Контрольная работа по дисциплине "Концепции современного естествознания"

 Для характеристики  трофического взаимодействия популяций  и биоценозов существенное значение  имеет общее правило, согласно  которому чем длиннее и сложнее  пищевые связи между организмами  и популяциями, тем более жизнеспособной  и устойчивой является живая  система любого надорганизменного  уровня. Отсюда становится ясным, что с биологической точки  зрения на таком уровне решающее  значение приобретает трофический  характер взаимодействия составляющих живую систему элементов.

Вопрос №2 «Научные революции в истории общества»

Революции в естествознании связаны с изменениями способов познания. Научная революция - это закономерный и периодически повторяющийся в истории науки процесс качественного перехода от одного способа познания к другому, который отражает более глубинные связи и отношения природы.

Обычно выделяют три основные черты естественнонаучной революции:

1.      крушение  и отбрасывание неверных идей, ранее господствовавших в науке;

2.      быстрое  расширение знаний о природе, вступление в новые ее области, ранее недоступные для познания; отметим, что здесь важную роль  играет создание новых инструментов и приборов;

3.      естественнонаучную  революцию вызывает не само  по себе открытие новых фактов, а радикально новые теоретические  следствия из них; другими словами  революция совершается в сфере  теорий, понятий, принципов, законов  науки, формулировки которых подвергаются коренной ломке. Научная революция имеет свою структуру, основные этапы развития.

Первый этап научной революции - формирование непосредственных предпосылок (эмпирических, теоретических, ценностных) нового способа познания в недрах старого. Оно осуществляется в русле образования и попыток разрешения некоторой проблемной ситуации в науке. Развитие такой проблемной ситуации на этом этапе идет от осознания потребности в новом способе познания до формирования идеи о содержании основания такого способа познания.

Второй этап научной революции нацелен на непосредственное развитие оснований нового способа познания. Он начинается с выдвижения идеи (т.е. с того, чем заканчивается первый этап), продолжается ее развитием вплоть до формулирования принципов фундаментальной теории и завершается выработкой методологических установок познания.

Третий этап научной революции - это утверждение качественно нового способа познания. На этом этапе происходит преобразование предпосылок нового способа познания и их включение с этот новый способ познания. При этом старый, исходный способ познания превращается в подчиненный момент нового способа познания. В реальной практике научного познания этот этап связан с проверкой, применением, подтверждением новой фундаментальной теории, уточнением ее соответствия предшествующему теоретическому знанию и данным нового эмпирического базиса, а также новым методологическим установкам познания. На этом этапе формируется понимание объекта познания.

В истории естествознания можно обнаружить четыре периода, когда преобразовывались все компоненты оснований естествознания.

Первым периодом была революция XVII века, ознаменовавшая собой становление классического естествознания. Его возникновение было неразрывно связано с формированием особой системы идеалов и норм исследования.

Через все классическое естествознание начиная с XVII века проходит идея, согласно которой объективность и предметность научного знания достигается только тогда, когда из описания и объяснения исключается всё, что относится к субъекту и процедурам его познавательной деятельности. Эти процедуры принимались как раз и навсегда данные и неизменные. Идеалом было построение абсолютно истинной картины природы. Главное внимание уделялось поиску очевидных, наглядных, “вытекающих из опыта” онтологических принципов, на базе которых можно строить теории, объясняющие и предсказывающие опытные факты.

Первая научная революция произошла в эпоху, которую можно назвать переломной – время перехода от Средневековья к Новому времени, которое впоследствии получило название эпохи Возрождения. Этот период ознаменован появлением гелиоцентрического учения польского астронома Николая Коперника. Его учение перевернуло предшествующую картину мира, опирающуюся на геоцентрическую систему Птолемея – Аристотеля. Коперник указал не только на тот факт, что Земля – одна из планет, движущихся вокруг Солнца по круговым орбитам и в то же время вращающаяся вокруг своей оси, но и на важную идею о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненном общим закономерностям единой механики. Эта идея опровергала представление Аристотеля о неподвижном «перводвигателе», якобы приводящем в движение Вселенную. В свою очередь, это открытие обнаружило несостоятельность принципа познания, опирающегося на непосредственное наблюдение и доверие к показаниям чувственных данных (визуально мы видим, что Солнце «ходит» вокруг Земли), и указывало на плодотворность критического отношения к показаниям органов чувств. Таким образом, учение Коперника явилось революцией в науке, поскольку его открытие подорвало основу религиозной картины мира, исходящей из признания центрального положения Земли, а следовательно, и о месте человека в мироздании как его центре и конечной цели. Кроме того, религиозное учение о природе противопоставляло земную, тленную материю – небесной, вечной, неизменной.

