Особенности современного этапа развития науки.

Отличие этого этапа от предшествующих состоит в том, что он еще не вполне устоявшийся, поэтому его признаки, черты до конца не определены. Основные трудности в изучении и исследовании современного этапа: многие историки вообще отказываются от его анализа, мотивируя это нецелесообразностью и сложностью изучения.

Причины необходимости изучения этого этапа:

1) Это позволяет лучше понять прошлое, увидеть какие-либо важные, ценные тенденции.

2) Современный этап социального развития в целом, в том числе и развития науки отличается дисгармоничностью, противоречивостью, катастрофичностью. За катастрофы какую-то часть ответственности несет и наука – Чернобыль, ядерные взрывы и т.д. – необходимо дать оценку месту и роли науки, ее развития в современном обществе, оценить дальнейшие перспективы.

3) Связана с тем, что источники для выводов и оценки современного этапа развития науки стали чрезвычайно разнообразны. К традиционным печатным источникам добавились и огромные массивы электронной информации (главным образом, в виде Интернета).

4) Современный этап породил весьма серьезные экологические проблемы, причем эти проблемы связаны именно с научно-техническим прогрессом (изменение литосферы, гидросферы, загрязнение атмосферы).

Наука развивается очень быстро, появляется огромное количество отраслей, поэтому дать оценку современному этапу развития науки чрезвычайно сложно.

Идут острые споры по ряду научных проблем. Прежде всего, это следующие проблемы:

1) Возможности и перспективы развития ядерной энергетики (за/против).

2) Возможности и пределы этих возможностей в использовании генной инженерии (клонирование животных и человека).

3) Формы, способы использования компьютерных технологий, в особенности, в системе образования.

4) Основные направления космических исследований.

С точки зрения социальной роли, статуса науки в современном обществе следует отметить, что в наше время для науки характерно следующее. Оптимистические ожидания, характерные для классической науки, сегодня в значительной степени ослабли. Например, в современном представлении о перспективах развития биосферы четко обозначились 2 альтернативных возможности: 1) превращение биосферы в ноосферу – сферу разума, где господствует наука; 2) превращение биосферы в некросферу – ее прообразы человечество увидело на примере Хиросимы, Нагасаки, Чернобыля.

2. Научная картина мира, созданная современной наукой XX – XXI вв.

Особенности развития самой науки, позволившие создать современную научную картину мира.

Несмотря на продолжающиеся процессы, ведущие к дифференциации науки, ведущим в развитии науки стал процесс объединения, интеграции всех научных отраслей в единое научное знание. Это наиболее ярко проявилось в развитии естественных наук, особенно математики, физики, химии, биологии. Как объекты, так и методы исследования становятся все более всеобщими. Под влиянием интеграционных процессов представления об основных сферах бытия – неживом, живом, социальном, казавшихся ранее противоположными, утрачивают свою несовместимость. Эту растущую общность в развитии различных отраслей знания выдающийся русский естествоиспытатель В.В. Докучаев охарактеризовал следующим образом: «Существуют соотношения, генетическая связь, вековая, закономерная между мертвой и живой природой, с одной стороны, и человеком, его бытом и даже духовным миром – с другой. Именно эти соотношения, эти закономерные взаимодействия и составляют сущность познания естества, ядро истинной натурфилософии». Все больше физические методы и физические понятия используются при изучении биологических явлений на молекулярном уровне. Живой организм характеризуется физическим понятием открытой системы. Физические, химические, биологические процессы оцениваются в категориях самоорганизации, процесса интеграции – синергетики, основы ее заложены в конце XX в. И. Пригожиным. На основе этих процессов интеграции формируется новая картина мира – неклассическая. Но она содержит в себе немало противоречий («белых пятен», «черных дыр»), тем не менее, она обладает определенной степенью определенности, целостности. Основные характеристики (особенности) современной картины мира:

1) Мир характеризуется как некая целостность, как некое единство, т.е. мир един, представляет собой нечто системное, целостное, континуальное. Создатели современного естествознания согласны с тем, что единство – важнейший признак мира, но описывается разными учеными по-разному. Например, А. Эйнштейн выражал единство материи, энергии и времени формулой E = mv², где Е – энергия, m – масса, v – скорость. Иначе представил эту картину И. Пригожин, характеризуя мир как единство порядка (организации) и хаоса (дезорганизации). Американский микрофизик Р. Фейнман утверждал, что с позиций квантовой физики оказывается, что «лягушки сделаны из того же материала, что и камни».

2) Несмотря на то, что мир един, он отнюдь не является однообразным, т.е. признавая единство мира, современная наука не отрицает его структурности, дискретности. Мир чрезвычайно разнообразен. Различают 3 основных мира: большой (мегамир), средний (мидимир), соизмеримый с человеком и малый мир (микромир). При сопоставлении мидимира оказывается, что основные параметры этого и других миров практически несоизмеримы. Поэтому, человеческие представления о времени, пространстве, движении, как установил Эйнштейн, относительны.

