Представления об особенностях и свойствах природы дают нам научные знания на каждом историческом этапе разными науками, которые занимаются изучением процессов и явлений природы. Так как природа представляет собой единое целое, то и система научных знаний о природе носит научный характер, т.е. имеет определенную систему. Такой системой научных знаний о природе является естествознание.

В методологии науки существуют две традиции:

1) естественнонаучная культура;

2) гуманитарная культура.

Итак, в природе существуют два вида культуры. Объектом исследования естественнонаучной культуры является природа, что находит отражение в естественных науках. Объектом исследования гуманитарной науки является общество, что отражается в гуманитарных науках. Эти два вида культуры взаимосвязаны между собой. Их сходства:

1.они имеют единую научную основу, выраженную в потребностях и интересах человека и человечества для создания оптимальных условий для совершенствования и саморазвития;

2. они взаимно координируют друг друга в историко-культурном процессе;

3. взаимно используют свои достигнутые результаты;

4. они являются составными частями единой системы научных знаний;

5. они действуют в интересах человека.

Но существует проблема этих двух культур, которая рассматривается в их различии:

 они отличаются друг от друга по объектам исследования;

 в природе действуют слепые стихийные силы, в обществе же все целенаправленно;

 естественнонаучная культура возникла раньше гуманитарной, поэтому и методы исследования ее возникли раньше.

Представители естественнонаучной культуры (позитивисты) решили перенести без изменений свои методы исследования в гуманитарную науку, чему воспротивились представители гуманитарной науки (антипозитивисты). И эта конфронтация между ними продолжалась долго. Лишь в конце XX в. они пришли к согласию. В результате этого согласия были установлены 3 общих метода исследования для двух видов культуры:

1) системный подход при изучении объектов, процессов и явлений Вселенной.

Согласно ему любой объект Вселенной рассматривается как единое целое, состоящее из элементов, организованных в целостность. В рамках этого подхода стоит остановиться на характеристике закрытой и открытой систем. Системой называется совокупность элементов со связями между ними. Закрытой системой называют систему, между элементами которой действуют внутренние силы, называемые консервативными силами. Открытая система – это система, между элементами которой кроме консервативных сил действуют внешние силы, называемые дисипативными.

Характеризуя закрытую систему, используют такие понятия, как положительный процесс – процесс перехода порядка в беспорядок, т.е. хаос, протекающий самопроизвольно в результате перехода энергии механической (которая характеризует порядок в системе) в энергию тепловую. Положительный процесс – процесс расширения. Также для характеристики перехода порядка в беспорядок вводят физическую величину, которая называется энтропия и обозначается буквой S. Клаузиус охарактеризовал энтропию как:

1) термодинамическую функцию;

2) меру хаоса и показал, что энтропия в закрытой системе уменьшаться не может.

В закрытой системе для необратимых процессов она всегда возрастает, для обратимых – остается величиной постоянной.

При характеристике открытой системы используют понятие «самоорганизация».

Самоорганизация – это развитие любой открытой неравновесной системы от простого к сложному. Она может протекать скачком или катастрофой. В первом случае самоорганизация определяется как скачкообразный процесс перехода неравновесной термодинамической открытой системы, достигшей в своем развитии критического состояния, на новый более организованный упорядоченный уровень в своем развитии. Суть «теории катастроф» же состоит в том, что катастрофа – резкое изменение условий существования открытой термодинамической системы – выводит систему на следующую ступень своего развития. Точкой бифуркации называется точка, где идет раздвоение траектории в движении при развитии системы. Процесс, включающий в себя несколько уровней развития системы, которым соответствуют точки бифуркации, называется бифуркацией.

2) концепция эволюции

Ее суть заключается в том, что в природе нет объекта, находящегося вне развития. Все объекты Вселенной находятся в развитии, начиная с исторического прошлого.

3) концепция самоорганизации, о которой я уже упоминала, при характеристике открытой системы

Метод – это система приемов и средств, используемых исследователем в своей научной деятельности.

Методология – это система методов и учение о методе.

Все существующие методы исследования носят специфических характер и подразделяются на два класса:

1) всеобщие методы исследования;

2) общенаучные методы исследования, которые делятся на две группы:

а) эмпирические методы исследования;

б) теоретические методы исследования.

К всеобщим методам исследования относят:

- анализ;

- синтез;

- индукцию;

- дедукцию;

- абстрагирование;

- обобщение;

- аналогию;

- моделирование.

К эмпирическим методам исследования относят:

- наблюдение;

- описание;

- измерение;

- эксперимент.

К теоретическим методам исследования относят:

- формализацию;

- аксиоматизацию;

- гипотетико-дедуктивный метод.

В истории науки на современном этапе ее развития ввелось понятие парадигма. Это понятие было введено американским ученым Куном, который дал следующее определение: парадигма – это особый способ организации научных знаний, заключающийся в том или ином видении мира, построения модели, постановки задач и их разрешения.

В истории науки было 3 парадигмы: аристотелевская, ньютоновская, эйнштейновская, смена которых совершалась за счет соответствующих научных революций. На современном этапе возникла 4-я парадигма – синергетика – учение о самоорганизации в явлениях, процессах окружающего нас мира.

Рассмотрим понятие «культура».

Культура – это система средств человеческой деятельности, которая программируется, совершенствуется и реализуется при взаимодействии индивида, вида, человечества с окружающей средой и между собой. Эта система средств создается человеком и бывает 3-х типов: материальной, социальной и духовной.

Выделяем из понятия «культура» понятие «наука».

Существует множество определений науки:

1) наука есть область культуры, дающая объективные знания о бытие.

2) наука есть рациональный способ познания мира, основанный на эмпирической проверке или математическом доказательстве.

3) наука как специальный институт. К специальному институту относят академии, НИИ, ВУЗы, библиотеки, книги, журналы, газеты и т.д.

Как я уже говорила, существуют определенные методы исследования. Они применяются исследователем в своей научной деятельности.

Структура естественнонаучного познания включает в себя 2 уровня:

1) эмпирический;

2) теоретический.

Они отличаются друг от друга тем, что на эмпирическом уровне познания исследователь имеет дело с реальными объектами. На теоретическом уровне познания имеет дело с идеальными объектами. К идеальным объектам относятся:

1) материальная точка – это тело, размерами которого можно пренебречь, исходя из условий задачи.

2) абсолютно твердое тело – тело, деформациями в котором можно пренебречь - это система материальных точек.

3) идеальный газ – газ, взаимным расположением молекул в котором друг относительно друга пренебрегают.

В природе существует 2 класса систем:

I. Система «неживой природы», которая включает в себя 9 уровней организации.

II. Система «живой природы», которая включает в себя 6 уровней организации.

Существуют и такие системы, которые включают в себя элементы «живой» и «неживой природы». Такие системы называются биогеоценозами – это совокупность живого вещества со всей сферой обитания. Биогеоценоз иначе называется биосферой.

Существуют определенные уровни организации биосферы, и на всех этих уровнях основным понятием является материя. Материя есть то, что действуя на наши органы чувств, производит ощущения; это объективная реальность, данная нам в ощущениях. Существует два вида материи:

1) вещество – это конкретная материя, заключенная в теле. Вещество характеризуют через физическую величину «масса покоя». Оно бывает в 3-х агрегатных состояниях твердом, жидком и газообразном.

2) поле – это особый вид материи, с помощью которого осуществляется связь и взаимодействие между заряженными телами. Поле бывает гравитационным, электрическим, магнитным и электромагнитным.

Говоря о структуре научной деятельности, следует сказать о том, что структура естественнонаучного познания проходит следующие этапы:

 факты;

 закономерность – совокупность полученных фактов;

 научная теория – совокупность закономерностей;

 научная картина – совокупность научных теорий.

Естественнонаучная картина мира – система научных знаний о мире, получаемых нами от естественных наук (физики, астрономии, химии, биологии).

К радикальному изменению естественнонаучной картины мира привела синергетика, сформировавшаяся как наиболее общая теория самоорганизации. Синергетика сформировалась на втором этапе развития научно – технической революции, характеристике которой и посвящен мой реферат.

I Сущность и основные особенности НТР

1. Предпосылки возникновения НТР и ее определение

XXI век – век перехода наиболее развитых стран в информационное общество. Одним из ключевых понятий этого перехода является НТР.

Научные и технические революции были и раньше, но они не совпадали по времени, не сливались воедино. Во 2–ой половине XV века началась первая революция в науке, которая привела к освобождению ее от схоластики (знания, оторванные от жизни, основывающиеся на отвлеченных рассуждениях, не проверяемых опытом), положила начало современному естествознанию. Однако эта революция не сопровождалась революцией в технике, которая в этот период еще развивалась на основе эмпирических достижений, полученных из собственной практики. Научный и технический прогресс впервые начали сближаться в XVI – XVIII веках, когда мануфактурное производство, нужды мореплавания и торговли потребовали теоретического и экспериментального решения практических задач.

Более конкретные формы это сближение приняло, начиная с конца XVIII века, в связи с развитием машинного производства, что было обусловлено изобретением Д. Уаттом парового двигателя. Это был промышленный переворот, который получил название промышленной революции, продолжавшейся почти 100 лет. Начавшись в Англии, она затем распространилась на другие государства Европы, а также Северной Америки, на Россию и Японию. Эта промышленная революция решающим образом повлияла на дальнейший процесс совершенствования техники. Наука и техника начали взаимно стимулировать друг друга, активно влияя на все стороны жизни общества, радикально преобразуя не только материальную, но и духовную жизнь людей.

В конце XIX – начале XX веков в науке произошла новая революция, связанная с открытиями электрона, превращения атомов одного элемента в атомы другого, взаимопревращения массы и энергии. Она оказала значительное влияние на последующее развитие техники, но тем не менее не сопровождалась революцией в ней.

Современной НТР предшествовал своеобразный подготовительный период, относящийся к первой половине XX века. Именно в этот период были сделаны важные естественнонаучные открытия, заложившие фундаментальные основы последующего грандиозного научно – технического переворота. Среди естественнонаучных направлений, в значительной степени определивших наступление НТР, были атомная физика и молекулярная биология.

Важной вехой в драматической истории атомного века стало экспериментальное наблюдение в конце 30-х годов немецкими физиками О. Ганом и Ф.Штрассманом процесса деления ядер урана и объяснение этого явления в работах Л. Майтнери и О. Фриша. Стало ясным, что физикам удалось осуществить цепную ядерную реакцию, которая может привести к ядерному взрыву с выделением огромной энергии. В условиях начавшейся второй мировой войны группа ученых США во главе с А. Эйнштейном обратилась к тогдашнему американскому президенту Ф. Рузвельту и обосновала настоятельную необходимость развертывания

исследований в этом направлении. Начатые после этого работы в Лос–Аламосской лаборатории привели в середине 40-х годов к созданию первой атомной бомбы.

В СССР работы над атомным оружием были начаты в 1943 году в связи с опасениями, что такое оружие создает гитлеровская Германия. После ядерных взрывов в Хиросиме и Нагасаки, окончания второй мировой войны и начала войны «холодной» стало очевидным, что наличие монополии на атомное оружие у одного государства – США является фактором, угрожающим миру и международной стабильности.

Советский Союз во второй половине 40-х годов предпринял беспрецедентные усилия для создания собственной атомной бомбы. Вклад отечественных ученых в решение проблем атомной физики оказался достаточно весомым. Не случайно СССР стал пионером в освоении «мирного атома» (первая в мире атомная электростанция была пущена в 1954 году в городе Обнинске).

