Файл: Лекция по дисциплине История и философия науки.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.04.2024

Просмотров: 485

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Определение философии. Философия и мировоззрение

Полисемия концепта «наука» и многообразие его определений.

Функции науки

Выводы

В. В. Волошин

Лекция

по дисциплине «История и философия науки»

Определение ключевых эпистемологических категорий

Типология знания. Эпистемологическая специфика науки

Выводы

Онтология бытия и онтология реальности

Онтология и язык

Что такое сознания и как оно существует?

ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ОНТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ ФИЛОСОФИИ И НАУКИ

Лекция

Донецк, 2022

Альтернативы реальности: множественные и возможные миры

Выводы к теме 3

ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Доклассическая наука: античность

Доклассическая наука: Средневековье

Рождение классической науки (вторая половина XVI –XVII вв.)

Эволюция классической науки (XVIII – конец XIX вв.)

Выводы

В. В. Волошин

Лекция

3 76 лет, прошедшие после окончания войны, характеризуются в истории науки событийным многообразием, содержательной «плотностью», революционными изменениями в самой ткани познавательной деятельности, трансформациями науки как формы общественного сознания. Это позволяет, вслед за В. С. Степиным, рассматривать послевоенную науку как уникальное явление в жизни цивилизации и присвоить ей новое имя – постнеклассическая. Есть аргументы и в пользу другого тезиса: послевоенная неклассическая наука претерпела существенные изменения, но ее фундамент остался прежним, и нет необходимости дробить ХХ столетие на два автономных периода. Аберрация близости не позволяет пока адекватно оценить процессы, происходившие в минувшем столетии, тем более, имеющие место сейчас. Поэтому уместно ограничиться нейтральными терминами: «современный этап в развитии неклассической науки» или «современная наука». Период 1945–2021 годов отличается временной «компактностью» и столь сложной событийной архитектурой, что разбить его на промежутки – невозможно. Выделим несколько взаимодействующих трендов, ключевых концептуальных структур, знаковых событийных массивов современной научной жизни. Их анализ позволит репрезентировать образы той науки, которая создавалась и создается на наших глазах. Рассмотрим 1) эволюцию современной физики и содержание Стандартной модели (СМ), 2) историю освоения космического пространства и достижения новейшей космологии, 3) компьютеризацию и изменения в информационно-коммуникационной сфере. Из трех основных структурных элементов теоретической физики – классической механики, релятивистской механики (СТО, ОТО), квантовой механики – наибольшие успехи были достигнуты в области последней. Говоря о структуре современной физики необходимо иметь в виду, что ее деление на дисциплины проводится по различным критериям и весьма вариативно. Например, по объекту физику можно поделить на физику элементарных частиц (ФЭЧ) и полей; ядра и плазмы; атомов и молекул; твердых, жидких, газообразных тел. Бурное развитие в последние десятилетия получила физика высоких энергий – раздел ФЭЧ. Квантовая механика описывает явления микроскопического масштаба, обусловленные существованием наименьшего кванта действия (h). Это явления излучения, феномены атомной и ядерной физики, физики конден сированных сред и т. д. Основой ФЭЧ, которая занимается описанием элементарных частиц (из них, в том числе, состоят ядра атомов), их взаимодействий (и взаимопревращений), является квантовая теория поля (КТП). В ней квантовые принципы экстраполируются на системы с бесконечным числом степеней свободы. Такие системы именуются «физическими полями». Они были известны уже классической физике XIX века. Квантовое поле – фундаментальная форма материи, основа ее конкретных проявлений. Понятие поля возникает при отказе от принципа дальнодействия. Этого требует СТО с ее положением о постоянстве скорости света. «Считая, что пространство между частицами заполнено полем, мы возлагаем на поле функцию передачи возмущений с конечной скоростью от одной частицы к другой»1. Вклад в изучение квантовых полей внесли Н. Н. Боголюбов, С. Вайнберг, Д. Д. Иваненко, Р. Миллс, Р. Фейнман, В. А. Фок, Ч. Янг и др. Частицы обладают следующими свойствами: масса (измеряется в энергетической шкале), спин, наличие электрического заряда, время жизни (абсолютно стабильными являются электрон, протон, фотон, электронное нейтрино, а также их античастицы). Нестабильность частиц – важнейшее свойство микромира. Частицы взаимопревращаются и взаимодействуют. Взаимопревращения частиц возможны, только если они не запрещены законами сохранения (энергии, импульса, электрического заряда и т. д.). Эти законы – следствие тех или иных симметрий. Например, закон сохранения энергии – проявление симметрии относительно непрерывной операции сдвига времени. Взаимодействий в природе четыре: электромагнитное, слабое, сильное, гравитационное. Довоенная физика знала только первое и последнее. СМ – квантовополевая калибровочная теория, формирование которой началось в 50-е гг. и завершилось в 70-е гг. Она описывает три взаимодействия всех частиц. Вне ее компетенции находится гравитация, а также темная материя и темная энергия. Появление СМ связано с реализацией США и СССР проектов по созданию атомного и термоядерного оружия. «В терминах акторно-сетевой теории (АСТ), наверное, допустимо сказать, что акторами или актантами в процессе создания СМ были, помимо прочих, атомная и водородная бомбы, а также большие ускорители заряженных частиц и соответствующие детекторы. Можно говорить и о других, более общих, «внешних» социокультурных факторах, таких как начавшаяся в 1946 г. холодная война и характерный для 1950-60-х гг. культ атома (или ядерный культ)»2. Переносчиками взаимодействий являются