Фундаментальные и прикладные науки

С учетом результата вклада отдельных наук в развитие научного познания все науки подразделяются на фундаментальные и прикладные науки. Первые сильно влияют на наш образ мыслей, вторые — на наш образ жизни.

Фундаментальные науки исследуют самые глубокие элементы, структуры, законы мироздания. В XIX в. было принято называть подобные науки "чисто научными исследованиями", подчеркивая их направленность исключительно на познание мира, изменение нашего образа мыслей. Речь шла о таких науках, как физика, химия и другие естественные науки. Некоторые ученые XIX в. утверждали, что "физика — это соль, а все остальное — ноль". Сегодня такое убеждение является заблуждением: нельзя утверждать, что естественные науки являются фундаментальными, а гуманитарные и технические — опосредованными, зависящими от уровня развития первых. Поэтому термин "фундаментальные науки" целесообразно заменить термином "фундаментальные научные исследования", которые развиваются во всех науках. Например, в области права к фундаментальным исследованиям относится теория государства и права, в которой разрабатываются основные понятия права.

Прикладные науки, или прикладные научные исследования, ставят своей целью использование знаний из области фундаментальных исследований для решения конкретных задач практической жизни людей, т. е. они влияют на наш образ жизни. Например, прикладная математика разрабатывает математические методы для решения задач в проектировании, конструировании конкретных технических объектов. Следует подчеркнуть, что в современной классификации наук учитывается также целевая функция той или иной науки. С учетом этого основания говорят о поисковых научных исследованиях для решения определенной проблемы и задачи. Поисковые научные исследования осуществляют связь между фундаментальными и прикладными исследованиями при решении определенной задачи и проблемы. Понятие фундаментальности включает следующие признаки: глубина исследования, масштаб применения результатов исследования в других науках и функции этих результатов в развитии научного познания в целом.

Одной из первых классификаций естественных наук является классификация, разработанная французским ученым А. М. Ампером (1775—1836). Немецкий химик Ф. Кекуле (1829—1896) также разработал классификацию естественных наук, которая обсуждалась в XIX в. В его классификации основной, базовой наукой выступала механика, т. е. наука о самом простейшем из видов движения — механическом.

17.РЕВОЛЮЦИЯ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ КОНЦА ХIХ-НАЧАЛА ХХ ВВ. СТАНОВЛЕНИЕ ИДЕЙ И МЕТОДОВ НЕКЛАССИЧЕСКОЙ НАУКИ

Эпоху конца ХIХ-начала ХХ в.открывает глобальная научная революция,связанная со становлением новой неклассической науки.

В эту эпоху происходит своеобразная цепная реакция перемен в различных отраслях знания. Толчком к данным переменам был целый ряд ошеломляющих открытий в физике, разрушивших всю прежнюю картину мира. Сюда относятся открытие делимости атома, электромагнитных волн, радиоактивности, светового давления, введение идеи кванта, создание теории относительности, описание процесса радиоактивного распада. Под воздействием данных открытий разрушались прежние представления о материи и ее строении, свойствах, формах движения и типах закономерностей, о пространстве и времени. Это привело к кризису физики и всего естествознания, являвшегося симптомом более глубокого кризиса метафизических оснований классической науки.

Второй этап революцииначался в середине 20-х гг. ХХ в. и был связан с созданием квантовой механики и сочетанием ее с теорией относительности в новой квантово-релятивистской физической картине мира.

Началом третьего этапа революции было овладение атомной энергией и последующие исследования, с которыми связано зарождение электронно-вычислительных машин и кибернетики. Также в этот период наряду с физикой стали лидировать химия, биология и цикл наук о Земле. Следует также отметить, что с середины ХХ в. наука окончательно слилась с техникой, приведя к современной научно-технической революции.

В процессе всех этих революционных преобразований формировались идеалы и нормы новой неклассической науки.

Они характеризовались отказом от прямолинейности рассуждений, пониманием относительной истинности теорий и картины природы. Осмысливались взаимодействия между основополагающими постулатами науки и характеристиками метода, посредством которого осваивается объект.

