Возникновение науки в нашем современном представлении – относительно новый процесс, требующий постоянного изучения. В Средневековье такого понятия не существовало, так как социальные условия развитию науки никак не способствовали. Стремление придать всем существующим предметам и явлениям рациональное объяснение возникло в XVI-XVII вв., когда способы познания мира разделились на философию и науку. И это было только начало – с течением времени и изменением восприятия людей классическую частично сменила неклассическая наука, а затем возникла постнеклассическая.
Эти учения частично сменили понятия классической науки и ограничили сферу ее действия. С возникновением неклассической науки произошло множество значимых для мира открытий, возникло внедрение новых экспериментальных данных. Изучение природы явлений перешло на новый уровень.
Определение неклассической науки
Неклассический этап развития науки наступил в конце XIX – середине XX века. Он стал логическим продолжением классического течения, которое в этот период претерпевало кризис рационального мышления. Это была третья научная революция, поражающая своей глобальностью. Неклассическая наука предлагала понимать объекты не как нечто стабильное, а пропускать их через своеобразный срез из различных теорий, способов восприятия и принципов исследования.
Возникла идея, перечеркивающая весь процесс естествознания: воспринимать природу объекта и явлений не как что-то само собой разумеющееся, как было ранее. Ученые предлагали рассматривать их абстрактно и принимать истинность отличающихся друг от друга объяснений, ведь в каждом из них может присутствовать зерно объективного знания. Теперь изучался предмет науки не в его неизменном виде, а в конкретных условиях существования. Исследования одного предмета происходили различными способами, поэтому и конечные результаты могли отличаться.
Принципы неклассической науки
Были приняты принципы неклассической науки, которые заключались в следующем:
- Непринятие излишней объективности классической науки, которая предлагала воспринимать предмет как что-то неизменное, не зависящее от средств его познания.
- Понимание связи между свойствами объекта исследования и особенностью проводимых субъектом действий.
- Восприятие этих связей в качестве основы при определении объективности описания свойств предмета и мира в целом.
- Принятие в исследованиях совокупности принципов относительности, дискретности, квантования, дополнительности и вероятности.
Исследования в целом перешли к новой полифакторной концепции: отказу от изоляции предмета исследования в целях «чистоты эксперимента» в пользу проведения комплексного рассмотрения в динамичных условиях.
Особенности внедрения науки
Становление неклассической науки полностью изменило закономерный порядок восприятия реального мира:
- В большинстве учений, включая естествознание, неклассическая наука философия стала играть значимую роль.
- Изучению природы предмета уделяется больше времени, исследователь применяет разные методы и прослеживает взаимодействие объекта в разных условиях. Объект и субъект исследования стали более связаны между собой.
- Укрепилась взаимосвязь и единство природы всех вещей.
- Сформировалась определенная закономерность, основанная на причинности явлений, а не только на механическом восприятии мира.
- Диссонанс воспринимается как основная характеристика объектов в природе (например, разногласия между квантовой и волновой структурами простых частиц).
- Особая роль отводится отношению статических исследований к динамическим.
- Метафизический способ мышления сменился диалектическим, более универсальным.
После внедрения понятия о неклассической науке в мире произошла масса значимых открытий, датированных концом XIX – началом XX века. Они не вписывались в устоявшиеся положения классической науки, поэтому полностью изменили восприятие мира людей. С основными теориями этого времени познакомимся далее.
Теория эволюции Дарвина
Одним из результатов принятия неклассической науки стала большая работа Чарльза Дарвина, материалы и исследования для которой он собирал с 1809 по 1882 год. Сейчас на этом учении основывается практически вся теоретическая биология. Он систематизировал свои наблюдения и выяснил, что главными факторами в процессе эволюции являются наследственность и естественный отбор. Дарвин определил, что изменение признаков того или иного вида в процессе эволюции зависит от определенных и неопределенных факторов. Определенные складываются под воздействием окружающей среды, то есть при одинаковом влиянии природных условий на большинство особей меняются их особенности (толщина кожного или шерстяного покрова, пигментация и другие). Эти факторы носят приспособительный характер и не передаются следующим поколениям.
