Наука как система

Механическая картина мира (МКМ) стала первой научной картиной мира, она знаменовала собой создание нового способа познания мира - науки. Наука стала осознаваться как общественно полезная система. Главная полезная функция этой системы очевидна - установление новых фактов и новых взаимосвязей между уже известными фактами. Структура этой системы (эмпирика плюс теория) фактически стала восприниматься как технология получения новых знаний. Введение эксперимента и создание языка описания создали полноту и обеспечили упорядоченность системы. Компоненты этой системы тесно связаны между собой. Познание не может замыкаться само на себя, оно тесно связано с самыми различными сторонами человеческой деятельности. Ученый мир понял, что свою потребность в познании можно и должно совместить с удовлетворением материальных потребностей общества. В свою очередь, цивилизованное общество осознало ценность и значимость науки. Достоинства нового способа познания почти автоматически перешли и на объекты познания. Стало ясно, что разрозненные факты всегда можно объединить в систему, если вскрыть внутренние природные связи между явлениями. Системное видение мира оказалось заметно эффективнее как в смысле познания истин, так и в части получения практических выгод. В этом качестве наука и её первое творение - МКМ оказались значительно плодотворнее системы Аристотеля-Аквината.

Влияние МКМ на развитие цивилизации

Становление МКМ оказало могучее влияние на развитие человеческой цивилизации. Во-первых, МКМ стала научной базой развития самого естествознания. На основе МКМ была развита молекулярно-кинетическая теория вещества в разных агрегатных состояниях - газовом, жидком, твердом. Экспериментально была доказана возможность превращения любого

Эволюция естествознания газа в жидкое состояние. Фактически это было применение механики Ньютона к движению атомов и молекул - мельчайших частиц химических элементов и веществ. В теории использовались модели частиц как точечных масс, или материальных точек. Внутреннее строение частиц в XIX веке было неизвестно, знали лишь, что молекулы скорее всего состоят из атомов. Для описания применялись средние значения таких физических величин, как давление и температура и др. Трудам Дж. Уатта мы обязаны ясному пониманию того, что для создания «движущей силы» необходима разность температур. Это в теплотехнике, где очень важно знание того, что есть теплопроводность. Обобщение этих положений дало возможность лучше понять и другие явления переноса (диффузии, вязкости), где «движущая сила» возникает при наличии градиента («перепада») концентрации частиц или их скорости. Были определены понятия энергии в целом и её разновидностей: кинетической (Г. Гельмгольц) и потенциальной (К. Гаусс) энергий тел и их «элементарных» составляющих. Утвердилось понятие теплоты как суммы кинетических энергий молекул. Стало ясно, что температура есть мера средней кинетической энергии движения частиц, у. Томсон (1824-1907 гг.), он же лорд Кельвин, ввел понятие абсолютной температуры. Трудами врача Ю. Майера (1814-1878 гг.), пивовара Д. Джоуля (1818-1889 гг.), врача Г. Гельмгольца (1821-1894 гг.) был сформулирован закон сохранения энергии как общей количественной меры движения и взаимодействия всех видов материи. В равновесной термодинамике этот закон известен как первое начало. Развитие учения о тепловых процессах привело Р. Клаузиуса (1822-1888 гг.) к формулировке второго начала термодинамики. Он же в 1865 году ввел понятие энтропии как меры необратимого рассеяния энергии. Все эти результаты были получены в рамках термодинамического метода, то есть при учете и анализе только измеримых макропараметров вещества. Такой подход обладает большой степенью универсальности, в том числе и при пракги-ческом использовании термодинамических закономерностей. Успехи термодинамики были столь велики и значимы, что некоторые авторы курсов КСЕ предлагают даже ввести в рассмотрение «термодинамическую картину мира». Но, во-первых, методологическую основу термодинамики составляют идеи Ньютона, идеи МКМ. Во-вторых, «картины мира» как таковой фактически нет, ибо термодинамический подход не дает знания о том, почему явления протекают именно так, а не иначе, то есть физические механизмы поведения атомов и молекул остаются вне зоны внимания. Анализ этих тонкостей был осуществлен с помощью статистических методов. В рамках классической статистической физики энтропия трактуется как количественная мера беспорядка - хаоса в движении. Л. Больцман (1844-1906 гг.) установил связь энтропии и вероятности, показав, что закон возрастания энтропии есть следствие стремления любой системы к наиболее вероятному состоянию. Стало ясно, что второе начало термодинамики есть закон не абсолютный, а статистический. Трудами Л. Больцмана, Д. Максвелла, Д. Гиббса (1839-1903 гг.) была создана статистическая физика. Вероятность стала трактоваться как физическая величина, отражающая большую роль случайных процессов в функционировании и развитии природных систем. В 1892 году А. Пуанкаре показал, что даже в рамках классической механики попытки решения задачи о движении многих взаимодействующих тел могут привести к полностью хаотическим траекториям. При этом устойчивое регулярное движение тел, вроде движения планет, скорее исключение, чем правило. Это означало, что неживые системы могут иметь «свободу воли», то есть возможность выбирать траектории движения случайно, а не в соответствии с правилами жесткой лапласовской причинности. Отметим, что все эти достижения полностью опирались на ньютоновскую механику. Принципиально новым было лишь понимание того, что жизнь и развитие ансамблей, состоящих из огромного числа частиц, подчиняются своим, весьма своеобразным статистическим, вероятностным законам. В XX веке развитие этих представлений привело к созданию неравновесной термодинамики и теории динамического хаоса.

Формирование МКМ дало мощный толчок развитию философии. Клод Сен-Симон предложил перестроить фило

Софию по образцу классической механики. Философское осмысление МКМ привело к появлению гениальных творений И. Канта и Г. Гегеля. В работах Канта обсуждаются вопросы возникновения и эволюции планетных систем, он же высказал идею о существовании Большой вселенной галактик вне нашей Галактики. Кант утверждал, что с философской точки зрения достоверное теоретическое знание имеется только в математике и естествознании. В учении Гегеля исследуется эволюция человеческого познания от первых проблесков до его высшей ступени - сознательного овладения наукой и научной методологией. На основе анализа законов и категорий диалектики Гегель обосновал единство логики, диалектики и теории познания.

Революционное влияние оказала МКМ на развитие техники. Понимание сущности явлений, наличие математического языка позволяли инженерам рассчитать проектируемые машины и определить их оптимальные структуры и режимы работы. В дополнение к интуитивным догадкам техника получила научную основу. Теоретическая и техническая механика стали единым направлением. Такой же единой научно-технической отраслью стала термодинамика и теплотехника. Создание именно научных основ положило начало созданию иерархических систем, которые мы ныне называем научно-техническим отраслями. Наличие системы знаний позволило по-новому организовать обучение инженеров. Возникла система высшего технического образования, основанная на изучении и передаче научных знаний, а не только личного опыта учителя. Сообщество ученых и технических интеллектуалов стало осознавать, что «нет ничего практичнее хорошей теории».

Формирование МКМ зафиксировало определенный этап в эволюции познания. При анализе этой эволюции и прогнозировании предстоящих свершений необходимо четко осознавать, что реализация каждого очередного этапа происходит не «по божьему велению», а при обязательном наличии потребностей общества и соответствующих возможностей личности. Например, для появления МКМ нужно было, чтобы:

  • • возникла потребность общества в развитии культуры, в развитии познания как синтеза искусства и науки. «Теологона турфилософский» догматизм оказался непродуктивным для новых потребностей;
  • • человеческий мозг, когнитивные и креативные структуры человека должны были «созреть», дойти до такого уровня развития, на котором стали возможными и научная деятельность исследователей, и её понимание со стороны других людей.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >