Текст книги "Концепции современного естествознания. Конспект лекций"

А.А. Горелов
Концепции современного естествознания
Конспект лекций

Рецензенты:

А.М. Гиляров, проф. биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, д-р биол. наук,

В.Н. Жуков, проф. кафедры философии ФГБОУ ВПО ГУУ, д-р филос. наук

Предисловие

«Концепции современного естествознания» – обязательный предмет в системе высшего образования. Для чего нужно изучать современное естествознание? Во-первых, для того чтобы стать культурным человеком, надо знать, что такое теория относительности, генетика, синергетика, социобиология, экология, этология и другие науки. Во-вторых, это важно и потому, что многое в нашей жизни строится в соответствии с научной методологией. Разумеется, человечеству далеко до научной организации труда, но тем не менее научные принципы лежат в основе многих видов деятельности, и их надо знать, чтобы использовать. В-третьих, знания, необходимые любому специалисту, так или иначе связаны и в какой-то степени основаны на научных данных. Этих причин достаточно для обоснования важности данного курса.

Основная задача курса – формирование у студентов целостного систематизированного представления о концепциях современного естествознания как одном из наиболее важных разделов науки XX в.

Изучение представленного здесь курса дает возможность понять, что такое современное естествознание; овладеть научным методом, стать всесторонне образованным культурным человеком, разбирающимся в сущности глобальных, в том числе экологических, проблем, стоящих сегодня перед обществом.

Учитывая, что данный курс предлагается студентам гуманитарных специальностей, обычно мало знакомым с естествознанием и испытывающим известные трудности при подготовке к экзамену и зачету, мы старались обратить особое внимание на наиболее сложные моменты и в то же время сделать изложение простым и доступным.

Теперь разберемся в словах, которые составляют название предмета. В результате научных исследований создаются теории, законы, модели, гипотезы, эмпирические обобщения. Все эти понятия можно объединить одним словом «концепции».

Естествознанием называется раздел науки, который изучает мир как он есть, в его естественном состоянии, независимо от человека (в отличие от гуманитарных наук, которые изучают духовные продукты человеческой деятельности, и технических наук, изучающих материальную культуру)

К современному естествознанию относятся концепции, возникшие в ХХ в. Наука бурно прогрессирует, и научные открытия совершаются буквально на наших глазах. Пока пишутся и читаются эти строки, кто-то, как некогда Архимед, уже восклицает «Эврика!» В XXI столетии уже расшифрован геном человека и решается проблема создания искусственной жизни.

Считать современными можно не только последние научные данные, но и все те, на которых основывается современная наука, поскольку она состоит не из отдельных мало связанных между собой теорий, а выступает как единое целое, включающее знания, ставшие достоянием человека в разное время его истории.

Для того чтобы значение и строение современных концепций естествознания было понято, необходимо прежде выяснить, что такое наука в целом, какова ее история, структура, динамика. Об этом идет речь в первых лекциях пособия. Затем перейдем к отдельным естественным наукам – астрономии, физики, биологии и т. д. Данная книга соответствует программе курса «Концепции современного естествознания», но для глубокого изучения предмета необходимо прочитать книги, список которых приведен в конце пособия.

Лекция 1. Научно-техническая революция и современное естествознание

Научно-техническая революция

Современный этап научно-технического прогресса – эпоха научно-технической революции (НТР) – это коренное (именно «коренное», почему и употребляется слово «революция») преобразование производительных сил общества на основе превращения науки в ведущий фактор развития общественного производства и всей жизни общества. Наука превращается в непосредственную производительную силу тесно переплетается с техникой и производством (поэтому и называется не отдельно научная, техническая или промышленная, а научно-техническая революция), и это изменяет весь облик общественного производства, условия, характер и содержание труда, структуру производительных сил, оказывает воздействие на все стороны жизни.

В подготовке НТР, которая стала закономерным следствием научно-технического прогресса последних веков, огромное значение имело открытие сложной структуры атома и явления радиоактивности, создание теории относительности, квантовой механики, генетики, кибернетики, широкое применение электричества, расщепление атомного ядра, развитие средств массовой информации (СМИ) и коммуникации, создание реактивной техники, механизация и автоматизация производства. Многое из того, что сегодня стало для нас обычным – автомобиль, самолет, радио, телевидение, – всё это продукты научно-технического прогресса, подготовившего в первой половине XX в. современную научно-техническую революцию.

