Современная естественно-научная картина мира. Понятие научной картины мира

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.

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?

Современная естественно-научная картина мира

Здесь собраны наиболее типичные сведения о современной естественнонаучной картине мира, приводимые в большинстве пособий и учебников. Насколько во многом эти представления ограниченны, а порой просто не соответствуют опыту и фактам, читатели могут судить сами.

Понятие мифологической, религиозной и философской картины мира

Картина мира это - система взглядов на объективный мир и место в нем человека.

Выделяют следующие картины мира:

 мифологическую;

 религиозную;

 философскую;

 научную.

Рассмотрим особенности мифологической (М ithos - предание, logos - учение) картины мира.

Мифологическая картина мира определяется художественно-эмоциональным переживанием мира, его чувственным восприятием и как результат нерационального восприятия - общественные иллюзии. Происходящие вокруг события объяснялись с помощью мифических персонажей, например, гроза -результат гнева Зевса в греческой мифологии.

Свойства мифологической картины мира:

 очеловечивание природы ( курсив наш, обращаем внимание на широчайшее распространение в нынешней науке такого очеловечивания. Например, вера в существование объективных законов Вселенной, несмотря на то, что само понятие «закон» придумано человеком, а не обнаружено в эксперименте, да ещё и законов, однозначно выразимых в человеческих понятиях) , когда природные объекты наделяются способностями человека, например, «море разбушевалось»;

 наличие фантастических, т.е. не имеющих прообраза в действительности богов, например, кентавры; или антропоморфных богов, имеющих сходство с человеком, например, Венера (курсив наш, обращаем внимание на распространённую в науке общую антропоморфность Вселенной, выражающуюся, например, в вере в её познаваемость человеком );

 взаимодействие богов с человеком, т.е. возможность контакта в различных сферах жизнедеятельности, например, Ахиллес, Геракл, считавшиеся детьми бога и человека;

 отсутствие абстрактных размышлений, т.е. мир воспринимался как совокупность «сказочных» образов, не требовавших рационального осмысления ( курсив наш, как не требуют сегодня рационального осмысления фундаментальные научные постулаты) ;

 практическая направленность мифа, которая проявлялась в том, что для достижения определенного результата предполагался набор конкретных действий , например, жертвоприношение (курсив наш, как и поныне в науке не признаётся результат, не полученный путём строго зафиксированных процедур ).

У каждого народа есть своя мифологическая система, объясняющая происхождение мира, его устройство, место и роль человека в мире.

На следующем этапе развития человечества, с появлением мировых религий, зарождается религиозная картина мира.

Религиозная (religio - святость) картина мира основана на вере в существование сверхъестественного, например, Бога и дьявола, рая и ада; не требует доказательств , рационального обоснования своих положений; истины веры считаются выше истин разума (курсив наш, как не требуют доказательств фундаментальные научные постулаты ).

Религиозная картина мира определяется специфическими свойствами религии. Это наличие веры как способа существования религиозного сознания и культа как системы утвердившихся ритуалов, догматов, являющихся внешней формой проявления веры (курсив наш, точно также как в науке вера в познаваемость Вселенной, роль догматов-постулатов и научных ритуалов «извлечения истины» ).

Характеристики религиозной картины мира :

 сверхъестественное занимает главенствующую роль в мироздании и жизни людей. Бог создает мир и управляет ходом истории и жизнью отдельного человека;

 разделено «земное» и сакральное, т.е. невозможен прямой контакт человека с Богом, в отличие от мифологической картины мира.

Религиозные картины мира различаются в зависимости от особенностей той или иной религии. В современном мире выделяют три мировые религии: буддизм, христианство, ислам.

Философская картина мира основана на знании, а не на вере или вымысле, как мифологическая и религиозная. Она предполагает рефлексию, т.е. содержит в себе размышления над собственными представлениями о мире и о месте в нем человека. В отличие от предыдущих картин, философская картина мира логична, имеет внутреннее единство и систему, объясняет мир, опираясь на четкие понятия и категории. Ей присущи свободомыслие и критичность, т.е. отсутствие догм, проблемное восприятие мира.

Представления о реальности в рамках философской картины мира формируются на основе философских методов. Методология - система принципов, обобщенных способов организации и построения теоретической действительности, а также учение об этой системе.

Основные методы философии:

1. Диалектика - метод, в рамках которого вещи и явления рассматриваются гибко, критически, последовательно, с учетом их внутренних противоречий и изменений (курсив наш, благая идея, заложенная в диалектический метод на практике трудновыполнима в силу крайней ограниченности существующих знаний, зачастую диалектика в науке выкипает в обычную вкусовщину )

2. Метафизика - метод, противоположный диалектике, при котором объекты рассматриваются обособленно, статично и однозначно (ведется поиск абсолютной истины ) (курсив наш, хотя формально современная наука признаёт, что любая «истина» является временной и частной, тем не менее провозглашает что этот процесс со временем сходится к некоему пределу, играющему de facto роль абсолютной истины ).

Философские картины мира могут различаться в зависимости от исторического типа философии, ее национальной принадлежности, специфики философского направления. Изначально формируются две основные ветви философии: Восточная и Западная. Восточная философия в основном представлена философией Китая и Индии. Западная философия, господствующая в современных естественнонаучных представлениях, зародившаяся в Древней Греции, проходит несколько этапов в своем развитии, каждый из которых определял специфику философской картины мира.

Представления о мире, сформировавшиеся в рамках философской картины мира, легли в основу научной картины мира.

Научная картина мира как теоретический конструкт

Научная картина мира - особая форма представления о мире, основанная на научном знании, которая зависит от исторического периода и уровня развития науки. На каждом историческом этапе развития научного знания существует попытка обобщить полученные знания для формирования целостного представления о мире, что называется «общая научная картина мира». Научная картина мира различается в зависимости от предмета исследования. Такая картина мира называется специальной научной картиной мира, например, физическая картина мира, биологическая картина мира.

Научная картина мира формируется в процессе становления научного знания.

Наука - форма духовной деятельности людей, направленная на производство знаний о природе, обществе и о самом познании, имеющая целью постижение истины (курсив наш, мы подчёркиваем заложенную здесь веру в существование какой-то объективной, не зависящей от человека, истины ) и открытие объективных законов (курсив наш, обращаем внимание на веру в существование «законов» вне нашего разума ).

Этапы становления современной науки

Классическая наука (XVII-XIX вв.), исследуя свои объекты, стремилась при их описании и теоретическом объяснении устранить по возможности все, что относится к субъекту, средствам, приемам и операциям его деятельности. Такое устранение рассматривалось как необходимое условие получения объективных и истинных знаний о мире. Здесь господствует объектный стиль мышления, стремление познать предмет сам по себе, безотносительно к условиям его изучения субъектом.

Неклассическая наука (первая половина ХХ в.), исходный пункт которой связан с разработкой релятивистской и квантовой теории, отвергает объективизм классической науки, отбрасывает представление реальности как чего-то не зависящего от средств ее познания, субъективного фактора. Она осмысливает связи между знаниями объекта и характером средств и операций деятельности субъекта. Экспликация этих связей рассматривается в качестве условий объективного и истинного описания и объяснения мира.

Постнеклассическая наука (вторая половина ХХ - начало ХХI вв.) характеризуется постоянной включенностью субъективной деятельности в «тело знания». Она учитывает соотнесенность характера получаемых знаний об объекте не только с особенностью средств и операций деятельности познающего субъекта, но и с ее ценностно-целевыми структурами.

Каждая из названных стадий имеет свою парадигму (совокупность теоретико-методологических и иных установок), свою картину мира, свои фундаментальные идеи.

Классическая стадия имеет своей парадигмой механику, ее картина мира строится на принципе жесткого (лапласовского) детерминизма, ей соответствует образ мироздания как часового механизма. (до сих пор механистические представления занимают примерно 90% объёма в учёных умах, что легко установить, просто поговорив с ними )

С неклассической наукой связана парадигма относительности, дискретности, квантования, вероятности, дополнительности. (как ни удивительно, но идея относительности до сих пор занимает ничтожное место в практической деятельности учёных, даже о простой относительности движения/неподвижности вспоминают редко, а иногда и прямо её отрицают )

Постнеклассической стадии соответствует парадигма становления и самоорганизации. Основные черты нового (постнеклассического) образа нaуки выражаются синергетикой, изучающей общие принципы процессов самоорганизации, протекающих в системах самой различной природы (физических, биологических, технических, социальных и др.). Ориентация на «синергетическое движение» - это ориентация на историческое время, системность и развитие как важнейшие характеристики бытия. (эти концепции пока что доступны для настоящего понимания и практического использования лишь ничтожному количеству учёных, но те, кто их освоил и реально использует, как правило пересматривают своё вульгарно-пренебрежительное отношение к духовным практикам, религии, мифологии )

В результате развития науки сформировалась научная картина мира .

Научная картина мира отличается от остальных картин мира, тем, что строит свои представления о мире на основе причинно-следственных связей, т. е. все явления окружающего мира имеют свои причины и развиваются по определенным законам.

Специфика научной картины мира определяется особенностями научного познания. Характеристики науки.

 Деятельность по получению новых знаний.

 Самоценность - познание ради самого познания (курсив наш, по факту - познание ради признания, должностей, премий, финансирования ).

 Рациональный характер, опора на логику и доказательства.

 Создание целостного, системного знания.