бозоны (спин целый, равен 1; у фермионов – полуцелый спин). Фотон – квант света – переносчик электромагнитного взаимодействия. Это безмассовая, нейтральная, стабильная частица, известная уже более ста лет. Не будем забывать, о корпускулярно-волновом дуализме: фотон еще и поперечная волна. КТП электромагнитного взаимодействия именуется квантовой электродинамикой. Ее основы были заложены П. Дираком в 20-е гг., оформилась она в 40-е гг. (Р. Фейнман, Ю. Швингер, В. А. Фок). С именем Фейнмана связывают рождение нанотехнологий – области науки и техники, изучающей, проектирующей, применяющей объекты, имеющие масштаб 1–100 нм. Наноматериалы широко используются в микроэлектронике, робототехнике, медицине, фармакологии, химии и биологии. Благодаря сильному взаимодействию образуются атомные ядра. Его переносчиком являются безмассовые глюоны (от английского «клей»). Их восемь типов. Предсказаны М. Гелл-Манном и Дж. Цвейгом (1964), обнаружены экспериментально в 1979 г. Данное взаимодействие описывает квантовая хромодинамика. Ее главный «персонаж» – кварки – фундаментальные (бесструктурные) частицы из семейства фермионов. Именно они «склеиваются», образуя нуклоны – протоны и нейтроны. Всего три поколения кварков (в каждом по два типа – «аромата»): верхний и нижний; странный и очарованный, прелестный и истинный (необычные для физики наименования). Ароматы – это квантовые числа, характеризующие кварки и лептоны. Наличие первых трех типов было теоретически обосновано Гелл-Манном и Цвейгом (1964), последний и самый массивный кварк – истинный – обнаружен в 1994–1995 гг. Время жизни этого кварка всего 5 × 10–25 с. Кварки различают не только по аромату, но и «цвету» (отсюда – «хромодинамика»). Это условно желтый, синий и красный цвета. Каждый аромат кварка может проявляться в трех различных цветовых состояниях, характеризуемых одинаковыми массами, электрическими зарядами и другими свойствами. Антикварки тоже имеют цвета, точнее, антицвета. Число кварков, включая антикварки, таким образом, равно 36. Нуклоны состоят только из самых «легких» кварков первого поколения: протон – из двух верхних и одного нижнего, нейтрон – из двух нижних и одного верхнего. Из кварков (и антикварков) состоят и другие «составные» частицы, подверженные сильному взаимодействию (их именуют адронами). Наличие особенной «цветной» симметрии предопределяет то, что «все наблюдаемые адроны являются связанными состояниями либо трех кварков, либо кварка и антикварка. Ненарушенность цветной симметрии ответственна за то, что свободные кварки и (цветные) глюоны не наблюдаются»1. Т. е., получить «чистые» кварки нельзя. Об их наличии мы знаем косвенно, они, скорее, математические объекты. «Вырвать» кварки, например, из протона – невозможно; чем дальше кварки друг от друга, тем сильнее они взаимодействуют благодаря глюонам. Это явление именуется конфайнментом (удержанием). Наряду с кварками, бесструктурными фермионами – частицами вещества – являются лептоны. Их тоже шесть, и тоже три поколения. Первое – электрон и электронное нейтрино (предсказано в 30-е гг., обнаруже-но в 1956 г.), второе – мюон (1936) и мюонное нейтрино (1964), третье – тау-лептон (1965) и тау-нейтрино (2000). Нейтрино – таинственный объект мироздания, родившийся в первую секунду жизни Вселенной и имеющий удивительную проникающую способность. А. Мак-Дональд и Т. Кадзита (2015) доказали наличие нейтринных осцилляций. Это свидетельствует: нейтрино имеет массу, правда, в миллион раз меньше массы электрона. Слабое взаимодействие значительно уступает в интенсивности сильному и электромагнитному. Его уникальная особенность – нарушение ряда законов сохранения. Как и сильное взаимодействие – оно короткодействующее (проявляется в масштабах, меньших размера атомного ядра). В слабом взаимодействии участвуют все фермионы, они обмениваются энергией, массой и т. д., превращаясь друг в друга. Процессы, «инициированные» этим взаимодействием протекают медленно, имеют меньшие вероятности. Однако оно слабо лишь при сравнительно низких энергиях взаимодействующих частиц. При высоких энергиях оно «становится даже несколько сильнее электромагнитного»1. Слабое взаимодействие обеспечивает водородный цикл – последовательность термоядерных реакций в звездах, приводящий к превращению водорода в гелий без участия катализаторов. Этот процесс – основа эволюции звезд, источник их энергии, препятствие для стабильности и широкого распространения «нежелательных» для обычного вещества частиц (мюоны, π-мезоны и т. д.). Переносчиками данного взаимодействия являются бозоны W +, W –, Z 0, открытые в 1983 г. Они, в отличие от фотонов и глюонов, имеют массу. Первая попытка объяснить превращения нуклонов при бета-распаде (самый распространенный процесс при данном взаимодействии) была предпринята Э. Ферми (1934). Вклад в исследование слабого взаимодействия в 50-е гг. внесли Ли Цзундао, Янг Чженьнин, М. Гелл-Манн, Р. Фейнман, Р. Маршак, Л. Д. Ландау. В 1968 г. С. Вайнберг, Ш. Глэшоу и А. Салам разработали теорию, в которой электромагнитное и слабое взаимодействия получили общее описание. При высоких энергиях они представляют собой единое электрослабое взаимодействие. Последняя, предсказанная СМ еще в 1964 г., частица – бозон Хиггса – экспериментально обнаружена на Большом адронном коллайдере (БАК) в 2012 г. Названа в честь шотландского физика Питера Хиггса. Этот бозон – единственная скалярная фундаментальная частица (остальные – векторные) с нулевым спином. Т. е. она остается неизменной при вращении или при движении относительно некоторой системы отсчета. Хиггсовский бозон имеет огромную по меркам микромира массу. Он обеспечивает механизм спонтанного нарушения электрослабой симметрии, объясняет наличие массы у W +, W –, Z 0 бозонов, кварков и лептонов, и отсутствие массы у фотона и глюонов. Поле Хиггса пронизывает вакуум и превращает его в нечто, напоминающее вязкую «жидкость». Частицы, несущие слабый заряд взаимодействуют с этой «жидкостью» и теряют скорость. «Такое замедление говорит об обретении частицами массы – ведь безмассовые частицы путешествуют сквозь вакуум со скоростью света»2. БАК, на котором был обнаружен бозон Хиггса, пожалуй, наиболее значимое творение научно-технической мысли XXI века. Сооружение этого гигантского ускорителя заряженных частиц было завершено в 2008 г. БАК, расположенный на границе Франции и Швейцарии, – международный проект под эгидой Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), основанной в 1954 г. Длина туннеля 26,7 км, глубина 150– 175 м. Вдоль двух параллельных кольцевых каналов расположено более 1600 сверхпроводящих магнитов. Они работают при температуре менее 2 К. После разгона по туннелю протоны движутся со скоростью всего на 3 метра в секунду медленнее, чем свет. Ученые почти 100 государств, проделывают на БАКе колоссальную работу. Например, в 2012 г. они проанализировали 6 × 1015 только протон-протонных столкновений3. Гравитационное взаимодействие (сила тяготения), наряду с электромагнитным взаимодействием, – дальнодействующее, но необычайно слабое. Гравитация слабее электрических сил на число N, которое составляет 1046. N измеряет слабость притяжения в масштабе атома. Известные всем черные дыры – объекты, в которых тяготение подавляет все другие силы, ни один фотон не может вырваться из черной дыры. Для того чтобы сформировалась черная дыра, размером с атом, 1036 атомов должны сжаться до размеров одного. Будь N хоть немного меньше, «могла бы существовать только короткоживущая миниатюрная вселенная: ни одно существо не могло бы стать больше насекомого, и времени на биологическую эволюцию не хватило»3. Переносчик гравитационного взаимодействия науке не известен. Гипотетические кванты возмущений в гравитационном поле именуют гравитонами. Согласно квантовой теории, электромагнитное поле квантуется на отдельные элементы – фотоны. «При разложении поля на его частотные составляющие, компонента с частотой v может входить в это разложение только в виде целого числа фотонов, каждый с энергией равной hv. Предполагается, что аналогичные правила должны быть также применимы и к гравитационному полю. Один гравитон – это минимальная единица кривизны, допускаемая квантовой теорией»1, – пишет лауреат Нобелевской премии по физике 2020 г. Р. Пенроуз. Из гравитонов состоят гравитационные волны – своего рода, «рябь» пространства-времени, наличие которой предсказывает ОТО. «Рябь» порождается очень массивными объектами, и распространяются со скоростью света. Гравитационные волны были экспериментально обнаружены в 2015 г. детекторами обсерватории LIGO (Б. Бэриш, Р. Вайс, К. Торн). Освоение космоса – триумф теоретической, экспериментальной и инструментальной науки. Оно началось в СССР запуском первого искусственного спутника (1957), достижением поверхности Луны автоматической станцией «Луна-2» и фотографированием ее обратной стороны «Луной-3» (1959). Советский Союз выполнил первый орбитальный пилотируемый космический полет (Ю. А. Гагарин, 1961); осуществил первый полет женщины-космонавта (В. В. Терешкова, 1962) и выход в открытый космос (А. А. Леонов, 1965). Ключевая фигура начального этапа освоения космоса – С. П. Королев – выдающийся ученый и конструктор. Советский космический аппарат «Венера-3» совершил жесткую посадку на ближайшую к нам планету (1965), а спускаемый аппарат «Марс-3» – мягкую посадку на поверхность «красной планеты» (1971). В настоящее время (февраль 2021 г.) на Марсе работает несколько автоматических станций. У СССР был соперник – США. Конкуренция двух великих космических держав оказалась продуктивной. Первый пилотируемый полет НАСА осуществлен в 1962 г. (Дж. Глен). В 1969 г. астронавты Н. Армстронг и Б. Олдрин совершили посадку на поверхность Луны. С 1998 г. и до сегодняшнего дня на орбите постоянно функционирует пилотируемая Международная космическая станция – проект 14 государств. В его реализации ведущую роль играет Россия. США только в 2020 г. возобновили полеты своих пилотируемых космических кораблей. С 2003 г. такие полеты осуществляет Китай. Отметим, что китайская автоматическая станция «Чанъэ-4» совершила мягкую посадку на обратной стороне Луны (2019). США преуспели в деле покорения «дальнего» космоса. Аппарат «Пионер-10» пролетел мимо Юпитера (1973), «Маринер-10» – Меркурия (1974), «Пионер-11» – Сатурна (1979). С 1977 г. до сегодняшнего дня исследуют Солнечную систему зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Они сделали качественные снимки Юпитера, Сатурна и их спутников (1979–1980), Урана (1986) и Нептуна (1989). Благодаря гравитационному маневру «Вояджеры» развили огромную скорость (сейчас составляет около 16 км/с) и достигли пояса Койпера. Он находится от нас на расстоянии 30–55 астрономических единиц (а. е.). Одна а. е. равна 150 млн. км (расстояние между Землей и Солнцем). В 2012 г. «Вояджер-1» вышел на границу межзвездного пространства. В ноябре 2020 г. он находился на расстоянии 141 а. е. от Земли; «Вояджер-2» – 117 а. е. Когда-то зонды достигнут границ облака Оорта – сферической области, находящейся на расстоянии 50000 – 150000 а. е. Гипотеза о существовании этой области Солнечной системы выдвинута в 1950 г. нидерландским астрономом Я. Оортом. Основными «обитателями» облака являются кометы. Иногда они, под действием темной материи, покидают свою обитель и оправляются в центральную часть Солнечной системы. 