Вторая научная революция кратко

Обновлено: 05.07.2024

Вторая научная революция (конец XVIII - 1-я половина XIX века) завершила становление классического естествознания, которое ориентировалось в основном на изучение механических и физических явлений. В то же время в науке начался пересмотр идеалов и норм научного познания, сформировавшихся в период первой научной революции. Появление дисциплинарно организованной науки в лице таких дисциплин как биология, химия, геология и др., способствовало тому, что механическая картина мира перестает быть общезначимой и общемировоззренческой. Появилась потребность в новых типах объяснений, учитывающих идею развития, появление электромагнитной теории Максвелла.

Третья научная революция охватывает период с конца XIX века до середины XX века, которая характеризуется появлением неклассического естествознания и соответствующего ему типа рациональности. Во многих науках произошли революционные преобразования: в физике были разработаны релятивистская и квантовая теории, в биологии – генетика, в химии – квантовая химия. Третья научная революция началась с того, что в науке произошел переход к исследованию сложных и эволюционныхоторое ориентировалось в основном на изучение механических и физических явлений. ханике типа рациональности.ью естествознания, систем, состоящих из большого числа элементов.

Крупные открытия были сделаны в космологии, где было установлено о нестационарном характере Вселенной и образовании в ней новых звездных систем.

В биологии была создана современная генетика и построена синтетическая теория эволюции, которая существенно дополнила учение Ч.Дарвина.

В рамках неклассического естествознания научные теории, парадигмы и картины мира рассматриваются как относительные истины и потому нуждающиеся в дальнейшем уточнении, дополнении и исправлении. В этот период исследования приобретают междисциплинарный и комплексный характер, что позволило с большей полнотой и точностью изучать процессы, которые происходят как в системе в целом, так и в её подсистемах. Усиливается тенденция к интеграции научного знания, что находит свое воплощение в синтетических науках (биофизика, геофизика, геохимия, физхимия).

Четвертая научная революция: тенденции возвращения к античной рациональности.

Время совершения четвертой научной революции последняя треть XX столетия и связана она с тем, что объектами изучения науки становятся исторически развивающиеся системы (Вселенная как система взаимодействия микро-, макро- и мегамира). Это время рождения постнеклассической науки и формирования рациональности постнеклассического типа, которая характеризуется: а) применением исторической реконструкции как типа теоретического знания в таких областях как космология, астрофизика, что привело к изменению картины мира; б) при разработке идей термодинамики неравновесных процессов возникло новое направление в научных дисциплинах – синергентика; в) из бесстрастного ценностно нейтрального изучения законов природы в парадигму естественных наук вводятся ценностные ориентации как некие гуманитарные идеалы; г) в постнеклассическую науку вводятся вненаучные, дорациональные и внерациональные познавательные формы; д) важным моментом четвертой научной революции было оформление космологии как научной дисциплины, предметом изучения которой стала Вселенная в целом.

Трагическая гибель Джордано Бруно произошла на рубеже двух эпох: эпохи Возрождения и эпохи Нового времени. Последняя охватывает три столетия - XVII, XVIII, XIX вв. В этом трехсотлетнем периоде особую роль сыграл XVII век, ознаменовавшийся рождением современной науки, у истоков которой стояли такие выдающиеся ученые, как Галилей, Кеплер, Ньютон.

До Галилея общепринятым в науке считалось понимание движения, выработанное Аристотелем и сводившееся к следующему принципу: тело движется только при наличии внешнего на него воздействия, и если это воздействие прекращается, тело останавливается. Галилей показал, что этот принцип Аристотеля (хотя и согласуется с нашим повседневным опытом) является ошибочным. Вместо него Галилей сформулировал совершенно иной принцип, получивший впоследствии наименование принципа инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия.

Открытие, сделанное Галилеем, и применение им методов научного рассуждения были одним из самых важных достижений в истории человеческой мысли, и оно отмечает действительное начало физики. Это открытие учит нас тому, что интуитивным выводам, базирующимся на непосредственном наблюдении, не всегда можно доверять, так как они иногда ведут по ложному следу.

