Министерство сельского хозяйства РФ

ФГОУ ВПО

«Уральская государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра философии

Емельянова С.И.

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

КУРС ЛЕКЦИЙ

Часть I

Екатеринбург 2010

Лекция 1. Наука и общество.

1.Предмет, объект и актуальность курса КСЕ.

2.Наука как форма познания. Функции науки.

3. Роль науки в системе культуры. Системность науки.

4. Развитие наук. Дифференциация и интеграция научного знания.

5. Естественнонаучная и гуманитарная культуры.

6. Сциентизм и антисциентизм.

Предмет и актуальность курса КСЕ. Предметом курса КСЕ являются наиболее общие, фундаментальные представления о мире, складывающиеся в рамках основных направлений естествознания и выражающие специфические особенности концепции картины мира, присущие данным конкретным наукам.

Каждая наука видит мир по-своему, исходя из своих оснований, установок, объектов исследования и используемого категориального аппарата, с помощью которого описывается, артикулируется реальность. Один и тот же объект, феномен реальности, может быть исследован различными науками, описан различными системами категорий.

Для того чтобы выйти на описание наиболее общих проблем реальности, необходим выход за границы частных наук. В отношении такого объекта как наука, это возможно лишь с позиций философии. Естественно-научный анализ реальности должен дополняться метанаучной и философской рефлексией, что необходимо для критического осмысления результатов научных исследований и критического анализа предпосылок самих наук.

Существующая односторонняя специализация профессионалов, специалистов либо в физике, либо в биологии, определяет одностороннее видение мира. Курс «Концепции современного естествознания дает в концентрированном виде более многостороннее и многообразное знание.

В курсе КСЕ анализируются концепции, выражающие суть и основные позиции различных наук в отношении фундаментальных проблем развития реальности. Знание современной картины мира, представленной в концепциях естествознания, представляет собой один из основных аспектов актуальности курса. Существующая односторонняя специализация либо в физике, либо в биологии, либо в области гуманитарного знания, определяет одностороннее видение мира.

N.B! Для того, чтобы выйти на описание наиболее общих проблем реальности, заняться анализом основ и смыслов современного естествознания, необходим выход за границы частных наук в области метанауки и философии. Необходимо использование всеобщих категорий и понятий, отражающих всеобщее. Таким образом, естественнонаучный анализ реальности должен дополняться метанаучной и философской рефлексией. Это тем более необходимо для критического осмысления результатов научных исследований и критического анализа предпосылок самих наук.

Чтобы понять объект, необходимо уточнить его границы, дойти до его предельных оснований, выявить их истинность и определить их потенциал. В отношении такого объекта, как наука, это возможно лишь с позиции философии.

Курс КСЕ, как философское видение проблем научного знания, в концентрированном виде дает более многостороннее и многообразное представление о реальности.

Актуальность курса также связана с исследованием проблемы человека.

В рамках курса философии анализируются сущностные параметры человека, выявляется его роль как субъекта общественного процесса. Однако для понимания человека необходимы также и знания конкретных процессов развития Вселенной, интерпретация химических и физических процессов, законов генетического развития – т.е. осмысления взаимоотношений различных процессов – физических, химических, генетических и др.

Естествознание выступает одним из наиболее важных элементов духовной культуры общества. Современное образование включает гуманитарное, естественнонаучное и техническое знания. Если гуманитарное знание формирует общую культуру человека, делает гибким его мышление, позволяет найти устойчивые ориентиры в культуре и общественной жизни, то знание естественнонаучное составляет основу, базис для представления о мире в целом. Без данных естествознания рассуждения о мире и месте человека в нем превращаются в простые теоретические выкладки, а мировоззрение – в легенду о мироздании. Предметом курса «Концепции современного естествознания» являются наиболее общие, фундаментальные представления о мире, складывающиеся в рамках основных направлений естествознания и выражающие специфические особенности концепции картины мира, присущие данным конкретным наукам.

Современное естествознание представляет собой систему научного знания, которое создаётся целым комплексом естественных наук о природе, таких как физика, химия, биология, космология и др. Естествознание, будучи целостным образованием, в то же время не является единой, самостоятельной наукой. Этим обусловлена специфика курса КСЕ, состоящая в том, что курс охватывает чрезвычайно широкую предметную область и является комплексной учебной дисциплиной.

Курс «Концепции современного естествознания» (КСЕ) предполагает изучение студентами наиболее важных для понимания окружающего мира концепций естественных наук, в которых раскрываются современные научные представления о целостности, многообразии, строении, эволюции, фундаментальных закономерностях и универсальных принципах природы, знакомит с актуальными проблемами современного естествознания, принципами и методами естественных наук.

Изучение КСЕ формирует мировоззрение, логический и творческий образ мышления, способствует выработке навыков критического (познавательного и практического) отношения к окружающему миру, а также повышению уровня общей культуры и эрудиции.

Учебная дисциплина «Концепции современного естествознания» является обязательным компонентом в подготовке специалистов по гуманитарным направлениям. Основное назначение КСЕ – повышение общекультурного уровня образования.

Наука как форма познания. В процессе своего развития человечество выработало несколько способов познания и освоения окружающего мира: мифологию, религию, искусство, философию, и наконец, науку. Все они по-разному отражают окружающую реальность и являются частями общей культуры человечества. Взаимно дополняя друг друга, они выполняют общую задачу – совершенствовать уровень жизни людей. Так, искусство создает эстетические ценности; религия создает мир трансцендентных представлений, где человек общается с неким высшим существом – Богом; философия формирует представление человека о его месте в мире. Все они помогают постигать мир человеку. Наука же постигает бытие посредством научного метода исследования.

Наука – важнейшая часть современной культуры. Значение ее состоит в том, что она является особой формой познания мира, которая возникает лишь на определенном этапе развитияобщества. Пройдя целый ряд стадий от античности, эпохи Возрождения и до наших дней, наука в современном форме вобрала многие достижения других отраслей знания: истории, философии, теологии и др., но представляет собой качественно иное, особое явление. Главная цель науки – установление объективных, истинных знаний о природе, обществе и человеке.

Наука на сегодня – деятельность, обособившаяся в процессе общественного разделения труда и связанная с получением объективных знаний о природе и обществе. Кредо подлинной науки – стремление к истине. Обычно под термином «наука» понимают систему знаний и деятельность по получению и совершенствованию их, и лишь во вторую очередь науку трактуют как величайшее достижение человечества. Ведущей формой культуры она стала в прошлом столетии, и останется таковой обозримом будущем. Большинство задач, стоящих перед современной цивилизацией, может быть решено только средствами науки и техники. Поэтому каждый культурный человек должен представлять, какие объективные законы управляют природой и обществом, а также сущность естественнонаучных концепций и методов. Системно-научный образ мышления необходим сейчас для специалистов любого профиля.

Итак, наука – это часть современной культуры, представляющая собой систему объективных знаний о бытии, а также совокупность методов получения таких знаний и их практического применения.

Объектом науки являются процессы и явления, происходящие в природе и обществе. Познавая объективно существующие закономерности природы и общества, наука раскрывает общее, устойчивое, повторяющееся и объективно обусловленное в природных и социальных явлениях.

