Развитие науки в Новое время


В Новое время расцветает «классическая наука». Она охватывает период развития науки с XVIII в. по 20-е годы XX в., т.е. от завершения первой глобальной научной революции до появления квантово-релятивистской картины мира. Разумеется, наука XIX в. довольно сильно отличается от науки XVIII в., которую только и можно считать по-настоящему классической наукой. Тем не менее, поскольку в науке XIX в. по-прежнему действуют гносеологические предпосылки науки XVIII в., мы объединяем их в едином понятии – классическая наука. Этот этап развития науки характеризуется целым рядом специфических особенностей.

Основные черты классической науки

1. Исходной посылкой классической науки является натурализм – признание объективности существования природы, управляемой естественными, объективными закономерностями, то есть единственной подлинной реальностью признается материальный мир, существующий вне и независимо от человеческого сознания. При этом материальность понимается только как вещественность.

2. Важнейшей характеристикой классической науки является механистичность – представление мира в качестве машины, гигантского механизма, четко функционирующего на основе вечных и неизменных законов механики. Не случайно наиболее распространенной моделью Вселенной был огромный часовой механизм. Поэтому механика была эталоном любой науки, которую пытались построить по ее образцу. Также она рассматривалась и как универсальный метод изучения окружающих явлений. Это выражалось в стремлении свести любые процессы в мире (не только физические и химические, но и биологические и социальные) к простым механическим перемещениям. Такое сведение высшего к низшему, объяснение сложного через более простое называется редукционизмом.

3. Рассмотрение природы как из века в век неизменного, всегда тождественного самому себе, неразвивающегося целого формировало метафизичность классической науки. Это приводило к тому, что каждый предмет или явление рассматривался отдельно от других, игнорировались их связи с другими объектами, а изменения, которые происходили с этими предметами и явлениями, были лишь количественными. Так возникла сильная антиэволюционистская установка классической науки.

4. Механистичность и метафизичность классической науки отчетливо проявились не только в физике, но и в химии, и в биологии. Это привело к отказу от признания качественной специфики жизни и живого. Жизнь и живое стали такими же элементами в мире-механизме, как предметы и явления неживой природы.

Во многих областях науки начинаются смелые исследования, которые ведут ко все более глубокому познанию закономерностей природы. Перед естествознанием открылись природные явления, которые нужно было познать для того, чтобы покорить. Объем знаний, унаследованный от древности и средневековья, был невелик. В большинстве областей приходилось пересматривать унаследованный материал от античности и средневековья. В области биологии ведутся работы по накоплению и первоначальной систематизацией огромного материала в ряде дисциплин: ботаники, зоологии, анатомии и физиологии.

В XVI—XVIII вв. в Европе складываются новые организационные и материальные возможности для развития естественных наук. Увеличивается число научных учреждений и обществ. В XVI - XVII в. возникают ученые ассоциации, именовавшихся академиями. Так, в 1662 г. официально открывается в Лондоне Королевское общество, в 1666 г.— Парижская, в 1700 г.— Берлинская, в 1724 г.— Петербургская, в 1739 г.— Стокгольмская, в 1739 г.— Мюнхенская Академия наук. Так же, в это время создаются многочисленные ботанические сады, перед которыми ставятся как чисто научные задачи, так и задачи, вытекающие из потребностей сельского хозяйства, медицины, промышленности. В 1627 г. закладывается знаменитый Ботанический сад в Париже, позже при нем были созданы зоологический сад и естественно-исторические музеи. В 1713 г. в Петербурге учреждается Ботанический сад. В 1759 г. открылся ботанический сад в Кью (Англия). Развертывает свои работы ботанический сад в Упсале (Швеция), где трудится Линней. Для изучения и «освоения» индийской флоры в 1786 г. открывается Ботанический сад в Калькутте. Организуются крупные зоологические музеи. Одним из первых в Европе естественнонаучных музеев стала «Кунсткамера», учрежденная в 1714 г. С 1753 г. в Лондоне начинает работать знаменитый Британский музей. Создается или расширяется ряд крупных государственных библиотек. Существовавшая еще в XIV в. французская королевская библиотека переводится в 1595 г. в Париж, где на ее основе возникает знаменитая «Национальная библиотека». В 1661 г. организуется Государственная библиотека в Берлине, в 1753 г.— библиотека Британского музея, в 1714 г.— библиотека в Петербурге, ставшая основой академической библиотеки, а в 1795 г.— Петербургская публичная библиотека. Начинают выходить труды многочисленных академий. Издаются естественнонаучных сочинений на самые различные темы. Академии разных стран объявляют конкурсы на премии. Развитию биологических наук в то время способствовали, во-первых, использование изобретенных в ту эпоху приборов (микроскоп, термометр, барометр и т.д.), во-вторых, многочисленные путешествия.

