Чем объясняется всеобщий характер законов природы?

Концепции

Современного естествознания

Экзаменационных ответов

Под редакцией профессора СИ. Самыгина

Соответствует Государственному

образовательному стандарту по дисциплине

«Концепции современного естествознания»

Ростов-на-Дону

Издательский цент «МарТ» 2002

ББК 20я7

К 64

Авторский коллектив под руководством

доктора социологических наук, профессора СИ. Самыгина:

кандидат философских наук Э.А. Витол — вопр. 89, 97, 98; доктор философских наук В.Е. Золотухин— разд. I, II, кроме вопр. 2; кандидат экономических наук A.M. Комарова— разд. IV, V; доктор философских наук Л.А. Минасян— вопр. 1, разд. III; доктор социологических наук С. И. Самыгин, доктор философских наук Л.Д. Столяренко — вопр. 2, раздел VII, кроме вопр. 89, 97, 98; СамыгинаО.П.—разд. VI;

К 64 Концепции современного естествознания:100 экзаменаци­онных ответов / Под общей редакцией СИ. Самыгина. — Ростов н/Д: издательский центр «МарТ», 2002. — 272 с.

В учебном пособии даны рекомендации студентам вузов для подго­товки и сдачи экзамена и зачетов по базовому курсу «Концепции совре­менного естествознания» в соответствии с государственным образова­тельным стандартом по этой дисциплине.

ISBN 5-241-00124-7 ББК 20я7

© Коллектив авторов, 2002

©Оформление, издательский центр «МарТ», 2002

1. Предмет учебной дисциплины

«Концепции современного

естествознания»

Будучи сложнейшей совокупностью наук о природе, ес­тествознание выработало в процессе своей длительной эволюции такие способы, методы и приемы познания, которые могут служить и служат эталонными нормами не только для всякой науки, но и приобретают общекультурное значение.

Понятие «концепция» (от латинского — conceptio) означает единый, определяющий замысел, ведущую мысль какого-либо произведения. Соответственно, под концепциями естество­знания следует понимать такие фундаментальные естествен­нонаучные идеи, модели и положения, которые проявляют себя во всех естественных науках. Потому курс «Концепции современного естествознания» представляет собой не просто совокупность избранных глав традиционных разделов физи­ки, химии, биологии, геологии, экологии, более того, не просто рассматривает междисциплинарные отношения — связи между разными естественнонаучными дисциплинами, а изу­чает трансдисциплинарные концепции в естествознании в целом.

Трансдисциплинарность (от латинского trans — сквозь, че­рез), по словам А.Д. Суханова и О.Н. Голубевой (авторов учеб­ника — лауреата Всероссийского конкурса учебников нового поколения в номинации «Современное естествознание для гу­манитарных направлений»), «означает более высокий уровень универсальности по сравнению с междисциплинарной коопе­рацией, о которой традиционно принято говорить как о при­знаке единства естественнонаучного знания. Особенностью трансдисциплинарных идей является то, что они как бы инва­риантны по отношению к стратегиям познавательной деятель­ности». Трансдисциплинарный характер достижений естество знания имеет важное методологическое значение, благодаря чему концепции, выработанные в лоне науки о природе, иг­рают роль регулятивов при исследовании сложных систем в раз­личных сферах — природных, экономических, геополитичес­ких, демографических, социальных и т.д. Имеет место социо­культурная детерминация содержания научного знания, которая оказывает существенное влияние на культурный потенциал эпохи, определяет стиль мышления не только ученых-естество­испытателей, но и политиков, государственных деятелей, твор­ческой и технической интеллигенции, оказывает ощутимое воз­действие на идеологию и психологию общественных индиви­дуумов. Однако новейшие достижения естествознания, концепции современного естествознания зачастую длительное время остаются вне их поля зрения, в связи, с чем мировоззре­ние индивидуумов оказывается замкнутым на тех методах и принципах, известных им со школьной скамьи из классической физики, которые могут уводить при решении сложных задач по заведомо ложному пути. Тем не менее классический тип научной рациональности был существенно расширен и обога­щен в начале XX в. появлением концепций неклассического естествознания, а на современном этапе речь идет о постнеклассическом периоде развития естествознания и формирова­нии постнеклассического типа научной рациональности. Со­временный постнеклассический этап с присущей ему целостно-синергетической парадигмой может стать надежной теоретической основой для адекватного изучения сложных не­линейных систем.

Тот факт, что и классический, и неклассический, и постнеклассический стили мышления берут свое начало и раз­виваются в лоне науки о природе, говорит о важности изу­чения концепций современного естествознания как условия для поэтапного восхождения мышления личности на более высокие ступени научной рациональности.

