2. Характеристика неклассического этапа развития науки и техники.

В истории развития естественных наук рассматриваемого периода достаточно четко выделяется ряд этапов: зарождение кризиса (1870-1880); разрастание кризиса "конца века" (1890-1900); разрешение кризиса, конец революционного периода (1920-е годы); последующий монотонный рост, вплоть до 1950-1960-х годов. "Ультрафиолетовая катастрофа" в конце XIX в. сводилась к парадоксальному результату, согласно которому никакое тепловое равновесие невозможно, так как вся энергия системы будет постепенно передаваться электромагнитным колебаниям все более высоких частот. Немецкий физик М.Планк в 1900 г. нашел простую формулу, которая, с одной стороны, не приводила к указанной "ультрафиолетовой катастрофе", а с другой - вела к известным формулам Вина и Рэлея-Джинса в соответствующих предельных случаях коротких и длинных электромагнитных волн. Таким образом, первенство в выдвижении квантовой гипотезы принадлежало М.Планку. К началу ХХ в. были установлены основные эмпирические закономерности фотоэффекта. В тех случаях, когда слабые ультрафиолетовые лучи оказывают действие, красные лучи огромной интенсивности никакого действия не вызывают. Введение гипотезы квантов позволило Эйнштейну получить правильное выражение и для поведения теплоемкости твердых тел при низких температурах.

Парадокс устойчивости атомов состоял в том, что результаты опытов Резерфорда о столкновении a-частиц с атомами указывали на то, что атомы содержат маленькое положительное ядро, в поле которого движутся электроны. Отсюда вытекала планетарная модель атома. Но согласно законам электродинамики, подобное движение электрона являлось ускоренным движением, а следовательно электрон должен был излучать электромагнитные волны, терять энергию и очень быстро упасть на ядро. Гипотеза квантов позволила Бору объяснить этот парадокс, а также ряд обнаруженных к тому времени эмпирических выражений, описывающих дискретные спектры излучения различных атомных газов.

В середине XIX в. происходит раскол между художественной, научно-технической и управленческой элитами. Наука начала свой триумфальный "марш" открытий. Многие научные и технические направления прогрессировали настолько, что у среднего человека росла некритичная вера в неизбежный прогресс. Большую роль в этом сыграл дарвинизм, ставший одним из столпов сциентистской идеологии. В середине XIX в. происходит резкое изменение в первичных интересах образованных людей, наблюдается сдвиг к сциентизму - взгляду о том, что научное знание есть единственное средство, могущее решить все человеческие проблемы. Международные выставки ХIХ в. символизировали "самодовольство буржуазного прогресса" и преимущества механизированной индустрии.

Познавательная модель

Спокойное развитие физики в русле традиции ньютоновской механики столкнулось с явно не укладывающимися в это "классическое" "прокрустово ложе" теориями электродинамики Фарадея-Максвелла, статистической физики Больцмана, а затем специальной теории относительности Эйнштейна и квантовой механики Бора.

Формирование теории электромагнитного поля в конце XIX в. сопровождалось "брожением умов" и появлением механик, альтернативных ньютоновской. В среде ученых в конце ХIХ в. мы наблюдаем два противостоящих друг другу взгляда на физику и естественную науку, четко сформулированных М.Планком. Планк считал, что внешний мир представляет собой нечто независящее от нас, абсолютное, чему противостоим мы. Этот постоянный элемент (подразумеваются мировые постоянные и связанные с ними законы) не зависит ни от какой человеческой и даже ни от какой вообще мыслящей индивидуальности, и составляет то, что мы называем реальностью.

В конце XIX - начале XX в. произошли события, которые "потрясли мир".

• В 1895 г. К.Рентген (1845 - 1923) открыл "х-лучи".

• В 1896 г. А.Беккерель (1852 - 1908) обнаружил явление радиоактивности (естественной).

• В 1897 г. Дж.Томсон (1892 - 1975) открыл электрон.

• В 1898 г. Мария Кюри (1867-1934) и Пьер Кюри (1859 - 1906) открыли новый химический элемент - радий.

• В 1902 - 1903 гг. Э.Резерфорд (1871 - 1937) и Ф.Содди (1877 - 1956) создали теорию радиоактивности как спонтанного распада атомов и превращения одних элементов в другие (начало ядерной физики).

• В 1911 г. Э.Резерфорд экспериментально обнаружил атомное ядро.

• В 1920-х годах была разработана серия моделей строения атома.

Эти события привели к кризису ньютоновской парадигмы классической физической теории, господствовавшей в XVII - первой половине XIX в. Кризис разрешился революцией в физике, породившей:

• теорию относительности (частную, или специальную - СТО, и общую - ОТО);

• квантовую механику (нерелятивистскую и релятивистскую - квантовую теорию поля);

Эти теории ознаменовали переход от "классической" к "неклассической" науке.