 Положения науки обязательны для всех людей (курсив наш, положения религии в средние века точно также почитались обязательными ).

 Опора на экспериментальный метод.

Различают общие и специальные картины мира.

Специальные научные картины мира репрезентируют предметы каждой отдельной науки (физики, биологии, социальных наук и т.д.). В общей научной картине мира представлены наиболее важные системно-структурные характеристики предметной области научного познания как целого.

Общая научная картина мира является особой формой теоретического знания. Она интегрирует наиболее важные достижения естественных, гуманитарных и технических наук. Это, например, представления о кварках (курсив наш, оказывается кварки, никогда и никем не выделенные из элементарных частиц и даже полагающиеся принципиально неотделимыми являются «наиболее важным достижением»! ) и синергетических процессах, о генах, экосистемах и биосфере, об обществе как целостной системе и т.п. Вначале они развиваются как фундаментальные идеи и представления соответствующих дисциплин, а затем включаются в общую научную картину мира.

Так как же выглядит современная картина мира?

Современная картина мира создана на основе классической, неклассической и постнеклассической картин, причудливо переплетающихся и занимающих разные уровни, в соответствии со степенью познания тех или иных областей.

Новая картина мира только формируется, она еще должна обрести универсальный язык, адекватный Природе. И. Тамм говорил, что наша первейшая задача - научиться слушать природу, чтобы понять ее язык. Картина мира, рисуемая современным естествознанием, необыкновенно сложна и одновременно проста. Ее сложность состоит в том, что она может поставить в тупик человека, привыкшего мыслить классическими представлениями с их наглядной интерпретацией явлений и процессов, происходящих в природе. С такой точки зрения современные представления о мире выглядят в какой-то мере ”безумными”. Но, тем не менее, современное естествознание показывает, что в природе реализуется все, что не запрещено ее законами, каким бы безумным и невероятным это ни казалось. В то же время современная картина мира достаточна проста и стройна, поскольку для ее понимания требуется не так много принципов и гипотез. Эти качества ей придают такие ведущие принципы построения и организации современного научного знания, как системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация и историчность.

Системность отражает воспроизведение наукой того факта, что Вселенная предстает перед нами как самая крупная из известных нам систем, состоящая из огромного множества подсистем различного уровня сложности и упорядоченности. Эффект системности состоит в появлении у системы новых свойств, которые возникают благодаря взаимодействию ее элементов между собой. Другое ее важнейшее свойство - иерархичность и субординация, т.е. последовательное включение систем нижних уровней в системы более высоких уровней, что отражает их принципиальное единство, так как каждый элемент системы оказывается связанным со всеми другими элементами и подсистемами. Именно такой принципиально единый характер демонстрирует нам Природа. Подобным же образом организуется и современное естествознание. В настоящее время можно утверждать, что практически вся современная картина мира пронизана и преобразована физикой и химией. Более того, она включает в себя наблюдателя, от присутствия которого зависит наблюдаемая картина мира.

Глобальный эволюционизм означает признание того факта, что Вселенная имеет эволюционный характер - Вселенная и все, что в ней существует, постоянно развивается и эволюционирует, т.е. в основе всего сущего лежат эволюционные, необратимые процессы. Это свидетельствует о принципиальном единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие эволюционного процесса, начатого Большим взрывом. Идея глобального эволюционизма позволяет также изучать все процессы, протекающие в мире, с единой точки зрения как составляющие общего мирового процесса развития. Поэтому основным объектом изучения естествознания становится единая неделимая самоорганизующаяся Вселенная, развитие которой определяется универсальными и практически неменяющимися законами Природы.

Самоорганизация - это способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. По-видимому, образование все более сложных структур самой различной природы происходит по единому механизму, который является универсальным для систем всех уровней.

Историчность заключается в признании принципиальной незавершенности настоящей научной картины мира. И действительно, развитие общества, изменение его ценностных ориентаций, осознание важности исследования уникальности всей совокупности природных систем, в которые составной частью включен и человек, будут непрерывно менять стратегию научного поиска и наше отношение к миру, потому что весь окружающий нас мир находится в состоянии постоянного и необратимого исторического развития.

Одной из главных особенностей современной картины мира является ее абстрактный характер и отсутствие наглядности , особенно на фундаментальном уровне. Последнее обусловлено тем, что на этом уровне мы познаем мир не с помощью чувств, а используя разнообразные приборы и устройства. При этом мы уже принципиально не можем игнорировать те физические процессы, с помощью которых получаем сведения об изучаемых объектах. В результате оказалось, что мы не можем говорить об объективной реальности, существующей независимо от нас, как таковой. Нам доступна лишь физическая реальность как часть объективной реальности, которую мы познаем с помощью опыта и нашего сознания, т.е. факты и числа, получаемые с помощью приборов. При углублении и уточнении системы научных понятий мы вынуждены все дальше уходить от чувственных восприятий и от понятий, которые возникли на их основе.

Данные современного естествознания все больше подтверждают, что реальный мир бесконечно многообразен . Чем глубже мы проникаем в тайны строения Вселенной, тем более многообразные и тонкие связи обнаруживаем.

Коротко сформулируем те черты, которые составляют основу современной естественно-научной картины мира.

. Пространство и время в современной картине мира

Суммируем кратко, как и почему изменялись и развивались наши, казалось бы, очевидные и интуитивные представления о пространстве и времени с физической точки зрения.

Уже в античном мире были выработаны первые материалистические представления о пространстве и времени. В дальнейшем они прошли сложный путь развития, особенно в ХХ в. Специальная теория относительности установила неразрывную связь пространства и времени, а общая теория относительности показала зависимость этого единства от свойств материи. С открытием расширения Вселенной и предсказанием черных дыр пришло понимание, что во Вселенной имеются состояния материи, в которых свойства пространства и времени должны кардинально отличаться от привычных нам в земных условиях.

Время часто сравнивают с рекой. Извечная река времени течет сама по себе строго равномерно. ”Время течет” - таково наше ощущение времени, и в этот поток вовлечены все события. Опыт человечества показал, что поток времени неизменен: его нельзя ни ускорить, ни замедлить, ни обратить назад. Он кажется независимым от событий и выступает как ни от чего не зависящая длительность. Так возникло представление об абсолютном времени, которое, наряду с абсолютным пространством, где происходит движение всех тел, составляет основу классической физики.

Ньютон считал, что абсолютное, истинное, математическое время, взятое само по себе без отношения к какому-нибудь телу, протекает единообразно и равномерно. Общую картину мира, нарисованную Ньютоном, коротко можно выразить так: в бесконечном и абсолютном неизменном пространстве с течением времени происходит движение миров. Оно может быть весьма сложным, процессы на небесных телах разнообразны, но это никак не влияет на пространство - “сцену”, где развертывается в неизменном времени драма событий Вселенной. Поэтому ни у пространства, ни у времени не может быть границ, или, образно говоря, река времени не имеет истоков (начала). В противном случае это бы нарушало принцип неизменности времени и означало бы ”создание” Вселенной. Отметим, что уже философам-материалистам Древней Греции тезис о бесконечности мира представлялся доказанным.

В ньютоновской картине не возникало вопроса ни о структуре времени и пространства, ни о их свойствах. Кроме длительности и протяженности, у них других свойств не было. В этой картине мира такие понятия, как ”сейчас”, ”раньше” и ”позже”, были абсолютно очевидными и понятными. Ход земных часов не изменится, если перенести их на любое космическое тело, а события, случившиеся при одинаковом показании часов где бы то ни было, надо считать синхронными для всей Вселенной. Поэтому можно использовать одни часы, чтобы установить однозначную хронологию. Однако, как только часы отдаляются на все большие расстояния L, возникают трудности из-за того, что скорость света c хоть и велика, но конечна. Действительно, если наблюдать за отдаленными часами, например, в телескоп, то мы заметим, что они отстают на величину L/c. Это отражает тот факт, что “единого мирового потока времени” просто нет.

Специальная теория относительности обнаружила еще один парадокс. При изучении движения со скоростями, сравнимыми со скоростью света, выяснилось, что река времени не так проста, как думали раньше. Эта теория показала, что понятия ”сейчас”, ”позже” и ”раньше” имеют простой смысл только для событий, которые происходят недалеко друг от друга. Когда сравниваемые события происходят далеко, то эти понятия однозначны только в том случае, если сигнал, идущий со скоростью света, успел дойти от места одного события до места, где произошло другое. Если это не так, то соотношение “раньше”-“позже” неоднозначно и зависит от состояния движения наблюдателя. То, что было ”раньше” для одного наблюдателя, может быть ”позже” для другого. Такие события не могут влиять друг на друга, т.е. не могут быть причинно связанными. Это обусловлено тем, что скорость света в пустоте всегда постоянна. Она не зависит от движения наблюдателя и является предельно большой. Ничто в природе не может двигаться быстрее света. Еще более удивительным оказалось то, что течение времени зависит от скорости движения тела, т.е. секунда на движущихся часах становится ”длиннее”, чем на неподвижных. Время течет тем медленнее, чем быстрее по отношению к наблюдателю движется тело. Этот факт надежно измерен и в опытах с элементарными частицами, и в прямых опытах с часами на летящем самолете. Таким образом, свойства времени только казались неизменными. Релятивистская теория установила неразрывную связь времени с пространством. Изменение временных свойств процессов всегда связаны с изменением пространственных свойств.

