Научная картина мира и ее исторические формы

Живое зародилось на границе моря и суши из ила под воздействием небесного огня. Первые существа жили в море, затем некоторые из них  вышли на сушу, сбросили чешую и  стали сухопутными животными. Человек зародился в громадной морской рыбе и уже взрослым вышел на сушу, потому что без родителей он бы не выжил. Такой была картина мира Анаксимандра. Нам она кажется абсурдной, в ней не сходятся концы с концами, но это была первая попытка научного объяснения мира: ведь богам в этой картине нет места и сферы деятельности.

Анаксимен, ученик и последователь  Анаксимандра, все формы природы  сводил к воздуху. Он считал, что  все тела возникают из воздуха  через его разрежение и сгущение и превращаются снова в воздух; что небесные тела движутся не над Землей, а вокруг нее; что Солнце - это Земля, которая раскалилась от своего быстрого движения.

Анаксагор - слушатель Анаксимена, как пишет о нем Диоген  Лаэртский.      В центре внимания Анаксагора проблема качественного превращения тел («Каким образом из не  волоса мог возникнуть волос,  и  из не  мяса; мясо?»), у него можно найти в зародыше идеи строения мира из элементов («Кости состоят из маленьких косточек, внутренние органы - из таких же маленьких органов; кровь - из бесчисленного множества капелек крови; золото - из кусочков золота; земля - из мелких земель, огонь - из огней, влага-из влаг, подобным же образом и все остальное»). Анаксагор считал, что вначале мир был в состоянии хаоса, все «семена» в нем были перемешаны (под «семенами» он понимал первичные, самые мелкие частицы), затем они разделились и из них образовались вещи. Анаксагор учил, что Луна, Солнце, планеты и звезды являются раскаленными камнями, что «ветры возникают оттого, что солнце разрежает воздух, молнии есть трение туч». Так думал человек, который жил более 2000 лет тому назад.

В системе мира Гераклита роль единой субстанции играет огонь, вечно движущийся, вечно развивающийся. Источником движения Гераклит считал борьбу противоположностей. Мир - это непрерывное развитие, непрерывное изменение, обновление существующего. В этом непрерывном изменении огонь становится водой, вода - землей, и обратно: земля - водой, вода - огнем. Оба противоположных процесса существуют вместе: «путь вверх и вниз - один и тот же».

Другой мыслитель древности  Эмпедокл в качестве первоначала  мироздания принимал четыре стихии - землю, воду, воздух и огонь, которые считал пассивными, а все процессы в мироздании объяснял борьбой двух антагонистических  начал - любви (сила притяжения) и ненависти (сила отталкивания). Он считал, что любовь и ненависть попеременно одерживают верх, вследствие чего мироздание проходит последовательно четыре фазы космического цикла. Эмпедокл четко высказывает идею сохранения тождественной себе субстанции.

Послушайте, как убедительно звучат его слова: «Сумасшедшие считают, что может возникнуть что-то, чего никогда не было, или исчезнуть без следа что-то существующее. Я постараюсь открыть вам истину. В природе нет возникновения того, что может умереть; нет полного уничтожения; ничего, кроме смешивания и разделения соединенного. Только неучи называют это рождением и смертью».

Основатель античной атомистики Демокрит полагал, что «начала Вселенной  суть атомы и пустота». Атомы Демокрит представлял как неделимые, плотные, непроницаемые, не содержащие в себе никакой пустоты частицы, они могут иметь самую разнообразную форму (шарообразную, угловатую, вогнутую, выпуклую и т.д.). В этом он видел объяснение разнообразия явлений и их противоположностей друг другу. Атомы «вихрем несутся во Вселенной и порождают все сложное-огонь, воду, воздух, землю,- ибо все они суть соединения каких-то атомов, которые не подвержены воздействиям и неизменны в силу своей твердости». Демокрит и другие греческие атомисты считали, что движение - вечное свойство вечных атомов. Атомы бескачественны, т. е. лишены цвета, запаха, вкуса и т. д. Все эти качества возникают в субъекте в результате взаимодействия атомов с органами чувств. Атомисты первыми стали учить о субъективности чувственных ощущений.

Мир в целом для  атомистов - беспредельная пустота, наполненная многими мирами, число  которых бесконечно, потому что они  образованы бесчисленным множеством атомов самых различных форм. Земля одинаково  удалена от всех точек области  космоса, а поэтому неподвижна; вокруг нее движутся звезды.

