2191.08kb.
Т.Г.Грушевицкая, А.П.Садохин
КОНЦЕПЦИИ
СОВРЕМЕННОГО
ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Учебное пособие
Для студентов
Дневного и заочного
Отделений вузов
Москва
Рецензенты:
Кафедра философии и социологии Санкт-Петербургского Морского государственного технического университета (зав. кафедрой д-р филос. наук, проф. А.В. Солдатов);
Действительный член Международной академии информатизации и Академии социального образования, д-р филос. наук, проф. А.В. Федотов; д-р филос. наук, доцент В.И. Смирнов (Санкт-Петербургский государственный академический институт живописи, скульптуры, архитектуры им. И.Е. Репина).
Профессионального образования Российской Федерации в качестве
Учебного пособия для студентов вузов.
Грушевицкая Т. Г., Садохин А. П.
Г90 Концепции современного естествознания: Учеб. пособие-М.:Высш. шк., 1998.-383 с.
ISBN 5-06-003474 -7
Курс изучается во всех вузах страны как обязательный. Пособие написано в соответствии с требованиями "Государственного образовательного стандарта" и дает базовые знания, формируя будущего специалиста с широким научным кругозором.
В работе освещается специфика науки как формы познания, история науки, излагаются основные современные концепции физики, химии, биологии, астрономии и т. д.
Для студентов технических и гуманитарных вузов, для преподавателей и учащихся техникумов и колледжей.
ISBN 5-06-003474-7 © "Высшая школа", 1998
Предисловие
ТЕМА 1. НАУКА И ЕЕ РОЛЬ В ЖИЗНИ ОБЩЕСТВА
ТЕМА 2.НАУЧНАЯ ТЕОРИЯ. СТРУКТУРА И ОСНОВАНИЯ ТЕОРИИ
ТЕМА 3. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ. РАЗВИТИЕ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ
ТЕМА 4. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУКИ. ПОЯВЛЕНИЕ ПЕРВЫХ НУЧНЫХ ПРОГРАММ
ТЕМА 5. ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ В ЭПОХУ СРЕДНЕВЕКОВЬЯ И ВОЗРОЖДЕНИЯ
ТЕМА 6. НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ XVI - XVII ВВ. И СТАНОВЛЕНИЕ КЛАССИЧЕСКОЙ НАУКИ
ТЕМА 7. СПЕЦИФИКА И ПРИРОДА СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ
ТЕМА 8. ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
ТЕМА 9. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
ТЕМ A 10. ФИЗИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
ТЕМА 11. КОНЦЕПЦИИ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ В СОВРЕМЕННОМ ЕСТЕСТВОЗНАНИИ
ТЕМА 12. ДЕТЕРМИНИЗМ И ПРИЧИННОСТЬ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ. ДИНАМИЧЕСКИЕ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ
ТЕМА 13. ПРИНЦИПЫ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ
ТЕМА 14. КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВСЕЛЕННОЙ
ТЕМА 15. ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ
ТЕМА 16. ПРОБЛЕМЫ САМООРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
ТЕМА 17. СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ХИМИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА
ТЕМА 18. СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ ХИМИИ
ТЕМА 19. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СУЩНОСТЬ ЖИЗНИ
ТЕМА 20. ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА
ТЕМА 21. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ
ТЕМА 22. ЧЕЛОВЕК КАК ПРЕДМЕТ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
ТЕМА 23. ЧЕЛОВЕК, БИОСФЕРА И КОСМОС
ТЕМА 24. НА ПУТИ К НООСФЕРЕ
Вопросы к экзамену и зачету
ПРЕДИСЛОВИЕ
Реформа высшего образования, осуществляемая в нашей стране, имеет своей целью сделать его более разносторонним и фундаментальным. Для этого в учебные планы высших учебных заведений вводятся новые лекционные курсы, призванные обеспечить, кроме прочего, самостоятельное формирование мировоззренческих ориентации и установок личности, помочь студенту овладеть современной естественнонаучной картиной мира и избранной профессией.
Сегодня обществу не нужны специалисты, которые способны решать лишь узкоутилитарные задачи в пределах знаний, полученных за время обучения. Современные требования к специалисту предполагают его готовность к повышению своей квалификации, стремление быть в курсе последних достижений в своей области, уметь творчески адаптировать их к своей работе.
Поэтому основной задачей современного образования является развитие творческих способностей студентов, чтобы после окончания учебы выпускник мог стать творческой личностью, способной к различным формам деятельности. На реализацию этих целей и ориентирован курс «Концепции современного естествознания».
Актуальность введения в учебный процесс курса «Концепции современного естествознания» обусловлена еще и тем, что в последние годы в нашей стране получают все большее распространение различного рода иррациональные виды знания, такие, например, как астрология, магия, мистические и т. п. учения. Постепенно и достаточно последовательно, они вытесняют из общественного сознания естественнонаучную картину мира, основанную на рациональных способах его объяснения. Представители современной паранауки настойчиво распространяют любые учения, вплоть до мистики, суеверий и т. д. Многие из них искренне убеждены, что статус научного мировоззрения в современном обществе не выше, чем любого мифа, и пропагандируют беспредельный мировоззренческий плюрализм. Поэтому сегодня, как никогда ранее, важно утверждение естественнонаучного знания в общественном сознании.
Достижения естественных наук являются неотъемлемой частью человеческой культуры. Знание основных современных теорий и концепций естествознания формирует научный метод мышления, адекватное отношение человека к окружающему миру. Любому человеку необходимо знать, что мир рационально познаваем, что им управляют объективные законы, которые нельзя отменить или обойти с помощью Бога или экстрасенсов. «Концепции современного естествознания» - это курс, призванный познакомить читателя на уровне общих представлений с наиболее важными данными различных наук о мире и месте человека в нем.
Наконец, знание концепций современного естествознания должно помочь студентам проникнуть внутрь микромира и во внеземное пространство, понять и представить, каких материальных и интеллектуальных затрат стоит производство современных телевизоров и компьютеров, как важна проблема сохранения природы, в чем состоит сущность человека и т. д.
Однако разработка учебника по совершенно новому учебному курсу всегда является делом исключительно сложным и ответственным. При этом она значительно осложняется, если название и предмет этого курса определены весьма приблизительно и абстрактно.
Во-первых, основу пособия составили лекционные курсы, которые читаются авторами на протяжении нескольких лет на гуманитарных факультетах Калужского государственного педагогического университета им. К.Э.Циолковского и в Калужском филиале Московского гуманитарно-экономического института. Как следствие, пособие создавалось целенаправленно для студентов различных гуманитарных специальностей. Здесь свою основную задачу авторы видели в том, чтобы форма изложения материала была доступна будущим специалистам, для которых естествознание не является профессиональной дисциплиной.
Во-вторых, поскольку спектр гуманитарных специальностей в системе высшего образования достаточно широк, авторы стремились, чтобы их труд представлял интерес для читателей с самыми разными потребностями и уровнями подготовки, а также был полезен для использования в учебном процессе именно как учебное и методическое пособие. Эта цель пособия определяется требованиями «Государственного образовательного стандарта» к курсу «Концепции современного естествознания», согласно которым достижения естественных наук являются неотъемлемой частью общечеловеческой культуры. Знание основ естественных наук и методов научного познания формирует характер мышления студентов и способствует выработке адекватного отношения к окружающему миру.
В-третьих, в силу того, что «Концепции современного естествознания» - это курс, призванный показать место и значение естествознания в современной культуре, познакомить студентов на уровне общих представлений с наиболее важными концепциями происхождения природы и человека, помочь им овладеть современной естественнонаучной картиной мира, авторы стремились к раскрытию соответствующих проблем на основе синтеза естествознания, философии и культурологии. Данный методологический подход обусловлен убеждением авторов, что только таким образом можно показать единство и многообразие мира, способствовать формированию у студентов целостного мировоззрения. Поэтому в необходимых случаях авторы использовали научно-исторический и философский подходы к описанию соответствующих тем и вопросов, старались показать не только результаты решения естественнонаучных проблем, но и те пути в развитии познания, которые к ним привели.
Эти методологические подходы определили содержание и структуру учебного пособия. Логика изложения курса развивается от вопросов истории науки и основ науковедения (1-7 темы) через описание физической, химической и биологической картин мира (8-21 темы) к раскрытию сущности человека и современных проблем его жизнедеятельности (22 - 24 темы). При этом авторы предусмотрели возможность изложения данного курса в различных вариантах в зависимости от возможностей и особенностей учебного заведения, форм обучения, структуры учебных планов и квалификации каждого преподавателя.
К сказанному следует добавить, что невозможно одновременно быть специалистом по всем научным направлениям, описываемым в данном курсе. Поэтому существенную помощь в работе над пособием оказали консультации, советы и рекомендации специалистов различных научных направлений. В связи с этим авторы выражают свою глубокую благодарность д.ф.н., проф. Бирюкову В.Ф.; к.ф.н., доц. Дронову А.И.; к.п.н., доц. Зубареву А.Е.; к.х.н., доц. Савиткину Н.И. за помощь и поддержку, оказанные в подготовке рукописи.
В заключение хотелось бы отметить, что поскольку еще не накоплен достаточный опыт преподавания самой дисциплины, твердо не устоялась программа курса, ведется активное обсуждение его содержания, авторы отдают себе отчет в несовершенстве своей работы. Поэтому они заранее выражают всем заинтересованным читателям свою благодарность за благожелательные и обоснованные замечания и пожелания по совершенствованию их труда.
ТЕМА 1 НАУКА И ЕЕ РОЛЬ В ЖИЗНИ ОБЩЕСТВА
ПРОБЛЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАУКИ
На протяжении всей своей истории люди выработали несколько способов познания и освоения окружающего их мира. Одним из таких важнейших способов, безусловно, является наука. Нам хорошо знакомо это слово, мы очень часто употребляем его в повседневной жизни, но абсолютно не задумываемся над его действительным значением. Сегодня для нас совершенно очевидно, что наука представляет собой составную часть духовной культуры общества. С ее возникновением в сокровищнице передаваемых от поколения к поколению знаний накапливаются уникальные духовные продукты, которые играют все более важную роль в осознании, понимании и преобразовании действительности. На определенном этапе человеческой истории наука, подобно другим, ранее возникшим элементам культуры, развивается в относительно самостоятельную форму общественного сознания. Это обусловлено тем, что целый ряд проблем, возникающих перед обществом, может быть решен только с помощью науки.
Понимание роли и места науки в жизни людей представляет собой сложный процесс, который не завершен и в наши дни. Оно вырабатывалось и вырабатывается долго и трудно, в борьбе подходов, идей, в ходе преодоления трудностей, противоречий, сомнений и возникновения новых и новых вопросов. Только в 20-е годы нашего столетия возникла новая научная дисциплина, получившая название «науковедение» и призванная раскрыть сущность и особенности науки, механизм ее развития и применения, а также общие закономерности развития и функционирования науки как системы знания и особого социального института.
Первое, на что обратили внимание основоположники науковедения, - это этимология самого латинского слова «scientia», что в переводе означает «знание». С определенного времени это слово стало обозначать науку и в этом значении вошло в некоторые европейские языки. Но проблема заключается в том, что не всякое знание является наукой. Знания приобретаются человеком в самых разнообразных сферах его жизнедеятельности: в обыденной жизни, в политике, в экономике, в искусстве, в инженерном деле, но в них получение знаний не является главной целью.
Так, искусство посредством художественных образов отражает реальность, создает эстетические ценности, выражает отношение художника к реальному миру. Экономика, чтобы обеспечивать деятельность общества, должна опираться на истинные знания о действительности, но оцениваться она должна по критериям эффективности и практических результатов. Религия же создает мир трансцендентного знания, в котором человек общается с Богом. Философия формирует знания человека о бытии, о месте человека в мире и о его собственном внутреннем мире.
