Музей Черномырдина3.4. Современная естественно-научная картина мира. Современная картина мира
Современная картина мира
Современная естественно-научная картина мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картины мира и опирается на научные достижения современного естествознания.
В конце XIX и начале XX века в естествознании были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде всего, это открытия, связанные со строением вещества, и открытия взаимосвязи вещества и энергии. Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей Вселенной однородным, изотропным и расширяющимся. Материя в мире находится в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества окружающий мир разделяется на три большие области: микромир, макромир и мегамир. Для них характерны четыре фундаментальных вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые передаются посредством соответствующих полей. Существуют кванты всех фундаментальных взаимодействий.В 30-е годы XX века было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что элементарные частицы вещества, например электроны, обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Это явление получило название дуализма волны и частицы - представление, которое никак не укладывалось в рамки обычного здравого смысла.
Таким образом, в современной естественно-научной картине мира, как вещество, так и поле состоят из элементарных частиц, а частицы взаимодействуют друг с другом, взаимопревращаются. На уровне элементарных частиц происходит взаимопревращение поля и вещества. Так, фотоны могут превратиться в электронно-позитронные пары, а эти пары в процессе взаимодействия уничтожаются (аннигилируются) с образованием фотонов. Более того, вакуум так же состоит из частиц (виртуальных частиц), которые взаимодействуют как друг с другом, так и с обычными частицами. Таким образом, исчезают фактически границы между веществом и полем и даже между вакуумом, с одной стороны, и веществом и полем, с другой. На фундаментальном уровне все грани в природе действительно оказываются условными.
Приведем хронологию наиболее важных событий.
20 млрд. лет назад — Большой взрыв.
3 минуты спустя — образование вещественной основы Вселенной (фотоны, нейтрино и антинейтрино с примесью ядер водорода, гелия и электронов).
Через несколько сотен тысяч лет — появление атомов (легких элементов).
19—17 млрд. лет назад образование разномасштабных структур (галактик).
15 млрд. лет назад — появление звезд первого поколения, образование атомов тяжелых элементов.
5 млрд. лет назад — рождение Солнца.
4,6 млрд. лет назад — образование Земли.
3,8 млрд. лет назад — зарождение жизни.
450 млн. лет назад — появление растений.
150 млн. лет назад — появление млекопитающих.
2 млн. лет назад — начало антропогенеза.
Подчеркнем, что современной науке известны не только "даты", но во многом и сами механизмы эволюции Вселенной от Большого взрыва до наших дней. Наиболее крупные открытия тайн истории Вселенной осуществлены во второй половине ХХ века: предложена и обоснована концепция Большого взрыва, установлены типы фундаментальных взаимодействий, построены первые теории их объединения и т.д. Мы обращаем внимание в первую очередь на успехи физики и космологии потому, что именно эти фундаментальные науки формируют общие контуры научной картины мира. Картина мира, рисуемая современным естествознанием, необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям. Идеи начала времени; корпускулярно-волнового дуализма квантовых объектов; внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, и другие подобные новации придают нынешней картине мира немножко "безумный" вид. Но в то же время эта картина величественно проста, стройна и где-то даже элегантна. Эти качества ей придают в основном уже рассмотренные нами ведущие принципы построения и организации современного научного знания: системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация, историчность.
Данные принципы построения научной картины мира в целом соответствуют фундаментальным закономерностям существования и развития самой Природы. Системность означает воспроизведение наукой того факта, что Вселенная предстает как наиболее крупная из известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности. Под системой обычно понимают некое упорядоченное множество взаимосвязанных элементов. Эффект системности обнаруживается в появлении у целостной системы новых свойств, возникающих в результате взаимодействия элементов (атомы водорода и кислорода, например, объединенные в молекулу воды, радикально меняют свои обычные свойства). Другой важной характеристикой системной организации является иерархичность, субординация — последовательное включение систем нижних уровней в системы более высоких уровней. Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархичному включению систем разных уровней друг в друга каждый элемент любой системы оказывается связаным со всеми элементами всех возможных систем. (Например: человек — биосфера — планета Земля — Солнечная система — Галактика и т. д.) Именно такой принципиально единый характер демонстрирует нам окружающий мир. Подобным образом организуются и научная картина мира, и создающее ее естествознание. Все его части ныне теснейшим образом взаимосвязаны — сейчас уже нет практически ни одной "чистой" науки. Все пронизано и преобразовано физикой и химией. Глобальный эволюционизм — это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции. Эволюционирующий характер Вселенной, кроме того, свидетельствует о принципиальном единстве мира, каждая составная часть которого есть историческое следствие глобального эволюционного процесса, начатого Большим взрывом. Самоорганизация — наблюдаемая способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции. Эти принципиальные особенности современной естественнонаучной картины мира и определяют в главном ее общий контур, а также сам способ организации разнообразного научного знания в нечто целое и последовательное.
Однако есть еще одна особенность современной научной картины мира, отличающая ее от прежних вариантов. Она заключается в признании историчности, а следовательно, принципиальной незавершенности настоящей, да и любой другой научной картины мира. Та, которая есть сейчас, порождена как предшествующей историей, так и специфическими социокультурными особенностями нашего времени. Развитие общества, изменение его ценностных ориентации, осознание важности исследования уникальных природных систем, в которые составной частью включен и человек, меняют стратегию научного поиска, само отношение человека к миру. Но ведь развивается и Вселенная.
biofile.ru
3.4. Современная естественно-научная картина мира
Кто в состоянии найти в своем сердце столь мощную силу, чтобы достойно воспеть все величие наших открытий?
Тит Лукреций Кар
Современная естественно-научная картина мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео-и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картин мира и опирается на научные достижения современного естествознания (табл. 3.1).
В конце XIX—начале XX в. в естествознании были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде всего это открытия, связанные со строением вещества, и открытие взаимосвязи вещества и энергии.
Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей Вселенной однородным, изотропным и расширяющимся. Материя в мире находится в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества окружающий мир разделяется три большие области: микромир, макромир и мегамир. Между структурами существуют четыре фундаментальных вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые передаются посредством соответствующих полей. Существуют кванты всех фундаментальных взаимодействий.
Если раньше последними неделимыми частицами материи, своеобразными кирпичиками, из которых состоит природа, считали атомы, то в конце прошлого века были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов.
Согласно первой модели атома, построенной английским ученым Эрнестом Резерфордом, атом уподоблялся миниатюр-
60
Таблица 3.1
Основные этапы становления современной естественно-научной картины мира
| Этап истории | Научная картина мира |
| 4000 лет до н. э. 3000 лет до н. э | Научные догадки египетских жрецов, составление солнечного календаря Предсказание солнечных и лунных затмений китайскими мыслителями |
| 2000 лет до н. э. | Разработка семидневной недели и лунного календаря в Вавилоне |
VIII в до н. э. | Первые представления о единой естественно-научной картине мира в античный период. Возникновения представлений о материальной первооснове всех вещей |
| VII в. до н. э. | Создание математической программы Пифагора-Платона |
| VI в. до н. э. | Атомистическая физическая программа Демокрита-Эпикура |
| V в. до н. э. | Континуа листическая физическая программа Анаксагора-Аристотеля |
| II в. н. э. | Изложение геоцентрической системы мира К. Птолемеем в сочинении "Альмагест" |
| 1543 г. | Гелиоцентрическая система строения мира польского мыслителя Н. Коперника |
XVII в. | Становление механистической картины мира на основе законов механики И. Кеплера и И. Ньютона |
| XIX в. | Возникновение электромагнитной картины мира на основе трудов М. Фарадея и Д. Максвелла |
| XX в. | Становление современной естественно-научной картины мира |
61
ной Солнечной системе, в которой вокруг ядра обращаются электроны. Энергия излучается и поглощается атомом в виде квантов или порции энергии только при переходе электрона с одной орбиты на другую.
В 30-е годы XX в. было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что элементарные частицы вещества, например электроны, обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Это явление получило название дуализма волны и частицы — представление, которое никак не укладывалось в рамки обычного здравого смысла. До этого физики придерживались убеждения, что вещество, состоящее из разнообразных материальных частиц, может обладать лишь корпускулярными свойствами, а энергия поля — волновыми свойствами. Соединение в одном объекте корпускулярных и волновых свойств совершенно исключалось. В 1925-1927 гг. для объяснения процессов, происходящих в мире мельчайших частиц материи — микромире, была создана новая волновая, или квантовая, механика. Впоследствии возникли и разнообразные другие квантовые теории: квантовая электродинамика, теория элементарных частиц и другие, которые исследуют закономерности движения микромира.
Таким образом, в современной естественно-научной картине мира как вещество, так и поле состоят из элементарных частиц, а частицы взаимодействуют друг с другом, взаимопревращаются. На уровне элементарных частиц происходит взаимопревращение поля и вещества. Так, фотоны могут превратиться в электронно-позитронные пары, а эти пары в процессе взаимодействия уничтожаются (аннигилируются) с образованием фотонов. Более того, вакуум тоже состоит из частиц (виртуальных частиц), которые взаимодействуют как друг с другом, так и с обычными частицами. Таким образом, исчезают фактически границы между веществом и полем и даже между вакуумом, с одной стороны, и веществом и полем — с другой. На фундаментальном уровне все грани в природе действительно оказываются условными.
62
Другая фундаментальная теория современной физики — теория относительности, в корне изменившая научное представление о пространстве и времени. В специальной теории относительности получил дальнейшее применение установленный еще Галилеем принцип относительности в механическом движении. Важный методологический урок, который был получен из специальной теории относительности, состоит в том, что все движения, происходящие в природе, имеют относительный характер, в природе не существует никакой абсолютной системы отсчета и, следовательно, абсолютного движения, которые допускала ньютоновская механика. Здесь пространство и время носят относительный характер.
Еще более радикальные изменения в учении о пространстве и времени произошли в связи с созданием общей теории относительности, которую нередко называют новой теорией тяготения, принципиально отличной от классической ньютоновской теории. Эта теория впервые ясно и четко установила связь между свойствами движущихся материальных тел и их пространственно-временной метрикой. Теоретические выводы из нее были экспериментально подтверждены во время наблюдения солнечного затмения. Согласно предсказаниям теории, луч света, идущий от далекой звезды и проходящий вблизи Солнца, должен отклониться от своего прямолинейного пути и искривиться, что и было подтверждено наблюдениями. Общая теория относительности показала глубокую связь между движением материальных тел, а именно тяготеющих масс и структурой физического пространства-времени.
В современной естественно-научной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континуум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий. Включение гравитации в
63
существующие теоретические схемы вынуждает привлекать такие сложные теоретические конструкции, как многомерные пространства, суперсимметрии и суперструны и т. п. Важно, что, как и для других полей, в основе описания гравитационного взаимодействия должны лежать квантовые закономерности. Классическое гравитационное поле и связанное с ним классическое пространство-время являются приближениями, справедливыми в определенных условиях.
Как механистическая, так и электромагнитная картины мира были построены на динамических, однозначных закономерностях. В современной картине мира вероятностные закономерности оказываются фундаментальными, не сводимыми к динамическим. Случайность стала принципиально важным атрибутом. Она выступает здесь в диалектической взаимосвязи с необходимостью, что и предопределяет фундаментальность вероятностных закономерностей.
Научно-техническая революция, развернувшаяся в последние десятилетия, внесла много нового в наши представления о естественно-научной картине мира. Возникновение системного подхода позволило взглянуть на окружающий мир как единое, целостное образование, состоящее из огромного множества взаимодействующих друг с другом систем. С другой стороны, появление такого междисциплинарного направления исследований, как синергетика, или учение о самоорганизации, дало возможность, не только раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, но и представить весь мир как мир самоорганизующихся процессов. Заслуга синергетики состоит прежде всего в том, что она впервые показала, что процессы самоорганизации могут происходить в простейших системах неорганической природы, если для этого имеются определенные условия (открытость системы и ее неравновесность, достаточное удаление от точки равновесия и некоторые другие). Чем сложнее система, тем более высокий уровень имеют в них процессы самоорганизации. Главное достижение синергетики и возникшей на ее основе новой концепции самоорганизации состоит в том, что они помогают взглянуть
64
на природу как на мир, находящийся в процессе непрестанной эволюции и развития.
В наибольшей мере новые мировоззренческие подходы к исследованию естественно-научной картины мира и его познания коснулись наук, изучающих живую природу. Переход от клеточного уровня исследования к молекулярному ознаменовался крупнейшими открытиями в биологии, связанные с расшифровкой генетического кода, пересмотром прежних взглядов на эволюцию живых организмов, уточнением старых и появлением новых гипотез о происхождении жизни и многого другого. Такой переход стал возможен в результате взаимодействия различных естественных наук, широкого использования в биологии точных методов физики, химии, информации и вычислительной техники.
