Фундаментальні наукові відкриття у філософії. Особливості фундаментальних наукових відкриттів

Наукові революції зазвичай торкаються світоглядних та методологічних підстав науки, нерідко змінюючи сам стиль мислення. Тому вони за своєю значимістю можуть виходити далеко за межі тієї конкретної сфери, де вони відбулися. Тому можна говорити про приватно-наукові і загальнонаукові революції.

Виникнення квантової механіки - це яскравий приклад загальнонаукової революції, оскільки її значення виходить далеко за межі фізики. Квантово-механічні уявлення на рівні аналогій чи метафор проникли у гуманітарне мислення. Ці уявлення впливають на нашу інтуїцію, здоровий глузд, впливають на світосприйняття.

Дарвінівська революція за своїм значенням вийшла далеко за межі біології. Вона докорінно змінила наші уявлення про місце людини у Природі. Вона мала сильний методологічний вплив, повернувши мислення вчених у бік еволюціонізму.

Нові методи дослідження можуть призводити до далекосяжних наслідків: до зміни проблем, до зміни стандартів наукової роботи, до появи нових галузей знань. І тут їх використання означає наукову революцію.

Так, поява мікроскопа в біології означало наукову революцію. Всю історію біології можна розбити на два етапи, розділені появою та використанням мікроскопа. Цілі фундаментальні розділи біології – мікробіологія, цитологія, гістологія – зобов'язані своїм розвитком впровадження мікроскопа.

Поява радіотелескопа означало революцію астрономії. Академік Гінзбург пише про це так: "Астрономія після Другої світової війни вступила в період особливо блискучого розвитку, в період "другої астрономічної революції" (перша така революція пов'язується з ім'ям Галілея, який почав використовувати телескопи)... Зміст другої астрономічної революції можна бачити в процесі перетворення астрономії з оптичної на всехвильову".

Іноді перед дослідником відкривається нова область непізнаного, світ нових об'єктів та явищ. Це може викликати революційні зміни в ході наукового пізнання, як трапилося, наприклад, при відкритті таких нових світів, як світ мікроорганізмів та вірусів, світ атомів та молекул, світ електромагнітних явищ, світ елементарних частинок, при відкритті явища гравітації, інших галактик, світу кристалів , явища радіоактивності тощо.

Отже, основою наукової революції може бути виявлення якихось раніше невідомих сфер чи аспектів дійсності.

Ф.Бекон вважав, що розробив метод наукових відкриттів, в основі якого - поступовий рух від частковостей до узагальнень. Він був упевнений, що розробив метод відкриття нового наукового знання, яким може опанувати кожен. В основі цього методу відкриття – індуктивне узагальнення даних досвіду. Бекон побудував досить витончену схему індуктивного методу, у якій враховуються випадки як наявності досліджуваного властивості, а й його різних ступенів, і навіть відсутності цієї властивості ситуаціях, що його прояв очікувалося.

Декарт вважав, що метод здобуття нового знання спирається на інтуїцію та дедукцію. "Ці два шляхи, - писав він, - є найвірнішими шляхами до знання, і розум не повинен допускати їх більше - всі інші (наприклад, аналогію) треба відкидати як підозрілі та ведучі до омани".

У сучасній методології науки усвідомлено, що індуктивні узагальнення що неспроможні здійснити стрибок від емпірії до теорії. Ейнштейн писав про це так: "В даний час відомо, що наука не може вирости на основі одного тільки досвіду і що при побудові науки ми змушені вдаватися до понять, що вільно створюються, придатність яких можна a posteriori перевірити досвідченим шляхом. Ці обставини вислизали від попередніх поколінь , Яким здавалося, що теорію можна побудувати суто індуктивно, не вдаючись до вільного, творчого створення понять. Останнім часом перебудова всієї системи теоретичної фізики в цілому призвела до того, що визнання умоглядного характеру науки стало загальним надбанням.

При характеристиці переходу від емпіричних даних до теорії важливо наголосити, що чистий досвід, тобто. такий, який би визначався теоретичними уявленнями, взагалі немає.

З цього приводу К. Поппер писав так: "Уявлення про те, що наука розвивається від спостереження до теорії, все ще широко поширене. Однак віра в те, що ми можемо розпочати наукові дослідження, не маючи чогось схожого на теорію, є абсурдною Двадцять п'ять років тому я намагався навіяти цю думку групі студентів-фізиків у Відні, почавши свою лекцію такими словами: "Візьміть олівець і папір, уважно спостерігайте та описуйте ваші спостереження!" Вони запитали, звичайно, що саме вони повинні спостерігати. , що проста інструкція "Спостерігайте!" є абсурдною. Спостереження завжди має вибірковий характер. Потрібно обрати об'єкт, певне завдання, мати певний інтерес, точку зору, проблему...".

Роль теорії у розвитку наукового знання яскраво проявляється у тому, що фундаментальні теоретичні результати можна отримати без безпосереднього звернення до емпіричних даних.

Класичний приклад побудови фундаментальної теорії без безпосереднього звернення до емпіричних даних – це створення Ейнштейном загальної теорії відносності. Приватна теорія відносності теж було створено результаті розгляду суто теоретичної проблеми (досвід Майкельсона у відсутності для Ейнштейна істотного значення).

Нові явища можуть бути відкриті в науці шляхом емпіричних і шляхом теоретичних досліджень. Класичний приклад відкриття нового явища на рівні теорії – це відкриття позитрона П.Діраком, принципи геометрії Лобачевського та основи квантової механіки, теорії відносності, космології Великого вибуху тощо.

Спроби побудови різноманітних логік відкриття припинилися ще минулому столітті як цілком неспроможні. Стало очевидним, що жодної логіки відкриття, жодного алгоритму відкриттів у принципі немає. У той самий час, безумовно, існує логіка наукового дослідження. Як висловився професор Кембриджського університету лорд Ектон, "Немає нічого більш необхідного для людини науки, ніж її історія та логіка наукового дослідження... - способи виявлення помилок, використання гіпотез та уяви, методи перевірок".

Багато великі відкриття у науці відбуваються цілком певної теоретичної основі. Приклад - відкриття планети Нептун Левер'є та Адамсом на базі небесної механіки шляхом дослідження збурень у русі планети Уран.

Фундаментальні наукові відкриття відрізняються від інших тим, що вони пов'язані не з дедукцією з існуючих принципів, а з розробкою нових принципів. В історії науки виділяються фундаментальні наукові відкриття, пов'язані зі створенням таких фундаментальних наукових теорій та концепцій, як геометрія Евкліда, геліоцентрична система Коперника, класична механіка Ньютона, геометрія Лобачевського, генетика Менделя, теорія еволюції Дарвіна, теорія відносності Ейнштейна, квантова механ. Ці відкриття змінили ставлення до дійсності загалом, тобто. мали світоглядний характер.

Як згадувалося вище, історія науки є багато фактів, коли фундаментальне наукове відкриття робилося незалежно друг від друга кількома вченими практично одночасно. Наприклад, неевклідова геометрія була побудована практично одночасно Лобачевським, Гауссом та Больяні; Дарвін оприлюднив свої ідеї про еволюцію практично одночасно з Уоллес; спеціальна теорія відносності була розроблена одночасно Ейнштейном та Пуанкаре.

З того, що фундаментальні відкриття робляться майже одночасно різними вченими, випливає висновок про їхню історичну обумовленість. Фундаментальні відкриття завжди виникають у результаті вирішення фундаментальних проблем, тобто. проблем, що мають глибинний, світоглядний, а чи не приватний характер. Так, Коперник побачив, що два фундаментальні світоглядні принципи його часу - принцип руху небесних тіл по колах і принцип простоти природи не реалізуються в астрономії; вирішення цієї фундаментальної проблеми призвело його до найбільшого відкриття – геліоцентричної моделі світу.

Неевклідова геометрія була побудована, коли проблема п'ятого постулату Евкліда перестала бути приватною проблемою геометрії та перетворилася на фундаментальну проблему математики, її підстав.

