Принципиальные особенности современной научной картины мира

       Одна  из самых больших проблем человеческого  мышления – это проблема соединения фактов и идей.  С одной стороны, то, что мы наблюдаем через наши органы чувств – это так называемое “чувственное познание”, и есть мысли, идеи, логика – это область “рационального познания”. Первый шаг к науке – это соединение чувственного и рационального видов познания. В науке нужно не просто выдумывать гипотезы, а только такие гипотезы, которые можно было бы либо подтвердить, либо опровергнуть на фактах. С другой стороны, и сами факты должны быть объективными, т.е. проверяемыми многими людьми и выражающими некоторые закономерности и теоретические модели. Приближая факты к теории, наука рассматривает факты как следствия теорий (такое выведение частных следствий из общих положений называется “дедукция”), сближая теорию с фактами, наука использует такие теории, которые получаются на основе обобщения (индукции) фактов. Единство индуктивных и дедуктивных методов в знании повышают научность этого знания, сближая рациональные и чувственные формы познания.

       Один  из признаков научности знания –  использование математических методов. Математика – это наука о структурах. Структура – это, например, множество  натуральных чисел вместе с операциями и отношениями на нем, множество  векторов в трехмерном пространстве. В простейшем случае структура –  это :

       1)множество  некоторых элементов (например, натуральных  чисел 1,2,3,…),

       2)множество  операций, заданных на этом множестве  (например, операции сложения и  умножения на натуральных числах),

       3)множество  свойств и отношений, также  заданных на множестве элементов  (например, свойство “быть четным  числом”, отношения равенства  и “быть меньше” на натуральных  числах). Математика исследует различные  структуры и строит теории  об этих структурах – вводит  понятия и их определения, аксиомы,  доказывает теоремы. Теории о  структурах строятся с использованием  специальных символических языков  и строгих логических рассуждений (логических доказательств). Структуры в чистом виде нигде нельзя наблюдать через наши органы чувств, например, нигде нельзя увидеть числа “два” или “три”, мы всегда видим какие-то конкретные два или три предмета, например, два яблока, три дерева, и т.д. В то же время нельзя сказать, что число “два” не имеет никакого отношения к двум яблокам. Например, если мы к числу “два” прибавим число “три”, то получим число “пять” – и все это происходит пока только в рамках чистой математической структуры. Но оказывается, что если к двум яблокам прибавить три яблока, то также получится пять яблок. Таким образом, число яблок подчиняется тем же законам, что и числа вообще, - это законы структуры. Число яблок – это в какой-то мере и просто число, и в этом смысле можно изучать различные числа предметов, изучая число вообще. Математическая структура может реализовывать себя в чувственном мире, который мы наблюдаем через наши органы чувств. Реализация структуры – это уже как бы частный случай структуры, когда элементы структуры даны в виде конкретных наблюдаемых предметов. Но операции, свойства и отношения остаются в этом случае теми же, что и в математической структуре. Так наука открыла, что окружающий нас мир может быть представлен как реализации множества различных математических структур, и следующий шаг к науке – исследование окружающего нас мира как реализаций математических структур. Отсюда понятна такая большая важность математики для превращения обычного знания в науку.

       Настоящая наука немыслима без научного эксперимента, но понять, что такое  научный эксперимент не так уж просто. Вплоть до открытия Галилеем закона инерции в физике господствовала механика Аристотеля. Великий древнегреческий  философ Аристотель полагал, что  сила пропорциональна не ускорению, как это позднее предположил  Ньютон, а скорости, т.е. F=mv. Например, если лошадь тащит телегу с грузом, то до тех пор пока лошадь прикладывает силу, телега движется, т.е. скорость не равна нулю. Если же лошадь перестанет тянуть телегу (сила станет равной нулю), то телега остановится – ее скорость будет равна нулю.  На самом деле здесь присутствует не одна, но две силы – сила, с которой лошадь тянет телегу, и сила трения, но Аристотель думал иначе. Галилей, размышляя над проблемой механического движения, построил такой мысленный эксперимент. Галилей представлял, что будет с телом, которое получило толчок и движется по гладкой поверхности. Получив толчок, тело продолжает некоторое время двигаться и затем останавливается. Если поверхность делать все более и более гладкой, то от одного и того же толчка тело будет проходить все большее расстояние до остановки. Это можно проверить и в реальном эксперименте. И тогда Галилей, представив последовательность таких ситуаций, в которых тело движется по все более гладкой поверхности, переходит к пределу – к случаю такой идеальной ситуации, когда поверхность уже абсолютно гладкая. Доводя тенденцию все далее двигаться после толчка до предела, Галилей теперь утверждает, что на идеально гладкой поверхности тело после толчка уже никогда не остановится. Но после толчка на тело сила не действует, следовательно, тело будет бесконечно долго двигаться, скорость не равна нулю в этом случае, а сила будет равна нулю. Таким образом, сила не пропорциональна скорости, как это считал Аристотель, и возможно бессиловое движение, которое мы сегодня называем равномерным прямолинейным движением. Эксперимент предполагает некоторое преобразование реальной ситуации, и в этом преобразовании реальная ситуация в той или иной степени приближается к некоторому идеальному пределу. Важно, чтобы в эксперименте можно было бы достигать все большей идеализации реальной ситуации, выстраивая как бы предельную последовательность экспериментальных ситуаций, стремящихся к некоторому идеалу-пределу. Сам этот предел уже не может быть реализован в природе, но природу через эксперимент можно как-угодно близко приблизить к этому пределу. Эксперимент и играет в научном познании роль своего рода “выделителя” предельных состояний из реальных природных ситуаций. Эти пределы обычно называются “моделями” и являются реализациями тех или иных математических структур.  Еще один шаг к науке – это использование таких структур, которые получены как пределы экспериментальных ситуаций.