Неопределенные изменения возникают также под воздействием факторов окружающей среды, но происходят случайно с некоторыми особями. Чаще всего передаются по наследству. Если изменение было полезным для вида, оно закрепляется в процессе естественного отбора и передается следующим поколениям. Чарльз Дарвин показал, что эволюцию необходимо изучать с применением множества принципов и идей, проводя различные по своей природе исследования и наблюдения. Его открытие нанесло существенный удар однобоким религиозным представлениям о мироздании того времени.
Теория относительности Эйнштейна
В следующем значительном открытии методология неклассической науки сыграла основную роль. Речь идет о работе Альберта Эйнштейна, который в 1905 году опубликовал теорию об относительности тел. Ее суть сводилась к изучению движения тел, передвигающихся относительно друг друга с неизменной скоростью. Он объяснял, что в этом случае неправильно воспринимать отдельное тело как систему отсчета – необходимо рассматривать объекты относительно друг друга и принимать во внимание скорость и траекторию обоих предметов.
В теории Эйнштейна существует 2 основных принципа:
- Принцип относительности. Он гласит: во всех общепринятых системах отсчета, движущихся относительно друг друга с одинаковой скоростью и неизменным направлением, будут действовать одни и те же правила.
- Принцип скорости света. По нему световая скорость является наивысшей, она одинакова для всех предметов и явлений и не зависит от скорости их движения. Скорость света остается неизменной.
Известность Альберту Эйнштейну принесла страсть к экспериментальным наукам и непринятие теоретических знаний. Он внес неоценимый вклад в развитие неклассической науки.
Принцип неопределенности Гейзенберга
В 1926 году Гейзенберг разработал собственную квантовую теорию, меняющую отношение макромира к привычному материальному миру. Общий смысл его работы сводился к тому, что характеристики, которые человеческий глаз не может визуально наблюдать (например, движение и траектория атомных частиц), в математические расчеты входить не должны. В первую очередь потому, что электрон движется и как частица, и как волна. На молекулярном уровне при любом взаимодействии объекта и субъекта происходят изменения в движении атомных частиц, которые невозможно проследить.
Ученый взялся перенести классическую точку зрения о движении частиц в систему физических исчислений. Он считал, что при расчетах следует использовать только величины, напрямую связанные со стационарным состоянием предмета, переходами между состояниями и видимыми излучениями. Взяв за основу принцип соответствия, он составил матричную таблицу чисел, где каждому значению присваивался свой номер. Каждый элемент в таблице имеет стационарное или нестационарное состояние (в стадии перехода из одного состояния в другое). Расчеты при необходимости следовало производить, исходя из числа элемента и его состояния. Неклассическая наука и ее особенности значительно упростили систему подсчетов, что подтвердил Гейзенберг.
Гипотеза Большого взрыва
Вопрос о том, как появилась Вселенная, что было до ее возникновения и что будет после, волновал всегда и волнует сейчас не только ученых, но и обычных людей. Неклассический этап развития науки открыл одну из версий возникновения цивилизации. Это знаменитая теория Большого взрыва. Конечно, это одна из гипотез возникновения мира, но большинство ученых убеждены в ее существовании как единственно верной версии появления жизни.
Суть гипотезы в следующем: вся Вселенная и все ее содержимое возникли одновременно в результате взрыва около 13 миллиардов лет назад. До этого времени не существовало ничего – лишь абстрактный компактный шар материи, имеющий бесконечную температуру и плотность. В какой-то момент этот шар начал стремительно расширяться, произошел разрыв, и появилась та Вселенная, которую мы знаем и активно изучаем. Эта гипотеза описывает также возможные причины расширения Вселенной и подробно объясняет все фазы, которые последовали за Большим взрывом: первоначальное расширение, охлаждение, появление облаков древних элементов, положившее начало образованию звезд и галактик. Вся существующая в настоящем мире материя была создана благодаря гигантскому взрыву.
Теория катастроф Рене Тома
В 1960 году французский математик Рене Том высказал свою теорию катастроф. Ученый принялся переводить на математический язык явления, при которых непрерывное воздействие на материю или предмет создает скачкообразный результат. Его теория позволяет понять происхождение перемен и резких скачков в системах, несмотря на ее математическую природу.
