2.4.4. Четвёртая научная революция (кон. XXвека)
В современную эпоху мы являемся свидетелями новых радикальных изменений в основаниях науки. Эти изменения можно охарактеризовать как четвертую глобальную научную революцию.
Для этого этапа развития естествознания характерно интенсивное применение научных знаний во всех сферах социальной жизни. Изменяется характер научной деятельности. Он определяется революцией в средствах хранения и получения знаний (компьютеризация науки, появление сложных и дорогостоящих приборных комплексов, которые обслуживают исследовательские коллективы и функционируют аналогично средствам промышленного производства). Наряду с дисциплинарными исследованиями на передний план все более выдвигаются междисциплинарные и проблемно-ориентированные формы исследовательской деятельности.
В междисциплинарных исследованиях наука, как правило, сталкивается с такими сложными системными объектами, которые в отдельных дисциплинах зачастую изучаются лишь фрагментарно, поэтому эффекты их системности могут быть вообще не обнаружены при узкодисциплинарном подходе, а выявляются только при синтезе фундаментальных и прикладных задач в проблемно-ориентированном поиске.
Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Такого типа объекты постепенно начинают определять и характер предметных областей фундаментальных наук, детерминируя облик современной, постнеклассической науки.
Исторически развивающиеся системы представляют собой более сложный тип объекта даже по сравнению с саморегулирующимися системами. Последние выступают особым состоянием динамики исторического объекта, своеобразным срезом, устойчивой стадией его эволюции. Сама же историческая эволюция характеризуется переходом от одной относительно устойчивой системы к другой системе с новой уровневой организацией элементов и самоорганизацией. Исторически развивающаяся система формирует с течением времени все новые уровни своей организации, причем возникновение каждого нового уровня оказывает воздействие на ранее сформировавшиеся, меняя связи и композицию их элементов.
Формирование каждого такого уровня сопровождается прохождением системы через состояния неустойчивости (точки бифуркации), и в эти моменты небольшие случайные воздействия могут привести к появлению новых структур. Деятельность с такими системами требует принципиально новых стратегий. Их преобразование уже не может осуществляться только за счет увеличения энергетического и силового воздействия на систему. Простое силовое давление часто приводит к тому, что система просто-напросто «сбивается» к прежним структурам, потенциально заложенным в определенных уровнях ее организации, но при этом может не возникнуть принципиально новых структур.
В естествознании первыми фундаментальными науками, столкнувшимися с необходимостью учитывать особенности исторически развивающихся систем, были биология, астрономия и науки о Земле. В них сформировались картины реальности, включающие идею историзма и представления об уникальных развивающихся объектах (биосфера, Метагалактика, Земля как система взаимодействия геологических, биологических и техногенных процессов). В последние десятилетия на этот путь вступила физика. Представление об исторической эволюции физических объектов постепенно входит в картину физической реальности, с одной стороны, через развитие современной космологии (идея «Большого взрыва» и становления различных видов физических объектов в процессе исторического развития Метагалактики), а с другой - благодаря разработке идей термодинамики неравновесных процессов и синергетики.
Именно идеи эволюции и историзма становятся основой того синтеза картин реальности, вырабатываемых в фундаментальных науках, которые сплавляют их в целостную картину исторического развития природы и человека и делают лишь относительно самостоятельными фрагментами общенаучной картины мира, пронизанной идеями глобального эволюционизма.
Ориентация современной науки на исследование сложных исторически развивающихся систем существенно перестраивает идеалы и нормы исследовательской деятельности. Историчность системного комплексного объекта и вариабельность его поведения предполагают широкое применение особых способов описания и предсказания его состояний. С идеалом строения теории как аксиоматически-дедуктивной системы все больше конкурируют теоретические описания, основанные на применении метода аппроксимации, теоретические схемы, использующие компьютерные программы и т. д.
В естествознание начинает шире внедряться идеал исторической реконструкции, которая выступает особым типом теоретического знания, ранее применявшимся преимущественно в гуманитарных науках (истории, археологии, историческом языкознании). Образцы такого подхода можно обнаружить не только в дисциплинах, традиционно изучающих эволюционные объекты (биология, геология), но и в современной космологии и астрофизике: современные модели, описывающие развитие Метагалактики, могут быть расценены как исторические реконструкции, посредством которых воспроизводятся основные этапы эволюции этого уникального исторически развивающегося объекта.
