Научные революции и общие закономерности развития науки

Размещено на http://www.allbest.ru/

6

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Уральский государственный экономический университет

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине философия

На тему «Научные революции и общие закономерности развития науки»

Екатеринбург 2010

Понятие научной революции стало складываться значительно позже -- к концу XVIII в. и не без влияния политических теорий. В разработанном же виде это понятие было изложено сравнительно недавно в книге Т. Куна «Структура научных революций». Т. Кун исходит из чередования в развитии науки революций -- периодов смены парадигм, образцов постановки и решения научных задач, и периодов нормальной науки, периодов работы в рамках данной парадигмы. Понятие парадигмы находится у Т. Куна в связке с понятием «научное сообщество» («scientific community») -- группы ученых, организованных в какой-либо научный коллектив или просто неформально общающихся друг с другом. Научное сообщество существует постольку, поскольку его представители разделяют данную парадигму: в противном случае они просто не могли бы продуктивно общаться друг с другом. В свою очередь парадигма не будет парадигмой, если у нее отсутствует носитель -- научное сообщество: ведь образцы предполагают людей, признающих их таковыми.

Т. Кун назвал периоды научной работы, идущей в рамках той или иной парадигмы, периодами нормальной науки. Это важные периоды. Развитие науки не может осуществляться при условии постоянной ломки и перестройки парадигм. Большинство ученых заняты именно в нормальной науке, большая часть научной литературы также создается в условиях нормальной науки. Без нормальной науки было бы невозможно научное образование. Правда, работая в условиях нормальной науки, ученый порой смотрит мимо тех фактов, которые не укладываются в рамки парадигмы. Однако «парадигма заставляет ученого исследовать некоторый фрагмент природы так детально и глубоко, как это было бы невозможно в других обстоятельствах».

Нормальная наука рано или поздно приходит к кризису, вызванному появлением и накоплением аномалий, т. е. провалов той стратегии, которая диктуется парадигмой. Аномалии -- это нерешенные в рамках парадигмы задачи. Кризис может завершиться некоторым «ремонтом» парадигмы, ее адаптацией к новому ряду проблем. Он может также завершиться научной революцией, т. е. сменой парадигм.

Наука прошла длинный путь от зарождения в эпоху античности вплоть до современного развитого ее состояния. Выделяют следующие основные этапы в ее становлении: античная наука, наука эпохи средневековья и Возрождения, классическая наука Нового времени (от Галилея и Ньютона до Пуанкаре), неклассическая наука, возникшая на рубеже XIX - XX вв.(Энштейн, Бор, Гейзенберг), и постнеклассическая ( с 70-х гг. ХХ в.).

Развитие науки обусловлено потребностями общества, возникающими в процессе духовного и практического освоения мира. Вместе с тем наука обладает относительной самостоятельность, имеет собственную логику развития и внутренние закономерности своего существования. В качестве общих закономерностей развития науки, действующих на всем историческом пути ее существования можно выделить следующие: преемственность в развитии научных знаний; дифферанциация и интеграция наук; усиление и нарастание сложности и абстрактности научного знания; углубление и расширение процессов формализации и математизации; ускорение темпов развития научного знания; единство количественных и качественных изменений в развитии науки;

Общенучная картина мира формируется как целостная система знаний и представлений об общих свойствах и закономерностях природы в результате обобщения и синтеза естественнонаучных понятий, принципов и методологических установок, а также представлений о пространстве и времени. Помимо общенаучной картины мира существуют еще картины мира отдельных наук (физическая. астрономическая, биологическая др.) Фундаментальные науки, имея в качестве объектов исследования различные уровни организации природы, стремятся познать предельные основания существования природы, исследуя фундаментальные взаимодействия в живой и неживой материи, определяющие связи и многообразие форм природного бытия. Понятие «научная картина мира» следует отличать от другого понятия - «научная программа» ( или «научно-исследовательская программа»). Научные программы связывают научные картины мира с умонастроениями общества и трансформируются при смене культур. Первые научные программы сформировались еще в Древней Греции с VI по III в . до н. э. и надолго определили развитие науки. К ним относятся математическая, континуальная и атомистическая научные программы. Каждая программа формировалась в несколько этапов. Математическая программа выросла из философии Пифагора и Платона, начало континуальной программе положил Аристотель, а просуществовала она до науки Нового времени. Атомистическая программа, идущая от Демокрита и Эпикура, получила новый импульс к развитию после XVII в. В определенной мере можно говорить о том, что современная наука продолжает осуществление той исследовательской программы, которая была сформулирована еще древними греками.