       Научная картина мира предполагает, что окружающий нас мир состоит из двух начал  – формы и материи. Формы –  это просто другое название для различных  математических структур, составляющих как бы закономерный и логический скелет всех процессов и явлений  в мире. В основе всего лежат  структурные формы, выражающие себя в числах, операциях и отношениях. Такого рода философия близка к философии  “пифагореизма”, названной так  по имени великого древнегреческого философа Пифагора, который учил, что  в основе всего лежат числовые структуры. Научная картина мира предполагает далее, что структуры-формы  облекаются в материю и реализуются таким образом в виде бесконечного разнообразия чувственно воспринимаемых явлений и процессов. Структуры не просто повторяют себя в чувственно-материальном мире, они во многом преобразуются, ослабляются и смешиваются. Поэтому нужен специальный метод, который бы мог позволить увидеть чистые структуры за их материальными реализациями. Это метод эксперимента, метод единства индукции и дедукции, метод математики. Научная картина мира предполагает, что мы можем понять окружающий нас мир лишь в той мере, в какой мы сможем увидеть за ним лежащие в основе формы-структуры. Структуры составляют постигаемую для нашего разума часть мира. Формы-структуры составляют логическую основу не только лежащей вне нашего сознания реальности, но они же являются логическим фундаментом человеческого разума. Структурное единство человеческого разума и мира – это условие познаваемости мира, причем, познаваемости его именно через структуры.

       Наука – это во многом особый метод  познания, своеобразный способ получения  структурного знания. Но в науке  всегда есть и другая составляющая, которая предполагает ту или иную философию или даже религию. Например, в эпоху Возрождения наука  была тесно связана с так называемым “пантеизмом” - представлением о Боге как проникающем собою любую  часть мира и совпадающим с  бесконечным Космосом. Позднее наука  приняла философию материализма и атеизма. Можно поэтому говорить о двух видах принципов научной  картины мира:

       1)внутренние  принципы науки, обеспечивающие  научный метод познания как  описанный выше метод восстановления  структур, лежащих за видимой  оболочкой чувственного мира,

       2)внешние  принципы науки, определяющие  соединение науки как метода  познания с той или картиной  мира. Наука может соединиться  с любой картиной мира, лишь  бы не были разрушены внутренние  принципы науки. С этой точки  зрения чистой (т.е. построенной  только на основе внутренних  принципов) научной картины мира  не существует. Во всех тех  случаях, когда мы говорим о  научной картине мира, всегда  существует та или иная картина  мира (как система внешних принципов  науки), которая согласована с  внутренними принципами науки.  С этой точки зрения можно  говорить о трех научных картинах  мира:

       1)пантеистической  научной картине мира – здесь  внутренние принципы науки соединяются  с пантеизмом (это картина мира  эпохи Возрождения),

       2)деистической  научной картине мира – здесь  внутренние принципы науки соединяются  с деизмом (“деизм”, или “учение  о двойной истине” - это учение  о том, что Бог вмешался в  мир только в начале его  сотворения, а затем Бог и Мир  существуют совершенно независимо  друг от друга, поэтому истины  религии и науки также не  зависят друг от друга. Такая картина мира принималась в эпоху Просвещения),

       3)атеистической  научной картине мира – здесь  внутренние принципы науки соединяются  с атеизмом и материализмом  (такова современная научная картина  мира). В Средние века господствующая  религиозная картина мира слишком  подавляла существование и развитие  внутренних принципов науки, в  связи с чем мы не можем назвать средневековую картину мира научной. Но это еще совсем не означает, что невозможность соединения христианской картины мира и научного метода познания в Средние века является окончательным аргументом против возможности согласования внутренних принципов науки и христианства в общем случае. В связи с этим можно было бы представить себе возможность и четвертого варианта научной картины мира:

       4)теистической  научной картины мира (“теизм”  – это учение о сотворении  мира Богом и постоянной зависимости  мира от Бога). Развитие современной  научной картины мира говорит за то, что постепенно изменяются внешние принципы науки, ослабляется влияние атеизма и материализма в современной научной картине мира. Кому-то это может показаться отходом от науки вообще, но на самом деле наука остается наукой по крайней мере до тех пор, пока выполняются ее внутренние принципы, пока она существует как особый структурно-эмпирический метод познания. Одним из наиболее весомых аргументов защитников атеистической научной картины мира является принцип объективности. Научное знание – это знание объективное, а объективно то, что не зависит от человеческого сознания. Поэтому научное знание должно предполагать выход за рамки человеческой субъективности, как бы выбрасывание из сферы научного знания всего того, что относится к психологии, сознанию и вообще гуманитарным наукам. Неразвитость гуманитарного знания сегодня – это одно из следствий именно такого понимания принципа объективности научного знания. Принцип объективности представляется сторонниками атеистической научной картины мира как один из принципов материализма и уже затем в таком виде подается как один из наиболее существенных внутренних принципов науки, как необходимое условие познаваемости структур реальности. Здесь явная путаница. Эту путаницу можно попытаться разъяснить разделением двух принципов объективности – структурного и материалистического. Структурный принцип объективности – это один из внутренних принципов науки, предполагающий построение научного знания на основе именно объективных структур, единых как для человека и природы, так и для разных людей. Материалистический принцип объективности – это внешний принцип науки, ограничивающий область объективных структур только рамками преимущественно неорганических структур, т.е. структур, реализующих себя в материально-чувственном мире на неорганических процессах и явлениях. Сторонники атеистической научной картины мира подменяют структурный принцип объективности материалистическим, придавая последнему значение внутреннего принципа научного знания. Сама эта подмена замалчивается или считается само собой разумеющейся в атеистической научной картине мира, что совершенно не очевидно. Более того, развитие современной науки приводит ко все большему сближению естественнонаучного и гуманитарного знания, показывая на практике, что возможно построение научного знания, а следовательно и выполнение принципа объективности, не только в сфере мертвой природы, но и в области гуманитарного знания. Причем, проникновение научных методов исследования в гуманитарные дисциплины достигается в последнее время не за счет редукции к неорганическим структурам, но на основе гуманизации самих методов и средств научного познания.

       Научная картина мира всегда состоит из двух видов принципов – внутренних и внешних. То, что объединяет все  научные картины мира, - это именно наличие в них внутренних принципов  науки, обеспечивающих ее как специфический, структурно-эмпирический метод познания и предполагающий философию материи  и формы-структуры. Различие научных  картин мира вытекает из возможности  принятия разных внешних принципов  научного знания, согласующихся с  его внутренними принципами.  Развитие современной научной картины мира постепенно приводит к отходу от внешних принципов атеизма и материализма и возникновению некоторой синтетической научной картины мира, в которой согласование внутренних принципов науки, по-видимому, будет достигаться с внешними принципами, выражающими синтез внешних принципов отдельных (аналитических) научных картин мира. 

       3.          Общие контуры современной естественно-научной картины мира 

       Мир, в котором мы живем, состоит из разномасштабных открытых систем, развитие которых подчиняется общим закономерностям. При этом он имеет свою долгую историю, в общих чертах известную современной  науке.

       Приведем  хронологию наиболее важных событий.

       - 20 млрд. лет назад — Большой  взрыв.

       - 3 минуты спустя — образование  вещественной основы Вселенной  (фотоны, нейтрино и антинейтрино  с примесью ядер водорода, гелия  и электронов).

       - Через несколько сотен тысяч  лет — появление атомов (легких  элементов).

       - 19-17 млрд. лет назад образование  разномасштабных структур (галактик).

       - 15 млрд. лет назад — появление  звезд первого поколения, образование  атомов тяжелых элементов.

       - 5 млрд. лет назад — рождение  Солнца.

       - 4,6 млрд. лет назад — образование  Земли.

       - 3,8 млрд. лет назад — зарождение  жизни.

       - 450 млн. лет назад — появление  растений.

       - 150 млн. лет назад — появление  млекопитающих.

       - 2 млн. лет назад — начало  антропогенеза.

Современной науке  известны не только «даты», но во многом и сами механизмы эволюции Вселенной  от Большого взрыва до наших дней.

       Наиболее  крупные открытия тайн истории Вселенной  осуществлены во второй половине нашего века: