Наука и научное познание. Наука как социальный институт

ЛЕКЦИЯ 3 План 1. Наука и научное познание. 2. Наука как социальный институт 3. Рационализм. Научный эксперимент. 4. Теория «Утверждать, что социальный прогресс производит нравственность, все равно, что утверждать, что постройка печи производит тепло» Л.Толстой 1. НАУКА и НАУЧНОЕ ПОЗНАНИЕ Что говорит физика относительно движения тел. Классическая и квантовая физики дают, существенно, различные представления о возможности наблюдать траекторию движения электрона - микрочастицы. Согласно классической физики - из точки А в точку В электрон движется по траектории определяемой вторым законом Ньютона. Согласно квантовой физике – из точки А в точку В электрон может попасть по любой траектории. Исходя из законов квантовой физики, мы не способны наблюдать за движением электрона. Следовательно, невозможно установить по какой траектории движется электрон. В чем проблема! Человек, как живое существо, понимает и весьма свободно ориентируется и живет в сфере сознательных явлений, но не может построить относительно их теорию. Иными словами, мы не можем зафиксировать сознательные явления объективно, т.е. независимо от нашего сознания. Не существует экспериментального метода, который бы позволил зарегистрировать сознательное явление и сделать мысль материальной и измеряемой величиной. Внутри современной физической теории, которая исследует природные явления и дает объективную физическую картину мира, человек не может понять те средства, которые он использует для понимания этих явлений. Точная картина физических явлений в мире покупается ценой нашего непонимания сознательных явлений, подчеркиваю, нашего научного непонимания. В заключение о гибкости человеческого мышления Мышление строится таким образом, что если даже начала будут неверными, то выводы и следствия будут правильными. Рене Декарт Дадим определение науки. НАУКА – есть высшая форма знания. Утверждение: знание о мире и о природе научно! НАУКА познает объективные законы явлений. НАУКА - это сфера деятельности людей ЦЕЛЬ НАУКИ – описание, объяснение и предсказание природных явлений и процессов на основе законов, открытых в науке. В конечном счете, в науке мы видим стремление к объективной ИСТИНЕ. Об ученых и науке. Альберт Эйнштейн в речи, посвященной Максу Планку, говорил, что в науке работают люди по меньшей мере трех типов. Первый тип – наделены исключительными интеллектуальными способностями. Они занимаются наукой с тем увлечением и с тем пафосом, с каким занимаются спортом. Наука для них особого рода увлекательная интеллектуальная игра и в которой есть успех, как в спорте. Это очень хорошая категория ученых – говорил Эйнштейн. Второй тип ученых – это тоже интеллектуально одаренные люди. Для них занятие наукой доставляет им средства существования. Наука для них – способ материального обеспечения. Такие люди необходимы науке и таких большинство. Есть третий тип ученых, которые приходят в науку, занимаются наукой, толкаемые в науку тягомотиной обыденной, повседневной жизни, бессмысленной ее повторяемостью и пустотой ее обычных стремлений (деньги, карьера, женщины и т.п.), и которые не знают окончательного удовлетворения. Судя по интонациям речи Эйнштейна, он сам тяготел к третьему типу ученых. ВОПРОС. Может ли наше знание о предмете, объекте, процессе достичь наивысшего уровня понимания. Можем ли мы сказать – ВОТ ОНА ИСТИНА, АБСОРЮТНАЯ ИСТИНА. ФИЛОСОФИЯ утверждает, что бесконечная сложность природы, его структура и свойства, делают познание мира бесконечным. Физика микромира утверждает, что ВЕЩЕСТВО (или МАТЕРИЯ) состоит из: • вещество состоит из молекул, • молекулы из атомов, • атомы из ядра и электронов, • электроны не делимы ядро из протонов и нейтронов • протоны и нейтроны из кварков • кварки взаимодействуют через глюоны. • кварки и глюоны не наблюдаемы и вопрос о их делимости уже не актуален !!!!! И пока все. Но существует подозрение, что знания о кварках и глюонах и их исследование, видимо всегда будут не полными, в принципе. Потому что, два кварка нельзя разъединить