Исследования истории науки показали чередование экстенсивных (эволюционных) и интенсивных (революционных) периодов развития как науки в целом, так и отдельных ее отраслей. Научные революции представляют собой скачок в развитии науки, связанный со сменой научных картин мира, норм и идеалов и способов научного исследования. Например, к научным революциям в естествознании, связанным с переходом от одного способа познания к другому, отражающему более глубинные связи и отношения природы, можно отнести коперниканский переворот, вызванный введением принципа гелиоцентризма в представление об устройстве Солнечной системы, а также революционный переворот в естествознании XVII в., связанный с работами Ньютона в области механики, дарвиновскую революцию в биологии.

В истории естествознания сменилось несколько картин мира: механическая, электромагнитная, квантово-полевая, - что сопровождалось революционным обновлением самой науки. Рассмотрим последовательность смены картин мира на примере развития физики, являвшейся долгое время ведущей из фундаментальных наук

Первая научная картина мира была сформирована в XVII-XVIII вв. трудами Галилея, Кеплера, Гюйгенца, Ньютона, когда происходило формирование классической науки. В отличие от существовавших до нее натурфилософских картин, это была именно научная картина, опиравшаяся на достижения естествознания. Ее формирование связано с первой научной революцией - переходом от чисто умозрительного к экспериментальному способу познания природы. Начало науки Нового времени связывают с деятельностью Галилея, возродившего математический метод Архимеда и положивший начало экспериментальным исследованиям в науке. Философское осмысление необходимости реформ в науке было дано Ф. Бэконом в «Новом Органоне», провозгласившим приоритет экспериментального исследования и индуктивного обобщения в достижении истинного знания. Экспериментальные данные получали математическую обработку. С XVII в. наступает период аналитического естествознания, стройные теории сначала были созданы в механике, а затем и в других областях физики. Это была механистическая картина мира, в соответствии с которой все предопределено и строго детерминировано.

Под влиянием экспериментально-математического естествознания формировался идеал и критерии научного знания. После физики переход к доказательности и обоснованности знания происходит в XVIII в. - в химии, в XIX в. - в биологии и т.д. К концу XIX в. в естествознании были значительные достижения. Так, в физике, кроме классической механики, были получены выдающиеся результаты в оптике, разработана теория термодинамики, открыты законы электричества и магнетизма и др.; в математике появились аналитическая геометрия и математический анализ; в химии - учение о составе веществ, изучение основных свойств химических соединений, периодическая система элементов, структурная химия и др.; в биологии - классификация и изучение основных свойств живых существ, теория клеточного строения, эволюционная теория Дарвина и др. В XIX в. в физике возникает электромагнитная картина мира, которая возникла под влиянием работ М. Фарадея и Дж. Максвелла и опиралась на идею динамического атомизма и континуальное понимание материи, получившее отражение в понятии «поля». Таким образом, отныне представление о материи строилось на понятиях дискретности и непрерывности.

Вторая научная революция, вызванная «кризисом в физике» конца XIX в., связана с дальнейшим формированием принципов неклассической науки и созданием следующей, квантово-полевой, картины мира. В ней нашли отражение не только новые достижения в исследовании строения вещества, но и новое осмысление взаимосвязи вещества и энергии в теории атома Н. Бора, создание специальной и общей теории относительности А. Энштейном, развитие М. Планком, Э. Шредингером и В. Гейзенбергом основ квантовой механики, которая применима к особо малым объектам. Изменения в физике кардинально расширили представления о рациональности в естествознании и науке в целом. Квантовая гипотеза излучения и теория броуновского движения изменили представления о воспроизводимости эксперимента (одно из важнейших требований его проведения), появилось понимание роли случайности как фундаментального свойства природы, был сформулирован принцип дополнительности в теоретических выводах. Все это способствовало формированию неклассической стратегии познания в естествознании. наука знание революция

Начиная с 70-х гг. ХХ в., можно говорить о постнеклассическом этапе развития науки, когда формируется новая стратегия исследований, основанная на системном подходе, новой концепции самоорганизации, возникшей в рамках синергетики и общей теории информации. На этом этапе особое значение приобретает понимание единства не только естественнонаучного, но и социально-гуманитарного знания, возникают новые междисциплинарные методы исследования. В концепции самоорганизации воплощено единство принципов эволюционизма и иерархической организованности системы. Это позволяет представить весь окружающий нас мир как самоорганизующийся универсум, что приближает нас к разгадке величайших загадок бытия - зарождение жизни (переход от неживого к живому миру) и возникновения сознания. Постнеклассический период развития науки характеризуется появлением междисциплинарных подходов в изучении проблем, использованием возможностей современных кибернетических устройств и информационных программ в обработке информации и построении моделей. Можно говорить о том, что мы стоим на пороге третьей революции в истории науки.

В анализе научных революций можно выделить следующие присущие им черты: 1) их причиной служит появление нового эмпирического материала, не укладывающегося в систему старых представлений и требующего нового теоретического синтеза; 2) происходит коренная ломка существующих представлений о природе; 3) возникают кризисные ситуации в объяснении новых фактов (пример - «кризис в физике» в конце XIX в., когда ученые не могли обяснить новые данные, опираясь на старую парадигму).

По своим масштабам научная революция может быть частной (в рамках одной науки или одной области знания), комплексной (затрагивает несколько областей знания ) и глобальной (радикально меняет все области знания). На основании вышеизложенного развитие научного знания можно представить как его нелинейный рост, обусловленный столкновением различных концепций, парадигм и исследовательских программ. Теория нелинейных систем рассматривается в синергетике. Из нее был заимствован термин «бифуркация» (от лат. bifurcus - раздвоенный) применительно к характеристике научной революции, которую стали трактовать как бифуркацию в развитии знания, что означает переход системы при критической ситуации в одно из двух возможных состояний. Бифуркации как качественные изменения в развитии науки зависят не только от внутренней логики ее развития, но в основном от того, как она выполняет свои основные функции - объяснение имеющихся фактов и предсказание новых.

В отличие от законов естественных наук, которые по идее должны выражать всеобщие и необходимые связи между явлениями, закономерности развития науки относительны и условны. Законы естественных наук, впрочем, тоже не абсолютны: каждый закон справедлив в своей ограниченной области явлений. Всеобщность и необходимость законов науки следует понимать в количественном, а не в качественном смысле: каждый закон с необходимостью прослеживается между всеми явлениями, относящимися к области действия данного закона, например, законы Ньютона с необходимостью действуют в области стабильных макроскопических тел. Закономерности же развития науки существуют в виде возможностей, потенций. В одних ситуациях более рельефно проступает одна закономерность, в других -- другая. Эти ситуации, однако, разграничиваются при философских схематизациях знания. Ведь каждая закономерность развития науки проявляется при некоторой схематизации знания, а ситуации, в которых эта закономерность рельефно обнаруживается, выявляет также схематизация: это исторические события, поддающиеся данной схематизации и ее подтверждающие.

Сказанное можно выразить, воспользовавшись образом Декартовой системы координат. Каждая закономерность развития науки может быть сопоставлена с осью координат (если закономерностей более чем две, то придется иметь дело с трехмерным или даже многомерным пространством). При таком подходе развитие науки «проектируется» на оси координат. Причем одни фрагменты развития науки будут лучше описаны при проектировании на ось х, а другие -- на ось у или же z. Просто что-то в первых фрагментах останется неразличенным при проектировании на оси у и z. В целом же развитие науки будет описано с достаточной полнотой, если будут использованы все имеющиеся в виду оси координат.

Как законы естествознания, так и закономерности развития науки строятся путем осмысления и обобщения эмпирических данных. Только в случае закономерностей развития науки эмпирические данные весьма специфические. Это данные истории науки: данные о статьях, публиковавшихся в разное время в научных журналах, о научных книгах, о содержащихся в статьях и книгах идеях, биографии людей науки и «биографии» научных учреждений. Эмпирические данные истории науки разнообразны. Однако, как и факты истории вообще (не только истории науки), они страдают слабой воспроизводимостью. В естествознании используют, как правило, воспроизводимые эмпирические данные: если мы выясняем, скажем, взаимосвязь силы с ускорением, мы можем сотни раз (в принципе бесконечное число раз) в одних и тех же условиях задать одну и ту же величину действующей силы и померить возникающее ускорение тела. По-иному обстоит дело в истории науки. Ее данные, как и исторические события вообще, уникальны. Один раз родился Ньютон, один раз он завершил «Математические начала натуральной философии». Чтобы установить закономерности развития науки, надо добиться квазивоспроизводимости: надо помыслить не воспроизведение одного и того же события, а сходных, подобных событий в истории науки. Точнее, надо выделить сходные связки событий, в которых одно событие сходным образом следует за другим. Ясно, что такое выделение предполагает критерий сходства. Поэтому закономерности развития науки, фиксирующие сходные связки событий, более произвольны, чем законы естественных наук. Они в большей мере зависят от философской интерпретации, которая и дает критерии сходства.

