Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дисциплина: Естественнонаучная картина мира

Тема: НАУЧНЫЙ МЕТОД ПОЗНАНИЯ. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И ЕГО РОЛЬ В КУЛЬТУРЕ

Спицина Людмила Михайловна

Естествознание как комплекс наук о природе

естествознание наука природа материя

Естествознание - совокупность наук о природе, взятых как единое целое. Поскольку природа чрезвычайно многообразна, то в процессе ее познания формировались различные естественные науки: физика, химия, биология, астрономия, география, геология и многие другие. Каждая из естественных наук занимается изучением каких-то конкретных свойств природы. При обнаружении новых свойств материи появляются новые естественные науки с целью дальнейшего изучения этих свойств или, по крайней мере, новые разделы и направления в уже имеющихся естественных науках. Так сформировалась целая совокупность естественных наук. По объектам исследования их можно разделить на две большие группы: науки о живой и неживой природе. Важнейшими естественными науками о неживой природе являются: физика, химия, астрономия.

Физика - наука, которая изучает наиболее общие свойства материи и формы ее движения (механическую, тепловую, электромагнитную, атомную, ядерную). Физика имеет много видов и разделов, таких как общая физика, теоретическая физика, экспериментальная физика, механика, молекулярная физика, атомная физика, ядерная физика, физика электромагнитных явлений и т.д.

Химия - наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных превращениях. Химия изучает химическую форму движения материи и делится на неорганическую и органическую химию, физическую и аналитическую химию, коллоидную химию и т.д.

Астрономия - наука о Вселенной. Астрономия изучает движение небесных тел, их природу, происхождение и развитие. Важнейшими разделами астрономии, которые сегодня превратились, по существу, в самостоятельные науки, являются космология и космогония.

Космология - физическое учение о Вселенной как целом, ее устройстве и развитии.

Космогония - наука, которая изучает вопросы происхождения и развития небесных тел (планет, Солнца, звезд и др.). Новейшим направлением в познании космоса является космонавтика.

Важнейшей наукой о живой природе является биология.

Биология - наука, изучающая жизнь как особую форму движения материи, законы развития живой природы. Биология, по-видимому, является самой разветвленной наукой. К биологическим наукам относятся: зоология, ботаника, морфология, цитология, гистология, анатомия и физиология, микробиология, вирусология, эмбриология, экология, генетика и т.д.

Характерными чертами естественных наук являются:

1) количественные оценки, математичность;

2) верифицируемость, когда истинность теоретических положений устанавливается, достигается опытным путем;

3) фальсифицируемость или опровергаемость, т.е. отнесение к научным только тех знаний, которые в принципе могут быть опровергнуты. Это делает знание относительным, а не абсолютным.

Итак, в процессе познания природы формировались отдельные естественные науки. Это необходимый этап познания - этап дифференциации знаний, дифференциации наук. Он обусловлен необходимостью охвата все большего и все более разнообразного числа исследуемых природных объектов и более глубокого проникновения в их детали.

На стыке наук возникают смежные науки, такие как физическая химия, физическая биология, химическая физика, биофизика, астрофизика. Это также необходимый этап познания - этап или процесс интеграции наук или взаимопроникновения наук.

Но природа - это единый, уникальный, многогранный, сложный, самоуправляющийся организм. Если природа едина, то единым должно быть и представление о ней, с точки зрения естественной науки. Такой наукой является естествознание, как наука о природе как единой целостности или совокупность наук о природе, взятая как единое целое. Последние слова в этом определении еще раз подчеркивают, что это не просто совокупность наук, а обобщенная, интегрированная наука. Это означает, что сегодня дифференциация знаний о природе сменяется их интеграцией. Эта задача обусловлена, во-первых, объективным ходом познания природы и, во-вторых, тем, что человечество познает законы природы не ради простого любопытства, а для использования их в практической деятельности, для своего жизнеобеспечения.

Роль естествознания в жизни людей велика. Естествознание является основой жизнеобеспечения - физиологического, технического, энергетического. Естествознание - это теоретическая основа промышленности и сельского хозяйства, всех технологий, различных видов производства, в том числе производства энергии, продуктов питания, одежды и т.д. Естествознание - это важнейший элемент культуры человечества, это один из существенных показателей уровня цивилизации.