Наряду с этими формами общественного сознания наука является частью единой культуры. Но именно в сравнении и взаимодействии с ними проявляется специфика науки. И религия, и философия, и искусство, и наука - все они по-своему отражают реальность и при этом создают свой собственный мир, свою искусственную реальность. Наука создает мир знаний, состоящий только из экспериментально доказанных данных об этом мире, и выводов, полученных на основе законов логики. В этом мире самому человеку, субъективному элементу этого мира, его ценностным ориентациям отводится весьма незначительная роль (для этого есть искусство, мораль, религия). Поэтому, только взаимодополняя друг друга, все эти составные части культуры могут выполнять свою основную функцию -обеспечивать и облегчать жизнь человека, являясь связующим звеном между человеком и природой. Если же в этой взаимосвязи какой-то одной части придается большее значение по сравнению с другими, то это приводит к обеднению культуры в целом и искажению ее основного назначения.
СООТНОШЕНИЕ НАУКИ, ФИЛОСОФИИ И РЕЛИГИИ
История знает примеры преобладания одних сфер культуры в ущерб другим. Прежде всего это касается взаимоотношений науки, философии и религии в Средние века и в Новое время. Так, средневековая наука находилась под властью религии, замедлившей развитие науки по меньшей мере на тысячелетие и предавшей забвению многие достижения античной науки. Вырвавшись из-под власти религии в эпоху Возрождения, наука начинает бурно развиваться, но сохраняет за философией место главного элемента в мировоззрении образованных людей (для неграмотного большинства ведущую роль по-прежнему играет религия). И лишь в XIX в. в связи с успехами естествознания наука стала претендовать на господствующее положение в культуре и мировоззрении человека и общества. Тогда же между наукой и философией разгорелся конфликт, продолжавшийся почти до наших дней. Суть его сводится к борьбе за право обладания истиной в последней инстанции. Наука, не осознавая своих границ, желала дать ответы на все вопросы, вести человечество к лучшему будущему. Обычно это будущее представлялось миром материального достатка и сытости, построенным на основе достижений науки и техники. На фоне низкого уровня жизни, присущего большинству людей еще в начале XX века, ущербность таких представлений о «дивном новом мире» оставалась непонятной не только большинству населения, привлеченному обещанием тех благ, которых оно никогда не имело, но и политикам, целеустремленно ведущим свои народы в мир высоких технологий, и даже некоторой части мыслителей (философов, писателей, художников), со всем пылом новообращенных пропагандирующих эти идеи. Лишь немногие философы и культурологи смогли в начале XX века понять, что этот путь ведет к катастрофе. Это стало ясно в середине нашего века, после создания ядерного оружия и надвигающейся экологической катастрофы.
Тем не менее, пережитки идеологии сциентизма - веры в науку как в единственную спасительную силу - сохраняются до сих Пор. Возникнув в недрах просветительства, получив развитие в философии позитивизма, во второй половине нашего столетия она трансформировалась в тенденцию к безграничному восхвалению достижений естественных наук в противовес общественным и гуманитарным дисциплинам.
Именно это убеждение привело к современному экологическому состоянию планеты, опасности термоядерной воины, но самое главное - к резкому снижению этических и эстетических показателей культуры, все возрастающему влиянию технократической психологии, стимулировавшей в современном обществе настроения потребительства.
Такая роль сциентизма обусловлена тем, что он, как мировоззренческая установка, основывается на рациональном расчете, и там, где стоит определенная прагматическая цель, человек, исповедующий эту идеологию, будет стремиться к этой цели, не считаясь с какими-либо этическими препятствиями.
Отдельный человек чувствует себя в таком сциентистском мире потерянным и бессильным. Наука научила его сомневаться в духовных ценностях, окружила его материальным комфортом, приучила видеть во всем прежде всего рационально достигаемую цель. Естественно, что такой человек неизбежно становится холодным, расчетливым прагматиком, рассматривающим других людей лишь как средство для достижения своих целей. Он лишается той цели, ради которой человеку стоит жить, разрушается целостность его мировоззрения. Ведь с момента промышленной революции новое научное мышление начало разрушать функционирующую в течение тысячелетий религиозную картину мира, в которой человеку предлагалось универсальное и непоколебимое знание о том, как жить и каковы принципы, лежащие в основе миропорядка. При этом парадокс научного мышления заключается в том, что, разрушая наивно-целостное воззрение на мир, которое дается религией или религиозной философией, подвергая сомнению каждый постулат, принимавшийся ранее на веру, наука не дает взамен такого же целостного убедительного миропонимания, - все конкретные истины науки охватывают лишь достаточно узкий круг явлений. Наука научила человека сомневаться во всем и сразу же породила вокруг себя мировоззренческий дефицит, восполнить который она принципиально не в состоянии, ибо это - дело философии или религии.
Не вызывает сомнений, что наука представляет собой огромное достижение человеческой культуры. Она делает жизнь человека от поколения к поколению более легкой, удобной, независимой, манит перспективой изобилия материальных и духовных благ. Но обожествленная наука - это совсем другое явление, порождающее совершенно противоположные результаты. Объективно, наука - это только одна из сфер культуры человека, имеющая свою специфику и свои задачи, и не следует пытаться это положение менять. Наука сама по себе не может считаться высшей ценностью человеческой цивилизации, она - только средство в решении различных проблем человеческого существования. В нормальном гармоничном обществе должно одновременно находиться место и для науки, и для искусства, и для философии, и для религии, и для всех других частей человеческой культуры.
Таким образом, исходя из вышеизложенных представлений о сущности и роли науки в культуре и обществе, мы можем дать ее более точное определение. Наука - это часть культуры, представляющая собой совокупность объективных знаний о бытии. Содержательно это понятие включает в себя также процесс получения этих знаний и различные формы и механизмы их применения в практической жизни людей.
СТРУКТУРА НАУКИ И ЕЕ ФУНКЦИИ
Философское понятие объективного бытия включает в себя природу, общество и человека. Соответственно этим трем элементам объективного бытия в науке четко выделяются три сферы знания об этих составных частях бытия. Это содержательный аспект науки.
В зависимости от сферы бытия, а следовательно, и от рода изучаемой действительности различаются три направления научного знания: естествознание - знание о природе, обществознание - знание о различных видах и формах общественной жизни, а также знание о человеке как мыслящем существе. Естественно, эти три сферы не являются и не должны рассматриваться как три части единого целого, которые лишь рядоположены, соседствуют друг с другом. Граница между этими сферами относительна.
Вся совокупность научных знаний о природе формируется естествознанием. Его структура является непосредственным отражением логики природы. Общий объем и структура естественнонаучных знаний велики и разнообразны.
Сюда включается знание о веществе и его строении, о движении и взаимодействии веществ, о химических элементах и соединениях, о живой материи и жизни, о Земле и Космосе. От этих объектов естествознания берут свое начало и фундаментальные естественнонаучные направления.
Тела, их движение, превращения и формы проявления на различных уровнях являются объектом физических научных знаний. В силу своего фундаментального характера они лежат в основе естествознания и обусловливают все другие знания.
Химические элементы, их свойства, превращения и соединения отражаются химическими знаниями. Они имеют много точек соприкосновения с физическими знаниями, на основе чего возникает целый ряд смежных дисциплин - физическая химия, химическая физика и др.
Биологические знания охватывают группу знаний о живом, своим предметом изучения они имеют клетку и все от нее производное. В основе биологических знаний лежат знания о веществе, химических элементах. В силу этого на стыке наук возникают такие науки, как биофизика, биохимия и др.
Земля как планета является предметом изучения геологических знаний. Они рассматривают строение и развитие нашей планеты. На стыке с другими группами знаний возникают геохимия, палеонтология, геофизика и др.
Одним из наиболее древних, но в то же время самым современным направлением в науке являются космологические знания, предметом которых является Вселенная как целое. Космология изучает состояния и изменения космических объектов.
Вторым фундаментальным направлением научного знания является обществознание. Предметом его являются общественные явления и системы, структуры, состояния, процессы. Общественные науки дают знания об отдельных разновидностях и всей совокупности общественных связей и отношений.
По своему характеру научные знания об обществе многочисленны, но они могут быть сгруппированы по трем направлениям: социологические, предметом которых является общество как целое; экономические - отражают трудовую деятельность людей, отношения собственности, общественное производство, обмен, распределение и основанные на них отношения в обществе; государственно-правовые знания - имеют в качестве своего предмета государственно-правовые структуры и отношения в общественных системах, их рассматривают все науки о государстве и политические науки.
Третье фундаментальное направление научных знаний составляют научные знания о человеке и его мышлении. Человек является объектом изучения большого числа разнообразных наук, которые рассматривают его в различных аспектах. Из всей совокупности наук гуманитарные науки ориентированы на интересы человека, который выступает для них в качестве меры всех вещей. Но сам человек и его мыслительные способности изучаются психологией - наукой о человеческом сознании; логикой - наукой о формах правильного мышления.
Математика - наука о количественных отношениях действительности. Она является междисциплинарной наукой. Ее результаты используются и в естественных, и в общественных науках.
Наряду с указанными основными научными направлениями к отдельной группе знаний должны быть отнесены знания науки о себе самой. Появление этой отрасли знания относится к 20-м годам нашего столетия и означает, что наука в своем развитии поднялась до уровня понимания своей роли и значения в жизни людей. Науковедение сегодня считается самостоятельной, быстро развивающейся научной дисциплиной.
Одним из важнейших условий действительно научного подхода к изучению любого объекта является его анализ в различных аспектах, среди которых, помимо вышеназванного содержательного, одно из главных мест принадлежит структурному. Применительно к научным знаниям этот аспект означает разделение научных знаний на группы в зависимости от их предмета, характера, степени объяснения действительности и практического значения.
В таком случае мы выделяем: фактологические знания -набор систематизированных фактов объективной действительности; теоретические или фундаментальные знания - теории, объясняющие процессы, происходящие в объективной действительности; технико-прикладные знания, или технологии, - знания о практическом приложении фактологических или фундаментальных знаний, в результате чего достигается определенный технический эффект; практически-прикладные, или праксеологические, знания - знания о том экономическом эффекте, который может быть получен в случае применения вышеназванных групп знаний.
В логическом аспекте научное знание представляет собой мыслительную деятельность, высшую форму логического знания, продукт человеческого творчества. Исходным пунктом его является чувственное познание, проходящее от ощущения к восприятию и представлению. После этого происходит переход к рациональному познанию, развивающемуся от понятия к суждению и умозаключению. Этому соответствует уровень эмпирического и теоретического знания.
И, наконец, социальный аспект научного знания представляет его как общественное явление, коллективный процесс исследования и применение результатов этого исследования. В этом аспекте нас интересуют научные учреждения, коллективы, учебные заведения, организации ученых и т.д.
Определив структуру научного знания, мы тем самым получили возможность дать определение науке. Она понимается как динамическая система объективно истинных знаний о существенных связях действительности, получаемых и развиваемых в результате специальной общественной деятельности и превращаемых благодаря их применению в непосредственную практическую силу общества.
В тесной связи со структурой научного знания находится проблема функций науки. Их выделяется несколько:
1. описательная - выявление существенных свойств и отношений действительности;
2. систематизирующая - отнесение описанного по классам и разделам;
3. объяснительная - систематическое изложение сущности изучаемого объекта, причин его возникновения и развития;
4. производственно-практическая - возможность применения полученных знаний в производстве, для регуляции общественной жизни, в социальном управлении;
5. прогностическая - предсказание новых открытий в рамках существующих теорий, а также рекомендации на будущее;
6. мировоззренческая - внесение полученных знаний в существующую картину мира, рационализация отношений человека к действительности.