Изменяются идеалы и обоснования знания. Вводится при изложении теорий новая система понятий. Новые познавательные идеалы и нормы обеспечивали расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению сложных самоорганизующихся систем.

В новой картине мира природа и общество представлялись сложными динамическими системами. Этому способствовало открытие специфики законов микро-, макро– и мегамиров, интенсивное исследование механизмов наследственности с изучением уровней организации жизни, обнаружение кибернетикой общих законов управления и обратной связи. Сформировалось новое отношение к феномену жизни.Жизнь перестала казаться случайным явлением во Вселенной, а стала рассматриваться как закономерный результат саморазвития материи, также закономерно приведший к возникновению разума.

Картины реальности, вырабатываемые в отдельных науках, на этом этапе еще сохраняли свою самостоятельность, но каждая из них участвовала в формировании представлений, включаемых в общенаучную картину мира.

Радикально видоизменялись философские основания науки.

Развитие новых представлений в физике, биологии, кибернетике видоизменяло смыслы категорий части и целого, причинности, случайности и необходимости, объекта, процесса, состояния и т. д.

18. Современная постнеклассическая наука

Постнеклассическая наука формируется в 70-х годах XX в. Этому способствуют революция в хранении и получении знаний (компьютеризация науки), невозможность решить ряд научных задач без комплексного использования знаний различных научных дисциплин, без учета места и роли человека в исследуемых системах. Так, в это время развиваются генные технологии, основанные на методах молекулярной биологии и генетики, которые направлены на конструирование новых, ранее в природе не существовавших генов. На их основе, уже на первых этапах исследования, были получены искусственным путем инсулин, интерферон (защитный белок) и т.д. Основная цель генных технологий - видоизменение ДНК. Работа в этом направлении привела к разработке методов анализа генов и геномов (совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом), а также их синтеза, т.е. конструирование новых генетически модифицированных организмов. Разработан принципиально новый метод, приведший к бурному развитию микробиологии - клонирование.
Внесение эволюционных идей в область химических исследований привело к формированию нового научного направления - эволюционной химии. Так, на основе ее открытий, в частности разработки концепции саморазвития открытых каталитических систем, стало возможным объяснение самопроизвольного (без вмешательства человека) восхожде ния от низших химических систем к высшим.
Наметилось еще большее усиление математизации естествознания, что повлекло увеличение уровня его абстрактности и сложности. Так, например, развитие абстрактных методов в исследованиях физической реальности приводит к созданию, с одной стороны, высокоэффективных теорий, таких как электрослабая теория Салама-Вайнберга, квантовая хромодинамика, "теория Великого Объединения", суперсимметричные теории, а с другой - к так называемому "кризису" физики элементарных частиц. Так, американский физик М. Гутцвиллер в 1994 г. писал: "Несмотря на все обещания, физика элементарных частиц превратилась в кошмар, несмотря на ряд глубоких интуитивных прозрений, которые мы эксплуатировали некоторое время. Неабелевы поля известны 40 лет, кварки наблюдались 25 лет назад, а гармоний открыт 20 лет назад. Но все чудесные идеи привели к моделям, которые зависят от 16 открытых параметров... Мы даже не можем установить прямые соответствия с массами элементарных частиц, поскольку необходимая для этого математика слишком сложна даже для современных компьютеров... Но даже когда я пытаюсь читать некоторые современные научные статьи или слушаю доклады некоторых своих коллег, меня не оставляет следующий вопрос: имеют ли они контакт с реальностью? Разрешите мне в качестве примера привести антиферромагнетизм, который снова популярен после открытия сверхпроводящих медных окислов Сверхизощренные модели антиферромагнетизма были предложены и разработаны чрезвычайно тщательно людьми, которые ни разу не слышали, да и слышать не хотят, о гематите (красный железняк-минерал подкласса простых окислов), или о том, что, как каждый знает, называется ржавым гвоздем".
Развитие вычислительной техники связано с созданием микропроцессоров, которые были положены также в основание создания станков с программным управлением, промышленных роботов, для создания автоматизированных рабочих мест, автоматических систем управления.
Прогресс в 80 - 90-х гг. XX в. развития вычислительной техники был вызван созданием искусственных нейронных сетей, на основе которых разрабатываются и создаются нейрокомпьютеры, обладающие возможностью самообучения в ходе решения наиболее сложных задач. Большой шаг вперед сделан в области решения качественных задач. Так, на основе теории нечетких множеств создаются нечеткие компьютеры, способные решать подобного рода задачи. А внесение человеческого фактора в создание баз данных привело к появлению высокоэффективных экспертных систем, которые составили основу систем искусственного интеллекта.

Поскольку объектом исследования все чаще становятся системы, экспериментирование с которыми невозможно, то важнейшим инструментом научно-исследовательской деятельности выступает математическое моделирование. Его суть в том, что исходный объект изучения заменяется его математической моделью, экспериментирование с которой возможно при помощи программ, разработанных для ЭВМ. В математическом моделировании видятся большие эвристические возможности, так как "математика, точнее математическое моделирование нелинейных систем, начинает нащупывать извне тот класс объектов, для которых существуют мостики между мертвой и живой природой, между самодостраиванием нелинейно эволюционирующих структур и высшими проявлениями творческой интуиции человека"
На базе фундаментальных знаний быстро развиваются сформированные в недрах физики микроэлектроника и наноэлектроника. Электроника - наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств, используемых для передачи информации. И если в начале XX в. на ее основе было возможно создание электронных ламп, то с 50-х гг. развивается твердотельная электроника (прежде всего полупроводниковая), а с 60-х гг. - микроэлектроника на основе интегральных схем. Развитие последней идет в направлении уменьшения размеров, содержащихся в интегральной схеме элементов до миллиардной доли метра - нанометра (нм), с целью применения при создании космических аппаратов и компьютерной техники.
Еще раз повторим, что все чаще объектами исследования становятся сложные, уникальные, исторически развивающиеся системы, которые характеризуются открытостью и саморазвитием. Среди них такие природные комплексы, в которые включен и сам человек - так называемые "человекоразмерные комплексы"; медико-биологические, экологические, биотехнологические объекты, системы "человек-машина", которые включают в себя информационные системы и системы искусственного интеллекта и т.д. С такими системами осложнено, а иногда и вообще невозможно экспериментирование. Изучение их немыслимо без определения границ возможного вмешательства человека в объект, что связано с решением ряда этических проблем.

Поэтому не случайно на этапе постнеклассической науки преобладающей становится идея синтеза научных знаний - стремление построить общенаучную картину мира на основе принципа универсального эволюционизма, объединяющего в единое целое идеи системного и эволюционного подходов. Концепция универсального эволюционизма базируется на определенной совокупности знаний, полученных в рамках конкретных научных дисциплин (биологии, геологии и т.д.) и вместе с тем включает в свой состав ряд философско-мировоззренческих установок. Часто универсальный, или глобальный, эволюционизм понимают как принцип, обеспечивающий экстраполяцию эволюционных идей на все сферы действительности и рассмотрение неживой, живой и социальной материи как единого универсального эволюционного процесса.
Системный подход внес новое содержание в концепцию эволюционизма, создав возможность рассмотрения систем как самоорганизующихся, носящих открытый характер. Как отмечал академик Никита Николаевич Моисеев, все происходящее в мире можно представить как отбор и существуют два типа механизмов, регулирующих его:
1) адаптационные, под действием которых система не приобретает принципиально новых свойств;
2) бифуркационные, связанные с радикальной перестройкой системы.
Моисеев предложил принцип экономии энтропии, дающий "преимущества" сложным системам перед простыми. Эволюция может быть представлена как переход от одного типа самоорганизующейся системы к другой, более сложной. Идея принципа универсального эволюционизма основана на трех важнейших концептуальных направлениях в науке конца XX в.:

1) теории нестационарной Вселенной;
2) синергетике;
3) теории биологической эволюции и развитой на ее основе концепции биосферы и ноосферы.