Інтенсивний розвиток науки у XIX – XX ст. призвело до вузлових проблем природознавства, які мають бути вирішені в найближчі роки, бо для цього накопичено достатній арсенал теоретичних знань та експериментальної техніки. Насамперед, йдеться про причини та механізми виникнення життя на Землі. Якщо існуючі теорії і можуть пояснити появу найпростіших органічних речовин і амінокислот в результаті існування специфічного хімічного складу земної поверхні та впливу на нього сонячного випромінювання, то поява молекул, що утворюють подвійну спіраль і несуть спадковий код, залишається незрозумілою через незначну ймовірність мимовільного синтезу навіть зважаючи на значний тимчасовий період, у якому цей процес міг би реалізуватися. Подібне питання виникає щодо, наприклад, механізму зору високо організованих живих істот. Можна припустити, що ланцюжок перетворення світла в електричний сигнал і ланцюжок передачі нервового імпульсу формуються незалежно в еволюційному процесі, хоча важко припустити їхнє незалежне формування, тому що не може формуватися якась функція організму, якщо в ній немає безпосередньої необхідності. Але ще важче зрозуміти, як ці два ланцюжки "знайшли" один одного. Питання космології, походження світу, його кордонів, множинності, початку та кінця також вимагають свого вирішення, у тому числі для розуміння місця та ролі людства у світі.

Відповідно до класичних уявлень про науку вона не повинна містити "ніякій домішки помилок". Зараз істинність не сприймається як необхідний атрибут всіх пізнавальних результатів, претендують науковість. Вона є центральним регулятором науково-пізнавальної діяльності.

Для класичних уявлень про науку характерний постійний пошук "початків пізнання", "надійного фундаменту", на який могла б спиратися вся система наукових знань.

Однак у сучасній методології науки розвивається уявлення про гіпотетичний характер наукового знання, коли досвід не є більше фундаментом пізнання, а виконує здебільшого критичну функцію.

На зміну фундаменталістської обґрунтованості як провідної цінності у класичних уявленнях про наукове пізнання все більше висувається така цінність, як ефективність у вирішенні проблем.

Як зразки протягом розвитку науки виступали різні галузі наукового знання. "Початки" Евкліда довгий час були привабливим еталоном буквально в усіх галузях знання: у філософії, фізиці, астрономії, медицині та ін. тільки в математиці, і не тому, що математики розумніші за інших, а тому, що самі створюють всесвіт для своїх дослідів, все ж таки інші змушені експериментувати з Всесвітом, створеним не ними».

Тріумф механіки в XVII - на початку XIX століттях призвів до того, що її почали розглядати як ідеал, взірець науковості. Еддінгтон говорив, що коли фізик прагнув пояснити що-небудь, "його вухо щосили намагалося вловити шум машини. Людина, яка зуміла б сконструювати гравітацію із зубчастих коліс, була б героєм вікторіанського століття".

Починаючи з Нового часу, фізика утверджувалася як еталонна наука. Якщо спочатку як зразок виступила механіка, потім - весь комплекс фізичного знання. Орієнтація на фізичний ідеал у хімії була яскраво виражена, наприклад, П. Бертло, у біології – М. Шлейденом. Г. Гельмгольц стверджував, що "кінцева мета" всього природознавства - "розчинитися в механіці". Спроби побудови „соціальної механіки”, „соціальної фізики” тощо. були численні.

Фізичний ідеал наукового знання, безумовно, довів свою евристичність, проте сьогодні ясно, що реалізація цього ідеалу часто гальмує розвиток інших наук: математики, біологи, соціальних наук та ін.

Крім соціокультурної обумовленості, всяке наукове пізнання, зокрема і гуманітарне, має характеризуватися внутрішньої, предметної обумовленістю. Тому гуманітарний ідеал не може бути реалізований навіть у своїй предметній галузі, а тим більше у природознавстві. Гуманітарний ідеал науковості іноді розглядається як перехідний ступінь до деяких нових уявлень про науку, що виходять за межі класичних уявлень.

Взагалі, для класичних уявлень про науку характерне прагнення виділити "еталон науковості", до якого повинні "підтягнутися" всі інші галузі пізнання.

Якщо відповідно до класичними уявленнями про науку її висновки повинні визначатися тільки вивчається реальністю, то для сучасної методології науки характерно прийняття та розвиток тези про соціально-культурну обумовленість наукового пізнання.

Соціальні (соціально-економічні, культурно-історичні, світоглядні, соціально-психологічні) фактори розвитку науки не мають прямого впливу на наукове знання, яке розвивається за своєю внутрішньою логікою.

У методології науки виділяються такі функції науки, як опис, пояснення, передбачення, розуміння. Однак таке розуміння функцій науки сформувалося внаслідок протистояння різних точок зору у цьому питанні.

Кант основною функцією науки вважав передбачення. Він писав: "Справжнє позитивне мислення полягає переважно у здатності знати, щоб передбачати, вивчати те, що є, і звідси укладати про те, що має статися згідно із загальним положенням про незмінність природних законів". Інша думка розвивалася відомим філософом і фізиком Еге. Махом. Він зазначав: "Чи дає опис все, що може вимагати науковий дослідник? Я думаю, що так!" Пояснення та передбачення Мах зводив до опису. Теорія, з його погляду, - це як би спресована емпірія, тобто загальний опис масиву експериментальних даних, і між теорією і простим спостереженням немає жодної істотної різниці щодо походження, ні щодо кінцевого результату. В результаті він зробив висновок, що атомно-молекулярна теорія є ніщо інше як "міфологія природи". Аналогічну позицію займав у період своєї наукової діяльності і відомий хімік В. Оствальд. Цікаво відзначити, що наукова діяльність обох учених протікала наприкінці ХІХ – на початку ХХ століття. З цього приводу А. Ейнштейн писав: "Упередження цих вчених проти атомної теорії можна, безсумнівно, віднести за рахунок їхньої позитивістської філософської установки. Це - цікавий приклад того, як філософські упередження заважають правильній інтерпретації фактів навіть вченим зі сміливим мисленням і тонкою інтуїцією. , Який зберігся досі, полягає в переконанні, ніби факти власними силами, без вільної теоретичної побудови, можуть і повинні привести до наукового пізнання ". Філософ Нового часу В. Дільтей, відомий своїми роботами про сутність гуманітарних та природничих наук, вважав, що пізнавальна основна функція наук про природу – це пояснення природи та природних явищ. Проте насправді науки про природу також виконують функцію розуміння. Пояснення пов'язані з розумінням, оскільки пояснення аргументовано демонструє нам свідомість існування об'єкта, отже, дозволяє зрозуміти його.

Етичні норми як регулюють застосування наукових результатів, а й у самої наукової діяльності.

Норвезький філософ Г. Скирбекк зазначає: "Будучи діяльністю, спрямованою на пошук істини, наука регулюється нормами: "шукай істину", "уникай нісенітниці", "висловлюйся ясно", "старайся перевіряти свої гіпотези якомога ґрунтовніше" - приблизно так виглядають формулювання цих внутрішніх норм науки. У цьому сенсі етика міститься у самій науці, і відносини між наукою та етикою не обмежуються питанням про хороше чи погане застосування наукових результатів.

Наявність певних цінностей і, відтворюються від покоління до покоління вчених і є обов'язковими людини науки, тобто. певної наукової етики дуже важливо для самоорганізації наукового співтовариства (при цьому нормативно-ціннісна структура науки не є жорсткою). Окремі порушення етичних норм науки загалом швидше загрожують великими неприємностями для самого порушника, ніж для науки в цілому. Однак якщо такі порушення набувають масового характеру, під загрозою вже опиняється сама наука. До етичних норм, які, безумовно, мають виконуватися, слід віднести: визнання пріоритету вченого, який відкрив те чи інше явище чи закономірність, опублікування достовірних експериментальних результатів, ознайомлення широкої наукової громадськості з деталями експерименту, використовуючи наукові публікації та конференції, повне цитування попередніх робіт, виконаних з тієї ж проблеми, зазначення слабких сторін дослідження, відкритість умов та деталей експерименту для охочих ознайомитися з ними.

Етична оцінка науки зараз має бути диференційованою, що відноситься не до науки в цілому, а до окремих напрямків та галузей наукового знання. Такі морально-етичні міркування грають дуже конструктивну роль.

Сучасна наука включає людські та соціальні взаємодії, в які вступають люди з приводу наукових знань. " Чисте " вивчення наукою об'єкта - це методологічна абстракція, завдяки якій можна отримати спрощену картину науки. Насправді об'єктивна логіка розвитку науки реалізується не поза вченим, а його діяльності. p align="justify"> Останнім часом соціальна відповідальність вченого є невід'ємним компонентом наукової діяльності. Ця відповідальність виявляється одним із факторів, що визначають тенденції розвитку науки, окремих дисциплін та дослідницьких напрямів.

У 70-х роках XX століття вчені вперше оголосили мораторій на небезпечні дослідження. У зв'язку з результатами і перспективами біомедичних і генетичних досліджень група молекулярних біологів і генетиків на чолі з П. Бергом (США) добровільно оголосили мораторій на такі експерименти в галузі генної інженерії, які можуть становити небезпеку для генетичної конституції організмів, що живуть нині. Тоді вперше вчені з власної ініціативи вирішили призупинити дослідження, які обіцяли їм великі успіхи. Соціальна відповідальність вчених стала органічною складовою наукової діяльності, яка відчутно впливає на проблематику та напрями досліджень.

Прогрес науки розширює спектр проблемних ситуацій, на вирішення яких недостатній весь накопичений людством моральний досвід. Велика кількість таких ситуацій виникає у медицині. Наприклад, у зв'язку з успіхами експериментів із пересадки серця та інших органів гостро постало питання про визначення моменту смерті донора. Це ж питання виникає і тоді, коли у незворотно коматозного пацієнта за допомогою технічних засобів підтримується дихання та серцебиття. Не можна вважати, що етичні проблеми є надбанням лише деяких галузей науки. Ціннісні та етичні підстави завжди були необхідні для наукової діяльності. У сучасній науці вони стають дуже помітною та невід'ємною стороною діяльності, що є наслідком розвитку науки як соціального інституту та зростання її ролі у житті суспільства.

Купцов В.І.

XII. ПРИРОДА ФУНДАМЕНТАЛЬНИХ НАУКОВИХ ВІДКРИТТІВ

Серед різноманітних видів наукових відкриттів особливу увагу займають фундаментальні відкриття, змінюють наші ставлення до дійсності загалом, тобто. носять світоглядний характер.

1. ДВА РОДИ ВІДКРИТТІВ

А. Ейнштейн свого часу писав, що фізик-теоретик «як фундамент потребує деяких загальних припущень, так званих принципів, виходячи з яких він може вивести слідства. Його діяльність таким чином розбивається на два етапи. По-перше, йому потрібно знайти ці принципи, по-друге, - розвивати слідчі з цих принципів. Для виконання другого завдання він ґрунтовно озброєний ще зі школи. Отже, якщо для деякої області і, відповідно, сукупності взаємозв'язків перше завдання вирішено, то слідства не забаряться. Зовсім іншого перша із названих завдань, тобто. встановлення принципів, які можуть бути основою для дедукції. Тут немає методу, який можна було б вивчити і систематично застосовувати задля досягнення мети».

Ми будемо займатися головним чином обговоренням проблем, пов'язаних із вирішенням завдань першого роду, але для початку уточнимо наші уявлення про те, як вирішуються завдання другого роду.

Уявімо таке завдання. Є коло, через центр якого проведено два взаємно перпендикулярні діаметри. Через точку А, що знаходиться на одному з діаметрів на відстані 2/3 від центру кола Про, проведемо пряму, паралельну іншому діаметру, а з точки В - перетину цієї прямої з колом опустимо перпендикуляр на другий діаметр, позначивши їх точку перетину через К. Нам необхідно виразити довжину відрізка АК через функцію від радіусу.

Як ми вирішуватимемо це шкільне завдання?