Революционные преобразования в естествознании означают коренные, качественные изменения в концептуальном содержании его теорий, учений и научных дисциплин при сохранении преемственности в развитии науки и прежде всего ранее накопленного и проверенного эмпирического материала. Среди них в каждый определенный период выдвигается наиболее общая или фундаментальная теория, которая служит парадигмой, или образцом, для объяснения фактов известных и предсказания фактов неизвестных. Такой парадигмой в свое время служила теория движения земных и небесных тел, построенная Ньютоном, поскольку на нее опирались все ученые, изучавшие конкретные механические процессы. Точно так же все исследователи, изучавшие электрические, магнитные, оптические и радиоволновые процессы, основывались на парадигме электромагнитной теории, которую построил Д. К. Максвелл. Понятие парадигмы для анализа научных революций подчеркивает важную их особенность — смену прежней парадигмы новой, переход к более общей и глубокой теории исследуемых процессов.
Все прежние картины мира создавались как бы извне — исследователь изучал окружающий мир отстраненно, вне связи с собой, в полной уверенности, что можно исследовать явления, не нарушая их течения. Такова была веками закреплявшаяся
65
естественно-научная традиция. Теперь научная картина мира создается уже не извне, а изнутри, сам исследователь становится неотъемлемой частью создаваемой им картины. Очень многое нам еще неясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее сейчас перед нами развертывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большого взрыва до современного этапа, когда материя познает себя, когда ей присущ разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие.
Наиболее характерной чертой современной естественно-научной картины мира является ее эволюционность. Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой природе, живой природе и социальном обществе.
ВЫВОДЫ
Стремление к единству многообразного окружающего мира получило одно из своих воплощений в астрономических догадках мыслителей Древнего Востока, античной Греции и Рима. Принципиальную основу новому этапу в развитии представлений об устройстве Вселенной положила гелиоцентрическая система Н. Коперника.
Галилей своими астрономическими открытиями дал новые аргументы в пользу идеи физической однородности Вселенной и тем самым способствовал окончательному преодолению аристотелевского принципа субстанциональной противоположности Земли и неба. Всеобщий синтез физического знания затем был произведен И. Ньютоном, заложившим фундамент величественного здания классической физики и содержавшим программу будущего развития науки. Так началось построение механистической картины мира, охватывающей все виды материи от корпускул света и атомов вещества до планет и Солнца включительно.
3. Во второй половине XIX в. на основе исследований М. Фарадея и Д. Максвелла возникла электромагнитная картина мира. Если в XVIII в. стремились свести все к механике, то теперь все стремятся свести к электромагнетизму. Вне сферы элект ромагнетизма остается только тяготение. В электромагнитной
66
картине, как и в механистической, господствовали однозначные причинно-следственные связи.
В современной естественно-научной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый простран ственно-временной континуум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения в известном смысле объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются.
Можно выделить четыре следующих этапа становления картины мира: сущностную преднаучную, механистическую, электромагнитную и эволюционную. В современной естественно-научной картине мира имеет место саморазвитие, она эволюционна и необратима. В ней естественно-научное знание неразрывно связано с гуманитарным.
Вопросы для контроля знаний
Что представляет собой картина мира?
Какие представления о мире были в древности и античности?
Назовите основные принципы атомистического учения о природе, обоснованные Демокритом.
Какие положения складывают физику Аристотеля?
Что такое геоцентрическая и гелиоцентрическая модели устройства мира?
Какова роль Ньютона в истории естествознания?
В чем состоят преимущества и недостатки механистической картины мира?
Какое значение имеют в современной науке принципы лапла-совского детерминизма?
Какой новый вклад в картину мира вносит электромагнитная теория?
Каковы причины перехода от классического к неклассическому описанию природы? В чем его сущность?
Каково значение книги Дарвина "Происхождение видов"?
Какие этапы проходит естествознание в своем историческом развитии?
Почему время от времени происходит радикальное изменение естественно-научной картины мира?
67
Что такое научная революция? С чего она обычно начинается, чем сопровождается и чем заканчивается?
В чем состоят особенности революции естествознания в конце XIX — начале XX века?
В чем изменились взгляды на природу в связи с исследованием процессов в микромире?
Каковы основополагающие концепции современной картины мира?
В чем отличие химии от алхимии, астрономии от астрологии?
68
studfiles.net
9.1. Современная физическая картина мира
мени, которое, наряду сабсолютным пространством, где происходит движение всех тел, составляет основу классической физики.
Ньютон считал, что абсолютное, истинное, математическое время, взятое само по себе без отношения к какому-нибудь телу, протекает единообразно и равномерно. Общую картину мира, нарисованную Ньютоном, коротко можно выразить так: в бесконечном и абсолютном неизменном пространстве с течением времени происходит движение миров. Оно может быть весьма сложным, процессы на небесных телах разнообразны, но это никак не влияет на пространство – “сцену”, где развертывается в неизменном времени драма событий Вселенной. Поэтому ни у пространства, ни у времени не может быть границ, или, образно говоря, река времени не имеет истоков (начала). В противном случае это бы нарушало принцип неизменности времени и означало бы ”создание” Вселенной. Отметим, что уже философам-материалистам Древней Греции тезис о бесконечности мира представлялся доказанным.
В ньютоновской картине не возникало вопроса ни о структуре времени и пространства, ни о их свойствах. Кроме длительности и протяженности, у них других свойств не было. В этой картине мира такие понятия, как ”сейчас”, ”раньше” и ”позже”, были абсолютно очевидными и понятными. Ход земных часов не изменится, если перенести их на любое космическое тело, а события, случившиеся при одинаковом показании часов где бы то ни было, надо считать синхронными для всей Вселенной. Поэтому можно использовать одни часы, чтобы установить однозначную хронологию. Однако, как только часы отдаляются на все большие расстояния L, возникают трудностииз-затого, что скорость светаc хоть и велика, но конечна. Действительно, если наблюдать за отдаленными часами, например, в телескоп, то мы заметим, что они отстают на величинуL=c. Это отражает тот факт, что “единого мирового потока времени” просто нет.
Специальная теория относительности обнаружила еще один парадокс. При изучении движения со скоростями, сравнимыми со скоростью света, выяснилось, что река времени не так проста, как думали раньше. Эта теория показала, что понятия ”сейчас”, ”позже” и ”раньше” имеют простой смысл только для событий, которые происходят недалеко друг от друга. Когда сравниваемые события происходят далеко, то эти понятия однозначны только в том случае, если сигнал, идущий со скоростью света, успел дойти
studfiles.net
Современная научная картина мира
1. Общие модели развития науки
Выявление логики развития науки означает уяснение закономерностей научного прогресса, его движущих сил, причин и исторической обусловленности. Современное видение этой проблемы существенно отличается от того, что господствовало вплоть до середины XX столетия.