Модель расширяющейся Вселенной, существенно изменила представления о мире, включив в научную картину мира идею космической эволюции. Теория расширяющейся Вселенной испытала трудности при попытке объяснить этапы космической эволюции от первовзрыва до мировой секунды после него. Ответы на эти вопросы даны в теории раздувающейся Вселенной, возникшей на стыке космологии и физики элементарных частиц.
В основу теории положена идея "инфляционной фазы" - стадии ускоренного расширения. После колоссального расширения в течение невероятно малого отрезка времени установилась фаза с нарушенной симметрией, что привело к изменению состояния вакуума и рождению огромного числа частиц. Несимметричность Вселенной выражается в преобладании вещества над антивеществом и обосновывается "великим объединением" теории элементарных частиц с моделью раздувающейся Вселенной. На этой основе удалось описать слабые, сильные и электромагнитные взаимодействия при высоких энергиях, а также достичь прогресса в теории сверхплотного вещества. Согласно последней, возникла возможность обнаружить факт, состоящий в том, что при изменении температуры в сверхплотном веществе происходит ряд фазовых переходов, во время которых меняются свойства вещества и свойства элементарных частиц, составляющих это вещество. Подобного рода фазовые переходы должны были происходить при охлаждении расширяющейся Вселенной вскоре после "Большого взрыва". Таким образом, устанавливается взаимосвязь между эволюцией Вселенной и процессом образования элементарных частиц, что дает возможность утверждать - Вселенная может представлять уникальную основу для проверки современных теорий элементарных частиц и их взаимодействий .
Следствием теории раздувающейся Вселенной является положение о существовании множества эволюционно развивающихся вселенных, среди которых, возможно, только наша оказалась способной породить такое многообразие форм организации материи. А возникновение жизни на Земле обосновывается на основе антропного принципа, устанавливающего связь существования человека (как наблюдателя) с физическими параметрами Вселенной и Солнечной системы, а также с универсальными константами взаимодействия и массами элементарных частиц. Данные космологии, полученные в последнее время, дают возможность предположить, что потенциальные возможности возникновения жизни и человеческого разума были заложены уже в начальных стадиях развития Метагалактики, когда формировались численные значения мировых констант, определившие характер дальнейших эволюционных изменений.
Вторым концептуальным положением, лежащим в основе принципа универсального эволюционизма, явилась теория самоорганизации – синергетика. Ее характеризуют, используя следующие ключевые слова: самоорганизация, стихийно-спонтанный структурогенез, нелинейность, открытые системы. Синергетика изучает открытые, т.е. обменивающиеся с внешним миром, веществом, энергией и информацией системы. В синергетической картине мира царит становление, обремененное многовариантностью и необратимостью. Бытие и становление объединяются в одно понятийное гнездо. Время создает или, иначе выражаясь, выполняет конструктивную функцию.
Нелинейность предполагает отказ от ориентаций на однозначность и унифицированность, признание методологии разветвляющегося поиска и вариативного знания.
Понятие синергетики получило широкое распространение в современных научных дискуссиях и исследованиях последних десятилетий в области философии науки и методологии. Сам термин имеет древнегреческое происхождение и означает содействие, соучастие или содействующий, помогающий. Следы его употребления можно найти еще в исихазме - мистическом течении Византии. Наиболее часто он употребляется в контексте научных исследований в значении: согласованное действие, непрерывное сотрудничество, совместное использование.