XX век в целом и его вторая половина, характеризующая НТР, принесли громадные достижения в области молекулярной биологии. Если в первой половине XX века прогресс в области изучения макромолекул был еще сравнительно медленным, то во второй половине XX века, т. е. в эпоху НТР, эти исследования существенно ускорились, благодаря технике физических методов анализа.

Раскрытие в середине XX века структуры ДНК послужило началом интенсивных исследований в химии и биологии.

Было выяснено, что нуклеиновые кислоты, являющиеся носителем и передатчиком наследственных качеств и играющие основную роль в синтезе клеточных белков, образуют группы веществ, важность которых трудно переоценить. К началу 60-х годов у ученых – биологов уже сложилось четкое понимание основных процессов передачи информации в клетке при синтезе белка.

Таким образом, достижения в области атомной физики и молекулярной биологии, а также появление кибернетики обеспечили естественнонаучную основу первого этапа научно – технической революции, начавшегося в середине XX века и продолжавшегося примерно до середины 70-х годов. Основными направлениями этого

этапа НТР стали атомная энергетика, электронно-вычислительная техника, ракетно-космическая техника, спутниковая связь. Со второй половины 70-х годов начался второй этап научно-технической революции, продолжающийся до сих пор. Важной характеристикой второго этапа НТР стали новые технологии, которых не было в середине XX века. К ним относятся лазерная технология, биотехнология, микроэлектроника, создание «искусственного интеллекта», волоконно-оптическая связь, генная инженерия, исследования космоса и др.

Важной характеристикой второго этапа НТР стала невиданная ранее информатизация общества на основе персональных компьютеров (появившихся в конце 70-х годов) и Всемирной системы общедоступных электронных сетей («Интернет»). В результате человек, во-первых, получил доступ к объемам информации значительно большим, чем когда бы то ни было; а во-вторых, появился новый способ общения, который можно назвать горизонтальным. До его появления общение и распространение информации было в основном вертикальным (автор выпускает книгу – читатели читают, по радио и телевидению что-то передают – люди слушают это или смотрят; обратная связь ранее почти отсутствовала, хотя потребность в ней была исключительно высока). Интернет обеспечивает распространение информации для практически неограниченного круга потребителей, причем они всякого труда могут коммуникатировать друг с другом.

Таким образом, НТР повлекла перестройку всего технического базиса, технологического способа производства. Вместе с тем она вызвала серьезные изменения в миропонимании. Последнее нашло воплощение в принципиально новых синергетических представлениях об объективной реальности.

На современном этапе познания материального мира чрезвычайно важную роль играет парадигма самоорганизации, которая служит естественнонаучной основой философской категории развития. В настоящее время установлено, что обязательным условием развития является процесс самоорганизации, приводящий к возникновению качественно новых материальных структур.

Длительное время в науке доминировало представление об отсутствии явления самоорганизации в неживой природе. Считалось, что объекты неорганического мира способны изменяться только в направлении дезорганизации. Последнее означает, что в соответствии со вторым началом термодинамики, системы неживой природы могут «эволюционировать» лишь в сторону возрастания их энтропии, а значит, хаоса. Считалось, что самоорганизующиеся процессы присущи только живым системам.

Постепенно в науке накапливалось все большее число фактов, свидетельствовавших о возникновении упорядоченных структур и феномена самоорганизации в неживой природе при наличии определенных условий. Даже повседневные наблюдения (образование, например, песчаных дюн, вихрей на воде и т. п.) свидетельствуют о том, что и в неживой природе, - наряду с дезорганизацией, - происходит также и самоорганизация, которая проявляется в возникновении новых материальных структур.

Указанные наблюдения и соответствующие обобщения привели к возникновению синергетики – междисциплинарного научного направления, изучающего общие и универсальные механизмы самоорганизации, т. е. механизмы самопроизвольного возникновения и относительно устойчивого существования макроскопических упорядоченных структур самой различной природы. Синергетика стирает, как казалось, непреодолимые грани между физическими и химическими процессами, с одной стороны, и биологическим и социальными процессами – с другой, ибо исследует общие механизмы самоорганизации и тех, и других.

Синергетика, сформировавшаяся как наиболее общая теория самоорганизации, стала важной характеристикой второго этапа НТР и привела к радикальному изменению естественнонаучной картины мира.

Итак, в результате срастания науки и техники в единую систему возникло новое явление научно – техническая революция. Это стало возможным вследствие: во-первых, полета человека в космос, во-вторых, создания атомной бомбы, т. е. открыли атомную энергию, и, в-третьих, создания лазера.

Но прежде, чем охарактеризовать НТР, я бы хотела дать определение науки и техники. Наука – это особый вид познавательной деятельности, направленной на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире. Наука возникла из потребностей практики и особым способом реализует ее. Наука ставит своей целью выявить законы, в соответствии с которыми объекты могут преобразовываться в человеческой деятельности.

Техника (от греч. techne – искусство, мастерство). В качестве понятия имеет два смысла. В первом обозначает орудие и инструменты труда и любые искусственные устройства (артефакты), созданные человеком и используемые для преобразования окружающей среды, выступающие как средства труда для создания других средств производства и предметов, необходимых для удовлетворения различных потребностей. Во втором смысле обозначает систему навыков, уровень мастерства в реализации того или иного вида деятельности.

Научно-техническая революция – это коренной технологический переворот в развитии производительных сил общества. Основное технологическое содержание НТР состоит в превращении науки в непосредственную производительную силу общества: систематическое научное знание постепенно становится преобладающим по значению фактором роста благосостояния общества по сравнению с такими его традиционными источниками, как природные ресурсы и сырье, труд и капитал. Материальное и в значительной степени духовное производство постепенно превращается в практическое применение современной науки: при этом наука как производительная сила непосредственно воплощается в непрерывно совершенствуемую технику и в возрастающие профессиональные знания работников. Тем самым процесс трансформации производительных сил общества предполагает эффективное соединение живого знания высококвалифицированных работников с овеществленным знанием, воплощенным во все более совершенной технике.

Научно-техническая революция (НТР) – это качественный новый этап научно-технического прогресса. НТР – это процесс совершенствования существующих технологий и создание новых в следующих направлениях:

1) уменьшение энергоемкости и ресурсоемкости на единицу продукции. Например, новые авиационные двигатели потребляют меньше топлива на тысячу км, а новые телевизоры имеют меньший вес и потребление энергии.

2) уменьшение трудоемкости или количества «человекочасов» на единицу продукции. Это достигается двумя путями: совершенствованием физико-химической основы технологии и внедрением средств автоматизации производства.

3) увеличение производительности или количества продукции за единицу времени.

4) повышение экономической безопасности, снижение вредного воздействия на окружающую среду и улучшение условий труда.

5) появление новых возможностей, выпуск продукции с новыми свойствами.

Таким образом, НТР характеризуется:

 срастанием науки с техникой.

 успехами в деле покорения природы и человека как части

природы.

 достижения НТР впечатляющи.

1.2 Особенности НТР

Научно-техническая революция характеризуется рядом особенностей:

1) эта революция совпадает по времени. Она характеризуется глубокой внутренней взаимосвязью, взаимовлиянием, представляет собой процессы глубоких качественных преобразований во всех важнейших отраслях науки, техники и производства при доминирующей роли науки. Иными словами, качественное преобразование техники и производства происходит на основе последних достижений науки, открытых ею законов природы;

2) другой важнейшей особенностью НТР является качественное изменение связи науки и производства, проявляющееся в их сближении, взаимопроникновении и даже взаимопревращение;

3) НТР сопровождается и сочетается с новой социальной революцией, которая ведет к становлению постиндустриального общества. Происходят глубокие и многообразные социальные преобразования во всех сферах общества. НТР влечет за собой новое профессиональное и социальное разделение труда, порождает новые отрасли деятельности, изменяет соотношение различных отраслей, ведущей из которых становится производство научных знаний и вообще информации, а также их практическое, технологическое и профессиональное изменение;

4) для НТР характерны переход от экстенсивного к интенсивному росту производства и резкое ускорение экономического развития благодаря тому, что развитие фундаментальной науки опережает развитие прикладных знаний, а совершенствование новой техники в свою очередь опережает рост производства, способствуя тем самым его быстрой модернизации. В этих условиях, когда «поколения машин» сменяют друг друга быстрее, чем поколения людей, значительно возрастают требования к квалификации работников и их способности овладевать новыми профессиями.

1.3 Направления НТР

1. Микроэлектроника

Микроэлектроника – направление технологии, связанное с созданием приборов и устройств в миниатюрном исполнении и использованием интегральной технологии их изготовления. Типичными устройствами микроэлектроники являются: микропроцессоры, запоминающие устройства, интерфейсы и др. На их базе создаются компьютеры, медицинское оборудование, контрольно – измерительные приборы, средства связи и передачи информации.

Созданные на основе интегральных схем электронно-вычислительные машины позволяют многократно усилить интеллектуальные способности человека, а в ряде случаев полностью заменить его как исполнителя не только в рутинных вопросах, но и в ситуациях, требующих высокого быстродействия, безошибочности, специфических знаний, или в экстремальных условиях. Созданы системы, позволяющие быстро и эффективно решать сложные задачи в области естественных наук, при управлении техническими объектами, а также в социально-политической сфере человеческой деятельности.

Все более широко используются электронные средства синтеза и восприятия речи и изображения, услуги машинного перевода с иностранных языков. Достигнутый уровень развития микроэлектроники сделал возможным начало прикладных исследований и практических разработок систем искусственного интеллекта.

Предполагается, что одна из новых ветвей развития микроэлектроники пойдет в направлении копирования процессов в живой клетке, и ей уже присвоен термин «молекулярная электроника» или «биоэлектроника».

2.Лазерная техника

Лазер (оптический квантовый генератор) -источник когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона, действие которого основано на использовании вынужденного излучения атомов и ионов.

В основе работы лазера лежит способность возбужденных атомов (молекул) под действием внешнего электромагнитного излучения соответствующей частоты усиливать это излучение. Система возбужденных атомов (активная среда) может усиливать падающее излучение, если она находится в состоянии с так называемой инверсной населенностью, когда число атомов на возбужденном энергетическом уровне превышает число атомов на нижерасположенном уровне.

В традиционных источниках света используется спонтанное излучение системы возбужденных атомов, складывающееся из случайных процессов излучения множества атомов вещества. При вынужденном излучении все атомы когерентно излучают кванты света, тождественные частоте, направлению распространения и поляризации квантам внешнего поля. В активной среде лазера, помещенной в оптический резонатор, образованный, например, двумя параллельными друг другу зеркалами, за счет усиления при многократном проходах излучения между зеркалами формируется мощный когерентный пучок лазерного излучения, направленный перпендикулярно плоскости зеркал. Лазерное излучение выводится из резонатора через одно из зеркал, которое делают частично прозрачным.

3. Лазерная связь

Использование инфракрасного излучения полупроводниковых лазеров позволяет существенно поднять скорость и качество передаваемой информации, повысить надежность и секретность. Лазерные линии связи подразделяются на космические, атмосферные и наземные.

4. Лазерные технологии в машиностроении.

Лазерная резка позволяет производить раскрой практически любых материалов толщиной до 50 мм по заданному контуру.

Лазерная сварка позволяет соединять металлы и сплавы с сильно отличающимися теплофизическими свойствами.

Лазерная закалка и наплавка позволяют получать новые инструменты с уникальными свойствами (самозаточка и т.д.). Мощные лазеры широко используются в автомобильной и авиационной промышленности, судостроении, приборостроении и т.д.