Прежде полагали, что в науке идет непрерывное приращение научного знания, постоянное накопление новых научных открытий и все более точных теорий, создающее в итоге кумулятивный эффект на разных направлениях познания природы. Ныне логика развития науки представляется иной: последняя развивается не процессе непрерывного накопления новых фактов и идей, а через фундаментальные теоретические сдвиги. При этом основной закономерностью развития науки является диалектическое единство прерывности и непрерывности, революционности и стабильности.
В настоящее время моделей логики развития научного знания великое множество. Но существуют наиболее фундаментальные и широко используемые.
Наибольшее число сторонников, начиная с 60-х годов XX века, собрала концепция развития науки, предложенная американским историком и философом науки Томасом Куном. Кун ввел в методологию науки новое понятие – парадигма. Буквальный смысл этого слова – образец. В нем фиксируется существование особого способа организации знания, который подразумевает определенный набор предписаний, задающих характер видения мира, а значит, влияющий на выбор направлений исследования. В парадигме содержатся также и общепризнанные образцы решения конкретных проблем. Парадигмальное знание дает некую систему отсчета, то есть является предварительным условием и предпосылкой построения и обоснования различных теорий. Кун считает, что развитие науки осуществляется путем смены парадигм, то есть путем научных революций. Причем, выбор принципов, которые составят новую парадигму, осуществляется учеными в результате внезапного «озарения» - иррационального акта веры в то, что мир устроен именно так, а не иначе.
Альтернативную модель развития науки предложил И.Лакост и назвал ее методологией научно-исследовательских программ. Эта модель развития науки состоит в том, что исторически непрерывное развитие науки представляет собой конкуренцию научно-исследовательских программ, причем выбор одной из программ осуществляется рационально, на основе четких, рациональных критериев. «Вытеснение» одной программы другой представляет собой научную революцию.
Следовательно, отличительными особенностями выше приведенных концепции являются их иррациональное и рациональное начала. Общим же является то, что они вынуждены опираться на научные революции – узловые, этапные моменты истории науки.
2. Научные революции
Слово «революция» означает «переворот». В применении к науке это должно означать радикальное изменение всех ее элементов: закономерностей, интерпретации фактов, теорий, методов, научной картины мира. В истории развития науки вообще и естествознания в частности можно выделить три радикальные перемены научной картины мира, то есть три научных революции.
В VI – IV вв. до н.э. была осуществлена первая революция в познании мира, в результате которой и появляется на свет сама наука. Исторический смысл этой революции заключается в отличении науки от других форм познания и освоения мира, в создании определенных норм и образцов построения научного знания. Наиболее заметную роль в первой научной революции сыграл великий древнегреческий философ Аристотель. Он создал формальную логику, то есть фактически учение о доказательстве, - главный инструмент выведения и систематизации знания; разработал категориально-понятийный аппарат; утвердил своеобразный канон организации научного исследования; предметно дифференцировал само научное знание, отделив науки о природе от метафизики (философии) и математики. Существенной составной частью первой научной революции была геоцентрическая система равномерно вращающихся небесных сфер с принципиально различной физикой земных и небесных тел. То есть античная научная картина мира включала последовательное геоцентрическое учение о мировых сферах.
Вторая глобальная научная революция приходится на XVI – XVIII вв. Ее исходным пунктом считается переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической. Этот период характеризуется становлением классического естествознания, классиками которого являются Н.Коперник, Г.Галилей, И.Кеплер, Р.Декарт, И.Ньютон. Принципиальные отличия классического естествознания от аристотелевской науки заключаются в следующем:
· Классическое естествознание заговорило языком математики. Оно выделило строго объективные количественные характеристики земных тел (форма, масса, величина, движение) и выразить их в строгих математических закономерностях.
· Новоевропейская наука стала основываться на методах экспериментального исследования явлений со строго контролируемыми условиями.
· Классическое естествознание разрушило античные представления о космосе как вполне завершенном и гармоничном мире. На смену им пришла концепция бесконечной Вселенной, в которой действуют постоянные законы.
· Доминантой всей науки Нового времени стала механика – утвердилась чисто механистическая картина природы.
· Сформировался также четкий идеал научного знания: раз и навсегда установленная истинная картина природы, которую можно подправлять в деталях, но радикально переделывать уже нельзя. При этом в познавательной деятельности подразумевалась жесткая оппозиция субъекта и объекта познания, их строгая разделенность.
Итогом ньютоновской научной революции стала механистическая научная картина мира на базе экспериментально-математического естествознания.
Третья научная революция случилась на рубеже XIX – XX вв. Наиболее значимыми теориями, составившими основу новой парадигмы научного знания, стали теория относительности (новая общая теория пространства, времени и тяготения) и квантовая механика, которая раскрыла вероятностный характер законов микромира, и корпускулярно-волновой дуализм материи. Изменения, которые произошли в ходе третьей научной революции, заключаются в следующем:
· Если ньютоновская естественнонаучная революция изначально была связана с переходом от геоцентризма к гелиоцентризму, то эйнштейновский переворот означал принципиальный отказ от всякого центризма вообще. Выделенных систем отсчета в мире нет, все они равноправны. Причем любое утверждение имеет смысл, только тогда когда оно «привязано», соотнесено с какой-либо конкретной системой отсчета. То есть любое наше представление, в том числе и вся научная картина мира в целом относительны – релятивны.
· Новая картина мира переосмыслила исходные ньютоновские понятия пространства, времени, причинности и непрерывности.
· Неклассическая естественнонаучная картина мира отвергла классическое жесткое противопоставление субъекта и объекта познания. Объект познания перестал восприниматься как существующий «сам по себе». Его научное описание оказалось зависимым от определенных условий познания.
· Изменилось и представление естественнонаучной картины мира о самой себе: стало ясно, что «единственно верную», абсолютно точную картину не удастся нарисовать никогда. Любая из таких «картин» может обладать лишь относительной истинностью.
Позднее, уже в рамках новорожденной неклассической картины мира, произошли мини-революции в космологии (концепции нестационарной Вселенной) и биологии (становление генетики). Так что естествознание конца XX столетия существенно видоизменило свой облик по сравнению с началом века. Однако исходный импульс его развития остался прежним – эйнштейновским (релятивистским).
Таким образом, три глобальные научные революции предопределили три длительные стадии развития науки, каждой из которых соответствует своя общенаучная картина мира. При этом оказалось, что развитие науки имеет тенденцию к ускорению. Так, между аристотелевской и ньютоновской революциями лежат почти две тысячи лет, а эйнштейновскую от ньютоновской отделяют чуть больше двухсот. Но не прошло и ста лет со времени формирования нынешней научной парадигмы, как у многих представителей мира науки возникло ощущение близости новой глобальной научной революции.