1973 г. - год выступления немецкого ученого Германа Хакена (род.1927) на первой конференции, посвященной проблемам самоорганизации, положил начало новой дисциплине и считается годом рождения синергетики. Хакен обратил внимание на то, что корпоративные явления наблюдаются в самых разнообразных системах, будь то астрофизические явления, фазовые переходы, гидродинамические неустойчивости, образование циклонов в атмосфере и т.д. В своей классической работе "Синергетика" он отмечал, что во многих дисциплинах, от астрофизики до социологии, мы часто наблюдаем, как кооперация отдельных частей системы приводит к макроскопическим структурам или функциям. Синергетика в ее нынешнем состоянии фокусирует внимание на таких ситуациях, в которых структуры или функции систем переживают драматические изменения на уровне макромасштабов. В частности, ее особо интересует вопрос о том, как именно подсистемы или части производят изменения, всецело обусловленные процессами самоорганизации. Парадоксальным казалось то, что при переходе от неупорядоченного состояния к состоянию порядка все эти системы ведут себя схожим образом.
Хакен объясняет, почему он назвал новую дисциплину синергетикой следующим образом. Во-первых, в ней "исследуется совместное действие многих подсистем... в результате которого на макроскопическом уровне возникает структура и соответствующее функционирование". Во-вторых, она кооперирует усилия различных научных дисциплин для нахождения общих принципов самоорганизации систем. Г. Хакен подчеркнул, что в связи с кризисом узкоспециализированных областей знания информацию необходимо сжать до небольшого числа законов, концепций или идей, а синергетику можно рассматривать как одну из подобных попыток. По мнению ученого, существуют одни и те же принципы самоорганизации различных по своей природе систем, от электронов до людей, а значит, речь должна вестись об общих детерминантах природных и социальных процессов, на нахождение которых и направлена синергетика.
Неоценим вклад в развитие этой науки Ильи Романовича Пригожина (1917-2003) – русско-бельгийского (из семьи русских эмигрантов) ученого, лауреата Нобелевской премии (отметим, что Пригожин как правило термин «синергетика» не использовал). Пригожин на основе своих открытий в области неравновесной термодинамики показал, что в неравновесных открытых системах возможны эффекты, приводящие не к возрастанию энтропии и стремлению термодинамических систем к состоянию равновесного хаоса, а к "самопроизвольному" возникновению упорядоченных структур, к рождению порядка из хаоса. Синергетика изучает когерентное, согласованное состояние процессов самоорганизации в сложных системах различной природы. Для того, чтобы было возможно применение синергетики, изучаемая система должна быть открытой и нелинейной (нелинейность выражается в том, что одни и те же изменения вызывают разные изменения – допустим если взять наше самчувствие, то изменение температуры от 18 до 23 градусов в аудитории, скажется не столь значительно как, допустим изменение от 30 градусов до 35). Система также должна состоять из множества элементов и подсистем (электронов, атомов, молекул, клеток, нейронов, органов, сложных организмов, социальных групп и т.д.), взаимодействие между которыми может быть подвержено лишь малым флуктуациям, незначительным случайным изменениям, и находиться в состоянии нестабильности, т.е. - в неравновесном состоянии.

Синергетика использует математические модели для описания нелинейных процессов самоорганизации. Синергетика устанавливает, какие процессы самоорганизации происходят в природе и обществе, какого типа нелинейные законы управляют этими процессами и при каких условиях, выясняет, на каких стадиях эволюции хаос может играть позитивную роль, а когда он нежелателен и деструктивен.

Однако применение синергетики в исследовании социальных процессов ограничено в некоторых отношениях:
1. Удовлетворительно поняты, с точки зрения синергетики, могут быть только массовые процессы. Поведение личности, мотивы ее деятельности, предпочтения едва ли могут быть объяснены с ее помощью, так как она имеет дело с макросоциальными процессами и общими тенденциями развития общества. Она дает картину макроскопических, социоэкономических событий, где суммированы личностные решения и акты выбора индивидов. Индивид же, как таковой, синергетикой не изучается.

2. Синергетика не учитывает роль сознательного фактора духовной сферы, так как не рассматривает возможность человека прямо и сознательно противодействовать макротенденциям самоорганизации, которые присущи социальным сообществам.

3. При переходе на более высокие уровни организации возрастает количество факторов, которые участвуют в детерминации изучаемого социального события, в то время как синергетика применима к исследованию таких процессов, которые детерминированы небольшим количеством фактов.

офия19. . Наука как социальный институт.

Наука как социальный институт возникла в Западной Европе в XVI—XVII вв. в связи с необходимостью обслуживать нарождающее­ся капиталистическое производство и претендовала на определенную автономию. Само существование науки в качестве социального ин­ститута говорило о том, что в системе общественного разделения тру­да она должна выполнять специфические функции, а именно, отве­чать за производство теоретического знания. Наука как социальный институт включала в себя не только систему знаний и научную дея­тельность, но и систему отношений в науке, научные учреждения и организации.