5. Ферментные технологии

Ферменты, выделяемые из бактерий, можно применять для получения важных в промышленности веществ (спиртов, кетонов, полимеров, органических кислот и др.).

6. Промышленное производство белков

Белок одноклеточных - ценнейший источник пищи. Получение белка с помощью микроорганизмов имеет целый ряд преимуществ: не нужно больших площадей для посевов; не нужно помещений для скота; микроорганизмы быстро размножаются на самых дешевых или побочных продуктах сельского хозяйства или промышленности (Например, на нефтепродуктах, бумаге). Белок одноклеточных можно использовать для увеличения кормовой базы сельского хозяйства.

7. Генная инженерия

Так называется совокупность методов введения в клетку желательной генетической информации. Появилась возможность контролировать генетическую структуру будущих популяций путем клонирования.

Применение этой технологии может существенно повысить эффективность сельского хозяйства.

8. Катализ

Вещества, не расходующееся в результате протекания реакции, но влияющее на ее скорость, называются катализаторами. Явление изменения скорости реакции под действием катализаторов, называется катализом, а сама реакции – каталитическими.

Катализаторы весьма широко применяются в химической промышленности. Под их влиянием реакции могут ускоряться в миллионы раз. В некоторых случаях под действием катализаторов могут возбуждаться такие реакции, которые без них практически немыслимы. Так производятся серная и азотные кислоты, аммиак и др.

9. Открытие и применение новых видов энергии

Начиная от строительства атомных, геотермальных и приливных электростанций и заканчивая новейшими разработками в области использования энергии ветра, Солнца и магнитного поля Земли.

10. Создание и применение новых видов конструкционных материалов (различные пластики активно вытесняют металл и древесину)

11. Биотехнология

Становление биотехнологии было связано с успехами биологии в познании особенностей организации молекулярных структур живого и процессов этого уровня, осуществлением искусственного синтеза отдельных генов и их включением в геном бактериальной клетки. Это позволило контролировать основные процессы биосинтеза в клетке, создавать такие генетические системы бактериальной клетки, которые способны осуществлять биосинтез определенных соединений в промышленных условиях. На решение таких задач ориентируется ныне ряд направлений биотехнологии. Биологическая технология определила возникновение нового типа производства – биологизированного. Примером такого производства могут быть предприятия микробиологической промышленности.

Биологизация производства – это новый этап научно – технического прогресса, когда наука о живом превращается в непосредственную производительную силу общества, и ее достижения используются для создания промышленных технологий.

12. Еще одним направление НТР, заложившим физические основы

принципиально новых информационных и коммуникационных технологий, стали исследования в области полупроводниковых наногетероструктур. Достигнутые успехи в этих исследованиях имеют огромное значение для развития оптоэлектроники и электроники высоких скоростей.

Заключение

Итак, в своем реферате я раскрыла сущность научно-технической революции, описала ее основные особенности и направления. Научные и технические революции были и раньше, но они не совпадали по времени, не сливались воедино. Всего в мире произошло три научных революции, первая из которых произошла во 2–ой половине XV века. В конце XVIII века произошла техническая революция, начало которой связано с развитием машинного производства, что было обусловлено изобретением Д. Уаттом парового двигателя.

В середине 50-х годов XX века произошла научно-техническая революция, т.е. научная и техническая революция произошли одновременно, совпали по времени, произошло срастание науки и техники. Это стало возможным вследствие: во-первых, полета человека в космос, во-вторых, создания атомной бомбы, т.е. открыли атомную энергию, и, в-третьих, создания лазера.

Таким образом, НТР характеризуется:

 срастанием науки с техникой;

 успехами в деле покорения природы и человека как части

природы;

 достижения НТР впечатляющи.

Список используемой литературы

1. Белов Л.М. Научно-техническая революция и развитие личности.

Ленинград , 1974. – 34 с., с. 4-10.

2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций. М.: Центр, 2001. – 121 с., с. 26-27.

3. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание: Учебное пособие. Новосибирск: ЮКЭА, 1998. – 153 с., с. 127-134.

4. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов В.Н. Лавриненко, В.Н. Ратников, В.Ф. Голубь и др.; Под ред. Проф. В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратникова. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. – 271 с.,с. 26.

5. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов под ред. Сарыгина С.А. Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. – 324 с., 87-91 с.

6. Философский словарь. Под ред. И.Т. Фролова. – 7-е изд., перераб. и доп. М.: Республика, 2001. – 719 с., с 352-354.

Приложение

Наука – это особый вид познавательной деятельности, направленной на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире.

Техника - (от греч. techne – искусство, мастерство). В качестве понятия имеет 2 смысла. В первом обозначает орудие и инструменты труда и любые искусственные устройства (артефакты), созданные человеком и используемые для преобразования окружающей среды, выступающие как средства труда для создания других средств производства и предметов, необходимых для удовлетворения различных потребностей. Во втором смысле обозначает систему навыков, уровень мастерства в реализации того или иного вида деятельности.

Научно-техническая революция – это коренной технологический

переворот в развитии производительных сил общества.

Генная инженерия – совокупность методов введения в клетку

желательной генетической информации.

Лазер (оптический квантовый генератор) – источник когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона, действие которого основано на использовании вынужденного излучения атомов и ионов.

Явление изменения скорости реакции под действием катализаторов, называется катализом.

yaneuch.ru

Реферат - Научная революция как этап развития науки

Российская академия государственной службы при Президенте Российской Федерации

Кафедра Государственного строительства и права

РЕФЕРАТ

«Научная революция» как этап развития науки

Куделя Андрей Викторович

студент 3 курса 45 группы

Москва 2010

Содержание

Введение

1. Концепция исторической динамики науки Т. Куна

2. Концепция исследовательских программ И. Лакатоса

Заключение

Список литературы

Введение

Интерес к феномену науки и законам её развития столь же стар, как и сама наука. К концу XX века философская теория развития науки считается в значительной степени сформированной благодаря концепциям Т.Куна, К. Поппера и И. Лакатоса, которые занимают достойное место в сокровищнице мировой философской мысли. Однако вопросы, связанные с философией науки и законами её развития в силу своей многогранности являются актуальными и в наше время.

Развитие науки на протяжении всего периода имеет динамичный, но в силу этапов своего развития неравномерный характер. Научное развитие можно представить двумя этапами, которые последовательно приходят на смену друг друга. Это этап спокойного развития (этап «нормальной науки») и этап научной революции, который характеризуется, как период коренной ломки, трансформации, переинтерпретации основных научных результатов и достижений, видоизменения всех главных стратегий научного исследования и замещения их новыми стратегиями.

Научное знание постоянно изменяется по своему содержанию и объему, обнаруживаются новые факты, рождаются новые гипотезы, создаются новые теории, которые приходят на смену старым. Происходит научная революция. Существует несколько моделей развития науки:

— история науки: поступательный, кумулятивный, прогрессивный процесс;

— история науки через научные революции;

— история науки как совокупность частных ситуаций.

Первая модель соответствует процессу накопления знаний, когда предшествующее состояние науки подготавливает последующее; идеи, не соответствующие основным представлениям, считаются ошибочными. Эта модель была тесно связана с позитивизмом, с работами Э.Маха и П.Дюгема и некоторое время была ведущей.

Вторая модель основана на идее абсолютной прерывности развития науки, т.е. после научной революции новая теория принципиально отличается от старой и развитие может пойти совсем в ином направлении. Эта модель была предложена известным американским учёным Т. Куном

Третья модель развития науки была предложена британским философом и историком науки И. Лакатосом. Суть этой модели заключалась в смене научных программ.

Понятие «научная революция» содержит две последние модели развития науки. В приложении к развитию науки оно означает изменение всех ее составляющих – фактов, законов, методов, научной картины мира. Поскольку факты не могут быть изменяемы, то речь идет об изменении их объяснения.

Так, наблюдаемое движение Солнца и планет может быть объяснено и в схеме мира Птоломея, и в схеме Коперника. Объяснение фактов встроено в какую-то систему взглядов, теорий. Множество теорий, описывающих окружающий мир, могут быть собраны в целостную систему представлений об общих принципах и законах устройства мира или в единую картину мира. О природе научных революций, меняющих картину мира, было много дискуссий.

Из всего вышеизложенного необходимо подчеркнуть, что определяющим дальнейшее направление развития науки является этап научной революции.

В данной работе будет раскрываться феномен научных революций, в соответствии с научными работами и концепциями Т. Куна, И. Лакатоса К. Поппера и других известных учённых.

1. Концепция исторической динамики науки Т. Куна

В работе Т. Куна «Структура научных революций» особая роль отводится раскрытию такого понятия как парадигмы. Научные парадигмы – это совокупность предпосылок, определяющих данное конкретное исследование, признанных на данном этапе развития науки и связанных с общефилософской направленностью. В переводе оно означает «образец», совокупность признанных всеми научных достижений, определяющих в данную эпоху модель постановки научных проблем и их решение. Это – образец создания новых теорий в соответствии с принятыми в данное время. В рамках парадигм формулируются общие базисные положения, используемые в теории. Задаются идеалы объяснения и организации научного знания. Работа в рамках парадигмы способствует уточнению понятий. Количественных данных, совершенствованию эксперимента, позволяет выделить явления или факты, которые не укладываются в данную парадигму и могут послужить основой для новой.

Т. Кун своей концепцией научных революций успешно объединял в своей деятельности анализ проблем философии науки с исследованиями истории науки. Кун обратил особое внимание на те этапы этой истории, когда кардинально изменялись стратегии научного исследования, формировались радикально новые фундаментальные концепции, новые представления об изучаемой реальности, новые методы и образцы исследовательской деятельности. Эти этапы обозначаются как научные революции. Их кун противопоставил «нормальной науке», а само историческое развитие научного знания представил как поэтапное чередование периодов нормальной науки и научных революций.

Именно благодаря введённому Куном понятию парадигмы, стало возможно различать и описать эти периоды. Оно обозначало некоторую систему фундаментальных знаний и образцов деятельности, получивших признание научного общества и целенаправляющих исследования. Понятие парадигмы включало в анализ исторической динамики науки не только собственно методологические и эпистемологические характеристики роста научного знания, но и учёт социальных аспектов научной деятельности выраженных в функционировании научных сообществ.

Научное сообщество характеризовалось как группа ученных, имеющих необходимую профессиональную подготовку и разделяющих парадигму – некоторую систему фундаментальных понятий и принципов, образцов и норм исследовательской деятельности.

Т. Кун отметил, что гуманитарии спорят больше по фундаментальным проблемам, а естественники осуждают их столь много только в кризисные моменты в своих науках, а в остальное время они спокойно работают в рамках, ограниченных фундаментальными законами, и не раскачивают фундамент науки. Ученые, работающие в одной парадигме, опираются на одни и те же правила и стандарты, тем самым наука — есть комплекс знаний соответствующий эпохе. Парадигму, по его словам, составляют «признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают модель постановки проблем и их решений научному обществу». Это содержание попадает в учебники, проникает в массовое сознание. Цель нормального развития науки – увязать новые факты и их объяснение с парадигмой. Парадигма обуславливает постановку новых опытов, выяснение и уточнение значений конкретных величин, установление конкретных законов. Наука становится более точной, накапливается новая подробная информация, и только выдающийся ученый может распознать какие-то аномалии. Кун и назвал смену парадигм научной революцией.