Принципиальные особенности современной естественнонаучной картины мира
Принципиальными особенностями современной естественнонаучной картины мира являются принципы ее построения, первым, из которых является принцип системности: Вселенная является наиболее крупной системой, состоящей из огромного количества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности. Основными характеристиками системной организации являются:
1. появление новых свойств у целостной системы после взаимодействия элементов, ее образующих;
2. иерархичность и субординация.
Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархическому включению систем разных уровней друг в друга (по принципу матрешки) любой элемент любой системы связан со всеми элементами всех возможных систем.
Второй особенностью современной естественнонаучной картины мира является принцип глобального эволюционизма, в основе которого лежит убеждение в том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. В настоящее время доказано, что Вселенная нестационарна, она имела начало во времени, следовательно, она исторична, то есть эволюционирует во времени. Идея эволюционизма зародилась еще в XIX столетии, но наиболее сильно она прозвучала в учении Ч.Дарвина о происхождении видов. Затем она проявила себя в физике в теории расширения Вселенной, и в химии, когда концепция Большого взрыва указала на историческую последовательность появления во Вселенной различных элементов. В XX веке эволюционное учение интенсивно развивалось и в рамках самой его прародительницы – биологии. Появилась синтетическая теория эволюции, которая развела процессы микроэволюции и макроэволюции, установила в качестве элементарной эволюционной единицы популяцию. В геологии эволюционизм проявил себя в окончательно утвердившейся концепции дрейфа континентов. Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что глобальный эволюционизм – это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции.
Следующей принципиальной особенностью современной естественнонаучной картины мира является принцип самоорганизации. Под самоорганизацией понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее к более сложным и упорядоченным формам организации. Теорией самоорганизации является междисциплинарное научное направление - синергетика, которая способна описать движущие силы эволюции любых объектов нашего мира. Синергетика зародилась в 70-х годах XX столетия. Главный мировоззренческий сдвиг, произведенный синергетикой, можно выразить следующим образом:
· Процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной равноправны;
· Процессы созидания (нарастания сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм независимо от природы систем, в которых они осуществляются.
Синергетика утверждает, что развитие открытых и сильно неравновесных систем протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности. В цикле развития такой системы наблюдаются две фазы:
1. Период плавного эволюционного развития с хорошо предсказуемыми линейными изменениями, подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию.
2. Выход из критического состояния одномоментно – скачком – и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности.
Синергетический подход открывает новые возможности и направления в изучении явлений природы. Новизна такого подхода выражается следующими позициями:
· Хаос не только разрушителен, но и созидателен, конструктивен; развитие осуществляется через неустойчивость (хаотичность). Порядок и хаос не исключают, а дополняют друг друга: порядок возникает из хаоса.
· Линейный характер эволюции сложных систем – не правило, а исключение; развитие большинства таких систем носит нелинейный характер. А это значит, что для сложных систем всегда существует несколько возможных путей эволюции.
· Развитие осуществляется через случайный выбор одной из нескольких разрешенных возможностей дальнейшей эволюции в точках расхождения. Следовательно, случайность встроена в механизм эволюции.
Последней принципиальной особенностью современной научной картины мира является принцип историчности. Он заключается в незавершенности настоящей, да и другой научной картины мира.
Хронология наиболее важных событий истории мира
|
15 млрд лет назад |
Большой взрыв |
|
3 минуты спустя |
образование вещественной основы Вселенной (фотоны, нейтрино и антинейтрино с примесью ядер водорода, гелия и электронов) |
|
Через несколько сотен тысяч лет |
появление атомов легких элементов |
|
14-11 млрд лет назад |
образование разномасштабных структур (галактик), появление звезд первого поколения, образование атомов тяжелых элементов |
|
5 млрд лет назад |
рождение Солнца |
|
4,6 млрд лет назад |
образование Земли |
|
3,8 млрд лет назад |
зарождение жизни |
|
450 млн лет назад |
появление растений |
|
150 млн лет назад |
появление млекопитающих |
|
2 млн лет назад |
начало антропогенеза |
biofile.ru
Особенности современной научной картины мира
Словосочетание «научная картина мира» подразумевает некую аналогию между совокупностью описывающих реальный мир научных абстракций и огромным живописным полотном, на котором художник компактно разместил все предметы мира. Античный ученый мир рисовал свою «картину» с большой долей фантазии и выдумки, но сходство с изображаемым было минимальным. Ньютоновская картина мира стала суше, строже и во много раз точнее.
Нынешняя научная картина мира "оживила" неподвижную доселе Вселенную, обнаружила в каждом ее фрагменте эволюцию. В этом и заключается главная принципиальная особенность современной естественно-научной картины мира — принцип глобального эволюционизма.
В современном естествознании утвердилось убеждение в том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне развития. Это принципиально новый для естествознания взгляд на вещи, хотя сама идея эволюции зародилась в XIX в. Наиболее сильно она прозвучала в учении Ч. Дарвина о происхождении видов.
Современное естествознание (конца XX в.) считает, оно может ответить на вопрос бытия Вселенной теорией Большого взрыва. При этом зарождение Вселенной выводится из ее некоего исходного состояния с последующей эволюцией, приведшей в конечном счете к ныне наблюдаемому облику.
Эта теория более или менее прочно утвердилась в естествознании в 70-е гг. (однако идея была предложена еще в 40-е гг). Радикальное обновление представлений об устройстве мирозданья заключается в следующем. Вселенная нестационарна, она имела начало во времени, следовательно, исторична, т.е. эволюционирует во времени. И эту эволюцию протяженностью в 20 млрд лет, в принципе, можно реконструировать.
Таким образом, идея эволюции завладела и физикой и космологией. Но не только ими. В последние десятилетия благосклонно относиться к этой идее стала химия. До определенного времени проблема "происхождения видов" вещества химиков не волновала. Однако ситуация изменилась, когда концепция Большого взрыва указала на историческую последовательность появления во Вселенной различных элементов. Ведь в первые мгновения жизни во Вселенной было так горячо, что ни один из компонентов вещества (атомы, молекулы) существовать не мог. Лишь в конце первых трех минут образовалось небольшое количество ядерного материала (ядра водорода и гелия), а первые целые атомы легких элементов возникли лишь через несколько сотен тысяч лет после взрыва.
Следовательно, звезды первого поколения начинали жизнь с очень ограниченным набором легких элементов, из которых в результате самопроизвольного синтеза и образовалось впоследствии все разнообразие таблицы Менделеева. Возможно, в ней зафиксирована не только структурная упорядоченность химических элементов, но и реальная история их появления. Еще более любопытная картина получается при наложении идеи эволюции на процесс образования сложных молекулярных соединений.
Дарвинская эволюция указывает на непрерывное нарастание сложности организации растительных и животных организмов (от одноклеточных до человека) через механизм естественного отбора. Миллионы видов были им отбракованы, остались лишь самые эффективные. Поразительно, но нечто похожее, по-видимому, происходило и тогда, когда природа только "готовилась" к зарождению жизни. Об этом свидетельствует, в частности, тот факт, что из более чем 100 неизвестных химических элементов основу всего живого составляют только 6: углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера. Их общая доля в живых организмах составляет 97,4%-Еще 12 элементов дают примерно 1,6%. Мир собственно химических соединений (ныне известно около 8 млн) не менее диспропорционален, 96% из них — органические соединения, компонентами которых являются все те же 6—18 элементов. Из остальных химических элементов природа создала не более 300 тыс. неорганических соединений.
Столь разительное несоответствие невозможно объяснить различной распространенностью химических элементов на Земле или даже в Космосе. Налицо совершенно очевидный отбор тех химических элементов, свойства которых (прочность и энергоемкость образуемых ими химических связей, легкость их перераспределения и т.п.) "дают преимущество при переходе на более высокий уровень сложности и упорядоченности вещества.
Тот же механизм отбора просматривается и на следующем витке эволюции: из многих миллионов органических соединений в построении биосистем заняты лишь несколько сотен, из 100 известных аминокислот для составления белковых молекул живых организмов природой использовано только 20 и т.д.
На такого рода факты и опираются представления о "пред биологической эволюции, т.е. эволюции химических элементов и соединений. Сформулированы первые теории химической эволюции как саморазвитии каталитических систем. Конечно, в этой области очень много неясного, малообоснованного, но важен сам факт восприятия современной химией эволюционной теории. В XX в. эволюционное учение интенсивно развивалось и в рамках его прародительницы — биологии. Современный эволюционизм в научных дисциплинах биологического профиля предстает как многоплановое учение, ведущее поиск закономерностей и механизмов, эволюции сразу на многих уровнях организации живой материи: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном и даже биогеоценотическом. Наиболее выдающиеся успехи достигнуты на молекулярно-генетическом уровне: расшифрован генетический механизм передачи наследуемой информации, выяснены роль и структура ДНК и РНК, найдены методы определения последовательностей нуклеотидов в них и т.п.
Синтетическая теория эволюции (синтез генетики и дарвинизма) развела в разные стороны процессы микроэволюции (на уровне популяций) и макроэволюции (на надвидовых уровнях), установила в качестве элементарной эволюционной единицы популяцию и пр.
Таким образом, именно дарвиновская концепция эволюции стала тем основным руслом, в которое вливаются многочисленные потоки разнородного специализированного биологического знания. Идея эволюции проникла и в другие области естествознания. В геологии, например, окончательно утвердилась концепция дрейфа континентов. А экология, биогеохимия, антропология были "эволюционны" изначально.
Таким образом, современное естествознание вправе сформулировать лозунг: "Все существующее есть результат эволюции!" Укорененность в нынешней научной картине мира представления о всеобщем характере эволюции является ее главной отличительной чертой. Но если в биологии концепция эволюции имеет давние устойчивые традиции, то физика и химия, как уже было сказано, к ней только привыкают. Облегчить этот процесс призвано новое междисциплинарное научное направление, появившееся в 70-х гг., — синергетика. Она претендует на описание движущих сил эволюции любых объектов нашего мира.
Появление синергетики в современном естествознании инициировано, видимо, подготовкой глобального эволюционного синтеза всех естественно научных дисциплин.
После замены модели стационарной Вселенной на развивающуюся, в которой ясно просматривалось нарастающее усложнение организации материальных объектов — от элементарных и субэлементарных частиц в первые мгновения после Большого взрыва до звездных и галактических систем, — стало ясно, что для сохранения непротиворечивости общей картины мира необходимо постулировать наличие у материи в целом не только разрушительной, но и созидательной тенденции. Материя способна осуществлять работу и против термодинамического равновесия, самоорганизовываться и самоусложняться.
Постулат о способности материи к саморазвитию в философию был введен достаточно давно. А вот его необходимость в фундаментальных естественных науках (физике, химии) начали осознавать только сейчас. На этой волне и возникла синергетика — теория самоорганизации. Общий смысл комплекса синергетических идей заключается в следующем:
· процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной равноправны;
· процессы созидания (нарастания сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм, независимо от природы систем, в которых они осуществляются.
Таким образом, синергетика претендует на открытие некоего универсального механизма, при помощи которого осуществляется самоорганизация как в живой, так и неживой природе. Под самоорганизацией при этом понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее сложных и упорядоченных форм организации к более сложным и упорядоченным. Отсюда следует, что объектом синергетики могут быть отнюдь не любые системы, а только те, которые отвечают как минимум двум условиям. Прежде всего они должны быть:
· открытыми, т.е. обмениваться веществом или энергией с внешней средой;
· существенно неравновесными, или находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия.
Сложнее обстоит дело со Вселенной в целом. Если считать Вселенную открытой системой, то что может служить ее внешней средой? Современная физика полагает, что для вещественной Вселенной такой средой является вакуум.
Итак, синергетика утверждает, что развитие открытых и сильно неравновесных систем протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности. В цикле развития такой системы наблюдаются две фазы:
1) период плавного эволюционного развития, с хорошо предсказуемыми линейными изменениями, подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию;
2) выход из критического состояния одномоментно, скачком и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности.
Важная особенность второй фазы заключается в том, что переход системы в новое устойчивое состояние неоднозначен. Достигшая критических параметров (точка бифуркации) система из состояния сильной неустойчивости как бы "сваливается" в одно из многих возможных, новых для нее устойчивых состояний. В этой точке эволюционный путь системы, можно сказать, разветвляется, и какая именно ветвь развития будет выбрана решает случай! Но после того как "выбор сделан" и система перешла в качественно новое устойчивое состояние — назад возврата нет. Этот процесс необратим. А отсюда следует, что развитие таких систем имеет принципиально непредсказуемый характер. Можно просчитать варианты возможных путей эволюции системы, но какой именно будет выбран—однозначно спрогнозировать нельзя.
В обобщенном виде новизну синергетического подхода можно выразить следующими позициями.
· Хаос не только разрушителен, но и созидателен, конструктивен; развитие осуществляется через неустойчивость (хаотичность).
· Линейный характер эволюции сложных систем, к которому привыкла классическая наука, не правило, а, скорее, исключение; развитие большинства таких систем носит нелинейный характер. А это значит, что для сложных систем всегда существует несколько возможных путей эволюции.
· Развитие осуществляется через случайный выбор одной из нескольких разрешенных возможностей дальнейшей эволюции в точке бифуркации. Следовательно, случайность — не досадное недоразумение; она встроена в механизм эволюции. А нынешний путь эволюции системы, возможно, не лучше, чем те, которые были отвергнуты случайным выбором.
Синергетика — родом из физических дисциплин, в частности, из термодинамики. Но ее идеи носят междисциплинарный характер. Они подводят базу под совершающийся в естествознании глобальный эволюционный синтез. Поэтому в синергетике видят одну из важнейших составляющих современной научной картины мира.
biofile.ru
Современная естественнонаучная картина мира
Рязанская Государственная Радиотехническая Академия
Кафедра Общей и Экспериментальной физики
Дисциплина синергетика
Реферат на тему:
«Современная естественнонаучная картина мира»
Выполнила: ст. гр. 070
Болтукова А.А.
Проверила:
Русакова Ж.П.
Рязань, 2003г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………….………….3
1. Естественнонаучное миропонимание………………….………….4
2. Строение вещества, энергия……………………….………………6
3. Теория относительности…..………………………………………8
4. Учение о самоорганизации……………………………..…………10
5. Революция в естествознании…………………………...………...13
Заключение……………………………………………………………….16
Список литературы……….………………………...……………………18
В В Е Д Е Н И Е
Познание единичных вещей и процессов невозможно без одновременного познания всеобщего, а последнее в свою очередь познается только через первое. Сегодня это должно быть ясно каждому образованному уму. Точно также и целое постижимо лишь в органическом единстве с его частями, а часть может быть понята лишь в рамках целого. И любой открытый нами "частный" закон - если он действительно закон, а не эмпирическое правило - есть конкретное проявление всеобщности. Нет такой науки, предметом которой было бы исключительно всеобщее без познания единичного, как невозможна и наука, ограничивающая себя лишь познанием особенного.
Всеобщая связь явлений - наиболее общая закономерность существования мира, представляющая собой результат и проявление универсального взаимодействия всех предметов и явлений и воплощающаяся в качестве научного отражения в единстве и взаимосвязи наук. Она выражает внутреннее единство всех элементов структуры и свойств любой целостной системы, а также бесконечное разнообразие отношений данной системы с другими окружающими ее системами или явлениями. Без понимания принципа всеобщей связи не может быть истинного знания. Осознание универсальной идеи единства всего живого со всем мирозданием входит в науку, хотя уже более полувека назад в своих лекциях, читанных в Сорбонне, В.И.Вернадский отмечал, что ни один живой организм в свободном состоянии на Земле не находится, но неразрывно связан с материальноэнергетической средой. "В нашем столетии биосфера получает совершенно новое понимание. Она выявляется как планетное явление космического характера".
1. Естественнонаучное миропонимание
Естественнонаучное миропонимание (ЕНМП) - система знаний о природе, образующаяся в сознании учащихся в процессе изучения естественнонаучных предметов, и мыслительная деятельность по созданию этой системы.
Понятие "картина мира" является одним из фундаментальных понятий философии и естествознания и выражает общие научные представления об окружающей действительности в их целостности. Понятие "картина мира" отражает мир в целом как единую систему, то есть "связное целое", познание которого предполагает "познание всей природы и истории..." (Маркс К., Энгельс Ф., собр. соч., 2-е изд. том 20, с.630).
В основе построения научной картины мира лежит принцип единства природы и принцип единства знания. Общий смысл последнего заключается в том, что знание не только бесконечно многообразно, но оно вместе с тем обладает чертами общности и целостности. Если принцип единства природы выступает в качестве общей философской основы построения картины мира, то принцип единства знаний, реализованный в системности представлений о мире, является методологическим инструментом, способом выражения целостности природы.
Система знаний в научной картине мира не строится как система равноправных партнеров. В результате неравномерного развития отдельных отраслей знания одна из них всегда выдвигается в качестве ведущей, стимулирующей развитие других. В классической научной картине мира такой ведущей дисциплиной являлась физика с ее совершенным теоретическим аппаратом, математической насыщенностью, четкостью принципов и научной строгостью представлений. Эти обстоятельства сделали ее лидером классического естествознания, а методология сведения придала всей научной картине мира явственную физическую окраску. Однако острота этих проблем несколько сгладилась в связи с глубоким органическим взаимодействием методов этих наук и пониманию соотнесённости установления того или иного их соотношения.
В соответствии с современным процессом "гуманизации" биологии возрастает ее роль в формировании научной картины мира. Обнаруживаются две "горячие точки" в ее развитии: стык биологии и наук о неживой природе и стык биологии и общественных наук.
Представляется, что с решением вопроса о соотношении социального и биологического научная картина мира отразит мир в виде целостной системы знаний о неживой природе, живой природе и мире социальных отношений. Если речь идет о ЕНКМ, то должны иметься в виду наиболее общие закономерности природы, объясняющие отдельные явления и частные законы.
ЕНКМ - это интегрированный образ природы, созданный путем синтеза естественнонаучных знаний на основе системы фундаментальных закономерностей природы и включающий представления о материи и движении, взаимодействиях, пространстве и времени.
2. Строение вещества, энергия
В конце прошлого и начале нынешнего века в естествознании были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде всего, это открытия, связанные со строением вещества, и открытия взаимосвязи вещества и энергии. Если раньше последними неделимыми частицами материи, своеобразными кирпичиками, из которых состоит природа, считались атомы, то в конце прошлого века были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов (лишенных заряда частиц).
Согласно первой модели атома, построенной английским ученым Эрнестом Резерфордом (1871—1937), атом уподоблялся миниатюрной солнечной системе, в которой вокруг ядра вращаются электроны. Такая система была, однако, неустойчивой: вращающиеся электроны, теряя свою энергию, в конце концов должны были упасть на ядро. Но опыт показывает, что атомы являются весьма устойчивыми образованиями и для их разрушения требуются огромные силы. В связи с этим прежняя модель строения атома была значительно усовершенствована выдающимся датским физиком Нильсом Бором (1885—1962), который предположил, что при вращении по так называемым стационарным орбитам электроны не излучают энергию. Такая энергия излучается или поглощается в виде кванта, или порции энергии, только при переходе электрона с одной орбиты на другую.
Значительно изменились также взгляды на энергию. Если раньше предполагалось, что энергия излучается непрерывно, то тщательно поставленные эксперименты убедили физиков, что она может испускаться отдельными квантами. Об этом свидетельствует, например, явление фотоэффекта, когда кванты энергии видимого света вызывают электрический ток. Это явление, как известно, используется в фотоэкспонометрах, которыми пользуются в фотографии для определения выдержки при экспозиции.
В 30-е годы XX в. было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что элементарные частицы вещества, например, электроны обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Таким путем было доказано экспериментально, что между веществом и полем не существует непроходимой границы: в определенных условиях элементарные частицы вещества обнаруживают волновые свойства, а частицы поля — свойства корпускул. Это явление получило название дуализма волны и частицы — представление, которое никак не укладывалось в рамки обычного здравого смысла. До этого физики придерживались убеждения, что вещество, состоящее из разнообразных материальных частиц, может обладать лишь корпускулярными свойствами, а энергия поля— волновыми свойствами. Соединение в одном объекте корпускулярных и волновых свойств совершенно исключалось. Но под давлением неопровержимых экспериментальных результатов ученые вынуждены были признать, что микрочастицы одновременно обладают как свойствами корпускул, так и волн.
В 1925—1927 г. для объяснения процессов, происходящих в мире мельчайших частиц материи — микромире, была создана новая волновая, или квантовая механика. Последнее название и утвердилось за новой наукой. Впоследствии возникли и разнообразные другие квантовые теории: квантовая электродинамика, теория элементарных частиц и другие, которые исследуют закономерности движения микромира.
3. Теория относительности
Другая фундаментальная теория современной физики — теория относительности, в корне изменившая научные представления о пространстве и времени. В специальной теории относительности получил дальнейшее применение установленный еще Галилеем принцип относительности в механическом движении. Согласно этому принципу, во всех инерциальных системах, т.е. системах отсчета, движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно, все механические процессы происходят одинаковым образом, и поэтому их законы имеют ковариантную, или ту же самую математическую форму. Наблюдатели в таких системах не заметят никакой разницы в протекании механических явлений. В дальнейшем принцип относительности был использован и для описания электромагнитных процессов. Точнее говоря, сама специальная теория относительности появилась в связи с преодолением трудностей, возникших в этой теории.
mirznanii.com
Современная научная картина мира
Современная наука развивается и функционирует в особую историческую эпоху. Ее общекультурный смысл определяется включенностью в решение проблемы выбора жизненных стратегий человечества, поиска им новых путей цивилизационного развития.
Прежде всего следует выделить те принципиально новые идеи современной научной картины мира, которые касаются представлений о природе и взаимодействии с ней человека. Эти идеи не вписываются в традиционное для техногенного подхода понимание природы как неорганического мира, безразличного к человеку, и понимание отношения к природе как к “мертвому механизму”, с которым можно экспериментировать до бесконечности и который можно осваивать по частям, преобразовывая его и подчиняя человеку.
В современной ситуации формируется новое видение природной среды, с которой человек взаимодействует в своей деятельности. Она начинает рассматриваться не как конгломерат изолированных объектов и даже не как механическая система, но как целостный живой организм, изменение которого может проходить лишь в определенных границах. Нарушение этих границ приводит к изменению системы, ее переходу в качественно иное состояние, могущее вызвать необратимое разрушение целостности системы.
Вместе с тем принципы, развитые в экологии и включенные в общенаучную картину мира, обретают и более широкое мировоззренческое звучание. Они оказывают влияние на мировоззренческие основания всей культуры, “существенно воздействуют на духовно-интеллектуальный климат современной эпохи в целом, детерминируют изменение ценностных структур мышления”.
В современной культуре все более отчетливо формируются контуры нового взгляда на мир, в становление которого вносит существенный вклад научная картина мира. Этот взгляд предполагает идею взаимосвязи и гармонического отношения между людьми, человеком и природой, составляющими единое целостное образование.
В рамках такого подхода складывается новое видение человека как органичной части природы, а не как ее властителя, развиваются идеи приоритетности сотрудничества перед конкуренцией.
В свою очередь новые смыслы и ценностные ориентации все в большей мере включаются в систему философско-мировоззренческих оснований науки.
Ключевым моментом в их развитии являются представления научной картины мира об органичной включенности человека в целостный космос и о соразмерности человека как результата космической эволюции породившему его миру.
Обратим внимание на совпадение многих представлений современной научной картины мира с идеями философии “русского космизма”. Эти идеи долгое время воспринимались как своеобразная периферия мирового потока философской мысли, хотя они, бесспорно, оказали влияние на творчество таких выдающихся естествоиспытателей, как В.И.Вернадский.
Особо следует подчеркнуть совпадение главных принципов философии космизма и многих фундаментальных идей современной научной картины мира и ее мировоззренческих выводов. Космизм возвращает нас к целостному видению мира как единства человека и космоса. Он способен сыграть позитивную роль в синтезе идей, развиваемых в западноевропейской культурной традиции и в восточных философских системах, где человек изначально рассматривался как неотъемлемая часть Космоса. Соответственно идеи космизма органично включаются в разработку новой метафизики, которая могла бы стать философским основанием постнеклассического этапа развития науки, обеспечивая дальнейшее развитие общенаучной картины мира в русле идеологии глобального эволюционизма, представлений о “человекоразмерных”, исторически развивающихся системах и идеалов “антропокосмизма”.
Открытый характер современной научной картины мира обнаруживает ее удивительную соразмерность не только принципам философии русского космизма, но и многим мировоззренческим идеям, выработанным в традиционных восточных культурах. Наиболее отчетливо это проявляется при осмыслении в терминах синергетики и глобального эволюционизма ряда фундаментальных идей восточной философии, которые долгое время не находили адекватного понимания в европейской культурной традиции.
Можно констатировать, что развитие современной научной картины мира органично включено в процессы формирования нового типа планетарного мышления, основанного на толерантности и диалоге культур и связанного с поиском выхода из современных глобальных кризисов.
Приобретая открытый характер, научная картина мира вносит свой вклад в процессы синтеза различных культур. Она соединяет новые подходы, возникшие на почве развивающейся научной рациональности, всегда выступавшей ценностью техногенной (западной) цивилизации, с идеями, разработанными в совсем иной культурной традиции и возникшими в восточных учениях и в “космической философии”.
Современная научная картина мира включена в диалог культур, развитие которых до сих пор шло как бы параллельно друг другу. Она становится важнейшим фактором кросскультурного взаимодействия Запада и Востока.
ifilosofia.ru