Тем не менее, Коперник не мог не следовать и определенным традиционным взглядам на Вселенную. Так, он полагал, что Вселенная конечна, она где-то завершается твердой сферой, к которой каким-то образом прикреплены звезды.

Радикальные перемены в этой целостной и относительно устойчивой системе оснований естествознания произошли в конце XVIII - первой половине XIX века. Их можно расценить как вторую глобальную научную революцию, определившую переход к новому состоянию естествознания - дисциплинарно организованной науке.

В это время механическая картина мира утрачивает статус общенаучной. В биологии, химии и других областях знания формируются специфические картины реальности, нередуцируемые (несводимые) к механической. Одновременно происходит дифференциация дисциплинарных идеалов и норм исследования. Например, в биологии и геологии возникают идеалы эволюционного объяснения, в то время как физика продолжает строить свои знания, абстрагируясь от идеи развития. Но и в ней, с разработкой теории поля, начинают постепенно размываться ранее доминировавшие нормы механического объяснения. Все эти изменения затрагивали главным образом слой организации идеалов и норм исследования, выражающий специфику изучаемых объектов. Что же касается общих познавательных установок классической науки, то они еще сохраняются в данный исторический период.

Соответственно особенностям дисциплинарной организации науки видоизменяются ее философские основания. Они становятся гетерогенными, включают довольно широкий спектр смыслов тех основных категориальных схем, в соответствии с которыми осваиваются объекты (от сохранения в определенных пределах механицистской традиции до включения в понимание "вещи", "состояния", "процесса" и другие идеи развития). В эпистемологии центральной становится проблема соотношения разнообразных методов науки, синтеза знаний и классификации наук. Выдвижение ее на передний план связано с утратой прежней целостности научной картины мира, а также с появлением специфики нормативных структур в различных областях научного исследования. Поиск путей единства науки, проблема дифференциации и интеграции знания превращаются в одну из фундаментальных философских проблем, сохраняя свою остроту на протяжении всего последующего развития науки.

Первая и вторая глобальные революции в естествознании протекали как формирование и развитие классической науки и ее стиля мышления.

Третья глобальная научная революция была связана с преобразованием этого стиля и становлением нового, неклассического естествознания. Она охватывает период с конца XIX до середины XX столетия. В эту эпоху происходят революционные перемены в различных областях знания: в физике (открытие делимости атома, становление релятивистской и квантовой теории), в космологии (концепция нестационарной Вселенной), в химии (квантовая химия), в биологии (становление генетики). Возникают кибернетика и теория систем, сыгравшие важнейшую роль в развитии современной научной картины мира.

В процессе всех этих революционных преобразований формировались идеалы и нормы новой, неклассической науки. Они характеризовались отказом от прямолинейного онтологизма и пониманием относительной истинности теорий и картины природы, выработанной на том или ином этапе развития естествознания. В противовес идеалу единственно истинной теории, “фотографирующей” исследуемые объекты, допускается истинность нескольких отличающихся друг от друга конкретных теоретических описаний одной и той же реальности, поскольку в каждом из них может содержаться момент объективно-истинного знания.

Новая система познавательных идеалов и норм обеспечивала значительное расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению сложных саморегулирующихся систем. Именно включение таких объектов в процесс научного исследования вызвало резкие перестройки в картинах реальности ведущих областей естествознания. Процессы интеграции этих картин и развитие общенаучной картины мира стали осуществляться на базе представлений о природе как сложной динамической системе. Этому способствовало открытие специфики законов микро-, макро- и мега-мира в физике и космологии, интенсивное исследование механизмов наследственности в тесной связи с изучением надорганизменных уровней организации жизни, обнаружение кибернетикой общих законов управления и обратной связи. Тем самым создавались предпосылки для построения целостной картины природы, в которой прослеживалась иерархическая организованность Вселенной как сложного динамического единства. Картины реальности, вырабатываемые в отдельных науках, на этом этапе еще сохраняли свою самостоятельность, но каждая из них участвовала в формировании представлений, которые затем включались в общенаучную картину мира. Последняя, в свою очередь, рассматривалась не как точный и окончательный портрет природы, а как постоянно уточняемая и развивающаяся система относительно истинного знания о мире. Все эти радикальные сдвиги в представлениях о мире и процедурах его исследования сопровождались формированием новых философских оснований науки.

