Четвертая глобальная научная революция и формирование современной научной картины мира
Переход от неклассической к постнеклассической науке, который начался в последнюю треть XX в. и продолжается в настоящее время, составил содержание четвертой научной революции. В ходе этой научной революции рождается новая, постнеклассическая наука. Характер научной деятельности меняется в связи с применением научных знаний практически во всех сферах социальной жизни, а также вследствие радикальных изменений в средствах хранения и получения знаний (компьютеризация науки, появление сложных приборных комплексов и т.д.). На передний план науки выдвигаются междисциплинарные и проблемно- ориентированные формы исследовательской деятельности. В процессе определения исследовательских приоритетов наряду с собственно познавательными целями все большую роль начинают играть цели экономического и социально- политического характера.
Отличие современной научной картины мира от предшествующих, заключается в следующем. На предшествующих этапах развития науки общенаучная картина мира складывалась в физике, как фундаментальной отрасли естествознания, которая в значительной степени определяла научные картины мира в других отраслях науки. В настоящее время усиливаются процессы взаимодействия частных картин мира, они становятся взаимозависимыми и предстают как фрагменты целостной общенаучной картины мира. Современная картина мира носит синтетический характер: на ее развитие оказывают влияние и достижения фундаментальных наук, и результаты междисциплинарных прикладных исследований.
Познавательная ситуация второй половины XX в. характеризуется стиранием грани между естественно-научным и гуманитарным знанием. Наряду с сохраняющейся дисциплинарной организацией знания, идет активное формирование междисциплинарного знания, в котором науки объединяются в процессе решения конкретной проблемы.
Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся открытые и саморазвивающиеся системы, что начинает определять содержание современной научной картины мира, характер современного, постнеклассического естествознания.
Ключевыми идеями постнеклассической науки, на основе которых строится научная картина мира, являются:
- • идея глобального эволюционизма;
- • системность;
- • самоорганизация;
- • антропный принцип.
Рассмотрим эти идеи применительно к формированию современной научной картины мира.
До последней трети XX в. лидирующей наукой, которая формировала онтологический фундамент общенаучной картины мира, была физика. А так как в числе ее принципов отсутствовал принцип эволюции систем к упорядоченному усложнению, то он не включался в число основных базисных идей построения общенаучной картины мира. Идея развития всегда была одной из главных в биологии, но в связи с тем, что она не была лидирующей наукой, эта идея не использовалась в качестве фундаментальной в научной картине мира. Несовместимость идей двух наук можно было преодолеть двумя способами: либо видоизменить содержание теории эволюции, либо ввести в физику эволюционный подход.
Преодоление несовместимости этих идей было намечено, с одной стороны, разработанными в космологии XX в. концепциями нестационарной, т.е. изменяющейся, эволюционирующей Вселенной, а с другой — учением о биосфере.
Идея о том, что рождение Вселенной началось со взрыва, была высказана российским ученым А. Фридманом в 1922 г. В последующие годы усилиями многих ученых, таких как Э. П. Хаббл, Дж. Леметр, Г. Гамов, А. Гут, С. Хокинг и др., была разработана нестационарная модель Вселенной, в соответствии с которой Вселенная возникает приблизительно около 15 млрд лет назад и в дальнейшем эволюционирует. Современная космология позволяет говорить о том, что эволюция присуща не только живым организмам, но и Вселенной в целом.
Развитию идей универсальной эволюции способствовало учение о биосфере, обосновывающее идею неразрывной связи планетарных и космических процессов. Под влиянием научной мысли и результатов человеческой деятельности биосфера эволюционирует в новое состояние — ноосферу. Эта эволюция имеет необратимый характер, четко обозначая фактор времени. По Вернадскому, основоположнику концепции биосферы, жизнь — это целостный эволюционный процесс (физический, геохимический, биологический), включенный в космическую эволюцию.
Современная версия принципа глобального эволюционизма появилась только в конце XX в. в результате соединения идеи эволюции с синергетическими принципами. Эволюция стала рассматриваться как универсальный процесс самоорганизации неравновесных систем, включающий одновременно физико-химические, биологические, социальные, антропологические, экологические, социальнокультурные и другие изменения. Академик Н. Н. Моисеев охарактеризовал универсальный эволюционизм как исследовательскую программу для изучения самоорганизации Вселенной.
В концепции глобального эволюционизма подчеркивается важнейшая закономерность — направленность развития мирового целого на повышение своей структурной организации, в которой все предстает как единый процесс материальной эволюции, самоорганизации, саморазвития.
В современной научной картине мира Вселенная рассматривается как единая целостная система, имеющая сложную структуру, иерархически организованная, включающая в себя ряд подсистем, каждый элемент которой взаимодействует друг с другом и с окружающей средой. Систему обычно рассматривают как совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом и образующих некую целостность.
Понятие «элемент» означает минимальный, далее неделимый компонент в рамках системы. Элемент является таковым лишь по отношению к данной системе, в других же отношениях он сам может представлять собой сложную систему.
Системам независимо от их природы присущ ряд свойств.
Целостность любой системы характеризуется принципиальной несводимостью ее свойств к сумме свойств элементов и невыводимостыо свойств ее элементов из свойств системы. Элементы зависят от их функциональной роли, т.е. они функциональны. Их функционирование связано с процессами функционирования других системных элементов и системы в целом. Внешнее воздействие же на один или несколько элементов вызывает реакцию изменения других элементов и системы в целом.
Свойства системы — не просто сумма свойств ее элементов, а нечто новое, присущее только системе в целом. Если, например, в качестве системы рассматривать молекулу воды Н20, то сам по себе водород, два атома которого образуют данную систему, горит, а кислород (в нее входит один атом) поддерживает горение. Система же, образовавшаяся из этих элементов, вызвала к жизни совсем иное интегративное свойство: вода гасит огонь.
Системный подход исходит из того, что система как целое возникает не каким-то мистическим и иррациональным путем, а в результате конкретного, специфического взаимодействия вполне определенных реальных частей. Именно вследствие такого взаимодействия частей и образуются новые интегральные свойства системы.
Таким образом, процесс познания природных систем может быть успешным только тогда, когда в них части и целое будут изучаться не в противопоставлении, а во взаимодействии друг с другом, анализ будет сопровождаться синтезом.
Структурность означает возможность описания системы через установление ее структуры или, проще говоря, сети связей и отношений системы. Совокупность связей между элементами образует структуру системы. Устойчивые связи элементов определяют упорядоченность системы. Существуют два типа связей между элементами системы: по «горизонтали» и по «вертикали».
Связи по «горизонтали» — это связи координации между однопорядковыми элементами. Они носят коррелирующий характер: ни одна часть системы не может измениться без того, чтобы не изменились другие части.
Связи по «вертикали» — это связи субординации, т.е. соподчинения элементов. Они выражают сложное внутреннее устройство системы, где одни части по своей значимости могут уступать другим и подчиняться им. Вертикальная структура включает уровни организации системы, а также их иерархию.
Исходным пунктом всякого системного исследования является представление о целостности изучаемой системы.
Структурность также подразумевает обусловленность свойств и поведения системы не столько свойствами и поведением ее отдельных элементов, сколько свойствами ее структуры. Простейший пример: разные свойства алмаза и графита определяются различной структурой при одинаковом химическом составе.
Взаимозависимость системы и среды выражается в том, что система формируется и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой, являясь при этом ведущим активным компонентом взаимодействия.
Все системы делятся на закрытые, в которых отсутствуют связи с внешней средой, и открытыеу связанные с внешней окружающей средой.
Закрытой система может быть только теоретически, реальные природные объекты существуют во внешней среде, обмениваясь с ней веществом, энергией и информацией. Любой материальный объект от атома и клетки до галактики входит в систему более высокого уровня и может существовать только во взаимодействии с окружающей средой (рис. 4.1).
Иерархичность означает, что каждый компонент системы в свою очередь может рассматриваться как система, а исследуемая в конкретном случае система представляет собой один из компонентов более широкой системы.
Согласно современным научным взглядам на природу все природные объекты представляют собой упорядоченные, структурированные, иерархически организованные системы.
В естественных науках выделяют два больших класса материальных систем: системы неживой природы и системы живой природы.
Рис. 4.1. Метасистема (Внешняя окружающая среда)
В неживой природе в качестве структурных уровней организации материи выделяют физический вакуум, элементарные частицы, атомы, молекулы, ноля, макроскопические тела, планеты и планетные системы, звезды и звездные системы — галактики, системы галактик — Метагалактику.
В живой природе к структурным уровням организации материи относят системы доклеточного уровня — нуклеиновые кислоты и белки; клетки как особый уровень биологической организации, представленные в форме одноклеточных организмов и элементарных единиц живого вещества; многоклеточные организмы растительного и животного мира; надорганизменные структуры, включающие виды, популяции и биоценозы и, наконец, биосферу как всю массу живого вещества.
В природе все взаимосвязано, поэтому можно выделить такие системы, которые включают элементы как живой, так и неживой природы, — биогеоценозы.
Естественные науки, начав изучение материального мира с наиболее простых, непосредственно воспринимаемых человеком материальных объектов, переходят далее к изучению сложнейших объектов глубинных структур материи, выходящих за пределы человеческого восприятия и несоизмеримых с объектами повседневного опыта.
Применяя системный подход, естествознание не просто выделяет типы материальных систем, а раскрывает их связи и соотношения.
В науке выделяют три уровня строения материи:
- • макромир — мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время — в секундах, минутах, часах, годах;
- • микромир — мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная размерность которых исчисляется от 10-16 до 10~8см, а время жизни — от бесконечности до 10-24 с;
- • мегамир — мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов - миллионами и миллиардами лет.
И хотя на этих уровнях действуют свои специфические закономерности, микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом взаимосвязаны.
Вселенная представляет собой единую саморазвива- ющуюся систему.
Самоорганизация — это процесс, в ходе которого создается, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы. Процессы самоорганизации встречаются в системах высокого уровня сложности, обладающих большим количеством элементов, связи между которыми имеют нежесткий характер. Эти процессы происходят путем перестройки существующих и организации новых связей между элементами системы, т.е. синергети- чески, корпоративно.
В построении современной научной картины мира важную роль играет антропный принцип. Согласно этому принципу, существует некоторый тип универсальных системных связей, определяющих целостный характер существования и развития нашей Вселенной, нашего мира как определенного системно организованного фрагмента бесконечно многообразной материальной природы.
Антропный принцип фиксирует наличие связи между крупномасштабными свойствами расширяющейся Вселенной и возникновением в ней жизни, разума, космических цивилизаций. Российский астроном Г. М. Идлис, разработчик антропного принципа, писал: «Все соответствующие свойства непосредственно наблюдаемой нами Метагалактики являются, вообще говоря, как раз необходимыми и достаточными условиями для естественного возникновения и развития жизни, вплоть до подобных человеку высших разумных форм материи, осознающих, наконец, самое себя»[1]. Суть антропного принципа заключается в том, что свойства нашей Вселенной тесно обусловлены значениями ряда фундаментальных физических параметров. Даже при небольших изменениях некоторых из них структура нашей Вселенной была бы качественно иной. Наиболее существенны три группы параметров: константы физических взаимодействий, массы элементарных частиц (протона, нейтрона, электрона), размерность пространства. Структура нашей Вселенной «весьма неустойчива» к численным значениям этих постоянных. Можно сказать, что она определяется этими числами в том числе, что даже сравнительно небольшое изменение их привело бы к исчезновению во Вселенной одного или нескольких основных элементов ее структуры: ядер, атомов, звезд, галактик и сделала бы невозможной прогрессивную эволюцию, которая и привела в конечном счете к появлению нашего человечества.
В постнеклассической науке формируются свои идеалы и нормы исследования. Акцент в исследованиях переносится на изучение состояний необратимости, неустойчивости, нелинейности, открытости, неравновесное™, упорядоченности, механизмов рождения и перестройки структур, самоорганизации, роли случайности и конструктивной роли хаоса.
Для постнеклассической науки характерна не только нацеленность на объект, на объективное знание, она не только учитывает влияние субъекта — его средств и процедур — на объект, но и соотносит ценности науки (познание истины) с гуманистическими идеалами, с социальными ценностями и целями. Иначе говоря, научная деятельность как отношение «субъект — средства — объект» теперь подвергается анализу не только с точки зрения объективности или истинности познания, но и с точки зрения гуманности, нравственности, социальной и экологической целесообразности.
В. С. Степин обращает внимание на то, что все описанные перестройки оснований науки, характеризовавшие глобальные революции в естествознании, были вызваны не только его экспансией в новые предметные области, обнаружением новых типов объектов, но и изменениями места и функций науки в общественной жизни[2].