Дальнейшее развитие понятие времени получило в общей теории относительности, которая показала, что на темп времени влияет поле тяготения. Чем сильнее гравитация, тем медленнее течет время по сравнению с его течением вдали от тяготеющих тел, т.е. время зависит от свойств движущейся материи. Наблюдаемое извне время на планете течет тем медленнее, чем она массивнее и плотнее. Этот эффект имеет абсолютный характер. Таким образом, время является локально неоднородным и на его ход можно оказывать влияние. Правда, наблюдаемый эффект обычно мал.

Теперь уже река времени скорее представляется текущей не везде одинаково и величаво: быстро в сужениях, медленно на плесах, разбитой на множество рукавов и ручейков с разной скоростью течения в зависимости от условий.

Теория относительности подтвердила философскую идею, согласно которой время лишено самостоятельной физической реальности и вместе с пространством является лишь необходимым средством наблюдения и познания окружающего мира разумными существами. Таким образом, концепция абсолютного времени как единого потока, равномерно текущего независимо от наблюдателя, была разрушена. Абсолютного времени как оторванной от материи сущности нет, но есть абсолютная скорость любого изменения и даже абсолютный возраст мироздания, рассчитанный учеными. Скорость света сохраняет свое постоянство даже в неоднородном времени.

Дальнейшие изменения в представлениях о времени и пространстве произошли в связи с открытием черных дыр и теории расширения Вселенной. Оказалось, что в сингулярности пространство и время перестают существовать в обычном смысле этого слова. Сингулярность - это место, где разрушается классическая концепция пространства и времени, так же как и все известные законы физики. В сингулярности свойства времени кардинально изменяются и приобретают квантовые черты. Как образно написал один из известнейших физиков современности С. Хокинг: “...непрерывный поток времени состоит из ненаблюдаемого истинно дискретного процесса, подобно рассматриваемому издали непрерывному потоку песка в песочных часах, хотя этот поток состоит из дискретных песчинок - река времени дробится здесь на неделимые капли...” (Хокинг, 1990).

Но нельзя считать, что сингулярность - это граница времени, за которой существование материи происходит уже вне времени. Просто здесь пространственно-временные формы существования материи приобретают совсем необычный характер, а многие привычные понятия становятся порой бессмысленными. Однако при попытке представить себе, что это такое, мы попадаем в затруднительное положение из-за особенностей нашего мышления и языка. ”Здесь перед нами вырастает психологический барьер, связанный с тем, что мы не знаем, как воспринимать понятия пространства и времени на этом этапе, когда они еще не существовали в нашем традиционном понимании. У меня при этом появляется такое ощущение, как будто я внезапно попал в густой туман, в котором предметы теряют свои привычные очертания” (Б. Ловелл).

О характере законов природы в сингулярности пока только догадываются. Это передний край современной науки, и многое здесь будет еще уточняться. Время и пространство приобретают в сингулярности совсем другие свойства. Они могут быть квантовыми, могут иметь сложное топологическое строение и т.д. Но в настоящее время понять это детально не представляется возможным не только потому, что очень сложно, но и потому, что специалисты сами не очень хорошо знают, что все это может означать, тем самым подчеркивая, что наглядные интуитивные представления о времени и пространстве как неизменной длительности всего сущего правильны лишь в определенных условиях. При переходе к другим условиям должны быть существенно изменены и наши представления о них.

. Поле и вещество, взаимодействие

Сформировавшиеся в рамках электромагнитной картины понятия поля и вещества получили дальнейшее развитие в современной картине мира, где содержание этих понятий существенно углубилось и обогатилось. Вместо двух видов полей, как в электромагнитной картине мира, теперь рассматривается четыре, при этом электромагнитное и слабое взаимодействия удалось описать единой теорией электрослабых взаимодействий. Все четыре поля на корпускулярном языке интерпретируются как фундаментальные бозоны (всего 13 бозонов). Каждый предмет природы является сложным образованием, т.е. имеет структуру (состоит из какихлибо частей). Вещество состоит из молекул, молекулы - из атомов, атомы - из электронов и ядер. Атомные ядра состоят из протонов и нейтронов (нуклонов), которые, в свою очередь, состоят из кварков и антикварков. Последние сами по себе - в свободном состоянии, не существуют и не имеют никаких отдельных частей, как электроны и позитроны. Но по современным представлениям они потенциально могут содержать в себе целые замкнутые миры, имеющие собственную внутреннюю структуру. В конечном счете вещество состоит из фундаментальных фермионов - шести лептонов и шести кварков (не считая антилептонов и антикварков).

В современной картине мира основным материальным объектом является вездесущее квантовое поле, переход его из одного состояния в другое меняет число частиц. Здесь уже нет непроходимой границы между веществом и полем. На уровне элементарных частиц постоянно происходят взаимопревращения поля и вещества.

Согласно современным взглядам взаимодействие любого вида имеет своего физического посредника. Такое представление основано на том, что скорость передачи воздействия ограничена фундаментальным пределом - скоростью света. Поэтому притяжение или отталкивание передается через вакуум. Упрощенную современную модель процесса взаимодействия можно представить следующим образом. Заряд-фермион создает вокруг частицы поле, порождающее присущие ему частицы-бозоны. По своей природе это поле близко к тому состоянию, которое физики приписывают вакууму. Можно сказать, что заряд возмущает вакуум, и это возмущение с затуханием передается на определенное расстояние. Частицы поля являются виртуальными - они существуют очень короткое время и в эксперименте не наблюдаются. Две частицы, оказавшись в радиусе действия своих зарядов, начинают обмениваться виртуальными частицами: одна частица испускает бозон и тут же поглощает идентичный бозон, испущенный другой частицей, с которой она взаимодействует. Обмен бозонами создает эффект притяжения или отталкивания между взаимодействующими частицами. Таким образом, каждой частице, участвующей в одном из фундаментальных взаимодействий, соответствует своя бозонная частица, переносящая это взаимодействие. Каждому фундаментальному взаимодействию присущи свои переносчики-бозоны. Для гравитации - это гравитоны, для электромагнитных взаимодействий - фотоны, сильное взаимодействие обеспечивается глюонами, слабое - тремя тяжелыми бозонами. Эти четыре типа взаимодействий лежат в основе всех других известных форм движения материи. Более того, имеются основания считать, что все фундаментальные взаимодействия не независимы, а могут быть описаны в рамках единой теории, которую называют суперобъединением. Это еще одно доказательство единства и целостности природы.

. Взаимопревращения частиц

Взаимопревращаемость - характерная черта субатомных частиц. Электромагнитной картине мира была присуща стабильность; недаром в ее основе лежат стабильные частицы - электрон, позитрон и фотон. Но стабильные элементарные частицы - это исключение, а правилом является нестабильность. Почти все элементарные частицы нестабильны - они самопроизвольно (спонтанно) распадаются и превращаются в другие частицы. Взаимопревращения происходят и при столкновениях частиц. Для примера покажем возможные превращения при столкновении двух протонов при различных (возрастающих) уровнях энергии:

p + p → p + n + π+, p + p → p +Λ0 + K+, p + p → p +Σ+ + K0, p + p → n +Λ0 + K+ + π+, p + p → p +Θ0 + K0 + K+, p + p → p + p + p +¯p.

Здесь p¯ - антипротон.

Подчеркнем, что при столкновениях в действительности происходит не расщепление частиц, а рождение новых частиц; они рождаются за счет энергии сталкивающихся частиц. При этом возможны не любые превращения частиц. Способы преобразования частиц при столкновениях подчиняются определенным законам, которые могут быть использованы для описания мира субатомных частиц. В мире элементарных частиц действует правило: разрешено все, что не запрещают законы сохранения. Последние играют роль правил запрета, регулирующих взаимопревращения частиц. Прежде всего, это законы сохранения энергии, импульса и электрического заряда. Эти три закона объясняют стабильность электрона. Из закона сохранения энергии и импульса следует, что суммарная масса продуктов распада меньше массы покоя распадающейся частицы. Существует много специфических ”зарядов”, сохранение которых также регулируют взаимопревращения частиц: барионный заряд, четность (пространственная, временная и зарядовая), странность, очарование и др. Некоторые из них не сохраняются при слабых взаимодействиях. Законы сохранения связаны с симметрией, которая, как считают многие физики, является отражением гармонии фундаментальных законов природы. Видимо, не зря еще философы древности рассматривали симметрию как воплощение красоты, гармонии и совершенства. Можно даже сказать, что симметрия в единстве с асимметрией правят миром.

Квантовая теория показала, что вещество постоянно находится в движении, не оставаясь в состоянии покоя ни на мгновение. Это говорит о фундаментальной подвижности материи, ее динамизме. Материя не может существовать без движения и становления. Частицы субатомного мира активны не потому, что они очень быстро движутся, но потому, что они - процессы сами по себе.

Поэтому говорят, что вещество имеет динамическую природу, а составные части атома, субатомные частицы, существуют не в виде самостоятельных единиц, а в виде неотъемлемых компонентов неразрывной сети взаимодействий. Эти взаимодействия питает бесконечный поток энергии, проявляющийся в обменах частицами, динамическом чередовании стадий созидания и разрушения, а также в беспрестанных изменениях энергетических структур. В результате взаимодействий образуются устойчивые единицы, из которых и состоят материальные тела. Эти единицы также ритмически колеблются. Все субатомные частицы имеют релятивистскую природу, и их свойства невозможно понять вне их взаимодействий. Все они неразрывно связаны с окружающим их пространством, и не могут рассматриваться в отрыве от него. С одной стороны, частицы оказывают влияние на пространство, с другой - они являются не самостоятельными частицами, а, скорее, сгустками поля, пронизывающими пространство. Изучение субатомных частиц и их взаимодействий открывает нашему взору не мир хаоса, а в высшей степени упорядоченный мир, несмотря на то, что в этом мире безраздельно властвует ритм, движение и непрестанное изменение.