Наука – это целенаправленный, осознанный способ познания мира, исходящий из возможности его понимания. Понимание – это такое овладение знанием, в результате которого оно может быть выражено через понятие (существуют понятия единичные и общие). Создание понятий и их прояснение – одна из главных задач науки.

Предметом изучения науки являются явления окружающего мира. Наука выявляет законы развития реальности, формулирует их. Закон – это необходимые, устойчивые, существенные, повторяющиеся связи и отношения реальности.

Законы, существующие между предметами реальности, обладают четырьмя атрибутами: необходимостью, устойчивостью, существенностью, повторяемостью. Любой объект проявляется через отношение к другому объекту и не существует вне своих связей. Таким образом, любой объект включается в систему связей и отношений, в которой проявляются законы. Чем более разнообразны связи объекта, тем более он проявляет свой потенциал, развивается через отношения к другим объектам.

Поскольку главной особенностью науки является установка на познание, достижение истины, в этом смысле науки можно различить на фундаментальные и прикладные.

Фундаментальные науки часто ориентируются на достижение истины ради самой истины. Прикладные больше направлены на решение практических задач. Без фундаментальных исследований, ставящих целью выяснение основополагающих законов и принципов развития реальности прикладные науки заходят в тупик. Без прикладных наук фундаментальные теряют свою актуальность.

Приоритетными функциями науки в современном обществе являются:

- описательная: установление опытных фактов и направлений, выявление их существенных свойств и характеристик;

-систематизирующая: распределение знаний по группам, классам и иным структурам в соответствии с научными принципами;

-объяснительная: раскрытие сущности явлений, их природы, динамики развития и причин;

-производственно-практическая: применение полученных знаний на практике в интересах общества и человека;

-образовательно-мировоззренческая: включение естественнонаучных знаний в представления людей о бытии, мире и самих себя;

-прогностическая: предсказания направления развития процессов, прогноз на будущее и выдача рекомендаций.

Для обеспечения указанных функций в содержательном плане используются следующие группы знаний:

Теоретические (фундаментальные): системы теорий, законов, описывающих явления и процессы действительности;

Эмпирические (фактологические), как совокупности установленных фактов и наблюдений;

Технологические (прикладные): знания о практическом использовании научных разработок в производстве;

Праксеологические – системы оценок экономического или иного эффекта, который может быть получен в результате применения конкретных научных знаний.

Преобразовательно-практическая роль науки. С самого начала формирования в естественных науках в той или иной форме присутствовала цель применения получаемых знаний в интересах людей с целью преобразования природы. Ф.Бэкон писал: «Истинной и закономерной целью наук должно быть обогащение жизни человека новыми открытиями и новым могуществом». Причем на определенных этапах истории именно практические потребности общества ставили перед наукой проблемы, решение которых вело к созданию новых отраслей науки. И сами научные результаты все чаще ценились по степени эффективности их применения на производстве. Такая слишком прямая зависимость часто вредит науке, но, однако, такой союз привел к научно-технической революции ХХ века.

Системность науки. Отражая реальность как целостное явление, наука сама образует единую систему знаний, которая разделяется на ряд направлений, изучающих отдельную сторону действительности, конкретную форму движения материи.

Науки объединены в рамках единой системы знаний, причем попытки классификации наук по предмету, методу, и другим критериям относятся к самому раннему периоду зарождения наук.

Еще древнегреческие философы разделяли знания на три сферы: природа (физика), общество (этика) и мышление (логика). Ф.Бэкон (XVIIв.) делил знания на три области: история (память), поэзия (воображение) и философия (рассудок). Т.Гиббс (XVIII) выделял две сферы знаний: дедуктивные (во главе с геометрией) и индуктивные (во главе с физикой). Г.Спенсер подразделял все науки на абстрактные (логика и математика), конкретные (астрономия, геология и др.) и промежуточные, абстрактно-конкретные (физика, химия).

В настоящее время самым общим делением наук является их отличие по предмету: естественные, гуманитарные и технические.

Итак, поскольку бытие включает в себя три главных компонента - природу, общество и человека – то по предмету познания выделяют три основных сферы научных знаний:

Естествознание – совокупность знаний о природных явлениях: физических, химических, биологических и др.;

Обществознание – совокупность знаний о социальных процессах и явлениях жизни общества и человека как мыслящего существа (этот вид знания называют гуманитарным);

Науки о человеке как социально-биологическом существе.

Особую сферу знаний в современном обществе составляют технические и технологические науки. Техническое знание – это знание о системе и законах развития искусственной среды - «второй природы», созданной человеком.

N.B! Естественные науки подразделяются в свою очередь по предмету познания на физику, химию, биологию, астрономию и т.д. Оформилось также довольно много комплексных отраслей: астрофизика, физическая химия, биохимия и др., а также направлений на стыке естественных и гуманитарных наук: биосоциология, социальная экология и др.

Развитие наук. Науки о природе находятся в процессе перманентного развития. Сфера научных исследований постоянно расширяется, распространяясь на явления и объекты все большей сложности (биоструктуры, открытые системы, необратимые процессы и др.), а также на проблемы, не имеющие прямого решения (концепция ноосферы, возникновение Вселенной и др.).

Однако сам результат развития, как в природе, так и в науке не запрограммирован однозначно. В природе и обществе выявлено три механизма эволюции: в неживом мире – это необратимые процессы в диссипативных структурах; в живой природе – естественный отбор и коэволюция; в человеческом обществе – культура и наука. Но само становление нового – это непредсказуемый, уникальный процесс. Наука зачастую даже не способна предугадать его, поскольку обычно имеет дело с воспроизводимыми и повторяющимися процессами и явлениями. Столкнувшись с чем-то необычным, современная наука оперирует лишь вероятностными оценками. Но предсказать точно, какими будут новые открытия, она не способна.

N.B! Например, физики полагали, что конец ХХ века ознаменуется созданием единой теории поля, осуществлением управляемой термоядерной реакции, а революционный прорыв произошел в термодинамике открытых систем и привел к созданию эволюционной физики. Кибернетики проектировали все более сложные ЭВМ, а их заменил персональный компьютер.

Возникнув однажды, научное знание, подобно растеканию горных рек с вершины, по выражению немецкого философа И.Канта, стало множиться на бесчисленное число областей. Такой процесс называют дифференциацией научного знания.

Дифференциацию, или разделение научного знания по отдельным отраслям, можно определять по следующим параметрам:

1) по предмету исследования. Предметом естествознания является объективный мир без субъективного воздействия человека; предметом обществознания выступает общество и человек в их объективно-субъективном измерении; предметом наук о человеке выступает человек в его субъективном измерении; предметом технического знания выступает искусственный мир «второй природы».

2) по объекту исследования. Естественные науки изучают вещи, предметы, их отношения и состояния, т.е. объекты материального мира; обществознание имеет дело с людьми и их отношениями, т.е. с объектами духовной и практической деятельности человека. Объект техникознания – предметы, созданные человеком и развивающиеся во взаимодействии с ним.