– Математика как язык естествознания

В процессе разработки и проверки гипотез приходится обращаться не только к логическим, но и к математическим методам. Поэтому естествознание тесно связано с математикой, которая, исследуя формы и отношения, встречающиеся в природе, обществе, а также в мышлении, отвлекается от содержания и исключает из допускаемых внутри нее аргументов наблюдение и эксперимент. Математику нельзя причислить к естествознанию или общественным наукам: естествознание непосредственно изучает природу, а математика изучает не сами объекты действительности, но математические объекты, которые могут иметь прообразы в действительности.

Гуманитарные науки

Гуманитарные науки - дисциплины, изучающие человека в сфере его духовной, умственной, нравственной, культурной и общественной деятельности (философия, история, антропология и др.). По объекту, предмету и методологии изучения часто отождествляются или пересекаются с общественными науками, а также противопоставляются естественным и точным наукам.

В отличие от естественных наук, для гуманитарных наук характерны следующие черты:

1) субьективность, т.е. основной принцип гуманитарных наук - понимание, истинность данных в значительной степени субъективна, она результат не доказывания, а интерпретации;

2) нестрогий, образный язык;

3) быстрая изменчивость объектов изучения;

4) влияние той или иной идеологии в гораздо большей степени, чем естественно-научное знание.

Естественнонаучная и гуманитарная культуры

Человек обладает знанием об окружающей вселенной, о самом себе и собственных произведениях. Это делит всю имеющуюся у него информацию на два больших раздела -естественно-научное и гуманитарное знание, естественные и гуманитарные науки.

Важной особенностью гуманитарного знания, в отличие от естественно-научного, является нестабильность, быстрая изменчивость объектов изучения.

То, что изучают естественные науки, материально, предмет изучения гуманитарных дисциплин носит, скорее, идеальный характер. В природе в большинстве случаев господствуют определенные и необходимые причинно-следственные взаимосвязи и закономерности, поэтому основная задача естественных наук выявить эти связи и на их основе объяснить природные явления, истина здесь непреложна и может быть доказана.

Основной принцип гуманитарных наук - понимание, истинность данных в значительной степени субъективна, она результат не доказывания, а интерпретации.

Гуманитарное знание может испытывать влияние той или иной идеологии и в гораздо большей степени связана с ней, чем естественно-научное знание.

Таким образом, можно считать закономерным выделение естественно-научной и гуманитарной культур как особых типов культуры. Они неразрывно связаны между собой:

- сам человек - существо биосоциальное, природное и общественное в нем неразрывно связанно;

- оба типа культуры принимают участие в формировании человеческого мировоззрения, а оно представляет собой целостное явление;

- имеется целый ряд пограничных проблем;

- естествознание часто сталкивается с проблемами социального или этического характера, хотя естествознание изучает преимущественно природу, но второй стороной исследования всегда является человек, поэтому методология исследования всегда включает в себя элементы гуманитарного знания, гуманитарные науки могут дать дополнительные данные, подтверждающие истинность теории;

- гуманитарные науки все шире используют методы и данные естественных наук.

Культура - система ценностей, с помощью которых общество интегрируется, поддерживает функционирование и взаимосвязь своих институтов. Таким образом, и наука, включая естествознание, является одной из важнейших форм культуры.

Наука является одним из важнейших узлов, связывающих культуру и цивилизацию. Она одновременно принадлежит и культуре, и цивилизации, и в этом заключается ее сила и ее слабости. Дело в том, что наука воплощает в себе двойственность и противоречивость познания. Она создает, конструирует модель мира на основе добытых знаний, делает культуру частью этого мира и в то же время постоянно разрушает свое собственное единство, выходит за рамки установленных ею же понятий, преступает пределы наличных (т.е. имеющихся на настоящий момент) возможностей познания, реализованных культурой. Наука, таким образом, не только порождение культуры, но и сила, творящая культуру. Наука как мощная цивилизующая сила становится частью культуры, если существует равновесие культуры и цивилизации. Тогда профессиональная деятельность ученых не только служит цивилизации, но и получает положительную оценку в общественном сознании. Когда же равновесия нет, страдают и наука, и общество.