66 млн. лет назад одна из комет столкнулась с Землей. Это имело катастрофические последствия для жизни на нашей планете, в частности, привело к гибели динозавров. Л. Рэндалл предположила, что массовые вымирания биологических видов, происходящие с определенной периодичностью, связаны с «визитами» комет из облака Оорта2. В 2006 г. НАСА запустило межпланетную станцию «Новые горизонты», которая в 2015 г. провела исследования Плутона и его спутников. В 2018 г. зонд «Паркер» приблизился к Солнцу на рекордное расстояние – 15 млн. км. Успешным является совместный проект НАСА и Европейского космического агентства (ЕКА) «Кассини-Гюйгенс». Орбитальная станция «Кассини» стала первым искусственным спутником Сатурна (2004), зонд «Гюйгенс» совершил единственную в истории мягкую посадку на объект Внешней Солнечной системы – крупнейший спутник Сатурна Титан. В 2005 г. японский зонд «Хаябуса» доставил на землю образцы грунта с астероида Итокава, а в 2020 г. зонд «Хаябуса-2» – с астероида Рюгу. Межпланетная автоматическая станция ЕКА «Розетта» в 2014 г. совершила первую в истории посадку аппарата на поверхность кометы – 67Р / Чурюмова – Герасименко. В 2025 г. должен достигнуть поверхности Меркурия, запущенный ЕКА и Японией аппарат «Бепи Коломбо». Большую роль в развитии астрономии (и ее разделов – астрофизики, космологии, космохимии), а также физики играют аппараты на орбите Земли. Это обсерватория COBE – Cosmic Background Explorer (выведена на орбиту в 1989), телескоп «Хаббл» (1990 г.), гамма-обсерватория «Комптон» (1991), рентгеновская обсерватория «Чандра» (1999), аппарат WMAP – Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (2001), инфракрасный телескоп «Спитцер» (2003), телескоп «Кеплер» (2009), радиообсерватория ЕКА «Планк» (2009), российский радиоинтерферометр «Радиоастрон» (2011), российско-германская астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» (2019). На 2021 г. НАСА и ЕАК планируют запуск орбитальной инфракрасной обсерватории «Джеймс Уэбб». Космические исследования позволяют наблюдать Вселенную в очень широком диапазоне волн. Теперь, когда не мешает земная атмосфера, надежность результатов астрономических наблюдений сравнима с результатами лабораторных опытов. Важные открытия были сделаны в космологии, которая теснейшим образом взаимодействует с квантовой механикой и КТП. В 1948 г. Г. А. Гамов выдвинул теорию «горячей Вселенной», предсказав реликтовое излучение – остаточное излучение, возникшее на ранней стадии расширения Вселенной, имевшей сингулярное начало. В 1965 г. А. Пензиас и Р. Вильсон зафиксировали реликтовое излучение (космическое микроволновое фоновое излучение), равномерно заполняющее Вселенную. Его температура – 2,725 К (-270,4 C). Это открытие подтверждало теории нестационарной эволюционирующей Вселенной и Большого взрыва. Я. Б. Зельдович и Р. А. Сюняев в 1969 г. установили изменение интенсивности излучения реликтового фона. С помощью эффекта Сюняева – Зельдовича можно измерять диаметр скопления галактик, а затем строить шкалы расстояний во Вселенной. В 1992 г. российскими учеными с помощью спутника «Реликт» открыта анизотропия реликтового излучения (разница температуры в различных направлениях на небе). Тот же результат был получен COBE и WMAP. Анализ анизотропии дает информацию о рождении мироздания и его текущем состоянии, позволяет строить модели Вселенной. В 70-е гг. советские и американские астрономы обнаружили доказательства, предсказанной Ф. Цвикки в 1932 г., «скрытой массы» или темной материи. Имеется, как минимум, десять независимых свидетельств ее существования: движение галактик в скоплениях и их плоские кривые вращения, горячий газ в скоплениях, гравитационное линзирование и т. д.1 В начале 80-х годов А. Д. Линде, В. Ф. Муханов, А. А. Старобинский (СССР), А. Гут (США) формулируют гипотезу инфляционного периода в истории Вселенной. Он начался через 10–43 с после появления классического пространства-времени. В интервале от 10–43 до 10–36 с происходило экспоненциальное раздувание Вселенной. После этого началось возрастание энтропии и рождение частиц. Что представляло собой мироздание до этого (и было ли это чем-то), наука ответить не может. При «Большом взрыве» (ясно, что это метафора) вакуумоподобная материя («ложный вакуум») имела планковские энергию (2 × 109 Дж или 1019 ГэВ), радиус (10−35 м), температуру (1032 К), плотность (1097 кг/м³). Другие планковские величины2: масса – 2 × 10−8 кг., время – 5,4 × 10−44 с. При такой огромной плотности пространство и время, вероятно, квантуются, а вещество находится в состоянии «кипящего вакуума». Такой вакуум способен порождать «пузыри» – раздувающиеся вселенные, подобные нашей Вселенной, или живущие по другим физическим законам. В 1998–1999 гг., благодаря наблюдениям за вспышками далеких сверхновых, было установлено, что Вселенная расширяется с ускорением (А. Рис, С. Перлмуттер, Б. Шмидт). Это свидетельствовало о наличии некой субстанции нового типа, которая обладает гравитационным отталкиванием (антитяготением) и доминирует во Вселенной. Субстанция была названа темной энергией. В ее пользу свидетельствовали анизотропия реликтового излучения и возраст старых шаровых звездных скоплений (12 – 13 млрд. лет), которые «всего» на один миллиард лет младше Вселенной. Рассмотренные выше открытия и гипотезы нашли отражение в стандартной ΛCDM (Lambda-Cold Dark Matter) космологической модели. Напомним, Λ – космологическая постоянная. Ее величина соответствует плотности энергии вакуума (темной энергии) и составляет 10−29 г/см³. Темная энергия (70% состава Вселенной) – невидимая космическая субстанция, физическая природа и структура которой неизвестна. Она имеет положительную плотность и отрицательное давление (обладает антигравитацией). Видимо, благодаря ей Вселенная, являющаяся плоской, изотропной, однородной (космологический принцип), ускоренно расширяется. Cold Dark Matter – темная материя (25% состава Вселенной), как и темная энергия, ничего не излучает и не поглощает, являясь невидимой (поэтому ее пока невозможно обнаружить). Темная материя обладает гравитацией и концентрируется вблизи значительных масс барионного вещества, составляющего 4–5% состава Вселенной. Из них лишь 0,5% – это звезды, 0,3% – нейтрино. Остальное – свободные водород и гелий. Тяжелые химические элементы составляют