Большое значение для становления механики как науки имело исследование Галилеем свободного падения тел. Он установил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы (как думал Аристотель), а пройденный падающим телом путь пропорционален квадрату времени падения. Галилей открыл, что траектория брошенного тела, движущегося под воздействием начального толчка и земного притяжения, является параболой. Галилею принадлежит экспериментальное обнаружение весомости воздуха, открытие законов колебания маятника, немалый вклад в разработку учения о сопротивлении материалов.

Галилей выработал условия дальнейшего прогресса естествознания, начавшегося в эпоху Нового времени. Он понимал, что слепая вера в авторитет Аристотеля сильно тормозит развитие науки. Истинное знание, считал Галилей, достижимо исключительно на пути изучения природы при помощи наблюдения, опыта (эксперимента) и вооруженного математическим знанием разума, а не путем изучения и сличения текстов в рукописях античных мыслителей.

Росту научного авторитета Галилея способствовали его астрономические исследования, обосновавшие и утверждавшие гелиоцентрическую систему Коперника. Используя построенные им телескопы (вначале это был скромный оптический прибор с трехкратным увеличением, а впоследствии был создан телескоп и с 32-кратным увеличением), Галилей сделал целый ряд интересных наблюдений и открытий. Он установил, что Солнце вращается вокруг своей оси, а на его поверхности имеются пятна. У самой большой планеты Солнечной системы - Юпитера - Галилей обнаружил 4 спутника (из 13 известных в настоящее время). Наблюдение за Луной показали, что ее поверхность гористого строения и что этот спутник Земли имеет либрацию, т. е. видимые периодические колебания маятникового характера вокруг центра. Галилей убедился, что кажущийся туманностью Млечный Путь состоит из множества отдельных звезд.

Кеплер занимался поисками законов небесной механики и составлением звездных таблиц. На основе обобщения данных астрономических наблюдений он установил три закона движения планет относительно Солнца. В своем первом законе Кеплер отказывается от коперниковского представления о круговом движении планет вокруг Солнца. В этом законе утверждается, что каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Согласно второму закону Кеплера, радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, в равные промежутки времени описывает равные площади. Из этого закона следовал вывод, что скорость движения планеты по орбите не постоянна и она тем больше, чем ближе планета к Солнцу. Третий закон Кеплера гласит: квадраты времен обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы их средних расстояний от него.

Помимо сказанного, Кеплеру принадлежит немало заслуг в астрономии и математике. Он разработал теорию солнечных и лунных затмений, предложил способы их предсказания, уточнил величину расстояния между Землей и Солнцем, составил так называемые Рудольфовы таблицы - по имени австрийского императора Рудольфа II, при дворе которого Кеплер занимал место астронома, сменив на этой должности умершего Тихо Браге. С помощью этих таблиц можно было с высокой степенью точности определять в любой момент времени положение планет. Кеплеру принадлежит также решение ряда важных для практики стереометрических задач.

Конечно, главной заслугой Кеплера было открытие законов движения планет. Но он не объяснил причины их движения. И это неудивительно, ибо не существовало еще понятий силы и взаимодействия. В то время из разделов механики были разработаны лишь статика - учение о равновесии (которая разрабатывалась еще в античности, в первую очередь Архимедом), а в работах Галилея были сделаны первые шаги в разработке динамики. Но в полной мере динамика - учение о силах и их взаимодействии - была создана лишь позднее Исааком Ньютоном.

В такой ситуации большое впечатление на естествоиспытателей произвела теория вихрей, выдвинутая в 40-х годах XVII в. французским ученым Рене Декартом(1596-1650). Декарт полагал, что мировое пространство заполнено особым легким, подвижным веществом, способным образовывать гигантские вихри. Вихревые потоки, окружая все небесные тела, увлекают их и приводят в движение. Солнечная система представляет собой громадный вихрь, в центре которого находится Солнце. Этот солнечный вихрь увлекает в своем движении все планеты. Центрами других, меньших вихрей, вращающихся вокруг Солнца, являются планеты. Планетные вихри вовлекают в круговое движение спутники этих планет. Так, вихрь, окружающий Землю, приводит в движение вокруг Земли ее спутник - Луну. Причем в каждом вихре тело, находящееся ближе к центру, вращается вокруг него быстрее, чем более далекое. Этим Декарт объяснял тот факт, что чем ближе планеты к Солнцу, тем короче периоды их обращения вокруг него (всего 88 дней для Меркурия, 225 дней для Венеры, 365 дней для Земли и т. д.).

