В отечественной литературе принято выделять три основных этапа становления европейской науки: классическая, неклассическая и постнеклассическая. Первый этап с XVII по середину XIX столетия – это время становления классической науки.
Для этапа классической науки характерны механицизм (теория, в соответствии с которой все явления полностью объяснимы на основе механических принципов) и детерминизм (философское учение об объективной закономерной взаимосвязи и взаимообусловленности явлений материального и духовного мира). Происходит это вследствие абсолютизации методов естествознания, направленного на изучение материальных объектов и формализующего полученные знания с использованием языка математики. Результатом становится формирование механистической картины мира, для которой свойственны материализм и физикализм. Мир понимается как совокупность материальных объектов, связь и взаимодействие которых подчиняется законам механики. Наряду с принципом детерминизма среди фундаментальных принципов классической науки находятся законы сохранения движения, вещества и энергии, в основании которых лежат представления о материальности окружающего мира, подчиненного объективным, независящим от позиции наблюдателя, законам.
Идеалом классической науки было познание объекта таким, каким он существует вне нас и независимо от нас (т.е. важен только объект познания, а субъект и средства познания не важны).
Классический идеал научности был разработан классической наукой (XVII-XVIII вв.). Это было время формирования научной реальности. Классическая наука была нацелена на максимальную объективность и абсолютную истинность знаний. Дело в том, что еще сильны были позиции религии, церковной доктрины. Поэтому в этих условиях важно было утвердить автономность, самостоятельность и независимость и независимость науки, безусловную истинность добываемых ею знаний. Основными признаками классической модели научности были: безусловная объективность, абсолютная истинность и достоверность, всеобщность и необходимость, опытный характер знания, доказательность, проверяемость и воспроизводимость, интерсубъективность, фундаментализм.
5. Г. Галилей как основатель науки Нового времени. Вклад И.Ньютона в формирование классического идеала науки.
Галилео Галилей (1564-1642) прославился своими физическими экспериментами и астрономическими наблюдениями. В центре его научных интересов стояла проблема движения. Открытие им принципа инерции и исследование свободного падения тел имели огромное значение для становления механики как науки.
Но особенно методологически содержательным явилось открытие им принципа относительности. Галилей доказывает, что никакими механическими опытами нельзя определить, покоится ли данная так называемая инерциальная система отсчета или движется равномерно и прямолинейно с некоторой скоростью. Все инерциальные системы отсчета физически равноправны в том смысле, что все законы механики применительно к ним одинаковы. Что касается равномерного прямолинейного движения, то оно может сохраняться сколь угодно долго. Утверждая это, Галилей фактически пользуется идеализацией. В реальной действительности равномерное движение в силу постоянных возмущений, воздействующих на любое тело, наблюдать невозможно. В теории же просто необходимо использовать идеализации.
Исходным пунктом познания, по Галилею, является чувственный опыт, который, однако, сам по себе не дает достоверного знания. Оно достигается планомерным экспериментированием (реальным или мысленным), опирающимся на строгое математическое описание, т.к. «книга природы написана математическим языком». В отличие от «чистого эмпиризма» Ф. Бэкона (при всем сходстве их взглядов), Галилей был убежден, что в науке данные опыта никогда не могут быть даны в их «девственной первозданности», а всегда нуждаются в определенных теоретических предпосылках. Иначе говоря, опыт всегда «теоретически нагружен», благодаря чему факты получают соответствующую интерпретацию.
Галилей выделял два основных метода экспериментального исследования природы:
1. Аналитический («метод резолюций») – прогнозирование чувственного опыта с использованием средств математики, абстракции и идеализации, с помощью которых выделяются элементы реальности, недоступные непосредственному восприятию (например, мгновенная скорость). Иначе говоря, вычленяются предельные феномены познания, логически возможные, но не представимые в реальной действительности.
2. Синтетически-дедуктивный («метод композиций») – выработка на базе количественных соотношений некоторых теоретических схем, которые применяются при интерпретации явлений.
Достоверное знание достигается в объяснительной теоретической схеме как единство чувственного и рационального, аналитического и синтетического. Имея в виду способ мышления Галилея и сделанные на его основе открытия, А. Эйнштейн и Л. Инфельд писали, что они были одним из самых важных достижений в истории человеческой мысли и отмечают собой действительное начало физики.
Завершается вторая научная революция творчеством Исаака Ньютона (1643—1727), научное наследие которого чрезвычайно глубоко и разнообразно, что сам он объяснял тем, «что стоял на плечах гигантов».
Программа, намеченная Галилеем, была систематически развита Ньютоном в его книге «Математические начала натуральной философии». Отметим в этой связи четыре наиболее существенных аспекта механики Ньютона: 1) метод принципов; 2) математический язык; 3) законы и начальные условия; 4) гипотетико-дедуктивную структуру механики.
Ньютон считал, что надо исходить из двух-трех принципов и уже на их основе объяснять все явления. Именно таким методом строятся важнейшие физические теории. В механике Ньютона главным принципом является первый закон Ньютона, который представляет собой переформулировку принципа относительности Галилея. Принцип всегда выражается положениями максимально общего характера. Другими словами, он фиксирует как раз то единое во многом, что так интересовало древних мыслителей. Древние представляли себе это единое очень наглядно, а на самом деле оно состоит в применимости одних и тех же законов к различным явлениям.
Но принципы желательно формулировать математически. Математическое описание удивительно эффективно. Почему? Прежде всего потому, что в адекватной форме фиксируется своеобразие физических теоретических конструкций. Широкой применимости физических принципов соответствуют математические преобразования, которые оставляют неизменными уравнения, выражающие физические законы. Физик-теоретик в своем стремлении обнаружить физические принципы ищет такие уравнения, которые, с одной стороны, описывали бы экспериментальные факты, а с другой – подчинялись бы определенным преобразованиям, оставляющим их инвариантными. Если это удается, то принцип найден.
Наряду с принципами теория содержит законы, которые описывают определенные классы явлений. В теории структура мира как бы разбивается на законы и на начальные условия. Закон всегда один и тот же, а начальные и последующие условия весьма изменчивы. В итоге оказывается «схваченным» сложное многообразие мира. В механике Ньютона законы справедливы при любых начальных условиях. И хотя в наши дни выяснена зависимость законов от начальных условий, незыблемым остается стремление к математическому отображению законов, однако при этом всегда сохраняется и представление о начальных условиях.
Рассмотренное нами строение ньютоновской механики фиксирует то, что в современных выражениях называют гипотетико-дедуктивной структурой научной теории. От принципов на путях дедукции – к эксперименту. Принципы изобретаются и опровергаются, а потому целесообразно, избегая доктринерства, не отрицать их в определенной степени гипотетического характера. Ньютон дал гениальный образец гипотетико-дедуктивного построения теории.
Содержание научного метода Ньютона сводится к следующим последовательным действиям:
1) провести наблюдения и эксперименты;
2) посредством индукции вычленить в чистом виде отдельные стороны естественного процесса и сделать их объективно наблюдаемыми;
3) понять управляющие этими процессами фундаментальные принципы и закономерности;
4) математически сформулировать взаимосвязи естественных процессов, осуществить математическое выражение этих принципов.
5) путем дедуктивного развертывания фундаментальных принципов построить целостную теоретическую систему.
6) использовать познанные силы природы, подчинив их, в том числе и посредством техники, человеческим целям.
Сам Ньютон с помощью своего метода решил три кардинальные задачи. Во-первых, четко отделил науку от натурфилософии и дал критику последней («Физика, бойся метафизики!»). Во-вторых, разработал классическую механику как целостную систему знаний о механическом движении тел, которая стала эталоном научной теории более чем на двести лет и в определенной степени сохраняет свое значение до настоящего времени. В-третьих, завершил построение новой, революционной для того времени картины мира, сформулировав ее основные идеи, принципы и понятия.
Таким образом, теоретическое естествознание, возникшее в эту историческую эпоху, завершило долгий процесс становления науки в собственном смысле этого слова. Превратившись в одну из важнейших ценностей цивилизации, наука сформировала внутренние механизмы порождения знаний, которые обеспечили ей систематические прорывы в новые предметные области. В свою очередь, эти прорывы открывают новые возможности для технико-технологических инноваций и для приложения научных знаний в различных сферах человеческой деятельности.