За основную концепцию современного естествознания следует принять следующую:
Природа представляет собой единое целое, связанное единой идеей. Отдельные науки изучают различные проявления этого единого целого, а основная идея содержит се законы природы в виде стройной системы правил. Но система правил или законы природы едины не только для природы Земли, но и для всей Вселенной. Следовательно, - Вселенная представляет единое целое.
Единая идея конструкции Вселенной проявляется в единстве законов, действующих одинаково на Земле и в Космосе.
В своем развитии человечество приобретало знания исходя из опыта, наблюдения природных явлений , попыток осмыслить и использовать понятые явления. Приобретенные знания человечество использовало для удовлетворения своих потребностей, производства изделий и услуг. Но наряду с этим развивалось мышление человека, а вместе с мышлением развивались науки.
«Физика» в переводе с греческого означает «природа». Со времен Аристотеля(IVв. До н.э.) физикой называют науку о природе. Развитие физики условно подразделяют на три этапа.
Первый этап – древний и средневековый – охватывает период со времен Аристотеля до начала XVII в. Второй этап – классической физики – связывают с основанием точного естествознания Галилео Галилеем и основателем классической физики Исааком Ньютоном. Третий этап охватывает XXв.
С 1917 по 1991 гг. в России господствовала марксистско-ленинская философия , в соответствии с догмами которой первый этап считался донаучным или ненаучным.
Исследуем тот вопрос подробнее. Как мы помним, наука – это сфера человеческой деятельности, добывающая достоверные знания. К первому периоду человечество обладало большим объемом знаний. Оно научилось добывать и использовать огонь для приготовления пищи, обогрева, литейного производства. Литейное производство основано на знаниях о металлах, способах получения металлических изделий: утвари, украшений, оружия, строительных элементов.
Строительство египетских пирамид относят к 3-2му тысячелетиям до н. э. Их изучение проводят до сих пор, и не все тайны пирамид открыты. Тайны, которые появились 5 тыс. лет тому назад. Точно установлено, что этот строительство произведено с использованием знаний астрономии.
До Аристотеля люди уже могли находить путь кораблям, движущимся вне видимости земли, по звездам. По звездам же ориентировались караваны в пустыне. Сила ветра использовалась для движения кораблей. Первые ирригационные сооружения появились задолго до Аристотеля в древнем Египте.
Возможно, человечество обладало и многими другими знаниями, но отсутствие систем хранения, переработки и передачи информации привело к потере добытых знаний.
Итак, до Аристотеля человечество обладало большим объемом информации, проверенной и используемой на практике, которую нельзя назвать ненаучной. Следовательно, и до Аристотеля должны были существовать науки.
А что же было особенного в Ivи. До н. э.?
Оказывается, Аристотель, ученик Платона, впервые рассмотрел атомы как первичные элементы материи. А создав свою теорию строения материи, выступил с резкой критикой своего учителя. Платон учил, что за всеми вещами стоят некие «идеи», создавшие эти вещи. Аристотель же считал, что сущность вещей заключается в самих вещах и нет никаких «идей» вне вещей.
Платона назвали идеалистом, а Аристотеля материалистом.
Но естествознание развивалось независимо от того, кого из ученых называли материалистом, а кого идеалистом.
Во II в. н.э. Птолемей создал геоцентрическую систему. Земля – в центре, Солнце вращается вокруг Земли, двенадцать знаков зодиака – это двенадцать созвездий, по каждому из которых Солнце проходит ежемесячно. Эта теория просуществовала 1200 лет.
А в течение этих 1200 лет развивалась алхимия. Алхимия считалась донаучным направлением в химии. Цель алхимии – найти «философский камень», чтобы превращать металлы в золото, получить эликсир долголетия, найти универсальный растворитель. Как видим, цели алхимии практически те же, что и у современной науки.
В результате: открыты и получены минеральные растворители и красители, стекла, эмали, лекарственные препараты, разработаны технологии дистилляции, применяемые в химической, нефтеперерабатывающей и фармацевтической промышленности.
Через 1200 лет после Птолемея мы попадаем во времена Коперника, создавшего гелиоцентрическую систему (о ней будем говорить ниже). Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси, так же, как и другие планеты. Заметим, что все знания, добытые Птолемеем, сохранились и используются на практике до сих пор.
Еще через двести лет мы попадаем во времена Галилео Галилея и Исаака Ньютона. Галилео Галилей, основатель точного естествознания, заложил основу современной химии, выдвинул идею относительности движения, установил законы инерции, свободного падения, движения тел по плоскости, построил телескоп с тридцатидвухкратным увеличением и нашел четыре спутника Сатурна, горы на Луне, пятна на Солнце.