Что касается эллиптического движения планет по уже известным законам Кеплера, то Декарт не смог ясно этого объяснить. Он говорил, что под действием давления соседних вихрей и вследствие других причин вихри могут принимать сплюснутую или эллиптическую форму. Таким образом, теория вихрей Декарта фактически не могла объяснить движение планет по законам Кеплера.

Космологическая гипотеза Декарта оказалась несостоятельной и была отвергнута последующим развитием науки. Но Декарт обессмертил свое имя в другой области - в математике. Создание им основ аналитической геометрии, введение осей координат, носящих по сей день наименование декартовых, введение им многих алгебраических обозначений, формулирование понятия переменной величины - вот далеко не полный перечень того, что сделал Декарт в области математики, обеспечив ее существенный прогресс.

Вторая научная революция завершалась творчеством одного из величайших ученых в истории человечества, каковым был Исаак Ньютон(1643-1727). Его научное наследие чрезвычайно разнообразно. В него входит и создание (параллельно с Лейбницем, но независимо от него) дифференциального и интегрального исчисления, и важные астрономические наблюдения, которые Ньютон проводил с помощью собственноручно построенных зеркальных телескопов (он, так же как и Галилей, именно телескопу обязан первым признаниям своих научных заслуг), и большой вклад в развитие оптики (он, в частности, поставил опыты в области дисперсии света и дал объяснение этому явлению). Но самым главным научным достижением Ньютона было продолжение и завершение дела Галилея по созданию классической механики. Благодаря их трудам XVII в. считается началом длительной эпохи торжества механики, господства механических представлений о мире.

Ньютон сформулировал три основных закона движения, которые легли в основу механики как науки. Первый закон механики Ньютона - это принцип инерции, впервые сформулированный еще Галилеем: всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения до тех пор, пока оно не будет вынуждено изменить его под действием каких-то сил. Существо второго закона механики Ньютона состоит в констатации того факта, что приобретаемое телом под действием какой-то силы ускорение прямо пропорционально этой действующей силе и обратно пропорционально массе тела. Наконец, третий закон механики Ньютона - это закон равенства действия и противодействия. Этот закон гласит, что действия двух тел друг на друга всегда равны по величине и направлены в противоположные стороны.

Данная система законов движения была дополнена открытым Ньютоном законом всемирного тяготения, согласно которому все тела, независимо от их свойств и от свойств среды, в которой они находятся, испытывают взаимное притяжение, прямо пропорциональное их массам и обратно пропорциональное квадрату расстояния между ними.

Пожалуй, ни одно из всех ранее сделанных научных открытий не оказало такого громадного влияния на дальнейшее развитие естествознания, как открытие закона всемирного тяготения. Огромное впечатление на ученых производил масштаб обобщения, впервые достигнутый естествознанием. Это был поистине универсальный закон природы, которому подчинялось все - малое и большое, земное и небесное. Этот закон явился основой создания небесной механики - науки, изучающей движение тел Солнечной системы.

Созданная Ньютоном теория тяготения и его вклад в астрономию знаменуют последний этап преобразования аристотелевской картины мира, начатого Коперником. Ибо представление о сферах, управляемых перводвигателем или ангелами по приказу Бога, Ньютон успешно заменил представлением о механизме, действующем на основании простого естественного закона (Бернал, 1981).

Существует легенда о знаменитом яблоке, падение которого с дерева будто бы навело Ньютона на мысль о законе всемирного тяготения. Но эта легенда имеет различные толкования. Стукелей - друг Ньютона - утверждал, что якобы сам Ньютон рассказал ему эпизод с яблоком, который и помог ему открыть закон всемирного тяготения. А другой друг Ньютона, Пембертон, считал, что Ньютон, возможно, специально выдумал историю с яблоком, чтобы отделаться от не в меру любопытных собеседников типа Стукелея.