для того, чтобы получить и изучить один кварк. Дадим два важных определения: АБСОЛЮТНОЕ: Абсолютным является то, что для понимания самого себя не нуждается ни в чем другом. Это то, что может быть понято само через себя. ОТНОСИТЕЛЬНОЕ: Относительное есть то, что мы можем понимать лишь в зависимости от понимания чего-то другого и в сопоставлении первого со вторым, одного с другим. Например, расположение предмета в пространстве всегда относительно. ГЛАВНАЯ ОСОБЕННОСТЬ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ – системность, логическая доказательность ЗАКОН: – это отношение между явлениями природы. - это необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями природы. Пример. Второй закон Ньютона ma=F –сила, действующая на любое материальное тело, вызывает у последнего ускорение. Причиной ускорения тела является сила, действующая на него. 2. НАУКА КАК СОЦИАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ Первый университет мира – Болонский университет, основан в XI веке. Конечно, надо вспомнить, что в античные времена в Греции была АКАДЕМИЯ АРХИМЕДА В XVII – XVIII веках появились первые научные журналы, академии и сообщества ученых. Численность ученых в мире Начало XIX века – 1 тыс. чел. (ученые одиночки) Середина XIX века – 10 тыс. чел. Начало XX века – 100 тыс. чел. Конец XX века - 5 млн. чел. Начало XXI века - очень много Более 90% научных достижений приходится на ХХ век. 3. РАЦИОНАЛИЗМ. Человек «видит» мир через призму собственного опыта. Рациональность –это разумность, целесообразность. Согласно рационализму, научное знание достигается только посредством разума, источника знания и критерия истинности знания с помощью экспериментального метода. В основе научных достижений классической философии и классической науки, завершившей свое развитие в конце XIX начале XX века лежит рациональность или классический идеал рациональности. Понятие НАБЛЮДЕНИЯ стало в XX веке одним из решающих и первичных понятий, в КОТОРЫЕ УПЕРЛИСЬ ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ, а следом и такие науки как антропология, этнология, психология и др. На повестке дня вечный вопрос. – Что мы видим? XVIII век расцвет механисцизма, торжество Ньютоновкой механики, которая усилиями Эйлера и Лагранжа приобрела законченный вид в аналитической механике. МИР представлялся простым. XIX век - кризис механисцизма из-за явлений электричества, магнетизма и термодинамики. XIX век • в математике и физике остро ставится проблема обоснования знаний. • в математике появляется теория множеств Кантора, геометрия Лобачевского. • в физике - электромагнитная теория Максвелла – Фарадея. • В химии таблица Менделеева МИР ХХ века становится сложным В начале XX века первые работы по квантовой теории М.Планка и специальной теории относительности А.Эйнштейна. В результате кризис механисцизма перерос в кризис классической физики РЕЛЯТИВИЗМ возник на развалинах механисцизма: – утверждает относительность, условность, ситуативность научного знания. Истоки релятивизма связаны с вопросами геометрии – построение Лобачевским неевклидовой геометрии, в которой через одну точку можно провести более одной прямой параллельной данной. Затем Б.Риман построил целый класс неевклидовых геометрий, названных римановой геометрией. Ф.Клейн показал, что геометрия Лобачевского непротиворечива, как и геометрия Евклида и противоречия в одной влекут противоречия в другой. В 1902 году А.Пуанкаре сделал решающий шаг, заявив, что «никакая геометрия не является более истинной , чем другая, та или иная геометрия может быть только более удобной». НАУЧНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ Основной метод научного исследования: • научный эксперимент, или экспериментальный метод. ВОПРОС: каким образом с помощью научного эксперимента получается новое знание? ОТВЕТ: ученый формулирует гипотезу, затем ставит эксперимент и производит наблюдение за ходом эксперимента, выполняет измерения и, в результате, получает подтверждение или опровержение выдвинутой ранее гипотезы. Единство науки и научный метод. Сформулируем следующую гипотезу: Мир, окружающий человека, представляет собой единое и целостное образование. Следовательно, должно существовать единство всего нашего знания о мире, все предметы и явления в мире находятся во взаимосвязи и взаимодействии. Рассмотрим такую гуманитарную науку как история. Рассмотрим работу историка и характер исторического мышления Историк имеет дело с объектами, которые уже до него определены по разным департаментам культуры и науки. • одни явления изучаются экономистами • другие философами • третьи археологами, антропологами • и т.