Динамическая природа мироздания проявляется не только на уровне бесконечно малого, но и при изучении астрономических явлений. Мощные телескопы помогают ученым следить за непрестанным движением вещества в космосе. Вращающиеся облака газообразного водорода, сгущаясь, уплотняются и постепенно превращаются в звезды. При этом температура их сильно возрастает, они начинают светиться. Со временем водородное топливо выгорает, звезды увеличиваются в размерах, расширяются, затем сжимаются и заканчивают свою жизнь гравитационным коллапсом, при этом некоторые из них превращаются в черные дыры. Все эти процессы происходят в различных уголках расширяющейся Вселенной. Таким образом, вся Вселенная вовлечена в бесконечный процесс движения или, говоря словами восточных философов, в постоянный космический танец энергии.

. Вероятность в современной картине мира

Механическая и электромагнитные картины мира построены на динамических закономерностях. Вероятность там допускается лишь в связи с неполнотой наших знаний, подразумевая, что с ростом знаний и уточнением деталей вероятностные законы уступят место динамическим. В современной картине мира ситуация принципиально иная - здесь фундаментальными являются вероятностные закономерности, несводимые к динамическим. Нельзя точно предсказать, какое превращение частиц произойдет, можно говорить только о вероятности того или иного превращения; нельзя предсказать момент распада частицы и т.д. Но это не означает, что атомные явления протекают совершенно произвольным образом. Поведение любой части целого обусловлено ее многочисленными связями с последним, а поскольку об этих связях мы, как правило, не знаем, нам приходится от классических понятий причинности перейти к представлениям о статистической причинности.

Законы атомной физики имеют природу статистических закономерностей, согласно которым вероятность атомных явлений определяется динамикой всей системы. Если в классической физике свойства и поведение целого определяются свойствами и поведением его отдельных частей, то в квантовой физике все обстоит совершенно иначе: поведение частей целого определяется самим целым. В современной картине мира случайность стала принципиально важным атрибутом; она выступает здесь в диалектической взаимосвязи с необходимостью, что и предопределяет фундаментальность вероятностных закономерностей. Случайность и неопределенность лежат в основе природы вещей, поэтому язык вероятности стал нормой при описании физических законов. Господство вероятности в современной картине мира подчеркивает ее диалектичность, а стохастичность и неопределенность являются важными атрибутами современного рационализма.

. Физический вакуум

Фундаментальные бозоны представляют возбуждения силовых полей. Когда все поля находятся в основном (невозбужденном) состоянии, то говорят, что это и есть физический вакуум. В прежних картинах мира вакуум рассматривался просто как пустота. В современной - это не пустота в обычном смысле, а основное состояние физических полей, вакуум ”заполнен” виртуальными частицами. Понятие ”виртуальная частица” тесно связано с соотношением неопределенностей для энергии и времени. Она принципиально отличается от обычной частицы, которую можно наблюдать в эксперименте.

Виртуальная частица существует столь малое время ∆t, что определяемая соотношением неопределенностей энергия ∆E = ~/∆t оказывается достаточной для ”рождения” массы, равной массе виртуальной частицы. Эти частицы появляются сами по себе и тут же исчезают, считается, что они не требуют затрат энергии. По замечанию одного из физиков, виртуальная частица ведет себя как кассир-мошенник, регулярно успевающий вернуть взятые из кассы деньги, прежде чем это заметят. В физике мы не так редко встречаемся с вполне реально существующим, но до случая себя не проявляющим. Например, атом в основном состоянии не испускает излучения. Значит, если на него не действовать, он останется ненаблюдаемым. Говорят, что виртуальные частицы ненаблюдаемы. Но они ненаблюдаемы до тех пор, пока на них определенным образом не подействовать. Когда же они сталкиваются с реальными частицами, имеющие соответствующую энергию, то происходит рождение реальных частиц, т.е. виртуальные частицы превращаются в реальные.

Физический вакуум представляет собой пространство, в котором рождаются и уничтожаются виртуальные частицы. В этом смысле физический вакуум обладает определенной энергией, соответствующей энергии основного состояния, которая постоянно перераспределяется между виртуальными частицами. Но воспользоваться энергией вакуума мы не можем, потому что это самое низкое энергетическое состояние полей, соответствующее самой минимальной энергии (меньше быть не может). При наличии внешнего источника энергии можно реализовать возбужденные состояния полей - тогда будут наблюдаться обычные частицы. С этой точки зрения обычный электрон теперь представляется как бы окруженным ”облаком” или ”шубой” виртуальных фотонов. Обычный фотон движется ”в сопровождении” виртуальных электрон-позитронных пар. Рассеяние электрона на электроне можно рассматривать как обмен виртуальными фотонами. Точно так же каждый нуклон окружен облаками мезонов, которые существуют очень недолго.

При некоторых обстоятельствах виртуальные мезоны могут превратиться в реальные нуклоны. Виртуальные частицы спонтанно возникают из пустоты и снова в ней растворяются, даже если поблизости нет других частиц, которые могут участвовать в сильных взаимодействиях. Это также свидетельствует о неразрывном единстве вещества и пустого пространства. Вакуум содержит бесчисленное множество беспорядочно возникающих и исчезающих частиц. Связь между виртуальными частицами и вакуумом имеет динамическую природу; образно говоря, вакуум есть ”живая пустота” в полном смысле этого слова, в его пульсациях берут начало бесконечные ритмы рождений и разрушений.

Как показывают эксперименты, виртуальные частицы в вакууме вполне реально воздействуют на реальные объекты, например, на элементарные частицы. Физики знают, что отдельные виртуальные частицы вакуума невозможно обнаружить, но их суммарное воздействие на обычные частицы опыт замечает. Все это соответствует принципу наблюдаемости.

Многие физики считают открытие динамической сущности вакуума одним из важнейших достижений современной физики. Из пустого вместилища всех физических явлений пустота превратилась в динамическую сущность огромной важности. Физический вакуум принимает непосредственное участие в формировании качественных и количественных свойств физических объектов. Такие свойства, как спин, масса, заряд, проявляются именно при взаимодействии с вакуумом. Поэтому любой физический объект в настоящее время рассматривается как момент, элемент космической эволюции Вселенной, а вакуум считается мировым материальным фоном. Современная физика демонстрирует, что на уровне микромира материальные тела не имеют собственной сущности, они являются неразрывно связанными со своим окружением: их свойства могут восприниматься только в терминах их воздействий с окружающим миром. Таким образом, неразрывное единство мироздания проявляется не только в мире бесконечно малого, но и в мире сверхбольшого - этот факт получает признание в современной физике и космологии.

В отличие от предыдущих картин мира, современная естественно-научная картина рассматривает мир на существенно более глубоком, более фундаментальном уровне. Атомистическая концепция присутствовала во всех прежних картинах мира, но только в XX в. удалось создать теорию атома, позволившую объяснить периодическую систему элементов, образование химической связи и т.д. Современная картина объяснила мир микроявлений, исследовала необычные свойства микрообъектов и радикальным образом воздействовала на наши представления, которые вырабатывались веками, заставила кардинально пересмотреть их и решительно порвать с некоторыми традиционными взглядами и подходами.

Все прежние картины мира страдали метафизичностью; они исходили из четкого разграничения всех исследуемых сущностей, стабильности, статичности. Сначала преувеличивалась роль механических движений, все сводилось к законам механики, затем - к электромагнетизму. Современная картина мира порвала с такой ориентацией. В ее основе лежат взаимопревращения, игра случая, многообразие явлений. Основанная на вероятностных законах, современная картина мира диалектична; она значительно точнее, чем прежние картины, отражает диалектически противоречивую действительность.

Раньше вещество, поле и вакуум рассматривали раздельно. В современной картине мира вещество, как и поле, состоит из элементарных частиц, которые взаимодействуют друг с другом, взаимопревращаются. Вакуум ”превратился” в одну из разновидностей материи и ”состоит” из виртуальных частиц, взаимодействующих друг с другом и с обычными частицами. Таким образом, исчезает граница между веществом, полем и вакуумом. На фундаментальном уровне все грани в природе действительно оказываются условными.

В современной картине мира физика тесно объединяется с другими естественными науками - она фактически сливается с химией и выступает в тесном союзе с биологией; недаром эту картину мира называют естественно-научной. Для нее характерно стирание всех и всяческих граней. Здесь пространство и время выступают как единый пространственно-временной континуум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движение объединяются и образуют единый объект, вещество и поле взаимопревращаются. Исчезают границы между традиционными разделами внутри самой физики, а, казалось бы, такие далекие дисциплины, как физика элементарных частиц и астрофизика, оказываются настолько связанными, что многие говорят о революции в космологии.