3) по отношению к субъективному фактору. Естествознание рассматривает мир вне контекста морали, свободного выбора и ответственности за действия, здесь этический момент может присутствовать лишь в деятельности ученого. Обществознание исследует роль свободного выбора в становлении человека, занимаясь анализом ценностных систем и нравственных принципов, т.е. происходит оценка явлений с точки зрения добра и зла, справедливого и несправедливого; техникознание также учитывает роль субъективного фактора.

4) по рефлексивности. Природа монологична, она являет себя молча, без речевой артикуляции. В обществе возникает диалог личностей, текстов, культур. Техника выступает как вариант диалога человека с природой и самим собой.

5) по методам исследования. В естествознании и техникознании используются преимущественно количественные методы. В обществознании объект исследования анализируется преимущественно со стороны качества.

Развитие и дифференциация современной науки сопровождается интеграцией (собирание различных отраслей науки в единое целое) ее различных направлений и отраслей, воспроизводством единого научного знания. Все фундаментальные направления взаимосвязаны, используют сходные методологические принципы и дополняют друг друга. Роль интегратора при этом выполняют так называемые «методологические науки»: логика, теория познания (гносеология), математика, синергетика, кибернетика.

Возможность существования общеметодологического знания является одной из характеристик единства научного знания. Единство научного знания проявляется также в наличии общей универсально-понятийной формы его существования, общих принципов строения знания, использования в различных науках общих методов познания и общих философских и метанаучных категорий, тенденциях интеграции наук и возникновении в поле их границ новых научных дисциплин, а также в возникновении комплексных отраслей научно-технической деятельности. Примерами интеграции научного знания могут послужить математизация экономики, психологии, возникновение социобиологии, социальной экологии и других современных наук.

N.B! Можно выделить следующие основные направления интеграции научного знания на современном этапе:

1. перенос идей и представлений из одной области знания в другую;

2. эффективное использование понятийно-концептуального аппарата, методов и иных познавательных средств одних областей науки другими;

3. формирование комплексных, междисциплинарных проблем и направлений исследований. Особую разновидность комплексных проблем представляют собой глобальные проблемы;

4. формирование новых научных дисциплин «пограничного» типа на стыках известных ранее областей знания;

5. сближение научных дисциплин различных типов – фундаментальных и прикладных, эмпирических и теоретических, высокоформализованных и описательных и т.д.;

6. сближение наук, различающихся своими предметными областями, усиление взаимосвязи и взаимодействия естественных, общественных и технических наук;

7. универсализация средств языка науки;

8. выработка региональных и общенаучных форм и средств познания;

9. усиление взаимодействия между философией и нефилософским (частнонаучным знанием, увеличение разнообразия каналов и форм связи между ними;

10. усиление интегративной роли философии.

Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Понятие «культура» (cultura – возделывание, воспитание, образование, развитие) многосмысловое. Оно характеризует особенности жизнедеятельности людей в социумах в различных сферах общественной жизни, на разных этапах исторического развития, в определенных общественно-экономических условиях.

Естественнонаучная культура, как результат развития творческих сил и способностей людей, выражается в знаниях, добытых человечеством во взаимодействии с Природой, с окружающим миром, в материально-технических и рационально-духовных ценностях, аккумулированных в научно-технической цивилизации, отражаемых в научной картине мира, которая создается на основе объективных знаний и достижений.

Гуманитарная культура охватывает сферу духовно-образного мышления человека, отражает его эмоционально-нравственное, эстетическое отношение к природе, обществу, самому себе. Гуманитаристика как научно-познавательная деятельность затрагивает области морали, этики, искусства, мифологии и даже религии. Она выработала собственные методы исследования, свой научный инструментарий и т.п.

К сожалению, формирование тих двух сфер познания шло параллельно, изолированно и даже конфликтно по отношению друг к другу. Современную культурную ситуацию в мире можно представить в виде двух зон, следуя схеме Георгия Гачева:

Культура

ура

человек

Общество

В последние десятилетия в мире активно обсуждается так называемая «проблема двух культур». По мнению английского писателя, ученого и философа Чарльза Сноу, «сейчас в мире фактически существуют две культуры – естественников и гуманитариев, между которыми образовалась пропасть…». Он полагает, что пропасть эта постоянно расширяется, «поскольку духовное и физическое несоединимы». Причины этого разрыва многообразны: это и чисто физиологические (в структуре человеческого мозга), и общественно-исторические (в характере социальной эволюции людей) и др. Человеческое сознание складывается из двух составляющих: рациональное, на котором держится вся наука, техника и промышленность, и иррациональное, связанное с художественно-образным мышлением.

Сейчас мы склонны выше ценить рациональное. Остается надеяться, что это временный перекос.Существуют различные, иногда противоречивые позиции в отношении к науке: от веры в ее могущество до полного сомнения, либо представления, что наука ничем не отличается от мифа. Такие крайние позиции называются сциентизмом и антисциентизмом.

Сциентизм – вера в науку как единственную спасительную силу, способную привести человека к познанию мира. Сциентизм исходит из рациональной идеи полной прозрачности для разума и отождествления научного разума со светом, способным осветить все темные закоулки познания. Антисциентизм – направление, в котором возможности объективного анализа действительности подвергаются сомнению.

Расцвет естественных наук и их технических приложений приходится на период, когда уровень жизни большинства людей в обществе был крайне низким, светлое будущее представлялось миром материального достатка, который могли обеспечить только успехи науки и техники. Идеология сциентизма (концепция философии ХХ века, отдающая первенство науке и научным знаниям), т.е. безоглядной веры в науку, как единственно верное мировоззрение, в ХХ веке переросла в безудержную гонку за научно-техническими достижениями. Все это привело к резкому снижению этического уровня общей культуры, возрастающему влиянию технократической психологии, поскольку сциентизм базируется на сугубо рациональном, прагматическом подходе, когда цель достигается любыми средствами, без оглядки на нормы морали и этики.

В конечном итоге, такой подход привел мировое сообщество к угрозе термоядерной войны, экологическим катастрофам, энергетическим кризисам. Между тем, в миропознавательном смысле сциентизм не может претендовать на право обладания истиной в последней инстанции. Сугубо научный подход ко всем явлениям природы и общественной жизни не может охватить их во всей полноте. Парадокс естественнонаучного мышления заключается в том, что, разрушая целостное представление о мире, даваемое философией или религией, подвергая сомнению каждый их постулат, само оно не может дать столь же целостного мировидения. Истины науки конкретны, но зачастую очень узки, поэтому она не в силах заполнить собой тот мировоззренческий вакуум, который сама же и создает. Конечно, естествознание – огромное достижение человеческой культуры, именно оно будет предопределять дальнейшее развитие мирового сообщества, однако, обожествление технических наук – это крайность, опасная для всего человечества. Не надо забывать, что наука и технология есть лишь средства для решения определенных проблем общества. В гармонично развитом социуме все сферы культуры должны сосуществовать и взаимно обогащать друг друга. Но никакой диалог культур не начнется спонтанно, если у них не возникнет потребности в общении.

N.B! Одной из важнейших задач на сегодня является преодоление исторически возникшего разобщения естественнонаучной и гуманитарной компонент культуры, их взаимообогащение, взаимопроникновение и поиска целостной культуры. В меморандуме международного симпозиума ЮНЕСКО (октябрь 1992) отмечается, что сложившаяся в мире ситуация делает актуальной проблему поиска новой парадигмы образования, сущность которой состоит в том, что она должна строиться на естественнонаучных и гуманитарных знаниях. Тем более, что у этих видов культур больше оснований для сотрудничества, чем для сепаратизма, поскольку:

- обе одинаково важны для людей;

- имеют одинаковую направленность – помощь людям в самосохранении общества и культуры;

- взаимосвязаны в историко-культурном процессе;

- являются разными сферами единой системы знаний – а это главное.

Лекция 2. Категории и методы научного познания.

1. Стадии научного исследования. Методы науки.

2. Критерии научности знаний.

3. Научная проблема и проблемная ситуация.

4. Научная гипотеза. Научная теория.

5. Научные понятия и их эволюция.

Стадии научного исследования. Технология научного исследования включает в себя три этапа: 1. Установление опытных фактов и явлений в результате наблюдения или эксперимента.

2. По мере накопления фактов наступает этап обобщения, систематизации, предварительных оценок. Идет аналитическая обработка собранной информации, выдвижение гипотез и проверка.

3.Завершающий этап - установление закономерности явления, построение теории и выработка определенной научной концепции в рамках общепринятой парадигмы (концептуальной системы).

Научные методы. Термин «метод» (от греч. μετοδος – путь к чему либо) означает совокупность приемов и операций, обеспечивающих достижение поставленной цели, т.е. это инструментарий исследователя, правильное использование которого обеспечивает достоверность научных знаний.

Овладение методом означает знание того, каким образом и в какой последовательности совершать те или иные действия для решения научно-исследовательской задачи. В принципе научные методы не зависят от типа решаемой задачи, но их сочетание, соотношение и значимость определяется уровнем исследования и формой познания: опытной, теоретической или научно-практической (технологической).

По степени применимости и широте охвата естественнонаучные методы исследований бывают общенаучные, специальные и частные. Общенаучные методы исследований используются во всех науках и по существу близки к логико-философским.

Анализ – это метод, состоящий в изучении объекта познания путем расчленения его на части (элементы) для выявления структуры, свойств и взаимосвязей элементов. Анализ необходим и неизбежен в научном познании, занимает в нем важное место, особенно на начальных этапах исследования. Но есть ряд наук, где он является головным (аналитическая химия, физико-химические методы анализа и др.). Главная разновидность аналитического метода – редукционизм (стремление объяснить сложное явление на основе свойств более простых процессов, изучаемых на более низком уровне организации).

N.B! Принцип «от простого к сложному» хорошо известен как классический метод постановки опытов. Многие ученые были убеждены, что все свойства макроуровней закодированы в моделях микроуровней. До недавнего времени ему придавался универсальный характер – до тех пор, пока для естествоиспытателей единственно верной считалась методология однофакторного исследования, когда из всех параметров выделялся один, наиболее важный, и отслеживалось влияние на него различных условий протекания процесса. Однако при однопараметрическом эксперименте результаты зачастую плохо соответствовали реальному протеканию процесса. Причина расхождения заключалась в неверном, упрощенном подходе к анализу системы.

Редукционизм и до сих пор является идеологией крупнейших исследовательских программ, таких как поиск «единой теории поля» или решение проблемы «необратимости времени». Но с появлением многофакторных методов эксперимента редукционизм перестал быть гегемоном в естествознании вследствие сложности современных задач, которые приходится решать ученым. И поэтому не всегда свойства макроуровня выводятся из свойств микроуровня.

Синтез – это метод, состоящий в объединении элементов, изучаемых путем анализа, в единое целое – т.е. конструирование свойств и функций объекта из свойств его частей. Обычно синтез – второй этап познания, когда дальнейшие исследования объекта осуществляются интегрально, как системы элементов. Результатом должна стать либо теория явления, либо программа дальнейших исследований объекта – на качественно новом уровне. Синтез устанавливает роль и значение каждого элемента в системе, выявляет их взаимосвязи, а также влияние на функционирование системы как целого, к сожалению, именно системные свойства и признаки могут быть утрачены при анализе. Поэтому в современном естествознании все активнее используются многофакторные методы исследования.

Индукция (от лат. induction – наведение, побуждение) – это умозаключение об общих свойствах объекта на основании частных предпосылок, т.е. вывод, опирающийся на наличие таких свойств у достаточно представительного множества объектов данного вида. Полная индукция зиждется на изучении всех объектов, частичная строится на основании ограниченного числа наблюдений и является в определенной мере вероятностной. Научная индукция широко используется в исследованиях и реализуется в следующих формах:

Метод единственного сходства, когда во всех случаях наблюдения изучаемого явления обнаруживается лишь один общий фактор, а все другие – различны; этот единственный фактор и является причиной данного явления;

Метод единственного различия, если обстоятельства проявления или непроявления какого-то свойства во всем сходны, за исключением единственного фактора, наличествующего лишь в одном опыте (наблюдении), в котором изучаемое свойство обнаружено, значит, этот фактор и является причиной проявления данного свойства.

Существуют и другие методы.

Дедукция (от лат. deduction – выведение) – это получение частных выводов на основе общих положений и ссылок, т.е. движение от общего к единичному. Строится по схеме: все объекты группы А обладают свойством Х_a; объект А_n относится к этой группе, значит, и он обладает этим свойством. Особенно широко дедуктивный метод применяется в математических дисциплинах. Математика по сути единственная чисто дедуктивная наука.

Математическая формализация. Язык современной науки весьма отличается от бытового, естественного языка. Он содержит множество специальных терминов, понятий, определений, в нем широко используются средства формализации. Под формализацией понимается использование специальных символов (знаков, обозначений), позволяющих отвлечься от реальных объектов, их свойств и взаимосвязей и, обозначив их некоторым набором знаков, оперировать в дальнейшем этим набором символов. Самое широкое использование формализации – это математическое описание объекта или процесса. Достоинство математической формализации в том, что она обеспечивает четкость и краткость информации, однозначность понятий и определений, универсализацию научного знания. Современное естествознание не сводится к математике, но без нее оно беспомощно и бесперспективно.

Аналогия как метод познания используется тогда, когда вывод о наличии какого-либо свойства у изучаемого объекта делается на основании установленного сходства с другим объектом. Для умозаключения по аналогии характерным является перенос информации с одного объекта на другой. Поэтому метод аналогий является базой для широко используемого в естественных науках моделирования.

Специальные методы научного исследования применяются на определенной стадии исследования и касаются обычно одной из сторон изучаемого объекта или явления. Наиболее употребительными являются наблюдение, эксперимент, моделирование.

Наблюдение – это целенаправленный процесс изучения объекта в естественных условиях; оно применяется либо там, где объект можно изучать лишь в естественной среде обитания (в зоологии, например), либо там, где эксперимент невозможен (астрономия, вулканология).

N.B! Основными операциями метода являются фиксация, измерение, сравнение, но в целом это – пассивный метод изучения. Научные наблюдения непременно сопровождаются описанием объекта исследования. Описание должно быть по возможности полным, точным и объективным, давать достоверную картину явления. Понятия, используемые для описания должны иметь четкий и однозначный смысл. Результаты отражаются либо в общепринятой лексике, либо в чертежах, графиках и таблицах – сокращенно.

Эксперимент – метод, при котором явления и процессы исследуются в условиях, контролируемых и управляемых ученым.

N.B! Т.о. эксперимент – это более сложный метод, часто требующий адекватной технической оснастки, квалификации ученых, а также искусственных условий (приборов, помещений, защитных средств и т.п.). Важным требованием к экспериментам является их воспроизводимость.

Многофакторные методы эксперимента. При изучении систем, в которых невозможно выделить отдельный фактор и не учитывать влияние остальных на конечный результат процесса (например, химико-технологические) возможна такая постановка опытов, которая позволяла бы одновременное варьирование значениями нескольких параметров с последующим выбором функциональной зависимости, наилучшим образом описывающей опытные результаты. Данная процедура именуется оптимизацией процесса (эксперимента). Такой подход потребовал использования методов теории вероятности и математической статистики.

N.B! Новая процедура исследований, реализованная впервые в 1956 году, требует от ученого умения мыслить «многофакторными ситуациями». Применение «многофакторного мышления» означает изучение явления посредством не одной единственной модели, а через их веер, что, несомненно, является переходом на более высокий и более сложный уровень познания.

При этом анализ процесса в идеализированном, изолированном объекте заменяется многосторонним системным анализом всех его связей; предварительно проводится специальное исследование методики эксперимента; осуществляется многофакторный подход, при котором неполное знание локальных изменений на микроуровнях становится более полным и всесторонним на макроуровне за счет статистического осреднения флуктуаций влияющих параметров; применяется теоретический синтез, включающий всю сложную структуру объекта, его динамические и статистические характеристики.

Моделирование – это изучение объекта посредством замены его другим объектом (моделью), обладающим с первым сходственными характеристиками.

N.B! Основное условие моделирования можно записать так:

Х_н = С_хХ_м

если имеется объект, обладающий набором характеристик Х_н, и другой объект (модель), обладающий аналогичным набором характеристик Х_м , а в процессе исследования между натурными и модельными параметрами сохраняется однозначное соответствие, выражаемое константой С_х (масштаб моделирования), то моделирование возможно и продуктивно.

В естественных и технических науках применяются различные виды моделирования в зависимости от типа используемой модели:

Физическое моделирование базируется на физическом сходстве модели и оригинала и имеет целью воссоздать развитие процессов, присущих натурному объекту, в искусственных условиях. При этом модель воспроизводит различные характеристики оригинала и является объектом той же природы, то и оригинал.

Аналоговое моделирование (предметно-математическое) воспроизводит ту же динамику процессов, когда оригинал и модель разной физической природы.

Символьно-знаковое (математическое или логическое) моделирование свойства объекта может представить в виде схем, графиков, номограмм, уравнений и т.д.

Критерии научности знаний. Критерии научности знаний – это оценочные показатели истинности знаний, полученных в результате исследования. Важнейшие из них:

1. Объективность. Итогом научного познания является установление объективных законов, адекватно отражающих реальность. Законы – это отражение объективных закономерностей в человеческом сознании; им присущи всеобщность, повторяемость, универсальность.

2. Истинность. Наука возникает только тогда, когда в обществе вызревают необходимые условия: социальный запрос на научные знания, выделение особой группы людей – ученых и др., но главное, что определяются цели познания: постижение истины ради истины.

3. Универсальность, т.е. применимость полученных знаний во всех сферах бытия, получение предсказуемых и идентичных результатов в определенных условиях, независимость этих результатов от «ненаучных» факторов.

4. Рациональность, т.е. теоретическая обоснованность и доказательность утверждений, принципов, научных результатов. В современном естествознании это проявляется чаще всего в логико-математическом обобщении получаемых знаний.

5. Системность. Наука – это всегда система знаний. Системность требует, чтобы отрасль знания характеризовалась внутренним единством, непротиворечивостью и взаимоувязкой всех структурных элементов: постулатов, гипотез, теорий и т.д. Сформировавшаяся наука – это и система методов получения новых знаний в данной области, а также система подготовки ученых, средства научной информации и др.

Научная проблема и проблемная ситуация. Научная проблема – это противоречивая ситуация, выступающая в виде столкновения противоположных позиций при объяснении новых фактов и явлений и требующая адекватной теории для разрешения этого противоречия. Научная проблема – это сочетание двух аспектов:

- установление наличия и сущности противоречия – иначе говоря, знание о незнании

- предположение о возможности открытия объективной, но неизвестной пока закономерности.

Проблемная ситуация обычно выражается в несоответствии уровня знаний ученых (субъектов) реальному содержанию действительности (объекту). Каждой исторической эпохе свойственны свои типичные формы проблемных ситуаций; в развитых науках проблемные ситуации осознаются учеными иначе, чем в направлениях исследований, которые еще только складываются и не имеют прочной основы. Это же можно сказать и о способах решения проблем. Решение проблемы (и разрешение проблемной ситуации) начинается с ее постановки, под которой понимается формулировка всего комплекса вопросов, возникающих в процессе анализа проблемной ситуации.

N.B! Однако опыт показывает, что в науке далеко не каждая проблема сразу приобретает ясные очертания, часто поиск формулировки проблемы сам вырастает в отдельную проблему, требующую собственного решения. На способ постановки проблемы влияют два фактора: а) общий характер мышления ученых в эпоху возникновения проблемы, т.е. научно-исследовательская парадигма, в рамках которой они работают; б) объем и уровень знаний об объектах и явлениях, которых касается возникшая проблема. В постановке проблемы обычно уже содержатся зачатки ответов на вопросы, которые возникают при анализе проблемной ситуации.

Научная гипотеза. Первый этап создания теорий – выдвижение гипотез. Теория первоначально возникает в виде гипотезы, промежуточного звена между знанием и незнанием. Но не всякое предположение можно назвать гипотезой. Научная гипотеза – это научно обоснованное предположение, отражающее достоверные, объективные знания, указывающие верное направление поиска решения. Она должна удовлетворять следующим требованиям:

1. обладать достаточной общностью

2. быть проверяемой

3. быть логически и фактически непротиворечивой.

Верификация, или проверка гипотез на истинность, осуществляется непосредственно (прямым опытом или расчетом) или косвенно (анализом вытекающих из гипотезы следствий) и по всему множеству объектов (явлений) предмета гипотезы. Результат верификации – подтверждение гипотезы, ее истинности. В противном случае имеет место фальсификация гипотезы, т.е. установление ее ложности. Однако в последнем случае должна выдвигаться альтернативная гипотеза, иначе фальсификацию нельзя признать осуществленной.

