Современная научная картина мира

В 19 веке, в связи с разработкой теории электромагнитного поля, начался кризис механистической картины мира и формирование современной научной картины мира.

В результате исследований в области электромагнетизма английских физиков М.Фарадея и Дж. Максвелла, изменились представления о прерывности и непрерывности материи, были подорваны основы классических понятий абсолютного пространства и абсолютного времени.

С именем М.Фарадея в науку входит понятие электромагнитного поля, в то время как механистическая картина мира знала только один вид материи – вещество. Он открыл явление электромагнитной индукции, показал, что между электричеством и магнетизмом существует прямая динамическая связь. Фарадей построил простую модель, которая демонстрировала непрерывное производство электрического тока в проводнике, перемещаемом в поле, которую можно считать примитивной динамо-машиной. В 1833 году им были сформулированы количественные законы электролитических эффектов (законы электролиза Фарадея).

Джеймс Клерк Максвелл, развивая идеи Фарадея, предложил математическую теорию электромагнитного поля («Трактат об электричестве и магнетизме»), состоятельность которой была экспериментально продемонстрирована Герцем.

Таким образом, была установлена несостоятельность распространения механистических принципов на электрические и магнитные явления, механика перестала пониматься в качестве универсальной, вместе с тем формировалось новое видение физической реальности.

Противоречия максвелловской электродинамики снимаются в связи с созданием Г. Лоренцом электронной теории, в которой сохраняют право на существование как дискретные электрические заряды, так и поле как объективная реальность.

Важнейшей теорией в рамках электромагнитной картины мира является теория относительности Эйнштейна, изменившая представления о времени и пространстве, доказавшая, что все движения, происходящие в природе, обладают относительным характером, т.е. в природе нет абсолютной системы отсчета, а значит и не существует абсолютного движения. Сам Эйнштейн, отвечая на просьбу журналиста изложить суть теории относительности в одной фразе, сказал: «Раньше полагали, что если бы из Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранились бы, теория относительности утверждает, что вместе с материей исчезли бы также пространство и время» (цит. по: Парнов Е.И. На перекрестке бесконечностей. – М., 1967. – С.294).

Итак, научные представления рассматриваемого периода позволили сформировать полевую, континуальную (непрерывную) модель реальности, в рамках которой материя понималась как единое непрерывное поле с точечными силовыми центрами – электрическими зарядами и волновыми движениями в нем, мир – как электродинамическая система, построенная из электрически заряженных частиц, взаимодействующих посредством электромагнитного поля. (Грядовой Д.И. Концепции современного естествознания: Структурированный учебник (для вузов). – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – С.94).

Происходит изменение трактовки движения. Оно определяется как распространение колебаний в поле, которые описываются законами электродинамики.

Формулируется принцип близкодействия, согласно которому, взаимодействия любого характера передаются полем от точки к точке непрерывно и с конечной скоростью.

Наконец, следует сказать о реляционной (относительной) концепции пространства и времени, где пространство и время характеризуются связью с процессами, происходящими в поле, несамостоятельностью, зависимостью от материи.

На основе дальнейших открытий и изысканий, в частности квантовой гипотезы М.Планка, волновой механики Э. Шредингера, квантовой механики В.Гейзенберга, квантовой теории атома Н.Бора и других, сформировалась квантово-полевая картина мира.

Характерные особенности данных представлений состоят в следующем:

– материи присущи корпускулярные и волновые свойства, каждый элемент материи имеет свойства волны и частицы;

– движение – частный случай физического взаимодействия;

– фундаментальные физические взаимодействия (сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное) описываются на основе принципа близкодействия;

– в картину физической реальности входят как характеристики исследуемого объекта, так и условия наблюдения (метод познания), от которых зависит определенность этих характеристик;

– закономерность и причинность выступают в вероятностной форме, в виде статистических законов;

– пространственно-временные понятия раскрывают кинематическую картину движения, в то время как энергетически-импульсные – динамическую (причинную);

– пространство-время и причинность относительны и зависимы;

– признание принципа неопределенности и принципа дополнительности в качестве фундаментальных положений квантовой теории.

Так новые представления, основанные на революционных открытиях в физике, перевернули существовавшие ранее взгляды на мир, разрушили убежденность в универсальности законов классической механики.

Рассматривая развитие естествознания во второй половине ХХ века, важно отметить, что в этот период происходят революции в естествознании и в технике, оказавшись глубоко взаимосвязанными между собой, что адекватно отражается в понятии научно- технической революции. Важную роль в ее наступлении сыграли атомная физика и молекулярная биология.

Особенности современного научного видения мира, определяются принципами системности, глобального эволюционизма, самоорганизации, историчности. Мир представляется состоящим из огромного количества систем, находящихся в постоянном взаимодействии друг с другом, синтез учения об универсальном и глобальном эволюционизме с синергетикой позволяет описать мировое развитие как последовательную смену рождающихся из хаоса структур, временно обретающих стабильность, но затем вновь стремящихся к хаотическим состояниям.

Современные представления характеризуются как научно-методологические, так как объективная картина объекта опосредуется методом познания субъекта.

Современные представления о мире формируются на основе глубокого изучения явлений природы, дифференциации и интеграции естественных наук, единстве физического знания. Важную роль в развитии современного естествознания играют исследования междисциплинарного характера, нарастает тенденция интеграции естественных, технических и гуманитарных наук.

В естествознании используется диалектический метод, например вещество и поле, частица и волна, масса и энергия и т. п. рассматриваются в диалектическом единстве.

Строение материи в современном естествознании определяется шестнадцатью частицами и античастицами, движение рассматривается как проявление фундаментальных взаимодействий (гравитационного, электромагнитного, слабого и сильного), многообразие и единство мира основывается на взаимодействии и взаимопревращении фундаментальных частиц и античастиц.

Для современного естествознания характерна прагматическая ориентация, заключающаяся в направленности не только и не столько на поиск абстрактной истины, сколько на полезность для человека и общества (например, улучшение среды обитания, рост материального и духовного благосостояния людей). Наука превращается в важный фактор прогресса нашей цивилизации.

Выводы по теме

Научная картина мира представляет собой не случайный набор основных научных идей, а теоретизированную систему научного понимания внешнего мира, в которой синтезируются естественнонаучные и философские знания.

В структуре научной картины мира выделяют такие ее компоненты, как: центральное теоретическое ядро, фундаментальные допущения, частные теоретические модели.

Основные положения классической механики в 17 веке позволили сформировать первую научную картину мира – механистическую, сменившуюся в 19 веке современной научной картиной мира.

Особенности современного научного видения мира, определяются принципами системности, глобального эволюционизма, самоорганизации, историчности.

Вопросы для самоконтроля

1. Раскройте содержание понятия «научная картина мира».

2. Как синтезируются в НКМ естественнонаучные и философские понятия?

3. Каковы функции научной картины мира?

4. Выделите особенности механистической картины мира?

5. В чем отличия современной научной картины мира от механистической?

6. Что такое научно-техническая революция?

7. На каких принципах базируется современное естествознание?

Темы рефератов

1. Этапы развития естественнонаучного мышления и смена типов рациональности.

2. Физика и философия в формировании картины мира.

3. Философия в формировании научных идей о пространстве и времени.

4. Онтологическое и гносеологическое значение теории относительности Эйнштейна.

5. Современная научная картина мира.

Тема 4