Наука Новое время

Наука
Новое время
Стёпин Вячесла́в Семёнович (19 августа
1934, Минск) российский и белорусский
философ

«В истории формирования и
развития науки можно выделить
две стадии, которые
соответствуют двум различным
методам построения знаний и
двум формам прогнозирования
результатов деятельности.
Первая стадия характеризует
зарождающуюся науку
(преднауку), вторая - науку в
собственном смысле слова".
Преднаука


Доклассический этап где зарождаются
элементы (предпосылки) науки.
Зачатки знаний



на Древнем Востоке,
в Греции и Риме
в средние века, вплоть до 16-17 столетий.
Наука как целостный
феномен


Возникает в Новое время вследствие
отпочкования от философии
Три этапа:




классический
неклассический
постнеклассический (современный)
Критерием данной периодизации является
соотношение (противоречие) объекта и
субъекта познания.

Каждая из стадий имеет свою парадигму
(совокупность теоретикометодологических и иных установок), свою
«картину мира», свои фундаментальные
идеи.
Научная революция 17 в.
сделала науку автономной
социальной системой.


Лондонское
королевское научное
общество,
президентом которого
был Ньютон.
В 1666 г. создана
академия наук в
Париже.
НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ XVII в.






В странах Западной Европы утверждаются новые
экономические отношения и новое мировоззрение.
Меняется взгляд на науку и ее место в обществе.
Подвергается критике схоластический метод
познания за его оторванность от реального опыта
и практики, умозрительность и преобладание
дедукции.
Девиз новой науки увеличение власти человека
над природой.
Новая наука опирается на практику производства.
Изобретение машин дало математике стимул для
создания современной механики.
Классическая наука (XVII-XIX вв.)

Устраняют все, что относится к субъекту




средства
приемы
операции
Это необходимое условие получения
объективных и истинныx знаний о мире.
Классическая наука

Выделяют два этапа.


Первый (век Просвещения) связан с
освоением научного наследия Ньютона.
Второй - это век создания дисциплинарной
науки в эпоху промышленной революции.

Путь к новому мировоззрению заключался в
отказе от конечности мира и переходу к идее
бесконечности.



Николай Кузанский
Коперника
Бруно утверждает,
 что бесконечность не может быть объектом
чувственного познания, она постигается не физикой, а
метафизикой и имеет философский, а не естественнонаучный смысл. Это образ бесконечной Вселенной,
воздействующий скорее на воображение, чем на разум.


Классическая наука основывалась на
представлениях Ньютона о механической
картине мира, в которой мир понимался как
механизм, действующий по законам физики.
Ньютон определил понятия силы, массы,
ускорения, основные законы механики. С
введением им понятия изолированной системы
описание любых систем как изолированных
становится научной парадигмой.
Механические представления распространялись
на понимание биологических, химических,
социально-экономических процессов.
Исаак Ньютон
(25 декабря 1642 - 20 марта 1727)

Великий английский
физик родился, в день
рождественского
праздника в
деревушке Вульсторп
в Линкольншире.
Основные открытия
Ньютона

Основу классической механики составляют три
закона Ньютона, сформулированные в трактате
"Математические начала натуральной
философии", в 1686 году.



Первый закон Ньютона - существование систем
отсчета, в которых любое тело сохраняет состояние покоя
или равномерного прямолинейного движения, пока на
него не действуют силы со стороны других тел (закон
инерции).
Второй закон Ньютона - в инерциальных системах
отсчета ускорение любого тела пропорционально сумме
действующих на него сил и обратно пропорционально
массе тела (F = ma).
Третий закон Ньютона - при взаимодействии любых двух
тел, они испытывают со стороны друг друга силы,
одинаковые по величине и противоположные по
направлению (действие равно противодействию).





Закон всемирного тяготения - зависимость
силы гравитации от взаимного расположения и
масс тел
Ньютон ввел его в трактате "Началах",
объяснил на его основе движение планет
Солнечной системы и
падение тел на Земле.
Именно это универсальное объяснение
обеспечило быстрое признание механики
Ньютона. Поэтому иногда этот закон называют
четвертым законом Ньютона.
Оптические исследования




«Оптика»
исследование дисперсии
(разложения) света в призме и
установление сложного состава
света:,
Созданный Ньютоном зеркальный
телескоп-рефлектор
В области установления природы
света Ньютон был сторонником
корпускулярной теории в
противовес волновой теории
Гюйгенса.
Зеркальный телескоп И.
Ньютона,
хранящийся в Лондонском
королевском музее
«Математические начала
натуральной философии».


После издания он отошел от научных
трудов.
Величие замысла автора, подвергнувшего
математическому анализу систему мира,
глубина и строгость изложения поразили
современников.

Раздел «Определения», где даны определения





количества материи,
инерционной массы,
центростремительной силы и некоторых других.
Заключается этот раздел «Поучением», где дается определение
пространства, времени, места, движения. Далее идет раздел
аксиом движения, где даны знаменитые 3 закона механики
Ньютона, законы движения и ближайшие следствия из них.
Далее «Начала …» распадаются на 3 книги.



Первая книга посвящена теории тяготения и движения в поле
центральных сил,
вторая – учению о сопротивления среды.
третья книга - законы движения планет, Луны, спутников Юпитера и
Сатурна, дал динамическую интерпретацию законов, изложил «метод
флюксий», показал, что сила, притягивающая к Земле камень, не
отличается по своей природе от силы, удерживающей на орбите Луну, а
ослабление притяжения связано только с увеличением расстояния.
Эванджели́ста Торриче́лли (15
октября 1608 — 25 октября 1647)

итальянский математик и
физик, ученик Галилея.


экспериментально установил
факт давления воздуха,
изобрел барометр и
воздушный насос.
Уильям Гильберт (24 мая 1544
года — 30 ноября 1603 года) —



английский физик, придворный
врач Елизаветы I и Якова I.
Изучал магнитные и
электрические явления, первым
ввел термин «электрический».
В 1600 г. работа «О магните»,
которая содержала важные
идеи о роли эксперимента во
всех науках о природе.
Уильям Гарвей (1 апреля 1578
г. — 3 июня 1657 г.)


английский медик,
основоположник
физиологии и эмбриологии.
открывает кровообращение
и эмпирически исследует
его роль.
Атомизм
Атомистическая теория была признана в 1543-1563 гг.
католической церковью "ересью»..

Пьер Гассенди (15921655) – француз.



дал философское
обоснование атомизма,
восстановил воззрения
Эпикура и Демокрита на
атом как неделимое
физическое тельце.
Вселенная, вечная и бесконечная, состоит из
атомов и пустоты. Наш мир – один из
множества миров, возникает случайно.
Гассенди задается вопросом: в чем причина
движения атомов? Атомы наделены помимо
тяжести или веса энергией, благодаря которой
движутся или постоянно стремятся к движению
Христиа́н Гю́йгенс ван Зёйлихем (14
апреля 1629 — 8 июля 1695)






нидерландский математик, физик,
астроном и изобретатель.
теория удара;
волновая теория света,
базирующейся на теории мирового
эфира,
исследование движения маятника
открытие явления двойного
лучепреломления.
В астрономии ему принадлежат
открытия полярных шапок на
Марсе, колец Сатурна, 6-го
спутника Юпитера и др.
Роберт Бойль (1627-1691),
англичанин.





Великий ученый атомист
Попытался создать химию как
теоретическую науку, построенную на
принципах механической
натурфилософии, в частности,
атомистической теории.
Бойль обращал внимание не столько
на разнообразие форм атомов,
сколько на вопросы их движения.
Согласно ему, движение – не
внутреннее свойство атомов, но
свойство их от бога. Природа в целом
машина бога до мельчайших деталей.
Бойль – последователь индукции
Бэкона, сторонник экспериментальных
методов в науке.
БЭКОН Фрэнсис (22 января
1561 — 9 апреля 1626)
 Знание

Основные
сочинения



английский государственный
деятель, философ,
родоначальник материализма
и методологии опытной науки
Лорд-канцлер короля Якова I.
– сила


«Новый органон или
истинные указания
для истолкования
природы».
«Новая Атлантида».
«О достоинстве и
приумножении наук».
Критическая часть системы
учение об «идолах»




врожденные «идолы рода» - субъективные
свидетельства органов чувств и заблуждения
разума.
«идолы пещеры» - зависимость познания от
индивидуальных особенностей, ограниченность
личного опыта людей.
«идолы рынка, или площади» - имеющие
социальные истоки.
«идолы театра» - некритическое следование
авторитетам.
Методология Бэкон сочетание
эмпиризма и рационализма

уподобляя ее образу
действий пчелы,
перерабатывающей
собранный нектар
эмпирических знаний
в мед теоретической
науки
в
отличие от муравья, который собирает
разрозненные факты - (плоский
эмпиризм)
паука,
который извлекает знания
из книг (схоластика).
МЕТОДОЛОГИЯ БЭКОНА
"Союз опыта и рассудка"




Разум должен очищать опыт и извлекать из него
плоды в виде законов природы, или, как
выражается Бэкон "форм".
Этот процесс совершается индукцией.
Индукция ( наведение) – вид обобщения,
связанный с предвосхищением результатов
наблюдений и экспериментов на основе данных
опыта. В индукции данные опыта "наводят" на
общее, или индуцируют общее, поэтому
индуктивные обобщения обычно рассматривают
как опытные истины или эмпирические законы.
Бэкон различает опыты:


плодоносные, сразу приносящие результаты,.
светоносные, польза которых заметна не сразу.
ДЕКАРТ Рене (Картезий)
(1596-1650)



французский философ,
математик, физик и
физиолог
«Сомневаюсь,
следовательно
существую»
Основные сочинения:



«Геометрия»
«Рассуждение о
методе»
«Начала философии»
«Универсальная наука» - Дерево



Корень - метафизика
ствол - физика
плодоносные ветви конкретные науки,
этика, медицина и
механика,
приносящие
непосредственную
пользу.
МЕТОДОЛОГИЯ ДЕКАРТА
«Правила метода» - «квинтэссенция»
европейского рационализма:
 1) начинать с несомненного и самоочевидного, т.
е. с того, противоположное чему нельзя
помыслить,
 2) разделять любую проблему на столько частей,
сколько необходимо для ее эффективного
решения,
 3) начинать с простого и постепенно
продвигаться к сложному,
 4) постоянно перепроверять правильность
умозаключений.
Дедукцией - «движение мысли», в
котором происходит сцепление
интуитивных истин.
 «Энумерация» или «индукция» проверка сделанных шагов на
предмет отсутствия пробелов в
рассуждениях

Аналитическая геометрия.



Принципы Декарта приводят его к аналитической геометрии и геометризации
физики. Отвлеченные числовые соотношения проще и общее геометрических.
Отсюда вытекает задача сведения такого чисто геометрического свойства, как
положение точки в пространстве, к числовой характеристике (декартова система
координат). Решая эту проблему Декарт создает аналитическую геометрию
(алгебраическое описание геометрических задач).
Вклад Декарта в развитие математики трудно переоценить. Достаточно отметить его
критику и известную противоположность греческой математике (и ее наиболее
разработанной части – геометрии). А также принцип движения, внесенный им в
математику. Геометрические фигуры создаются движением точки по закону
функциональной зависимости. Здесь математика почти впервые сближается с
кинематикой и динамикой, а не только со статической механикой.
Органическое соединение физики как науки о движении с математикой, соединение,
положившее начало эксперментально-математическому естествознанию нового
времени, требовало, во-первых, пересмотра оснований античной математики,
внесение в нее начала движения, а во-вторых, пересмотра старой физики,
освобождения ее от предпосылки, что сфера реального, природного бытия
принципиально отличается от сферы бытия идеального, каким занимается
математика.


В математику вводится принцип движения, а из природы, напротив, изгоняется
начало жизни и души, без которых не мыслили природу ни платоники, ни
перипатетики. Оба этих процесса – пересмотр античной математики, с одной
стороны, и античной физики – с другой, составляет содержание новой науки –
«универсальной математики» Декарта. Математика в руках Декарта становится
формально-рациональным методом, с помощью которого можно «считать» любую
реальность, устанавливая в ней меру и порядок с помощью нашего интеллекта.
При рассмотрении физического мира в своем стремлении свести реальные вещи к
наиболее простым и общим понятиям, он приходит к выводу об отождествлении
материальности и протяженности. Протяженность – общее свойство всех вещей, его
Декарт и объявляет единственным признаком материальности. Мир Декарта – это
однородное пространство, или, что то же самое, протяженная материя: «Тело,
совершенно плотное и одинаково заполняющее всю длину, ширину и глубину того
огромного пространства, посреди которого мы остановим наше мышление». Декарт
как и Аристотель континуалист и антиатомист.


Материя - субстанция (то, что может существовать само по себе, не нуждаясь ни в
чем другом), составляющая единство мира. Именно со времен Ф. Бэкона и Р.Декарта
материя утратила свой прежний статус чего-то неопределенного, находящегося на
грани небытия (возможности), и получила новое определение: она стала началом
плотным, неизменным, устойчивым. Мы можем мыслить ясно и отчетливо только ее
величину, фигуру, движение, расположение ее частей (первичные качества, все
остальные – вторичные, как у Демокрита, Галилея). Все изменения, которые
наблюдаются в этом пространстве-материи, сводятся к единственному простейшему
изменению – механическому перемещению. "Я знаю только одно движение, - говорит
Декарт (у Аристотеля было 4 вида), - это движение заключается в том, что тела
переходят из одного места в другое, последовательно занимая все пространства,
которые находятся между этими местами".
Дайте мне материю и движение и я построю мир – вот девиз картезианской физики.
Декарт ставит грандиозную задачу – все объяснить из этих основных понятий. Для
него и животные подобны автоматам. Он серьезно предлагает брать в плавание
петуха для определения долгот (полагая, что парижский петух всегда будет
кукарекать по парижскому времени). Таким же автоматом является и тело человека.
Это «машина, которая будучи создана руками бога, несравненно лучше устроена
и имеет в себе движения более изумительные, чем любая из машин, изобретенная
людьми». Впрочем, у человека есть душа, животные же ее лишены вовсе, это чистые
автоматы. Последователь Декарта, врач Леруа пошел еще дальше – объявил душу
модусом (производной) тела, а идеи – механическими движениями.


Метафизика Декарта, начиная с критики всех оснований, на которых может покоиться
система мировоззрения, сомневается в существовании всего сущего, пока, наконец,
не находит, как ему кажется, абсолютный тезис: «Мыслю, следовательно,
существую». Здесь опять работает 1-й тезис Метода – начинать с самого простого,
ясного, в чем сомневаться нельзя. Это формула самосознания, мышления,
отождествляемого с душой (нет разделения духовной и душевной субстанций). Этот
тезис является исходным для вывода тезиса о существовании бога, а, затем,
внешнего, материального мира, сотворенного богом.
Декарт признает суждение «мыслю, следовательно, существую» достоверным
потому, что оно обладает признаком ясности и отчетливости, а эти последние –
признаки истины. Однако само сознания, взятое автономно, не может быть залогом
истины. Истинность ясного и отчетливого знания гарантировано тем, что существует
бог, что он – всесовершенное существо, а, следовательно, не может быть
обманщиком. При создании мира бог внес в него определенное количество силы,
которое постоянно и поддерживает. Однако, хотя материальный континуум,
материальное пространство, материальный мир создан богом, бог не принимает
участия в его дальнейшем развитии, мир развивается по естественным законам. «Из
одного того, что бог продолжает сохранять материю в одном и том же виде, следует с
необходимостью то, что должны существовать известные изменения в ее частях.
Изменения эти, как мне кажется, нельзя приписать непосредственно действию бога,
ибо это последнее неизменно. Поэтому я приписываю их природе. Правила, по
которым совершаются эти изменения, я и называю законами природы».
Декарт и физика


Декарт впервые после Левкиппа разработал вариант материалистической
космогонии – учения о возникновении Вселенной и изложил ее в виде вымысла
«фаблио».
Известны 3 закона Декарта в механике:




два закона инерции, причем вслед за Галилеем, но абсолютно точно, с указанием на
прямолинейность инерционного движения формулирует 1-й закон Ньютона и
закон постоянства количества движения – закон сохранения импульса, впрочем еще не в
векторной форме и без четкого различия упругого и неупругого удара.
Декарт был одним из тех, кто создавал в XVII в. новое понятие науки – универсальной
механики, которая царила вплоть до конца XVIII века, времени открытия тепловых,
магнитных и электрических явлений. Даже те, кто были противниками
континуалистской концепции (атомисты) и те, в конце концов, пользовались языком
механической науки, созданной Декартом.
О современных оценках классических научных методологий, разработанных
Бэконом и Декартом
Теория флюидов

Одной из научных гипотез ХУН в. явилась теория
флюидов Р. Декарта, представлявшая собой
науку о моделях неких «невесомых» жидкостей.
Если физика следует механике как своему
образцу, то тепловые, электрические,
химические, оптические явления были еще слабо
изучены, поэтому для их объяснения
применялась теория флюидов.


Каждому физическому явлению соответствовали свои флюиды, число
которых постоянно увеличивалось - теплород, эфир, флогистон, магнитные
флюиды и Т.д. Эта теория вела к тому, что физическая наука все дальше
отклонялась от описания реальных явлений в сторону универсальных
моделей, соответствующих требованиям формальной логики. Приоритет
эксперимента подменялся экспериментом над идеальной моделью.
У Галилея связь космологии с наукой о движении приобрела осознанный
характер, что стало основой создания научной механики.
Усовершенствование телескопа дало возможность Галилею в 1610 г.
открыть новую астрономическую эру. Оказалось, что Луна покрыта горами,
Юпитер имеет 4 спутника и т.д. В 1638 г. вышла его книга о математических
доказательствах движения, где приводится описание движения тел вблизи
Земли и формулируются ответы на вопросы, связанные с изучением
движения.





47В механике Декарта высказаны важные для картины мира положения:
. в мире отсутствует пустота (Вселенная наполнена материей,
которая находится в непрерывном движении);
. материя и пространство одно и то же;
. не существует абсолютного движения.
К концу ХУП в. новая картина мира сформировалась полностью. В этом
заслуга И. Ньютона. В его картине мира слились космология и механика,
главными положениями которых стали понятия движущей силы, инерции,
соотношения гравитационной и инертной масс; особое место
принадлежало поиску математического описания движения. Теория
Ньютона стала фундаментом классического естествознания, механической
картины мира и основой нового типа философии, получившей название
«механистической».