Пример – переход от представлений мира по Аристотелю к представлениям Галилея-Ньютона. Этот скачкообразный переход непредсказуем и неуправляем, рациональная логика не может определить, по какому пути будет далее развиваться наука и когда свершится переход в новое мировоззрение. В книге «Структура научных революций» Т.Кун пишет: «Приходится часто слышать, сто сменяющие друг друга теории все более приближаются к истине, все лучше ее аппроксимируют. У меня нет сомнений в том, что ньютоновская механика усовершенствовала Аристотелеву, а эйнштейновская – ньютонову, как средство решения конкретных задач. Однако я не могу усмотреть в их чередовании никакого последовательного направления в развитии учения о бытии. Наоборот, в некоторых, хотя конечно, не во всех, отношениях общая теория относительности Эйнштейна ближе к теории Аристотеля, чем любая из них к теории Ньютона».

Именно парадигма, согласно Куну, объединяет учёных в сообщество и ориентирует их на постановку и решение конкретных исследовательских задач. Цель нормальной науки заключается в решении таких задач, в открытии новых фактов и порождении теоретических знаний, которые углубляют и конкретизируют парадигму.

Смена парадигмы означает научную революцию. Она вводит новую парадигму и по-новому организует научное сообщество. Часть учёных продолжает отстаивать старую парадигму, но многие объединяются вокруг новой. И если новая парадигма обеспечивает успех открытий, накопление новых фактов и создание новых теоретических моделей, объясняющих эти факты, то она завоевывает все больше сторонников. В итоге и научное сообщество, пережив революцию, вновь вступает в период развития, который Кун называет нормальной наукой.

Само понятие парадигмы не отличалось строгостью. Критики отмечали многозначительность этого понятия, и под влиянием критики Кун предпринял проанализировать структуру парадигмы. Он выделил следующие компоненты: «символические обобщения» (математические формулировки законов), «образцы» (способы решения конкретных задач), «метафизические части парадигмы» и ценности (ценностные установки науки).

Главное в парадигме, подчёркивал Кун, — это образцы исследовательской деятельности, ориентируясь на которые учёный решает конкретные задачи. Через образцы он усваивает приёмы и методы деятельности, обеспечивающие успешное решение задач. Задавая определённое видение мира, парадигма определяет, какие задачи допустимы, а какие не имеют смысла. Одновременно она ориентирует учёного на выбор средств и методов решения допустимых задач.

Решая конкретные задачи, учёный может столкнуться с новыми явлениями, которые, по замыслу, должны осваиваться парадигмой. Она допускает постановку соответствующих задач, очерчивает средства и методы их решения, но в реальной практике успешно их решить не удаётся. Полученные эмпирические факты не находят своего объяснения. Такие факты Кун называет аномалиями. До поры до времени наличие аномалий не вызывает особого беспокойства научного сообщества. Оно полагает, что аномалии будут устранены, а неудачи их объяснения носят временный характер. Например, открытие вращения перигея Меркурия не находило объяснения в рамках классической теории тяготения. Это была аномалия, но она не вызывала особой тревоги за судьбы фундаментальной теории. Лишь впоследствии, после создания Эйнштейном общей теории относительности, выяснилось, что это явление в принципе не может быть объяснено в рамках классической парадигмы (теории тяготения), оно находило свое объяснение только в рамках общей теории относительности. Но если происходит накопление аномалий, если среди них появляются твёрдо установленные эмпирические факты, попытки объяснения которых с позиции принятой парадигмы приводят к парадоксам, тогда начинается полоса кризиса. Возникает критическое отношение к имеющейся парадигме. Кризисы – это начало научной революции, которая приводит к смене парадигмы.

Переход от старой парадигмы к новой Кун описывает как психологический акт смены гештальтов, как гештальтпереключение. Он иллюстрирует этот акт описанными в психологии феноменами смены точки зрения, когда на картинке одно и то же изображение можно увидеть по-разному. Например, как кролика или утку. Аналогично на рисунке, где изображены два профиля, если сосредоточить внимание на промежутке между ними, можно увидеть вазу.

Переход от одной парадигмы к другой определён не только внутринаучными факторами, например объяснением в рамках новой парадигмы аномалий, с которыми не справлялась новая парадигма, но и вненаучными факторами – философскими, эстетическими и даже религиозными, стимулирующими отказ от старого видения и переход к новому видению мира.

Парадигмы несоизмеримы. Они заставляют по-разному видеть предмет исследования, заставляют говорить учёных, принявших ту или иную парадигму, на разных языках об одних и тех же явлениях, определяют разные методы и образцы решения задач. Поэтому, согласно Куну, наука – это не непрерывный рост знания с накоплением истин, как это считал К. Попер, а процесс дискретный, связанный с этапами революций как перерывов в постепенном, «нормальном» накоплении новых знаний.

Т. Кун обратил внимание на новые аспекты проблематики научных традиций и преемственности знаний. В эпохи научных революций, когда меняется стратегия исследований, происходит ломка традиций. В этой связи возникает вопрос: как соотносятся новые и уже накопленные знания и как обеспечивается преемственность в развитии науки, если принять во внимание научные революции?

Заслуга Куна в том, что анализ такого рода проблем он пытался осуществить путем рассмотрения науки в качестве социокультурного феномена, подчёркивание влияние вненаучных знаний и различных социальных факторов на процессы смен парадигм.

Вместе с тем в куновской концепции исторического развития было немало изъянов. Прежде всего, в ней недостаточно чётко была описана структура оснований науки, которые функционируют в нормальные периоды в качестве парадигм и которые перестраиваются в эпохи научных революций. Даже после уточнения Куном структуры парадигмы многие проблемы анализа оснований науки остались не проясненными. Во-первых, не показано, в каких связях находятся выделенные компоненты парадигмы, а значит, строго говоря, не выявлена её структура. Во вторых, в парадигму, согласно Т. Куну, включена как компоненты, относящиеся к глубинным основаниям научного поиска, так и формы знания, которые вырастают на этих основаниях. Например, в состав «символических обобщений» входят математические формулировки частных законов науки (типа формул, выражающих закон механического колебания и т.п.). Но тогда получается, что открытие любого нового частного закона должно означать изменение парадигмы, т.е. научную революцию. Тем стирается различие между «нормальной наукой» (эволюционным этапом роста знаний) и научной революцией. В-третьих, выделяя такие компоненты науки, как «метафизические части парадигмы» и ценности, Кун фиксирует их «остенсивно», через описание соответствующих примеров. Из приведенных Куном примеров видно, что «метафизические части парадигмы» понимаются им то, как философские идеи, то, как принципы конкретно-научного характера (типа принципа эволюции в биологии). Что же касается ценностей, то их характеристика Куном также выглядит лишь первым и весьма приблизительным наброском. По существу здесь имеются в виду идеалы науки, причём взятые в весьма ограниченном диапазоне – как идеалы объяснения, предсказания и применения знаний. Недостаточная аналитическая проработка структуры парадигмальных оснований не позволила описать механизмы смены парадигм средствами логико-методологического анализа. Описание этого процесса в терминах психологии гештальтпереключения недостаточно, поскольку не решает проблему, а снимает её.

В результате обсуждения концепции Куна большинство его оппонентов сформировали свои модели научного развития и свое понимание научных революций. Концепция И.Лакатоса будет рассмотрена в следующем разделе данной работы.

2. Концепция исследовательских программ И. Лакатоса

Перед рассмотрением данной концепции необходимо коротко охарактеризовать концепцию перманентной революции выдвинутую К. Поппером, который являлся наставником Лакатоса. В соответствии с его принципом фальсифицируемости: только та теория может считаться научной, если ее можно опровергнуть. Фактически это происходит с каждой теорий, но в результате крушения теории возникают новые проблемы, поэтому прогресс науки и составляет движение от одной проблемы к другой. Целостную систему принципов и методов невозможно изменить даже крупным открытием, поэтому за одним таким открытием должна последовать серия других открытий, должны радикально измениться методы получения нового знания и критерии его истинности. Это значит, что в науке важен сам процесс духовного роста, и он важнее его результата (что важно для приложений). Поэтому проверочные эксперименты ставятся так, чтобы они могли опровергнуть ту или иную гипотезу. Как выразился А. Пуанкаре, «если установлено какое-нибудь правило, то, прежде всего мы должны исследовать те случаи, в которых это правило имеет больше всего шансов оказаться неверным».

Обнаружение эмпирических фактов, противоречащих выводам теории, согласно Попперу, являются её фальсификацией, а фальсифицированная теория должна быть отброшена. Но, как показывает история науки, в этом случае теория не отбрасывается, особенно если это фундаментальная наука. Имена эта устойчивость фундаментальных теорий по отношению к отдельным фактам-фальсификаторам была учтена в третьей модели развития науки И. Лакостом.

Третья модель развития науки была предложена последователем К. Попера британским философом и историком науки И. Лакатосом.

В этой концепции, которую сам Лакатос называл «усовершенствованным фальсификационизмом», развитие науки представлено как соперничество исследовательских программ, т.е. концептуальных систем, которые включают в себя комплексы взаимодействующих и развивающихся теорий, организованных вокруг некоторых фундаментальных проблем, идей, понятий и представлений. Эти фундаментальные идеи, понятия и представления составляют «твердое ядро» научно-исследовательской программы. При появлении опровергающих положений «твердое ядро» сохраняется, поскольку исследователи, реализующие программу, выдвигают гипотезы, защищающие это ядро. Вспомогательные гипотезы образуют «защитный пояс» ядра, функции которого состоят в том, чтобы обеспечить «позитивную эвристику», т.е.рост знания, углубление и конкретизацию теоретических представлений, превращения опровергающих примеров в подтверждающие и расширение эмпирического базиса программы. Примером защитных гипотез, оберегающих ядро исследовательской программы, может служить история с открытием законов излучения абсолютно черного тела.

Программа исследования была основана на принципах классической термодинамики и электродинамики и представлениях об излучении электромагнитных волн нагретыми телами. Теоретическое описание и объяснение этих процессов было связано с построением модели излучения абсолютно чёрного тела. Адаптация этой модели к опыту (и её уточнение в процессе такой адаптации) привела к открытию обобщающего закона излучения нагретых тел. Закон хорошо согласовывался с опытом, но из него можно было заключить о том, что электромагнитная энергия излучается и поглощается пропорциями, кратными hv. Это была идея квантов излучения. Но она противоречила представлениям классической электродинамики, в которых электромагнитное излучение рассматривалось как непрерывные волны в мировом эфире. Стремление сохранить ядро программы стимулировало поиск защитной гипотезы. Её выдвинул М. Планк. Он предположил, что кванты энергии характеризуют не излучение, а особенности поглощающих тел. Эта гипотеза нашла своих сторонников. Появился даже разъясняющий образ-аналогия: если из бочки наливают пиво в кружки, то это не означает, что пиво в бочке разделено на порции, кратные объёму кружек.

Решающий шаг в формировании идеи о квантах электромагнитного поля – фотонах принадлежал А. Эйнштейну. И это была новая исследовательская программа, с новым ядром, которое содержало представление о корпускулярно-волновой природе электромагнитного поля.

Развитие науки, согласно Лакатосу, осуществляется как конкуренция исследовательских программ. Из двух конкурирующих программ побеждает та, которая обеспечивает «прогрессивный сдвиг проблемы», т.е увеличивает способность предсказывать новые неизвестные факты и объясняет все факты, которые объясняла её соперница. Но та исследовательская программа, которая перестаёт предсказывать факты, не справляется с появлением новых фактов, не может объяснить их, вырождается. В случае с идеей квантования электромагнитного поля так получилось с классической программой, в рамках которой сделал свое открытие М. Планк. Конкурирующая с ней эйнштейновская программа не только естественно ассимилировала все следствия из открытия Планка, но и сумела объяснить новые эмпирические факты (фотоэффект), а также стимулировала новые теоретические идеи, связанные с дуальной, корпускулярно-волновой природой частиц.

Концепция борьбы исследовательских программ выявила многие важные особенности развития научного знания.

Но сама концепция нуждалась в более аналитической разработке своих исходных понятий. Под исследовательской программой Лакатос, например, понимал конкретную теорию типа теории А. Зоммерфельда для атома. Он говорил также о декартовой и ньютоновой метафизике как двух альтернативных программах построения механики, наконец, писал о науке в целом как о глобальной исследовательской программе.

Но когда эти защитные функции ослабеют и счерпают себя, данная научная программа должна будет уступить место другой научной программе, обладающей своей позитивной эвристикой. Произойдёт научная революция. Итак, развитие науки происходит в результате конкуренции научных программ.

Таким образом из рассмотрения вышеизложенной концепции “исследовательских программ” Лакатоса видно, что научные революции, как он их понимает, не играют слишком уж существенной роли еще и потому, что в науке почти никогда не бывает периодов безраздельного господства какой-либо одной “программы”, а сосуществуют и соперничают различные программы, теории и идеи. Одни их них на некоторое время становятся доминирующими, другие оттесняются на задний план, третьи — перерабатываются и реконструируются. Поэтому если революции и происходят, то это не слишком уж “сотрясает основы” науки: многие ученые продолжают заниматься своим делом, даже не обратив особого внимания на совершившийся переворот.

наука философия кун лакатос

Заключение

Необходимо сказать, что по своим масштабам научная революция может быть частной, затрагивающей одну область знания; комплексной – затрагивающей несколько областей знаний; глобальной – радикально меняющей все области знания. Глобальных научных революций в развитии науки считают три. Если связывать их с именами ученых, то это — аристотелевская, ньютоновская и эйнштейновская.

Ряд ученых, считающих началом научного познания мира XVII в, выделяют две революции: научную, связанную с трудами Н. Коперника, Р. Декарта, И. Кеплера, Г. Галилея, И. Ньютона, и научно-техническую XX в., связанную с работами А. Эйнштейна, М. Планка, Н. Бора, Э. Резерфорда, Н. Винера, появлением атомной энергии, генетики, кибернетики и космонавтики.

Необходимо подчеркнуть, что научные революции в процессе развития науки имеют несколько истоков. Можно сказать, что научные революции, как и всякие другие революции не происходят на пустом месте. Должны быть объективные предпосылки, своего рода потенциал причин, дестабилизирующий существующее положение вещей в том или ином научном направлении. Этим объективным фактором служат факты и наблюдения, противоречащие доминирующей на тот момент теории. Именно они приводят к фальсификации этой теории, к кризису научного направления. И именно этот фактор является необходимым и основополагающим для научной революции. Но наряду с этим фактором необходимо учитывать и личный фактор. Человек много думающий над той или иной проблемой, рано или поздно приходит к её решению.

Итак, различные исследователи в понятие научная революция вкладывают разный смысл, но объединяет все эти оригинальные и не оригинальные интерпретации то, что научная революция это этап развития науки с определенными основными чертами: необходимость теоретического синтеза нового экспериментального материала; коренная ломка существующих представлений о природе в целом; возникновение кризисных ситуаций в объяснении фактов. Самая большая положительная черта научной революции это уточнение знаний об окружающей действительности и, следовательно, приближение к истинной картине мира. Появление или изменения некоторых теорий могут привести к появлению на свет научного направления или целой научной дисциплины.

Список литературы

1. В.С. Степин, Философия науки. Общие проблемы М.: Гардарики 2006

2. Т. Кун, Структура научных революций М.: ООО «Издательство АСТ», 2001

3. Т.Я. Дубнищева, Концепции современного естествознания, 9-е издание, М,: издательский центр «Академия», 2008

4. Ф. Франк, Философия науки. Связь между наукой и философией. Издание второе, М,:URSS

www.ronl.ru

ПРИРОДА И НЕОБХОДИМОСТЬ НАУЧНЫХ РЕВОЛЮЦИЙ, реферат — allRefers.ru

ПРИРОДА И НЕОБХОДИМОСТЬ НАУЧНЫХ РЕВОЛЮЦИЙ - раздел Педагогика, Логика и методология науки СТРУКТУРА НАУЧНЫХ РЕВОЛЮЦИЙ

Эти замечания позволяют нам наконец рассмотреть проблемы, к которым нас обязывает само название этого очерка. Что такое научные революции и какова их функция в развитии науки? Большая часть ответов на эти вопросы была предвосхищена в предыдущих разделах. В частности, предшествующее обсуждение показало, что научные революции рассматриваются здесь как такие некумулятивные эпизоды развития науки, во время которых старая парадигма замещается целиком или частично новой парадигмой, несовместимой со старой. Однако этим сказано не все, и существенный момент того, что еще следует сказать, содержится в следующем вопросе. Почему изменение парадигмы должно быть названо революцией? Если учитывать широкое, существенное различие между политическим и научным развитием, какой параллелизм может оправдать метафору, которая находит революцию и в том и в другом?

Один аспект аналогии должен быть уже очевиден. Политические революции начинаются с роста сознания (часто ограничиваемого некоторой частью политического сообщества), что существующие институты перестали адекватно реагировать на проблемы, поставленные средой, которую они же отчасти создали. Научные революции во многом точно так же начинаются с возрастания сознания, опять-таки часто ограниченного узким подразделением научного сообщества, что существующая парадигма перестала адекватно функционировать при исследовании того аспекта природы, к которому сама эта парадигма раньше проложила путь. И в политическом и в научном развитии осознание нарушения функции, которое может привести к кризису, составляет предпосылку революции. Кроме того, хотя это, видимо, уже будет злоупотреблением метафорой, аналогия существует не только для крупных изменений парадигмы, подобных изменениям, осуществленным Лавуазье и Коперником, но также для намного менее значительных изменений, связанных с усвоением нового вида явления, будь то кислород или рентгеновские лучи. Научные революции, как мы отмечали в конце V раздела, должны рассматриваться как действительно революционные преобразования только по отношению к той отрасли, чью парадигму они затрагивают. Для людей непосвященных они могут, подобно революциям на Балканах в начале XX века, казаться обычными атрибутами процесса развития. Например, астрономы могли принять открытие рентгеновских лучей как простое приращение знаний, поскольку их парадигмы не затрагивались существованием нового излучения. Но для ученых типа Кельвина, Крукса и Рентгена, чьи исследования имели дело с теорией излучения или с катодными трубками, открытие рентгеновских лучей неизбежно нарушало одну парадигму и порождало другую. Вот почему эти лучи могли быть открыты впервые только благодаря тому, что нормальное исследование каким-то образом зашло в тупик.

Этот генетический аспект аналогии между политическим и научным развитием не подлежит никакому сомнению. Однако аналогия имеет второй, более глубокий аспект, от которого зависит значение первого. Политические революции направлены на изменение политических институтов способами, которые эти институты сами по себе запрещают. Поэтому успех революций вынуждает частично отказаться от ряда институтов в пользу других, а в промежутке общество вообще управляется институтами не полностью. Первоначально именно кризис ослабляет роль политических институтов, так же, как мы уже видели, он ослабляет роль парадигмы. Возрастает число личностей, которые во все большей степени отстраняются от политической жизни, или же если не отстраняются, то в ее рамках поведение их становится более и более странным. Затем, когда кризис усиливается, многие из этих личностей объединяются между собой для создания некоторого конкретного плана преобразования общества в новую институциональную структуру. В этом пункте общество разделяется на враждующие лагери или партии; одна партия пытается отстоять старые социальные институты, другие пытаются установить некоторые новые. Когда такая поляризация произошла, политический выход из создавшегося положения оказывается невозможным. Поскольку различные лагери расходятся по вопросу о форме, в которой политическое изменение будет успешно осуществляться и развиваться, и поскольку они не признают никакой надынституциональной структуры для примирения разногласий, приведших к революции, то вступающие в революционный конфликт партии должны в конце концов обратиться к средствам массового убеждения, часто включая и силу. Хотя революции играли жизненно важную роль в преобразовании политических институтов, эта роль зависит частично от внеполитических и внеинституциональных событий.

Остальная часть настоящего очерка нацелена на то, чтобы показать, что историческое изучение парадигмального изменения раскрывает в эволюции наук характеристики, весьма сходные с отмеченными. Подобно выбору между конкурирующими политическими институтами, выбор между конкурирующими парадигмами оказывается выбором между несовместимыми моделями жизни сообщества. Вследствие того что выбор носит такой характер, он не детерминирован и не может быть детерминирован просто ценностными характеристиками процедур нормальной науки. Последние зависят частично от отдельно взятой парадигмы, а эта парадигма и является как раз объектом разногласий. Когда парадигмы, как это и должно быть, попадают в русло споров о выборе парадигмы, вопрос об их значении по необходимости попадает в замкнутый круг: каждая группа использует свою собственную парадигму для аргументации в защиту этой же парадигмы.

Этот логический круг сам по себе, конечно, еще не делает аргументы ошибочными или даже неэффективными. Тот исследователь, который использует в качестве исходной посылки парадигму, когда выдвигает аргументы в ее защиту, может тем не менее ясно показать, как будет выглядеть практика научного исследования для тех, кто усвоит новую точку зрения на природу. Такая демонстрация может быть необычайно убедительной, а зачастую и просто неотразимой. Однако природа циклического аргумента, как бы привлекателен он ни был, такова, что он обращается не к логике, а к убеждению. Ни с помощью логики, ни с помощью теории вероятности невозможно переубедить тех, кто отказывается войти в круг. Логические посылки и ценности, общие для двух лагерей при спорах о парадигмах, недостаточно широки для этого. Как в политических революциях, так и в выборе парадигмы нет инстанции более высокой, чем согласие соответствующего сообщества. Чтобы раскрыть, как происходят научные революции, мы поэтому будем рассматривать не только влияние природы и логики, но также эффективность техники убеждения в соответствующей группе, которую образует сообщество ученых.

Чтобы выяснить, почему вопросы выбора парадигмы никогда не могут быть четко решены исключительно логикой и экспериментом, мы должны кратко рассмотреть природу тех различий, которые отделяют защитников традиционной парадигмы от их революционных преемников. Это рассмотрение составляет основной предмет данного раздела и следующего. Однако мы уже отмечали множество примеров такого различия, и никто не будет сомневаться, что история может преподнести многие другие. Скорее можно усомниться не в их существовании, а в том, что такие примеры дают весьма важную информацию о природе науки, и это должно быть, следовательно, рассмотрено в первую очередь. Пусть мы признаем, что отказ от парадигмы бывает историческим фактом; но говорит ли это о чем-нибудь еще, кроме как о легковерии человека и незрелости его знаний? Есть ли внутренние мотивы, в силу которых восприятие нового вида явления или новой научной теории должно требовать отрицания старой парадигмы?

Сначала отметим, что если такие основания есть, то они проистекают не из логической структуры научного знания. В принципе новое явление может быть обнаружено без разрушения какого-либо элемента прошлой научной практики. Хотя открытие жизни на Луне в настоящее время было бы разрушительным для существующих парадигм (поскольку они сообщают нам сведения о Луне, которые кажутся несовместимыми с существованием жизни на этой планете), открытие жизни в некоторых менее изученных частях галактики не было бы таким разрушительным. По тем же самым признакам новая теория не должна противоречить ни одной из предшествующих ей. Она может касаться исключительно тех явлений, которые ранее не были известны, так, квантовая механика (но лишь в значительной мере, а не исключительно) имеет дело с субатомными феноменами, неизвестными до XX века. Или новая теория может быть просто теорией более высокого уровня, чем теории, известные ранее, — теорией, которая связывает воедино группу теорий более низкого уровня, так что ее формирование протекает без существенного изменения любой из них. В настоящее время теория сохранения энергии обеспечивает именно такие связи между динамикой, химией, электричеством, оптикой, теорией теплоты и т. д. Можно представить себе еще и другие возможные связи между старыми и новыми теориями, не ведущие к несовместимости тех и других. Каждая из них в отдельности и все вместе могут служить примером исторического процесса, ведущего к развитию науки. Если бы все связи между теориями были таковы, то развитие науки было бы подлинно кумулятивным. Новые виды явлений могли бы просто раскрывать упорядоченность в некотором аспекте природы, где до этого она никем не была замечена. В эволюции науки новое знание приходило бы на смену невежеству, а не знанию другого и несовместимого с прежним вида.

Конечно, наука (или некоторое другое предприятие, возможно, менее эффективное) при каких-то условиях может развиваться таким полностью кумулятивным образом. Многие люди придерживались убеждения, что дело обстоит именно так, а большинство все еще, вероятно, допускает, что простое накопление знания по крайней мере является идеалом, который, несомненно, осуществился бы в историческом развитии, если бы только оно так часто не искажалось человеческой субъективностью. Есть важные основания верить в это.

В Х разделе мы покажем, насколько тесно точка зрения на науку как кумулятивный процесс переплетается с господствующей эпистемологией, рассматривающей знание как конструкцию, которую разум возводит непосредственно на необработанных чувственных данных. А в XI разделе мы рассмотрим сильную поддержку, оказываемую этой же историографической схеме средствами эффективной преподавательской деятельности. Тем не менее, несмотря на значительное правдоподобие такого идеального представления, есть большие основания для сомнения — может ли это представление служить образом науки. После того как допарадигмальный период закончился, ассимиляция всех новых теорий и почти всех новых видов явлений фактически требовала разрушения исходной парадигмы и вызывала последующий конфликт между конкурирующими школами научного мышления. Кумулятивное накопление непредвиденных новшеств в науке оказывается почти не существующим исключением в закономерном ходе ее развития. Тот, кто серьезно рассматривает исторические факты, должен иметь в виду, что наука не стремится к идеалу, который подсказывается нашим представлением о кумулятивности развития. Возможно, что это характерно не для науки, а для какого-либо другого вида деятельности.

Однако если мы и дальше не будем отклоняться от упрямых фактов, то тогда при повторной проверке области, которую мы уже охватили, можно предположить, что кумулятивное приобретение новшеств не только фактически случается редко, но в принципе невозможно. Нормальное исследование, являющееся кумулятивным, обязано своим успехом умению ученых постоянно отбирать проблемы, которые могут быть разрешены благодаря концептуальной и технической связи с уже существующими проблемами. (Вот почему чрезмерная заинтересованность в прикладных проблемах безотносительно к их связи с существующим знанием и техникой может так легко задержать научное развитие.) Если человек стремится решать проблемы, поставленные существующим уровнем развития науки и техники, то это значит, что он не просто озирается по сторонам.

Он знает, чего хочет достичь, соответственно этому он создает инструменты и направляет свое мышление. Непредсказуемые новшества, новые открытия могут возникать только в той мере, в какой его предсказания, касающиеся как возможностей его инструментов, так и природы, оказываются ошибочными. Часто важность сделанного открытия будет пропорциональна степени и силе аномалии, которая предвещала открытие. Таким образом, должен, очевидно, возникнуть конфликт между парадигмой, которая обнаруживает аномалию, и парадигмой, которая позднее делает аномалию закономерностью. Примеры открытий, связанные с разрушением парадигмы и рассмотренные в IV разделе, не представляют собой простых исторических случайностей. Наоборот, никакого другого эффективного пути к научному открытию нет.

Та же самая аргументация используется даже более очевидно в вопросе создания новых теорий. В принципе есть только три типа явлений, которые может охватывать вновь созданная теория. Первый состоит из явлений, хорошо объяснимых уже с точки зрения существующих парадигм; эти явления редко представляют собой причину или отправную точку для создания теории. Когда они все же порождают теорию — как было с тремя известными предвидениями, рассмотренными в конце VII раздела, — то результат редко оказывается приемлемым, потому что природа не дает никакого основания для того, чтобы предпочитать новую теорию старой. Второй вид явлений представлен теми, природа которых указана существующими парадигмами, но их детали могут быть поняты только при дальнейшей разработке теории. Это явления, исследованию которых ученый отдает много времени, но его исследования в этом случае нацелены на разработку существующей парадигмы, а не на создание новой. Только когда эти попытки в разработке парадигмы потерпят неудачу, ученые переходят к изучению третьего типа явлений, к осознанным аномалиям, характерной чертой которых является упорное сопротивление объяснению их существующими парадигмами. Только этот тип явлений и дает основание для возникновения новой теории. Парадигмы определяют для всех явлений, исключая аномалии, соответствующее место в теоретических построениях исследовательской области ученого.

Но если возникновение новых теорий вызывается необходимостью разрешения аномалий по отношению к существующим теориям в их связи с природой, тогда успешная новая теория должна допускать предсказания, которые отличаются от предсказаний, выводимых из предшествующих теорий. Такого отличия могло бы и не быть, если бы обе теории были логически совместимы. В процессе своей ассимиляции вторая теория должна заменить первую. Даже теория, подобная теории сохранения энергии, которая сегодня кажется логической суперструктурой, соотносящейся с природой только через независимо установленные теории, исторически развивалась через разрушение парадигмы. Более того, она возникла из кризиса, существенным ингредиентом которого была несовместимость между динамикой Ньютона и некоторыми позднее сформулированными следствиями флогистонной теории теплоты. Только после того, как флогистонная теория была отброшена, теория сохранения энергии смогла стать частью науки1. И только тогда, когда эта теория стала частью науки и оставалась таковой в течение некоторого времени, она смогла предстать как теория логически более высокого уровня, которая не противоречит другим теориям, ей предшествовавшим. Очень трудно усмотреть, как могли бы возникнуть новые теории без этих деструктивных изменений в убеждениях, касающихся природы. Хотя логическое включение одной теории в другую остается допустимым вариантом в отношении между следующими друг за другом научными теориями, с точки зрения исторического исследования это неправдоподобно.

Столетие назад, я думаю, можно было бы на этом и остановиться в рассмотрении вопроса о необходимости революций. Но в настоящее время, к сожалению, этого делать нельзя, потому что невозможно отстоять развитую выше точку зрения на предмет, если принять наиболее распространенную сегодня интерпретацию природы и функций научной теории. Эта интерпретация, тесно связанная с ранним логическим позитивизмом и не отброшенная полностью его последователями, обычно ограничивает уровень и значение принятой теории так, чтобы последняя не имела возможности вступать в противоречие с предшествующей теорией, которая давала предписания относительно тех же самых явлений природы. Наиболее известным и ярким примером, связанным со столь ограниченным пониманием научной теории, является анализ отношения между современной динамикой Эйнштейна и старыми уравнениями динамики, которые вытекали из “Начал” Ньютона. С точки зрения настоящей работы эти две теории совершенно несовместимы в том же смысле, в каком была показана несовместимость астрономии Коперника и Птолемея: теория Эйнштейна может быть принята только в случае признания того, что теория Ньютона ошибочна. Но сегодня приверженцы этой точки зрения остаются в меньшинстве2. Поэтому мы должны рассмотреть наиболее распространенные возражения против нее.

Суть этих возражений может быть сведена к следующему. Релятивистская динамика не может показать, что динамика Ньютона ошибочна, ибо динамика Ньютона все еще успешно используется большинством инженеров и, в некоторых приложениях, многими физиками. Кроме того, правильность этого использования старой теории может быть показана той самой теорией, которая в других приложениях заменила ее. Теория Эйнштейна может быть использована для того, чтобы показать, что предсказания, получаемые с помощью уравнений Ньютона, должны быть настолько надежными, насколько позволяют наши измерительные средства во всех приложениях, которые удовлетворяют небольшому числу ограничительных условий.

Например, если теория Ньютона обеспечивает хорошее приближенное решение, то относительные скорости рассматриваемых тел должны быть несравненно меньше, чем скорость света. В соответствии с этими условиями и некоторыми другими теория Ньютона представляется следствием из теории Эйнштейна, ее частным случаем.

Однако, продолжают рассуждать сторонники этой точки зрения, ни одна теория никак не может противоречить ни одному из своих частных случаев. Если эйнштейновская наука показывает ошибочность динамики Ньютона, то это только потому, что некоторые ньютонианцы были столь опрометчивы, что заявляли, будто теория Ньютона дает совершенно точные результаты и применима к очень большим относительным скоростям. Так как они не смогли представить что-либо в защиту таких заявлений, то, делая их, они совершали измену требованиям науки. В той мере, в какой теория Ньютона была всегда подлинно научной теорией, опирающейся па обоснованные данные, она все еще остается таковой. Эйнштейн мог показать ошибочность только экстравагантных теоретических претензий — претензий, которые никогда не были собственно элементами науки. Очищенная от этих чисто человеческих экстравагантностей, ньютоновская теория никогда не могла быть оспорена и не будет оспариваться в дальнейшем.

Подобной аргументации вполне достаточно, чтобы сделать любую теорию, когда-либо используемую значительной группой компетентных ученых, невосприимчивой против любых нападок. Например, подвергшаяся злословию теория флогистона внесла упорядоченность в большой ряд физических и химических явлений. Она объяснила, почему тела горят (потому, что они богаты флогистоном) и почему металлы имеют намного больше общих друг с другом свойств, нежели их руды (металлы полностью состоят из различных элементарных земель, соединенных с флогистоном, а поскольку флогистон содержится во всех металлах, постольку он создает общность свойств). Кроме того, теория флогистона объяснила ряд реакций получения кислоты при окислении веществ, подобных углероду и сере. Она также объяснила уменьшение объема, когда окисление происходило в ограниченном объеме воздуха, — флогистон высвобождался при нагревании, которое “портит” упругость воздуха, абсорбирующего флогистон, точно так же, как огонь “портит” упругость стальной пружины3. Если бы перечисленные факты были единственными явлениями, которыми теоретики флогистона ограничивали свою теорию, то последняя никогда не могла быть подвергнута сомнению. Подобное обоснование подойдет и для любой другой теории, которая когда-либо успешно применялась к какому-нибудь ряду явлений вообще.

Но, чтобы сохранять теории таким образом, нужно ограничить область их применения теми явлениями и такой точностью наблюдения, с которой уже имеющиеся эксперименты имеют дело4. Если возникает искушение сделать еще дальше хотя бы один шаг (а его вряд ли можно избежать, коль скоро первый шаг уже сделан), то такое ограничение запрещает ученому говорить в “научном” плане о любых явлениях, еще не наблюдавшихся. Даже в современных формах ограничение не позволяет ученому в своем исследовании полагаться на теорию, когда это исследование раскрывает новую область или стремится достигнуть степени точности, беспрецедентной для предшествующего применения теории. Такие запреты логически исключить невозможно. Но в результате их принятия должно быть прекращено исследование, двигающее науку дальше.

В сущности, этот вопрос до настоящего времени был тавтологичен. Без предписаний парадигмы не может быть никакой нормальной науки. Больше того, предписание должно простираться на такие области и уровни точности, для которых нет полного прецедента. Если это не так, то парадигма не сможет предложить ни одной головоломки, которая до сих пор не была решена. Кроме того, не только нормальная наука зависит от предписаний, исходящих от парадигмы. Если теория ограничивает ученого только существующими приложениями, тогда не может быть никаких неожиданностей, аномалий или кризисов. Однако они являются вехами, которые указывают путь к экстраординарной науке. Если позитивистские ограничения, накладываемые на правомерные приложения теории, рассматривать буквально, то механизм, который подсказывает научному сообществу, какие проблемы могут привести к фундаментальным изменениям, должен прекратить действие. А если это случится, сообщество неминуемо вернется к состоянию, во многом сходному с допарадигмальным, когда все его члены будут заниматься наукой, но совокупный результат их усилий едва ли будет иметь сходство с наукой вообще. Стоит ли удивляться тому, что значительные научные успехи достигаются лишь ценой принятия предписания, которое отнюдь не является непогрешимым?

Еще более важно то, что в аргументации позитивистов есть логический пробел, который немедленно возвращает нас к вопросу о природе революционного изменения в науке. Можно ли в самом деле динамику Ньютона вывести из релятивистской динамики? На что похоже такое выведение? Представим ряд предложений , которые воплощают в себе законы теории относительности. Эти предложения содержат переменные и параметры, отображающие пространственные координаты, время, массу покоя и т. д. Из них с помощью аппарата логики и математики дедуцируется еще один ряд предложений, включая некоторые предложения, которые могут быть проверены наблюдением. Чтобы доказать адекватность ньютоновской механики как частного случая, мы должны присоединить к предложениям дополнительные предложения типа , ограничив тем самым область переменных и параметров. Этот расширенный ряд предложений преобразуется затем так, чтобы получить новую серию , которые тождественны по форме с ньютоновскими законами движения, законом тяготения и т. д. Очевидно, что ньютоновская динамика выводится из динамики Эйнштейна при соблюдении нескольких ограничивающих условий.

Тем не менее такое выведение представляет собой передержку, по крайней мере в следующем. Хотя предложения являются специальным случаем законов релятивистской механики, все же они не являются законами Ньютона. Или по крайней мере они не являются таковыми, если не интерпретируются заново способом, который стал возможным после работ Эйнштейна. Переменные и параметры, которые в серии предложений , представляющей теорию Эйнштейна, обозначают пространственные координаты, время, массу и т. д., все также содержатся в , но они все-таки представляют эйнштейновское пространство, массу и время. Однако физическое содержание эйнштейновских понятий никоим образом не тождественно со значением ньютоновских понятий, хотя и называются они одинаково. (Ньютоновская масса сохраняется, эйнштейновская может превращаться в энергию. Только при низких относительных скоростях обе величины могут быть измерены одним и тем же способом, но даже тогда они не могут быть представлены одинаково.) Если мы не изменим определения переменных в , то предложения, которые мы вывели, не являются ньютоновскими. Если мы изменим их, то мы не сможем, строго говоря, сказать, что вывели законы Ньютона, по крайней мере в любом общепринятом в настоящее время смысле понятия выведения. Конечно, приведенная выше аргументация объясняет, почему законы Ньютона казались пригодными для работы. Она объясняет, допустим, поведение водителя автомашины, который поступал так, как если бы он находился в ньютоновском мире. Аргументация аналогичного типа использовалась для того, чтобы обосновать преподавание геоцентрической астрономии топографам. Но аргументация не доказывает того, на что она была нацелена. Иными словами, она не доказывает, что законы Ньютона являются предельным случаем эйнштейновских. Ибо при переходе к пределу изменяются не только формы законов. Одновременно мы должны изменить фундаментальные структурные элементы, из которых состоит универсум и которые к нему применяются.

Необходимость изменить значение установленных и общеизвестных понятий — основа революционного воздействия теории Эйнштейна. Хотя это изменение более тонкое, нежели переход от геоцентризма к гелиоцентризму, от флогистона к кислороду или от корпускул к волнам, полученное в результате его концептуальное преобразование имеет не менее решающее значение для разрушения ранее установленной парадигмы. Мы даже можем увидеть в концептуальном преобразовании прототип революционной переориентации в науках. Именно потому, что такое преобразование не включает введения дополнительных объектов или понятий, переход от ньютоновской к эйнштейновской механике иллюстрирует с полной ясностью научную революцию как смену понятийной сетки, через которую ученые рассматривали мир.

Этих замечаний будет достаточно, чтобы доказать тезис, который в ином философском климате мог бы быть принят без доказательств. По крайней мере для ученых большинство очевидных различий между отбрасываемой научной теорией и ее преемницей вполне реально. Хотя устаревшую теорию всегда можно рассматривать как частный случай ее современного преемника, она должна быть преобразована для этой цели. Преобразование же является тем, что может осуществляться с использованием преимуществ ретроспективной оценки — отчетливо выраженного применения более современной теории. Кроме того, даже если это преобразование было задумано для интерпретации старой теории, результатом его применения должна быть теория, ограниченная до такой степени, что она может только переформулировать то, что уже известно. Вследствие своей экономичности эта переформулировка теории полезна, но она не может быть достаточной для того, чтобы направлять исследование.

Примем, таким образом, теперь без доказательства, что различия между следующими друг за другом парадигмами необходимы и принципиальны. Можем ли мы затем сказать более точно, каковы эти различия? Их наиболее очевидный тип уже неоднократно иллюстрирован выше. Следующие друг за другом парадигмы по-разному характеризуют элементы универсума и поведение этих элементов. Иными словами, их отличие касается таких вопросов, как существование внутриатомных частиц, материальность света, сохранение теплоты или энергии. Эти различия являются субстанциональными различиями между последовательными парадигмами, и они не требуют дальнейшей иллюстрации. Но парадигмы отличаются более чем содержанием, ибо они направлены не только на природу, но выражают также и особенности науки, которая создала их. Они являются источником методов, проблемных ситуаций и стандартов решения, принятых неким развитым научным сообществом в данное время. В результате восприятие новой парадигмы часто вынуждает к переопределению основ соответствующей науки. Некоторые старые проблемы могут быть переданы в ведение другой пауки или объявлены совершенно “ненаучными”. Другие проблемы, которые были прежде несущественными или тривиальными, могут с помощью новой парадигмы сами стать прототипами значительных научных достижений. И поскольку меняются проблемы, постольку обычно изменяется и стандарт, который отличает действительное научное решение от чисто метафизических спекуляций, игры слов или математических забав. Традиция нормальной науки, которая возникает после научной революции, не только несовместима, но часто фактически и несоизмерима с традицией, существовавшей до нее.

Влияние работы Ньютона на традиции нормальной научной практики XVII века служит ярким примером этих более тонких последствий смены парадигмы. Еще до рождения Ньютона “новая наука” столетия достигла успеха, отбросив наконец аристотелевские и схоластические объяснения, которые сводились к сущностям материальных тел. На рассуждение о камне, который упал потому, что его “природа” движет его по направлению к центру Вселенной, стали смотреть лишь как на тавтологичную игру слов. Такой критики раньше не наблюдалось. С этого времени весь поток сенсорных восприятий, включая восприятие цвета, вкуса и даже веса, объяснялся в терминах протяженности, формы, места и движения мельчайших частиц, составляющих основу материи. Приписывание других качеств элементарным атомам не обошлось без неких таинственных понятий и поэтому лежало вне границ науки. Мольер точно ухватил новое веяние, когда осмеял доктора, который объяснял наркотическое действие опиума, приписывая ему усыпляющую силу. В течение последней половины XVII века многие ученые предпочитали говорить, что сферическая форма частиц опиума дает им возможность успокаивать нервы, по которым они распространяются5.

На предыдущей стадии развития науки объяснение на основе скрытых качеств было составной частью продуктивной научной работы. Тем не менее новые требования к механико-корпускулярному объяснению в XVII веке оказались очень плодотворными для ряда наук, избавив их от проблем, которые не поддавались общезначимому решению, и предложив взамен другие. Например, в динамике три закона движения Ньютона в меньшей степени являлись продуктом новых экспериментов, чем попыткой заново интерпретировать хорошо известные наблюдения на основе движения и взаимодействия первичных нейтральных корпускул. Рассмотрим только одну конкретную иллюстрацию. Так как нейтральные корпускулы могли действовать друг на друга только посредством контакта, механико-корпускулярная точка зрения на природу направляла стремление ученых к совершенно новому предмету исследования — к изменению скорости и направления движения частиц при столкновении. Декарт поставил проблему и дал ее первое предположительное решение. Гюйгенс, Рен и Уоллис расширили ее еще больше, частью посредством экспериментирования, сталкивая качающиеся грузы, но большей частью посредством использования ранее хорошо известных характеристик движения при решении новой проблемы. А Ньютон обобщил их результаты в законах движения. Равенство “действия” и “противодействия” в третьем законе является результатом изменения количества движения, наблюдающегося при столкновении двух тел. То же самое изменение движения предполагает определение динамической силы, скрыто входящее во второй закон. В этом случае, как и во многих других, в XVII веке корпускулярная парадигма породила и новую проблему и в значительной мере решение ее6.

Однако, хотя работа Ньютона была большей частью направлена на решение проблем и воплощала стандарты, которые вытекали из механико-корпускулярной точки зрения на мир, воздействие парадигмы, возникшей из его работы, сказалось в дальнейшем в частично деструктивном изменении проблем и стандартов, принятых в науке того времени. Тяготение, интерпретируемое как внутреннее стремление к взаимодействию между каждой парой частиц материи, было скрытым качеством в том же самом смысле, как и схоластическое понятие “побуждение к падению”. Поэтому, пока стандарты корпускуляризма оставались в силе, поиски механического объяснения тяготения были одной из наиболее животрепещущих проблем для тех, кто принимал “Начала” в качестве парадигмы. Ньютон, а также многие из его последователей в XVIII веке уделяли много внимания этой проблеме. Единственное очевидное решение состояло в том, чтобы отвергнуть теорию Ньютона в силу ее неспособности объяснить тяготение; эта возможность широко принималась за истину, и все же ни та, ни другая точка зрения в конечном счете не побеждала. Не будучи в состоянии ни заниматься практикой научной работы без “Начал”, ни подчинить эту работу корпускулярным стандартам XVII века, ученые постепенно приходили к воззрению, что тяготение является действительно некоей внутренней силой природы. К середине XVIII века такое истолкование было распространено почти повсеместно, а результатом явилось подлинное возрождение схоластической концепции (что не равносильно регрессу). Внутренне присущие вещам силы притяжения и отталкивания присоединились к протяженности, форме, месту и движению как к физически несводимым первичным свойствам материи7.

В результате изменение в стандартах и проблемных областях физической науки оказалось опять-таки закономерным. Например, к 40-м годам XVIII века исследователи электрических явлений могли говорить о притягивающем “свойстве” электрического флюида, не вызывая насмешек, которых удостоился мольеровский доктор столетие назад. И постепенно электрические явления все больше обнаруживали закономерности, отличные от тех, которые в них видели исследователи, рассматривавшие их как эффекты механического испарения (effluvium), которое могло осуществляться только посредством контакта. В частности, когда электрическое действие на расстоянии сделалось предметом непосредственного изучения, то феномен, который сейчас мы характеризуем как электризацию через индукцию, смог быть признан в качестве одного из его следствий. Ранее, когда явление рассматривалось в общем виде, оно приписывалось непосредственному воздействию “электрических” атмосфер или утечке, неминуемой в любой электрической лаборатории. Новый взгляд на индукционное воздействие являлся в свою очередь ключом к анализу Франклином эффекта лейденской банки и, таким образом, к возникновению новой ньютоновской парадигмы для электричества. Динамика и электричество не были единственными научными областями, испытавшими влияние поиска сил, внутренне присущих материи. Большая часть литературы по химическому сродству и рядам замещения в XIX веке также ведет свое происхождение от этого супермеханического аспекта ньютонианства. Химики, которые верили в эти дифференцированные силы притяжения между различными химическими веществами, ставили эксперименты, которые ранее трудно было представить, и изыскивали новые виды реакций. Без опытных данных и химических понятий, полученных в результате этих исследований, более поздние работы Лавуазье и в особенности Дальтона были бы непонятны8. Изменения в стандартах, которые определяют проблемы, понятия и объяснения, могут преобразовать науку. В следующем разделе я попытаюсь даже рассмотреть, в каком смысле они преобразуют мир.

Другие примеры таких несубстанциональных различий между следующими друг за другом парадигмами могут быть взяты из истории любой науки почти в любой период ее развития. В данный момент ограничимся лишь двумя другими и достаточно краткими иллюстрациями. Прежде чем произошла революция в химии, одна из широко распространенных задач этой науки состояла в объяснении свойств химических веществ и изменений, которые эти свойства претерпевают в реакции. С помощью небольшого числа элементарных “первопричин” — среди которых был и флогистон — химик должен был объяснить, почему одни вещества обладают свойствами кислоты, другие — свойствами металла, третьи — свойствами возгораемости и тому подобное. В этом направлении был достигнут заметный успех. Мы уже указывали, что флогистонная теория объясняла, почему металлы так сходны между собой, и можно представить подобную аргументацию для кислот. Реформа Лавуазье, однако, окончательно отбросила химические “первопричины” и таким образом лишила химию некоторой реальной и потенциальной объяснительной силы. Чтобы компенсировать эту утрату, требовались изменения в стандартах. В течение большей части XIX века неудачи в объяснении свойств соединений не могли умалить достоинства ни одной химической теории9.

Или другой пример. Дж. Максвелл разделял с другими сторонниками волновой теории света XIX века убеждение, что световые волны должны распространяться через материальный эфир. Выявление механической сферы распространения волн было обычной проблемой для многих одаренных современников Максвелла. Однако его собственная электромагнитная теория света не принимала в расчет никакую среду, необходимую для распространения световых волн, и эта теория ясно показала, что такую среду труднее учесть, чем казалось ранее. Первоначально теория Максвелла в силу указанных причин отвергалась многими учеными. Но, подобно учению Ньютона, оказалось, что без теории Максвелла трудно обойтись, и, когда она достигла статуса парадигмы, отношение к ней со стороны научного сообщества изменилось. Убеждение Максвелла в существовании механического эфира становилось в первые десятилетия XX века все более и более похожим на чисто формальное признание (хотя оно было вполне искренним), и поэтому попытки выявить эфирную среду были преданы забвению. Ученые больше не думали, что ненаучно говорить об электричестве как о “вытеснении”, не указывая на то, что “вытесняется”. В результате опять возник новый ряд проблем и стандартов, который в конце концов должен был привести к появлению теории относительности10.

Такие характерные изменения в представлениях научного сообщества о его основных проблемах и стандартах меньше значили бы для идей данной работы, если бы можно было предположить, что они всегда возникают при переходе от более низкого методологического типа к некоторому более высокому. В этом случае их последствия также казались бы кумулятивными. Не удивительно, что некоторые историки утверждали, что история науки отмечена непрерывным возрастанием зрелости и совершенствованием человеческого понятия о природе науки11. Однако случаи кумулятивного развития научных проблем и стандартов встречаются даже реже, нежели примеры кумулятивного развития теорий. Попытки объяснить тяготение, хотя они и были полностью прекращены большинством ученых XVIII века, не были направлены на решение внутренне неправомерных проблем. Возражения в отношении внутренних таинственных сил не были ни собственно антинаучными, ни метафизическими в некотором уничижительном смысле слова. Нет никаких внешних критериев, на которые могли бы опереться такие возражения. То, что произошло, не было ни отбрасыванием, ни развитием стандартов, а просто изменением, продиктованным принятием новой парадигмы. Кроме того, это изменение в какой-то момент времени приостанавливалось, затем опять возобновлялось. В XX веке Эйнштейн добился успеха в объяснении гравитационного притяжения, и это объяснение вернуло науку к ряду канонов и проблем, которые в этом частном аспекте более похожи на проблемы и каноны предшественников Ньютона, нежели его последователей. Или другой пример. Развитие квантовой механики отвергло методологические запреты, которые зародились в ходе революции в химии. В настоящее время химики стремятся, и с большим успехом, объяснить цвет, агрегатное состояние и другие свойства веществ, используемых и создаваемых в их лабораториях. Возможно, что в настоящее время подобное преобразование происходит и в разработке теории электромагнетизма. Пространство в современной физике не является инертным и однородным субстратом, использовавшимся и в теории Ньютона, и в теории Максвелла; некоторые из его новых свойств подобны свойствам, некогда приписываемым эфиру; и со временем мы можем узнать, что представляет собой перемещение электричества.

Перенося акцент с познавательной на нормативную функцию парадигмы, предшествующие примеры расширяют наше понимание способов, которыми парадигма определяет форму научной жизни. Ранее мы главным образом рассматривали роль парадигмы в качестве средства выражения и распространения научной теории. В этой роли ее функция состоит в том, чтобы сообщать ученому, какие сущности есть в природе, а какие отсутствуют, и указывать, в каких формах они проявляются. Информация такого рода позволяет составить план, детали которого освещаются зрелым научным исследованием. А так как природа слишком сложна и разнообразна, чтобы можно было исследовать ее вслепую, то план для длительного развития пауки так же существен, как наблюдение и эксперимент. Через теории, которые они воплощают, парадигмы выступают важнейшим моментом научной деятельности. Они определяют научное исследование также и в других аспектах — вот в чем теперь суть дела. В частности, только что приведенные нами примеры показывают, что парадигмы дают ученым не только план деятельности, но также указывают и некоторые направления, существенные для реализации плана. Осваивая парадигму, ученый овладевает сразу теорией, методами и стандартами, которые обычно самым теснейшим образом переплетаются между собой. Поэтому, когда парадигма изменяется, обычно происходят значительные изменения в критериях, определяющих правильность как выбора проблем, так и предлагаемых решений.

Это наблюдение возвращает нас к пункту, с которого начинался этот раздел, поскольку дает нам первое четкое указание, почему выбор между конкурирующими парадигмами постоянно порождает вопросы, которые невозможно разрешить с помощью критериев нормальной науки. В той же степени (столь же значительной, сколько и неполной), в какой две научные школы несогласны друг с другом относительно того, чту есть проблема и каково ее решение, они неизбежно будут стремиться переубедить друг друга, когда станут обсуждать относительные достоинства соответствующих парадигм. В аргументациях, которые постоянно порождаются такими дискуссиями и которые содержат в некотором смысле логический круг, выясняется, что каждая парадигма более или менее удовлетворяет критериям, которые она определяет сама, но не удовлетворяет некоторым критериям, определяемым ее противниками. Есть и другие причины неполноты логического контакта, который постоянно характеризует обсуждение парадигм. Например, так как ни одна парадигма никогда не решает всех проблем, которые она определяет, и поскольку ни одна из двух парадигм не оставляет нерешенными одни и те же проблемы, постольку обсуждение парадигмы всегда включает вопрос: какие проблемы более важны для решения? Наподобие сходного вопроса относительно конкурирующих стандартов, этот вопрос о ценностях может получить ответ только на основе критерия, который лежит всецело вне сферы нормальной науки, и именно это обращение к внешним критериям с большой очевидностью делает обсуждение парадигм революционным. Однако на карту ставится даже нечто более фундаментальное, чем стандарты и оценки. До сих пор я рассматривал только вопрос о существенном значении парадигм для науки. Сейчас я намереваюсь выявить смысл, в котором они оказываются точно так же существенными для самой природы.

1 S. P. Thompson. Life of William Thomson Baron Kelvin of Largs. London, 1910, I, p. 266—281.

2 См., например, заметки П. П. Винера в: “Philosophy of Science”, XXV, 1958, p. 298.

3 J. В. Conant. Overthrow of the Phlogiston Theory. Cambridge, 1950, p. 13—16; J. R. Partington. A Short History of Chemistry, 2d ed. London, 1951, p. 85—88. Наиболее полное и систематическое изложение теории флогистона представлено в: H. Metzger. Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique. Paris, 1930. Part II.

4 Сравните выводы, полученные с помощью совершенно иного типа анализа: R. В. Вraithwaite. Scientific Explanation. Cambridge, 1953, p. 50—87, особенно стр. 76.

5 О корпускуляризме вообще см.: M. Boas. The Establishment of the Mechanical Philosophy. — “Osiris”, X, 1952, p. 412—541. О воздействии формы частиц на вкусовые ощущения см.: Ibid., p. 483.

6 R. Dugas. La mйcanique au XVIIe siиcle, Neuchatel, 1954, p. 177—185, 284—298, 345—356.

7 I. В. Cohen. Franklin and Newton: An Inquiry into Speculative Newtonian Experimental Science and Franklin's Work in Electricity as an Example Thereof. Philadelphia, 1956, chaps. VI—VII.

8 Об электричестве см.: Ibid., chaps. VIII—IX. О химии см.: Metzger. Op. cit., part I.

9 E. Meyerson. Identity and Reality. New York, 1930, chap. X.

10 E. T. Whittaker. A History of the Theories of Aether and Electricity, II. London, 1953, p. 28—30.

11 В качестве блестящей и вполне современной попытки втиснуть развитие науки в это прокрустово ложе можно рекомендовать: С. С. Gillispie. The Edge of Objectivity: An Essay in the History of Scientific Ideas. Princeton, 1960.

Дальше...

Оглавление

allrefers.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..

1.5 Природа научной революции. Типы научных революций. Природа научных революций реферат

1.5 Природа научной революции. Типы научных революций. Динамика и структура научного познания

Похожие главы из других работ:

2 Анализ взглядов Т.Куна на проблему революций в науке

2.3.2 Переключение гештальта в результате революций

3. О характере революции в математике

3.2 Математика и научные революции

5. Феномен научной революции

2. Философские аспекты научных революций

1. Сущность научных революций и их основные задачи

4.1 Возможность научной этики

2. Нормальная наука и научные революции

2. Суть научной проблемы

3. Размышления о русской революции

СТРУКТУРА НАУЧНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2. Понятие техники, логика ее развития. Социально-культурное значение современной научно-технической революции

3. Основные типы научных теорий как элементы современных научных систем

3.1 Особенности научной деятельности

Природа научных революций. Основные этапы развёртывания революции в науке

Реферат - Научная революция как этап развития науки

ПРИРОДА И НЕОБХОДИМОСТЬ НАУЧНЫХ РЕВОЛЮЦИЙ, реферат — allRefers.ru

Смотрите также