Класичний, некласичний і постнекласичний етапи розвитку науки

Початок першого - класичного - періоду в історії науки зазвичай пов'язують з ім'ям І. Ньютона. Великий внесок Ньютона і в математику, і в оптику, проте, фундаментом класичного природознавства стала створена ним механіка, яка не тільки навела порядок у величезному емпіричному матеріалі, накопиченому багатьма поколіннями вчених, але і дала в руки людей потужний інструмент однозначного прогнозу майбутнього в широкій області об'єктів і явищ природи. Причини переміщення тіл у просторі, закономірності цих переміщень, способи їх адекватного опису завжди були в центрі уваги людини, так як безпосередньо стосувалися найбільш близькою релігійній свідомості області природознавства, а саме - руху небесних тіл. Пошук закономірностей цих рухів був для людини не стільки пов'язаний із задоволенням наукової допитливості, скільки переслідував глибоку релігійно-філософську мету: пізнати сенс буття. Тому таке значення в усі часи приділялася астрономічними спостереженнями, ретельної фіксації найдрібніших подробиць у поведінці небесних тіл, інтерпретації повторюваних подій.

Одним з найбільших досягнень на цьому поприщі стали емпіричні закони І. Кеплера, які переконливо показали існування порядку в русі планет Сонячної системи. Вирішальний же крок у розумінні причин цього порядку був зроблений І. Ньютоном. Створена ним класична механіка в надзвичайно лаконічній формі узагальнила весь попередній досвід людства у вивченні рухів. Виявилося, що все різноманіття переміщень макроскопічних тіл у просторі може бути описане всього лише двома законами: законом інерції (F = ma) та законом всесвітнього тяжіння (F = Gm1m2 / r2). І не лише закони Кеплера, пов'язані з Сонячній системі, виявилися наслідком законів Ньютона, а й усі спостережувані людиною в природних умовах переміщення тіл стали доступними аналітичного розрахунку. Точність, з якою такі розрахунки дозволяли робити прогнози, задовольняли будь-які запити. Найсильніше враження на людей справило виявлення в 1846 році раніше невідомої планети Нептун, положення якої було розраховано заздалегідь на підставі рівнянь Ньютона (Адамс і Левер'є).

У Новий час склалася механічна картина світу, яка стверджує: весь Всесвіт - сукупність великої кількості незмінних і неподільних частинок, що переміщаються в абсолютному просторі і часі, пов'язаних силами тяжіння, підпорядкованих законами класичної механіки; природа виступає в ролі простої машини, частини якої жорстко детерміновані; всі процеси в ній зведені до механічних.

Механічна картина світу зіграла багато в чому позитивну роль, давши природничо розуміння багатьох явищ природи. Таких уявлень дотримувалися практично всі видатні мислителі XVII ст. - Галілей, Ньютон, Лейбніц, Декарт. Для їх творчості характерно побудова цілісної картини світобудови. Ученими не просто ставилися окремі досліди, вони створювали натурфілософські системи, в яких співвідносили отримані дослідним шляхом знання з існуючою картиною світу, вносячи в останню необхідні зміни. Без звернення до фундаментальним науковим підставах вважалося неможливим дати повне пояснення приватним фізичних явищ. Саме з цих позицій починало формуватися теоретичне природознавство, і в першу чергу - фізика.

В основі механістичної картини світу лежить метафізичний підхід до досліджуваних явищ природи як не пов'язаних між собою, незмінним і не розвиваються.

До середини XIX століття авторитет класичної механіки зріс настільки, що вона стала вважатися еталоном наукового підходу в природознавстві. Широта охоплення явищ природи, однозначна визначеність (детермінізм) висновків, характерні для механіки Ньютона, були настільки переконливі, що сформувалося своєрідне світогляд, відповідно до якого механістичний підхід слід застосовувати до всіх явищ природи, включаючи фізіологічні і соціальні, і що треба тільки визначити початкові умови, щоб простежити еволюцію природи в усьому її різноманітті. Це світогляд часто називають "детермінізмом Лапласа", в пам'ять про великого французькому вченому П-С. Лапласа, який зробив великий внесок у небесну механіку, фізику і математику.