Псевдонаука

В человеческой культуре, помимо науки, существует псевдонаука, или лженаука. К псевдонаукам относятся, например, астрология, алхимия, уфология, парапсихология. Массовое сознание либо не видит разницы между наукой и псевдонаукой, либо видит, но с большим интересом и сочувствием воспринимает псевдоученых, испытывающих, по их словам, гонения и притеснения со стороны закостеневшей «официальной» науки. Культурному человеку необходимо иметь представление об истинной ценности псевдонауки, ее исторических, психологических и социальных корнях и характерных признаках.

Псевдонаука -- социально-психологическое явление, которое, выполняя в обществе функции, не связанные с получением достоверного и практически эффективного знания, претендует на статус и авторитет науки.

Популярность псевдонаук свидетельствует, что их существование обусловлено серьезными социальными и психологическими причинами.

Псевдонаука отличается от науки, во-первых, содержанием своего знания. Утверждения псевдонаук не согласуются с установленными фактами, не выдерживают объективной практической проверки. Множество раз проверялась эффективность астрологических прогнозов, и результат неизменно был отрицательным.

Во-вторых, псевдонаука отличается от науки структурой своего знания. Псевдонаучные знания фрагментарны и не вписываются в какую-либо интегральную картину мира. Отличить псевдонаучное знание от научного по его содержанию и структуре можно, но это не всегда легко, так как требует обширных и глубоких познаний. Легче отличить псевдоученого по используемой им методологии.

Для псевдонаук характерны следующие методы получения, проверки и распространения знания:

1) некритический анализ исходных данных. За достоверные факты принимаются легенды, мифы, рассказы из третьих рук и т.д.;

2) пренебрежение противоречащими фактами. Интерес проявляется лишь к материалу, который можно истолковать в пользу доказываемой концепции, все остальное просто не рассматривается;

3) неизменяемость взглядов, несмотря ни на какие возражения. Настоящие ученые не стесняются признаться в ошибке. Не стесняются потому, что есть уверенность в научном методе познания, который гарантирует устранение ошибок;

4) отсутствие законов. Излагается не концепция, а рассказ или сценарий, по которому, по мнению автора, происходили определенные события;

5) нарушение общепринятых этических норм. Это в наибольшей степени относится к девиантной науке. Подтасовывать результаты экспериментов, подгонять решения под заданный ответ означает не просто давать неверную информацию (от ошибок никто не гарантирован), но поступать аморально.

Научная этика

Научная этика -- совокупность моральных принципов, которых придерживаются учёные в научной деятельности и которые обеспечивают функционирование науки.

Роберт Мертон в своих работах по социологии науки создал четыре моральных принципа:

1) коллективизм -- результаты исследования должны быть открыты для научного сообщества;

2) универсализм -- оценка любой научной идеи или гипотезы должна зависеть только от ее содержания и соответствия техническим стандартам научной деятельности, а не от социальных характеристик ее автора, например его статуса;

3) бескорыстность -- при опубликовании научных результатов исследователь не должен стремится к получению какой-то личной выгоды, кроме удовлетворения от решения проблемы;

4) организованный скептицизм -- исследователи должны критично относиться как к собственным идеям, так и к идеям, выдвигающимся их коллегами.

Существуют также ещё два принципа: самоценность истины и ценность новизны.

Учёный должен следовать принципам научной этики, чтобы успешно заниматься научными исследованиями. В науке в качестве идеала провозглашается принцип, что перед лицом истины все исследователи равны, что никакие прошлые заслуги не принимаются во внимание, если речь идет о научных доказательствах.

Не менее важным принципом является требование научной честности при изложении результатов исследования. Учёный может ошибаться, но не имеет права подтасовывать результаты, он может повторить уже сделанное открытие, но не имеет права заниматься плагиатом. Ссылки как обязательное условие оформления научной монографии и статьи призваны зафиксировать авторство тех или иных идей и научных текстов и обеспечивать четкую селекцию уже известного в науке и новых результатов.

Научные методы познания природы

Цель науки заключается в получении научного знания о природных объектах и явлениях. От других видов знания (обыденного, гуманитарно-художественного, религиозного и т.д.) научное отличается систематичностью, объективностью, достоверностью, точностью и практической ценностью.

Систематичность научного знания означает, что данные разных наук не противоречат, а дополняют друг друга.

Объективность научного знания означает независимость от личности исследователя, от его индивидуальности. В отличие от этого оценка достоинств художественного произведения или значимости политического события во многом зависит от субъективных предпочтений и личных убеждений эксперта.

Достоверность научного знания обеспечивается принятой в науке традицией рациональной критики. Ничто не принимается на веру, каждый факт, гипотеза, теория проверяются и перепроверяются.

Точность научного знания связана с использованием особого языка терминов и математических формул. Естественные науки не терпят расплывчатых, двусмысленных, необязывающих утверждений и выводов.

Метод - совокупность правил и приемов их иcпользования, которые позволяют гарантированно и систематически добиваться поставленной цели.

Успехи современного естествознания свидетельствуют об эффективности научного метода познания. Он складывался в течение длительного времени и лишь в конце XVII в. приобрел все свои основные черты. Именно с этого времени начинается история науки в полном смысле этого слова.

Элементы научного метода познания

Важнейшей функцией науки, как уже было отмечено, является мировоззренческая функция. Она связана с формированием научной картины мира, без которой современный человек не сможет нормально ориентироваться в нашем мире. В понятие научной картины мира входит обоснование принципов познания окружающего мира, что теснейшим образом связывает в данном вопросе науку с философией. Научная картина мира формируется на основе естественных, общественных и гуманитарных наук. Но фундаментом этой картины, бесспорно, является естествознание. Значение естествознания для формирования научной картины мира настолько велико, что нередко научную картину миру сводят к естественно-научной картине мира.

Естественно-научная картина мира представляет собой систематизированное представление о природе, исторически сформировавшееся в ходе развития естествознания. В эту картину мира входят знания, полученные из всех естественных наук, их фундаментальных идей и теорий. Но история науки свидетельствует, что большую часть своей истории естествознание было связано преимущественно с развитием физики. Именно физика была и остается наиболее развитой и систематизированной естественной наукой. Вклад других естественных наук в формирование картины мира был намного меньше. Поэтому, начиная разговор о достижениях естествознания, мы начнем его с физики, с картины мира, созданной этой наукой.

Как уже говорилось ранее, физика - это наука о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих свойствах тел и явлений. В любом явлении физика ищет то, что объединяет его со всеми другими явлениями природы. Это - строение материи и законы ее движения. Само слово «физика» происходит от греч. physis - природа. Эта наука возникла еще в античности и первоначально охватывала всю совокупность знаний о природных явлениях. Иными словами, тогда физика была тождественна всему естествознанию. Лишь к эпохе эллинизма, по мере дифференциации знаний и методов исследования из общей науки о природе выделились отдельные науки, в том числе и физика.

В своей основе физика - экспериментальная наука. Такой она стала, начиная с Нового времени, когда ее законы стали базироваться на фактах, установленных опытным путем. Но помимо экспериментальной физики различают и теоретическую физику, цель которой состоит в формулировке законов природы.

В соответствии с многообразием исследуемых объектов и форм движения современная физика подразделяется на ряд дисциплин. Это деление происходит по разным критериям. Так, по изучаемым объектам выделяют физику элементарных частиц, физику ядра, физику атомов и молекул, физику газов и жидкостей, физику твердого тела, физику плазмы. Если в качестве критерия взять различные формы движения материи, можно выделить механику материальных точек и твердых тел, механику сплошных сред, термодинамику и статистическую механику, электродинамику (включая оптику), теорию тяготения, квантовую механику и квантовую теорию поля.

Физическая картина мира, с одной стороны, обобщает все ранее полученные знания о природе, а с другой стороны - вводит в физику новые философские идеи и обусловленные ими понятия, принципы и гипотезы, которых до этого не было и которые коренным образом меняют основы физического теоретического знания. При этом старые физические понятия и принципы ломаются, новые возникают, картина мира меняется.

Ключевыми понятиями физической картины мира являются: материя, движение, физическое взаимодействие, пространство и время, причинно-следственные связи в мире и их отражение в форме физических законов, место и роль человека в мире.

Важнейшим из них является понятие материи. Поэтому революции в физике всегда связаны с изменением представлений о материи. В истории физики Нового времени это происходило два раза. В XIX в. был совершен переход от утвердившихся к XVII в. атомистических, корпускулярных представлений о материи к полевым (континуальным). В XX в. континуальные представления были заменены современными квантовыми. Поэтому можно говорить о трех последовательно сменявших друг друга физических картинах мира. Рассмотрим их через призму введенных нами ключевых понятий.

