Объектом исследования классического естествознания был знакомый человеку «макромир» – действительность, состоящая из предметов, размеры которых сопоставимы с размерами человеческого тела, – т.е. это, можно сказать, был видимый и осязаемый нами мир. Однако к концу XIX века учёные-естествоиспытатели, благодаря уникальным экспериментальным постановкам, смогли проникнуть в структуру вещества на атомном и субатомном уровнях и исследовать действительность, состоящую из предметов, размеры которых не превышают 10-8см. С этого момента на основе результатов исследования «микромира» начали складываться идеи неклассического естествознания.
К концу XIX века стало известно о существовании электронов и радиоактивность. Э. Резерфорд, бомбардируя атомы α-частицами, обнаружил плотное ядро, сосредотачивающее в себе почти всю массу атома, с положительным значением заряда. И на основе этого результата, он построил так называемую «планетарную» модель атома.
Но такая система из заряженных частиц согласно законам электродинамики не просуществовала бы и миллиардной доли секунды; поскольку электроны, вращаясь, должны были бы постоянно излучать энергию, замедляться и, в конце концов, падать на ядро.
Этот парадокс в теории, вызвавший «кризис» всей науки в целом, стал отправной точкой более глубоких исследований и теоретических разработок в физике «микромира».
Датский физик Н. Бор существенно усовершенствовал модель атома Резерфорда. Он постулировал существование стационарных орбит, на которых электроны вопреки законам электродинамики не излучают энергии. И только при переходе электрона с одной орбиты на другую происходит излучение (или поглощение) энергии в виде определенной порции – кванта излучения. Таким образом, в отличие от классических представлений физика «микромира» оказалась квантованной. Получалось, что энергия от одной частицы к другой могла передаваться не непрерывно, а только в виде порций…
Чуть позже Л. де Бройль высказал смелую гипотезу о том, что частице материи присуще непрерывность (свойство волны) и дискретность (квантованность). Это явление получило название корпускулярно-волнового дуализма; в определённых условиях частицы вещества обнаруживают волновые свойства, а частицы поля – корпускулярные.
Теперь в теоретических построениях для описания этих противоречивых свойств материи потребовалось ввести волновую функцию, которая определяла вероятность нахождения частицы в том или ином месте. Таким образом, физическое описание явлений «микромира» стало неопределённым. Из этого принципа, в частности, следовало, что аппаратура принципиально не способна точно определять одновременно координаты и импульсы частиц. Стало быть, согласно принципу неопределённости, невозможно точно предвидеть будущее.
К революционным открытиям XX века бесспорно относится создание А. Эйнштейном специальной, а затем и общей теории относительности. В этих теориях радикальному пересмотру были подвергнуты фундаментальные понятия науки – понятия пространства и времени. В специальной теории относительности обособленные понятия пространства и времени объединились в целостный «пространственно-временной континуум». Теперь у объекта, разогнавшегося до скорости близкой к скорости света, линейные размеры укорачивались, масса возрастала, а внутреннее время жизни, соответственно, увеличивалось…
В общей теории относительности пространственно-временные свойства мира, в конечном итоге, определялись гравитационным полем. Ибо именно благодаря влиянию тел с огромными массами происходит искривление путей движения световых лучей.
Итак, период в развитии науки, получивший название неклассического естествознания, сопряжен с целым рядом фундаментальных открытий, которые позволили научному сообществу понять глубинные основания природных закономерностей. Благодаря этим открытиям, произошли и значительные «сдвиги» в мышлении человека. В результате чего, научная картина мира претерпела существенные изменения, а модель мира, рисуемая классическим естествознанием, стала выглядеть слишком уж упрощенной.
В неклассическом естествознании описанию подлежит не то, что существовало бы вне познающего субъекта, а то, что получается в результате взаимодействия субъекта с тем, что он познает…
Законы, которые были сформулированы в классической механике, имели универсальный характер, – они относились ко всем без исключения объектам. Случайность, в сущности, исключалась из природы и общества. В естествознании XX века взгляд на природу случайности коренным образом изменился. В. Гейзенберг, сформулировавший принцип неопределённости, в сущности, заложил случайность в основу мироздания. Оказывается, достоверные и однозначные законы, которым подчиняются тела в «макромире», зиждутся на случайной природе явлений в «микромире».