Экзаменационные вопросы по философии). Экзаменационные вопросы Философские вопросы естествознания
 Скачать 2.2 Mb.
|
|
Становление классического естествознания Классическое естествознание по сути это и есть исходная точка отсчёта становления естествознания как научной дисциплины. Хронологически этот период начинается в 16 веке и завершается к середине 19 века. Становлению классического естествознания предшествует эпоха Возрождения, которая как раз заканчивается к 16 веку, с идеями натурфилософии. В это время происходит 58 радикальная трансформация взглядов учёного сообщества на окружающий мир. Что же послужило предпосылками для столь кардинальных изменений? Во-первых, это бурный рост городов, во-вторых, переход от феодализма к капитализму, а также активное развитие промышленности, естественно не обошлось и без локальных военных конфликтов, таких как 30 летняя война, война за испанское наследство. Битвы проходили как на земле, так и на воде. Как следствие более активная деятельность человека потребовала новых открытий, технологических решений, расширения горизонтов познания, выявление причин, закономерностей, усилило внимание к методам познания. Случилось, правда, всё не в одночасье. Этапы становления классического естествознания В своём становлении классическое естествознание прошло несколько этапов, а именно: доньютоновский этап приходится на эпоху Возрождения. Коперник выдвигает свою гипотезу о гелиоцентрическом учении. Итак, в центре Вселенной находится не Земля, как считалось ранее, а Солнце. Мало того, что это была революционная идея, повлиявшая на представление о мире в целом и месте человека в нем, так она ещё и пошатнула религиозную картину мира. Однако Коперник в своих взглядах придерживалась концепции конечности Вселенной, немногим позже несостоятельность этой идеи была доказана Дж. Бруно, утверждавшего, что Вселенная бесконечна ньютоновский этап, это собственно механика Ньютона с тремя законами, а также принцип относительности Галилея. В законах Ньютона речь шла о движении, а точнее о силе, которая способна изменить скорость предмета, движущегося равномерно в определённом направлении. Галилей в своей работе, по сути, продолжил развивать мысль Ньютона, он также размышлял о движении. Однако основывался он на опыте, который, по его мнению, должен быть пропущен через теорию. Механические явления, по Галилею, протекают одинаково не зависимо от системы отсчёта. Именно работы Ньютона и Галилея послужили основой дальнейшего развития не только физики, но и всего научного естествознания в целом. ВАРИАНТ 3 Классическая наука носит аналитический характер. Формирование и развитие экспериментально- теоретических исследований происходит в период с конца 16 – начала 17 века. Данный период часто называют аналитическим естествознанием. К началу 17 века происходит накопление множества сведений о мире благодаря мореплавателям, путешественникам, астрономам, химикам и алхимикам. В свою очередь, это вызвало стремление к более подробному исследованию объектов, в результате чего происходит дифференциация существующих наук. Период развития науки с 17 века по 20-е годы 20 века получил название классической науки. По- настоящему классической наукой можно считать науку 19 века, так как научное развитие 17 века сильно отличается от науки 19 века. Однако ввиду того, что в науке 19 века продолжают действовать гносеологические представления науки 18 века, исследователи объединяют их в один период – классической науки. Этапу классической науки характерно стремление к такой системе знаний, которая фиксирует истину в окончательном виде. Это связано с тем, что наука ориентировалась на классическую механику, которая рассматривала окружающий мир как гигантский механизм, функционирующий на основе законов механики, вечных и неизменных. Механика являлась универсальным методом познания окружающего мира, который в результате давал истинное знание. Механика рассматривалась в качестве эталона науки. Парадигма механицизма господствовала в классической науке. В результате такой ориентации на механику механистичной и метафизичной была не только классическая наука, но и классическое мировоззрение. Для классической науки характерно: исключение случайности и вероятности из результатов познания, отказ от учета особенностей проведения эксперимента, имеющееся знание считалось абсолютно истинным и достоверным. мир представлялся неизменным, неразвивающимся, тождественным самому себе, целым. Отсюда возникли классические для данной стадии науки установки, такие как элементаризм, антиэволюционизм, статичность. 