Но собственно об НТР заговорили в середине XX в. в связи с созданием атомной бомбы. Использование атомной энергии произвело огромный психологический эффект: люди убедились в колоссальных возможностях науки – не только созидательных, но и разрушительных. Когда создали атомную бомбу, стало ясно, что современная наука способна уничтожить нашу планету. Поистине на Земле совершилась революция! В результате государства и частные инвесторы начали ассигновать на науку огромные средства, а вследствие этого стремительно росло число научно-исследовательских институтов и научная деятельность превратилась в массовую профессию.

Выход человека в космос стал следующей важной вехой научно-технической революции, знаменуя собой становление космической цивилизации.

Символом НТР признаны электронно-вычислительные машины, в том числе персональные компьютеры, – принципиально новый вид техники, которому человек постепенно передает логические функции и в перспективе предполагает перейти к комплексной автоматизации производства и управления. Можно также отметить, например, широкое применение в эпоху НТР искусственных, прежде всего химических материалов, с заранее заданными свойствами, развитие электронного приборостроения, биотехнологии, так называемую зеленую революцию в сельском хозяйстве – повышение урожайности многих видов растений вследствие применения минеральных удобрений и пестицидов.

Главные направления НТР – комплексная автоматизация производства, его контроля и управления, открытие и использование новых видов энергии, создание и применение новых материалов. Однако сущность НТР не сводится ни к ее отдельным характерным чертам, ни тем более даже к самым крупным научным открытиям и направлениям научного и технического прогресса.

НТР означает перестройку всего технологического базиса и способа производства – начиная с использования материалов и энергетических процессов и кончая системой машин и формами организации и управления, отношением человека к процессу производства.

НТР создает предпосылки для возникновения единой системы важнейших сфер человеческой деятельности: теоретического познания закономерностей природы и общества, комплекса технических средств и опыта преобразования природы, процесса создания материальных благ и способов рациональной взаимосвязи практических действий в процессе производства (табл. 1).

Достижения НТР впечатляют. Она вывела человека в космос, дала ему новый вид энергии – атомную, принципиально новые вещества и технические средства (лазер), новые средства массовой коммуникации и информации (например, компьютер, Интернет, мобильный телефон). Благодаря достижениям НТР в промышленно развитых странах происходит переход от индустриального к постиндустриальному, информационному обществу.

Таблица 1. Связь технических достижений с естественными науками

Значение науки в эпоху НТР

Научно-техническая революция характеризуется, во-первых, срастанием науки с техникой в единую систему (этим определяется сочетание «научно-техническая» – через дефис), в результате чего наука стала непосредственной производительной силой, а во-вторых, небывалыми успехами в деле покорения природы и самого человека как части природы. Сам термин «научно-техническая революция» возник в середине XX в., когда человек создал атомную бомбу. Внимание властей к фундаментальным исследованиям резко возросло после того, как А. Эйнштейн сообщил в 1939 г. президенту США Ф. Рузвельту о том, что физиками выявлен новый источник энергии, который позволяет создать невиданное доселе оружие массового уничтожения. И стало понятно: именно такие исследования идут в авангарде науки.

Современная наука – «дорогое удовольствие», подчас недоступное одной отдельно взятой стране. Строительство коллайдера, необходимого для проведения исследований в области физики элементарных частиц, требует миллиардов долларов. А космические исследования? В развитых странах на науку сегодня затрачивается 2–3 % валового национального продукта. Но без этого не возможны ни достаточная обороноспособность страны, ни ее производственное могущество.

Наука развивается по экспоненте: объем научной деятельности, в том числе мировой научной информации в XX в., удваивается каждые 10–15 лет. Растет число ученых и научных направлений. В 1900 году в мире было 100 тыс. ученых, сегодня – более 5 млн (почти один из тысячи людей, живущих на Земле). Из всех ученых, когда-либо живших на планете, 90 % – наши современники. Процесс дифференциации научного знания привел к тому, что сегодня насчитывается более 15 тыс. научных дисциплин.

Наука не только изучает мир и его эволюцию, но и сама оказалась продуктом эволюции, составляя вслед за природой и человеком особый, «третий» мир – мир знаний и навыков. В современной философии существуют два взгляда на науку в ее связи с жизнью человека: наука – продукт, созданный человеком (К. Ясперс – немецкий философ XX в.), и наука как продукт бытия, открываемый через человека (М. Хайдеггер – немецкий философ XX в.).