Идеи Ньютона, опиравшиеся на математическую физику и эксперимент, определили направление развития естествознания на многие десятилетия вперед.

Процессы становления классической науки тесно связаны с появлением науки в собственном значении этого слова. Классическая н. (XVI—XVII вв., появляется планирование экспериментов, введён принцип детерминизма, повышается значимость науки)

Принцип детерминизма (лат. determinare – "определять") решает философский вопрос о том, является ли мир в своем существовании, развитии упорядоченным Космосом или беспорядочным Хаосом. П.Д. –научный подход, согласно которому все наблюдаемые явления не случайны, а имеют определенную причину

Первоначально наука возникает в форме экспериментально-математического естествознания. Период XVIII – XIX вв. считается периодом так называемой классической науки, и характеризуется в первую очередь мощным развитием физики, а также астрономии, химии и биологии. Наука классического периода носит объективный характер в исследованиях, как единственно верный способ познания мира, т.е. исследования объекта (предмета) самого по себе.

Хронологически становление классического естествознания начинается примерно в XVI-XVII вв. и заканчивается на рубеже XIX-XX вв.

Вторая научная революция, начавшаяся в XVII веке, растянулась почти на два столетия. Она была подготовлена идеями первой научной революции – в частности, поставленная проблема движения становится ведущей для ученых этого периода. Галилео Галилей (1564-1642) разрушил общепризнанный в науке того времени принцип, согласно которому тело движется только при наличии и воздействии на него внешнего воздействия, а если оно прекращается, то тело останавливается (принцип Аристотеля). Галилей сформулировал совершенно иной принцип: –принцип инерции.

Такие открытия, как обнаружение весомости воздуха, закон колебания маятника и ряд других, явились результатом нового метода исследования – эксперимента (заслуга Галилея)

Вторая научная революция завершилась научными открытиями Исаака Ньютона (1643-1727). Главная заслуга его научной деятельности заключается в том, что он завершил начатую Галилеем работу по созданию классической механики. Ньютон считается основателем и создателем механистической картины мира. Ньютон первый открыл универсальный закон – закон всемирного тяготения, которому подчинялось все – малое и большое, земное и небесное. Его картина мира поражала простотой и ясностью: в ней отсекалось все лишнее – размеры небесных тел, их внутреннее строение, происходящие в них бурные процессы, оставались массы и расстояния между их центрами, связанные формулами.

Ньютон не только завершил процесс изменения научной картины мира, начавшийся с Коперника, не только утвердил новые принципы научного исследования – наблюдение, эксперимент и разум – он сумел создать новую исследовательскую программу.

Наблюдение – это метод направленного отражения характеристик предмета, позволяющий составить определенное представление о наблюдаемом явлении.

Эксперимент – это более эффективный метод, отличающийся от наблюдения тем, что исследователь с помощью эксперимента активно воздействует на предмет путем создания искусственных условий, необходимых для выявления ранее неизвестных свойств предмета.

Разум – способность человека логически и творчески мыслить, обобщать результаты познания

Вторая научная революция произошла в к. XVIII – п.п. XIX в. Несмотря на то, что к началу XX в. идеал классического естествознания не претерпел значительных изменений, имеет смысл говорить о второй научной революции. Главное изменение – переход от классической науки, ориентированной в основном на изучение механистических и физических явлений, к дисциплинарноорганизованнойнауке.

Специфика объектов геологии и биологии (эти науки активно развивались в это время) привела к идее развития и к постепенному отказу от требований эксплицировать любые естественнонаучные теории в механистических терминах. Наука о жизни легализовала телеологию Аристотеля, вводя в свои рассуждения понятие цели.

Но вторая научная революция была вызвана не только появлением дисциплинарных наук и их специфических объектов. В самой физике, сформировавшейся как классическая только к к. XIX в., стали возникать элементынового неклассического типа рациональности. Тип научного объяснения и обоснования изучаемого объекта через построение наглядной механической модели стал уступать место другому типу объяснения, выраженному в требованиях непротиворечивого математического описания объекта, даже в ущерб наглядности.

В этой связи многие учёные-физики начинают осознавать недостаточность классического типа рациональности. Появляются первые намёки на необходимость ввести субъективный фактор в содержание нового знания, что неизбежно приводило к ослаблению жёсткости принципа тождества мышления и бытия, характерного для классической науки.