59 мир функционирует по законам И. Ньютона, является предсказуемым, в этом мире организм рассматривался в качестве механизма. религия в качестве интеллектуального авторитета, постепенно вытеснялась наукой. Разум человека, практическое преобразование природы в результате деятельности человека постепенно вытеснили теологическую доктрину, выступавшую в качестве главного источника познания Вселенной. Вместо религиозных воззрений пришел рационализм, согласно которому, человек является высшей формой разума. Рационализм предложил концепцию материальности мира в качестве единственной реальности, благодаря чему были заложены основы научного материализма. 28. Пространство – универсальная форма бытия. Изменение преставлении и пространстве в истории естествознания 29. Неклассический этап развития естествознания ВАРИАНТ 1 Объектом исследования классического естествознания был знакомый человеку «макромир» – действительность, состоящая из предметов, размеры которых сопоставимы с размерами человеческого тела, – т.е. это, можно сказать, был видимый и осязаемый нами мир. Однако к концу XIX века учёные-естествоиспытатели, благодаря уникальным экспериментальным постановкам, смогли проникнуть в структуру вещества на атомном и субатомном уровнях и исследовать действительность, состоящую из предметов, размеры которых не превышают 10 -8 см. С этого момента на основе результатов исследования «микромира» начали складываться идеи неклассического естествознания. К концу XIX века стало известно о существовании электронов – частицах с отрицательным значением заряда. Приблизительно в это же время была открыта и радиоактивность. И с этой поры радиоактивные элементы стали широко использоваться как источники энергичных частиц, способных проникать вглубь атома. Далее, в своих опытах Э. Резерфорд, бомбардируя атомы α-частицами, обнаружил плотное ядро, сосредотачивающее в себе почти всю массу атома, с положительным значением заряда. И на основе этого результата, он построил так называемую «планетарную» модель атома, в которой ядро атома – это как бы солнце, а вращающиеся электроны – это как бы планеты. Но такая система из заряженных частиц согласно законам электродинамики не просуществовала бы и миллиардной доли секунды; поскольку электроны, вращаясь, должны были бы постоянно излучать энергию, замедляться и, в конце концов, падать на ядро. Этот парадокс в теории, вызвавший «кризис» всей науки в целом, стал отправной точкой более глубоких исследований и теоретических разработок в физике «микромира». Датский физик Н. Бор существенно усовершенствовал модель атома Резерфорда. Он постулировал существование стационарных орбит, на которых электроны вопреки законам электродинамики не излучают энергии. И только при переходе электрона с одной орбиты на другую происходит излучение (или поглощение) энергии в виде определенной порции – кванта излучения. Таким образом, в отличие от классических представлений физика «микромира» оказалась квантованной. Получалось, что энергия от одной частицы к другой могла передаваться не непрерывно, а только в виде порций… Эта теория квантов замечательно объясняла термодинамику излучения и явление фотоэффекта. Объяснение опиралось на предположение, что само электромагнитное излучение должно обладать квантовой природой, – оно должно состоять из частиц, – фотонов – квантов электромагнитных волн. Иными словами, электромагнитные волны приобретали свойства частиц. (Кстати говоря, в 1905 г. А. Эйнштейн, дав объяснение явлению фотоэффекта – способности электромагнитного излучения выбивать с поверхности твёрдых тел электроны, – был удостоен Нобелевской премии.) Чуть позже Л. де Бройль высказал смелую гипотезу о том, что частице материи присуще непрерывность (свойство волны) и дискретность (квантованность). Это явление получило название корпускулярно-волнового дуализма; в определённых условиях частицы вещества обнаруживают волновые свойства, а частицы поля – корпускулярные. 60 Теперь в теоретических построениях для описания этих противоречивых свойств материи потребовалось ввести волновую функцию, которая определяла вероятность нахождения частицы в том или ином месте. Таким образом, физическое описание явлений «микромира» стало неопределённым. Более того, немецкий учёный В. Гейзенберг возвел эту неопределённость в принцип. Из этого принципа, в частности, следовало, что аппаратура принципиально не способна уточнять одновременно координаты и импульсы частиц. Чем точнее экспериментатор будет измерять импульс частицы, тем неопределённее будет её координата, – и наоборот. И, стало быть, согласно принципу неопределённости, невозможно точно предвидеть будущее. Очевидно, такие выводы не согласовались с классическими представлениями в естествознании, и требовалось немалое усилие для того, чтобы принять эти факты… К революционным открытиям XX века бесспорно относится создание А. Эйнштейном специальной, а затем и общей теории относительности. В этих теориях радикальному пересмотру были подвергнуты фундаментальные понятия науки – понятия пространства и времени. В специальной теории относительности А. Эйнштейн установил