Мир, в котором мы живем, состоит из разномасштабных открытых систем, развитие которых подчиняется общим закономерностям. При этом он имеет свою историю, в общих чертах известную современной науке, начиная от Большого взрыва. Науке известны не только “даты”, но и во многом сами механизмы эволюции Вселенной от Большого взрыва до наших дней. Краткая хронология

20 млрд лет назад Большой взрыв

3 минуты спустя Образование вещественной основы Вселенной

Через несколько сотен лет Появление атомов (легких элементов)

19-17 млрд лет назад Образование разномасштабных структур (галактик)

15 млрд лет назад Появление звезд первого поколения, образование тяжелых атомов

5 млрд лет назад Рождение Солнца

4,6 млрд лет назад Образование Земли

3,8 млрд лет назад Зарождение жизни

450 млн лет назад Появление растений

150 млн лет назад Появление млекопитающих

2 млн лет назад Начало антропогенеза

наиболее важных событий приведена в таблице 9.1 (взята из книги ). Здесь мы обратили внимание в первую очередь на данные физики и космологии, потому что именно эти фундаментальные науки формируют общие контуры научной картины мира.

Смена естественно-научной традиции

Разум есть способность видеть связь общего с частным.

Достижения естествознания, и прежде всего физики, в свое время убедили человечество, что окружающий нас мир можно объяснить и предсказать его развитие, абстрагируясь от Бога и человека. Лапласовский детерминизм сделал человека сторонним наблюдателем, для него было создано отдельное - гуманитарное знание. В результате 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. Н. Моисеев пишет: ”В науке прошлого с ее стремлением к прозрачным и ясным схемам, с ее глубокой убежденностью, что мир в своей основе достаточно прост, человек превратился в стороннего наблюдателя, изучающего мир ”извне”. Возникло странное противоречие - человек все же существует, но существует как бы сам по себе. А космос, природа - тоже сами по себе. И объединились они, если это можно назвать объединением, только на основе религиозных воззрений”.

(Моисеев, 1988.)

В процессе создания современной картины мира эта традиция решительно ломается. Она сменяется принципиально иным подходом к изучению природы; теперь научная картина мира создается уже не ”извне”, а ”изнутри”, сам исследователь становится неотъемлемой частью создаваемой им картины. Об этом хорошо сказал В. Гейзенберг: ”В поле зрения современной науки прежде всего - сеть взаимоотношений человека с природой, те связи, в силу которых мы, телесные существа, представляем собой часть природы, зависящую от других ее частей, и в силу которых сама природа оказывается предметом нашей мысли и действия только вместе с человеком. Наука уже не занимает позиции только наблюдателя природы, она осознает себя как частный вид взаимодействия человека с природой. Научный метод, сводившийся к изоляции, аналитическому объединению и упорядочению, натолкнулся на свои границы. Оказалось, что его действие изменяет и преобразует предмет познания, вследствие чего сам метод уже не может быть отстранен от предмета. В результате, естественно-научная картина мира, по-существу, перестает быть только естественнонаучной.” (Гейзенберг, 1987.)

Таким образом, познание природы предполагает присутствие человека, и надо ясно осознавать, что мы, как выразился Н. Бор, не только зрители спектакля, но одновременно и действующие лица драмы. Необходимость отказа от существующей естественно-научной традиции, когда человек отстранился от природы и мысленно бесконечно детально готов был ее препарировать, хорошо осознавал уже 200 лет назад Гете:

Во всем подслушать жизнь стремясь,

Спешат явленья обездушить,

Забыв, что если в них нарушить

Одушевляющую связь,

То больше нечего и слушать. (”Фауст”.)

Особенно ярко новый подход к исследованию природы продемонстрировал В. Вернадский, создавший учение о ноосфере - сфере Разума - биосфере, развитие которой целенаправленно управляется человеком. В. Вернадский рассматривал человека как важнейшее звено в эволюции природы, который не только подвергается влиянию природных процессов, но и, будучи носителем разума, способен целенаправленно воздействовать на эти процессы. Как отмечает Н. Моисеев, ”учение о ноосфере оказалось как раз тем звеном, которое позволило связать картину, рожденную современной физикой, с общей панорамой развития жизни - не только биологической эволюции, но и общественного прогресса... Очень многое нам еще не ясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее сейчас перед нами развертывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большого взрыва до современного этапа, когда материя познает себя, когда ей становится присущ разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие”. (Моисеев, 1988.)

Современный рационализм

В XX в. физика возвысилась до уровня науки об основах бытия и его становления в живой и неживой природе. Но это не означает, что все формы существования материи сводятся к физическим основаниям, речь идет о принципах и подходах к моделированию и освоению целостного мира человеком, который и сам является его частью, и осознает себя таковым. Мы уже отмечали, что в основе всякого научного знания лежит рациональное мышление. Развитие естествознания привело к новому пониманию научной рациональности. Согласно Н. Моисееву, различают: классический рационализм, т.е. классическое мышление,- когда человек ”задает” вопросы Природе, а Природа отвечает, как она устроена; неклассический (квантово-физический) или современный рационализм - человек задает Природе вопросы, но ответы уже зависят не только от того, как она устроена, но и от способа постановки этих вопросов (относительность к средствам наблюдения). Пробивает дорогу третий тип рациональности - постнеклассическое или эволюционно-синергетическое мышление, когда ответы зависят и от того, как был задан вопрос, и от того, как устроена Природа, и какова ее предыстория. Сама же постановка вопроса человеком зависит от уровня его развития, его культурных ценностей, которые, по сути, определяются всей историей цивилизации.

. Классический рационализм

Рационализм есть система взглядов и суждений об окружающем мире, которая основывается на выводах и логических заключениях разума. При этом не исключается влияние эмоций, интуитивных прозрений и т.п. Но всегда можно отличить рациональный образ мышления, рациональные суждения от иррациональных. Истоки рационализма как образа мышления лежат в глубокой древности. Весь строй античного мышления был рационалистичен. Рождение современного научного метода связывают с революцией Коперника-Галилея-Ньютона. В этот период подверглись коренному слому взгляды, утвердившиеся со времен античности, сформировалось понятие современной науки. Именно отсюда родился научный метод формирования утверждений о природе взаимосвязей в окружающем мире, который опирается на цепочки логических заключений и эмпирический материал. В результате сформировался образ мышления, который теперь называют классическим рационализмом. В его рамках утвердился не только научный метод, но и целостное миропонимание - некая целостная картина мироздания и процессов, которые в нем происходят. В ее основе лежало представление о Вселенной, возникшее после революции Коперника-Галилея-Ньютона. После сложной схемы Птолемея Вселенная предстала в своей удивительной простоте, законы Ньютона оказались простыми и понятными. Новые воззрения объяснили, почему все происходит так, а не иначе. Но со временем эта картина усложнилась.

В XIX в. мир уже предстал перед людьми как некий сложный механизм, который однажды был когда-то и кем-то запущен и который действует по вполне определенным, раз и навсегда начертанным и познаваемым законам. В результате возникла вера в неограниченность знаний, которая была основана на успехах науки. Но в этой картине самому человеку места не оказалось. В ней он был лишь только наблюдатель, не способный влиять на всегда определенный ход событий, но способный регистрировать происходящие события, устанавливать связи между явлениями, другими словами, познавать законы, управляющие этим механизмом и, таким образом, предугадывать возникновение тех или иных событий, оставаясь посторонним наблюдателем всего, что происходит во Вселенной. Таким образом, человек эпохи Просвещения - всего лишь посторонний наблюдатель того, что происходит во Вселенной. Для сравнения вспомним, что в античной Греции человек приравнивался к богам, он был в силах вмешиваться в происходящие вокруг него события.

Но человек - не просто наблюдатель, он способен познавать Истину и ставить ее на службу самому себе, предсказывая ход событий. Именно в рамках рационализма возникло представление об Абсолютной истине, т.е. о том, что есть на самом деле - что от человека не зависит. Убежденность в существовании Абсолютной истины позволила Ф. Бэкону сформулировать знаменитый тезис о покорении Природы: знания человеку нужны для того, чтобы ставить себе на службу силы Природы. Изменять законы Природы человек не в состоянии, но заставить их служить человечеству он может. Таким образом, у науки появилась цель - умножать силы человеческие. Природа теперь представляется неисчерпаемым резервуаром, предназначенным для того, чтобы удовлетворять его безгранично растущие потребности. Наука становится средством покорения Природы, источником человеческой активности. Такая парадигма в конечном счете и привела человека на край пропасти.

Классический рационализм установил возможности познания законов Природы и их использования для утверждения могущества человека. Одновременно появились представления о запретах. Оказалось, что существуют и различные ограничения, непреодолимые принципиально. Такими ограничениями является, прежде всего, закон сохранения энергии, который носит абсолютный характер. Энергия может переходить из одной формы в другую, но не может возникать из ничего и не может исчезать. Отсюда вытекает невозможность создания вечного двигателя - это не технические трудности, а запрет Природы. Другой пример - второй закон термодинамики (закон о неубывании энтропии). В рамках классического рационализма человек осознает не только свое могущество, но и собственную ограниченность. Классический рационализм - детище европейской цивилизации, его корни уходят в античный мир. Это величайший прорыв человечества, открывший горизонты современной науки. Рационализм - есть некий образ мышления, чье влияние испытали на себе и философия, и религия.