Научная теория. С формальной стороны, теория – это совокупность допущений, постулатов, общих законов, описывающих объект теории, а также терминов и понятий, образующих язык теории. С содержательной стороны, теория состоит из:

- эмпирического базиса – совокупности опытных фактов, установленных в ходе экспериментов и требующих обобщения;

- логического аппарата, набора правил для логических выводов и доказательств, с помощью которых делаются заключения из опытных фактов;

- теоретического базиса, совокупности выверенных утверждений и доказательств, составляющих костяк теории.

Обычно выделяют три типа теорий: описательные, математизированные, дедуктивные.

Описательные теории описывают объекты на основании большого числа опытных наблюдений, выявляя общие законы их поведения, динамики развития и т.д. и носят как правило качественный характер.

N.B! Язык их близок к обыденному с привлечением специальной терминологии из соответствующей области знания. Приводимые доказательства если и носят количественный характер, то лишь сугубо оценочный. Классическим примером такой теории является теория происхождения видов Ч.Дарвина.

Математизированные теории используют математические модели и методы, этот тип теорий самый распространенный в физике, химии, а также в технических науках.

N.B! В математической модели объект представлен в упрощенной, идеализированной форме, а сами теории построены на аксиоматическом принципе: вводится несколько базовых постулатов, принимаемых без доказательства, из них выводятся все остальные положения теории. Сами постулаты представляют собой опытные факты или обладают очевидной непротиворечивостью. Приоритет в этих теориях все же отдается практике, все они непременно проверяются физическими реалиями, поскольку весьма нередко математические выводы вступают в противоречие с физической картиной процесса. В этих случаях первенство отдается физике, математическое оснащение подстраивают под реальные объекты и явления.

Дедуктивные теории используются в логике и математике. Исходная база таких теорий формируется в виде набора аксиом, а затем в теорию включаются лишь те утверждения, которые вытекают из аксиом. Логические приемы, используемые при выводе, строго соответствуют правилам, и доказательства не должны им противоречить. В дедуктивных теориях применяется особый, формализованный язык, они обладают большой степенью общности, что остро ставит проблему их практической интерпретации, которая могла бы перевести формализованные сведения в доступные знания.

N.B! Исторически первой такой теорией были «Начала» Евклида. Сегодня теории такого типа широко распространены в теории информации, в теории управления, в математическом моделировании и т.д.

Принципы теории образуют ее ядро, которое окружено «защитным поясом» правил, аргументов, вспомогательных положений и поправок. На определенном этапе развития теория может в противоречие с новыми научными фактами. В этом случае теория должна адаптироваться к новым данным, стать им адекватной. Первым принимает удар защитный пояс теории, в котором вырабатываются приспособительные механизмы – поправки, уточнения, добавления. Если он не справляется с напором новых данных, они атакуют уже ядро теории – ее базисные положения, постулаты и идеи. В таком случае теория либо модифицируется, либо исчезает и уступает место новой, более адекватной теории так происходит обновление теории.

Любая новая теория, претендующая на более полное описание физической реальности, на более широкую сферу применения должна не просто отвергать старую, но и включать ее в себя как некий предельный вариант, как частный случай. Так, релятивистская динамика тел (раздел квантовой механики, рассматривающей движение для скоростей, близких к скорости света) в области малых скоростей переходит в классическую. Этот принцип, выведенный Н.Бором, называется принципом соответствия.

N.B! В квантовой электродинамике принцип соответствия требует совпадения ее в макромасштабах с классической электродинамикой, поскольку квантовые эффекты существенны только при анализе микрообъектов, когда величина действия сравнима с постоянной Планка. При стремлении действия к нулю квантово-механическое описание должно быть эквивалентно классическому.

Принцип соответствия требует, чтобы новая и старая теории (если они достоверны и строго научны) должны давать в одинаковых условиях одинаковые результаты. Естествознание сейчас подходит к новому этапу познания, и, возможно, будут созданы теории, для которых как частные случаи станут и квантовая теория, и теория относительности.

Понятия науки. Научным понятием называется форма абстрактного мышления, посредством которой объект, явление или процесс определяется по самым существенным и общим признакам, свойствам и отношениям. Научное понятие – продукт сложной мыслительной деятельности, в ходе которой свойства реальных объектов, устанавливаемые опытом, как бы просеиваются сквозь сито анализа, выделяются самые глубинные, зачастую ненаблюдаемые, свойства. Выработке понятия обычно предшествует формирование определенного представления об объекте или явлении, т.е. психический образ объекта, сформировавшийся в памяти. Представление – это как бы промежуточная ступень между чувственным восприятием объекта и мыслью о нем в момент, когда он сама отсутствует.

Научное понятие – результат абстрагирования и идеализации. Абстрагирование – это отвлечение от свойств реального объекта и мысленное конструирование его абстрактного аналога, модели, обладающих лишь свойствами, самыми важными для данной задачи. Идеализация – результат предельно допустимого абстрагирования, когда таких характеристик остается минимум. Например, модель «материальной точки» в механике, «идеального газа» в термодинамике. При выведении идеальной конструкции реальные свойства зачастую вообще не учитываются, а объектам присваиваются некие гипотетические характеристики (атом как бесконечно малая, бесструктурная единица вещества).

Научное понятие – эволюционизирующая, саморазвивающаяся категория. По мере развития науки почти каждое понятие уточняется, дополняется, отражая все более глубокие уровни содержания объекта, явления или процесса, которое оно обозначает. Развитие понятия – это отражение роста объема информации об объекте, перехода на более высокий уровень знаний о нем – при сохранении базисного содержания понятия, так называемого инвариантного стержня. Случаи смены инварианта содержания довольно редки и говорят об отказе от первоначального смысла понятия либо об изменении представления об объекте при появлении новой информации (см. на рисунке).

а) б)

Эволюция научного понятия:

а) без обрыва инвариантного стержня; б) с обрывом инвариантного стержня.

Лекция 3. Современное естествознание как система наук

1.Научная картина мира.

2. Научная парадигма и концептуальные системы естествознания

3. Естественнонаучная картина мира

4. Физическая картина мира.

Место естественных наук в современном обществе обусловлено их ведущее ролью и функциями, которые они выполняют. Если греческая наука была сугубо умозрительным понятием (τεορια – умозрение по греч.), слабо связанным с практикой, то начиная с ХVII века науки стали рассматриваться как способ обеспечения господства человека над природой. Наука оформилась в рациональный способ познания и освоения окружающего мира. Научные знания создали особую культурно-познавательную, гносеологическую концепцию, называемую «научной картиной мира».

Термин «научная картина мира» (НКМ) появился на рубеже XIX – XX веков с целью подчеркнуть особое, научное представление о Природе и мире. В настоящее время понятие НКМ имеет, прежде всего, методологический характер: оно выступает как всеобъемлющая форма систематизации естественнонаучных знаний. НКМ формируется в результате синтеза разных научных направлений, поставляющих объективные знания фундаментального характера; она объединяет представления людей об устройстве и развитии всего бытия и в этом смысле является общенаучной картиной мира (ОНКМ).

N.B! В зависимости от уровня развития, на котором находится конкретный человек, можно говорить о том, как он представляет гуманитарную или естественнонаучную картину мира.

