Становление современного естествознания

В конце XIX - начале XX в. разрабатывается классическая электродинамика, обнаруживается и изучается явление радиоактивности, открыты электрон и атомное ядро, формулируются квантовая гипотеза и квантовая теория атома, а также специальная теория относительности, а в первой половине XX в. - общая теория относительности. Важными событиями развития естествознания XX в. являются создание модели расширяющейся Вселенной, квантовой механики, кибернетики, открытие расщепления ядра урана и структуры генетического кода и т.д.

Научные революции Нового и Новейшего времени

В настоящее время популярна  идея о том, что в истории науки  со времени становления ее как  социального института в XVII в. произошли  четыре глобальные революции и были соответственно три периода в  развитии науки, различающиеся по типам преобладающей рациональности [29, 30].

Первая научная революция произошла  в XVII в. и завер-адась становлением классического естествознания. С  этого емени основное внимание уделялось  поиску очевидных, на-ядных принципов  бытия, на базе которых можно строить ории, объясняющие и предсказывающие опытные факты. соответствии с распространенной идеей о возможности ре-кции (сведения) всего знания о природе к фундаментальным инципам и представлениям механики строилась и развива-сь механистическая картина природы, которая выступала новременно и как картина реальности применительно к iepe физического знания, и как общенаучная картина мира. >еобладали представления о познании как наблюдении и экс-риментировании с объектами природы, которые раскрывают йны своего бытия познающему разуму.

Такая система взглядов соединялась  с представлениями об учаемых  объектах как о малых системах или механических тройствах, которые  характеризовались относительно неболь-ш  количеством элементов, их силовыми взаимодействиями и :стко предопределенными (детерминированными) связями. Их знание связано с предположениями о том, что свойства целого лностью определяются состояниями и свойствами его отдель-ix частей, вещь можно представлять как относительно устой-вое тело, а процесс - как перемещение тел в пространстве с гением времени. Это обеспечивало успех механики и предо-еделяло редукцию (сведение) к ее понятиям представлений ех других областей естественно-научного исследования.

Вторая научная революция произошла  в конце XVIII -рвой половине XIX в. и отмечена переходом к дисциплинарно ганизованному естествознанию. В это время механистичес-я картина мира утрачивает статус общенаучной. Формируются в биологии, геологии, географии и других областях ес-этвознания специфические картины реальности несводимы к панической, а отражают идеалы эволюционного объясне-я. Физика же продолжает строить свои знания, абстрагиру-ь от идеи развития, однако разработка теории поля приводит тостепенному размыванию ранее преобладавших норм меха-ческого объяснения, хотя познавательные установки класси-ской науки еще сохраняются. Одной из центральных стано-тся проблема соотношения методов науки, синтеза знаний и

классификации наук. Поиск путей  единства науки, проблема дифференциации и интеграции знания превращаются в  фундаментальную проблему.

Итак, первая и вторая глобальные революции  в естествознании характеризуются  формированием и развитием классической науки и ее стиля мышления.

Третья научная революция была связана со становлением неклассического  естествознания в период с конца XIX до середины XX в. В это время в физике открыта делимость атома, происходит становление релятивистской и квантовой теории; в космологии формулируется концепция нестационарной Вселенной; в химии начинается развитие квантовой химии; в биологии происходит становление генетики; возникают кибернетика и теория систем, сыгравшие огромную роль в построении современной научной картины мира.

Идеалы  и нормы неклассической науки  связаны с пониманием относительной  истинности теорий и картины природы, выработанной на том или ином этапе развития естествознания. Вместо представлений о единственно истинной теории допускается истинность некоторого количества отличающихся друг от друга теоретических описаний одной и той же реальности. Образцом служили идеалы и нормы квантово-релятивистской физики, где в качестве необходимого условия объективности объяснения и описания выступала фиксация особенностей средств наблюдения, взаимодействующих с объектом. Новая система познавательных идеалов и норм открывала путь к освоению сложных саморегулирующихся систем с уровневой организацией, наличием относительно независимых и изменчивых подсистем, вероятностным взаимодействием их элементов, существованием управляющего уровня и обратных связей, обеспечивающих целостность системы.