В рамках рационализма сложился один из важнейших подходов к изучению сложных явлений и систем - редукционизм, суть которого состоит в том, что, зная свойства отдельных элементов, составляющих систему, и особенности их взаимодействия, можно предсказать свойства всей системы. Другими словами, свойства системы выводятся из свойств элементов и структуры взаимодействия и являются их следствием. Таким образом, изучение свойств системы сводят к изучению взаимодействия отдельных ее элементов. Это и составляет основу редукционизма. При таком подходе решено множество важнейших проблем естествознания, он часто дает хорошие результаты. Когда говорят слово “редукционизм”, то имеют в виду также и попытки заменить исследование сложного реального явления некоторой сильно упрощенной моделью, его наглядной интерпретацией. Построение такой модели - достаточно простой для изучения ее свойств и одновременно отражающей определенные и важные свойства для исследования реальности, всегда является искусством, и каких-либо общих рецептов наука предложить не может. Идеи редукционизма оказались весьма плодотворными не только в механике и физике, но и в химии, биологии и других областях естествознания. Классический рационализм и идеи редукционизма, сводящие изучение сложных систем к анализу отдельных их составляющих и структуры их взаимодействий, представляют важный этап в истории не только науки, но и всей цивилизации. Именно им в первую очередь обязано современное естествознание своими основными успехами. Они были необходимым и неизбежным этапом развития естествознания и истории мысли, но, будучи плодотворными в определенных сферах, эти идеи оказались не универсальными.

Несмотря на успехи рационализма и связанное с ним бурное развитие естественных наук, рационализм как образ мышления и основа миропонимания не превратился в некую универсальную веру. Дело в том, что в любом научном анализе присутствуют элементы чувственного начала, интуиции исследователя и далеко не всегда чувственное переводится в логическое, так как при этом теряется часть информации. Наблюдение за природой и успехи естествознания постоянно стимулировали рационалистическое мышление, которое, в свою очередь, способствовало развитию естествознания. Сама реальность (т.е. воспринимаемый человеком окружающий мир) порождала рациональные схемы. Они рождали методы и формировали методологию, которая и становилась инструментом, позволявшим рисовать картину мира.

Разделение духа и материи - наиболее слабое место в концепции классического рационализма. Кроме этого, он привел к тому, что в сознании ученых глубоко укоренилась убежденность в том, что окружающий мир прост: он прост потому, что такова реальность, а любая сложность от нашего неумения связать наблюдаемое в простую схему. Именно эта простота позволяла строить рациональные схемы, получать практически важные следствия, объяснять происходящее, строить машины, облегчать жизнь людей и т.д. В основе простоты реальности, которую изучало естествознание, лежали такие, казалось, ”очевидности”, как представления об универсальности времени и пространства (время всюду и всегда течет одинаково, пространство однородно) и т.п. Не всегда эти представления могли быть объяснены, но они всегда казались простыми и понятными, как говорят, само собой разумеющимися и не нуждающимися в обсуждении. Ученые были убеждены, что это есть аксиомы, раз и навсегда определенные, потому что в реальности происходит так, а не иначе. Классическому рационализму была присуща парадигма абсолютного знания, которое утверждалось всей эпохой Просвещения.

. Современный рационализм

В ХХ в. от этой простоты, от того, что казалось само собой разумеющимся и понятным, пришлось отказаться и принять, что мир устроен гораздо сложнее, что все может быть совсем иначе, чем привыкли думать ученые, опираясь на реальность окружающего, что классические представления - всего лишь частные случаи того, что может быть на самом деле.

Существенный вклад в это внесли и русские ученые. Основатель русской школы физиологии и психиатрии И. Сеченов постоянно подчеркивал, что человека можно познать только в единстве его плоти, души и Природы, которая его окружает. Постепенно в сознании научного сообщества утверждалось представление о единстве окружающего мира, о включенности человека в Природу, о том, что человек и Природа представляют собой нерасторжимое единство. Человека нельзя мыслить только наблюдателем - он сам действующий субъект системы. Такое мировосприятие русской философской мысли называют русским космизмом.

Одним из первых, кто способствовал разрушению естественной простоты окружающего мира, был Н. Лобаческий. Он открыл, что кроме геометрии Евклида могут существовать и другие непротиворечивые и логически стройные геометрии - неевклидовы геометрии. Это открытие означало, что ответ на вопрос, какова геометрия реального мира, вовсе не прост, и что она может быть отличной от евклидовой. На этот вопрос должна ответить экспериментальная физика.

В конце XIX в. было разрушено еще одно из основополагающих представлений классического рационализма - закон сложения скоростей. Также было показано, что скорость света не зависит от того, направлен световой сигнал вдоль скорости движения Земли или против (эксперименты Майкельсона-Морли). Чтобы это както интерпретировать, пришлось признать как аксиому существование предельной скорости распространения любого сигнала. В начале XX в. рухнул еще целый ряд опор классического рационализма, среди которых особое значение имело изменение представления об одновременности. Все это привело к окончательному крушению обыденности и очевидности.

Но это не означает крушение рационализма. Рационализм перешел в новую форму, которую называют теперь неклассическим или современным рационализмом. Он разрушил кажущуюся простоту окружающего мира, привел к крушению обыденности и очевидности. В результате прекрасная в своей простоте и логичности картина мира теряет свою логичность и, главное, - наглядность. Очевидное перестает быть не только просто понятным, а иногда и просто неверным: очевидное становится невероятным. Научные революции ХХ в. привели к тому, что человек уже готов к встрече с новыми сложностями, новыми невероятностями, еще более не соответствующими реальности и противоречащими обычному здравому смыслу. Но рационализм остается рационализмом, так как в основе картин мира, создаваемых человеком, остаются схемы, созданные его разумом на основе эмпирических данных. Они остаются рациональной или логически строгой интерпретацией опытных данных. Только современный рационализм приобретает более раскрепощенный характер. Запретов на то, что этого не может быть, становится меньше. Но зато исследователю чаще приходится задумываться над смыслом тех понятий, которые до сих пор казались очевидными.

Новое понимание места человека в Природе начало формироваться с 20-х годов ХХ в. с появлением квантовой механики. Она наглядно продемонстрировала то, что Э. Кант и И. Сеченов давно подозревали, а именно принципиальную неразделимость объекта исследования и изучающего этот объект субъекта. Она объяснила и показала на конкретных примерах, что опора на гипотезу о возможности разделения субъекта и объекта, которая казалась очевидной, никаких знаний не несет. Оказалось, что мы, люди, тоже являемся не просто зрителями, но и участниками мирового эволюционного процесса.

Научное мышление очень консервативно, и утверждение новых взглядов, формирование нового отношения к научным знаниям, представлениям об истине и новой картине мира проходили в научном мире медленно и непросто. Однако при этом старое полностью не отбрасывается, не перечеркивается, ценности классического рационализма и сейчас сохраняют свое значение для человечества. Поэтому современный рационализм - это новый синтез обретенных знаний или новых эмпирических обобщений, это попытка расширить традиционное понимание и включить схемы классического рационализма в качестве удобных интерпретаций, годных и полезных, но только в определенных и весьма ограниченных рамках (годных для решения почти всей повседневной практики). Тем не менее это расширение абсолютно фундаментально. Оно заставляет видеть мир и человека в нем в совершенно ином свете. К нему надо привыкнуть, и это требует немалых усилий.

Таким образом, первоначальная система взглядов на устройство окружающего мира постепенно усложнялась, исчезало первоначальное представление о простоте картины мира, его структуре, геометрии, представлениях, которые возникли в эпоху Просвещения. Но происходило не только усложнение: многое из того, что раньше представлялось очевидным и обыденным, оказалось на самом деле просто неверным. Осознать это было наиболее трудным. Исчезло разграничение между материей и энергией, между материей и пространством. Они оказались связанными с характером движения.

Не надо забывать, что все отдельные представления - это части единого неразрывного целого, а наши определения их являются крайне условными. А отделение человека-наблюдателя от объекта исследования вовсе не универсально, оно тоже условно. Это всего лишь удобный прием, хорошо работающий в определенных условиях, а не универсальный метод познания. Исследователь начинает привыкать, что в природе все может происходить самым невероятным, алогичным образом, потому что в действительности все между собой каким-то образом связано. Не всегда понятно как, но связано. И человек тоже погружен в эти связи. В основе современного рационализма лежит утверждение (или постулат системности, согласно Н.Моисееву): Вселенная, Мир представляют собой некую единую систему (Универсум), все элементы явления которой так или иначе связаны между собой. Человек выступает неотделимой частью Универсума. Это утверждение не противоречит нашему опыту и нашим знаниям и является эмпирическим обобщением.

Современный рационализм качественно отличается от классического рационализма XVIII в. не только тем, что вместо классических представлений Евклида и Ньютона пришло гораздо более сложное видение мира, в котором классические представления являются приближенным описанием очень частных случаев, относящихся преимущественно к макромиру. Основное отличие состоит в понимании принципиального отсутствия внешнего Абсолютного наблюдателя, которому постепенно открывается Абсолютная Истина, равно как отсутствие самой Абсолютной Истины. С точки зрения современного рационализма исследователь и объект связаны нерасторжимыми узами. Это экспериментально доказано в физике и естествознании в целом. Но при этом рационализм продолжает оставаться рационализмом, ибо логика была и остается единственным средством построения умозаключений.

Научная картина мира – это компонент в структуре научного познания. Сам термин «научная картина мира» применитель­но к физике ввел Генрих Герц (1857-1894), который понимал под ней внутренний образ мира, складывающийся у ученого в результате исследования внешнего, объективного мира. Если такой образ адекватно отображает реальные связи и закономерности внешнего мира, то и ло­гические связи между понятиями и суждениями научной картины должны соответствовать объективным закономерностям внешнего ми­ра. Как подчеркивает Г. Герц, логические связи между представления­ми внутреннего образа внешнего мира должны быть «образами естест­венно необходимых следствий отображаемых предметов».