Механическая картина мира

Механическая картина мира сложилась в результате научной революции XVI-XVII вв. Свой вклад в ее формирование внесли Н. Коперник, Г. Галилей, И. Кеплер, Р. Декарт, П. Лаплас, И. Ньютон и многие другие ученые.

Стремление к поиску простой и гармоничной модели, отражающей реальность Космоса, привели Коперника к гелиоцентризму. Гелиоцентризм - картина мира, представляющая центром Вселенной Солнце, вокруг которого вращаются все планеты, в том числе и Земля.

В его схеме Вселенная по-прежнему оставалась сферой, хотя размеры ее резко возрастали. В центре Космоса находилось Солнце, вокруг которого вращались все известные к тому времени планеты, в том числе и Земля со своим спутником Луной. Главным достижением гелиоцентрической модели мира стала возможность описания мира с позиций одной центральной идеи (гелиоцентризма), которая позволяла видеть Космос единой системой. Так был исправлен самый большой недостаток модели Птолемея. Новая модель мира сразу объяснила многие непонятные ранее эффекты, и прежде всего, петлеобразные движения планет, которые объяснялись теперь движением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Впервые была объяснена смена времен года.

Следующий шаг в становлении гелиоцентрической картины мира сделал Джордано Бруно. Он отверг представление о космосе как о замкнутой сфере, ограниченной сферой неподвижных звезд. Он впервые заявил о том, что звезды - это не светильники, созданные Богом для освещения ночного неба, а такие же солнца, как и наше, вокруг них могут вращаться планеты, на которых, возможно, живут люди. Таким образом, Бруно предложил набросок новой полицентрической картины мироздания, окончательно утвердившейся век спустя: Вселенная вечна во времени, бесконечна в пространстве, вокруг бесконечного числа звезд вращается множество планет, населенных разумными существами.

Но, несмотря на всю грандиозность этой картины, она продолжала оставаться эскизом, наброском, нуждавшимся в фундаментальном обосновании. Нужно было открыть законы, действующие в мире и доказывающие правильность предположений Коперника и Бруно. Доказательство их идей стало одной из важнейших задач - первой, глобальной, научной.

Работа по обоснованию гелиоцентризма была начата Галилео Галилеем (рисунок 4), труды которого предопределили весь облик классической, а во многом, и современной науки. Именно им были заложены основы нового типа мировоззрения, а также новой науки - математического опытного естествознания. Чтобы глубже проникнуть в математические законы и постичь истинный характер природы, Галилей усовершенствовал и изобрел множество технических приборов и инструментов - линзу, телескоп, микроскоп, магнит, воздушный термометр, барометр и др. Их использование придало естествознанию новое, неведомое грекам измерение. Прежние размышления о Вселенной уступили место экспериментальному исследованию с целью постижения действующих в ней универсальных математических законов.

С помощью своих открытий в механике Галилей разрушил догматические построения господствовавшей почти в течение двух тысяч лет Аристотелевской физики. Галилей выступил против мыслителя, авторитет которого считался бесспорным, и впервые проверил многие его утверждения опытным путем, заложив тем самым основы нового раздела физики - динамики - науки о движении тел под действием приложенных сил. До этого единственным более или менее разработанным разделом физики была статика.

Статика - наука о равновесии тел под действием приложенных сил, основанная Архимедом.

Также Галилей изучал свободное падение тел и на основании своих наблюдений выяснил, что оно совершенно не зависит от веса или состава тела. После этого он сформулировал понятия скорости, ускорения, показал, что результатом действия силы на тело является не скорость, а ускорение.

Проанализировал Галилей и метательное движение, на основании чего пришел к идее инерции, пока еще не сформулированной точно, но сыгравшей огромную роль в дальнейшем развитии естествознания. В отличие от Аристотеля, полагавшего, будто все тела стремятся достичь места, отведенного им природой, после чего движение прекращается, Галилей считал, что движущееся тело стремится пребывать в постоянном равномерном прямолинейном движении или в покое, если только какая-нибудь внешняя сила не остановит его или не отклонит от направления его движения. Идея инерции позволила опровергнуть одно из возражений противников гелиоцентризма, которые утверждали, что предметы, находящиеся на поверхности Земли, в случае ее движения неизбежно оказались бы сброшенными с нее и что любой метательный снаряд, запускаемый вверх под прямым углом, обязательно приземлялся бы на некотором расстоянии от исходной точки броска. Понятие инерции объясняло, что движущаяся Земля автоматически передавала свое движение всем находящимся на ней телам.