Невозможно точно определить, кто изобрёл микроскоп. Считается, что голландский мастер очков Ханс Янссен и его сын Захария Янссен изобрели первый микроскоп в 1590, но это было заявление самого Захария Янссена в середине XVII века. Другим претендентом на звание изобретателя микроскопа был Галилео Галилей. Он разработал «оккиолино» или составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами в 1609 г. Галилей представил свой микроскоп в Академии деи Линчеи (Италия).

Галилей стал проверять, а как же устроен мир на самом деле. Его обращение к эксперименту следует, по большому счету, признать моментом рождения науки, во всяком случае, в современном смысле этого слова. Фактически Галилей предложил новую методологию научного исследования: вместо умозрительного познания идеальных законов он поставил перед наукой амбициозную задачу — постичь замысел Творца, изучая созданный им реальный мир. В определенном смысле такая наука была куда более христианской, чем прежняя средневековая схоластика (представляющая собой синтез христианского богословия и аристотелевой логики), постоянно ссылающаяся на авторитет Аристотеля. В самом деле, раз мир создан Творцом, то его следует изучать столь же досконально, как Писание, стремясь найти в нем безупречную божественную гармонию.

Этот подход оказался поразительно эффективным. Выяснилось, что новые законы и закономерности едва ли не сами валятся вам на голову. Причем многим из них быстро нашлись удивительно полезные применения (маятниковые часы, хронометр с пружинным балансиром, паровые машины, термометры и т. п.). Наука стала двигателем технического прогресса, впечатляющие достижения которого, выраженные в конечном счете деньгами, оружием и отчасти комфортом (то есть всем тем, что в первую очередь интересует финансирующих науку), резко укрепили доверие к новой методологии познания. Суть ее сводилась к построению естественных наук по образцу математики: от «самоочевидных» аксиом к строго доказанным теоремам. Не случайно основополагающий труд Ньютона назывался «Математические начала натуральной философии».

Расхождения теории и практики, которые для греков были имманентной проблемой, теперь стали источником задач, многие из которых удавалось успешно решить. Оказалось, что огромное количество явлений можно объяснить, исходя из небольшого числа простых и красивых законов-аксиом, которые, как считалось, открываются умозрительно, благодаря интуиции исследователя, но подтверждаются и доказываются путем опытной проверки вытекающих из них следствий. Научные теории воспринимались как свойство самого реального мира, нужно было просто их распознать, «прочитать книгу Природы», и подтвердить несколькими примерами правильность прочтения. Этот подход позднее получил название джастификационизма (от англ. justify — «оправдывать», «обосновывать»). Джастификационистский фундамент, заложенный в XVII веке трудами Галилея и Ньютона, оказался настолько крепким, что на протяжении двух столетий определял развитие науки. Но тем серьезнее оказался кризис, когда стали появляться экспериментальные данные, несовместимые с ньютоновской физикой.