Более подробный анализ научной картины мира мы находим в высказываниях М. Планка, которые опубликованы в его книге «Единство физической картины мира». Как и позднее А. Эйнштейн, М. Планк указывал, что научная картина мира создается для того, чтобы получить целостное представление об изучаемом внешнем мире. Такое представление должно быть очищено от антропоморф­ных, связанных с человеком, впечатлений и ощущений. Однако в результате отвлечения от таких конкретных ощущений полученная картина мира выглядит «гораздо более бледным, сухим и лишен­ным непосредственной наглядности по сравнению с пестрым, кра­сочным великолепием первоначальной картины, которая возникла из разнообразных потребностей человеческой жизни и несла на се­бе отпечаток всех специфических ощущений».

Планк считает, что преимущество научной картины мира, благода­ря которому она вытеснит все прежние картины, состоит в ее «единстве - единстве по отношению ко всем исследователям, всем народностям, всем культурам».

Научная картина мира любой науки имеет, с одной стороны, конкретный характер, поскольку она опре­делена предметом конкретной науки. С другой стороны такая карти­на относительна, в силу исторически приближенного, относительно­го характера самого процесса человеческого познания. Поэтому по­строение ее в окончательном, завершенном виде они считали недостижимой целью .

По мере развития науки и практики в научную картину мира бу­дут вноситься изменения, исправления и улучшения, но эта картина никогда не обретет характера окончательной, абсолютной истины.

Фундаментальная теория или парадигма определенной науки может сформироваться в научную картину мира только тогда, когда исходные ее понятия и принципы приобретут общенаучный и ми­ровоззренческий характер. Например, в механистической картине мира такие принципы, как обратимость событий во времени, стро­го однозначный детерминизм, абсолютный характер пространства и времени, стали экстраполироваться или распространяться на другие события и процессы немеханической природы.

Наряду с этим, не­обычайная точность предсказаний механики при расчетах движения земных и небесных тел способствовали формированию такого идеа­ла науки, который исключает случайности в природе и рассматри­вает все события и процессы под углом зрения строго однозначной механической причинности.

Все эти соображения говорят о тесной взаимосвязи научной кар­тины природы с основными понятиями и принципами, создаваемыми отдельными фундаментальными отраслями естествознания . Вначале создаются понятия и законы, непосредственно связанные с изучением наблюдаемых явлений и установлением простейших эмпирических за­конов. Так, например, при изучении электрических и магнитных яв­лений сначала были установлены простейшие эмпирические законы, количественно объясняющие эти явления. Попытки объяснить их с помощью механических представлений потерпели неудачу.

Решающим шагом в объяснении этих явлений стало:

• обнаружение Эрстедом магнитного поля вокруг проводника, по ко­торому идет ток,
• открытие Фарадеем электромагнит­ной индукции, т.е. появление тока в замкнутом проводнике, движу­щимся в магнитном поле.
• создание Максвеллом фундаментальной теории электромагнетизма привело к установлению неразрывной связи не только между электрическими и магнитными явлениями, но и оптикой.
• введение понятия электромагнитного поля, как исходной основы электромагнитной теории, явилось решающим шагом для построения новой картины природы, в корне отличающейся от ме­ханистической картины.

С помощью электромагнитной картины природы удалось установить не только взаимосвязь между электриче­скими, магнитными и оптическими явлениями, но и исправить не­достатки прежней механистической картины, например, устранить положение о мгновенном действии сил на расстоянии.

Построение картины мира в отдельной науке проходит ряд по­следовательных стадий :

• Сначала для объяснения наблюдаемых яв­лений создаются простейшие понятия и эмпирические законы.
• Открываются законы и теории, с помощью которых пытаются объяснить сущность наблюдаемых явлений и эмпирических законов.
• Возникают фундаментальные теории или концепции, которые могут стать картиной мира, создаваемой отдельной наукой.
• Диалектический синтез картин природы отдельных наук приводит к формированию целостной естественнонаучной картины мира.

В процессе эволюции и прогресса научного познания происходит смена старых понятий новыми понятиями, менее общих теорий бо­лее фундаментальными и общими теориями. А это со временем не­избежно приводит к смене научных картин мира, но при этом про­должает действовать принцип преемственности, общий для развития всего научного знания. Старая картина мира не отбрасывается цели­ком, а продолжает сохранять свое значение, уточняются только гра­ницы ее применимости.

Электромагнитная картина мира не отвергла механическую картину мира, а уточнила область ее применения. Аналогично этому квантово-релятивистская картина не отбросила электромагнитную картину, а указала пределы ее применимости.

Однако человек живет не только в природной среде, но и в об­ществе, и поэтому его взгляд на мир не ограничивается представле­ниями о природе, но включает также его мнения об общественном устройстве, его законах и порядках. Поскольку индивидуальная жизнь людей складывается под влиянием собственного жизненного опыта, постольку и их взгляды на общество, и, следовательно, кар­тина общества выглядят неодинаково.

Наука же ставит своей целью создание целостной картины общества, которая имела бы общий, универсальный - и что особенно важно - объективный характер.

Таким образом, общая научная картина мира, складывающаяся из картины природы, формируемой естествознанием, и картины общества, создаваемой социальными и гуманитарными науками, дает единое, целостное представление о фундаментальных принци­пах развития природы и общества. Но законы общества существен­но отличаются от законов природы, прежде всего тем, что действия людей всегда имеют осознанный и целенаправленный характер, в то время как в природе действуют слепые, стихийные силы. Тем не менее, и в обществе, несмотря на различие целей, интересов и стремлений разных людей, их групп и классов, в конечном итоге устанавливается определенный порядок, выражающий закономер­ный характер его развития. Отсюда становится ясным, что между научной картиной естествознания и картиной обществознания суще­ствует глубокая внутренняя связь, которая находит свое конкретное воплощение в существовании общей научной картины мира.

Структура научной картины мира включает:

• центральное теоретическое ядро , обладающее относительной устойчивостью - какая-либо концепция (теория теория эволюции, квантовая теория и т.д.) Пример: когда речь идет о физической реальности, то к сверхустойчивым элементам любой картины мира относят принцип сохранения энергии, фундаментальные физические конкстанты, характеризующие основные свойства материи – пространство, время, вещество, поле.
• фундаментальные допущения , условно принимаемые за неопровержимые,
• частные теоретические модели , которые постоянно достраиваются,
• философские установки

В отечественной практике принято выделять 3 основные исторические формы :

• классическая (17 – 19 вв.),
• неклассическая (19 – 20 вв.)
• постнеклассическая (конец 20 в.).

Можно также выделить и натурфилософскую научную картину мира (до 17 в.).

Общая научная картина мира – обобщенное представление об устройстве мира, созданное усилиями все на конкретную историческую эпоху наук.

Научная картина мира может быть 2 видов:

• общая
• специальная (физическая, химическая, биологическая)

Функции:

1. Систематизирующая. Противоречия: возрастание энтропии, в социальном мире – возрастание упорядоченности – это и есть пример противоречия.
2. Нормативная.

В лоне общенаучной картины мира формируются специальные научные картины мира (картиной исследуемой реальности). Они образуют тот специфический слой теоретических представлений, который обеспечивает постановку задач эмпирического исследования, видение ситуаций наблюдения и эксперимента и интерпретацию их результатов.

Термин «специальная научная картина мира» следует признать неудачным, так как мир – это все, а не только физическое, химическое и т.д.

Специальная научная картина мира – это картина части реальности, которая исследуется определенными науками. Специальная научная картина мира включает представления:

1. о фундаментальных объектах, из которых все построено;
2. о типологии изучаемых объектов;
3. об общих законах их взаимодействия;
4. о пространственно-временной структуре реальности.

Пример: классическая и неклассическая физические картины мира.

Функции специальной научной картины мира:

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Термин 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 тому подобному). 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, 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 естественнонаучная 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.

2. Цель изучения КСЕ

“Обычно “высокообразованные люди с большим пылом возмущаются литературной безграмотностью ученых. Как-то я спросил, что такое второй закон термодинамики. Ответом было молчание или отказ. А ведь задать этот вопрос ученому значит примерно то же самое, что спросить у писателя: “Читали ли вы Шекспира?” Получается так, что величественное здание современной физики устремляется ввысь, а для большей части людей оно также непостижимо, как и для их предков эпохи неолита” Ч.П. Сноу.

Эти слова английского писателя, философа, ученого, сказанные почти полвека назад, очень актуальны сегодня в России. Традиционно высокий уровень образования в нашей стране (в том числе и в области естественных наук) в последние годы резко упал, что может привести к самым трагическим последствиям. Знакомство с математикой, физикой, химией и биологией намного шире, чем просто знания о конкретных явлениях или фактах. Эти науки учат думать и рассуждать, отличать правильное суждение от неправильного, а без таких навыков общество становится легко управляемым, поддается любому внушению. К сожалению, общество находит средства для финансирования всевозможной псевдо- и антинаучной чепухи вроде мистицизма, парапсихологии, уфологии и пр., но денег нет для поднятия престижа образования. Сохранение высокого научного и образовательного уровня является стратегической задачей с очень высоким приоритетом. Если она не будет решена, то наша страна окажется навсегда на позициях стран четвертого мира.