В вопросе о происхождении  жизни Демокрит придерживался материалистических взглядов Анаксимандра и Эмпедокла. Живое возникло из неживого вследствие действия законов природы, без всякого  творца. Согласно Демокриту, после образования Земли поверхность ее вздулась, образовав покрытые тонкой кожицей гнилостные пузыри, внутри которых были живые плоды. После того как пузыри увеличились и лопнули, из плодов образовались люди и животные. Демокрит пытался объяснить, почему в его время не рождаются живые существа из пузырей Земли: Земля уже не та, и небо не то; только иногда можно заметить, как в гниющей земле зарождаются живые существа. Это ошибочное мнение о самозарождении червей, гусениц, насекомых долго бытовало в науке. Так, у Овидия можно прочитать: «Из павших коней боевых черно-желтые шершни родятся».

Говоря о картинах мира, созданных древними мыслителями, более подробно следует остановиться на картине мира, которую создал Аристотель. Эта картина мира продержалась в науке почти два тысячелетия.

Аристотель - древнегреческий  философ и ученый. Всеобъемлющий  ум, мудрость и авторитет Аристотеля содействовали тому, что его учение так долго господствовало в науке. Его труды насчитывают много  томов, их можно считать энциклопедией  научных знаний того времени: в них встречаются рассуждения, относящиеся к физике, космогонии, биологии, метеорологии, математике, политике, этике, риторике и др.

Обратимся к физическим воззрениям Аристотеля и постараемся  понять, почему его космогония и  физика оказались чрезвычайно удобными для церкви.

Мир Аристотеля состоит  из пяти стихий - земли, воды, воздуха, огня и эфира. Материя в его понимании - это то, «из чего вещь состоит», и то, «из чего вещь возникает». Материя  у Аристотеля делима до бесконечности, он не признает пустоты. Все многообразие веществ на земле Аристотель конструирует из таких активных качеств, как холодное и теплое, и таких пассивных, как сухое и влажное. Земля - сочетание холодного с сухим, огонь - теплого с сухим, воздух - теплого с влажным, вода - холодного с влажным. Эти четыре элемента существуют в мире, где все бесконечно меняется, где наблюдаются различные виды движения: возникновение, уничтожение, перемещение в пространстве прерывное и непрерывное, равномерное и неравномерное.

В небесном мире все тела состоят из некоего вещества - эфира, который заполняет все пространство над землей, водой, воздухом и огнем. Эфир вечен, он не меняется и не превращается в другие элементы. Небесные тела движутся, совершая непрерывные круговые движения.

Вселенная Аристотеля конечна, ее ничто не объемлет, вне ее находится только перводвигатель - бог. Бог Аристотеля безличный. Под его жизнью Аристотель понимает деятельность его разума, сам бог и есть чистый деятельный разум. Представления Аристотеля о боге весьма не конкретны. Но Аристотель не мог обойтись без бога, так как без него он не мог объяснить движение звезд, планет, Луны и Солнца. Согласно Аристотелю, все небесные тела прикреплены к сферам, движутся не сами тела, а эти эфирные сферы.* Первую сферу, на которой находятся звезды, движет бог, движение первой сферы передается другим сферам, все ниже и ниже, вплоть до Земли, где вследствие несовершенства подлунных элементов совершенное круговое движение распадается на множество несовершенных. Космос Аристотеля вечен во времени и вечно его движение, но вечность движения - результат вечной деятельности бога.

Одна из центральных  проблем, которая занимала Аристотеля,- проблема механического движения. Основным положением его механики является утверждение: «Движущееся тело останавливается, если сила, его толкающая, прекращает свое действие...»**. Очевидно? Конечно. Прекратите двигать книгу, и она будет спокойно лежать на столе. Перестаньте тянуть санки, и они остановятся. Но очевидность не всегда доказательство истины. Вчитайтесь еще раз в тезис Аристотеля: утверждение, заключающееся в нем, совершенно не учитывает проявления инерции. Нам понятно, что для движения тела, которое находится вне действия других тел, не надо никакой движущей силы, оно будет двигаться равномерно и прямолинейно сколь угодно долго уже потому, что существует и обладает массой. Но Аристотель не увидел проявления инерции в окружающем мире, он заставил бога денно и нощно вращать небосвод. В объяснении, например, движения стрелы, выпущенной из лука, Аристотель исходил из утверждения, что природа «боится пустоты»: стрела выталкивает воздух и воздушные массы, устремляясь в пустоту, образовавшуюся за стрелой, толкают ее.