3) Несмотря на различие между различными структурами все уровни мира имеют общее свойство – становление, развитие, движение. Современная наука понимает движение иначе, чем классическая: классическая наука видела в движении процессы, которые полностью открыты естествознанию и исключают случайность. Так, например, считал Лаплас, полагавший, что все можно рассчитать и спрогнозировать с помощью математических расчетов – классический детерминизм в понимании движения. Хотя современная наука не отрицает закономерности движения, она не отрицает роль случайности. В частности, обращается внимание на то, что начало процесса развития Вселенной было следствием Большого Взрыва, который был случайностью, поэтому случайность будет иметь место и в развитии. Правда, случайность тоже подчиняется каким-либо закономерностям – возникает теория вероятностей. Современная наука представляет собой синтез идей детерминации и идей теории вероятностей с ролью случайности. Эти выводы возникли на основе новейших современных комплексов наук – информатики, синергетики, общей теории систем – они внесли важнейшие новые представления в современную картину мира:

1) Мир представляет собой единство порядка и хаоса (опирается на выводы синергетики) – мир есть постоянная смена присущих ему 2 состояний: состояния хаоса и порядка, причем, по мнению Пригожина, переход от хаоса к порядку носит вероятностный характер (перераспределение материи), поэтому, с точки зрения синергетики, случайность и необходимость – равноправные партнеры.

2) Процессы характеризуются не только материальной, но и движение информационной стороны бытия – переход от хаоса к порядку происходит в виде каких-то сообщений, сведений, сообщений и т.д. Движение информации рассматривается как неотъемленная составляющая общего развития Вселенной.

3) С точки зрения современной науки основные формы поведения, которые свойственны (как раньше считалось) только живым организмам (которые были описаны Дарвиным) имеют свои аналоги и в добиологических системах. Поэтому современная наука считает, что эволюционирует не только живая, но и неживая материя. Таким образом, между законом эволюции Ч. Дарвина и периодической системой элементов Менделеева существует тесная взаимосвязь и она отражает представление о единой универсальной эволюции природы, т.е. отражает процесс эволюции добиологической и биологической природных систем. Наиболее весомый вклад внесли: физика, биология и синергетика.

3. Важнейшие достижения физики рубежа XX – XXI вв.

1) Создание Эйнштейном специальной и общей теории относительности. Теория относительности Эйнштейна показала ограниченность ньютоновской системы. Все величины, формулы, которыми оперировал Ньютон в свете теории относительности утратили свой статус абсолютности, постоянства, неизменности при любых условиях. Эйнштейн показал, что даже в крошечной массе может обнаружиться огромная энергетика, если эта масса достигает скорости света, равной 100 км/с. Следовательно, огромная энергия может быть в ничтожной массе. Таким образом, мир подчиняется не только формулам Ньютона, но и формуле Эйнштейна E = mv². Ньютоновская физика считается верной, но к ограниченному кругу явлений (в связи с открытиями в мегамире).

2) Создание квантовой теории (открытия в микромире). Основоположники: английский физик Эрнст Резерфорд, немецкий ученый Марк Планк и датский ученый Нильс Бор. Квантовая теория – результат наблюдения за субатомными (внутриатомными) явлениями, до которых можно разделить любой дискретный субъект. Кванты – наименьшие частицы вещества, поля, энергии, света. Кванты постоянно находятся в состоянии превращения из состояния вещества в состояние поля (кванты часто сравниваются с кентаврами). Главная проблема квантовой теории состоит в том, что кванты характеризуются свойствами, состоящими в способности изменяться не только в результате усиленного воздействия магнитных полей, но и в зависимости от класса тех приборов, которые используются для наблюдения за ними. В связи с этим, предсказание их поведения является очень трудным, практически невозможным, поэтому применяются методы теории вероятностей и квантовой статистики, но и они не дают надежных результатов. Отсюда появление принципа неопределенности (как стороны бытия) – нельзя установить законы для поведения квантовых частиц, поскольку последнее характеризуется случайностью. По мнению других физиков, законы все же будут установлены, но на данный момент не хватает информации.

Астрофизика – физика мегамира. Важнейшее достижение – создание модели расширяющейся Вселенной – концепция, пришедшая на смену классической теории стационарной Вселенной – Ньютон считал, что движутся отдельные космические объекты, сама Вселенная неподвижна, стационарна, неизменна. В 1922 г. русский ученый А.А. Фридман высказал мнение о подвижности Вселенной, основанное на математических расчетах, со своей историей, прошлым и будущим, что она своего рода живой организм. Первоначально большинство физиков не поддержало эту идею, однако, со временем астрономические наблюдения убеждали в истинности концепции расширяющейся Вселенной, в результате эта концепция была поддержана. Наблюдения Э. Хаббла позволили экспериментально в 1925 г. установить, что все видимые галактики двигаются, причем скорость возрастает. Эту концепцию поддержал А. Эйнштейн. Отсюда возникла концепция Большого Взрыва (который, по некоторым оценкам, мог иметь место 15 – 20 млрд. лет назад). Однако, вопреки концепции Большого Взрыва, расширение Вселенной не замедляется, а наоборот – ускоряется, что ставит перед наукой новую проблему (с ней пытаются совместить теорию «темной энергии»).

Создание ЭВМ – компьютеры проникли во все сферы жизни, созданы системы телекоммуникации (Интернет – создан в 70-е гг.).

Сегодня физическая наука продолжает развиваться, причем развивается она на основах, заложенных открытиями А. Эйнштейна (теория относительности) и Н. Бора (квантовая теория).

«Голубая мечта» современной физики:

1) Найти суперсилу, которая объединяет все известные взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, внутриатомное – большое и малое).

2) Найти элементарный квант, к которому можно свести все разнообразие квантов Вселенной.