Понятие «концепция» включает в себя основополагающие идеи, принципы.

Естествознание это совокупность наук о природе, взятых в их взаимосвязи физика, химия, биология. Биохимия, геохимия, астрономия, генетика, экология и др. Однако данное определение не отражает в полной мере сущности естествознания, поскольку природа выступает как единое целое. Это единство не раскрывается ни одной частной наукой, ни всей их совокупностью. Множество специальных естественнонаучных дисциплин своим содержанием не исчерпывает всего, что мы подразумеваем под природой: природа глубже и богаче всех имеющихся теорий.

Понятие природы трактуется по-разному. В самом широком смысле под природой понимается все сущее, весь мир в многообразии его форм. Природа в этом значении стоит в одном ряду с понятиями материи, Вселенной. Наиболее употребительно толкование понятия «природа» как совокупности естественных условий существования человеческого общества. В данной трактовке характеризуются место и роль природы в системе исторически меняющегося отношения к ней человека и общества.

Современное естествознание развивает новые подходы к пониманию природы как единого целого. Это выражается в представлениях о развитии природы, о различных формах движения материи и разных структурных уровнях организации природы, в расширяющемся представлении о типах причинных связей.

Например, с созданием теории относительности существенно видоизменились взгляды на пространственно-временную организацию объектов природы; развитие современной космологии обогащает представления о направлении естественных процессов; развитие экологии привело к пониманию глубоких принципов целостности природы как единой системы.

В настоящее время под естествознанием понимается точное естествознание, то есть такое знание о природе, которое базируется на научном эксперименте, характеризуется развитой теоретической формой и математическим оформлением.

Для развития специальных наук необходимо общее знание природы, комплексное осмысление ее объектов и явлений. Для получения таких общих представлений каждая историческая эпоха вырабатывает соответствующую естественнонаучную картину мира.

Основная цель курса “Концепции современного естествознания” - дать общее представление о научной картине окружающего мира на основе современных научных достижений, развить любознательность, углубить способность к критическому осмыслению поступающей информации (особенно пара- и псевдонаучных фактов).

3. Этапы развития взгляда на мир

Естествознание является основой для формирования научной картины мира.

Под научной картиной мира понимают целостную систему представлений о мире, его общих свойствах и закономерностях, возникающую в результате обобщения основных естественнонаучных теорий.

Понятие научной картины мира как особой формы систематизации знаний на основе их качественного обобщения и мировоззренческого синтеза различных научных теорий появилось в 19 веке, но наибольшее распространение и обоснование получило только во второй половине 20 века. В целом, в научную картину мира входит господствующее в обществе мировоззрение, понимание человеком его места в этом мире и важнейшие научные достижения. Для каждого времени существует своя картина мира, поскольку знания о мире углубляются и расширяются.

Но научная картина мира не включает всю совокупность имеющихся естественнонаучных знаний, она касается представлений общества об основных свойствах, сферах, уровнях и закономерностях природы. В научной картине мира присутствуют в равной степени как теоретические знания и образы с высокой долей абстракции, так и наглядные модели.

Картины мира выражаются при помощи определенных стереотипов в понимании объективных процессов и способов их познания и интерпретации, которые принято называть в науке парадигмами. В основе научной картины мира всегда лежит физика, как наука, определяющая в большей степени организацию человеческого мышления. Основными являются физические теории, объясняющие какие-то факты и постоянно углубляющие понимание природы с помощью новых теорий. Именно физическая компонента в научной картине мира позволяет этой картине развиваться и соответствовать духу времени.

Научный взгляд на мир так же, как и сама наука, прошел несколько этапов развития. Вначале преобладала механистическая картина мира, руководствовавшаяся правилом: если в мире существуют физические законы, то их можно применить к любому предмету мира и любому его явлению. В этой картине мира не могло быть никаких случайностей, мир твердо стоял на принципах классической механики и подчинялся законам классической механики.

Механистический взгляд на мир складывался в эпоху наличия религиозного сознания даже у самих ученых: основу мира они находили в Боге, законы механики воспринимались как законы Творца. Мир рассматривался только как микромир, движение - как механическое движение, все механические процессы были обусловлены принципом сложного детерминизма, под которым в науке понимается точное и однозначное определение состояния любой механической системы.

Картина мира в ту эпоху выглядела как совершенный и точный механизм, подобный часам. В этой картине мира не было свободной воли, была судьба, не было свободы выбора, был детерминизм. Это был мир Лапласа.

Эту картину мира сменила электромагнетическая, в основе которой лежал не макромир, а поле и свойства только что открытых человеком полей - магнитного, электрического, гравитационного. Это был мир Максвелла и Фарадея.

Ему на смену пришла картина квантового мира, рассматривавшего мельчайшие составляющие - микромир со скоростями частиц, близким к скорости света, и гигантские космические объекты - мегамир с огромными массами. Эта картина подчинялась релятивистской теории. Это был мир Эйнштейна, Гейзенберга, Бора.

С конца 20 века появилась современная картина мира - информационная, построенная на основе самоорганизующихся систем (как живой, так и неживой природы) и теории вероятности. Это мир Стивена Хокинга и Билла Гейтса, мир складок пространства и искусственного интеллекта. Технологии и информация в этом мире решают все.

Отличительная черта развития естествознания в том, что, длительно эволюционно развиваясь в рамках натурфилософии, затем оно развивалось путем резких революционных изменений - естественнонаучных революций. Для них характерны следующие черты:

1) развенчание и сброс старых идей, мешающих прогрессу,

2) совершенствование технической базы со стремительным расширением знаний о мире и зарождением новых идей,

3) появление новых теорий, понятий, принципов, законов науки (которые могут объяснить необъяснимые с точки зрения старых теорий факты) и быстрое признание их основополагающими. Революционные последствия может дать как деятельность одного ученого, так и деятельность коллектива ученых или всего общества в целом.

4. 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 эрыю

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.

Классическое естествознание.

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.

5. Виды НКМ.

научный мировоззренческий естествознание

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.

Религиозная НКМ.

Научная картина мира может отличаться от религиозных представлений о мире, основанных на авторитете пророков, религиозной традиции, священных текстах и так далее. 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.

Художественная и бытовая НКМ.

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.

Философская НКМ.

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 ирациональности. 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.

Смешанные НКМ.

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.

По классификации Конта, научная картина мира олицетворяет собой третью, позитивную (после теологической и метафизической) фазу последовательного фазиса философской мысли в истории всего человечества.

Фейербах так сказал о смене своих идей:

«Бог был моей первой мыслью, разум -- второй, человек -- третьей и последней».

Из представлений Фейербаха идея эволюции философии и социума перешла также в марксизм.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Исторический аспект формирования философской картины мира. Античная, механистическая, новая картина мира. Классификация современных научных знаний. Структурные уровни познаваемого мира. Объект изучения космологии. Философские основы научного знания.

контрольная работа , добавлен 08.09.2011


Понятия и методы исследования натурфилософской картины мира через сравнение ее с современной моделью познания окружающего мира. Натурфилософия: основные идеи, принципы и этапы развития. Научная картина мира. Современная модель познания окружающего мира.

реферат , добавлен 14.03.2015


Рассмотрение современного миропонимания как важного компонента человеческой культуры. Изучение сущности понятия "картина мира". Естественнонаучные подходы к определению картины мира. Психолого-педагогические аспекты современной системы образования.

реферат , добавлен 21.01.2015


Понятие мировоззрения, его структура и элементы, роль и значение в формировании личности человека и его взглядов на жизнь. Сущность и признаки картины мира. Модели бытия в рамках философского видения мира, их отличия от естественнонаучной картины мира.

реферат , добавлен 25.01.2011


Естественно - научная и гуманитарная культуры. Научный метод. Логика и методология развития естествознания. Структурные уровни организации материи. Пространство и время в современной научной картине мира. Химическая наука.

учебное пособие , добавлен 14.10.2002


Категория материи и принцип объективности знания, анализ современной научной картины мира, природа пространства и времени. Изменение и сохранение как универсальные свойства систем, идеи равновесия, стабильности и инвариантности, принцип причинности.

реферат , добавлен 14.10.2010


Формирование классической механики и основанной на ней механистической картины мира, открытие законов движения свободно падающих тел и законов движения планет, законы Ньютона. Электромагнитная картина мира, открытия, связанные со строением вещества.

реферат , добавлен 06.08.2010


Единство и взаимосвязанность мира. Философия как мировоззрение. Философия и религия. Взгляд из разных эпох на проблему единства и многообразия мира. Материализм и идеализм в единстве мира. Религиозные версии мироздания. Современная научная картина мира.

контрольная работа , добавлен 12.11.2008


Концепция бытия как фундамент философской картины мира. Историческое осознание категории бытие (от Античности до современности). Понятие материи в системе категорий диалектического материализма, ее структура и свойства. Единство физической картины мира.

реферат , добавлен 01.03.2009


Проблемы бытия и материи, духа и сознания - исходные философские понятия при осмыслении человеком мира. Научные, философские и религиозные картины мира. Материализм и идеализм - первичность духа или материи. Картина мира как эволюционное понятие.

Вам могут быть интересны следующие материалы

Отношения

Интерьер

Дети

Красота

Фигура

Здоровье

© 2020 Женские секреты. Отношения, красота, дети, мода