Одной из закономерностей развития науки, формулируемых ниже, будет закономерность аккумуляции знания. Эта закономерность возникла путем обобщения фактов, касающихся плавного приращения знания, фактов, демонстрирующих, что среди научных концепций могут быть выделены предшествующие и последующие, причем последующие аккумулируют то знание, которое содержалось в предшествующих. Так, например, мы можем указать на «законы природы» Декарта как предвосхищающие «аксиомы движения», сформулированные Ньютоном (ныне называемые законами Ньютона), подчеркнув при этом, что в законах Ньютона по сравнению с законами Декарта имеется новое знание, а именно -- знание о силе как причине движения, аккумулировавшее тот опыт, который был ранее обобщен И. Кеплером, Р. Гуком, некоторыми другими учеными XVII столетия. Чтобы показать общность аккумуляции знания в ходе развития науки, недостаточно, конечно, сослаться на приращений знания по линии «Декарт--Ньютон». Надо сослаться и на другие линии, сопоставив «связку» Декарт--Ньютон со «связкой», скажем, А.Л. Лавуазье--Дж. Дальтон (Лавуазье сформулировал кислородную теорию горения и установил закон сохранения веса веществ, Дальтон же подвел под эти положения, присоединив к ним данные о кратных отношениях элементов в химических соединениях, фундамент атомной теории).

Ниже, однако, будет указана и другая закономерность развития науки: конкуренция научно-исследовательских программ. Интересно, что и эта закономерность может быть подтверждена сопоставлением «законов природы» Декарта с «аксиомами движения» Ньютона. Только теперь придется делать акцент не на приращение знания от Декарта к Ньютону, а на конфликтности концепций данных мыслителей. Декарт придерживался геометро-кинематической программы механического объяснения явлений природы. Строго следуя этой программе, невозможно рассматривать в качестве объясняющего фактора приложенные силы, которые употреблял в своих «Математических началах...» Ньютон.

При таком подходе «связку» Декарт--Ньютон уже придется сопоставлять не со «связкой» Лавуазье--Дальтон, а со «связкой», скажем, Н. Бор--Луи де Бройль при их подходе к строению атома. Н. Бор, грубо говоря, развивал корпускулярную программу изучения строения атома, а Луи де Бройль -- волновую.

Законы естественных наук обладают функцией предсказания. Это важная функция: если закон не предсказывает, с ним что-то не так: либо мы проникли в ту область, где закон не действует, либо просто закон установлен неправильно. Закономерности развития науки тоже могут быть использованы для предсказания будущих событий. Ввиду относительного и условного характера этих закономерностей эти предсказания будут сугубо предположительными. Если предсказание, выполненное на базе некоей закономерности, не подтверждается, то это еще не ведет к ее «отставке». Достаточно, чтобы с помощью этой закономерности мы могли как-то разобраться в ситуации сегодняшнего дня, отделить главное от неглавного, провести классификацию факторов, влияющих на эту ситуацию, соотнести ее с другими сходными ситуациями.

Перейдем теперь к конкретному рассмотрению закономерностей развития науки. Первой закономерностью, на которой мы остановимся, будет аккумуляция знания.

Список использованной литературы

1. Сторер Н. Отношения между научными дисциплинами // Научная деятельность: структура и институты. М., 2006. С. 65.

2. Лавуазье А.Л. Становление химии как науки. М., 1993. С. 435.

3. Гейзенберг В. Физика и философия. М., 1997. С. 71--72.

4. Кун Т. Структура научных революций. М., 1995. С. 44.

5. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гущина В.Н. Естествознание. - М.: Агар, 2008.

6. Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов. - М.: Прогресс-Традиция, 2004.

7. Современная философия науки. - М.: Логос, 1998.

8. Философия и методология науки. - М.: Аспект Пресс, 1996.

Размещено на Allbest.ru