Наука не только приносит непосредственную пользу общественному производству и благосостоянию людей, но также учит думать, развивает ум, экономит умственную энергию. «С того момента как наука стала действительностью, истинность высказываний человека обусловлена их научностью. Поэтому наука – элемент человеческого достоинства, отсюда и ее чары, посредством которых она проникает в тайны мироздания»[1]1
  Ясперс К. Смысл и назначение истории. М., 1994. С. 105.


[Закрыть].

Эти же чары приводили и к преувеличенному представлению о возможностях науки, к попыткам поставить ее выше других отраслей культуры и перед ними. Создалось своеобразное научное «лобби», которое получило название сциентизма (от лат. «сциенция» – наука).

В XX в., когда роль науки стала поистине огромна, появился сциентизм с представлением о науке, особенно естествознании, как высшей, если не абсолютной ценности. Эта научная идеология заявила, что лишь наука способна решить все проблемы, стоящие перед человечеством, включая бессмертие.

Для сциентизма характерны абсолютизация стиля и методов «точных» наук, объявление их вершиной знания, часто сопровождающееся отрицанием социально-гуманитарной проблематики как лишенной познавательного значения. На волне сциентизма возникло представление о никак не связанных друг с другом «двух культурах» – естественно-научной и гуманитарной (книга об этом английского писателя Чарлза Сноу так и называлась «Две культуры»).

В рамках сциентизма наука рассматривалась как единственная сфера духовной культуры, которая в будущем поглотит ее нерациональные области. В противоположность этому также громко заявившие о себе во второй половине XX в. антисциентистские высказывания обрекают науку либо на вымирание, либо на вечное противопоставление человеческой природе.

Антисциентизм исходит из положения о принципиальной ограниченности возможностей науки в решении коренных человеческих проблем, а в своих проявлениях оценивает науку как враждебную человеку силу, отказывая ей в положительном влиянии на культуру. Да, говорят критики сциентизма, наука повышает благосостояние населения, но она же увеличивает опасность гибели человечества и земли от атомного оружия и загрязнения природной среды.

В каждом из этих двух противоположных направлений – сциентизма и антисциентизма – содержится своя доля истины.

Наука: характерные черты

Рассматривая такое многогранное явление, как наука, можно выделить три его стороны: отрасль культуры; способ познания мира; специальный институт (в понятие «института» здесь входят не только высшие учебные заведения, но и, например, научные общества, академии, лаборатории, журналы).

Как и другим сферам человеческой деятельности, науке также присущи специфические черты:

Универсальность – сообщает знания, истинные для всего универсума при условиях, в каких они добыты человеком. Научные законы действуют во всей вселенной;

Фрагментарность – изучает не бытие в целом, а различные фрагменты реальности или ее параметры; сама же она делится на отдельные дисциплины. Каждая наука как таковая есть определенная проекция на мир, как бы прожектор, высвечивающий области, представляющие интерес для ученых в данный момент;

Общезначимость – научные знания пригодны для всех людей; язык науки однозначно фиксирует термины и понятия, что способствует объединению человечества;

Безличность – ни индивидуальные особенности ученого, ни его национальность или место проживания никак не представлены в конечных результатах научного познания;

Систематичность – наука образует определенную структуру, а вовсе не является бессвязным набором частей;

Незавершенность – научное знание конечно же безгранично растет, однако не может достичь абсолютной истины и создать «теорию всего»;

Преемственность – новые знания определенным образом и по определенным правилам соотносятся со старыми знаниями;

Критичность – готовность всегда поставить под сомнение и пересмотреть свои – даже основополагающие – результаты;

Достоверность – научные выводы требуют, допускают и проходят проверку по определенным четко сформулированным правилам;

Внеморальность – научные истины нейтральны в морально-этическом плане, а нравственные оценки могут относиться либо к деятельности, направленной на получение знаний (этика ученого требует от него интеллектуальной честности и мужества в процессе поиска истины), либо к деятельности по его применению;

Рациональность – получение знаний на основе специальных процедур, составными частями которых являются: 1) понятийность, т. е. способность определять термины путем выявления наиболее важных свойств данного класса предметов; 2) логичность, т. е. использование законов формальной логики; 3) дискурсивность, т. е. способность раскладывать научные утверждения на составные части;

Чувственность – научные результаты требуют эмпирической проверки с использованием данных восприятия и только после этого признаются достоверными.

Все эти свойства науки образуют шесть диалектических пар, соотносящихся друг с другом: универсальность – фрагментарность, общезначимость – безличность, систематичность – незавершенность, преемственность – критичность, достоверность – внеморальность, рациональность – чувственность.

Кроме того, для науки характерны свои особые методы и структура исследований, язык, аппаратура. Всем этим и определяется специфика научного исследования и значение науки.

Наука: ее отличие от других отраслей культуры

Отмеченные характерные черты науки позволяют отличить ее от всех других отраслей культуры.

Отличие науки от мистики заключается в стремлении не к слиянию с объектом исследования, а к его теоретическому пониманию и воспроизведению.

От искусства наука отличается рациональностью, не останавливающейся на уровне образов, а доведенной до уровня теорий.

В отличие от мифологии наука стремится не к объяснению мира в целом, а к формулированию законов развития природы, допускающих эмпирическую проверку.

В отличие от философии, ищущей ответа на вопрос «почему?», выводы науки допускают эмпирическую проверку и отвечают на вопросы: «как?», «каким образом?».

Наука отличается и от религии, потому что разум и опора на чувственную реальность имеют здесь большее значение, чем вера.

По сравнению с идеологией научные истины общезначимы и не зависят от интересов определенных слоев общества.

В отличие от техники наука нацелена не на использование полученных знаний о мире для его преобразования, а прежде всего на познание самого мира.

Теоретическим освоением действительности наука отличается и от обыденного сознания.

Остановимся теперь на соотношении науки и религии, тем более, что по этой проблеме существуют различные точки зрения. В атеистической литературе пропагандируется мнение, что научное знание и религиозная вера несовместимы, и каждое новое знание уменьшает область веры, вплоть до утверждений, что поскольку космонавты не увидели Бога, то, стало быть, его нет.

Водораздел между наукой и религией проходит в соответствии с соотношением в этих отраслях культуры разума и веры. В науке преобладает рациональность, но и в ней сохраняется вера, без которой познание невозможно – вера в чувственную реальность, которая дается человеку в ощущениях, вера в познавательные возможности разума и в способность научного знания отражать действительность. Без такой веры ученому трудно было бы приступить к научному исследованию. Наука не исключительно рациональна, в ней есть место и интуиции, особенно на стадии формулирования гипотез. Разум в теологических исследованиях привлекается для обоснования веры и далеко не все церковные деятели соглашались с афоризмом христианского теолога и писателя II–III вв. Тертуллиана: «Верую, потому что абсурдно».

Итак, области разума и веры не разделены абсолютной преградой. Наука может сосуществовать с религией, поскольку внимание этих отраслей культуры устремлено на разные вещи: в науке – на эмпирическую реальность, в религии – преимущественно на внечувственное. Научная картина мира, ограничиваясь сферой опыта, не имеет прямого отношения к религиозным откровениям, и ученый может быть как атеистом, так и верующим. Другое дело, что в истории культуры известны случаи резких конфронтаций между наукой и религией, особенно в те исторические периоды, когда наука обретала свою независимость, скажем, во времена создания гелиоцентрической модели строения мира Николаем Коперником. Но так не обязательно должно быть всегда.

Существует еще и область суеверий, которая не имеет отношения ни к религиозной вере, ни к науке, а связана с остатками мистических и мифологических представлений, а также с различными сектантскими ответвлениями от официальной религии и бытовыми предрассудками. Суеверия, как правило, далеки и от подлинной веры, и от рационального знания.

Важно правильно понимать и взаимоотношения науки с философией, поскольку неоднократно, в том числе и в недавней истории, различные философские системы претендовали на научность и даже на ранг «высшей науки», а ученые не всегда проводили границу между своими собственно научными и философскими высказываниями.

Специфика науки не только в том, что она не берется за изучение мира в целом, подобно философии, а представляет собой частное познание, но также и в том, что результаты науки требуют эмпирической проверки. В отличие от философских утверждений научные результаты не только необходимо подтверждать с помощью специальных практических процедур или подвергнуть строгой логической проверке (выводимости), как в математике, но, кроме того, и не отрицать принципиальную возможность их эмпирического опровержения. Все это позволяет провести демаркационную линию между философией и наукой.

Ученых порой представляли в качестве так называемых стихийных материалистов, утверждая, что им присуща изначальная вера в материальность мира. Вообще говоря, это не обязательно. Можно верить, что Некто или Нечто передает людям чувственную информацию, а ученые ее считывают, группируют, классифицируют и перерабатывают. Эту информацию наука рационализирует и выдает в виде законов и формул, не задаваясь вопросом, что лежит в ее основе. Поэтому ученый может вполне быть как стихийным материалистом или идеалистом, так и сознательным последователем какой-либо философской концепции. Такие ученые, как Декарт и Лейбниц, были также выдающимися философами своего времени.