Специфика естественно-научного знания

Специфика естественно-научного знания

1.    Понятие науки и научной картины мира

Наука представляет собой одну из исторических форм познания. Познание может быть донаучным, вненаучным и научным. Ненаучное знание лишь фиксирует и поверхностно описывает некоторые факты. Научное знание также объясняет факты, выявляет весь комплекс причин, порождающих явление.

Наука – форма познания, направленная на получение объективных знаний о действительности, имеющих доказательство.

Наука стремится к максимальной объективности, отразить мир так, как он существует сам по себе. Никакой другой вид знания (искусство, идеология, религия) такой цели перед собой не ставит. Пример: наука и религия – наука направлена на поиск естественных, а не сверхъестественных причин тех или иных явлений. Специфика научного знания – доказательство (теоретическое или эмпирическое).

Современная наука определяет мировоззрение человека, связана с практикой преобразования природы и социальных отношений. Большая часть материальной культуры создана на базе науки.

Научная картина мира (НКМ) – форма обобщения и синтеза научных знаний в виде системы общих представлений о природе.

В НКМ выделяют общенаучные картины мира (естественно-научную и социально-гуманитарную) и частнонаучные (физическую, астрономичесую, химическую, биологическую). В основе НКМ лежат прежде всего представления естественных наук (физики, астрономии, химии, биологии), являющихся фундаментом научного знания. Понятийный аппарат представлен философскими категориями (материя, движение, пространство, время и др.) и принципами (материального единства мира, всеобщей связи и обусловленности явлений и др.), общенаучными понятиями и законами (например, закон сохранения энергии, самоорганизация), а также фундаментальными понятиями отдельных наук (вещество, поле, Вселенная, популяция и др.).

2.    Естественные и гуманитарные науки

Наука представляет систему из нескольких тысяч дисциплин. По степени удаленности от практики их классифицируют на фундаментальные, не связанные непосредственно с практикой, и прикладные. По предмету выделяют науки всеобщие, общенаучные и частные (естественные, технические и гуманитарные).

Философия является наукой о всеобщем. Предметом общенаучных теорий являются аспекты всеобщего. К общенаучным дисциплинам относятся математические науки, синергетика, кибернетика, информатика, теория систем. Например, математика изучает количественные закономерности мира.

Предметом естественных наук является природа. Предмет технических наук – техника, законы создания и функционирования технических устройств. Гуманитарные науки (обществознание) – науки о человеке и обществе. Гуманитарные науки, в свою очередь, делятся на социальные и собственно гуманитарные. Предметом социальных наук является общество, гуманитарных - человек.

Задачей фундаментальных наук является познание законов, лежащих в основе бытия. Они определяют содержание научной картины мира. Прикладные науки направлены на практическое применение результатов фундаментальных наук.

К фундаментальным относятся: философские науки, общенаучные дисциплины, естественные науки (механика, астрономия, физика, химия, геология, география, биология, зоология, антропология и др.), социальные науки (история, археология, этнография, экономика, политология, право и др.), гуманитарные науки (психология, филология, лингвистика и др.).

К прикладным наукам относятся: технические науки (технология машин, сопротивление материалов, металлургия, электротехника, ядерная энергетика, космонавтика и др.), сельскохозяйственные, медицинские, педагогические науки и т.д.

Следует отметить, что утверждение «гуманитарные науки – науки о человеке, а естественные – о природе» не совсем корректно, т.к. биология тоже изучает человека, а теоретическая психология, математическая лингвистика, экономика, социология и др. используют методы естествознания (человек – часть природы). Грани между естественными и гуманитарными науками нечетки, поэтому их не следует делить по степени точности или объективности.

Методы естествознания являются основой познания, т.к. физическая, химическая и биологическая формы движения являются фундаментом для социальной формы движения материи. А опыт играет в естественных науках принципиально важную роль. Как сказал физик У.Томсон (лорд Кельвин): «Если вы можете измерять и выражать в числах то, о чем говорите, то об этом предмете вы кое-что знаете». Квантовая механика, например, была создана под давлением фактов в противовес убеждениям научного сообщества в истинности принципов классического естествознания. Степень проникновения естественнонаучных методов в гуманитарные науки возрастает. Например, в исторических исследованиях оно дает надежную основу для уточнения дат исторических событий. Без естественных наук были бы невозможны достижения о происхождении человека и общества.

3.    Исторические этапы развития науки

В разных отраслях познания переход от донаучного знания к научному происходил в разное время. Переход был связан с осознанием идеи доказательности знания, с определением предмета познания, с открытием фундаментальных законов, позволяющих объяснять множество фактов, с формулированием базовых принципов, на которых строится фундаментальная теория. В философии такой переход совершился в античности – VI веке до н.э., математике – III веке до н.э., астрономии – II веке н.э., физике – в XVII веке, химии – XVIII, биологии – XIX, психологии – XX и т.п.

В развитии науки выделяются исторические этапы, а в их рамках эволюционные и революционные периоды. Научная революция – закономерный, периодически повторяющийся процесс перехода к новому способу познания под давлением эмпирических фактов. Выделяют три глобальные научные революции, а в их рамках выделяют коперниканскую, дарвиновскую, квантовомеханическую и синергетическую миниреволюции.

Аристотелевская наука (VI до н.э.-XV) - существует идея доказательства знания, но эксперимент как метод познания неизвестен. Важнейшие теории: учение о числах Пифагора, открывшего понятие иррациональности, атомистика Демокрита, логика (учение о доказательстве) Аристотеля, первая законченная теоретическая система - геометрия (метод аксиом) Евклида, геоцентрическая космология Аристотеля-Птолемея (звезды и планеты прикреплены к твердым и прозрачным сферам, вращающимся вокруг Земли). Наука не самостоятельна, развивается в рамках философии.

Ньютоновская или классическая наука (XVI-XIX). Здесь наука отделилась от философии, т.е. наука в собственном смысле слова. Утвердилась идея практического (экспериментального) доказательства знания (отсюда название – экспериментально-математическое естествознание). Формальной датой возникновения современной науки считается 1543 год, когда Н.Коперник опубликовал в завершенном виде гелиоцентрическую модель мира.

Основоположниками классической науки являются Галилео Галилей и Исаак Ньютон. Галилей – физик и астроном, основатель экспериментального метода познания, создатель телескопа. Галилей сумел дать естественнонаучное доказательство справедливости гелиоцентрической системы. Ньютон завершил начатое Галилеем создание классической механики и открыл закон всемирного тяготения (1687). В этот период ядром науки является механика Ньютона, считающаяся универсальным методом объяснения всех явлений. Лаплас сформулировал идею абсолютного механистического детерминизма. Максвелл в 1864 году создал электродинамику – теорию электромагнитного поля. Это вторая фундаментальная теория классической науки, отличная от механики, но принципиально не опровергающая механистическое мировоззрение, казавшееся единственно возможным.

Эйнштейновская или неклассическая  наука (XX-XXI) основана на представлениях квантовой механики (1927), лежащей в основе наук о микромире; теории относительности Эйнштейна (СТО, 1905 и ОТО, 1916) – физической теории пространства и времени; синергетики (1970-е годы) – теории самоорганизации материи.

Иногда говорят о постнеклассической науке, ядром которой объявляется синергетика. Например, один из основоположников синергетики объявил ее «обобщением физики»[1]. Но синергетика  дополняет, а не опровергает прежние физические представления. По словам А.И.Липкина, физическая проекция синергетики – не «обобщение квантовой механики и космологии», а еще один раздел физики, являющийся обобщением кинетической теории Больцмана[2].

4.    Общие контуры естественно-научной картины мира

До конца XIX века в обществе господствовала религиозная картина мира (креационизм), согласно которой Бог создал мир из ничего 7.5 тысяч лет назад (5509г. до н.э. по подсчетам христианских богословов XIX века) за 6 дней. Все виды материальных объектов были созданы в готовом виде.

Общие контуры современной научной картины мира:

-14 миллиардов лет назад - возникла Вселенная (2003);

-13 млрд. лет назад - галактики и звезды первого поколения;

-5 млрд. лет назад – Солнце;

-4.6 млрд. лет назад – Земля;

-3.8 млрд. лет назад – жизнь;

-2.5 млн. лет назад – начался антропогенез;

-150 тыс. лет назад - появился человек современного типа;

-40 тыс. лет назад - завершилась биологическая эволюция человека.

Уровни организации материи:

-макромир - мир объектов масштаба человеческого опыта, т.е. пространственные величины которого измеряются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, временные - в сек., минутах, часах, годах;

-микромир - мир предельно малых непосредственно не наблюдаемых объектов, т.е. пространственная размерность которых измеряется от 10^-8 см (размер атома) до 10^-16 см (предполагаемый размер кварка), а время жизни от бесконечности до 10^-24 сек (время жизни самых нестабильных частиц – резонансов);

-мегамир - мир космических объектов, расстояния в котором измеряются световыми годами, время – млн. и млрд. лет.

Формы организации материи:

-формы организации неживой природы: элементарные частицы, атомы, молекулы, поля, вакуум, макроскопические тела, планеты, звезды, галактики, скопления галактик, Метагалактика (наблюдаемая часть Вселенной);

-формы организации живой природы: доклеточные системы (нуклеиновые кислоты и белки), субклеточные системы (вирусы), клетки (одноклеточные организмы и элементарные единицы живых организмов), многоклеточные организмы (растения и животные), надорганизменые структуры (виды, популяции, биоценозы, биосфера).

5.    Особенности современной естественно-научной картины мира

В изучении природы сложились два противоположных метода познания, приобретших статус общефилософских – диалектический и метафизический. При метафизическом подходе явления окружающего мира рассматриваются изолированно друг от друга, без учета их взаимных связей. Этот подход господствовал в классической науке. Исторически первая научная картина мира сложилась в XVII-XVIII веках на основе классического естествознания.

Механистическая картина мира, долгое время считавшаяся единственно возможной, сформировалась на основе механики Ньютона. В рамках механистической парадигмы Вселенная представала как механизм, действующий по строгим законам необходимости. В таком мире нет случайности. Случайность – это то, причин чего пока не знаем. Вселенная представляет пустое пространство, в котором по строгим траекториям движутся массы вещества. Материя – вещество - состоит из неделимых атомов, обладающих постоянной массой. Время абсолютно и независимо от вещества. На основе знания настоящего возможно однозначно предсказать будущее и реконструировать прошлое. Такой взгляд стал следствием абсолютизации законов классической механики Ньютона, отрицания объективного характера случайности в философии Р.Декарта, Б.Спинозы и французских материалистов XVIII века.

Новые открытия в естествознании, не находящие объяснения в рамках прежней парадигмы, подталкивали ученых к отказу от классических механистических представлений. Научная революция на рубеже XIX-XX веков привела к трансформации классического взгляда на реальность. Это специальная и общая теория относительности А.Эйнштейна, квантовая механика, астрофизика, синергетика. Наполнение новой парадигмы происходило также за счет психологии (концепция бессознательного), биологии (генетика).

Современная наука переосмыслила понятия пространства, времени, материи, причинности, случайности и непрерывности. Новая парадигма отказывается от субстанциональной концепции пространства и времени в пользу реляционной. Материя не сводится к веществу, существуя также в форме поля и вакуума.  Современный детерминизм признает объективный характер случайности. Случайные события могут произойти или не произойти – их появление зависит от несущественных условий.

Основой современной научной картины мира являются фундаментальные знания, полученные, прежде всего, в области физики. В конце ХХ века стали говорить об усилении влияния биологии (идея единства земной и космической эволюции).

В современной науке универсальной является идея развития, проникновение которой в космологию, физику, химию, биологию, антропологию, социологию и т.д. привело к существенному изменению взгляда на мир. Принцип глобального эволюционизма означает, что материя, Вселенная, все элементы действительности не существуют вне развития. Современное естествознание утверждает: все существующее есть результат развития.

Развитие естествознания и техники подготовили уникальное в истории науки и общества явление – научно-техническую революцию (НТР). Первый этап – технический - НТР начался в середине ХХ века и продолжился до середины 1970-х годов. Основными техническими направлениями стали атомная энергетика, электронно-вычислительная и ракетно-космическая техника. Характеристикой второго – технологического - этапа стали технологии, обещающие превзойти достижения предыдущего этапа НТР. Следствием, например, стала невиданная информатизация общества. Новые технологии включают автоматизированные производства, лазерные технологии, генную инженерию, нанотехнологии, информационные технологии и др.

Скачано с www.znanio.ru