Изменяются представления и о стратегиях эмпирического исследования. Идеал воспроизводимости эксперимента применительно к развивающимся системам должен пониматься в особом смысле. Если эти системы типологизируются, то есть если можно поэкспериментировать над многими образцами, каждый из которых может быть выделен в качестве одного и того же начального состояния, то эксперимент даст один и тот же результат с учетом вероятностных линий эволюции системы.
Но кроме развивающихся систем, которые образуют определенные классы объектов, существуют еще и уникальные исторически развивающиеся системы. Эксперимент, основанный на энергетическом и силовом взаимодействии с такой системой, в принципе не позволит воспроизводить ее в одном и том же начальном состоянии. Сам акт первичного «приготовления» этого состояния меняет систему, направляя ее в новое русло развития, а необратимость процессов развития не позволяет вновь воссоздать начальное состояние. Поэтому для уникальных развивающихся систем требуется особая стратегия экспериментального исследования. Их эмпирический анализ осуществляется чаще всего методом вычислительного эксперимента на ЭВМ, что позволяет выявить разнообразие возможных структур, которые способна породить система.
Среди исторически развивающихся систем современной науки особое место занимают природные комплексы, в которые включен в качестве компонента сам человек. Примерами таких «человекоразмерных» комплексов могут служить медико-биологические объекты, объекты экологии, включая биосферу в целом (глобальная экология), объекты биотехнологии (в первую очередь генетической инженерии), системы «человек - машина» (включая сложные информационные комплексы и системы искусственного интеллекта). При изучении «человекоразмерных» объектов поиск истины оказывается связанным с определением стратегии и возможных направлений преобразования такого объекта, что непосредственно затрагивает гуманистические ценности. С системами такого типа нельзя свободно экспериментировать. В процессе их исследования и практического освоения особую роль начинает играть знание запретов на некоторые стратегии, потенциально содержащие в себе катастрофические последствия.
В этой связи трансформируется идеал ценностно-нейтрального исследования. Объективно истинное объяснение и описание применительно к «человекоразмерным» объектам не только допускает, но и предполагает включение аксиологических факторов в состав объясняющих положений. Возникает необходимость экспликации (выявления) связей фундаментальных внутринаучных ценностей (поиск истины, рост знаний) с вненаучными ценностями общесоциального характера. В современных программно-ориентированных исследованиях эта экспликация осуществляется при социальной экспертизе программ. Вместе с тем в ходе самой исследовательской деятельности с человекоразмерными объектами исследователю приходится решать ряд проблем этического характера, определяя границы возможного вмешательства в объект. Внутренняя этика науки, стимулирующая поиск истины и ориентацию на приращение нового знания, постоянно соотносится в этих условиях с общегуманистическими принципами и ценностями. Развитие всех этих новых методологических установок и представлений об исследуемых объектах приводит к существенной модернизации философских оснований науки.
Научное познание начинает рассматриваться в контексте социальных условий его бытия и его социальных последствий, как особая часть жизни общества, детерминируемая на каждом этапе своего развития общим состоянием культуры данной исторической эпохи, ее ценностными ориентациями и мировоззренческими установками. Осмысливается историческая изменчивость не только онтологических постулатов, но и самих идеалов и норм познания. Соответственно развивается и обогащается содержание категорий «теория», «метод», «факт», «обоснование», «объяснение».
В онтологической составляющей философских оснований науки начинает доминировать «категориальная матрица», обеспечивающая понимание и познание развивающихся объектов. Возникают новые понимания категорий пространства и времени (учет исторического времени системы, иерархии пространственно-временных форм), категорий возможности и действительности (идея множества потенциально возможных линий развития в точках бифуркации), категории детерминации (предшествующая история определяет избирательное реагирование системы на внешние воздействия).