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

 Следы мифологического культурного наследия, например, то, что центральным объектом познания выступает космос;

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

 Геоцентрическую астрономическую систему, составленную Клавдием Птолемеем на основании культурного наследия древних;

 Атомистику (теорию о дискретном строении материи);

 Результаты исследований античной натурфилософии с эмпирико-чувственным и логико-формальным численным подходами к познанию, вершиной которого явилось энциклопедическое описание Аристотелем живой и неживой природы;

 Метафизику (философское учение о сущности мира) с ее умозрительным конструированием модели бытии, с сомнениями относительно адекватности философского видения мира самому реальному миру;

 Единые и противоположные понятия: (теплое – холодное, земля – небо, возникновение и уничтожение, беспредельность – предел, пустота – атомы, анализ – синтез и др., которые и определяют материальное);

 Концепцию структурного и семантического, т.е. смыслового единства в описаниях микрокосмоса (мира человека) и макрокосмоса (Вселенная– весь существующий материальный мир, безграничный во времени и в пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития.).

Эти представления сменила механистическая картина мира. Естественнонаучные достижения, особенно в механике, породили уверенность в том, что любые процессы в мире могут быть управляемы или рассчитаны так же просто, как рассчитываются траектории движения небесных тел.

N.B! Механистическая картина мира сводила представления о Вселенной к заводным часам, для которых бытие однозначно определяется начальными условиями, и эти условия можно задавать практически точно. В такой Вселенной возможно не только предсказать будущее, но и восстановить прошлое.

Подобный детерминизм (философское учение о причинной определяемости всех происходящих процессов в мире) в первую очередь имел религиозную основу: если Бог создал мир в своей основе рациональным, то тогда человек, созданный по образу и подобию божьему, способен познать этот мир.

Механистическая картина мира ХVII – XVIII веков основывалась на следующих концепциях:

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

 Главное в познании – факты, а не причины их появления;

 Теория и практика неразделимы, эксперимент реальный и мысленный – основа познания;

 Мир может быть описан математически (как работа часов);

 Система мира – гелиоцентрическая;

 Объекты познания моделируются закрытыми системами (системы без обмена веществом, энергией, информацией с другими системами);

 Методологической основой познания является редукционизм (стремление свести сложное к простому), а основным методом познания – индукция (движение от частного к общему);

 Измерения и любая количественная оценка имеют определяющий смысл в познании;

 Пространственно-временные координаты имеют качественную однородность;

 Гуманитарное знание выделяется из общего знания, естественнонаучное рассматривается отдельно.

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

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

В начале ХХ века химия, благодаря своим успехам, дополнила физику в базовых построениях картины мира. Молекулярные исследования в биологии и медицине приблизили естествознание к познанию человека как части природы. Оказалась, что выделение гуманитарного знания из общего знания и рассмотрение отдельно взятого естественнонаучного знания противоречит логике устройства единого мира. В настоящее время интенсивно формируется новая картина мира. Ее основу составляют концепции, более адекватные идее единой Природы, такие как:

 Концепция стирания граней между естественнонаучными и гуманитарными, самоинтеграция любых научных знаний;

 Концепция всеобщей эволюции, включающей эволюцию фундаментальных наук в направлении поиска их общего основания;

 Концепция Большого Взрыва, после которого началась эволюция Вселенной.

N.B! Это взрыв, произошедший примерно 12-13 млрд. лет тому назад и заполнивший одновременно все «пространство» (Вселенную). При этом каждая частица устремилась прочь от всех других, т.е. образовался расширяющийся сгусток плазмы, в котором появилась смесь легких ядер водорода и гелия, после чего в случайных столкновениях трех атомов гелия началось образование углерода;

 Концепция сближения позиций религиозных и естественных наук

N.B! Например, появление философской теории «теории Суперсилы», признающей невидимую высшую силу, объясняющую историю Вселенной до момента Большого Взрыва; возврат к идеализму, например, утверждение о том, что нет объективных законов в работах К.Ясперса, допущение существования трех единых миров в работах Карла Поппера, положение о существовании в мире полярных противоположностей, или т.н. принцип дополнительности в работах лауреата Нобелевской премии Нильса Бора, согласно которому допускается возможность существования божественного начала.

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

 Развитие различных моделей объектов познания, в том числе кибернетических – с управлением и стабилизацией параметров по принципу отрицательной обратной связи (воздействие результатов функционирования на характер этого функционирования), повышение роли дедукции (выведение частного из общего) как метода научного познания, т.е. движение от общих закономерностей Вселенной к частным законам Бытия.

 Концепция виртуальной реальности (кажущийся, умозрительно созданный, материально не существующий мир) и повышение ее роли в обществе, создание информационной среды, не только для хранения и для циркуляции информации, но и для коммуникации в ней.

Научная парадигма и концептуальные системы естествознания. Фундаментальной категорией, на основе которой создается ОНКМ, является научная парадигма. Родственным, но не идентичным понятием, является концептуальная система.

Любые научные теории, гипотезы и т.д. возникают в рамках определенных идей и концепций, определяющих научные исследования на данном этапе развития науки. Эта совокупность гносеологических предпосылок, базовых идей и образует научную парадигму, в лоне которой формулируются принципы научных исследований, оценка научности знаний и т.д. Парадигма формируется на основе естественнонаучных методов, применяемых к изучению природных объектов, явлений и процессов. Ее базисные положения определяются научно-философскими принципами и концепциями, лежащими в основе научно-исследовательских программ данного времени. Научная парадигма – это система способов организации научных знаний, которая в течение определенного исторического времени дает обществу методологию постановки и решения научных проблем, возникающих в отношении Человека и Природы, формирующей мировоззрение ученых и культурной прослойки общества.

Процесс накопления и знаний и созревания парадигмы обычно проходит следующие стадии:

1. экстенсивная (кумулятивная) стадия, на которой происходит количественное накопление фактологических знаний;

2. интенсивная (революционная) стадия, проходящая в форме качественного скачка – научной революции;

3. ситуационная («кейс стадис»), когда объект проявляет себя неожиданно – в результате одновременного действия целого ряда факторов, приведшего к непредсказуемому итогу (ситуации). Оценка вероятности такого события проводится, как правило, задним числом и носит, в основном, качественный характер.

На начальном этапе развития естествознания преобладающей формой была экстенсивная, накопительная. Кумулятивная модель развития науки строится на предположении, что каждый последующий шаг в науке можно сделать, лишь опираясь на предыдущие достижения, при этом новое знание всегда лучше старого, поэтому в науке следует оставлять только те положения и теории, которые соответствуют ее современному уровню; остальное отбрасывается как неточное и ошибочное.

В середине ХХ в. Возникает идея прерывистого, скачкообразного развития наук, выражающегося в форме научных революций. Революция понимается как скачок к новой теории, которая принципиальным образом отличается от прежней. После революции развитие науки начинается как бы заново и нередко идет в ином направлении.

