элементарных частиц (например, пионий и мюоний , в состав которых входят пион и мюон .).

Жизнь

Понятие живого

Согласно определению академика РАН Э.Галимова, жизнь есть материализованное в организмах явление возрастающего и наследуемого упорядочения, присущее при определённых условиях эволюции соединений углерода. Для всех живых организмов характерны обособленность от среды, способность к самовоспроизведению, функционирование посредством обмена веществом и энергией с окружающей средой, способность к изменчивости и адаптации, способность воспринимать сигналы и способность на них реагировать.

Устройство живых организмов, гены и ДНК

Эволюция живых организмов

Принципы эволюции

Развитие жизни на Земле, в том числе усложнение живых организмов происходит в результате непредсказуемых мутаций и последующего естественного отбора наиболее удачных из них (о механизмах эволюции см. книгу «Эволюция жизни»).

Развитие таких сложных приспособлений, как глаз в результате «случайных» изменений может показаться невероятным. Однако анализ примитивных биологических видов и палеонтологических данных показывает, что эволюция даже самых сложных органов происходила через цепочку небольших изменений, каждое из которых по отдельности не представляет ничего необычного. Компьютерное моделирование развития глаза позволило сделать вывод, что его эволюция могла бы осуществляться даже быстрее, чем это происходило в реальности (см. ).

В целом, эволюция, изменение систем - есть фундаментальное свойство природы, воспроизводимое в лабораторных условиях. Это не противоречит закону возрастания энтропии, так как справедливо для незамкнутых систем (если через систему пропускать энергию, то энтропия в ней может уменьшаться). Процессы самопроизвольного усложнения изучает наука синергетика . Один из примеров эволюции неживых систем - формирование десятков атомов на основе лишь трёх частиц и образование миллиардов сложнейших химических веществ на основе атомов.

История жизни на Земле

Уровни организации жизни

Шесть основных структурных уровней жизни:

• Молекулярный
• Клеточный
• Организменный
• Популяционно-видовой
• Биогеоценотический
• Биосферный

Человек

Расхождение предков современных человекообразных обезьян и человека произошло около 15 млн лет назад. Примерно 5 млн лет назад появились первые гоминиды - австралопитеки . Следует отметить, что формирование «человеческих» черт шло одновременно у нескольких видов гоминид (такой параллелизм в истории эволюционных изменений наблюдался неоднократно).

Около 2,5 млн лет назад от австралопитеков обособился первый представитель рода Homo - человек умелый (Homo habilis ), который уже умел изготавливать каменные орудия. 1,6 млн лет назад на смену Homo habilis пришёл человек прямоходящий (Homo erectus , питекантроп) с увеличенным объёмом мозга. Современный человек (кроманьонец) появился около 100 тыс. лет назад в Африке. Примерно 60-40 тыс. лет назад кроманьонцы перебрались в Азию и постепенно расселились по всем частям света за исключением Антарктиды, вытеснив другой вид людей - неандертальцев , вымерших около 30 тысяч лет назад. Все части света, включая Австралию и отдалённые острова Океании, Южную Америку были заселены людьми задолго до Великих географических открытий Колумба , Магеллана и других европейских путешественников 14-16 веков нашей эры.

У человека в гораздо большей степени, чем у других животных, развито абстрактное мышление и способность к обобщению.

Важнейшим достижением современного человека во многом отличающего его от других животных явилось освоение обмена информацией с помощью устной речи. Это позволило людям накапливать культурные достижения, в том числе совершенствовать способы изготовления и применения орудий труда, из поколения в поколение.

Изобретение письменности 3-4 тыс. лет до н.э. в междуречье Тигра и Ефрата на территории современного Ирака и в древнем Египте, значительно ускорило технический прогресс , так как позволило передавать накопленные знания без непосредственного контакта.

См. также

Примечания

1. Садохин, Александр Петрович. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления / А. П. Садохин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. стр. 17 (1.5. Научная картина мира)
2. Визгин В. П. Герметизм, эксперимент, чудо: три аспекта генезиса науки нового времени // Философско-религиозные истоки науки. М ., 1997. С.88-141.
3. Губбыева З. О., Каширин А. Ю., Шлапакова Н. А. Концепция современного естествознания
4. Научная картина мира - Визуальный словарь
5. Степин В. С., Кузнецова Л. Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации. - М., 1994.- 274 с
6. Архипкин В. Г., Тимофеев В. П. Естественно-научная картина мира
7. Бучило Н. Ф., Исаев И.А - История и философия науки ISBN 5-392-01570-0 , ISBN 978-5-392-01570-2 Стр. 192
8. Касевич В. Б. "Буддизм. Картина мира. Язык. Серия «Orientalia». СПб., 1996. 288 c. ISBN 5-85803-050-5
9. Моисеев В. И. Что такое научная картина мира? 1999 г.
10. Грин Б. Ткань космоса: Пространство, время и текстура реальности. М:УРСС, 2009 г. гл. «Случайность и стрела времени» ISBN 978-5-397-00001-7
11. Э.Галимов. «Что такое жизнь? Концепция упорядочения». Знание-Сила, № 9, 2008 г., с.80.