Понятие «социальный институт» отражает степень закрепленнос­ти того или иного вида человеческой деятельности. Институциональность предполагает формализацию всех типов отношений и переход от неорганизованной деятельности и неформальных отношений по типу соглашений и переговоров к созданию организованных структур, пред­полагающих иерархию, властное регулирование и регламент. В связи с этим говорят о политических, социальных, религиозных институ­тах, а также институте семьи, школы, учреждения.

Однако долгое время институциональный подход не разрабаты­вался в отечественной философии науки. Процесс институциализации науки свидетельствует о ее самостоятельности, об официальном признании роли науки в системе общественного разделения труда, о ее претензиях на участие в распределении материальных и человечес­ких ресурсов.

Наука как социальный институт имеет свою собственную разветв­ленную структуру и использует как когнитивные, так и организаци­онные и моральные ресурсы. В этом качестве она включает в себя следующие компоненты:

1. совокупность знаний и их носителей;

2. наличие специфических познавательных целей и задач;

3. выполнение определенных функций;

4. наличие специфических средств познания и учреждений;

5. выработка форм контроля, экспертизы и оценки научных достижений;

6. уществование определенных санкций.

Развитие институциональных форм научной деятельности пред­полагало выяснение предпосылок процесса институционализации, рас­крытие его содержания и результатов.

Институционализация науки предполагает рассмотрение процесса ее развития с трех сторон:

1) создание различных организационных форм науки, ее внутренней дифференциации и специализации, благодаря чему она выполняет свои функции в обществе;

2) формирование системы ценностей и норм, регулирующих деятельность ученых, обеспечивающих их интеграцию и кооперацию;

3) интеграция науки в культурную и социальную системы индустриального общества, которая при этом оставляет возможность относительной автономизации науки по отношению к обществу и государству.

В античности научные знания растворялись в системах натурфи­лософов, в Средневековье — в практике алхимиков, смешивались либо с религиозными, либо с философскими воззрениями. Важной пред­посылкой становления науки как социального института является на­личие систематического образования подрастающего поколения.

Сама история науки тесно связана с историей университетского образования, имеющего непосредственной задачей не просто переда­чу системы знаний, но и подготовку способных к интеллектуальному труду и к профессиональной научной деятельности людей. Появле­ние университетов датируется XII в., однако в первых университетах господствует религиозная парадигма мировосприятия. Светское вли­яние проникает в университеты лишь спустя 400 лет.

Наука как социальный институт или форма общественного сознания, связанная с производством научно-теоретического знания, представляет собой определенную систему взаимосвязей между научными организациями, членами научного сообщества, систему норм и ценностей. Однако то, что она является институтом, в котором десятки и даже сотни тысяч людей нашли свою профессию, - результат недавнего развития. Только в XX в. профессия ученого становится сравнимой по значению с профессией церковника и законника.

По подсчетам социологов, наукой способны заниматься не более 6-8% населения. Иногда основным и эмпирически очевидным признаком науки считается совмещение исследовательской деятельности и высшего образования. Это весьма резонно в условиях, когда наука превращается в профессиональную деятельность. Научно-исследовательская деятельность признается необходимой и устойчивой социокультурной традицией, без которой нормальное существование и развитие общества невозможно. Наука составляет одно из приоритетных направлений деятельности любого цивилизованного государства

Наука как социальный институт включает в себя прежде всего ученых с их знаниями, квалификацией и опытом; разделение и кооперацию научного труда; четко налаженную и эффективно действующую систему научной информации; научные организации и учреждения, научные школы и сообщества; экспериментальное и лабораторное оборудование и др.

В современных условиях первостепенное значение приобретает процесс оптимальной организации управления наукой и ее развитием

Ведущие фигуры науки - гениальные, талантливые, одаренные, творчески мыслящие ученые-новаторы. Выдающиеся исследователи, одержимые устремлением к новому, стоят у истоков революционных поворотов в развитии науки. Взаимодействие индивидуального, личностного и всеобщего, коллективного в науке - реальное, живое противоречие ее развития.