Информация и информационные взаимодействия, как основа развития естествознания в конце 20-го века

Информация и информационные взаимодействия, как основа развития естествознания в конце 20-го века.

Естествознание – неотъемлемая и важная часть духовной культуры человечества. Знание его современных фундаментальных научных положений, мировоззренческих и методологических выводов является необходимым элементом общекультурной подготовки специалистов в любой области деятельности.

Поэтому, изучение естественных наук – важный фактор для подготовки современных образованных специалистов.

Изучение современной науки необходимо начинать с изучения истоков – потому что именно там закладывались ее основы.

Историю развития естествознания можно проследить с VI в. до н.э.Начиная с эпохи Коперника история естествознания рассматривается в свете научных революций, связанных с выявлением фундаментальных принципов природы. Этапов выделяют иногда три-четыре, иногда более десяти. Переходы от этапа к этапу и от одной научной революции к другой не похожи на триумфальное шествие человеческой мысли. Основные направления ее развития возникали в результате перебора многих "окольных путей", отступлений, "периодов топтания на месте".

Основные этапы в развитии естествознания

Самыми древними науками можно считать астрономию, геометрию и медицину, созданные жрецами Египта и Междуречья. Большие успехи в данных направлениях были достигнуты также в Древнем Китае и Древней Индии. Следует отметить определенные взаимосвязи, существовавшие между этими регионами Древнего Востока. Астрономия и медицина не представляли собой в те времена отдельных наук, а были прочно вплетены в ткань философско-религиозной мысли. Математика начала развиваться для нужд астрономии, но именно математика, по мнению ряда ученых, является единственной наукой, сформировавшейся в Древнем Мире.

Вопрос о возникновении науки и ее периодизации до сих пор вызывает много споров, демонстрируя широкий диапазон в понимании сущности науки, ее конституирующих параметров. Результатом этого являются различные, часто противоречащие друг другу выводы. Например, ряд ученых начало науки связывает с традиционными культурами Вавилона, Египта. При этом наука отождествляется со знанием вообще и с существовавшим в то время достаточно высоким уровнем технической деятельности. В соответствии с другим распространенным подходом рождение науки относят к античности, а критерием этого считают переход к рациональному знанию в отличие от рецептурных знаний догреческих цивилизаций. Многие историки датируют возникновение науки поздним европейским средневековьем (XIII – XIV вв.), когда складывалась экспериментальная традиция в естествознании. Наконец, в российской философии и истории генезис науки обычно относят к XVI – XVII вв.

Формирование наук осуществлялось очень медленно. "Принято считать, что к середине XVIII в. сформировались только четыре науки: механика, физика, математика и астрономия. Великие системы биологии, как и первые основные законы химии, пришлись на конец XVIII – начало XIX в., основные идеи геологии находились в то время в стадии формирования".

Вплоть до последнего времени развитие науки обычно рассматривалось как постепенный процесс накопления знаний, при котором факты, теории, методы исследований слагаются во все возрастающей запас достижений. Однако, то, что далеко не все из прошлого науки выдерживает испытание временем и сохраняет актуальность, свидетельствует не столько о монотонном накоплении, сколько о постоянном переосмыслении накапливаемой информации, ревизии достигнутых результатов, смене приоритетов и направлений научного поиска. Понимание этого привело в начале 60-х годов нашего века к появлению нового подхода к вопросу о сущности и закономерностях прогресса в науке, который базируется на представлении о скачкообразной смене основных концептуальных схем, моделей постановки проблем и их решений – того, что обычно понимают под термином парадигма. Автор этого подхода, американский историк и философ Т. Кун, впервые обратил внимание на чередование определенных фаз познавательной активности, которые характерны как для узких областей знания, так и для целых направления в науке. Большая часть исторического времени приходится, по его мнению, на период "нормальной" науки, которая представляет собой в высшей степени кумулятивный (накопительный) процесс, направленный на постоянное расширение научного знания и его уточнение в рамках общепринятой парадигмы. Образно выражаясь, на этом этапе природу как бы пытаются "втиснуть" в парадигму как в заранее сколоченную и довольно тесную "коробку". Другими словами, парадигма является для "нормальной" науки и критерием истины, и критерием научности, и критерием значимости, в соответствии с которым определяются приоритетные направления исследований. Все, что не вписывается в парадигму, объявляется ненаучным и не заслуживающим внимания членов научного сообщества. В качестве примеров можно упомянуть корпускулярную парадигму в ньютоновской оптике (свет – поток частиц) и впоследствии сменившую ее волновую парадигму в классической теории электромагнетизма (свет – волна).

По мере углубления и расширения фронта научных исследований в рамках "нормальной" науки, совершенствования научных средств и методов, в поле зрения ученых все чаще попадают факты, не вписывающиеся в общепринятую парадигму. Если в начале эти факты ("аномалии") после попыток "привязать" их к парадигме, объявляются неактуальными (иногда их даже лишают статуса научности), то после того, как информация об "аномалиях" набирает "критическую массу", происходит научная революция, сопровождающаяся не просто уточнением или переосмыслением старой парадигмы, а переходом на новую парадигму, для которой характерен принципиально новый взгляд на природу.

Гораздо важнее то, что ньютоновская механика построена на концепции постоянной массы тел, в то время как в эйнштейновской теории относительности масса тела изменяется при изменении скорости движения.

Таким образом, в результате научной революции происходит не столько скачок на более высокий уровень знания (хотя и это имеет место), сколько перестройка самих взглядов на проблему, "реструктуризация" научной информации. После этого вновь наступает кумулятивный период "нормальной" науки, но уже в рамках новой парадигмы.

Описанный процесс очень напоминает эволюцию во времени сложных самоорганизующихся систем, находящихся вдали от состояния теплового равновесия, которые изучаются синергетикой. Поведение таких систем также характеризуется периодом "накопления" неустойчивостей, в результате чего в определенные моменты (точки бифуркаций) происходит скачкообразная, "катастрофическая" смена структуры, причем какая из возможных структур реализуется – предсказать невозможно.

Следует отметить, что рассмотренный подход к динамике научного знания пока еще находится в стадии развития и имеет немало критиков. В частности, до сих пор нет единого мнения о том, с какого "минимального" уровня (наука в целом, разделы науки, области знания, отдельные научные проблемы) уместно вводить понятие парадигмы. Например, относится ли флогистонная и кислородная теория горения к разным химико-физическим концепциям или же эти теории принадлежат к разным парадигмам (как считает Т. Кун).

Так или иначе, одна из существующих точек зрения заключается в предельно широком толковании термина парадигма как концептуального и методологического базиса науки. В соответствии с этой точкой зрения за всю историю естествознания существовали две глобальные концептуально-методологические конструкции, две парадигмы: ньютоновская и эволюционная. В соответствии с первой природа в целом качественно не развивается, а все изменения связаны лишь с количественными характеристиками существующих материальных связей. Наиболее категорично ньютоновская парадигма проявляет себя в динамических теориях, описывающих однозначное, строго определенное начальными условиями поведение объектов. Но даже в статистических теориях, где описание динамики поведения носит вероятностный характер, однозначность и определенность в поведении рассматриваемых объектов остается, правда, относится она уже не к самим объектам, а к средним значениям, средним отклонениям и другим параметрам, описывающим случайные величины. Очевидно, вплоть до настоящего времени ньютоновская парадигма была характерна для физики, химии и других разделов естествознания, изучающих фундаментальные явления в сравнительно низкоорганизованных структурах.

Иной подход к явлениям природы характерен для эволюционной парадигмы. В соответствии с ней динамика процессов в природе имеет непредсказуемый, уникальный характер. Это, конечно, не исключает существования определенных закономерностей поведения, но эти закономерности проявляются скорее как тенденции развития, чем как однозначная зависимость от начальных условий. Кроме того, в соответствии с эволюционной парадигмой изменения в природе могут приводить к появлению качественно новых объектов (например, рождение звезды из газо-пылевого облака или рождение человека), обладающих свойствами, которые полностью отсутствовали у структурных единиц, образующих эти объекты. Такое поведение, в первую очередь, характерно для космических, биологических, социальных процессов.

Можно сказать, что ньютоновская парадигма воспринимает природу как "мир существующий", а эволюционная парадигма – как "мир возникающий". Если еще совсем недавно казалось, что только ньютоновская парадигма удовлетворяет критериям научности, то сейчас можно с уверенностью сказать, что эволюционная парадигма является столь же фундаментальным взглядом на материальный мир.

Заключение

Историческое развитие человечества постоянно сопровождалось развитием науки.

Ученые, внесшие свой вклад в развитие науки, были яркими личностями – они сочетали в себе профессиональные качества в своей области с высокой культурой духа. Новые теории строились на основе не только строгого разума, но и высокой степени интуиции.

С тех пор прошло уже много времени. Современная наука быстро прогрессирует и научные открытия совершаются на наших глазах. Современное естествознание представляет собой сложную, разветвленную систему множества наук. Ведущими науками XX в. по праву можно считать физику, биологию, науки о космосе, прикладную математику (неразрывно связанную с вычислительной техникой и компьютеризацией), кибернетику, синергетику.

Но не только последние научные данные можно считать современными, а все те, которые входят в толщу современной науки, образуя ее краеугольные камни, поскольку наука не состоит из отдельных, мало связанных между собой теорий, а представляет собой во многом единое целое, состоящее из разновременных по своему происхождению частей.