Включение таких систем в процесс научного исследования вызвало трансформации картин мира многих областей естествознания. Создавались предпосылки для построения целостной картины природы, отмеченной иерархической организованностью Вселенной как сложного динамического единства. На этом этапе картины реальности, вырабатываемые в отдельных науках, еще сохраняли свою самостоятельность, но каждая из них участвовала в формировании представлений, кото^

рые затем включались в общенаучную  картину мира. Последняя рассматривалась не как точный и окончательный портрет природы, а как постоянно уточняемая и развивающаяся система знания о мире.

Четвертая научная революция происходит в  современную эпоху, начиная с  последней трети XX в. В ходе этой научной революции рождается  новая, постнеклассическая наука. Характер научной деятельности меняется в связи с применением научных знаний практически во всех сферах социальной жизни, а также вследствие радикальных изменений в средствах хранения и получения знаний (компьютеризация науки, появление сложных приборных комплексов и т.д.). На передний план науки выдвигаются междисциплинарные и проблемно ориентированные формы исследовательской деятельности. Если классическая наука была ориентирована на постижение все более сужающегося, изолированного фрагмента действительности - предмета конкретной научной дисциплины, то специфику современной науки определяют комплексные исследовательские программы, в которых принимают участие специалисты из различных областей знания. Кроме того, в процессе определения исследовательских приоритетов наряду с собственно познавательными целями все большую роль начинают играть цели экономического и социально-политического характера.

В настоящее время усиливаются  процессы взаимодействия частных картин мира, они становятся взаимозависимыми и предстают как фрагменты целостной общенаучной картины мира. На ее развитие оказывают влияние и достижения фундаментальных наук, и результаты междисциплинарных прикладных исследований. В их рамках приходится сталкиваться со сложными системными объектами, которые в отдельных дисциплинах обычно изучаются лишь фрагментарно, поэтому эффекты, обусловленные их системностью, могут быть обнаружены только при синтезе фундаментальных и прикладных задач в проблемно ориентированном поиске.

Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся открытые и саморазвивающиеся системы, что начинает определять характер современного, постнекласси-ческого естествознания. Ориентация современного естествозна-

ния на исследование сложных, развивающихся систем приводит к трансформации идеалов и норм исследовательской деятельности. Историчность комплексного объекта и изменчивость его поведения предполагают построение возможного поведения системы в точках бифуркации (раздвоения). В естествознание начинает внедряться идеал исторической реконструкции, причем не только в дисциплинах, традиционно изучающих эволюционные объекты (геология, биология, география), но и в современной космологии и астрофизике. Например, современные модели, описывающие развитие такого уникального объекта, как Метагалактика, могут быть расценены как исторические реконструкции, посредством которых воспроизводятся основные этапы его эволюции.

Типы научной рациональности

Три стадии исторического развития естествознания, каждая из которых начинается с глобальной научной революции, можно охарактеризовать с точки зрения научной рациональности [29, 30]: классическая рациональность (соответствующая классической науке в двух ее состояниях - додисциплинарном и дисциплинарно организованном); неклассическая рациональность (соответствующая неклассической науке) и постнеклассичес-кая рациональность. Они взаимно <перекрываются>, причем появление каждого нового типа рациональности не отбрасывает предшествующего, а только ограничивает сферу его действия, обусловливая его применимость только к определенным типам проблем и задач.

Классический  тип научной рациональности (рис. 3.1, а), концентрируя внимание на объекте, стремится при теоретическом объяснении и описании исключить все, что относится к субъекту, средствам и операциям его деятельности, рассматривая это как необходимое условие получения научного знания.

Неклассический  тип научной рациональности (рис. 3.1, б) учитывает связи между знаниями об объекте и характером средств и операций деятельности, причем выявление этих связей рассматривается в качестве условия научного описания и объяснения мира. Связи между внутринаучными и социальными ценностями и целями все еще не служат предме-

том научного осмысления, хотя опосредованно  они определяют характер знаний и то, что именно и каким способом следует выделять и осмысливать в мире.

Постнеклассический  тип рациональности (рис. 3.1, в) расширяет поле осмысления деятельности, учитывая соотнесенность получаемых знаний об объекте не только с особенностью средств и операций деятельности, но и с ценностно-целевыми структурами. Причем анализируется связь внутринаучных целей с вненаучными, социальными ценностями и целями.