Итоги: Натурфилософские взгляды древних греческих мыслителей кажутся нам наивными. Но именно греческими учеными были поставлены все основные проблемы, касающиеся развития естествознания, строения материи и материального мира, проблема движения, проблемы жизни и эволюции и др.    

Аристотелевская картина мира (VI-IV века до нашей эры) в результате этой научной революции возникла сама наука, произошло отделение науки от других форм познания и освоения мира, созданы определенные нормы и образцы научного знания. Наиболее полно эта революция отражена в трудах Аристотеля. Он создал формальную логику, т.е. учение о доказательстве, главный инструмент выведения и систематизации знания, разработал категориально понятийный аппарат. Он утвердил своеобразный канон организации научного исследования (история вопроса, постановка проблемы, аргументы за и против, обоснование решения), дифференцировал само знание, отделив науки о природе от математики и метафизики.

2. Классическое мировоззрение

Ее исходным пунктом считается как раз  переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической. Это, безусловно, самый заметный признак смены научной картины мира, но он мало отражает суть происшедших в эту эпоху пepeмен в науке. Их общий смысл обычно определяется формулой: становление классического естествознания. Такими классиками-первопроходцами    признаны:     Н. Коперник,     Г. Галилей,  И. Кеплер, Р. Декарт, И. Ньютон.    В чем же заключаются принципиальные отличия созданной ими науки от античной? Их немало:

 Классическое  естествознание заговорило языком  математики. Античная наука тоже  ценила математику, однако ограничивала сферу ее применения «идеальными» небесными сферами, полагая, что описание земных явлений возможно только качественное, т.е. нематематическое. Новое естествознание сумело выделить строго объективные количественные характеристики земных тел (форма, величина, масса, движение) и выразить их в строгих математических закономерностях.

Новоевропейская наука нашла также мощную опору  в методах экспериментального исследования явлений со строго контролируемыми  условиями. Это подразумевало активное, наступательное отношение к изучаемой природе, а не просто ее созерцание и умозрительное воспроизведение.

 Классическое  естествознание безжалостно разрушило  античные представления о космосе  как вполне завершенном и гармоничном  мире, который обладает совершенством, целесообразностью и пр. На смену им пришла скучная концепция бесконечной, без цели и смысла существующей Вселенной, объединяемой лишь идентичностью законов.

Доминантой  классического естествознания, да и  всей науки Нового времени, стала  механика. Возникла мощная тенденция сведения (редукции) всех знаний о природе к фундаментальным принципам и представлениям механики. При этом все соображения, основанные на понятиях ценности, совершенства, целеполагания, были грубо изгнаны из царства научной мысли. Утвердилась чисто механическая картина природы.

Сформировался также четкий идеал научного знания: раз и навсегда установленная  абсолютно истинная картина природы, которую можно подправлять в  деталях, но радикально переделывать уже  нельзя. При этом в познавательной деятельности подразумевалась жесткая оппозиция субъекта и объекта познания, их строгая разделенность. Объект познания существует сам по себе, а субъект (тот, кто познает) как бы со стороны наблюдает и исследует внешнюю по отношению к нему вещь (объект), будучи при этом ничем не связанным и не обусловленным в своих выводах, которые в идеале воспроизводят характеристики объекта так, как оно есть «на самом деле».

Таковы особенности  второй глобальной научной революции, условно названной ньютоновской.

Ее итог: механистическая научная картина мира на базе экспериментально-математического естествознания. В общем русле этой революции наука развивалась практически до конца XIX в. За это время было сделано много выдающихся открытий, но они лишь дополняли и усложняли сложившуюся общую картину мира, не покушаясь на ее основы.

3. Эйнштейновская картина мира

«Потрясение основ - третья научная революция - случилось  на рубеже XIX -XX вв.   

 В это  время последовала целая серия  блестящих открытий в физике (открытие  сложной структуры атома, явления радиоактивности, дискретного характера электромагнитного излучения и т.д.). Их общим мировоззренческим итогом явился сокрушительный удар по базовой предпосылке механистической картины мира - убежденности в том, что с помощью простых сил, действующих между неизменными объектами, можно описать все явления природы и что универсальный ключ к пониманию происходящего дает, в конечном счете, механика И. Ньютона.    

 Наиболее  значимыми теориями, составившими  основу новой парадигмы научного  знания, стали теория относительности Альберта Эйнштейна (специальная и общая) и квантовая механика. Первую можно квалифицировать как новую общую теорию пространства, времени и тяготения. Вторая обнаружила вероятностный характер законов  микромира,   а также  неустранимый  корпускулярно-волновой дуализм в самом фундаменте материи.