Еще одним возражением противников гелиоцентризма было то, что мы не чувствуем движения Земли. Ответ на него также был дан Галилеем в сформулированном им классическом принципе относительности, согласно которому никакими механическими опытами, проведенными внутри системы, невозможно установить, покоится система или движется равномерно и прямолинейно. Также классический принцип относительности утверждает, что между покоем и равномерным прямолинейным движением нет никакой разницы, они описываются одними и теми же законами. Равноправие движения и покоя, т.е. инерциальных систем - покоящихся или движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно, Галилей доказывал рассуждениями и многочисленными примерами. Например, путешественник в каюте корабля с полным основанием считает, что книга, лежащая на его столе, покоится. Но человек на берегу видит, что корабль плывет, и он имеет все основания утверждать, что книга движется и притом с той же скоростью, что и корабль. Так, движется на самом деле книга или покоится? На этот вопрос, очевидно, нельзя ответить просто «да» или «нет». Спор между путешественником и человеком на берегу был бы пустой тратой времени, если бы каждый из них отстаивал только свою точку зрения и отрицал точку зрения партнера. Они оба правы, и чтобы согласовать позиции, им нужно только признать, что в одно и то же время книга покоится относительно корабля и движется относительно берега вместе с кораблем.

Законы механики вместе с его астрономическими открытиями подводили ту физическую базу под гипотезу Коперника, которой сам ее творец еще не располагал. Из гипотезы гелиоцентрическая доктрина теперь начинала приобретать статус теории.

Но еще не был окончательно решен вопрос о соотношении земных и небесных движений, не было объяснено движение самой Земли. Реальное движение планет также мало соответствовало их описанию в гелиоцентрической гипотезе Коперника (круговое движение), как и в геоцентризме Птолемея.

Исааку Ньютону (рисунок 5) удалось завершить коперниковскую революцию в науке.

И. Ньютон доказал существование тяготения как универсальной силы - силы, которая одновременно заставляла камни падать на Землю и была причиной замкнутых орбит, по которым планеты вращались вокруг Солнца. После целого ряда математических открытий, среди которых создание дифференциального и интегрального исчислений, Ньютон в 1666 г. установил, что планеты удерживаются на устойчивых орбитах с соответственными скоростями (как об этом говорит третий закон Кеплера) потому, что их притягивает к Солнцу сила, обратно пропорциональная квадрату расстояния до Солнца. Этому же закону подчинялись и тела, падавшие на Землю. Так, в общем виде был сформулирован закон всемирного тяготения:

F = Gm₁m₂/r²

(G- гравитационная постоянная, F- сила притяжения, m₁ и m₂ - массы взаимодействующих тел, r² - квадрат расстояния между взаимодействующими телами). Кроме того, Ньютон математическим путем вывел на основании этого закона эллиптическую форму планетных орбит и перемену их скоростей, следуя определениям первого и второго законов Кеплера. Законы движения планет предстали как следствия закона всемирного тяготения.

В систематическом виде основы новой земной и небесной механики были изложены Ньютоном в 1687 г. в книге «Математические начала натуральной философии». Так на свет появилась первая фундаментальная физическая теория, которая до начала XX в. была основой физического познания, ядром классической научной картины мира Нового времени.

В основу новых представлений науки о мире легли идеи и законы механики, которая стала самым разработанным разделом физики. По сути дела, именно механика является первой фундаментальной физической теорией. Основу механической картины мира составил атомизм, который весь мир, включая человека, понимал как совокупность огромного числа неделимых частиц - атомов, перемещающихся в пространстве и времени в соответствии с немногими законами механики. Это корпускулярное представление о материи.

Законы механики, которые регулировали как движение атомов, так и движение любых материальных тел, считались фундаментальными законами мироздания. Поэтому ключевым понятием механической картины мира было понятие движения. Тела обладают внутренним врожденным свойством двигаться равномерно и прямолинейно, а отклонения от этого движения связаны с действием на тело внешней силы (инерции). Мерой инертности является масса. Универсальным свойством тел является тяготение.

Решая проблему взаимодействия тел, Ньютон предложил принцип дальнодействия. Согласно этому принципу взаимодействие между телами происходит мгновенно на любом расстоянии, без каких-либо материальных посредников.

Концепция дальнодействия основана на понимании пространства и времени как особых сред, вмещающих взаимодействующие тела. Ньютон предложил концепцию абсолютного пространства и абсолютного времени. Абсолютное пространство представлялось большим «черным ящиком», универсальным вместилищем всех материальных тел в природе. Но даже если бы все эти тела вдруг исчезли, абсолютное пространство все равно бы осталось. Аналогично, в образе текущей реки, представлялось и абсолютное время. Оно становилось универсальной длительностью всех процессов во Вселенной. И абсолютное пространство, и абсолютное время существуют совершенно независимо от материи.

В механической картине мира любые события жестко предопределялись законами механики. Случайность в принципе исключалась из картины мира.

Жизнь и разум в механической картине мира не обладали никакой качественной спецификой. Поэтому присутствие или отсутствие человека в мире не меняло ничего. Если бы человек однажды исчез с лица Земли, мир продолжал бы существовать, как ни в чем не бывало.

На основе механической картины мира в XVIII-начале XIX вв. была разработана земная, небесная и молекулярная механика. Быстрыми темпами шло развитие техники. Это привело к абсолютизации механической картины мира, и она стала рассматриваться в качестве универсальной.

В то же время в физике начали накапливаться эмпирические данные, противоречащие механической картине мира. Так, наряду с рассмотрением природы как системы материальных точек, что полностью соответствовало корпускулярным представлениям о материи, пришлось ввести понятие сплошной среды. Оно понадобилось для объяснения световых явлений. Так в физике появилось понятие эфира - особо тонкой и абсолютно непрерывной световой материи. Это уже были не корпускулярные, а континуальные представления о материи.

В XVIII в. появилось учение о невесомых веществах. В его рамках были введены понятия электрической и магнитной жидкостей, теплорода, флогистона. Они также были особыми разновидностями сплошной материи. Этого требовала механистичность классической науки, распространявшая принципы и подходы механики на другие разделы науки.

Таким образом, хотя механический подход к этим явлениям оправдывал себя не в полной мере, опытные факты искусственно подгонялись под механическую картину мира.

В XIX в. в физике наступил кризис, который был вызван исследованиями и открытиями в области электричества и магнетизма. Тогда стало ясно, что противоречия между опытными данными и механической картиной мира стали слишком острыми. Физика нуждалась в существенном изменении своих взглядов на мир.

Становление современной физической картины мира

Как уже было сказано, в конце XIX в. произошло множество открытий в самых разных областях физики, носящих революционный характер. Среди них - открытие А. Беккерелем в 1897 г. явления радиоактивности, в соответствии с которым было установлено, что радиоактивность вызвана превращением одних химических элементов в другие и сопровождается при этом испусканием альфа- и бета-лучей. Тогда же выяснилось, что атом имеет сложную структуру, и ученые начали работать над созданием модели атома. Таким образом, трансмутация элементов, о которой тысячелетиями мечтали алхимики, осуществилась. Важнейшим открытием стала идея кванта, предположение о прерывности процессов излучения, выдвинутые в 1900 г. М. Планком.

В связи с этим в начале XX в. в физике существовали два, как казалось ученым, несовместимых представления о материи - корпускулярное и континуальное (полевое). Физики предпринимали многочисленные попытки совместить две эти точки зрения, но долгое время они оставались безрезультатными. Рушились все старые представления о мире, многим казалось, что физика зашла в тупик.

Кризис в физике пошел на спад лишь с 1913 г., когда Н. Бор (рисунок 7) предложил свою модель атома, в которой электрон, вращавшийся вокруг ядра, излучал энергию только порциями при переходе с одной орбиты на другую. Это противоречило известным законам электродинамики, но позволило сделать прорыв в науке. Началось формирование новых физических представлений о материи и движении, которые были завершены в 20-е годы созданием новых фундаментальных физических теорий - квантовой механики и квантовой электродинамики. Над их созданием помимо уже названных ученых работали Э. Резерфорд, Л. де Бройль, Э. Шредингер, В. Гейзенберг, М. Борн.