Владимир Соломатин - Система гуманитарного и социально-экономического знания

Второй этап – механистическая картина мира . Первой естественнонаучной картиной мира, которая базировалась уже на данных собственно научного знания, являлась механистическая, построенная на абсолютизации механической формы движения материи. Ее формирование связывается с именем Г. Галилея, установившего законы движения свободно падающих тел и сформулировавшего принцип относительности в механике. Он же впервые применил и экспериментальный метод в исследовании природы, а также использовал математическую обработку полученных результатов в эксперименте. Если натурфилософия исходила из умозрительного объяснения природы, то теперь утверждалась идея, что всякая гипотеза должна проверяться на опыте.

Большую роль в становлении механистической картины мира сыграли открытые И. Кеплером законы движения планет. Тем самым было доказано, что между миром земным и небесным не существует абсолютного противопоставления, а законы движения небесных тел в принципе не отличаются от законов движения тел земных.

Концептуальную разработку механистической картины мира предпринял И. Ньютон, заложивший основы классической механики. Он сформулировал основные законы динамики и закон всемирного тяготения, ввел количественный подход к описанию движения. В центре его научных интересов было механическое движение, т. е. перемещение тела по отношению к другим телам. Ньютон предполагал, что движение, как и время, пространство – абсолютны, а последние существуют независимо друг от друга; более того, само время обратимо. Согласно данной картине мира, все механические процессы строго детерминированы, а это значит, что возможно точно и однозначно определить состояние механической системы в любой период времени. Случайность как таковая исключалась из этих процессов, при этом утверждалась идея, что все в мире предопределено предшествующими его состояниями (такая позиция нашла четкое выражение у П.С. Лапласа). Весь мир, с позиции такого подхода, предстает как огромный механизм, заведенный Богом, но затем развивающийся по своим законам. Отсюда все виды движения в природе свелись к одному – механическому.

Механическое движение в физике Ньютона связывалось с принципом дальнодействия, согласно которому действия и сигналы могут передаваться в пустом пространстве с любой скоростью.

Уже в XVIII веке механистическая картина мира неоднократно критиковалась многими философами и учеными, но лишь открытие новых физических явлений заставило исследователей дополнить данную картину мира электромагнитной.

Третий этап – электромагнитная картина мира. Датский физик Г.Х. Эрстед впервые обнаружил связь между электрическим и магнитным полями. В дальнейшем электромагнитная теория была развита в трудах М. Фарадея, Дж. Максвелла. Было обосновано, что наряду с веществом существует и такая форма материи, как поле, причем физические поля могут иметь разную природу: например, гравитационное (известное со времени Ньютона), электромагнитное. Максвеллом была высказана догадка о существовании поперечных электромагнитных волн, могущих распространяться в пустоте со скоростью, не зависящей от длины волны, что позволило ему выдвинуть идею постоянства скорости света в вакууме. Поскольку электромагнитные волны, как было доказано, распространяются с конечной скоростью, постольку электромагнитное взаимодействие между электрическими зарядами не может происходить мгновенно, согласно принципу дальнодействия. Поэтому был введен принцип близкодействия, по которому один из зарядов создает электромагнитное поле, распространяющееся с конечной скоростью и достигающее второго заряда, воздействует на него. Следовательно, взаимодействие между зарядами немыслимо без участия промежуточного звена – электромагнитного поля. Носителем электромагнитного поля считался неподвижный эфир, а система отсчета, связанная с ним, рассматривалась как особая, абсолютная.

В конце XIX – начале XX века в физике, да и других естественных науках, были сделаны открытия, коренным образом изменившие прежнюю естественнонаучную картину мира.

Четвертый этап – квантоворелятивистская картина мира. Ее формирование связано прежде всего с изучением явлений и процессов в микромире.

Первые экспериментальные результаты, из которых можно было сделать вывод о сложной структуре атомов, были получены М. Фарадеем. Затем Дж. Томсон зафиксировал отрицательно заряженные частицы – электроны. Все это привело к пересмотру положения о неделимости атомов и установлению их сложной структуры. Планетарная модель атома была предложена Э. Резерфордом, однако она отличалась своей неустойчивостью и затем была усовершенствована Н. Бором. Свои представления об особых свойствах атомов Бор изложил в виде следующих постулатов:

• атомная система может находиться только в особых стационарных состояниях (квантовых состояниях), каждому из которых соответствует определенная энергия Е n; в стационарном состоянии атом не излучает;

• при переходе атома из одного стационарного состояния в другое испускается или поглощается квант электромагнитного излучения.

Все это в конечном итоге отразилось в новом понимании энергии тел: если раньше предполагалось, что энергия излучается непрерывно, то теперь утверждалось, что она может испускаться отдельными квантами.

В 30-е годы XX века в физику вошла идея корпускулярно-волнового дуализма, согласно которой элементарные частицы обладают не только корпускулярными (свойствами вещества), но и волновыми свойствами. Данное положение привело к пересмотру идеи непроходимости границ между веществом и полем и утверждению, что на уровне микромира частицы выступают и как корпускулы, и как волны.

Для изучения явлений микромира в конце 20-х годов XX века создается особое направление в физике – квантовая механика, а впоследствии возникли квантовая электродинамика, теория элементарных частиц и др. В квантовой физике было сделано множество открытий: установлен состав атомного ядра, обнаружено наличие сильных и слабых взаимодействий, изучено явление радиоактивности, сформулированы параметры и свойства элементарных частиц, раскрыты феномены античастицы, резонанса, предложена гипотеза кварков и многое другое.

Помимо физики микромира современную естественнонаучную картину мира обосновывает и теория относительности, в корне изменившая представления о пространстве и времени. Если в классической механике пространство и время выступают как абсолютные, не зависящие друг от друга феномены, то в специальной теории относительности длина и временной промежуток становятся относительными. Одновременно появляются новые абсолютные величины – скорость света и пространственно-временной континуум. Все движение, согласно данной теории, имеет относительный характер, а в природе не существует абсолютной системы отсчета.