Пытаясь создать «истинную индукцию», Бэкон искал не только факты, подтверждающие определенный вывод, но и факты, опровергающие его. Он, таким образом, вооружил естествознание двумя средствами исследования: перечислением и исключением. Причем главное значение имеют именно исключения. С помощью своего метода он, например, установил, что «формой» теплоты является движение мельчайших частиц тела.
Итак, в своей теории познания Бэкон неукоснительно проводил мысль о том, что истинное знание вытекает из опыта. «Знание – сила», – говорил он и понимал эту фразу специфически: чтобы что-то узнать, выведать у природы, к ней необходимо применить силу, пытать ее, потому что сама природа своих тайн не раскроет.
С Галилео Галилея (1564 – 1642 гг.) началось рассмотрение проблем движения, заложенных в основу классической науки. До Галилея господствовало представление о движении, сформулированное Аристотелем. Философ считал, что движение происходит, если существует сила, приводящая тело в движение. Кроме того, чтобы движение продолжалась, необходимо сопротивление.
Галилей предположил, что если допустить существование абсолютно горизонтальной поверхности, убрать трение, то движение будет продолжаться бесконечно. Тем самым, ученый заложил предпосылки закона инерции, который позже был сформулирован И. Ньютоном.
Исак Ньютон (1643 – 1724 гг.) свою научную программу называл «экспериментальной философией». Он считал, что исследование природы должно опираться на опыт, который затем обобщается при помощи «метода принципов». Ученый создал основы классической механики как целостной системы знаний о механическом движении тел, дал математическую формулировку Закона Всемирного тяготения, обосновал теорию движения небесных тел, определил понятие силы и т.д.
В Новое время постепенно сложилась механическая картина мира: вся Вселенная представляет собой совокупность большого числа неизменных и неделимых частиц, свободно перемещающихся в абсолютном пространстве и времени, связанных силами тяготения.
В конце XVIII – начале XIX веков намечается тенденция использования научных знаний в производстве. Классический пример: Х. Гюйгенс сконструировал механические часы, воплотившие теорию колебания маятника в созданное техническое решение. В XIX веке серьезные открытия происходят в геологии и биологии. Идею геологического эволюционизма выдвинул английский естествоиспытатель Ч. Лайель (1797 – 1875 гг.), который доказал, что для объяснения изменений геологической истории нет необходимости прибегать к последствиям о катастрофах на Земле, а достаточно иметь в виду ее длительный срок существования. Его оппонентом можно назвать французского ученого, создателя «теории катастрофизма» Ж. Кювье (1768 – 1832 гг.). Основной постулат этой теории заключался в том, что отдельные периоды в истории Земли заканчиваются мировыми катастрофами, в результате которых старые виды растений погибают, и на смену им рождаются новые, ранее не существовавшие.
Теорию естественного отбора формулирует Ч. Дарвин (1809 – 1882 гг.) и доказывает ее в труде «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благопрепятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859 г.).
В 1830-х годах ботаником М.Я. Шлейденом (1804 – 1811 гг.) и биологом
Т. Шванном (1810 – 1882 гг.) была создана клеточная теория строения растений и живых организмов.
Вплотную подходит к открытию закона сохранения и превращения энергии немецкий врач Ю.Р. Майер (1814 – 1878 гг.), который показал, что химическая, тепловая и механическая энергии могут превращаться друг в друга и являться равными друг другу. В те же годы английский исследователь Д.П. Джоуль (1818 – 1889 гг.) экспериментально продемонстрировал, что при затрате механической силы получается эквивалентное ей количество теплоты. Датский инженер Л.А. Кольдинг (1815 – 1888 гг.) опытным путем установил соотношение между работой и теплотой, физик Г. Гельмгольц (1821 – 1894 гг.) доказал на основе этого закона невозможность вечного двигателя.
В 1869 году российский ученый Д.И. Менделеев (1834 – 1907 гг.) представил первую версию периодической системы химических элементов.
Открытие Ш. Кулоном (1736 – 1806 гг.) закона притяжения электрических зарядов с противоположным зарядом, а Дж. Максвеллом (1831 – 1879 гг.) математической теории электромагнитного поля постепенно трансформировали механическую картину мира. Ей на смену пришла электромагнитная картина мира. В первой половине XIX века начинают развиваться социально-гуманитарные дисциплины.
Сделаем выводы по данному параграфу:
1. Возникновение социально-гуманитарных дисциплин завершило формирование науки как системы дисциплин, охватывающей все основные сферы мироздания: природу, общество и человека;
2. В период господствования классической науки, эта область деятельности приобрела черты универсальности, специализации и междисциплинарных связей. Расширяется ее экспансия на других сферы;
3. Изменился институциональный статус науки. Теперь эта деятельность стала рассматриваться в качестве социального института. Дальнейшее ее развитие вносит существенное отклонение от ее классических канонов.
Развитие науки в период формирования
неклассической научной картины мира
В конце XIX – начале XX века считалось, что научная картина мира практически построена, и если предстоит какая-либо работа исследователям, то это уточнение некоторых деталей. Но вдруг последовал целый ряд открытий, которые никак в нее не вписывались.
В 1896 году французский физик А. Беккерель (1852 – 1908 гг.)открыл явление самопроизвольного излучения урановой соли, природа которого не была понята. В поисках элементов, испускающих подобные «беккерелевы лучи», Пьер Кюри и Мария Складовская-Кюри в 1898 году открывают полоний и радий, а само явление называют радиоактивностью. В 1897 г. английский физик Дж. Томпсон открывает составную часть атома – электрон, создает первую, но очень недолго просуществовавшую модель атома. В 1900 году немецкий физик М. Планк предложил новый подход: рассматривать энергию электромагнитного излучения как дискретную величину, которая может передаваться только отдельными, хотя и очень небольшими порциями – квантами. На основе этой гениальной догадки ученый не только получил уравнение теплового излучения, но она легла в основу квантовой теории.
Английский физик Э. Резерфорд (1871 – 1937 гг.) в 1906 г. экспериментально устанавил, что атомы имеют ядро, в котором сосредоточена вся их масса, а в 1911 году создал планетарную модель строения атома, согласно которой электроны движутся вокруг неподвижного ядра и в соответствии с законами классической электродинамики непрерывно излучают электромагнитную энергию. Но ему не удается объяснить, почему электроны, двигаясь вокруг ядра по кольцевым орбитам и непрерывно испытывая ускорение, не приближаются к ядру и не падают на его поверхность.
Датский физик Нильс Бор, исходя из модели Резерфорда и модифицируя ее, ввел постулаты, утверждающие, что в атомах имеются стационарные орбиты, при движении по которым электроны не излучают энергии, ее излучение происходит только в тех случаях, когда электроны переходят с одной стационарной орбиты на другую, при этом происходит изменение энергии атома, создал квантовую модель атома. Она получила название Резерфорда – Бора. Это была последняя наглядная модель атома.
В 1924 году французский физик Луи де Бройль выдвинул идею о двойственной, корпускулярно-волновой природе не только электромагнитного излучения, но и других микрочастиц. В 1925 году швейцарский физик В. Паули сформулировал принцип запрета: ни в атоме, ни в молекуле не может быть двух электронов, находящихся в одинаковом состоянии.
В 1926 году австралийский физик-теоретик Э. Шредингер вывел основное уравнение волновой механики, а в 1927 г. немецкий физик В. Гейзенберг – принцип неопределенности, утверждавший: значения координат и импульсов микрочастиц не могут быть названы одновременно и с высокой степенью точности.
В 1929 г. английский физик П. Дирак заложил основы квантовой электродинамики и квантовой теории гравитации, разработал релятивистскую теорию движения электрона, на основе которой в 1931 году предсказал существование позитрона – первой античастицы. Античастицами назвали частицы, подобно своему двойнику, но отличающиеся от него электрическим зарядом. В 1932 г. американский физик К. Андерсон открыл позитрон в космических лучах.
В 1934 г. французские физики Ирен и Фредерик Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность, а в 1932 г. английский физик Дж. Чедвик – нейтрон. Создание ускорителей заряженных частиц способствовало развитию ядерной физики, была выявлена неэлементарность элементарных частиц. Но поистине революционный переворот в физической картине мира совершил физик-теоретик А. Эйнштейн (1879 – 1955 гг.), создавший специальную (1905 г.) и общую (1916 г.) теорию относительности.
В механике Ньютона существуют две абсолютные величины – пространство и время. Пространство неизменно и не связано с материей. Время – абсолютно и никак не связано ни с пространством, ни с материей. Эйнштейн отвергает эти положения, считая, что пространство и время органически связаны с материей и между собой. Тем самым задачей теории относительности становится определение законов четырехмерного пространства, где четвертая величина координат – время. Эйнштейн, приступая к разработке своей теории, принял в качестве исходных два положения: скорость света в вакууме неизменна и одинакова во всех системах, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга, и для всех инерциальных систем все законы природы одинаковы, а понятие абсолютной скорости теряет значение, так как нет возможности ее обнаружить. За открытие фотоэффекта в 1921 году ему была присуждена Нобелевская премия.
Если в классической науке универсальным способом задания объектов теории были операции абстракции и непосредственной генерализации наличного эмпирического материала, то в неклассической науке введение объектов осуществляется на пути математизации, которая выступает основным индикатором идей в науке, приводящих к созданию новых ее разделов и теорий. Математизация ведет к повышению уровня абстракции теоретического знания, что влечет за собой потерю наглядности.