- Министерство образования российской федерации
- Оглавление
- Предисловие
- Введение
- Методические рекомендации
- Глава 1. Структура естествознания
- 1.1. Предмет естествознания
- 1.1.1. Анализ понятия «природа»
- 1.1.2. Естествознание донаучное, преднаучное и научное
- 1.1.3. Неисчерпаемость предмета естествознания
- 1.1.4. Специфика донаучного и преднаучного естествознания
- 1.1.5. Специфика научного естествознания
- 1.2. Генезис научного естествознания
- 1.2.1. Перспективы античной преднауки
- 1.2.2. Замещение реальных объектов идеальными
- 1.2.3. Операции преобразования и моделирование изменений
- 1.3. Структура естественнонаучного познания
- 1.3.1. Принципы научного познания
- 1.3.2. Общие методы познания
- 1.3.3. Основные формы естествознания6
- 1.3.4. Непостижимая эффективность математики8
- Глава 2. Этапы развития естествознания
- 2.1. Ступени развития знания
- 2.1.1. «Естественная магия»
- 2.1.2. Магия и религия
- 2.1.3. Религия и естествознание
- 2.1.4. Специфика восточной преднауки
- 2.1.5. Письменность
- 2.2. Естественнонаучные аспекты античной натурфилософии
- 2.2.1. Евклидова геометрия - первая стандартная научная теория
- 2.2.2. Древнегреческий атомизм
- 2.2.3. Механика Архимеда16
- 2.2.4. Становление астрономии
- 2.3. Значение арабской системы знаний в истории естествознания21
- 2.3.1. Физические достижения арабского средневековья22
- 2.3.2. Астрономия арабо-мусульманского средневековья
- 2.4. Научные революции
- 2.4.1. Первая научная революция (xviIвек). Г. Галилей
- 2.4.2. Вторая научная революция (кон. XviiIв.- нач.XiXвека). И. Ньютон
- 2.4.3. Третья научная революция (кон. XiXв.- сер.XXвека)
- 2.4.4. Четвёртая научная революция (кон. XXвека)
- 2.5. Организация современного естествознания
- 2.5.1. Иерархия естественнонаучных законов
- 2.5.2. Этические принципы науки27
- 2.5.3. Роль междисциплинарных исследований в естествознании
- Глава 3. Фундаментальные Концепции естествознания
- 3.1. Термодинамика
- 3.1.1. Роль тепловых явлений в природе
- 3.1.2. Вещественная теория теплоты.
- 3.1.3. Корпускулярная теория теплоты
- 3.1.4. Законы термодинамики
- 3.2. Молекулярно-кинетическая теория (статистическая механика)
- 3.2.1. Основные положения молекулярно-кинетических представлений
- 3.2.2. Дискретность вещества
- Химия. Периодическая таблица химических элементов д. И. Менделеева32
- 3.2.4. Закон сохранения энергии
- 3.3. Электромагнитная теория
- 3.3.1. История открытия электричества
- 3.3.2. М. Фарадей: исследования электромагнетизма
- Заряд и поле. Закон сохранения электрического заряда
- Проводники, полупроводники и диэлектрики. Электрический ток
- Электромагнитное взаимодействие. Электромагнитная теория поля
- 3.4. Квантовая теория
- 3.4.1. Хронология становления квантовой теории
- 3.4.2. Гипотеза м. Планка. Кванты
- 3.4.3. Фотоэлектрический эффект и дискретная природа света
- 3.4.4. Квантовая теория атома н. Бора
- 3.4.5. Вероятностный характер процессов в микромире
- 3.4.6. Гипотеза Луи де Бройля об универсальности корпускулярно-волнового дуализма
- 3.4.7. Принцип неопределённости в. Гейзенберга
- 3.4.8. Волновая механика и уравнение э. Шредингера
- 3.4.9. Принцип дополнительности н. Бора
- 3.5. Симметрия
- 3.5.1. Симметрия и законы сохранения
- 3.5.2. Принципы, организующие сходство
- 3.5.3. Роль симметрии в организации мира
- Глава 4. Концепции движения, пространства и времени
- 4.1. Генезис представлений о пространстве и времени
- 4.1.1.Биологические предпосылки времени и виды пространства.