Каждый  новый тип научной рациональности характеризуется особыми, свойственными  ему основаниями науки, которые позволяют выделить в мире и исследовать соответствующие типы системных объектов (простые, сложные, саморазвивающиеся системы). При этом возникновение нового типа рациональности и нового образа науки не приводит к исчезновению представлений и методологических установок предшествующего этапа. Между ними существует преемственность. Так, неклассическая наука не уничтожила классическую рацио-

нальность, а только ограничила сферу  ее действия. При решении ряда задач  неклассические представления о  мире и познании оказывались избыточными  и исследователь мог ориентироваться  на традиционно классические образцы (например, при решении некоторых задач небесной механики не привлекают нормы квантово-релятивистского описания). Точно так же становление постнеклассической науки не стало причиной уничтожения всех представлений и познавательных установок неклассического и классического исследований.

1.2. Классификация наук и отраслей  естествознания

Подходы к классификации  наук

Одной из проблем естествознания является проблема классификации его отраслей, необходимой для раскрытия взаимной связи этих отраслей. При этом под  классификацией обычно понимают систему соподчиненных понятий (классов объектов) какой-либо области знания или деятельности человека, используемую как средство для установления связей между этими понятиями или классами объектов. Классификация наук обычно проводится на основании определенных принципов (объективных, субъективных, координации, субординации и т.д.) путем выражения их связи в виде логически обоснованного расположения (или ряда) наук. При этом важную роль играют способы ее изображения (табличные, графические и т.д.).

Классификация естественно-научных  отраслей имеет большое значение для организации научной, учебно-педагогической, библиотечной деятельности и т.д. Классификация  наук и отраслей естествознания крайне сложна. Ее созданием занимались многие исследователи. Так, в конце XIX - начале XX в. В. Виндельбанд и Г. Риккерт разделяли науки на номотетичес-кие (имеющие дело с законами) и идеографические (изучающие единичные, неповторимые явления). У первых, по их мнению, познание построено по родовым понятиям и направлено на познание законов, а у вторых оно направлено на познание того, что индивидуально ценно.

О. Конт разработал классификацию  наук (по степени уменьшения их абстрактности), противопоставив абстрактные науки  конкретным. Абстрактные науки рассматривают  при этом предметы без связи со специальными и индивидуальными признаками, т.е. имеют дело только со всеобщими процессами и свойствами (например, тяжесть, свет, магнетизм, материальный состав или духовные процессы как таковые), не заботясь об их принадлежности к тому или иному <царству> природы и об условиях времени и места. Конкретные науки, наоборот, рассматривают всеобщие процессы и состояния только как свойства определенных тел. В результате классификации Конт выстраивал ряд

наук, начинающийся от совершенно абстрактных (математика в качестве чистой науки о формах), далее - физика, химия, психология, переходя затем к таким, которые принимают во внимание некоторые особые признаки (например, общая минералогия, общая ботаника, физиология, социология, общая политическая экономия), и заканчивая ряд конкретными науками, направленными на отдельные и коллективные понятия. Опираясь на классификацию О. Конта и идею И. Канта о том, что знания можно разделить по понятиям (логическое) и по времени и месту (физическое), А. Геттнер в 1930-х гг. предложил свою классификацию отраслей знания [4]. Он различал три группы:

1)  систематические (предметные), к которым относятся науки, изучающие вещественный состав и отношение исследуемых объектов друг к другу (минералогия, петрография, ботаника, зоология и т.д.);

2)  исторические (хронологические, временные), которые охватывают весь мир явлений и подразделяются на историю Земли, или историческую геологию, <первоначальную историю> и историю культурного человечества. Для этих наук главное - изучение развития явлений во времени;

3)  пространственные (хорологические) науки, к которым Геттнер причислял астрономию и географию. Эти науки в первую очередь занимаются распределением объектов в пространстве, а потом уже их историей развития и вещественным составом.

Другая классификация наук и  отраслей естествознания опирается  на представление о формах движения материи Ф. Энгельса. Он выделял следующий  ряд форм движения материи (от низшей к высшей): механическая, физическая, химическая, биологическая, социальная (экономическая). Этой последовательности соответствуют науки, занимающиеся изучением этих форм движения материи: механика, физика, химия, биология, общественные науки. Академик Б.М. Кедров предложил на уровне химической формы движения материи производить деление ряда на две ветви [7]. Одна ветвь через неорганическую химию переходит в геологическую, а другая - через органическую химию переходит в биологическую и далее в социальную форму движения. СТ. Мелюхин предложил еще одну схему развития форм движения материи, в которой каж-