Раздел I

Естествознание как особая форма знания

Чем объясняется всеобщий характер законов природы?

Все, что окружает человека, есть материя в самых разных формах ее проявления. Вся совокупность проявлений мате­рии образует единую систему — Вселенную. Потребовались тысячелетия, чтобы человек смог научно осмыслить свое бы­тие в глобальном масштабе. Это привело на современном этапе развития научного знания к представлению о глобальном един­стве материального мира.

В больших масштабах структуру Вселенной можно пред­ставить как некое собрание галактик, а ее микроструктуру — как совокупность атомов. В недрах строения вещества Все­ленная представляет собой набор квантовых полей. Звезды очень похожи на Солнце. «Земной» атом совершенно неотли­чим от атома вблизи пределов наблюдаемой части Вселенной. Физические процессы, происходящие в отдаленных друг от друга областях Космоса, идентичны. Взаимодействия и законы, их описывающие, оказываются универсальными. Ближний Космос, включающий нашу Галактику, является типичным образцом Вселенной в целом.Это утверждение называется космологи­ческим принципом. Различные элементы материального мира образуют единую систему, и процессы, протекающие в ней, опи­сываются едиными фундаментальными законами.

Если Вселенная — единое целое, то она и развивается, эволюционирует как целое. На определенном этапе в ней появляются структуры, способные познавать саму Вселенную. Таким инструментом самопознания (вполне вероятно, что не уникальным, а одним из возможных) является человек. И все, что доступно нашему наблюдению, в том числе и разви­тие общества, и мы сами — всего лишь составные части Все­ленной, этапы ее эволюции. На каждом этапе развития ос­новные закономерности поведения любых подсистем имеют связь со всей системой — Вселенной, с ее общей эволюцией.

Мир един, в нем «все связано со всем», нет каких-то изо­лированных подсистем, в которых течет своя, автономная «жизнь». Законы материального мира обладают единством на фундаментальном уровне. Поэтому, изучая какое-либо одно явление, получают, часто не подозревая об этом, косвенные знания о целом ряде других. В процессе развития науки по­стоянно обнаруживаются все новые взаимосвязи, казалось бы, независимых явлений. Всеохватность взаимосвязей в мире подмечали помимо ученых и люди искусства. Это прекрасно выражено, например, в строках поэта XIX в. Френсиса Том­псона:

Все сущее во все века Без счета верст Невидимый связует мост, И не сорвать тебе цветка, Не стронув звезд.

3. Проблема двух культур — естественнонаучной и гуманитарной

В последние десятилетия факт существенного различия двух основных типов современной культуры — культуры естествен­нонаучной и культуры гуманитарной, социогуманитарной — стал как бы самоочевидным, проявляясь в споре «физиков» и «лириков», сухих «технарей» и эмоциональных гуманитариев. Время показало, что за внешними вполне видимыми каждому размышляющему человеку различиями двух культур, различи­ями естественной и гуманитарной наук скрываются и суще­ственные отличия в методологии их подхода к изучаемым явле­ниям, в наборе типичных методов исследования. И это не слу­чайно, ибо естествознание исследует Вселенную, Космос, нашу Землю в единстве их разных подсистем с доминировани­ем в них неких объективных, независимых или относительно малозависимых от человека и общества связей, а гуманитарное знание прямо включает в себя человеческий фактор, различ­ные человеческие сообщества, в ситуации многообразия инте­ресов и стремлений субъектов. Поэтому механическое заим­ствование одним блоком наук методологии и системы методов другого блока наук оказывается просто ошибочным.

Исторически первые зачатки реалистического естественно­научного и социогуманитарного знания возникли в древности примерно в одно и то же время в недрах религиозных и мифоло­гических картин мира. Поиски реальной научной основы сна­чала выявились у знания естественнонаучного, что было связа­но с достаточно проявленным «социальным заказом» древних обществ, четкой социальной потребностью в развитии основ физики, механики, астрономии, математики, градостроитель­ства и некоторых других направлений естественной науки. Вме­сте с тем и здесь долгие столетия реалистическое, строго науч­ное знание было неразрывно сплетено со знанием нереалисти­ческим, произволом фантазии, что особенно четко проявилось в многообразных натурфилософских концепциях. В свою оче­редь в сфере социогуманитарного знания элементы научного под­хода в этот исторический период были, безусловно подавлены разнообразными утопическими проектами.