Дуже образно про це сказав сам Лаплас: "Розум, якому були б відомі для будь-якого моменту часу всі сили, одушевляють природу, обняв би в одній формулі рух найбільших тіл Всесвіту нарівні з рухом атомів. І майбутнє, також як і минуле постало б перед його очима ".

Однак, ця програма - зведення всіх природних явищ до механічного руху під дією сил - виявилася не реалізованої, перш за все, через проблеми з описом світлових, електричних і магнітних явищ. У другій половині XIX століття стало ясно, що матеріальний світ не зводиться тільки до механічних переміщенням речовини. Ще однією формою існування матерії було визнано електромагнітне поле, найбільш повну теорію, що її Він створив Дж.К. Максвелл.

Після цього, в кінці XIX ст., Більшість вчених вважали, що створення повної і остаточної природничо-наукової картини світу практично завершено. Всі явища природи, відповідно з цією картиною світу, є наслідком електромагнітних і гравітаційних взаємодій між зарядами і масами, які призводять до однозначного, повністю певного початковими умовами поведінки тіл (концепція детермінізму). Критеріями істинності в такій картині світу є, з одного боку, експеримент ("практика - критерій істини"), а з іншого боку - однозначний логічний висновок (з XVII століття, як правило, математичний) з більш загальних посилок (дедукція). Відзначимо тут також, що одним з головних методологічних принципів класичного природознавства була незалежність об'єктивних процесів в природі від суб'єкта пізнання, відокремленість об'єкта від засобів пізнання.

Подальший розвиток науки вносить суттєві відхилення від класичних її канонів.

Некласична наука

Підриву класичних уявлень в природознавстві сприяли деякі ідеї, які зародилися ще в середині XIX століття, коли класична наука перебувала в зеніті слави. Серед цих перших некласичних ідей, в першу чергу, слід зазначити еволюційну теорію Ч. Дарвіна. Як відомо, відповідно до цієї теорії біологічні процеси в природі протікають складним, незворотнім, зигзагоподібним шляхом, який на індивідуальному рівні абсолютно непередбачуваний. Явно не вписувалися в рамки класичного детермінізму і перші спроби Дж. Максвелла і Л. Больцмана застосувати ймовірнісно-статистичні методи до дослідження теплових явищ. Г. Лоренц, А. Пуанкаре та Г. Мінковський ще наприкінці XIX століття почали розвивати ідеї релятивізму, піддаючи критиці усталені уявлення про абсолютний характер простору і часу. Ці та інші революційні з точки зору класичної науки ідеї привели на самому початку XX століття до кризи природознавства, корінний переоцінці цінностей, що дісталися від класичної спадщини.

Наукова революція, що ознаменувала перехід до некласичного етапу в історії природознавства, в першу чергу, пов'язана з іменами двох великих учених XX століття - М. Планком і А. Ейнштейном. Перший ввів у науку уявлення про кванти електромагнітного поля, але по істині революційний переворот у фізичній картині світу зробив великий фізик-теоретик А. Ейнштейн (1879-1955), який створив спеціальну (1905) і загальну (1916) теорію відносності.

Як ми пам'ятаємо з попереднього розділу, в механіці Ньютона існують дві абсолютні величини - простір і час.  Простір незмінно і не пов'язано з матерією. Час - абсолютно і ніяк не пов'язане ні з простором, ні з матерією.  Ейнштейн відкидає ці положення, вважаючи, що простір і час органічно пов'язані з матерією і між собою. Тим самим завданням теорії відносності стає визначення законів чотиривимірного простору, де четверта координата - час. Ейнштейн, приступаючи до розробки своєї теорії, прийняв у якості вихідних два положення: швидкість світла у вакуумі незмінна і однакова для всіх системах, що рухаються прямолінійно і рівномірно один щодо одного, і для усіх інерційних систем всі закони природи однакові, а поняття абсолютної швидкості втрачає значення , так як немає можливості її знайти.