Третья научная революция и формирование неклассического типа рациональности.

Третья научная революция охватывает период с конца XIX до середины XX в. Революционные преобразования произошли сразу во многих науках: в физике были разработаны релятивистская и квантовая теории; в химии – квантовая химия и т.д. В центр исследовательских программ выдвигается изучение объектов микромира. Это обстоятельство способствовало дальнейшей трансформации в понимании идеалов и норм научного знания:

1. Учёные согласились с тем, что мышлению объект не дан в его природном, первозданном состоянии – оно изучает не объект, а то как явилось наблюдателю взаимодействие объекта с прибором. Стало ясно, что в классической физике эффектом взаимодействия прибора и объекта можно было пренебречь в силу слабости этого взаимодействия. В качестве необходимого условия объективности объяснения и описания в квантовой физике, поскольку в ней имеет место сильное взаимодействие, влияющее на характеристики изучаемого объекта, стало выдвигаться требование учитывать и фиксировать взаимодействие объекта с прибором, связь между знаниями об объекте и характером средств и операций деятельности учёного.

2. Проблему истины стали напрямую связывать с деятельностью экспериментатора. Иначе говоря, актуализировалось представление об активности субъекта познания.

4. В противовес идеалу единственно научной теории об объекте, стала допускаться истинность нескольких отличающихся друг от друга теоретических описаний одного и того же объекта. Возникла необходимость признать относительную истинность теорий и картины природы, выработанной на том или ином этапе развития естествознания.

Четвёртая научная революция и постнеклассический тип научной рациональности.

Эта революция совершилась в последнюю треть XX в. Она связана с появлением особых объектов исследования – исторически развивающимися системами. Основные характеристики постнеклассической рациональности:

1. Если в неклассической науке идеал исторической реконструкции использовался преимущественно в гуманитарных науках (история, археология, языкознание и др.), а также ряде естественных дисциплин (геология. биология), то в постнеклассической науке историческая реконструкция как тип теоретического знания стала использоваться в космологии, астрофизике. физике элементарных частиц, что привело к изменению картины мира.

2. Возникло новое научное направление – синергетика. Она стала ведущей методологической концепцией в понимании и объяснении исторически развивающихся систем.

3. Субъект познания в такой ситуации не является внешним наблюдателем, существование которого безразлично для объекта / системы: он видоизменяет каждый раз своим воздействием поле возможных состояний системы, т.е. становится главным участником протекающих событий.

4. Постнеклассическая наука впервые обратилась к изучению таких исторически развивающихся систем, непосредственным компонентом которых является человек, – это объекты экологии, включая биосферу, медико-биологические и биотехнические (генетическая инженерия) объекты и др. Исследовать такие системы невозможно без использования комьютерных технологий, математического эксперимента на ЭВМ.

5. Объективно истинное объяснение и описание такого рода систем предполагает включение ценностей социального, этического и иного характера.

Особо важным моментом четвёртой научной революции было оформление в последние два десятилетия XX в. космологии как научной дисциплины, предметом изучения которой стала Вселенная в целом. Теория эволюции Вселенной в целом способствовала появлению в постнеклассическом типе рациональности элементов античной рациональности, которые состоят в следующем:

1. Обращение к чистому умозрению при разработке теории развития Вселенной.

3. В современной физике и космологии стали говорить об антропном принципе, согласно которому наш мир устроен таким образом, что в принципе допускает возможность появления человека. В этом смысле человек - космический феномен, органический элемент космоса. Космос – дом бытия человека.

4. Теоретизирование (основной метод античной науки).

Литература по теме

1. Иванов А.Г., Целищева И.В. Концепция научных революций Т. Куна. 2003.

2. Рузавин Г.И. Философия науки. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005. – гл.7. С. 156 – 177.

3. Кун Т. Структура научных революций. М., Прогресс, 1975.

4. Кохановский В.П. [и др.]. Философия науки в вопросах и ответах. – Ростов н/Д.: Феникс, 2007. – Раздел 6. С. 241 – 252.

ТЕМА 5