д. И мы видим, точнее предполагаем, что мир действительно составлен из экономических сущностей, культурных сущностей, эмоциональных, логических. И мы в этом делении мира на департаменты фактически поделили самих себя, поделили человека, создав соответствующую иерархию и классификацию способностей человека (чувства, рацио, воля. Но расположив мир по некоторым самостоятельным сущностям (наукам), который на самом деле являются продуктами наших абстракций, мы не можем этот мир соединить. В реальной жизни, в реальном котле истории мы не видим, что человек вначале решает правовые вопросы отдельно от эмоций, затем логические задачи, вопросы морали и т.п. Историк не может объединить эти вещи. Понимание цельного явления, каким является всякое историческое событие, не является суммой пониманий В прошлом считалось, что развитие науки происходит постепенно, путем накопления новых знаний и научных истин. В действительности, развитие любой науки не является простой суммой накопления новых знаний. В процессе развития наук происходят научные революции, когда пересматриваются, уточняются и критикуются прежние идеи, программы и методы исследования. Данный процесс называется сменой научной парадигмы. Понятие парадигмы, в современном смысле слова, введено американским физиком и историком науки Томасом Куном, который выделял различные этапы в развитии научной дисциплины. Паради́гма — совокупность фундаментальных научных установок, принципов, концепций, представлений и терминов, принимаемая и разделяемая научным сообществом и объединяющая большинство его членов. Обеспечивает преемственность развития науки и научного творчества. В развитии наук наблюдаются два взаимодополняющих процесса: • дифференциация и интеграция наук и знаний Сегодня дело доходит до того, что ученые разных отраслей одной и той же науки нередко не понимают ни теорий, ни методов исследования, ни результатов … Эпоха универсалов прошла. Но в науке ХХ века появился новый подход в изучении мира – междисциплинарные исследования – биофизика, биохимия, геохимия …. Постепенно этот подход трансформировался в системный метод. Системный метод предполагает, что объект исследования рассматривается, как целостное множество элементов, как совокупность отношений и связей между элементами этого множества, то есть объект рассматривается как система. В результате свойства объекта как системы качественно отличаются от свойств элементов этой системы и не сводятся к их сумме. Такие свойства называются эмерджентными, или возникающими. Пример. Молекулы не имеют температуры, но совокупность молекул газа, жидкости, твердого тела обладают температурой. Поэтому температура – является эмерджентным свойством. Домашнее задание. Выполнить в письменной форме. Объем – 1 стр. Приведите примеры и опишите эмерджентные свойства объектов в физике, химии, биологии, геологии, истории, социологии, политологии и т.п. В основе научного познания мира лежит экспериментальный метод – важнейший метод эмпирического исследования. Эмпирическое исследование это • наблюдения (систематические) • эксперимент • измерения Эмпирический или чувственный метод– это научное познание окружающей действительности опытным путем, предполагающим взаимодействие с изучаемым предметом при помощи экспериментов и наблюдений 4. ТЕОРИЯ В каждой науке, существует ряд теорий. В физике: Классическая механика Ньютона, Механика Лагранжа и Гамильтона, Термодинамика и статистическая физика Больцмана, Электродинамика Максвелла, Оптика, Атомная и ядерная физика, Квантовая механика Шредингера и Гейзенберга, Квантовая электродинамика Дирака и Неймана, Квантовая теория поля, Теория перенормировок, Специальная теория относительности Эйнштейна, Общая теория относительности Эйнштейна, Электрослабая теория Вайнберга и Салама, Квантовая хромодинамика, Теория струн. Аэродинамика Жуковского, Гидродинамика Эйлера, Классическая и квантовая теория твердого тела, Кристаллография Федорова , Астрофизика, Теория инфляционной Вселенной Линде, и многие другие. Характерные свойства и особенности научной теории: 1 теория должна быть точной: следствия из теории должны быть в согласии с результатами экспериментов и наблюдений 2 теория должна быть непротиворечивой сама с собой и с другими общепринятыми теориями. 3 теория должна иметь широкую область применения 4 теория должна быть простой, вносить порядок в явления 5 теория должна быть плодотворной, открывать новые горизонты исследования, раскрывать новые явления и соотношения, ранее оставшиеся незамеченными. О критерии научности теории Карл Поппер в качестве критерия научности теории выделил ее опровержимость. Теорию можно критиковать и опровергать. Если теория способна истолковать, объяснить любые факты и явления и не может быть, в принципе, опровергнута, то она не является научной. Например, теология, астрология, теории НЛО и т.п. не являются научными теориями, так как они неопровержимы. Теология, астрология и др. основаны на вопросах веры Однажды М.Фарадея спросили, какой толк от вашей лейденской банки (конденсатора)? Он ответил, «не знаю, будущее покажет». Фамилия ___________________ Самостоятельная работа. 1. Концепция это – Концепция это: система взглядов, основная точка зрения. 2. Культура это – Культура – это совокупность материальных, духовных и общественных ценностей, созданных человечеством. 3. Этапы развития естествознания 1 этап НАТУРФИЛОСОФИЯ – до XVI века. Представления о мире строились на основе рассуждений, логических доказательств и созерцания. 2 этап РАЦИОНАЛИЗМ – XVII - XIX века. Представления о мире строились на основе изучения природных явлений с помощью экспериментального метода. Основатели Декарт, Спиноза, Бэкон. 3 этап СОВРЕМЕННОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ – конец XIX века - XXI век. 4. Закон природы это Закон - это отношение между явлениями природы, это необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями природы. 5. Перечислите виды взаимодействий • Гравитационное взаим. (сила гравитации) • Электромагнитное вза. (сила Кулона, сила Ампера) • Слабое взаим. (слабые силы) • Сильное взаим. (ядерные силы) 6. Перечислите виды энергий • Кинетическая (поступательного и вращательного дв.) • Потенциальная ( при взаимодействии тел) • Гравитационная (силы тяготения) • Электромагнитная (электрическая магнитная) • Ядерная (или атомная) • Внутренняя • Тепловая • Химическая (электромагнитная) • Энергия взрыва (быстропротек. физич. и химич пр.) • Энергия и масса. • Энергия и частота света 7. Энергия это • Скалярная величина • Энергия является единой мерой движения и взаимодействия материи, мерой перехода материи из одной формы в другую. • энергия замкнутой системы сохраняется со временем. Имеет место закон сохранения энергии. • Энергия является интегралом движения, которая согласно теореме Нетер, связана с однородностью времени. • Энергия является мерой способности физической системы совершить работу. Механическая работа равна изменению механической энергии. 8. Перечислите основные понятия, используемые в физики, химии, биологии. ............................................................................ 9. Назовите не менее трех законов физики, химии, биологии. Закон Кулона, Закон Гука, Закон, Закон Ньютона, Периодический закон, Закон Кирхгофа, Газовые законы Законы Менделя, Закон гомологических рядов, Закон необратимости эволюционных процессов. Закон ускорения темпов эволюции. 10. Специфика естествознания и гуманитарных наук. Заполните Таблицу. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ Изучаемые явления Основные представления Критерии научности