Говоря до сих пор о науке и научном знании, мы рассматривали их как уже реально существующий объект исследования, который мы анализировали с формальной точки зрения.
Однако человечество в своей истории накопило самые различные по своему характеру знания, и научные знания являются лишь одним из видов этого знания. Поэтому встает вопрос о критериях научности знаний, что соответственно позволяет отнести их к категории научных или каких-либо других.
КРИТЕРИИ НАУЧНОСТИ ЗНАНИЯ
Одним из основных критериев научности является системность знания. Система в отличие от простой суммы частей характеризуется внутренним единством, невозможностью изъятия каких-либо элементов. Научное знание всегда выступает в качестве определенных систем: в этих системах есть исходные принципы, фундаментальные понятия и знания, выводимые из этих принципов и понятий. Кроме того, система включает в себя важные для данной науки интерпретированные опытные факты, эксперименты, математический аппарат, практические выводы и рекомендации.
Но одного принципа системности мало для того, чтобы назвать какие-то знания наукой. Ведь и вне науки есть систематизированные знания - например, религиозные, которые тоже внешне выглядят стройными, логически обоснованными системами.
Наука - это не просто система или совокупность знаний, но и деятельность по получению новых знаний, что предусматривает существование людей, специализирующихся на этом, соответствующие организации, координирующие исследования, а также наличие необходимых материалов, технологий, средств фиксации информации. Это означает, что наука появляется только тогда, когда для этого создаются особые объективные условия в обществе: более или менее четкий социальный запрос на объективные знания, социальная возможность выделения особой группы людей, чьей главной задачей становится ответ на этот запрос; начавшееся разделение труда внутри этой группы; накопление знаний, навыков, познавательных приемов, служащих базой, на которой формируется наука; появление средств фиксации информации, без чего невозможна передача накопленной информации следующим поколениям, а также ее оперативное изменение.
Важным критерием научности является наличие цели научного познания, которая определяется как постижение истины ради самой истины, или теоретичность. Если наука направлена только на решение практических задач, она перестает быть наукой в полном смысле этого слова. Так, существовавшие на Востоке научные знания использовались лишь в качестве вспомогательных в религиозных магических церемониях и ритуалах. Поэтому мы не можем говорить о наличии там науки как самостоятельного культурного феномена.
Отличительной чертой научного знания является его рациональный характер. Сегодня это положение кажется тривиальным, но ведь вера в возможности разума появилась далеко не сразу и не везде. Восточная цивилизация так и не приняла этого положения, отдавая приоритет интуиции и сверхчувственному восприятию. Этот критерий тесно связан со свойством интерсубъективности научного знания, которое понимается как общезначимость, общеобязательность знания, его инвариантность, возможность получить один и тот же результат разными исследователями.
Определяющими признаками науки являются также наличие экспериментального метода исследования и математизация науки. Эти признаки появились в Новое время, придав науке современный облик, а также связав ее с практикой.
План семинарского занятия (2 часа)
1. Наука как феномен культуры. Цель и задачи науки.
2. Сциентизм как мировоззрение и его роль в становлении современной цивилизации.
3. Научное знание и его различные аспекты.
4. Критерии научности.
Темы докладов и рефератов
1. В.И.Вернадский о соотношении науки, философии и религии.
2. Наука как социальный институт.
3. Наука и философия.
4. Наука и религия.
ЛИТЕРАТУРА
1. БерналДж. Наука в истории общества. М., 1956.
2. Вернадский В.И. Труды по общей истории науки. М., 1988.
3. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988.
4. Доброе Г.М. Наука о науке. Киев, 1989.
5. Зинченко В.П. Наука - неотъемлемая часть культуры?//Вопросы философии. 1990.№ 1.
6. Ильин В.В., Калинкин А. Т. Природа науки. М., 1985.
7. Йорданов И. Наука как логическая и общественная система. Киев, 1979.
8. Научный прогресс: когнитивный и социокультурный аспект. М., 1993.
9. Основы науковедения. М., 1985.
10. Рачков П. А. Науковедение. М., 1974.
11. Философия и методология науки. М., 1996.
12. Филатов В.П. Образы науки в русской культуре//Вопросы философии. 1990. №5.
Введение
Современная наука объединяет более тысячи различных научных дисциплин, каждая из которых содержит специальные теории, концепции, методы познания и методики проведения экспериментов. Достижения науки закладывают основы мировоззрения человека. В этом процессе одно из главных мест принадлежит естественно-научным знаниям, которые формируются целой группой наук о природе, создающих целостное и адекватное представление об объективном мире.
В то же время современный уровень развития общества предъявляет повышенные требования к уровню профессиональной подготовки специалистов, в которой значительное место принадлежит естественнонаучным знаниям. Сегодня обществу нужны специалисты, ориентированные не только на решение утилитарных задач в пределах знаний, полученных за время обучения. Современные требования к специалисту основываются на его способности к постоянному повышению квалификации, стремлении быть в курсе последних достижений в профессии, умении творчески адаптировать их к своей работе. Перед системой образования стоит задача подготовки высококвалифицированных специалистов, обладающих фундаментальными, разносторонними знаниями о различных процессах и явлениях окружающего мира. С этой целью в учебные планы высших учебных заведений включены такие дисциплины и лекционные курсы, которые должны формировать у студента широкие мировоззренческие ориентации и установки, помогать ему полнее овладевать научной картиной мира и избранной профессией. Реализовать эти цели призван курс «Концепции современного естествознания».
Данная дисциплина не предполагает глубокого и подробного изучения всех природных законов и процессов, явлений и фактов, методов и экспериментов. Цель курса заключается в ознакомлении с основными положениями и современным состоянием развития естественных наук, помогающих формировать представление о полной картине окружающего мира, месте человека в ней, осознать проблемы развития общества.
Ключевым словом курса является понятие «концепция» (от лат. conception – понимание, объяснение), которое означает относительно системное объяснение или понимание каких-то явлений или событий. Применительно к данному учебному курсу оно предполагает популярное содержательное описание естественно-научных знаний, формирующих общую картину мира в сознании человека. Различные естественно-научные представления о строении мира представляют собой базовое знание, необходимое для понимания мира в соответствии с уровнем знания каждой эпохи. Кроме того, без естественнонаучных знаний трудно понять не только развитие техники и технологии, но и развитие общества и культуры.
Курс «Концепции современного естествознания» освещает основные проблемы, идеи и теории естественных наук, научные принципы познания, методологию, модели и результаты современного естествознания, составляющих в совокупности научную картину мира. В связи с этим в задачу курса входит формирование знания о междисциплинарных, общенаучных подходах и методах, выработка системного мышления в ходе анализа проблем современного естествознания, расширение познавательного кругозора обучающихся посредством выхода за границы их узкопрофессиональных интересов.
В результате изучения дисциплины студенты должны получить знания, позволяющие учесть в дальнейшей профессиональной деятельности фундаментальные законы природы и основные методы исследования, а также информацию о наиболее важных исторических этапах и путях развития естествознания.
Учебное пособие подготовлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, который введен в учебные планы для студентов всех гуманитарных специальностей. Оно основывается на ранее опубликованных автором учебных пособиях и курсах лекций, прочитанных автором в различных вузах.
Опыт преподавания данной дисциплины студентам разных гуманитарных специальностей показывает, что не следует излагать материал естественных наук, вникая в «технические детали», если это не оправдано общим замыслом и методологическим подходом к изложению предмета. Свою основную задачу автор видел в том, чтобы сделать форму изложения материала доступной для усвоения будущими специалистами, для которых естествознание не является профессиональной дисциплиной.
Спектр гуманитарных специальностей в системе высшего образования достаточно широк и разнообразен, поэтому автор стремился придать своей работе универсальный характер, чтобы она была полезна для студентов различных гуманитарных специальностей – экономистов, психологов, философов, историков, социологов, менеджеров, юристов и др. Такая ориентация учебного пособия предполагает сознательный отказ от усвоения физических и химических формул, запоминания многочисленных правил и законов и концентрацию внимания на важнейших концепциях современного естествознания, являющихся фундаментом научной картины мира. Учебное пособие представляет собой одновременно научное и популярное издание, обеспечивающее быстрое и доступное введение широкого круга читателей в проблемы естественных наук.
Автор выражает признательность рецензентам и коллегам-преподавателям за их ценные замечания и рекомендации, высказанные при создании учебного пособия, а также всем заинтересованным читателям за возможные замечания и пожелания.
Глава 1. Наука в контексте культуры
1.1. Наука как часть культуры
На протяжении всей своей истории люди выработали множество способов познания и освоения окружающего их мира. Среди них одно из важнейших мест занимает наука, главной целью которой является описание, объяснение и предсказание процессов действительности, составляющих предмет ее изучения. В современном понимании наука рассматривается как:
Высшая форма человеческих знаний;
Социальный институт, состоящий из различных организаций и учреждений, занятых получением новых знаний о мире;
Система развивающихся знаний;
Способ познания мира;
Система принципов, категорий, законов, приемов и методов получения адекватных знаний;
Элемент духовной культуры;
Система духовной деятельности и производства.
Все приведенные значения термина «наука» правомерны. Но эта многозначность также означает, что наука представляет собой сложную систему, призванную давать обобщенное целостное знание о мире. При этом данное знание не может быть раскрыто какой-то одной отдельной наукой или совокупностью наук.
Чтобы понять специфику науки, ее следует рассмотреть как часть культуры, созданной человеком, сравнить ее с другими сферами культуры.
Специфической особенностью человеческой жизнедеятельности является то обстоятельство, что она протекает одновременно в двух взаимосвязанных аспектах – естественно-природном и культурном. Изначально человек представляет собой живое существо, продукт природы, однако, чтобы существовать в ней удобно и безопасно, он создает внутри природы искусственный мир культуры, «вторую природу». Таким образом, человек существует в природе, взаимодействует с ней как живой организм, но при этом «удваивает» внешний мир, вырабатывая знания о нем, создавая образы, модели, оценки, предметы обихода и т. д. Именно такая вещно-познавательная деятельность человека и составляет культурный аспект человеческого бытия.
Культура находит свое воплощение в предметных результатах деятельности, способах и методах существования человека, в различных нормах поведения и разнообразных знаниях об окружающем мире. Вся совокупность практических проявлений культуры подразделяется на две основные группы: материальные и духовные ценности. Материальные ценности образуют материальную культуру, а мир духовных ценностей, включающий в себя науку, искусство, религию, формирует мир духовной культуры.
Духовная культура охватывает духовную жизнь общества, его социальный опыт и результаты, которые предстают в виде идей, научных теорий, художественных образов, моральных и правовых норм, политических и религиозных воззрений и других элементов духовного мира человека.
Неотъемлемой составной частью культуры выступает наука, определяющая многие важные стороны жизни общества и человека. У нее, как и у других сфер культуры, есть свои задачи, отличающие их друг от друга. Так, экономика является тем фундаментом, который обеспечивает всю деятельность общества, она возникает на основе способности человека к труду. Мораль регулирует отношения между людьми в обществе, что очень важно для человека, который не может жить вне общества и должен ограничивать собственную свободу во имя выживания всего коллектива. Религия возникает из потребности человека в утешении при ситуациях, которые невозможно разрешить рационально (например, смерть близких людей, болезнь, несчастная любовь и т. д.).
Задачей науки является получение объективных знаний о мире, познание законов, по которым функционирует и развивается окружающий нас мир. Обладая таким знанием, человеку намного легче преобразовывать этот мир, делать его более удобным и безопасным для себя. Таким образом, наука представляет собой сферу культуры, теснее всего связанную с задачей непосредственного преобразования мира, повышения его удобства для человека.