Идея исторической изменчивости научного знания, относительной истинности вырабатываемых в науке онтологических принципов соединялась с новыми представлениями об активности субъекта познания. Он рассматривался уже не как дистанцированный от изучаемого мира, а как находящийся внутри него, детерминированный им. Возникает понимание того обстоятельства, что ответы природы на наши вопросы определяются не только устройством самой природы, но и способом нашей постановки вопросов, который зависит от исторического развития средств и методов познавательной деятельности. На этой основе вырастало новое понимание категорий истины, объективности, факта, теории, объяснения и т.п.

Наиболее частыми образцами фундаментальных научных идей, служащих одним из оснований определенных традиций являются следующие примеры. Физика Аристотеля и астрономия Птолемея на долгое время (почти две тысячи лет) задали традицию, основанную на определенном понимании космоса, движения, пространства и времени. Согласно этой традиции, как показывают исследования А.Койре, космос является конечной, имеющей центр иерархической структурой, пространство понимается как конкретная совокупность мест, движение есть состояние тела, обусловленное действием приложенной к нему силы. Все приведенные утверждения легко могли быть проверены непосредственными наблюдениями, верифицированы обыденным опытом людей и даже религиозными текстами. Астрономия того времени не искала причин движения планет, механизм движения считался непознаваемым, достаточно было аристотелевского понятия перводвигателя. Все устремления астрономов были направлены на расчеты и предсказания положения небесных тел для возможности их наблюдения.

Научная революция эпохи Возрождения и Нового времени резко нарушает эту традицию. Вводится представление о космосе как бесконечной Вселенной. Законы тяготения объясняют механизм движения планет. Пространство становится бесконечным и его геометрия совпадает с геометрией Евклида, т.е. математическая теория становится геометрией реального мира. Концепция дальнодействия, принимаемая в ньютоновской модели Вселенной, предполагала существование пустого пространства и вводила бесконечную скорость взаимодействия тел в этом пространстве. Галилеевский принцип инерции и первый закон механики Ньютона приходят на смену аристотелевскому пониманию движения и предоставляют возможность для математически точного описания прямолинейного и равномерного движения. Конкретные тела физики Аристотеля заменяются абстрактными объектами, материальными точками, обладающими массой, скоростью и геометрическими координатами, что открывает применение в физике математики, где материальная точка трактуется как математическая точка. Математическое естествознание и экспериментальный метод (искусственно созданное наблюдение с возможностью количественного измерения и неоднократного повторения) создают новые условия для становления и развития новой науки, которая практически не соответствует здравому смыслу. Успехи науки эпохи Возрождения и XVII-XVIII столетий невольно подталкивали к созданию единой картины мира, и также невольно она стала механистической.

Нарушение этой традиции стало возможно в недрах самой науки. Исследования Фарадея, В.Томсона и Максвелла в области физики электромагнитных явлений с необходимостью вели к отрицанию концепции дальнодействия: электромагнитные взаимодействия происходят в конкретной среде (а не в пустом пространстве) с конечной скоростью. Эти исследования привели, с одной стороны, к открытию электромагнитного поля, а с другой, к введению гипотезы о существовании эфира.

Другими крупными научными достижениями, которые заставляли пересматривать предшествующие научные взгляды и традиции, были теория относительности Эйнштейна и открытие физики микромира.

В философии науки очень большое количество исследований научной революции было спровоцировано публикацией книги Т.Куна «Структура научных революций». В ней Кун предложил оригинальную модель развития науки, в которой центральное место было отведено понятиям парадигмы и научной революции. Наука в своем развитии проходит ряд последовательных этапов: допарадигмальный период, возникновение парадигмы и нормальная наука, критика парадигмы и кризисный период, этап научной революции и формирование новой парадигмы. Под парадигмами понимается совокупность научных достижений, принимаемых в определенный период времени научным сообществом. Парадигмы определяют основную стратегию развития научной дисциплины, проблемы и методы их решения. Период формирования парадигмы совпадает с возникновением фундаментальной теории. После этого начинается разработка этой теории, складываются научные школы, пишутся учебники, создаются образцовые методы исследования, усилия научного сообщества направлены на решения задач-головоломок. Этот период был назван Куном нормальной наукой. Ученые убеждены, что фундаментальные теоретические представления дают возможность решить головоломки. Если они не решаются, то это – временное явление. Ученые еще не догадались, как их решить. Виновата не научная теория, а сами ученые. Нерешаемые головоломки зачисляются в разряд аномалий и на них на этом этапе не обращают серьезного внимания. Отдельные трудные случаи могут привести к открытиям внутри парадигмы и только некоторые из них заставляют задуматься об изменении парадигмальных теорий. Период нормальной науки является самым плодотворным в ходе развития науки и соответствует ее эволюционному этапу.