Именно естествознание постепенно стало первой формой строгого и развернутого научного знания. Произошло это в Западной Европе в XVII—XVIII вв., когда деятели науки стали выстраивать свой исследовательский материал на основе чет­ких правил, последовательно разграничивая научные и нена­учные методы подхода к реальности. С большим запаздывани­ем, лишь в первой половине XIX в., на научную почву начало становиться и социогуманитарное знание, во многом перени­мая первое время методологию и комплекс методов у более развитого естествознания. Позже всех (примерно в последней трети XIX в.) на строгие научные рельсы стали и технические науки, занимающие промежуточное место между естественно­научным и социогуманитарным знанием.

Разумеется, при всем тяготении социогуманитарного зна­ния к стандартам и нормам знания естественнонаучного боль­шинство гуманитариев всегда прекрасно понимало, что про­стое механическое заимствование их науками достижений ес­тественной науки оказывается в принципе невозможным вследствие кардинальных отличий самих объектов и предметов этих наук. В то же время многообразное заимствование не­трудно было видеть и в массивной математизации социогума­нитарного знания; и в стремлении к фундаментализации тако­го знания (т.е. в поисках каких-то жестких единых основ пост­роения социогуманитарного знания); и в явных и скрытых попытках смягчить реальное влияние множества действующих субъектов с их особыми интересами на сам процесс социаль­ного развития. Еще в первой половине XIX в. в науке четко выявилось позитивистское направление, родоначальником раз­работки которого стал француз О. Конт (1798—1857), пытав­шееся нормы и стандарты естественнонаучного знания утвер­дить в качестве всеобщего основания любой науки, любого позитивного знания, в том числе и социогуманитарного.

Отголоски такого подхода нашли свое отражение и в марк­сизме. В советский период подобное тяготение социогума­нитарного знания к естественнонаучному ярко проявилось, в частности, в засилье экономматематических исследований, где скудость гуманитарных постановок задач старательно при­крывалась массивными и разнообразными математическими моделями. Думается, что малая реальная социальная резуль­тативность внедрения этих моделей в практику не случайна — ведь при таком подходе терялась сама специфика социогума­нитарного знания.

Характерно, что сегодня наблюдается достаточно прояв­ленное встречное движение, взаимное сближение естествен­нонаучного, технического и социогуманитарного знания. Основой этого принципиального сближения, интеграции ос­новных ветвей научного знания выступает процесс гуманиза­ции науки. Следует отметить, что именно социогуманитарные науки становятся лидерами такой интеграции, а соци­альные технологии — главными технологиями XXI в. Наука все более лишается налета абстрактности, удаленности от не­посредственных человеческих целей и ценностей, и все более непосредственно ставит социально ориентированные задачи, связанные с решением проблем роста уровня и качества жиз­ни населения, улучшением среды обитания человеческих со­обществ, выяснением физических и духовных возможностей человека, созданием человекоцентристских вместо машиноцентристских производственных комплексов.

Для продуктивного решения таких социально значимых задач уже сейчас в развитых странах мира создаются комплексные на­учные группы, объединяющие ученых самых разных специально­стей, где все большую роль играют экологи, социологи, психо­логи, культурологи, юристы и т.п. Влияние этих специалистов становится все более веским, а порой и определяющим, при срав­нении вариантов решения и выработке новых стратегий роста. Не технократические и узкоэкономические критерии социальной результативности являются в этих условиях доминирующими, а критерии человекоориентированные, реально гуманистические. Для продуктивной реализации такого подхода необходим не толь­ко определенный уровень общего богатства общества, но и опыт подобных решений, зрелость демократических механизмов кон­троля за деятельностью всех звеньев социальной системы, воз­можность внесения мобильных корректив в управленческие ре­шения. Как только теряется социальная бдительность в контро­ле за процессом решения подобного рода вопросов, так с неизбежностью акценты смещаются на более привычные тех­нократические и экономические параметры.

Поэтому синтез двух культур — естественнонаучной и гума­нитарной — требует постоянного и целенаправленного социаль­ного контроля, объединения усилий всех демократических сил.

4. Методология и методы естественнонаучного познания

Любое естественнонаучное исследование осуществляется с использованием определенной методологии и с помощью набо­ра конкретных методов. Под методологией обычно понимают систему принципов и способов организации и построения тео­ретической и практической деятельности, а также учение об этой системе. Методологию отличают повышенное внимание к конкретным методам достижения истинного и практически эф­фективного знания, а также направленность на внутренние ме­ханизмы, логику движения и организацию знания.

Методология как общая теория метода исторически фор­мировалась в связи с необходимостью обобщения и дальней­шей разработки всех методов и приемов познавательного про­цесса. Она тесно связана с самими опорными философскими принципами, прямо и косвенно положенными в основу ана­лиза. В связи с этим у разных групп деятелей науки в соот­ветствующие исторические периоды можно видеть особые методологические установки, принципы и нормы подхода к объектам науки.

Метод — это совокупность способов, с помощью которых достигается цель. В истории естествознания проблема мето­дов научного познания возникает уже в древности, но особенно остро ставится в Новое время, в период поиска оптималь­ного метода научного познания. В современном естествозна­нии эти разнообразные методы разграничивают по особым основаниям. Прежде всего, выделяют те, которые используют­ся на разных уровнях научного исследования — эмпирическом и теоретическом. Так, на исходном эмпирическом уровне ис­следования обычно выделяют следующие методы:

• наблюдение — целенаправленное и организованное вос­приятие внешнего мира, доставляющее первичный материал для научного исследования;

• эксперимент — исследование каких-либо явлений путем активного воздействия на них при помощи создания новых условий, соответствующих целям исследования;

• описание — фиксирование данных наблюдения или экс­перимента с помощью определенных систем обозначений;

• измерение — определение основных характеристик объек­тов с помощью

соответствующих измерительных приборов.

Используя такие методы, ученые накапливают первичный эмпирический материал, который требует дальнейшей обра­ботки и обобщения, что осуществляется уже на теоретическом уровне анализа.

Теоретическими методами являются:

• формализация — отображение результатов мышления в точных понятиях или утверждениях;

• аксиоматизация — построение теорий на основе неких аксиом (утверждений, не требующих доказательства своей ис­тинности);

• гипотетико-дедуктивный метод — выдвижение некото­рых утверждений в качестве гипотез и проверка этих гипотез с помощью фактов.

Выделяют также всеобщие, общенаучные и конкретно-науч­ные методы. Среди них особый интерес представляют всеоб­щие методы. К ним обычно относят следующие:

• анализ и синтез — процессы мысленного или фактичес­кого разложения целого на составные части и воссоединения целого из частей;

• индукция и дедукция — движение от частного к общему, от единичных фактов к общим положениям, и, напротив, движение от общего к частному, от одних утверждений к дру­гим на основе законов логики;

• абстрагирование — отвлечение от неких несущественных в данном контексте свойств и отношений изучаемого явления;

• обобщение — логический процесс перехода от единич­ного к общему, от менее общего к более общему знанию;

• аналогия — прием познания, с помощью которого обна­руживают сходство нетождественных объектов в некоторых значимых сторонах и отношениях;

• моделирование — воспроизведение характеристик неко­торого объекта на другом объекте, специально созданном для их изучения;

• классификация — разделение всех изучаемых предметов на какие-то группы в соответствии со значимыми для данного исследования признаками.

Как видим, в современных естественнонаучных исследо­ваниях используются самые разные методы и методологичес­кие приемы. Важно подчеркнуть, что вопросы методологии естественнонаучного анализа и совокупности, используемых в естествознании методов не выступают застывшими, раз и на­всегда данными. Напротив, в разные исторические периоды и в разных научных контекстах на первый план выходят раз­личные методологические принципы и разные группы мето­дов. Отчасти это зависит от предпочтений конкретных исследователей, но в большей мере все-таки от существа стоящих перед исследователем задач, от специфики самих объектов

анализа.

Положение резко меняется в ходе научных революций, вре­мя от времени происходящих в естествознании. В ходе таких революций меняется сама «парадигма» науки по выражению американского историка науки Т. Куна (1922—1996), то есть совокупность убеждений, ценностей, норм и технических средств, принятых научным сообществом и обеспечивающих существование научной традиции. Например, к парадигмам, по мнению Т. Куна, можно отнести аристотелевскую динами­ку, птолемеевскую астрономию, ньютоновскую механику.

Периоды спокойного, нормального развития науки исто­рически сменяются особыми «скачками», приводящими к смене господствующих парадигм. В результате перед учены­ми встают сложные задачи верного выбора научной парадиг­мы, а в ряде случаев и умения использовать разные наборы методологических программ и методов. И это вовсе не проявление «методологического анархизма», беспринципности уче­ных, как считали ранее некоторые борцы за чистоту научной методологии, а скорее — стремление современных ученых использовать весь разнообразный арсенал действенных науч­ных методов. Разумеется, при этом всегда остается проблема корректности и обоснованности использования учеными кон­кретных групп методов в рамках данного исследования.