1. Философия науки: возникновение, направления Есть все основания связывать рождение философии науки (далее – ФН) с британским мыслителем Уильямом Хьюэллом (Уэвеллом), опубли- ковавшем в 1840 г. труд «Философия индуктивных наук, опирающаяся на их историю». Название работы свидетельствует: философия и история – тесно связаны, «ИФН» и «ФН» условно можно считать равнозначными.У популяризатора термина «ФН» Е. Дюринга есть серьезный конку- рент1 – У. Хьюэлл. Он пишет: «Выявление и рассмотрение фундамен- тальных идей каждой науки можно с полным правом назвать философиейтакой науки. Эти идеи содержат в себе элементы тех истин, которые открывает и формулирует наука; и в мире вообще, и в мышлении каждого отдельного ученого наиболее важные шаги заключаются во все более яс- ном осознании этих идей и в приведении их в соответствие с наблюдаемы- ми фактами». Хьюэлл актуализирует вопрос И. Канта – «Какова природа познания?», дает систематический и глубокий обзор истории физических наук. Цель новой дисциплины он видит в проникновении в сущность и условия подлинного познания, в открытии новых истин. Практическими же «результатами философии науки должны быть скорее классификация и анализ, а не предписания и метод»2.Хьюэлл входил в сообщество выдающихся интеллектуалов своего вре- мени: астроном Дж. Гершель, эволюционный геолог Ч. Лайель, математик Ч. Бэббидж, поэт-романтик С. Кольридж; Ч. Дарвин и М. Фарадей (не нуж- даются в представлении). Хьюэлл придумал термины «ученый», «катод»,«анод», «электрод», «катастрофизм» «униформизм». Он изобретал терми- нологию в самых разных областях. «Тем самым Хьюэлл наглядно про- демонстрировал ту роль, которую может играть философ науки в самой науке. Он способствовал развитию этой науки, он способствовал концеп- туализации тех экспериментальных явлений, которые ученые наблюдали, конструировали в лаборатории, но не знали, как назвать»3.В отличие от своего современника О. Конта, Хьюэлл не видит основа- ний для того, чтобы ученый не доверял богослову или философу, ибо доказательства неизбежности краха метафизики отсутствуют. «Нет науки, в которой открытие законов явлений, раз оно началось, осуществлялось бы независимо от обсуждения идей, которые должны быть названы метафизи- ческими, если уж их как-то надо называть. Нет науки, в которой выра- жение законов явлений можно было бы отделить от идей, занявших свое место в науке благодаря метафизическим соображениям. Нет науки, в1 На роль автора словосочетания «философия науки» претендует также физик А.-М. Ампер.2 См.: Хьюэлл У. Истории индуктивных наук // Эпистемология и философия науки. 2015.№ 1. С. 243; Хьюэлл У. Философия индуктивных наук, опирающаяся на их историю // Эписте- мология и философия науки. 2014. № 2. С. 208, 211.3 Касавин И. Т. Рождение философии науки из духа Викторианской эпохи // Эпистемология и философия науки. 2019. № 1. С. 31.которой самое активное исследование идей происходило бы до или после первого открытия законов явлений»4.Наряду с Хьюэллом, у истоков ФН стояли О. Конт, Дж. Гершель, У. Джевонс, П. Дюгем, Ч. Пирс, А. Пуанкаре. Рефлексия философов над наукой и ученых над философией, начавшаяся 180 лет назад привела к появлению ряда относительно автономных направлений. Дадим харак- теристику тем из них, которым не отводятся отдельные подразделы.Неокантианская ФН сложилась на рубеже XIX – ХХ в. Ее предста- вители (В. Дильтей, Г. Коген, П. Наторп, Э. Кассирер; В. Виндельбанд, Г. Риккерт) исходили из того, что целью науки является не поиск сущности объектов исследования, а установление функциональных связей между ними. Содержание науки формируют не столько факты, сколько способы их унификации. ФН должна быть теорией познания и методологией, пре- ломленными сквозь аксиологическую призму. Задачи ФН – адаптировать концепции исторической динамики научного познания, поставить вопрос о соотношении его рациональных и исторических параметров. Неокантиан- цами проведена четкая демаркация «наук о природе» и «наук о духе»,«объясняющего» естествознания и «понимающих» социально-гуманитар- ных дисциплин. В. Виндельбанд предложил разграничить номотетические методы естествознания и идиографические методы исторических наук. У Г. Риккерта под природой и историей «разумеются не две различные реальности, но одна и та же действительность, рассматриваемая с двух различных точек зрения»5. Он переименовывает номотетический метод в генерализирующий, а идеографический – в индивидуализирующий. Такая дихотомия является искусственной и логически уязвимой. «Единичные и общие признаки существуют и в натуре, и в культуре, а методы обобщения и индивидуации работают в науках и о натуре, и о культуре»6. Идеи нео- кантианцев не утратили актуальности. Например, программу преодоления разрыва между двумя «науками» с помощью метода интерпретационных конструктов разрабатывает современный немецкий философ науки и тех- ники Х. Ленк.Во Франции, подарившей миру одного из крупнейших историков науки А. Койре, с начала ХХ века ведущим направлением является ис- торическая эпистемология. Ее основатель А. Рей утверждал: изучение истории науки, эволюции инструментов мышления предшествует ее фило- софскому постижению. Философ должен быть, прежде всего, скрупулез- ным и преданным своей профессии историком. Задача историка тяжела, ибо наука многовекторна. Другой представитель данного направления – Г. Башляр – отмечал: «Научная истина – это понятая истина. Из одной истинной идеи, понятой в качестве истинной, нельзя вывести ложную идею. Темпоральность науки проявляется в росте числа истин, углублении4 Хьюэлл У. Конт и позитивизм // Эпистемология и философия науки. 2017. № 4. С. 211.5 Риккерт Г. Науки о природе и науки о культуре. М., 1998. С. 75.6 Левин Г. Д. Номотетический и идиографический методы познания. Современный взгляд // Эпистемология: перспективы развития. М., 2012. С. 459.соотношения этих истин друг с другом. История науки – рассказ об этом росте и углублении»7. Известными эпистемологами были Л. Брюнсвик, Ж. Кангилем, М. Фуко. Во Франции термин «эпистемология» до сих пор отождествляют с термином «ФН»; эпистемология противопоставляется общей (ненаучной) теории познания.Кратко сформулируем содержание и задачи данного направления: Наука представляет собой квинтэссенцию человеческой познава- тельной деятельности, а содержание научных теорий – ее основной резуль- тат. Поэтому история становления научных теорий и развития научных дисциплин является основным рабочим материалом, анализируя который можно сделать выводы относительно человеческого разума, не полагаясь при этом на безосновательные умозрения. Необходимо переосмыслить позитивизм, определить роль филосо- фии по отношению к естественным наукам. Создание общей ФН невозможно, т. к. каждая научная дисциплина обладает своим предметом и методологией, которые постоянно трансфор- мируются. Речь может идти только о философии отдельных наук. Целесообразно отказаться от метафизики как устаревшей догма- тичной формы философского познания. Унифицированная методология устарела. Она навязывает наукам нормативную модель развития, что противоречит сути научного поиска8. Данная программа имеет ряд недостатков: дисциплинарный «сепара- тизм», устранение логико-методологических стандартов и философского базиса. Историческая эпистемология – это «концептуальное пространство, лишенное строгих границ и четких очертаний, где размещаются вслед- ствие отказа от фундаментальных философских очевидностей в отношении знания его новые проблематизации и где пытаются с ними каким-то обра- зом работать, в том числе в режиме радикального теоретического вообра- жения и экспериментирования»9.Существенное влияние на развитие ФН оказала аналитическая фи- лософия, которая начинает формироваться в конце ХIХ века. Термин утвердился в 50-е гг. прошлого века. Основатели аналитической филосо- фии – Г. Фреге, Б. Рассел, Дж. Мур, Л. Витгенштейн. Они сформулировали важнейшие научно-философские проблемы соответствия 1) чувственного данного физическому объекту и 2) структуры мышления и языка структуре мира в целом. Аналитическая философия – многогранна. Ее определяют по-разному – как совокупность установок, метаметодологию, особый стиль мышления, разновидность сциентистской философии и т. д.«Библия» аналитической философии – опубликованный в 1921 г.7 Башляр Г. Актуальность истории науки // Эпистемология и философия науки. 2016. № 2.С. 222.8 См.: Соколова Т. Д. Историческая эпистемология во Франции: к истории формирования дисциплины // Эпистемология и философия науки. 2019. № 1. С. 150–168.9 Гавриленко С. М. Историческая эпистемология: зона неопределенности и пространство теоретического воображения // Эпистемология и философия науки. 2017. № 2. С. 26.(Германия) и 1922 г. (Англия) «Логико-философский трактат» Л. Витген- штейна. Его влияние на сциентистскую философию огромно, до сегод- няшнего дня это самый цитируемый в англоязычном мире философский труд. «Трактат» состоит из семи кратких, но содержательно чрезвычайно глубоких, пронумерованных утверждений («афоризмов») с комментариями и комментариями к комментариям.Приведем ключевые афоризмы: Мир есть все то, что имеет место. Мир – совокупность фактов, а не предметов. 1.13. Мир есть факты в логическом пространстве.1.2 Мир членится на факты. То, что имеет место – факт, – есть совокупность позиций. 2.01. Позиция определяется связями между объектами (предметами, вещами).2.014. Объекты содержат возможности всех ситуаций.2.02. Объекты просты. Объекты образуют субстанцию мира. Очевидно, что мир воображаемый, сколько угодно отличный от реального, должен иметь с последним нечто общее – форму. 2.04. Совокупность текущих позиций и есть мир.2.063. Реальность в целом есть мир. Мы создаем себе картину фактов. 2.221. То, что отображает картина, есть ее смысл. Логической картиной фактов служит мысль. В суждении мысль находит выражение, доступное органам чувств. Совокупность истинных мыслей есть картина мира. Мысль содержит возможность ситуации, которая ею мыслится. Что мыслимо – то возможно. Мысль не может быть нелогичной, поскольку иначе мы должны были бы мыслить нелогично. 3.203. Имя означает объект. Объект есть его значение.3.3. Лишь суждения обладают смыслом; имя приобретает значение только в контексте суждения.3.41. Пропозициональный знак (суждение–естьзнак–В.В.)с логи- ческими координатами образует логическое место. Мысль есть суждение, наделенное смыслом. Совокупность суждений есть язык. <…> Язык облекает мысли в разные одежды <…>. Большинство суждений и вопросов об объектах философских не ложны, но бессмысленны. 4.01. Суждение есть картина реальности. Суждение представляет мо- дель реальности, какой мы воображаем себе последнюю. Суждение представляет существование или не-существование по- зиции. 4.11. Совокупность истинных суждений есть наука в ее полноте (сводестественных наук). Философия не принадлежит к естественным наукам. (Слово «философия» должно обозначать нечто, чье место выше или ниже естественных наук, а не рядом с ними). Цель философии – логическое прояснение мыслей. Философия – не учение, а деятельность. Философская работа состоит прежде всего в объяснении. Философия не сводится к «философским суждениям», но служит прояснению суждений. Без философии наши мысли туманны и неотчетливы; ее задача – прояснить мысли и придать им четкие границы. Философия ставит пределы спорной территории естественных наук. Она должна ставить пределы мыслимому и, в процессе поста- новки пределов, также тому, что не мыслимо. Она должна ставить пределы тому, что не мыслимо, посредством преодоления мыслимого. Она обозначает то, что не может быть сказано, ясно представляя то, что может быть сказано. 4.12. Суждения могут представлять реальность в ее полноте, но не мо- гут представлять то общее, что они должны иметь с реальностью, чтобы обладать способностью ее представлять – логическую форму. Чтобы пред- ставлять логическую форму мы должны вынести суждения куда-то за пре- делы логики, то есть за пределы мира.4.121. <…> Что находит свое отражение в языке, язык не может пред- ставлять. Что выражает себя в языке, мы не можем выразить посредством языка <…>. Возможность истинности элементарных суждений означает воз- можность существования или не-существования позиций. Суждение есть выражение соотнесенности или несоотнесенности с возможностями истинности элементарных суждений. 4.462 Тавтология и противоречие не могут быть картинами реаль- ности. Они не отображают возможные ситуации. Потому что первая признает все возможные ситуации, а последняя не признает ни одну.4.464. Истинность тавтологии достоверна, суждения – возможна, про- тиворечия – невозможна. Суждение – функция истинности элементарных суждений. (Элемен- тарное суждение есть собственная функция истинности). 5.01. Элементарные суждения выступают аргументами истинности суждений.5.3. Все суждения суть результаты истинностных действий над эле- ментарными суждениями.5.6. Границы моего языка суть границы мира. Логика заполняет мир: пределы мира являются ее пределами. Это замечание дает ключ к пониманию того, насколько истинен солипсизм. Мир – мой мир: это проявляется в том факте, что границы языка (языка, который понимаю я один) означает границы моего мира. Я есть мой мир. (Микрокосм.) 5.632. Субъект не принадлежит миру; скорее, он предел мира.5.634. <…> Никакая часть нашего опыта не является априорной. Все, что мы видим, может быть иным. Все, что мы способны описать, может быть иным. Не существует априорного порядка мироздания.5.64. <…> Солипсизм, когда ему следуют строго, совпадает с чистым реализмом. «Я» солипсиста сжимается в точку, не имеющую расширения, и остается реальность, с ним соотнесенная.5641. <…> Философское «Я» – не человеческое существо, не челове- ческая душа, с которой имеет дело психология, но скорее, метафизический субъект, предел мира – а не его часть. В общем виде функция истинности представляется как [р, ξ, N (ξ)]10. Логические суждения суть тавтология. 6.13. Логика не учение, а зеркальное отражение мира. Логика транс- цендентальная.6.2. Математика есть метод логики. Суждения математики – уравне- ния, которые являются псевдосуждениями.6.21. Математические суждения не выражают мысль. <…> Невозможны априорные законы. Закон причинности есть не закон, а форма закона. 6.341. Ньютоновская механика предусматривает общую форму описа- ния мироздания.6.343. Механика – попытка сконструировать согласно единому плану все истинные суждения, которые требуются для описания мира.6.3431. Законы физики, со всем их логическим аппаратом, говорят, пусть не впрямую, об объектах мира.6.371. Все современные представления о мире основаны на иллюзии, будто так называемые законы природы объясняют природные феномены. Смысл мира должен находиться за пределами мира. В мире все есть, как оно есть, и случается все, как случается; в нем не существует ценности – а если бы она и была, то не имела бы ценности. Невозможны этические суждения. Ведь суждения не могут выра- жать высшее. 6.421. Ясно, что этику не облечь в слова. Этика трансцендентальна. (Этика и эстетика суть одно и то же.)6.432. Как обстоят дела в мире, совершенно безразлично для высшего. Бог открывает себя миру.6.44. Мистическое заключено не в том, как явлен мир, а в том, что он есть.6.5. Когда ответ нельзя облечь в слова, вопрос тоже нельзя задать сло- вами. Тайны не существует. Если вопрос может быть сформулирован, на него возможен ответ.10 Эта формула говорит: «Возьмите всю совокупность элементарных пропозиций р, выберите из них, сколько хотите (

2. Позитивизм

3. Постпозитивизм

Рост научного знания и концепт «научная революция»

Причины и типология научных революций

Изменение научной картины мира в результате научных революций

Выводы

Список рекомендованной литературы

Введение

Метод и методология

Методологические принципы

Эмпирические методы

Теоретические методы

Некоторые логические методы

Выводы

Введение

Научное понятие

Научный закон

Научное объяснение

Заключение

Научная проблема

Научный факт

Гипотеза

Научная теория

Заключение

развернутые методологические программы – эмпиризм и рационализм, осуществляются успешные попытки их практи- ческого синтеза (Галилей, Паскаль, Ньютон, Гюйгенс). Разрабатываются частнонаучные методы, прежде всего, в математике, механике, оптике, астрономии. Априорные рассуждения, в которых мысль двигалась от ста- бильных определений к следствиям, вытесняются в натурфилософии рассуж- дениями апостериорными, когда мысль течет от наблюдаемых явлений к причинам и всегда есть место догадкам, скепсису, опровержениям.

Зарождающаяся экспериментальная натурфилософия устанавливает фак- ты. Она видит свою задачу не столько в познании сущности природы, что пытался осуществить Аристотель, сколько в раскрытии ее конкретных пов- торяющихся, причинно обусловленных естественных проявлений. Данные о феноменах аккумулируются опытным путем, и с помощью измерительных приборов. Благодаря техническим изобретениям, с элементами мира начи- нают проводиться целесообразные манипуляции. И то, и другое требует точности, замены качественных понятий количественными.

Формируются ясные представления об эпистемологических элементах науки, таких как проблема, предсказание, свидетельство, предположение, теория. Научный закон приобретает статус важнейшей формы научного знания. В плоть и кровь науки входят такие феномены как критика, кон- куренция, авторство, открытие, новизна, изобретение. Ведущие ученые того времени – сторонники точного описания экспериментов, независимого воспроизведение результатов опыта, проверяемости натурфилософского знания. Эти требования в XVIII в. погубили алхимию, которая во времена
Ньютона и Бойля еще имела статус «закрытого», эзотерического знания.

Бросается в глаза не только универсализм ученых XVI – XVII вв. (мно- гие из них успешно занимались несколькими дисциплинами), но и огромное влияние на них философских идей. Начинается процесс институциона- лизации науки (он становится необратимым в XIX в.) Формируется две относительно автономные научно-философские школы – британская и континентальная.

В XVIII – начале XIX вв. в учение Ньютона влита свежая кровь. Эйлер, Лагранж, Лаплас не просто систематизировали и творчески дополнили классическую механику. Они ее «осовременили». Окончательное становле- ние классической оптики, связанное с успехами ее волновой парадигмы, а также формирование термодинамики и электродинамики – не только успеш- но реализованные программы в деле освоение природы. Это подготовка почвы для появления неклассической физики. Труды Герца, Максвелла, Больцмана подтвердили правоту тезиса о единстве мироздания и неисчер- паемости его тайн. Они сигнализировали о кризисных, в позитивном смысле этого слова, явлениях в науке.

Ландшафт естествознания в конце XVIII –XIX веков был значительно усложнен за счет формирования новых великих наук – химии и биологии. Революционными идеями обогатили математику Гаус, Лобачевский, Галуа, Гамильтон, Риман, Ли, Гильберт. Значительно расширился горизонт астрономии. На сцену уверенно ворвались социально-гуманитарные науки. XIX столетие можно назвать периодом их самоидентификации.

Окончательно утвердилась идея продуктивного синтеза эмпирии и теоретизирования. Религиозно-метафизические концепты вытесняются на периферию интеллектуальной жизни, в том числе, благодаря открытиям в геологии и палеонтологии. Новый импульс дан развитию научной методо-
логии. Особую роль в этом сыграли представители немецкой классической философии и их последователи, а также эволюционизм Ч. Дарвина.

В XIX век смело можно назвать веком научных законов. Далеко вперед шагнула техническая, инженерная мысль. Огромный функциональный потен- циал науки уже невозможно было поставить под сомнение. Результаты научных открытий входят в каждый дом, они – не только генератор промышленной революции, но и неотъемлемая составляющая социальной жизни. Научная теория утверждается в качестве важнейшего элемента культуры, а сама наука – маркера новейшей истории.

ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра философии

В. В. Волошин


ЭВОЛЮЦИЯ НАУКИ

(часть третья)

Лекция


по дисциплине «История и философия науки»

Донецк, 2022

СОДЕРЖАНИЕ

1. Кризис конца XIX в. и формирование неклассической науки (1900 –

1919) ................................................................................................................. 3

  1. Наука в 20-30-е годы ХХ в. ..................................................................... 12



  1. Современная наука

(вторая половина ХХ – начало XXI в.) .................................................... 21

Внимание!

Выводы сформулировать самостоятельно (объем –

10-15 предложений)

1

В 90-е гг. XIX века классическая физика (механика, электродинамика, термодинамика, статистическая физика) обнаруживает внутренние теоретические расхождения и логические противоречия. Она не способна объяснить ряд экспериментально установленных явлений, под угрозой оказываются даже законы сохранения (массы, энергии, импульса). А. Пуанкаре охарактеризовал происходящее как «кризис физики». Само собой, дать точную датировку кризиса нельзя и 01 января 1901 г. он не закончился. С помощью термина «кризис физики», мы фиксируем уникальное квазисобытие или, «нарративную субстанцию» (Ф. Анкерсмит), аналогичную «Ренессансу» или «холодной войне». Кризис рано или поздно заканчивается и на сцену истории выходят новые действующие лица. Таковыми стали квантовая теория и теория относительности.

Электродинамика Максвелла входила в конфликт не только с классической механикой, но и новыми экспериментальными данными, в том числе полученными и в области атомной физики. Эфир, существование которого было опровергнуто в результате эксперимента Майкельсона – Морли (1887), трактовался Максвеллом в качестве сплошной идеальной среды, в которой распространяются электромагнитные воздействия, включая свет.

Эфир был парадоксальной субстанцией – лишенной вязкости, но способной натягиваться и сжиматься, жесткой, но крайне разреженной и всепроникающей, неподвижной и легко возмущаемой одновременно. Он занимал важное место, пусть и в качестве допущения, в общепризнанной и хорошо работающей электродинамике. Отказаться от наследия Максвелла было непросто, хотя такие предложения и поступали (В. Ритц Дж. Томсон). Наличие эфира, заполняющего абсолютное ньютоново пространство, снимало вопрос об онтологическом и эпистемологическом статусе пространства. Когда же эфир стал покидать физические теории, проблема не фиксируемого, метафизического пространства встала в полный рост. Стало ясно, что без анализа времени и движения (скорость света признавалась многими в качестве константы) эту проблему решить было нельзя.


Но, не эфиром единым. Об аномальном, с точки зрения небесной механики, смещении перигелия Меркурия речь уже шла. В 1895 г. авторитетный астроном С. Ньюком уточнил значение аномалии, обнаружив таковую еще и у Марса. Были отвергнуты ad hoc гипотезы, призванные «спасти» классическую механику (планета Вулкан, осевое сжатие Солнца, наличие кольца вокруг него и т. д.). Астрономия давала и другую пищу для размышлений: связь продолжительности «жизни» звезд с их огромным запасом энергии не поддавалась объяснению. Согласно предсказаниям классической физики, Солнце должно было давно погибнуть.

В 1893 г. В. Вин открывает закон смещения для излучения осциллятора – абсолютно черного тела (АЧТ) – гипотетического объекта, поглощающего (и испускающего) все падающее на него электромагнитное излучение. В природе АЧТ нет, но имеются объекты, которые в определенном интервале близки к нему. Например, Солнце, порошок платины, обычная сажа. Была установлена зависимость длины волны, на которую приходится максимум излучения и температуры АЧТ: если температура увеличивается вдвое, вдвое уменьшается пиковая длина. Так как частота обратно пропорциональна длине волны, растет и частота. Через три годы Вин публикует формулу для распределения энергии в спектре излучения АЧТ (закон распределения Вина). В 1900 г. экспериментально подтверждено: закон нарушается. «При больших плотностях энергии и соответственно для длинных волн были установлены (впервые Люммером и Принсгеймом) заметные отклонения»1. Планк, убежденный в правоте Вина, решает улучшить его закон, а в результате открывает новую страницу в истории науки. Сам того не желая, он выходит за границы классической физики.

В 1895 г. Вильгельм Рентген (первый лауреат Нобелевской премии по физике, 1901) открывает «Х-лучи» – электромагнитное излучение с чрезвычайно короткой длиной волны (всего 102–10–3 нанометра, или 10–7–10–12 м). Невидимые «Х-лучи», названные в честь их первооткрывателя, испускаются при бомбардировке мишени быстрыми электронами (Рентген об электронах не знал, он работал с «катодными лучами») и способны «пронизывать» вещество, не преломляясь и не отражаясь. Рентгеновское излучение (в 1912 г. М. фон Лауэ подтвердит его волновой характер) стало мощным орудием в деле критики «старой» физики. Не в последнюю очередь благодаря гению Рентгена, в следующем году А. Беккерель обнаружил «урановые лучи», тем самым открыв радиоактивность – явление, при котором, как было установлено позже, нестабильные атомные ядра спонтанно (удар по детерминизму) делятся, переходя в более стабильное состояние. В 1898 г. П. Кюри открыл радиоактивный элемент, названный полонием, а М. Склодовская-Кюри – радий. В 1900 г. П. Виллар, изучая радиоактивность, зафиксировал гамма-лучи, составившие «компанию» альфа и бета-лучам. Гамма-излучение имеет невероятно малую длину – менее 0,1 нанометра. В 1903 г. Ф. Содди и Э. Резерфорд сформулировали закон радиоактивного распада. «Старая» физика не могла ответить на вопросы: «По каким «правилам» живут атомы, откуда в них столько энергии, почему атомы каждого из элементов имеют неповторимые «отпечатки пальцев»

Смотрите также файлы