Литература

• В. Г. Архипкин, В. П. Тимофеев Естественно-научная картина мира
• Философия и методология науки / Под ред. В. И. Купцова. М., 1996
• Антонов А. Н. Преемственность и возникновение нового знания в науке. М.: МГУ, 1985. 172 с.
• Ахутин А. Б. История принципов физического эксперимента от античности до XVII в. М.: Наука, 1976. 292 с.
• Бернал Дж. Наука в истории общества. М.: Изд-во иностр. лит. 1956. 736 с.
• Гайденко П. П., Смирнов Г. А. Западноевропейская наука в Средние века: Общие принципы и учение о движении. М.: Наука, 1989. 352 с.
• Гайденко П. П. Эволюция понятия науки: Становление и развитие первых научных программ. М.: Наука, 1980. 568 с.
• Гайденко П. П. Эволюция понятия науки (XVII-XVIII вв.): Формирование научных программ нового времени. М.: Наука. 1987. 447 с.
• Гуревич А. Я. Категория средневековой культуры. М.: Искусство, 1972. 318 с.
• Дитмар А. Б. От Птолемея до Колумба. М.: Мысль, 1989.
• Койре А. Очерки истории философской мысли: О влиянии философских концепций на развитие научных теорий. М.: Прогресс, 1985.286с.
• Косарева Л. М. Социокультурный генезис науки нового времени. Философский аспект проблемы. М.: Наука, 1989.
• Кузнецов Б. Г. Развитие научной картины мира в физике XVII-XVIII века. М.: АН СССР, 1955.
• Кузнецов Б. Г. Эволюция картины мира. М.: АН СССР. 1961. 352 с.
• Кун Т. Структура научных революций. М.: Прогресс, 1975. 288 с.
• Майоров Г. Г. Формирование средневековой философии: Латинская патристика. М.: Мысль, 1979. 432 с.
• Маркова Л. А. Наука. История и историография. М.: Наука, 1987. 264с.
• Мец А. Мусульманский Ренессанс. М.: Наука. 1973.
• Механика и цивилизация XVII-XIX вв. М.: Наука. 1979.
• Надточев А. С. Философия и наука в эпоху античности. М.: МГУ, 1990. 286 с.
• Нейгебауэр О. Точные науки в древности. М.: Наука, 1968. 224 с.
• Окладный В. А. Возникновение и соперничество научных теорий. Свердловск: Изд. Уральск, ун-та, 1990. 240 с.
• Олынки Л. История научной литературы на новых языках. Т. 1- 3. М.; Л,: ГТТИ, 1993-1994.
• Принципы историографии естествознания. Теория и история. М.: Наука, 1993. 368 с.
• Старостин Б. А. Становление историографии науки: От возникновения до XVIII в. М.: Наука, 1990.
• Степин В. С. Становление научной теории. Минск: Изд. Белорусок, ун-та, 1976. 319 с.
• Степин B.C., Кузнецова Л. Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации. М.. 1994.
• Степин B.C. Философия науки. М., 2003.

Ссылки

Научная картина мира – это одна из возможных картин мира, поэтому ей присуще как что-то общее со всеми остальными картинами мира – мифологической, религиозной, философской, - так и нечто особенное, что выделяет именно научную картину мира из многообразия всех остальных образов мира. Как и все остальные картины мира, научная картина мира содержит определенные представления о структуре пространства и времени, объектах и их взаимодействиях, законах и месте человека в мире. Это то общее, что присутствует во всякой картине мира. Главное же, что выделяет именно научную картину мира из всех остальных картин мира, - это конечно же “научность” этой картины мира. Поэтому, чтобы понять особенность научной картины мира, необходимо понять особенность науки как специального вида человеческой деятельности.

Научная картина мира возникает как альтернатива религиозной. Мир и человек здесь рассматриваются как объекты исследования. Научная картина мира сформировалась в новое время под сильным влиянием идеи эволюционизма и математического естествознания.

Научная картина мира интенсивно начинает складываться в XVI-XVII веках, когда на смену геоцентризму приходит гелиоцентризм и возникает классическая механика. Под научной картиной мира понимают целостную систему представлений об общих свойствах и закономерностях мира, которая возникает в результате обобщения и синтеза основных научных понятий и принципов, отражающих эти объективные закономерности.

В научной картине мира следует различать общенаучную (ОНКМ) и частнонаучную (ЧНКМ) картины мира. В ОНКМ обобщаются и синтезируются научные знания, накопленные всеми науками о природе, обществе, человеке и результатах его деятельности. Среди ЧНКМ называют физическую, химическую, космологическую, экологическую, информационную и т.д. картины мира.

Соответственно, наряду с понятием физической реальности в научной картине мира присутствуют понятия биологической, социальной, исторической и даже лингвистической реальности. Каждая из этих реальностей также представляет собой систему теоретических объектов, построенных биологическими, социологическими, историческими и лингвистическими теориями соответственно.

Главная особенность научной картины мира состоит в том, что она выстраивается на базе фундаментальных принципов, лежащих в основе той научной теории и той области науки, которая занимает в данную эпоху лидирующее положение.

Научная картина мира предполагает, что окружающий нас мир состоит из двух начал – формы и материи. Формы – это просто другое название для различных математических структур, составляющих как бы закономерный и логический скелет всех процессов и явлений в мире. Таким образом, в основе всего лежат структурные формы, выражающие себя в числах, операциях и отношениях.

Научная картина мира также предполагает, что структуры-формы облекаются в материю и реализуются таким образом в виде бесконечного разнообразия чувственно воспринимаемых явлений и процессов. Структуры не просто повторяют себя в чувственно-материальном мире, они во многом преобразуются, ослабляются и смешиваются.

Научная картина мира предполагает, что мы можем понять окружающий нас мир лишь в той мере, в какой мы сможем увидеть за ним лежащие в основе формы-структуры. Структуры составляют постигаемую для нашего разума часть мира. Формы-структуры составляют логическую основу не только лежащей вне нашего сознания реальности, но они же являются логическим фундаментом человеческого разума. Структурное единство человеческого разума и мира – это условие познаваемости мира, причем, познаваемости его именно через структуры.

Можно поэтому говорить о двух видах принципов научной картины мира:

1)внутренние принципы науки, обеспечивающие научный метод познания как описанный выше метод восстановления структур, лежащих за видимой оболочкой чувственного мира,

2)внешние принципы науки, определяющие соединение науки как метода познания с той или картиной мира.

Наука может соединиться с любой картиной мира, лишь бы не были разрушены внутренние принципы науки. С этой точки зрения чистой (т.е. построенной только на основе внутренних принципов) научной картины мира не существует. Во всех тех случаях, когда мы говорим о научной картине мира, всегда существует та или иная картина мира (как система внешних принципов науки), которая согласована с внутренними принципами науки.

Можно говорить о четырех научных картинах мира:

1) пантеистической научной картине мира – здесь внутренние принципы науки соединяются с пантеизмом (это картина мира эпохи Возрождения),

2) деистической научной картине мира – здесь внутренние принципы науки соединяются с деизмом (“деизм”, или “учение о двойной истине” - это учение о том, что Бог вмешался в мир только в начале его сотворения, а затем Бог и Мир существуют совершенно независимо друг от друга, поэтому истины религии и науки также не зависят друг от друга. Такая картина мира принималась в эпоху Просвещения),

3) атеистической научной картине мира – здесь внутренние принципы науки соединяются с атеизмом и материализмом (такова современная научная картина мира). В Средние века господствующая религиозная картина мира слишком подавляла существование и развитие внутренних принципов науки, в связи с чем мы не можем назвать средневековую картину мира научной.

4) теистической научной картины мира (“теизм” – это учение о сотворении мира Богом и постоянной зависимости мира от Бога). Развитие современной научной картины мира говорит за то, что постепенно изменяются внешние принципы науки, ослабляется влияние атеизма и материализма в современной научной картине мира.

В основе науки находится особое отношение человека к миру. Мир можно эстетически созерцать, воспринимать его красоту и гармонию и выражать их на основе художественных образов и представлений. О мире можно философски размышлять, пытаясь ответить на вопросы о природе мира, его субстанциальных основаниях, о месте человека во Вселенной, о смыслах жизни и предназначении человека.