- 4.1.2. Пространство и время мифа и натурфилософии
- 4.1.3. Теоцентрическая модель пространства и времени
- 4.2. Классические концепции пространства и времени
- 4.2.1. Проблема континуальности и дискретности пространства и времени
- 4.2.2. Классические интерпретации пространства и времени
- 4.2.3. Проблемы реального пространства
- 4.3. Предпосылки неклассических интерпретаций пространства и времени
- 4.3.1. Принцип относительности и инерциальные системы (г. Галилей)
- Эфир как абсолютная система отсчёта. Опыт Майкельсона - Морли
- 4.3.3. Принцип относительности и электродинамика Максвелла
- 4.4. Специальная теория относительности (сто)
- 4.4.1. А. Эйнштейн. Единство пространства и времени. Связь массы и энергии38
- 4.4.3. Пространство и время в инерциальных системах
- 4.4.4. Неоднозначность геометрии физического пространства. Неевклидовы геометрии
- 4.5. Общая теория относительности (ото)
- 4.5.1. Инерция и гравитация
- 4.5.2. Теория гравитации
- 4.5.3. Гравитационные массы и искривление пространства - времени
- Глава 5. Хаос. Самоорганизация. Сложность
- 5.1. Хаос и порядок
- 5.1.1. Энтропия41
- 5.1.2. Принципы системности и целостности
- 5.1.3. Нелинейные системы. Рождение порядка
- 5.2. Самоорганизация
- 5.2.1. Синергетика
- 5.2.2 Механизм самоорганизации
- 5.2.3. Самоорганизация в диссипативных структурах
- 5.3. Необходимость и случайность
- 5.3.1. Проявление необходимости и случайности
- 5.3.2. Необходимость хаоса
- 5.3.3. Смысл информации
- 5.4. Сложность44
- 5.4.1. Понимание сложности. Неравновесное состояние систем
- 5.4.2. Сложное поведение и фазовое пространство45
- 5.4.3. Сложность поведения живых и социальных систем
- 5.4.4. Сложность адаптивных стратегий в живом мире
- 5.5. Управление
- 5.5.1. Кибернетика и теория управления
- 5.5.2. Информационная структура управления
- 5.5.3. Эффект обратной связи
- Глава 6. Жизнь
- 6.1. Проблема возникновения жизни
- 6.1.1. Специфика жизни как особого уровня организации материи
- 6.1.2. Гипотеза творения (креационизм)
- 6.1.3. Гипотеза спонтанного зарождения жизни
- 6.1.4. Гипотеза стационарного состояния
- 6.1.5. Гипотеза панспермии
- 6.1.6. Теория биохимической эволюции
- 6.2. Структура живого вещества
- 6.2.1. Признаки живого вещества
- 6.2.2. Виды регуляции организма
- 6.2.3. Постоянство внутренней среды (гомеостаз)
- 6.3. Теории эволюции
- 6.3.1. Зарождение эволюционного учения (ж. Ламарк, ж. Кювье, ч. Лайель)
- 6.3.2. Эволюционная теория естественного отбора (ч. Дарвин, а. Уоллес)52
- 6.3.3. Номогенез как альтернатива дарвинизму и как его дополнение
- 6.3.4. Вид и видообразование
- 6.3.5. Проблемы видообразования
- 6.4. Теория наследственности
- 6.4.1. Закон доминирования г. Менделя
- 6.4.2. Хромосомная теория наследственности
- 6.4.3. Структура гена. Расшифровка генетического кода
- 6.4.4. Днк, её роль в реализации наследственной информации
- 6.4.5. Клеточная теория (т. Шван, м Шлейден)
- 1.4.6. Биогенетический закон
- 6.5. Философское и естественнонаучное постижение смерти
- 6.5.1. Биологический и социальный смысл смерти
- 6.5.2. Что такое бессмертие?