В соответствии с преобразовательной ролью науки сформировался ее высокий авторитет, который выразился в появлении сциентизма – мировоззрения, основанного на вере в науку как единственную силу, призванную решить все человеческие проблемы. Сциентизм объявил науку вершиной человеческого знания, при этом он абсолютизировал методы и результаты естественных наук, отрицая научный характер социально-гуманитарного знания как не имеющего познавательного значения. Из таких представлений постепенно возникло представление о двух не связанных друг с другом культурах – естественнонаучной и гуманитарной.
В противоположность сциентизму во второй половине ХХ в. сформировалась идеология антисциентизма, считающая науку опасной силой, ведущей к гибели человечества. Ее сторонники убеждены в ограниченности возможностей науки по решению коренных человеческих проблем и отказывают науке в положительном влиянии на культуру. Они считают, что наука повышает благосостояние населения, но в то же время увеличивает опасность гибели человечества. Лишь к концу XX в., осмыслив как положительные, так и отрицательные стороны науки, человечество выработало более взвешенную позицию по отношению к роли науки в современном обществе.
Признавая важную роль науки в жизни общества, не следует соглашаться с ее «претензиями» на господствующее положение. Наука сама по себе не может считаться высшей ценностью человеческой цивилизации, она только средство в решении некоторых проблем человеческого существования. То же относится и к другим сферам культуры. Лишь взаимно дополняя друг друга, все сферы культуры могут выполнять свою основную функцию – обеспечивать и облегчать жизнь человека. Если же в этой взаимосвязи какой-то части культуры придается большее значение по сравнению с другими, это приводит к обеднению культуры в целом и нарушению ее нормального функционирования.
Исходя из такой оценки наука сегодня рассматривается как часть культуры, представляющая собой совокупность объективных знаний о бытии, процессе получения этих знаний и применении их на практике.
1.2. Естественно-научная и гуманитарная культуры
Культура, будучи результатом человеческой деятельности, не может существовать изолированно от мира природы, являющегося ее материальной основой. Она неразрывно связана с природой и существует внутри ее, но, имея природную основу, сохраняет свое социальное содержание. Такого рода двойственность культуры привела к формированию двух типов культуры: естественно-научной и гуманитарной (или двух способов отношения к миру, его познанию). На начальной стадии человеческой истории оба типа существовали как единое целое, поскольку человеческое познание в одинаковой степени было направлено и на природу, и на самого себя. Однако постепенно у каждого типа выработались свои принципы и подходы, определились цели; естественно-научная культура стремилась изучать природу и покорять ее, а гуманитарная ставила целью изучать человека и его мир.
Впервые идея о различии естественно-научного и гуманитарного знания была выдвинута в конце XIX в. немецким философом В. Дильтеем и философами Баденской школы неокантианства В. Виндельбандом и Г. Риккертом. Предложенные ими термины «наука о природе» и «наука о духе» достаточно быстро стали общепринятыми, сама же идея прочно утвердилась в философии. Наконец, в 1960–1970 гг. английский историк и писатель Ч. Сноу сформулировал идею альтернативы двух культур: естественно-научной и гуманитарной. Он заявил, что духовный мир интеллигенции все отчетливее раскалывается на два лагеря, в одном из которых – художники, в другом – ученые. По его мнению, две культуры находятся в постоянном конфликте друг с другом, причем взаимопонимание между представителями этих культур в силу их абсолютной чуждости невозможно.
Обстоятельное изучение вопроса о соотношении естественнонаучной и гуманитарной культур действительно позволяет найти между ними существенные различия. Обнаруживаются две крайние точки зрения. Сторонники первой заявляют, что именно естествознание с его точными методами исследования должно стать образцом, которому следует подражать гуманитарным наукам. Радикальными представителями этой точки зрения являются позитивисты, которые считают «идеалом» науки математическую физику, а основным методом построения любого научного знания – дедуктивный способ математики. Сторонники противоположной позиции утверждают, что подобный взгляд не учитывает всей сложности и специфики гуманитарного знания и потому является утопическим и малопродуктивным.
Ориентируясь на созидательную сущность культуры, можно утверждать, что принципиальной особенностью естественно-научной культуры является ее способность «открывать» мир, природу, которые представляют собой самодостаточную систему, функционирующую по своим собственным законам, причинно-следственным связям. Естественно-научная культура акцентирует внимание на изучении и исследовании природных процессов и законов, ее специфика заключается в высокой степени объективности и достоверности знаний о природе. Она стремится как можно точнее прочитать бесконечную «книгу природы», овладеть ее силами, познать ее как объективную реальность, существующую независимо от человека.
В то же время история человеческой культуры свидетельствует о том, что любая духовная деятельность людей протекает не только в форме естественно-научного познания, но и в форме философии, религии, искусства, социальных и гуманитарных наук. Все эти виды деятельности и составляют содержание гуманитарной культуры. Основным предметом гуманитарной культуры, таким образом, являются внутренний мир человека, его личностные качества, человеческие взаимоотношения и т. д., а ее специфика определяется социальной позицией человека и господствующими в обществе духовными ценностями.
Различия между естественно-научным и гуманитарным знанием вызваны не только разными целями, предметами и объектами данных направлений познавательной деятельности, но и двумя основными способами процесса мышления, имеющими физиологическую природу. Известно, что мозг человека функционально асимметричен: правое его полушарие связано с образным интуитивным типом мышления, левое – с логическим типом. Соответственно преобладание того или иного типа мышления определяет склонность человека к художественному или рациональному способу восприятия мира.
Рациональное знание служит основой естественно-научной культуры, поскольку ориентировано на разделение, сравнение, измерение и распределение по категориям знаний и информации об окружающем мире. Оно наиболее приспособлено для накопления, формализации и трансляции постоянно увеличивающегося количества знаний. В совокупности различных фактов, событий и проявлениях окружающего мира оно раскрывает нечто общее, устойчивое, необходимое и закономерное, придает им системный характер путем логического осмысления. Для естественно-научного знания свойственны стремление к истине, выработка специального языка для максимально точного и однозначного выражения полученного знания.
Интуитивное мышление, напротив, выступает основой для гуманитарного знания, поскольку отличается индивидуальным характером и не может быть подвержено строгой классификации или формализации. Оно основывается на внутренних переживаниях человека и не имеет строгих объективных критериев истинности. Однако интуитивное мышление обладает огромной познавательной силой, так как ассоциативно и метафорично по своему характеру. Используя метод аналогии, оно способно выходить за рамки логических конструкций и рождать новые явления материальной и духовной культуры.
Таким образом, естественно-научная и гуманитарная культуры обособлены не случайно. Но данное разделение не исключает их исходной взаимозависимости, которая не носит характер несовместимых противоположностей, а выступает скорее как взаимодополняемость. Актуальность проблемы взаимодействия двух культур состоит в том, что они оказались слишком «дистанцированными» друг от друга: одна исследует природу «саму по себе», другая – человека «самого по себе». Взаимодействие человека и природы каждая из культур рассматривает либо в познавательном, либо в «покорительном» плане, в то время как обращение к бытию человека требует углубления единства не только естественно-научной и гуманитарной культур, но и единства человеческой культуры в целом. Решение этой проблемы упирается в парадокс, заключающийся в том, что законы природы для всех людей и везде одинаковы, но различны и порой несовместимы мировоззрения, нормы и идеалы людей.
Факт существования различий между естественно-научной и гуманитарной культурами не отменяет необходимости единства между ними, которое может быть достигнуто только при их прямом взаимодействии. Сегодня как в естественно-научном, так и в гуманитарном знаниях усиливаются интеграционные процессы за счет общих методов исследования; в этом процессе обогащается техническое оснащение гуманитарных исследований. Тем самым устанавливаются связи гуманитарных наук с естественными науками, которые также заинтересованы в этом. Так, например, результаты логических и лингвистических исследований используются в разработке информационных средств естествознания. Все большее значение приобретают совместные разработки естественников и гуманитариев в сфере этических и правовых проблем науки.
В последние годы под влиянием достижений технического прогресса и такого общенаучного метода исследования, как системный подход, прежняя конфронтация между естествоиспытателями и гуманитариями значительно ослабла. Гуманитарии поняли важность и необходимость использования в своих знаниях не только технических и информационных средств естествознания и точных наук, но и эффективных научных методов исследования, которые первоначально возникли в рамках естествознания. Экспериментальный метод исследования из естественных наук проникает в гуманитарные науки (социологию, психологию); в свою очередь естествоиспытатели все чаще обращаются к опыту гуманитарного познания. Таким образом, можно говорить о гуманитаризации естествознания и сциентизации гуманитарного знания, активно происходящих в наши дни и постепенно стирающих границы между двумя культурами.
1.3. Критерии научного знания
На протяжении всей своей истории человечество накопило огромное количество различных по своему характеру знаний о мире. В нем наряду с научными знаниями есть религиозные, мифологические, обыденные и т. д. Существование различных видов знаний ставит вопрос о критериях, которые позволяют отличить научное знание от ненаучного. В современном науковедении принято выделять четыре основных критерия научного знания.
Первым из них выступает системность знания, в соответствии с которым наука имеет определенную структуру, а не является бессвязным набором отдельных частей. Система в отличие от суммы характеризуется внутренним единством, невозможностью изъятия либо добавления без веских оснований каких-либо элементов в ее структуру. Научное знание всегда выступает в качестве определенных систем; в этих системах есть исходные принципы, фундаментальные понятия (аксиомы), а также знания, выводимые из этих принципов и понятий по законам логики. На основании принятых исходных принципов и понятий обосновывается новое знание, интерпретируются новые факты, результаты опытов, наблюдений, измерений. Хаотический набор верных высказываний, не систематизированных относительно друг друга, сам по себе научным знанием считаться не может.
Вторым критерием науки является наличие механизма получения новых знаний. Это предусматривает не только отработанную методику практического и теоретического исследования, но и наличие людей, специализирующихся на этой деятельности, соответствующих организаций, а также необходимых материалов, технологий и средств фиксации информации. Наука появляется тогда, когда для этого создаются объективные условия в обществе, имеется достаточно высокий уровень развития цивилизации.
Третий критерий научности – теоретичность знания, определяющая цель научного познания. Все научные знания упорядочены в теориях и концепциях, которые согласуются между собой и с доминирующими представлениями об объективном мире. Ведь конечной целью науки является получение истины ради самой истины, а не ради практического результата. Если наука направлена только на решение практических задач, она перестает быть наукой в полном смысле этого слова. В основе науки лежат фундаментальные исследования, чистый интерес к окружающему миру, а затем на их основе идут прикладные исследования, если это позволяет уровень развития техники. Так, существовавшие на Востоке научные знания использовались лишь в религиозных магических ритуалах и церемониях либо в непосредственной практической деятельности. Поэтому мы не можем говорить о наличии там науки на протяжении многих веков как самостоятельной сферы культуры.
Четвертым критерием научности является рациональность знания, т. е. получение знания только на основе рациональных процедур. В отличие от других видов знания научное не ограничивается констатацией фактов, а стремится их объяснить, сделать понятными для разума человека. В основе рационального стиля мышления лежит признание существования универсальных, доступных разуму причинных связей, а также формального доказательства в качестве главного средства обоснования знания. Сегодня это положение кажется тривиальным, но познание мира преимущественно с помощью разума появилось только в Древней Греции. Восточная цивилизация так и не приняла этого специфического европейского пути, отдавая приоритет интуиции и сверхчувственному восприятию.
Для науки начиная с Нового времени вводится дополнительный, пятый критерий научности. Это наличие экспериментального метода исследования, математизации науки, которое связало науку с практикой, создало современную цивилизацию, ориентированную на сознательное преобразование окружающего мира в интересах человека.
Пользуясь приведенными выше критериями, можно всегда отличить научное знание от ненаучного (псевдонауки). Это особенно важно в наши дни, так как в последнее время всегда существовавшая рядом с наукой псевдонаука привлекает к себе все большее число сторонников.
Структура псевдонаучных знаний обычно не носит системного характера, а отличается фрагментарностью. Для псевдонауки свойственны некритический анализ исходных данных (мифов, легенд, рассказов третьих лиц), пренебрежение к противоречащим фактам, а нередко и прямая подтасовка фактов.
Несмотря на это, псевдонаука пользуется успехом. Для этого есть соответствующие основания. Одно из них – принципиальная неполнота научного мировоззрения, оставляющая место для догадок и измышлений. Но если раньше эти пустоты в основном заполнялись религией, то сегодня их место заняла псевдонаука, чьи аргументы если и неверны, но понятны всем. Обычному человеку доступнее псевдонаучные объяснения, чем сухие научные рассуждения, которые зачастую невозможно понять без специального образования. Поэтому корни псевдонауки лежат в самой природе человека.
Первой являются реликтовые псевдонауки, среди которых всем известные астрология и алхимия. Когда-то они были источником знаний о мире, питательной средой для зарождения подлинной науки. Псевдонауками они стали после появления химии и астрономии.
В Новое время появились оккультные псевдонауки – спиритизм, месмеризм, парапсихология. Общим для них является признание существования потустороннего (астрального) мира, не подчиняющегося физическим законам. Считается, что это высший по отношению к нам мир, в котором возможны любые чудеса. Связываться с этим миром можно через медиумов, экстрасенсов, телепатов, при этом возникают разные паранормальные явления, которые и становятся предметом изучения псевдонауки.
В XX веке появились модернистские псевдонауки, в которых мистическая основа старых псевдонаук преобразовалась под действием научной фантастики. Среди таких наук ведущее место принадлежит уфологии, занимающейся изучением НЛО.
Как же отделить подлинную науку от подделок под нее? Для этого методологами науки помимо уже названных нами критериев научности сформулировано несколько важнейших принципов.
Первый из них – принцип верификации (практической подтверждаемости): если какое-то понятие или суждение сводимо к непосредственному опыту (т. е. эмпирически проверяемо), то оно имеет смысл. Иными словами, научные знания могут быть проверены на соответствие опыту, а ненаучные знания такой проверке недоступны.
Различают непосредственную верификацию, когда происходит прямая проверка утверждений, и косвенную, когда устанавливаются логические отношения между косвенно верифицируемыми утверждениями. Поскольку понятия развитой научной теории, как правило, трудно свести к данным опыта, для них используется косвенная верификация, которая утверждает: если невозможно опытным путем подтвердить какое-то понятие или суждение теории, можно ограничиться экспериментальным подтверждением выводов из них. Например, понятие «кварк» было введено в физике еще в 1930-е гг., но в экспериментах такой частицы материи обнаружить не удавалось. В то же время кварковая теория предсказала ряд явлений, позволявших опытную проверку, в ходе которой и были получены ожидаемые результаты. Тем самым косвенно подтвердилось и существование кварков.
Сразу же после своего появления принцип верификации подвергся резкой критике его противниками. Суть возражений сводилась к тому, что наука не может развиваться только на основе опыта, так как она предполагает получение таких результатов, которые несводимы к опыту и напрямую из него невыводимы. В науке существуют формулировки законов, которые не могут быть проверены с помощью критерия верификации. Кроме того, сам принцип верифицируемости «неверифицируем», т. е. его следует отнести к разряду бессмысленных, подлежащих исключению из системы научных высказываний.
В ответ на эту критику учеными был предложен другой критерий разграничения научного и ненаучного знаний – принцип фальсификации, сформулированный крупнейшим философом и методологом науки XX в. К. Поппером. В соответствии с этим принципом научным может считаться только принципиально опровержимое (фальсифицируемое) знание. Давно известно, что никакое количество экспериментальных подтверждений не является достаточным для доказательства теории. Так, мы можем наблюдать сколько угодно примеров, ежеминутно подтверждающих закон всемирного тяготения. Но достаточно одного примера (например, камня, не упавшего на землю, а улетевшего прочь от земли), чтобы признать этот закон ложным. Поэтому ученый должен направлять все свои силы не на поиски очередного экспериментального доказательства сформулированной им гипотезы или теории, а на попытку опровергнуть свое утверждение; критическое стремление опровергнуть научную теорию является наиболее эффективным путем подтверждения ее научности и истинности. Критическое опровержение выводов и утверждений науки не дает ей застояться, является важнейшим источником ее роста, хотя и делает любое научное знание гипотетичным, лишая его законченности и абсолютности.
Критерий фальсификации также был подвергнут критике. Утверждалось, что принцип фальсифицируемости недостаточен, поскольку неприменим к тем положениям науки, которые не поддаются сопоставлению с опытом. Кроме того, реальная научная практика противоречит немедленному отказу от теории, если обнаружен единственный противоречащий ей эмпирический факт.
На самом деле истинная наука не боится ошибаться, признавать свои прежние выводы ложными. Если же какая-то концепция при всей ее наукообразности утверждает, что ее невозможно опровергнуть, отрицает саму возможность иного истолкования каких-либо фактов, это свидетельствует о том, что мы столкнулись не с наукой, а с псевдонаукой.
В сжатой и доступной форме изложен полный курс дисциплины, освещены важнейшие современные концепции наук о неживой и живой природе. Является дополненным и переработанным вариантом учебного пособия, рекомендованного Министерством образования и науки РФ для изучения курса «Концепции современного естествознания». Для студентов бакалавриата, магистрантов, аспирантов и преподавателей гуманитарного профиля, для учителей средних школ, лицеев и колледжей, а также для широкого круга читателей, интересующихся различными аспектами естествознания.
* * *
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Концепции современного естествознания (А. П. Садохин) предоставлен нашим книжным партнёром - компанией ЛитРес .
Глава 1. Наука в контексте культуры
1.1. Наука как часть культуры
На протяжении всей своей истории люди выработали множество способов познания и освоения окружающего их мира. Среди них одно из важнейших мест занимает наука, главной целью которой является описание, объяснение и предсказание процессов действительности, составляющих предмет ее изучения. В современном понимании наука рассматривается как:
Высшая форма человеческих знаний;
Социальный институт, состоящий из различных организаций и учреждений, занятых получением новых знаний о мире;
Система развивающихся знаний;
Способ познания мира;
Система принципов, категорий, законов, приемов и методов получения адекватных знаний;
Элемент духовной культуры;
Система духовной деятельности и производства.
Все приведенные значения термина «наука» правомерны. Но эта многозначность также означает, что наука представляет собой сложную систему, призванную давать обобщенное целостное знание о мире. При этом данное знание не может быть раскрыто какой-то одной отдельной наукой или совокупностью наук.
Чтобы понять специфику науки, ее следует рассмотреть как часть культуры, созданной человеком, сравнить ее с другими сферами культуры.
Специфической особенностью человеческой жизнедеятельности является то обстоятельство, что она протекает одновременно в двух взаимосвязанных аспектах – естественно-природном и культурном. Изначально человек представляет собой живое существо, продукт природы, однако, чтобы существовать в ней удобно и безопасно, он создает внутри природы искусственный мир культуры, «вторую природу». Таким образом, человек существует в природе, взаимодействует с ней как живой организм, но при этом «удваивает» внешний мир, вырабатывая знания о нем, создавая образы, модели, оценки, предметы обихода и т. д. Именно такая вещно-познавательная деятельность человека и составляет культурный аспект человеческого бытия.
Культура находит свое воплощение в предметных результатах деятельности, способах и методах существования человека, в различных нормах поведения и разнообразных знаниях об окружающем мире. Вся совокупность практических проявлений культуры подразделяется на две основные группы: материальные и духовные ценности. Материальные ценности образуют материальную культуру, а мир духовных ценностей, включающий в себя науку, искусство, религию, формирует мир духовной культуры.
Духовная культура охватывает духовную жизнь общества, его социальный опыт и результаты, которые предстают в виде идей, научных теорий, художественных образов, моральных и правовых норм, политических и религиозных воззрений и других элементов духовного мира человека.
Неотъемлемой составной частью культуры выступает наука, определяющая многие важные стороны жизни общества и человека. У нее, как и у других сфер культуры, есть свои задачи, отличающие их друг от друга. Так, экономика является тем фундаментом, который обеспечивает всю деятельность общества, она возникает на основе способности человека к труду. Мораль регулирует отношения между людьми в обществе, что очень важно для человека, который не может жить вне общества и должен ограничивать собственную свободу во имя выживания всего коллектива. Религия возникает из потребности человека в утешении при ситуациях, которые невозможно разрешить рационально (например, смерть близких людей, болезнь, несчастная любовь и т. д.).
Задачей науки является получение объективных знаний о мире, познание законов, по которым функционирует и развивается окружающий нас мир. Обладая таким знанием, человеку намного легче преобразовывать этот мир, делать его более удобным и безопасным для себя. Таким образом, наука представляет собой сферу культуры, теснее всего связанную с задачей непосредственного преобразования мира, повышения его удобства для человека.
В соответствии с преобразовательной ролью науки сформировался ее высокий авторитет, который выразился в появлении сциентизма – мировоззрения, основанного на вере в науку как единственную силу, призванную решить все человеческие проблемы. Сциентизм объявил науку вершиной человеческого знания, при этом он абсолютизировал методы и результаты естественных наук, отрицая научный характер социально-гуманитарного знания как не имеющего познавательного значения. Из таких представлений постепенно возникло представление о двух не связанных друг с другом культурах – естественнонаучной и гуманитарной.
В противоположность сциентизму во второй половине ХХ в. сформировалась идеология антисциентизма, считающая науку опасной силой, ведущей к гибели человечества. Ее сторонники убеждены в ограниченности возможностей науки по решению коренных человеческих проблем и отказывают науке в положительном влиянии на культуру. Они считают, что наука повышает благосостояние населения, но в то же время увеличивает опасность гибели человечества. Лишь к концу XX в., осмыслив как положительные, так и отрицательные стороны науки, человечество выработало более взвешенную позицию по отношению к роли науки в современном обществе.
Признавая важную роль науки в жизни общества, не следует соглашаться с ее «претензиями» на господствующее положение. Наука сама по себе не может считаться высшей ценностью человеческой цивилизации, она только средство в решении некоторых проблем человеческого существования. То же относится и к другим сферам культуры. Лишь взаимно дополняя друг друга, все сферы культуры могут выполнять свою основную функцию – обеспечивать и облегчать жизнь человека. Если же в этой взаимосвязи какой-то части культуры придается большее значение по сравнению с другими, это приводит к обеднению культуры в целом и нарушению ее нормального функционирования.
Исходя из такой оценки наука сегодня рассматривается как часть культуры, представляющая собой совокупность объективных знаний о бытии, процессе получения этих знаний и применении их на практике.
1.2. Естественно-научная и гуманитарная культуры
Культура, будучи результатом человеческой деятельности, не может существовать изолированно от мира природы, являющегося ее материальной основой. Она неразрывно связана с природой и существует внутри ее, но, имея природную основу, сохраняет свое социальное содержание. Такого рода двойственность культуры привела к формированию двух типов культуры: естественно-научной и гуманитарной (или двух способов отношения к миру, его познанию). На начальной стадии человеческой истории оба типа существовали как единое целое, поскольку человеческое познание в одинаковой степени было направлено и на природу, и на самого себя. Однако постепенно у каждого типа выработались свои принципы и подходы, определились цели; естественно-научная культура стремилась изучать природу и покорять ее, а гуманитарная ставила целью изучать человека и его мир.
Впервые идея о различии естественно-научного и гуманитарного знания была выдвинута в конце XIX в. немецким философом В. Дильтеем и философами Баденской школы неокантианства В. Виндельбандом и Г. Риккертом. Предложенные ими термины «наука о природе» и «наука о духе» достаточно быстро стали общепринятыми, сама же идея прочно утвердилась в философии. Наконец, в 1960–1970 гг. английский историк и писатель Ч. Сноу сформулировал идею альтернативы двух культур: естественно-научной и гуманитарной. Он заявил, что духовный мир интеллигенции все отчетливее раскалывается на два лагеря, в одном из которых – художники, в другом – ученые. По его мнению, две культуры находятся в постоянном конфликте друг с другом, причем взаимопонимание между представителями этих культур в силу их абсолютной чуждости невозможно.
Обстоятельное изучение вопроса о соотношении естественнонаучной и гуманитарной культур действительно позволяет найти между ними существенные различия. Обнаруживаются две крайние точки зрения. Сторонники первой заявляют, что именно естествознание с его точными методами исследования должно стать образцом, которому следует подражать гуманитарным наукам. Радикальными представителями этой точки зрения являются позитивисты, которые считают «идеалом» науки математическую физику, а основным методом построения любого научного знания – дедуктивный способ математики. Сторонники противоположной позиции утверждают, что подобный взгляд не учитывает всей сложности и специфики гуманитарного знания и потому является утопическим и малопродуктивным.
Ориентируясь на созидательную сущность культуры, можно утверждать, что принципиальной особенностью естественно-научной культуры является ее способность «открывать» мир, природу, которые представляют собой самодостаточную систему, функционирующую по своим собственным законам, причинно-следственным связям. Естественно-научная культура акцентирует внимание на изучении и исследовании природных процессов и законов, ее специфика заключается в высокой степени объективности и достоверности знаний о природе. Она стремится как можно точнее прочитать бесконечную «книгу природы», овладеть ее силами, познать ее как объективную реальность, существующую независимо от человека.
В то же время история человеческой культуры свидетельствует о том, что любая духовная деятельность людей протекает не только в форме естественно-научного познания, но и в форме философии, религии, искусства, социальных и гуманитарных наук. Все эти виды деятельности и составляют содержание гуманитарной культуры. Основным предметом гуманитарной культуры, таким образом, являются внутренний мир человека, его личностные качества, человеческие взаимоотношения и т. д., а ее специфика определяется социальной позицией человека и господствующими в обществе духовными ценностями.
Различия между естественно-научным и гуманитарным знанием вызваны не только разными целями, предметами и объектами данных направлений познавательной деятельности, но и двумя основными способами процесса мышления, имеющими физиологическую природу. Известно, что мозг человека функционально асимметричен: правое его полушарие связано с образным интуитивным типом мышления, левое – с логическим типом. Соответственно преобладание того или иного типа мышления определяет склонность человека к художественному или рациональному способу восприятия мира.
Рациональное знание служит основой естественно-научной культуры, поскольку ориентировано на разделение, сравнение, измерение и распределение по категориям знаний и информации об окружающем мире. Оно наиболее приспособлено для накопления, формализации и трансляции постоянно увеличивающегося количества знаний. В совокупности различных фактов, событий и проявлениях окружающего мира оно раскрывает нечто общее, устойчивое, необходимое и закономерное, придает им системный характер путем логического осмысления. Для естественно-научного знания свойственны стремление к истине, выработка специального языка для максимально точного и однозначного выражения полученного знания.
Интуитивное мышление, напротив, выступает основой для гуманитарного знания, поскольку отличается индивидуальным характером и не может быть подвержено строгой классификации или формализации. Оно основывается на внутренних переживаниях человека и не имеет строгих объективных критериев истинности. Однако интуитивное мышление обладает огромной познавательной силой, так как ассоциативно и метафорично по своему характеру. Используя метод аналогии, оно способно выходить за рамки логических конструкций и рождать новые явления материальной и духовной культуры.
Таким образом, естественно-научная и гуманитарная культуры обособлены не случайно. Но данное разделение не исключает их исходной взаимозависимости, которая не носит характер несовместимых противоположностей, а выступает скорее как взаимодополняемость. Актуальность проблемы взаимодействия двух культур состоит в том, что они оказались слишком «дистанцированными» друг от друга: одна исследует природу «саму по себе», другая – человека «самого по себе». Взаимодействие человека и природы каждая из культур рассматривает либо в познавательном, либо в «покорительном» плане, в то время как обращение к бытию человека требует углубления единства не только естественно-научной и гуманитарной культур, но и единства человеческой культуры в целом. Решение этой проблемы упирается в парадокс, заключающийся в том, что законы природы для всех людей и везде одинаковы, но различны и порой несовместимы мировоззрения, нормы и идеалы людей.
Факт существования различий между естественно-научной и гуманитарной культурами не отменяет необходимости единства между ними, которое может быть достигнуто только при их прямом взаимодействии. Сегодня как в естественно-научном, так и в гуманитарном знаниях усиливаются интеграционные процессы за счет общих методов исследования; в этом процессе обогащается техническое оснащение гуманитарных исследований. Тем самым устанавливаются связи гуманитарных наук с естественными науками, которые также заинтересованы в этом. Так, например, результаты логических и лингвистических исследований используются в разработке информационных средств естествознания. Все большее значение приобретают совместные разработки естественников и гуманитариев в сфере этических и правовых проблем науки.
В последние годы под влиянием достижений технического прогресса и такого общенаучного метода исследования, как системный подход, прежняя конфронтация между естествоиспытателями и гуманитариями значительно ослабла. Гуманитарии поняли важность и необходимость использования в своих знаниях не только технических и информационных средств естествознания и точных наук, но и эффективных научных методов исследования, которые первоначально возникли в рамках естествознания. Экспериментальный метод исследования из естественных наук проникает в гуманитарные науки (социологию, психологию); в свою очередь естествоиспытатели все чаще обращаются к опыту гуманитарного познания. Таким образом, можно говорить о гуманитаризации естествознания и сциентизации гуманитарного знания, активно происходящих в наши дни и постепенно стирающих границы между двумя культурами.
1.3. Критерии научного знания
На протяжении всей своей истории человечество накопило огромное количество различных по своему характеру знаний о мире. В нем наряду с научными знаниями есть религиозные, мифологические, обыденные и т. д. Существование различных видов знаний ставит вопрос о критериях, которые позволяют отличить научное знание от ненаучного. В современном науковедении принято выделять четыре основных критерия научного знания.
Первым из них выступает системность знания, в соответствии с которым наука имеет определенную структуру, а не является бессвязным набором отдельных частей. Система в отличие от суммы характеризуется внутренним единством, невозможностью изъятия либо добавления без веских оснований каких-либо элементов в ее структуру. Научное знание всегда выступает в качестве определенных систем; в этих системах есть исходные принципы, фундаментальные понятия (аксиомы), а также знания, выводимые из этих принципов и понятий по законам логики. На основании принятых исходных принципов и понятий обосновывается новое знание, интерпретируются новые факты, результаты опытов, наблюдений, измерений. Хаотический набор верных высказываний, не систематизированных относительно друг друга, сам по себе научным знанием считаться не может.
Вторым критерием науки является наличие механизма получения новых знаний. Это предусматривает не только отработанную методику практического и теоретического исследования, но и наличие людей, специализирующихся на этой деятельности, соответствующих организаций, а также необходимых материалов, технологий и средств фиксации информации. Наука появляется тогда, когда для этого создаются объективные условия в обществе, имеется достаточно высокий уровень развития цивилизации.
Третий критерий научности – теоретичность знания, определяющая цель научного познания. Все научные знания упорядочены в теориях и концепциях, которые согласуются между собой и с доминирующими представлениями об объективном мире. Ведь конечной целью науки является получение истины ради самой истины, а не ради практического результата. Если наука направлена только на решение практических задач, она перестает быть наукой в полном смысле этого слова. В основе науки лежат фундаментальные исследования, чистый интерес к окружающему миру, а затем на их основе идут прикладные исследования, если это позволяет уровень развития техники. Так, существовавшие на Востоке научные знания использовались лишь в религиозных магических ритуалах и церемониях либо в непосредственной практической деятельности. Поэтому мы не можем говорить о наличии там науки на протяжении многих веков как самостоятельной сферы культуры.
Четвертым критерием научности является рациональность знания, т. е. получение знания только на основе рациональных процедур. В отличие от других видов знания научное не ограничивается констатацией фактов, а стремится их объяснить, сделать понятными для разума человека. В основе рационального стиля мышления лежит признание существования универсальных, доступных разуму причинных связей, а также формального доказательства в качестве главного средства обоснования знания. Сегодня это положение кажется тривиальным, но познание мира преимущественно с помощью разума появилось только в Древней Греции. Восточная цивилизация так и не приняла этого специфического европейского пути, отдавая приоритет интуиции и сверхчувственному восприятию.
Для науки начиная с Нового времени вводится дополнительный, пятый критерий научности. Это наличие экспериментального метода исследования, математизации науки, которое связало науку с практикой, создало современную цивилизацию, ориентированную на сознательное преобразование окружающего мира в интересах человека.
Пользуясь приведенными выше критериями, можно всегда отличить научное знание от ненаучного (псевдонауки). Это особенно важно в наши дни, так как в последнее время всегда существовавшая рядом с наукой псевдонаука привлекает к себе все большее число сторонников.
Структура псевдонаучных знаний обычно не носит системного характера, а отличается фрагментарностью. Для псевдонауки свойственны некритический анализ исходных данных (мифов, легенд, рассказов третьих лиц), пренебрежение к противоречащим фактам, а нередко и прямая подтасовка фактов.
Несмотря на это, псевдонаука пользуется успехом. Для этого есть соответствующие основания. Одно из них – принципиальная неполнота научного мировоззрения, оставляющая место для догадок и измышлений. Но если раньше эти пустоты в основном заполнялись религией, то сегодня их место заняла псевдонаука, чьи аргументы если и неверны, но понятны всем. Обычному человеку доступнее псевдонаучные объяснения, чем сухие научные рассуждения, которые зачастую невозможно понять без специального образования. Поэтому корни псевдонауки лежат в самой природе человека.
Первой являются реликтовые псевдонауки, среди которых всем известные астрология и алхимия. Когда-то они были источником знаний о мире, питательной средой для зарождения подлинной науки. Псевдонауками они стали после появления химии и астрономии.
В Новое время появились оккультные псевдонауки – спиритизм, месмеризм, парапсихология. Общим для них является признание существования потустороннего (астрального) мира, не подчиняющегося физическим законам. Считается, что это высший по отношению к нам мир, в котором возможны любые чудеса. Связываться с этим миром можно через медиумов, экстрасенсов, телепатов, при этом возникают разные паранормальные явления, которые и становятся предметом изучения псевдонауки.
В XX веке появились модернистские псевдонауки, в которых мистическая основа старых псевдонаук преобразовалась под действием научной фантастики. Среди таких наук ведущее место принадлежит уфологии, занимающейся изучением НЛО.
Как же отделить подлинную науку от подделок под нее? Для этого методологами науки помимо уже названных нами критериев научности сформулировано несколько важнейших принципов.
Первый из них – принцип верификации (практической подтверждаемости): если какое-то понятие или суждение сводимо к непосредственному опыту (т. е. эмпирически проверяемо), то оно имеет смысл. Иными словами, научные знания могут быть проверены на соответствие опыту, а ненаучные знания такой проверке недоступны.
Различают непосредственную верификацию, когда происходит прямая проверка утверждений, и косвенную, когда устанавливаются логические отношения между косвенно верифицируемыми утверждениями. Поскольку понятия развитой научной теории, как правило, трудно свести к данным опыта, для них используется косвенная верификация, которая утверждает: если невозможно опытным путем подтвердить какое-то понятие или суждение теории, можно ограничиться экспериментальным подтверждением выводов из них. Например, понятие «кварк» было введено в физике еще в 1930-е гг., но в экспериментах такой частицы материи обнаружить не удавалось. В то же время кварковая теория предсказала ряд явлений, позволявших опытную проверку, в ходе которой и были получены ожидаемые результаты. Тем самым косвенно подтвердилось и существование кварков.
Сразу же после своего появления принцип верификации подвергся резкой критике его противниками. Суть возражений сводилась к тому, что наука не может развиваться только на основе опыта, так как она предполагает получение таких результатов, которые несводимы к опыту и напрямую из него невыводимы. В науке существуют формулировки законов, которые не могут быть проверены с помощью критерия верификации. Кроме того, сам принцип верифицируемости «неверифицируем», т. е. его следует отнести к разряду бессмысленных, подлежащих исключению из системы научных высказываний.
В ответ на эту критику учеными был предложен другой критерий разграничения научного и ненаучного знаний – принцип фальсификации, сформулированный крупнейшим философом и методологом науки XX в. К. Поппером. В соответствии с этим принципом научным может считаться только принципиально опровержимое (фальсифицируемое) знание. Давно известно, что никакое количество экспериментальных подтверждений не является достаточным для доказательства теории. Так, мы можем наблюдать сколько угодно примеров, ежеминутно подтверждающих закон всемирного тяготения. Но достаточно одного примера (например, камня, не упавшего на землю, а улетевшего прочь от земли), чтобы признать этот закон ложным. Поэтому ученый должен направлять все свои силы не на поиски очередного экспериментального доказательства сформулированной им гипотезы или теории, а на попытку опровергнуть свое утверждение; критическое стремление опровергнуть научную теорию является наиболее эффективным путем подтверждения ее научности и истинности. Критическое опровержение выводов и утверждений науки не дает ей застояться, является важнейшим источником ее роста, хотя и делает любое научное знание гипотетичным, лишая его законченности и абсолютности.
Критерий фальсификации также был подвергнут критике. Утверждалось, что принцип фальсифицируемости недостаточен, поскольку неприменим к тем положениям науки, которые не поддаются сопоставлению с опытом. Кроме того, реальная научная практика противоречит немедленному отказу от теории, если обнаружен единственный противоречащий ей эмпирический факт.
На самом деле истинная наука не боится ошибаться, признавать свои прежние выводы ложными. Если же какая-то концепция при всей ее наукообразности утверждает, что ее невозможно опровергнуть, отрицает саму возможность иного истолкования каких-либо фактов, это свидетельствует о том, что мы столкнулись не с наукой, а с псевдонаукой.
1.4. Структура научного знания
Под термином «наука» обычно понимается особая сфера деятельности людей, главной целью которой является выработка и теоретическая систематизация объективных знаний обо всех сторонах и областях действительности. При таком понимании сущности науки она представляет собой систему, многообразные элементы которой связаны между собой общими мировоззренческими и методологическими основаниями. Элементами системы науки выступают различные естественные, общественные, гуманитарные и технические научные дисциплины (отдельные науки). Современная наука включает в себя более 15 000 различных дисциплин, а число профессиональных ученых в мире превысило 5 млн человек. Поэтому наука сегодня имеет сложную структуру, которую можно рассматривать в нескольких аспектах.
В современном науковедении главным основанием классификации научных дисциплин является предмет исследования. В зависимости от сферы бытия, которая выступает в качестве предмета исследования науки, принято различать естественные (комплекс наук о природе), общественные (науки о видах и формах общественной жизни) и гуманитарные (изучающие человека как мыслящее существо) науки. Данная классификация основывается на разделении окружающего нас мира на три сферы: природу, общество и человека. Каждая из этих сфер изучается соответствующей группой наук, а каждая группа в свою очередь представляет собой сложный комплекс множества взаимодействующих между собой самостоятельных наук.
Так, в естествознание, предметом исследования которого является природа как единое целое, входят физика, химия, биология, науки о Земле, астрономия, космология и др. Обществознание составляют экономические науки, право, социология, политические науки. Комплекс гуманитарных наук образуют психология, логика, культурология, языкознание, искусствоведение и др. Особое место занимает математика, которая вопреки широко распространенному заблуждению не является частью естествознания. Это междисциплинарная наука, которая используется как естественными, так общественными и гуманитарными науками. Часто математику называют универсальным языком науки; особое место математики определяется предметом ее исследований. Это наука о количественных отношениях действительности (все остальные науки имеют своим предметом какую-либо качественную сторону действительности), она носит более общий, абстрактный характер, чем все остальные науки, ей «все равно», что считать (см. табл. 1.1).
По ориентации на практическое применение результатов все науки объединяются в две большие группы: фундаментальные и прикладные. Фундаментальные науки – система знаний о наиболее глубоких свойствах объективной реальности, не имеющая выраженной практической направленности. Такие науки создают теории, объясняющие основы бытия людей; фундаментальные знания этих теорий определяют особенности представления человека о мире и самом себе, т. е. являются основанием для научной картины мира. Как правило, фундаментальные исследования проводятся в силу не внешних (социальных) потребностей, а внутренних (имманентных) стимулов; для фундаментальных наук характерна аксиологическая (ценностная) нейтральность. Открытия и достижения фундаментальных наук являются определяющими в формировании естественно-научной картины мира, в изменении парадигмы научного мышления. В фундаментальных науках вырабатываются базовые модели познания, выявляются понятия, принципы и законы, составляющие основание прикладных наук. К фундаментальным наукам относятся математика, естественные науки (астрономия, физика, химия, биология, антропология), социальные науки (история, экономика, социология, философия), гуманитарные науки (филология, психология, культурология).
Прикладные науки, напротив, рассматриваются как система знаний, имеющая четко выраженную практическую направленность. Опираясь на результаты фундаментальных исследований, они ориентируются на решение конкретных проблем, связанных с интересами людей. Прикладные науки амбивалентны, т. е. в зависимости от сферы приложения могут оказывать как позитивное, так и негативное воздействие на человека, они ценностно ориентированы. К прикладным наукам относятся технические дисциплины, агрономия, медицина, педагогика и др.
Между фундаментальными и прикладными науками существует дихотомия (противоречие), имеющая исторические корни. В процессе проведения фундаментальных исследований могут ставиться и решаться прикладные задачи, а проведение прикладных исследований зачастую требует широкого использования фундаментальных разработок, особенно в междисциплинарных областях. Однако указанная дихотомия не носит принципиального характера, что видно из анализа взаимоотношений между естественными и техническими науками. Именно развитие технических наук наглядно демонстрирует условность границ между фундаментальными и прикладными исследованиями.
1.5. Научная картина мира
В процессе познания окружающего мира результаты познания отражаются и закрепляются в сознании человека в виде знаний, умений, навыков, типов поведения и общения. Совокупность результатов познавательной деятельности человека образует определенную модель, картину мира. В истории человечества было создано и существовало довольно большое количество самых разнообразных картин мира, каждая из которых отличалась своим видением мира и его объяснением. Однако самое широкое и полное представление о мире дает научная картина мира, которая включает в себя важнейшие достижения науки, создающие определенное понимание мира и места человека в нем. В научную картину мира не входят частные знания о различных свойствах конкретных явлений, о деталях самого познавательного процесса; она являет собой целостную систему представлений об общих свойствах, сферах, уровнях и закономерностях реальной действительности. По своей сути научная картина мира – это особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий.
Будучи целостной системой представлений об общих свойствах и закономерностях объективного мира, научная картина мира существует как сложная структура, включающая в себя в качестве составных частей общенаучную картину мира и картину мира отдельной науки (физическую, биологическую, геологическую и т. п.). Картина мира отдельной науки в свою очередь включает в себя соответствующие многочисленные концепции – определенные способы понимания и трактовки каких-либо предметов, явлений и процессов объективного мира.
Основой современной научной картины мира являются фундаментальные знания, полученные прежде всего в области физики. Однако в последние десятилетия ХХ в. все больше утверждается мнение, что в современной научной картине мира лидирующее положение занимает биология. Это выражается в усилении того влияния, которое оказывает биологическое знание на содержание научной картины мира. Идеи биологии постепенно приобретают универсальный характер и становятся фундаментальными принципами других наук. В частности, таковой является идея развития, проникновение которой в космологию, физику, химию, антропологию, социологию и т. д. привело к существенному изменению взглядов человека на мир.
Понятие научной картины мира – одно из основополагающих в естествознании. На протяжении своей истории оно прошло несколько этапов развития и соответственно формирования научных картин мира по мере доминирования какой-либо отдельной науки или отрасли наук, опирающихся на новую теоретическую, методологическую и аксиологическую систему взглядов, принятых в качестве основания решения научных задач. Подобная система научных взглядов и установок, разделяемая преобладающим большинством ученых, называется научной парадигмой.
Применительно к науке термин «парадигма» в общем понимании означает совокупность идей, теорий, методов, концепций и образцов решения различных научных проблем. На уровне парадигмы формируются основные нормы разграничения научного и ненаучного знаний. В результате смены парадигмы происходит смена стандартов научности. Теории, сформулированные в разных парадигмах, не могут быть сопоставлены, поскольку опираются на разные стандарты научности и рациональности.
В науковедении принято рассматривать парадигмы в двух аспектах: эпистемическом (теоретико-познавательном) и социальном. В эпи-стемическом плане парадигма представляет собой совокупность фундаментальных знаний, ценностей, убеждений и технических приемов, выступающих в качестве образца научной деятельности. В социальном отношении парадигма определяет целостность и границы научного сообщества, разделяющего ее основные положения.
В период господства в науке какой-либо парадигмы происходит относительно спокойное развитие науки, но с течением времени оно сменяется формированием новой парадигмы, которая утверждается посредством научной революции, т. е. переходом на новую систему научных ценностей и миропонимания. Философское понятие парадигмы является продуктивным при описании базовых теоретико-методологических основ научного изучения мира и часто используется в практике современной науки.
Таблица 1.1. Продолжительность некоторых физических процессов (сек)
Название: Концепции современного естествознания.
Учебник подготовлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по дисциплине «Концепции современного естествознания», которая входит в учебные планы всех гуманитарных специальностей ВУЗов. В работе представлена широкая панорама концепций, освещающих различные процессы и явления в живой и неживой природе, описываются современные научные методы познания мира. Основное внимание уделено рассмотрению концепций современного естествознания, имеющих важное мировоззренческое и методологическое значение.
Для студентов, аспирантов и преподавателей гуманитарных факультетов и ВУЗов, а также всех интересующихся философскими вопросами естествознания.
Предлагаемый учебник подготовлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и предназначен для студентов гуманитарных специальностей ВУЗов.
Общеизвестно, что современная система образования должна решить задачу подготовки высококвалифицированных специалистов, обладающих разносторонними и фундаментальными знаниями о самых различных процессах и явлениях окружающего мира. В наши дни обществу не нужны специалисты, ориентированные только на решение узкоутилитарных задач. Высококвалифицированный профессионал, востребованный на рынке труда, должен обладать широким кругозором, навыками самостоятельного приобретения новых знаний и их критического осмысления. Кроме того, он должен иметь представление об основных научных концепциях, объясняющих пространственно-временные отношения объективного мира, процессы самоорганизации в сложных системах, каковыми является живая и неживая природа, взаимоотношения человека с окружающей природной средой и место человека во Вселенной.
Оглавление
От автора 3
Глава 1. Наука как часть культуры 5
1.1. Наука среди других сфер культуры 5
1.2. Естественно-научная и гуманитарная культуры 7
1.3. Критерии научного знания 11
1.4. Структура научного знания 15
1.5. Научная картина мира 17
Глава 2. Структура и методы научного познания 20
2.1. Уровни и формы научного познания 20
2.2. Методы научного познания 23
2.3. Особенные эмпирические методы научного познания 25
2.4. Особенные теоретические методы научного познания 27
2.5. Особенные универсальные методы научного познания 29
2.6. Общенаучные подходы 32
2.7. Системный подход 33
2.8. Глобальный эволюционизм 38
Глава 3. Основы естествознания 49
3.1. Предмет и структура естествознания 49
3.2. История естествознания 53
3.3. Начало науки 54
3.4. Глобальная научная революция конца XIX - начала XX в. 69
3.5. Основные черты современного естествознания как науки 71
Глава 4. Физическая картина мира 75
4.1. Понятие физической картины мира 75
4.2. Механическая картина мира 78
4.3. Электромагнитная картина мира 81
4.4. Квантово-полевая картина мира 85
4.5. Соотношение динамических и статистических законов 88
4.6. Принципы современной физики 91
Глава 5. Современные концепции физики 96
5.1. Структурные уровни организации материи 96
5.2. Движение и физическое взаимодействие 106
5.3. Концепции пространства и времени в современном естествознании 116
Глава 6. Современные космологические концепции 126
6.1. Космология и космогония 126
6.2. Космологические модели Вселенной 128
6.3. Происхождение Вселенной - концепция Большого взрыва 134
6.4. Структурная самоорганизация Вселенной 138
6.5. Дальнейшее усложнение вещества во Вселенной 144
6.6. Проблема существования и поиска внеземных цивилизаций 151
Глава 7. Земля как предмет естествознания 157
7.1. Форма и размеры Земли 157
7.2. Земля среди других планет Солнечной системы 159
7.3. Образование Земли 163
7.4. Геосферы Земли 170
7.5. Геодинамические процессы 179
Глава 8. Современные концепции химии 184
8.1. Специфика химии как науки 184
8.2. Первый уровень химического знания. Учение о составе вещества 186
8.3. Второй уровень химического знания. Структурная химия 193
8.4. Третий уровень химического знания. Учение о химическом процессе 197
8.5. Четвертый уровень химического знания. Эволюционная химия 205
Глава 9. Структурные уровни жизни 212
9.1. Структура биологического знания 212
9.2. Структурные уровни организации жизни 218
Глава 10. Происхождение и сущность жизни 243
10.1. Сущность жизни 243
10.2. Основные концепции происхождения жизни 249
10.3. Современное состояние проблемы происхождения жизни 257
10.4. Появление жизни на Земле 260
10.5. Формирование и развитие биосферы Земли 267
10.6. Появление царств растений и животных 271
Глава 11. Теория эволюции органического мира 278
11.1. Становление идеи развития в биологии 278
11.2. Теория эволюции Ч. Дарвина 284
11.3. Дальнейшее развитие эволюционной теории. Антидарвинизм 289
11.4. Основы генетики 295
11.5. Синтетическая теория эволюции 301
Глава 12. Человек как предмет естествознания 308
12.1. Концепции происхождения человека 308
12.2. Сходство и отличия человека и животных 321
12.3. Сущность человека. Биологическое и социальное в человеке 332
12.4. Этология о поведении человека 336
Глава 13. Феномен человека в современной науке 340
13.1. Сущность и истоки человеческого сознания 340
13.2. Эмоции человека 350
13.3. Здоровье, работоспособность и творчество человека 353
13.4. Биоэтика 365
Глава 14. Человек и биосфера 372
14.1. Понятие и сущность биосферы 372
14.2. Биосфера и космос 376
14.3. Человек и космос 378
14.4. Человек и природа 383
14.5. Концепция ноосферы В.И. Вернадского 393
14.6. Охрана окружающей среды 397
14.7. Рациональное природопользование 401
14.8. Антропный принцип в современной науке 407
Заключение 413
Библиографический список 414
Вопросы к экзамену (зачету) по курсу
«Концепции современного естествознания» 415
Глоссарий 416
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Концепции современного естествознания - Садохин А.П. - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
А.П. Садохин
Концепции современного естествознания
Учебное пособие
Введение
Современная наука объединяет более тысячи различных научных дисциплин, каждая из которых содержит специальные теории, концепции, методы познания и методики проведения экспериментов. Достижения науки закладывают основы мировоззрения человека. В этом процессе одно из главных мест принадлежит естественно-научным знаниям, которые формируются целой группой наук о природе, создающих целостное и адекватное представление об объективном мире.
В то же время современный уровень развития общества предъявляет повышенные требования к уровню профессиональной подготовки специалистов, в которой значительное место принадлежит естественнонаучным знаниям. Сегодня обществу нужны специалисты, ориентированные не только на решение утилитарных задач в пределах знаний, полученных за время обучения. Современные требования к специалисту основываются на его способности к постоянному повышению квалификации, стремлении быть в курсе последних достижений в профессии, умении творчески адаптировать их к своей работе. Перед системой образования стоит задача подготовки высококвалифицированных специалистов, обладающих фундаментальными, разносторонними знаниями о различных процессах и явлениях окружающего мира. С этой целью в учебные планы высших учебных заведений включены такие дисциплины и лекционные курсы, которые должны формировать у студента широкие мировоззренческие ориентации и установки, помогать ему полнее овладевать научной картиной мира и избранной профессией. Реализовать эти цели призван курс «Концепции современного естествознания».
Данная дисциплина не предполагает глубокого и подробного изучения всех природных законов и процессов, явлений и фактов, методов и экспериментов. Цель курса заключается в ознакомлении с основными положениями и современным состоянием развития естественных наук, помогающих формировать представление о полной картине окружающего мира, месте человека в ней, осознать проблемы развития общества.
Ключевым словом курса является понятие «концепция» (от лат. conception – понимание, объяснение), которое означает относительно системное объяснение или понимание каких-то явлений или событий. Применительно к данному учебному курсу оно предполагает популярное содержательное описание естественно-научных знаний, формирующих общую картину мира в сознании человека. Различные естественно-научные представления о строении мира представляют собой базовое знание, необходимое для понимания мира в соответствии с уровнем знания каждой эпохи. Кроме того, без естественнонаучных знаний трудно понять не только развитие техники и технологии, но и развитие общества и культуры.
Курс «Концепции современного естествознания» освещает основные проблемы, идеи и теории естественных наук, научные принципы познания, методологию, модели и результаты современного естествознания, составляющих в совокупности научную картину мира. В связи с этим в задачу курса входит формирование знания о междисциплинарных, общенаучных подходах и методах, выработка системного мышления в ходе анализа проблем современного естествознания, расширение познавательного кругозора обучающихся посредством выхода за границы их узкопрофессиональных интересов.
В результате изучения дисциплины студенты должны получить знания, позволяющие учесть в дальнейшей профессиональной деятельности фундаментальные законы природы и основные методы исследования, а также информацию о наиболее важных исторических этапах и путях развития естествознания.
Учебное пособие подготовлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, который введен в учебные планы для студентов всех гуманитарных специальностей. Оно основывается на ранее опубликованных автором учебных пособиях и курсах лекций, прочитанных автором в различных вузах.
Опыт преподавания данной дисциплины студентам разных гуманитарных специальностей показывает, что не следует излагать материал естественных наук, вникая в «технические детали», если это не оправдано общим замыслом и методологическим подходом к изложению предмета. Свою основную задачу автор видел в том, чтобы сделать форму изложения материала доступной для усвоения будущими специалистами, для которых естествознание не является профессиональной дисциплиной.
Спектр гуманитарных специальностей в системе высшего образования достаточно широк и разнообразен, поэтому автор стремился придать своей работе универсальный характер, чтобы она была полезна для студентов различных гуманитарных специальностей – экономистов, психологов, философов, историков, социологов, менеджеров, юристов и др. Такая ориентация учебного пособия предполагает сознательный отказ от усвоения физических и химических формул, запоминания многочисленных правил и законов и концентрацию внимания на важнейших концепциях современного естествознания, являющихся фундаментом научной картины мира. Учебное пособие представляет собой одновременно научное и популярное издание, обеспечивающее быстрое и доступное введение широкого круга читателей в проблемы естественных наук.
Автор выражает признательность рецензентам и коллегам-преподавателям за их ценные замечания и рекомендации, высказанные при создании учебного пособия, а также всем заинтересованным читателям за возможные замечания и пожелания.
Глава 1. Наука в контексте культуры
1.1. Наука как часть культуры
На протяжении всей своей истории люди выработали множество способов познания и освоения окружающего их мира. Среди них одно из важнейших мест занимает наука, главной целью которой является описание, объяснение и предсказание процессов действительности, составляющих предмет ее изучения. В современном понимании наука рассматривается как:
Высшая форма человеческих знаний;
Социальный институт, состоящий из различных организаций и учреждений, занятых получением новых знаний о мире;
Система развивающихся знаний;
Способ познания мира;
Система принципов, категорий, законов, приемов и методов получения адекватных знаний;
Элемент духовной культуры;
Система духовной деятельности и производства.
Все приведенные значения термина «наука» правомерны. Но эта многозначность также означает, что наука представляет собой сложную систему, призванную давать обобщенное целостное знание о мире. При этом данное знание не может быть раскрыто какой-то одной отдельной наукой или совокупностью наук.
Чтобы понять специфику науки, ее следует рассмотреть как часть культуры, созданной человеком, сравнить ее с другими сферами культуры.
Специфической особенностью человеческой жизнедеятельности является то обстоятельство, что она протекает одновременно в двух взаимосвязанных аспектах – естественно-природном и культурном. Изначально человек представляет собой живое существо, продукт природы, однако, чтобы существовать в ней удобно и безопасно, он создает внутри природы искусственный мир культуры, «вторую природу». Таким образом, человек существует в природе, взаимодействует с ней как живой организм, но при этом «удваивает» внешний мир, вырабатывая знания о нем, создавая образы, модели, оценки, предметы обихода и т. д. Именно такая вещно-познавательная деятельность человека и составляет культурный аспект человеческого бытия.
Культура находит свое воплощение в предметных результатах деятельности, способах и методах существования человека, в различных нормах поведения и разнообразных знаниях об окружающем мире. Вся совокупность практических проявлений культуры подразделяется на две основные группы: материальные и духовные ценности. Материальные ценности образуют материальную культуру, а мир духовных ценностей, включающий в себя науку, искусство, религию, формирует мир духовной культуры.
Духовная культура охватывает духовную жизнь общества, его социальный опыт и результаты, которые предстают в виде идей, научных теорий, художественных образов, моральных и правовых норм, политических и религиозных воззрений и других элементов духовного мира человека.
Неотъемлемой составной частью культуры выступает наука, определяющая многие важные стороны жизни общества и человека. У нее, как и у других сфер культуры, есть свои задачи, отличающие их друг от друга. Так, экономика является тем фундаментом, который обеспечивает всю деятельность общества, она возникает на основе способности человека к труду. Мораль регулирует отношения между людьми в обществе, что очень важно для человека, который не может жить вне общества и должен ограничивать собственную свободу во имя выживания всего коллектива. Религия возникает из потребности человека в утешении при ситуациях, которые невозможно разрешить рационально (например, смерть близких людей, болезнь, несчастная любовь и т. д.).