Исаак Ньютон – математик, механик, астроном, физик, создатель классической механики и всех законов Ньютона. Независимо от Лейбница открыл дифференциальное и интегральное исчисления, создал основы современной механики.
Перелистнем еще триста лет и попадем в XX век. Жаном Перреном установлено: молекула – наименьшая частица вещества, обладающая основными химическими связями. Атомы одинаковы на Земле и в космосе. Универсальность физических законов подтверждает единство природы и вселенной в целом.
Основной тенденцией современных наук является специализация по отдельным направлениям. Количество таких специальных наук достигло двухсот, причем в каждой из них своя система понятий и определений, своя терминология. Такое положение затрудняет дальнейшее развитие познания, поскольку много проблем имеют решение именно на стыке наук. Поэтому появляются «смешанные» науки: физическая химия, физическая география, биохимия, биофизика, радиоастрономия и т. д.
Очевидно, что исследования во всех научных направлениях будут продолжаться с той или иной интенсивностью, но среди них есть наиболее важные, без которых человечество не сможет существовать. Это энергетика и экология.
Глава 1.
Этапы развития зрелой науки
Зрелая наука в своем развитии последовательно проходит несколько этапов. Период нормальной науки сменяется периодом кризиса, который либо разрешается методами нормальной науки, либо приводит к научной революции, которая заменяет парадигму. С полной или частичной заменой парадигмы снова наступает период нормальной науки.
Согласно концепции Куна, развитие науки идет не путем плавного наращивания новых знаний на старые, а через смену ведущих представлений -- через периодически происходящие научные революции. Однако, действительного прогресса, связанного с возрастанием объективной истинности научных знаний, Кун не признает, полагая, что такие знания могут быть охарактеризованы лишь как более или менее эффективные для решения соответствующих задач, а не как истинные или ложные.
В этой связи следует отметить, что Кун не связывает явно смену парадигм с преемственностью в развитии науки, с движением по спирали от неполного знания к более полному и совершенному. По моему мнению, Кун опускает вопрос о качественном соотношении старой и новой парадигмы: является ли новая парадигма, пришедшая на смену старой, лучше с точки зрения прогресса в научном познании? Спираль развития зрелой науки у Куна не направлена вверх к высотам "абсолютной истины", она складывается стихийно в ходе исторического развития науки.
"Нормальной наукой" Кун называет исследование, прочно опирающееся на одно или несколько прошлых научных достижений, которые в течение некоторого времени признаются определенным научным сообществом в качестве основы для развития, то есть это исследование в рамках парадигмы и направленное на поддержание этой парадигмы. При ближайшем рассмотрении "создается впечатление, будто бы природу пытаются втиснуть в парадигму, как в заранее сколоченную и довольно тесную коробку", "явления, которые не вмещаются в эту коробку, часто, в сущности, вообще упускаются из виду».
Нормальная наука не ставит своей целью создание новой теории, и успех в нормальном научном исследовании состоит не в этом. Исследование в нормальной науке направлено на разработку тех явлений и теорий, существование которых парадигма заведомо предполагает. Кратко деятельность ученых в рамках нормальной науки можно охарактеризовать как наведение порядка (ни в коем случае не революционным путем).
По мнению Куна, "три класса проблем -- установление значительных фактов, сопоставление фактов и теории, разработка теории -- исчерпывают ... поле нормальной науки, как эмпирической, так и теоретической". Подавляющее большинство проблем, поднятых даже самыми выдающимися учеными, обычно охватывается этими тремя категориями. Существуют также экстраординарные проблемы, но они возникают лишь в особых случаях, к которым приводит развитие нормального научного исследования. Работа в рамках парадигмы не может протекать иначе, а отказаться от парадигмы значило бы прекратить те научные исследования, которые она определяет. В случае отказа от парадигмы мы приходим к научной революции.
Понятие "нормальной науки", введенное Куном, подверглось острой критике сторонниками критического рационализма во главе с Карлом Поппером. Поппер согласен с тем, что нормальная наука существует, но если Куну этот феномен представляется как нормальный, то Поппер в работе "Нормальная наука и ее опасности" (1970) рассматривает его как опасный для науки в целом.
В критике понимания Куном нормальной науки можно выделить два направления. Во-первых, полное отрицание самого существования нормальной науки. С этой точки зрения наука никогда бы не сдвинулась с места, если бы основной деятельностью ученых была нормальная наука, как ее представляет Кун. Сторонники этого направления в критике Куна полагают, что нормальной науки, предполагающей только кумулятивное накопление знания, вообще не существует; что из нормальной науки Куна не может вырасти революции. "Нормальная наука" отождествляется с теоретическим застоем или стагнацией в науке.