- 6.5.3. Социальные следствия развития генной инженерии
- 6.5.4. Социальные и этические проблемы клонирования
- Глава 7. Биосфера
- 7.1. Генезис биосферы
- 7.1.1. Геологические условия возникновения биосферы
- 7.1.2. Эволюция биосферы. Живое вещество
- 7.1.3. Роль абиотических и биотических круговоротов
- Климатические первичные периодические
- 7.2. Биогеохимические процессы в биосфере
- 7.2.1. Состав вещества биосферы
- 7.2.2. Особенности основных биосферных циклов
- Биосферный цикл углерода
- Биосферный цикл азота
- Биосферный цикл фосфора
- 7.2.3. Биохимические функции живого вещества
- 7.2.4. Биогенная миграция атомов и биогеохимические принципы
- 7.3. Экологическая структура биосферы
- Биосфера - многокомпонентная иерархическая система
- Прокариоты и эукариоты. Бактерии. Вирусы и сине-зелёные водоросли
- 7.3.3. Растения. Грибы. Животные
- 7.4. Глобальное биологическое разнообразие и подходы к его изучению
- 7.4.1. Современные представления о видовом разнообразии биосферы74
- 7.4.2. Современные подходы к исследованию биоразнообразия75
- Популяционный подход
- Экосистемный подход
- 7.5. Ноосферогенез
- 7.5.1. В. И. Вернадский о переходе биосферы в ноосферу
- 7.5.2. Естественноисторические аспекты трансформации биосферы в ноосферу
- 7.5.3. Антропоцентризм и биосферное мышление
- Глава 8. Человек
- 8.1. Человек как вид
- 8.1.1. Человек: особый вид животных
- 8.1.2. Культурный и биологический аспекты эволюции человека
- 8.1.3. Нарушение основного биологического закона
- 8.2. Сознание и поведение
- 8.2.1. Функции головного мозга. Успехи нейрофизиологии
- 8.2.2. Поведение
- 8.2.3. Бихевиоризм
- 8.2.4. Гештальтпсихология
- 8.2.5. Этология и социобиология
- 8.3. Современное мировоззрение и планетарные проблемы
- 8.3.1. Проблема формирования современного мировоззрения
- 8.3.2. Глобальные последствия развития цивилизации
- 8.3.3. Деятельность «Римского клуба» и института л. Брауна «Worldwatch»
- 8.3.4. Новые ценности85
- 8.4. Концепция устойчивого развития
- 8.4.1. Экологическая и экономическая компоненты деятельности
- 8.4.2. Общие положения концепции устойчивого развития
- 8.4.3. Условия устойчивого развития и ключевые понятия концепции
- 8.5. Искусственный интеллект (ии)
- 8.5.1. Основные направления развития ии
- 8.5.2. Знания и их представление
- 8.5.3. Проблема понимания естественного языка
- Глава 9. Иерархия мироздания
- 9.1. Макромир
- 9.1.1. Основные этапы развития представлений о Вселенной
- 9.1.2. Релятивистская космология (а. Эйнштейн, а. А. Фридман)
- 9.1.3. Концепция расширяющейся Вселенной
- 9.1.4. Концепция «Большого Взрыва»
- 9.1.5. Антропный принцип90
- 9.2. Мезомир
- 9.2.1. Эволюция планеты Земля
- 9.2.2. Экологическая структура мезомира
- 9.2.3. Информационные свойства мезомира
- 9.3. Микромир
- 9.3.1. Учение об элементарных частицах
- 9.3.2. Элементарная структура вещества. Атом
- 9.3.3. Устойчивость и неустойчивость частиц. Термоядерные процессы. Ядро атома
- 9.3.4. Фундаментальные взаимодействия и законы природы92
- 9.3.5. Фундамент материи: физический вакуум и его состояния93
- 9.4. Виртуальные реальности
- 9.4.1.Значение термина «виртуальная реальность»
- 9.4.2. Компьютерная виртуальная реальность
- 9.4.3. Способы существования виртуальной реальности
- 9.4.4. О философии виртуальной реальности и киберпространства
- 9.5. Поиск внеземных цивилизаций
- 9.5.1. О возможности существования жизни и разума во Вселенной
- 9.5.2. О возможности информационного контакта с внеземными цивилизациями
- 9.5.3. О возможных формах технологической активности разума во Вселенной
- Летопись естественнонаучных открытий Период становления физики как науки
- Первый этап развития естествознания (кон. XviIв. – 60 годыXiXв.)
- Второй этап развития естествознания (60-е годы XIX в. - 1894 г.)
- Период современной физики
- Важнейшие открытия в биологии и медицине в хх веке
- Хронология клонирования
- Летопись открытий в химии
- Зарождение научной химии
- Утверждение в химии атомно-молекулярного учения
- Великие открытия в химии в хх веке
- Астрономия в хх веке
- Литература по главам Глава 1. Структура естествознания
- Глава 2. Этапы развития естествознания
- Глава 3. Фундаментальные концепции естествознания
- Глава 4. Концепции движения, пространства и времени
- Глава 5. Хаос. Самоорганизация. Сложность
- Глава 6. Жизнь
- Глава 7. Биосфера
- Глава 8. Человек
- Глава 9. Иерархия мироздания
- Литература дополнительная
- Словарь терминов
- Примечания
- 137 138