Смысл теории в следующем: любая система имеет свое стабильное состояние покоя, в котором она занимает устойчивое положение или определенный их диапазон. Когда устойчивая система подвергается воздействию извне, ее первоначальные силы будут направлены на предотвращение этого воздействия. Далее она постарается восстановить свое первоначальное положение. Если давление на систему было настолько сильным, что в устойчивое состояние она вернуться не сможет, произойдет катастрофическая перемена. В итоге система примет новое устойчивое состояние, отличное от первоначального.
Таким образом, практика доказала, что существуют не только неклассические технические науки, но и математические. Они помогают в познании мира не меньше других учений.
Постнеклассическая наука
Возникновение постнеклассической науки было обусловлено большим скачком в развитии средств получения знаний и их последующей обработкой и хранением. Это произошло в 70-е годы XX века, когда появились первые компьютеры, и все накопленные знания нужно было переводить в электронный вид. Началось активное развитие комплексных и междисциплинарных исследовательских программ, наука постепенно объединялась с промышленностью.
Этот период в науке обозначил, что невозможно игнорировать роль человека в исследуемом предмете или явлении. Главным этапом в продвижении науки стало понимание мира как целостной системы. Произошло ориентирование на человека не только в выборе методов исследования, но и в общем социальном и философском восприятии. В постнеклассических исследованиях объектами становились сложные системы, способные самостоятельно развиваться, и природные комплексы, во главе которых стоит человек.
За основу было принято понимание целостности, где все мироздание, биосфера, человек и общество в целом представляют собой единую систему. Человек находится внутри этой целостной единицы. Он исследующая ее часть. В таких условиях естественные и общественные науки значительно сблизились, их принципы захватывают гуманитарные. Неклассическая и постнеклассическая наука совершили рывок в принципах познания мира в целом и общества в частности, произвели настоящую революцию в умах людей и способах исследования.
Современная наука
В конце XX века произошел новый прорыв в развитии и начала свое развитие современная неклассическая наука. Разрабатываются искусственные нейронные связи, которые стали основой в формировании новых умных компьютеров. Машины могли теперь решать простые задачи и самостоятельно развиваться, переходя к решению более сложных заданий. В систематизацию баз данных включен также человеческий фактор, что помогает определять эффективность и выявлять наличие экспертных систем.
Неклассическая и постнеклассическая наука в современном обобщенном виде имеют следующие характеристики:
- Активное распространение идей об общности и целостности, о возможности самостоятельного развития предмета и явления любой природы. Укрепляется понятие о мире как о целой развивающейся системе, имеющей в то же время склонность к нестабильности и хаотичности.
- Укрепление и широкое распространение идеи о том, что изменения частей внутри системы взаимосвязаны и обусловлены друг другом. Обобщая все существующие в мире процессы, эта идея положила начало пониманию и исследованию глобальной эволюции.
- Применение во всех науках понятия времени, обращение исследователя к истории явления. Распространение теории развития.
- Перемены в выборе характера исследований, восприятие комплексного подхода в изучении как наиболее верного.
- Слияние объективного мира и мира человека, устранение различия между объектом и субъектом. Человек находится внутри исследуемой системы, а не снаружи.
- Осознание того, что результат любого метода, которым оперирует неклассическая наука, будет ограниченным и неполным, если использовать только один подход в изучении.
- Распространение философии как науки во всех учениях. Понимание того, что философия – единство теоретического и практического начал Вселенной и без ее осознания невозможно восприятие современного естествознания.
- Внедрение математических вычислений в научные теории, их усиление и рост абстрактности восприятия. Увеличение значимости вычислительной математики, так как большинство результатов исследования требуется изложить в числовом варианте. Большое число абстрактных теорий привело к тому, что наука превратилась в своеобразный современный вид деятельности.
В современных исследованиях характеристики неклассической науки говорят о постепенном ослаблении жестких рамок, ограничивающих ранее информативность научных дискуссий. Предпочтение в рассуждениях отдается внерациональному подходу и подключению логического мышления при проведении экспериментов. В то же время рациональные умозаключения остаются все так же значимы, но воспринимаются абстрактно и подвергаются повторному обсуждению и переосмыслению.