Именно такая точка зрения изложена в работе Томаса Куна «Структура научных революций» (1977). В ней Кун ввел широко используемое в современном науковедении понятие «парадигмы», как общепризнанного научного достижения, которое в течение определенного времени дает ученым образец постановки проблемы и ее решения. Ученые, работающие в рамках одной парадигмы, опираются на одни и те правила, стандарты, формы научной практики; парадигма обуславливает технику эксперимента, разработку теории, установление закона. Переход от одной парадигмы к другой идет через научную революцию.

N.B! Формирование парадигмы знаменует процесс выделения одного господствующего направления, одной школы – из совокупности мелких школ с различными теоретическими и методологическими подходами.

Парадигма возникает сразу как целое в достаточно завершенной форме и обычно не требует существенной доработки: идет лишь уточнение понятий, совершенствование техники изложения, что сильно сужает поле зрения ученых. Поэтому смена парадигмы обычно ведет к смене поколений ученых.

Парадигма представляет собой не только образец, но и является объектом для дальнейшего совершенствования и развития в иных, новых условиях. С другой стороны, в рамках конкретной парадигмы данная область знаний разрабатывается очень глубоко, профессионально, поэтому ее представители лучше других могут почувствовать отличия, аномалии, возникающие при обнаружении новых фактов и явлений. Эти аномалии ведут к кризису старой парадигмы и возникновению новой, при этом отказ ученых от старой парадигмы произойдет лишь при наличии альтернативной, более полной.

Для характеристики процесса научной деятельности Т.Кун ввел также понятие «нормальной науки»; он считал таковой форму исследования, которую ведет группа ученых, объединенных единством подходов, взглядов, научных догм, методов и занимающихся решением конкретных научных проблем. Это стадия эволюционного развития науки, когда в совместной деятельности ученых происходит накопление материала, расширение знаний о предмете исследования. Например, до средины XIX в. исследования проходили строго в рамках классической механики (ньютоновской парадигмы). Однако на определенном этапе экстенсивное развитие «нормальной науки» прерывается научной революцией, которая ведет к смене парадигмы. Новая парадигма открывает новые возможности для решения научных проблем, ученые видят их как бы новыми глазами, через призму новых идей и понятий.

Таким образом, развитие науки происходит по схеме:

Старая парадигма → нормальная наука → революция → новая парадигма

Научная революция – это коренная ломка в самом мировидении ученых, в их отношениях с реальностью мира. Революция происходит в самих основаниях науки – принципах, теориях, законах. Иначе говоря, происходит смена научной картины мира (НКМ).

Концептуальные системы в естествознании. Аналогом понятия «парадигма» является концептуальная система науки. Под концептуальной системой науки (КСН) понимается уровень знаний и методов решения основной задачи данной науки, обусловленные степенью развития самой науки и общества в целом. Главным критерием, посредством которого можно разграничить этапы развития науки, а также уровень практического использования знаний в данном обществе является анализ метода решения основной задачи науки.

N.B! Например, основной задачей физики (ОЗФ) является изучение различных форм движения и взаимодействия материальных объектов. На разных этапах развития физики эта задача решалась по-разному, в зависимости от вида объектов и характера действующих сил. Так, движение макротел исчерпывающе описывалось законами механики – классической динамики (И.Ньютон) поэтому ее логично обозначить как первую КС физики. По мере расширения круга изучаемых объектов и перехода к континуумам – сплошным средам, содержащим огромное число частиц, - понадобились и новые методы анализа движения: гидродинамический, термодинамический, механико-статистический. В континуумах выявились особые эффекты и явления (диссипация энергии, рост энтропии и др.) Все это вывело решение ОЗФ на качественно новый уровень, который стал следующей КСФ – динамикой континуумов.

Аналогичную ситуацию можно наблюдать и в химии, основной задачей (ОЗХ) которой является получение материалов с необходимыми свойствами. На начальном этапе эволюции ОЗХ решалась простейшим образом, по схеме:

Состав → свойства,

т.е. набор исходных реагентов однозначно определял характеристики продукта реакции. По мере накопления знаний и развития химической промышленности выяснилось, что свойства продукта реакции зависят и от структуры реагентов. ОЗХ стала решаться по иной схеме:

структура функции

состав свойства

здесь же выяснилось, что структура реагентов определяет и реакционную способность веществ (функцию). Сформировался новый, более высокий концептуальный уровень решения ОЗХ – структурная химия.

Аналогичный подход можно осуществить и в биологических и технологических направлениях естественных наук, что свидетельствует об универсальности описанного метода систематизации естественнонаучных знаний.

Главные особенности формирования концептуальных систем:

1) Все новые КС возникают внутри существующих; они вбирают в себя в преобразованном виде научно-методический багаж предшественницы.

2) При формировании новых КС происходит процесс уплотнения информации на уровне более общих принципов и теорий.

3) Развитие науки в рамках определенной КС происходит, в основном, экстенсивно, путем накопления фактов. Но и внутри КС возможны качественные скачки в уровнях знаний: этот подъем обусловлен интенсивными факторами.

4) Развитие естествознания, как совокупности наук, осуществляется как горизонтально – на каждом из концептуальных уровней, так и путем подъема – от одной КС к другой, более высокой. Это позволяет в определенной степени прогнозировать развитие наук, а также выстроить их в определенную иерархию – по сложности форм движения материи, изучаемых данными науками.

Естественнонаучная картина мира. Как уже говорилось, важнейшей целью всего комплекса наук о природе является создание общенаучной картины мира (ОНКМ). Ядром ОНКМ является естественнонаучная картина мира (ЕНКМ), как целостный образ природы, формируемы всем комплексом естественных и технологических наук.

Таким образом, ЕНКМ главная цель развития естествознания, синтетическое целое, выполняющее методологические функции, а также важнейшая форма систематизации наук и научных знаний.

Современная модель ЕНКМ складывается из моделей природы, сформировавшихся в отдельных отраслях знаний. В этом смысле говорят о физической, химической, биологической, астрономической и др. картинах мира.

На каждом этапе развития и формирования ЕНКМ приоритетной была частная картина той отрасли науки, которая в тот момент занимала лидирующее положение в естествознании. Фундаментом современного естествознания является физика, поэтому физическая картина мира (ФКМ) доминирует в нынешней ЕНКМ. Многие естествоиспытатели полагают, что целостный образ мира – это синтез физической и биологической картин, поскольку взаимодействие живого и неживого в природе становится определяющим фактором эволюции всего бытия. В перспективе ЕНКМ должна представлять собой единую модель природы, основанную на физических законах, в которых учитывалась бы специфика живого.

Базовыми принципами построения современной ЕНКМ являются системность, историчность и глобальный эволюционизм. Системность предполагает целостный охват изучаемых явлений с учетом свойств элементов и целого, частных характеристик и системных качеств.

Историчность указывает на принципиальную незавершенность любой научной картины мира – в силу неисчерпаемости процесса познания, безграничных преобразований и превращений материи.

Глобальный эволюционизм указывает на принцип саморазвития всех форм материи как основополагающий, как принцип всего эволюционизирующего Космоса. В соответствии с ним эволюция Вселенной – от Большого взрыва до возникновения человека представляется как единый процесс, а глобальный эволюционизм рассматривается как важнейший объединяющий фактор современной научной картины мира.