Кристиан Гюйгенс изобрел простую двулинзовую систему окуляров в конце 1600-х, которая ахроматически регулировалась. Антон Ван Левенгук считается первым, кто сумел привлечь к микроскопу внимание биологов. Изготовленные вручную, микроскопы Ван Левенгука представляли собой очень небольшие изделия с одной очень сильной линзой. Они были неудобны в использовании, однако позволяли очень детально рассматривать изображения лишь из-за того, что не перенимали недостатков составного микроскопа (несколько линз такого микроскопа удваивали дефекты изображения). За великими географическими открытиями связанными с именами Колумба, Васко да Гама, Магеллана и других, последовало множество путешествий. Голландские моряки в начале XVII в. открывают Австралию. В XVIII в. важнейшие географические открытия связаны с экспедициями Бугенвиля, Лаперуза, Ванкувера, Кука и др. Огромное значение приобретают предпринятые в России «Великая северная экспедиция» (1733—1743) и так называемые «академические экспедиции» (1768—1777). Со всех концов света, в Европу начинают поступать в большом количестве сведения о флоре и фауне различных регионов Земли.

Во-первых, наука Нового времени основана на опыте и эксперименте. Во-вторых, она неотделима от математики, поскольку выражает закономерные связи в природе с помощью чисел. Как выразился один из основателей науки Нового времени Галилео Галилей, книга природы написана языком математики. И, в-третьих, эта наука сориентирована на практическую пользу. Именно в Новое время наука становится производительной силой общества, поскольку посредством инженерной деятельности ее открытия целенаправленно внедряются в производство. А со временем она становится движущей силой обновления военной техники.

Основные методы механики распространялись на все остальные разделы физики, складывавшиеся в это время, – теплофизику, оптику, изучение электричества и магнетизма. В XVIII веке была изобретена лейденская банка (первый аккумулятор), открыто явление электрической проводимости, отрицательное и положительное электричество, электрическая природа молний. Крупнейшим открытием в этой области физики стал закон Кулона – основной закон электростатики, который измерял силу, действующую между электрическими зарядами, и устанавливал, что она зависит от расстояния между этими зарядами. Интересная ситуация сложилась в оптике, которая как самостоятельный раздел физики сложилась еще в XVII веке. Это произошло во многом благодаря работам Ньютона, который разложил белый свет на цвета радуги. Ему же принадлежит корпускулярная теория света, в соответствии с которой свет представляет собой поток световых частиц, наделенных изначальными неизменными свойствами и взаимодействующих с телами на расстоянии. Хотя в то же время Христиан Гюйгенсом была предложена волновая теория света, корпускулярная теория больше соответствовала предпосылкам классической науки, поэтому именно она была признана научным сообществом.

Очень серьезные изменения происходят в XVIII в. с химией, которая, наконец-то, из алхимии и ремесленной химии становится настоящей наукой. Основная заслуга в этом принадлежит английскому ученому Роберту Бойлю, который в своих исследованиях показал, что качества и свойства тел не имеют абсолютного характера и зависят от того, из каких материальных элементов эти тела составлены. Именно он положил начало современному представлению о химическом элементе как о «простом» теле, или как о пределе химического разложения вещества. Также он предположил, что эти частицы могут связываться друг с другом, образуя более крупные частицы – кластеры (сегодня мы называем их молекулами), которые являются невидимыми человеческому глазу кирпичиками для построения реальных физических тел.
Как в физике изучение теплоты породило теорию теплорода, так в химии изучение процессов горения дало теорию флогистона. Подобно теплороду, флогистон рассматривался как особо тонкая материя, благодаря которой обеспечивается горючесть тел. Считалось, что все горючие тела содержат флогистон, исчезающий при горении. Тела с большим количеством флогистона горят хорошо, дефлогистированные тела гореть не способны. Теория флогистона, ложная по сути, была первой научной химической теорией и послужила толчком к множеству исследований. Важнейшими были количественные методы анализа вещества, которые привели к открытию истинных химических элементов – фосфора, кобальта, никеля, водорода, фтора, азота, хлора и марганца. Особое значение для химии имело открытие кислорода А. Лавуазье, после чего им была создана кислородная теория горения.



Реклама