Крім того, він побудував математичну теорію броунівського руху, розробив квантову концепцію світла, а за відкриття фотоефекту в 1921р. йому була присуджена Нобелівська премія, дав фізичне тлумачення геометрії М. М. Лобачевського (1792-1856).

Буквально протягом першої чверті століття був повністю перебудований весь фундамент природознавства, який в цілому залишається досить міцним і в даний час.

Що ж принципово нового в розумінні природи принесло з собою некласична природознавство?

1. Перш за все, слід мати на увазі, що вирішальні кроки в становленні нових уявлень були зроблені в галузі атомної та субатомній фізики, де людина потрапила в абсолютно нову пізнавальну ситуацію. Ті поняття (положення в просторі, швидкість, сила, траєкторія руху тощо), які з успіхом працювали при поясненні поведінки макроскопічних природних тіл, виявилися неадекватними і, отже, непридатними для відображення явищ мікросвіту. І причина цього полягала в тому, що дослідник безпосередньо мав справу не з мікрооб'єктами самими по собі, як він до цього звик в рамках уявлень класичної науки, а лише з "проекціями" мікрооб'єктів на макроскопічні "прилади". У зв'язку з цим у теоретичний апарат природознавства були введені поняття, які не є спостерігаються в експерименті величинами, а лише дозволяють визначити ймовірність того, що відповідні спостережувані величини будуть мати ті чи інші значення в тих чи інших ситуаціях. Більш того, ці неспостережний теоретичні об'єкти (наприклад, y - функція Шредінгера в квантовій механіці або кварки в сучасній теорії адронів) стають ядром природничонаукових уявлень, саме для них записуються базові співвідношення теорії.

2. Другою особливістю некласичного природознавства є переважання ж до згаданого ймовірнісно-статистичного підходу до природних явищ та об'єктів, що фактично означає відмову від концепції детермінізму. Перехід до статистичного опису руху індивідуальних мікрооб'єктів було, напевно, самим драматичним моментом в історії науки, бо навіть основоположники нової фізики так і не змогли змиритися з онтологічною природою такого опису ("Бог не грає в кості", - говорив А. Ейнштейн), вважаючи його лише тимчасовим, проміжним етапом природознавства.

3. Далеко за рамки природознавства вийшла сформульована Н. Бором і стала основою в некласичної фізики ідея додатковості. Відповідно до цього принципу, отримання експериментальної інформації про одні фізичних величинах, що описують мікрооб'єкт, неминуче пов'язане з втратою інформації про деяких інших величинах, додаткових до перших. Такими взаємно додатковими величинами є, наприклад, координати та імпульси, кінетична і потенційна енергія, напруженість електромагнітного поля і число фотонів і т.п. Таким чином, з точки зору некласичного природознавства неможливо не тільки однозначне, але і всеосяжне передбачення поведінки всіх фізичних параметрів, що характеризують динаміку мікрооб'єктів.

4. Для некласичного природознавства характерно об'єднання протилежних класичних понять і категорій. Наприклад, у сучасній науці ідеї безперервності і дискретності вже не є взаємовиключними, а можуть бути застосовані до одного й того ж об'єкту, зокрема, до фізичного поля або до мікрочастинок (корпускулярно-хвильовий дуалізм). Іншим прикладом може служити відносність одночасності: події, одночасні в одній системі відліку, виявляються неодночасно в іншій системі відліку, що рухається щодо першої.

5. Сталася в некласичній науці і переоцінка ролі досвіду і теоретичного мислення в русі до нових результатів. Перш за все, була зафіксована і усвідомлена парадоксальність нових рішень з точки зору "здорового глузду". У класичній науці такого різкого розбіжності науки зі здоровим глуздом не було. Основним засобом руху до нового знання стало не його побудова знизу, відштовхуючись від фактичної, емпіричної сторони справи, а зверху. Явна перевага методу математичної гіпотези, ускладнення математичної символіки все частіше стали виступати засобами створення нових теоретичних конструкцій, зв'язок яких з досвідом виявляється не прямий і не тривіальний.

Як реакція на кризу механістичного природознавства і як опозиція класичному раціоналізму в кінці XIX ст. виникає напрям, представлене В. Дільтея, Ф. Ніцше, Г. Зіммель, А. Бергсоном, О. Шпенглером та ін, - "філософія життя". Тут життя розуміється як первинна реальність, цілісний органічний процес, для пізнання якої неприйнятні методи наукового пізнання, а можливі лише внераціональний способи - інтуїція, розуміння, вживання, вчувствованіе та ін

Представники баденською школи неокантіанства В. Віндельбанд (1848-1915) і Г. Ріккерт (1863-1936) вважали, що "науки про дух" і природничі науки, насамперед, розрізняються за методом. Перші (ідіографіческіх науки) описують неповторні, індивідуальні події, процеси, ситуації, другі (номотетический), абстрагуючись від несуттєвого, індивідуального, виявляють спільне, регулярне, закономірне в досліджуваних явищах.

Зазнавши на собі сильний вплив В. Віндельбанда і Г. Ріккерта німецький соціолог, історик, економіст Макс Вебер (1864-1920) не розділяє різко природні та соціальні науки, а підкреслює їх єдність і деякі загальні риси. Істотна серед них та, що вони вимагають "ясних понять", знання законів і принципів мислення, вкрай необхідних в будь-яких науках.  Соціологія взагалі для нього наука "номотетический", яка будує свою систему понять на тих же підставах, що й природничі науки - для встановлення загальних законів соціального життя, але з урахуванням її своєрідності.

Предметом соціального пізнання для Вебера є "культурно-значуща індивідуальна дійсність". Соціальні науки прагнуть зрозуміти її генетично, конкретно-історично, не тільки яка вона сьогодні, а й чому вона склалася такий, а не інший. У цих науках виявляються закономірно повторювані причинні зв'язки, але з акцентом на індивідуальне, одиничне, культурно-значуще. У них переважає якісний аспект дослідження над кількісним, встановлюються імовірнісні закони, виходячи з яких пояснюються індивідуальні події. Мета соціальних наук - пізнання життєвих явищ у їх культурному значенні. Система цінностей вченого має регулятивний характер, визначаючи вибір ним предмета дослідження, застосовуваних методів, способів утворення понять.

Вебер віддає перевагу причинному поясненню порівняно із законом. Для нього знання законів не мета, а засіб дослідження, яке полегшує зведення культурних явищ до їх конкретних причин, тому закони застосовні настільки, наскільки вони сприяють пізнанню індивідуальних зв'язків. Особливе значення для нього має розуміння як своєрідний спосіб осягнення соціальних явищ і процесів. Розуміння відрізняється від пояснення в природничих науках, основним змістом якого є підведення одиничного під загальне. Але результат розуміння не є остаточний результат дослідження, це лише високого ступеня ймовірності гіпотеза, яка для того, щоб стати науковим положенням, повинна бути верифікована об'єктивними науковими методами.

Як своєрідний інструмент пізнання і як критерій зрілості науки Вебер розглядає оволодіння ідеальним типом.  Ідеальний тип - це раціональна теоретична схема, яка не виводиться з емпіричної реальності безпосередньо, а подумки конструюється, щоб полегшити пояснення "неозорого різноманіття" соціальних явищ. Мислитель розмежовує соціологічний та історичний ідеальні типи. За допомогою перших науковець "шукає загальні правила подій", за допомогою других - прагне до каузального аналізу індивідуальних, важливих в культурному відношенні дій, намагається знайти генетичні зв'язки. Вебер виступає за сувору об'єктивність в соціальному пізнанні, так як вносити особисті мотиви в проведене дослідження суперечить сутності науки. У цьому зв'язку можна розкрити протиріччя: з одного боку, за Вебером, вчений, політик не може не враховувати свої суб'єктивні інтереси і пристрасті, з іншого боку, їх треба повністю відкидати для чистоти дослідження.