математическую связь пространственно- временных характеристик объекта с его движением относительно наблюдателя. В механистической картине мира понятия пространства и времени рассматривались вне связи к свойствам движущейся материи. Пространство было абсолютно и существовало независимо от материального мира, наподобие некоего вместилища. Время тоже было абсолютно и существовало независимо как от пространства, так и от материи. В специальной же теории относительности обособленные понятия пространства и времени объединились в целостный «пространственно-временной континуум». Теперь у объекта, разогнавшегося до скорости близкой к скорости света, линейные размеры укорачивались, масса возрастала, а внутреннее время жизни, соответственно, увеличивалось… В общей теории относительности пространственно-временные свойства мира, в конечном итоге, определялись гравитационным полем. Ибо именно благодаря влиянию тел с огромными массами происходит искривление путей движения световых лучей. Сам А. Эйнштейн в книге «Физика и реальность» так трактует изменение взгляда на пространство и время: «Раньше полагали, что если бы у Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранились бы, теория относительности утверждает, что вместе с материей исчезли бы пространство и время»… Итак, период в развитии науки, получивший название неклассического естествознания, сопряжен с целым рядом фундаментальных открытий, которые позволили научному сообществу понять глубинные основания природных закономерностей. Благодаря этим открытиям, произошли и значительные «сдвиги» в мышлении человека. В результате чего, научная картина мира претерпела существенные изменения, а модель мира, рисуемая классическим естествознанием, стала выглядеть слишком уж упрощенной. Так, отчетливо обнаружилась зависимость научного знания от применяемых субъектом средств и методов познания. Иными словами, граница, разделяющая субъект и объект познания, в какой-то степени размылась. В классическом естествознании XVII – XIX веков познающий субъект был полностью устранен из научной картины мира. Действительность изображалась как бы «сама по себе», независимо от того, кому и каким образом она раскрылась. По одну сторону существовал «объективный мир» – мир объектов познания, по другую сторону – «субъективный мир» – мир субъекта познания, включавший в себя и техническую аппаратуру, и накопленные знания, и методы исследования. Такая форма познания считалась «узаконенной» ещё со времён Р. Декарта. Именно Р. Декарт в своих философских размышлениях выделяет в мире наличие двух субстанций: мыслящей и протяженной. Причём согласно его воззрениям протяженное не мыслит, а мыслящее не имеет протяжения. Поэтому исследование вещей в пространстве не должно затрагивать сознания, а, значит, и познающего субъекта. Но в XX веке развитие науки разрушило эту форму познания. Теперь субъект с помощью приборов, проникая в «микромир», оказывал очень сильное воздействие на изучаемые явления. И, конечно, картина процесса полностью менялась. С точки зрения исследователя познавать теперь означало не «наблюдать со стороны», а активно вмешиваться. И чем более точными требовались результаты, тем более энергичным оказывалось это вмешательство. В неклассическом естествознании описанию подлежит не то, что существовало бы вне познающего субъекта, а то, что получается в результате взаимодействия субъекта с тем, что он познает… 61 Можно заметить, что присутствие субъекта познания (наблюдателя) имеется и в теории относительности. Кроме этого, развитие неклассического естествознания существенно изменило концепцию детерминизма. Детерминизм (от лат. determino – определяю) – это учение об определяемости всех происходящих в мире процессов. Законы, которые были сформулированы в классической механике, имели универсальный характер, – они относились ко всем без исключения объектам. Например, закон Всемирного тяготения был действителен для всех материальных тел. Предсказания, выведенные из этого закона, – будь то солнечные или лунные затмения, приливы или отливы, – имели достоверный и однозначный характер. Случайность, в сущности, исключалась из природы и общества. Проявление случая в классической механике всякий раз означало недостаточное знание причин. Правда, с XVIII века стала складываться теория вероятностей. Предметом рассмотрения этой дисциплины были случайные события. Но статистические законы, формулируемые в теории вероятностей, признавались лишь как удобные вспомогательные средства исследования, и не шли ни в какое сравнение с фундаментальными законами классической механики. В естествознании XX века взгляд на природу случайности коренным образом изменился. В. Гейзенберг, сформулировавший принцип неопределённости, в сущности, заложил случайность в основу мироздания. Оказывается, достоверные и однозначные законы, которым подчиняются тела в «макромире», зиждутся на случайной природе явлений в «микромире». ВАРИАНТ 2 Общие черты неклассического естествознания Подрыв устоев классического естествознания происходит в середине 19 века. С течением времени перед наукой вставали всё новые вопросы, ответы на которые нельзя было получить в рамках механики Ньютона и детерминизма Лапласа, с его строгими причинно-следственными связями. На смену старым концепциям и моделям приходят новые идеи и принципы, которые легли в основу неклассического естествознания. Объектом неклассического естествознания становится микромир, мир малых, непосредственно ненаблюдаемых объектов. Методы неклассического естествознания: эмпирический (познание происходит через опыт, эксперимент); теоретический (познание происходит посредством построения моделей, абстракций, аналогий). Научная картина мира формируется из представления отдельных наук, так выделяют физическую картину мира, биологическую и т.д. Основные черты неклассического естествознания: 1. Вероятностно-статистический подход к проведению опытов, который заключается в принятии решений на основе факторов, представляющих собой случайные величины. Решение может привести к множеству вероятных исходов, каждый из которых имеют свою вероятность появления; 2. Научное знание стало зависеть не только от объекта исследования, но также и от субъекта, с этим постулатом пришло осознание относительности всех научных истин; 3. Особое место отводится социальным последствиям; 4. Признание невозможности предсказать поведение всех физических параметров объекта, характеризующих изменение состояния. Так если была получена экспериментальная информация об объекте, это неизбежно приведёт к потери данных о некоторых величинах, дополненных первыми; 5. Произошла переоценка роли опыта и теоретического мышления в осмыслении действительности. С точки зрения здравого смысла новые суждения казались парадоксальными и требовали создания новых математических конструкций. Научные теории неклассического естествознания Среди первых неклассических идей, оказавших значительное влияние на становление неклассического естествознания, выделяются следующие научные теории: 62 Эволюционная теория Ч. Дарвина (дарвинизм) – это целостное представление о развитии органического мира, естественном отборе как о главной движущей силе эволюции, борьбе за существование и наследственной изменчивости; Теория относительности А. Эйнштейна интерпретировала движение объектов, находящихся в разных инерциальных системах отсчёта, т.е. объекты, движущиеся с постоянной скоростью относительно друг друга; Теория Планка вводила представление о квантах электромагнитного поля, то есть атомы вещества испускают электромагнитную энергию отдельными порциями или квантами, а не непрерывно, как считалось раньше; Теория вероятностей и изучение закономерностей в случайных явлениях, случайных величинах. Теория вероятностей занимается изучением случайных событий, наступление которых вероятно, но достоверно не известно. Вышеназванные концепции существенно изменили представление об окружающем мире, его законах и показали ограниченность законов механики, и несостоятельность классического естествознания. 20 век характеризуется состоянием замешательства, когда старые постулаты не действительны, но и применение новым ещё полностью не найдено. Всем было понятно, что размышлять о процессах микромира с точки зрения ньютоновской механики неуместно. Механике отныне было отведено отдельное место, поскольку применялась она только для объектов с большой массой, движущихся на сравнительно малых скоростях. Ещё одним научным направлением, развившимся из потребностей современной науки, стала синергетика. Её появление было инициировано глобальным синтезом научных дисциплин. Синергетика изначально позиционировалась как междисциплинарный подход, занимающийся вопросами возникновения, поддержания и распада структур различной сложности. Ключевым понятием синергетика стала самоорганизация, под которой понимался спонтанный переход открытой неравновесной системы, в сложную упорядоченную. Объектом новой дисциплина стал система, но с условием, что она открыта, то есть может активно взаимодействовать с окружающей средой, а также неравновесная, то есть не находится в состоянии термодинамического покоя. Вопрос заключается в том, что большинство известных нам систем подходят под эту характеристику, иначе обстоит дело, если рассматривать вселенную. Допустим, вселенная является открытой системой, но что в таком случае принимать за внешнюю среду? Учёные предположили – вакуум. В развитии вселенной можно выделить две фазы: эволюционную – период плавного нарастания и усложнения и революционную, то есть резкий скачок и переход в новое устойчивое состояние. Так же примерами открытых систем могут быть популяции, рост и формирование живого организма. |