Звернувшись при цьому до певних принципів геометрії, відновимо ланцюжок теорем. При цьому ми намагаємося використовувати всі дані, що є у нас. Зауважимо, що, коли проведені діаметри взаємно перпендикулярні, трикутник ОАК є прямокутним. Розмір ОА = 2/3r. Постараємося тепер знайти довжину другого катета, щоб потім застосувати теорему Піфагора та визначити довжину гіпотенузи АК. Можна спробувати використати й якісь інші методи. Але раптом, уважно подивившись малюнок, ми виявляємо, що ОАВК - це прямокутник, в якого, як відомо, діагоналі рівні, тобто. АК = ВВ. ОВ же дорівнює радіусу кола, отже, без жодних обчислень ясно, що АК = r.

Ось воно – красиве та психологічно цікаве вирішення завдання.

У наведеному прикладі важливе таке.

По-перше, завдання подібного роду зазвичай належать до чітко визначеної предметної галузі. Вирішуючи їх, ми ясно уявляємо, де, власне, треба шукати рішення. В даному випадку ми не замислюємося над тим, чи правильні підстави евклідової геометрії, чи не потрібно вигадати якусь іншу геометрію, якісь особливі принципи, щоб вирішити завдання. Ми відразу тлумачимо її як таку, що відноситься до області евклідової геометрії.

По-друге, ці завдання – необов'язково стандартні, алгоритмічні. У принципі їх вирішення вимагає глибокого розуміння специфіки об'єктів, що розглядаються, розвиненої професійної інтуїції. Тут, отже, потрібна деяка професійна тренованість. У процесі розв'язання таких завдань ми відкриваємо новий шлях. Ми помічаємо «раптом», що об'єкт, що вивчається, можна розглядати як прямокутник і зовсім не потрібно виділяти як елементарний об'єкт для формування правильного шляху вирішення завдання прямокутний трикутник.

Звичайно, наведене вище завдання дуже просте. Вона потрібна лише у тому, щоб у цілому окреслити тип завдань другого роду. Але серед таких завдань існують і набагато складніші, вирішення яких має велике значення для розвитку науки.

Розглянемо, наприклад, відкриття нової планети У.Левер'є та Дж.Адамсом. Звичайно, це відкриття - велика подія в науці, тим більше якщо врахувати, як вона була зроблена:

Спочатку було обраховано траєкторії планет;

Потім було виявлено, що вони не співпадають із спостережуваними;

Потім висловили припущення про існування нової планети;

Потім навели телескоп у відповідну точку простору та... виявили там планету.

Але чому це велике відкриття можна віднести лише до відкриття другого роду?

Вся справа в тому, що вона була здійснена на чіткому фундаменті вже розробленої небесної механіки.

Хоча завдання другого роду, звичайно, можна поділяти на підкласи різної складності, А. Ейнштейн мав рацію, відокремлюючи їх від фундаментальних проблем.

Адже останні вимагають відкриття нових фундаментальних принципів, які неможливо отримати будь-якою дедукцією з існуючих принципів.

Звичайно, між завданнями першого та другого роду існують проміжні інстанції, але ми не будемо їх тут розглядати, а перейдемо одразу до завдань першого роду.

Таких проблем виникало перед людством загалом не так уже й багато, але рішення їх щоразу означали величезний прогрес у розвитку науки і культури в цілому. Вони пов'язані зі створенням таких фундаментальних наукових теорій та концепцій, як

геометрія Евкліда?

геліоцентрична теорія Коперника,

класична механіка Ньютона,

геометрія Лобачевського,

генетика Менделя,

теорія еволюції Дарвіна,

теорія відносності Ейнштейна,

квантова механіка,

структурна лінгвістика

Всі вони характеризуються тим, що інтелектуальна база, на якій вони створювалися, на відміну від відкриттів другого роду, ніколи не була строго обмеженою.

Якщо говорити про психологічний контекст відкриттів різних класів, то, мабуть, він однаковий.

У поверхневому вигляді його можна охарактеризувати як безпосереднє бачення, відкриття у сенсі цього терміну. Людина, як вважав Р. Декарт, раптом бачить, що проблему потрібно розглядати саме так, а не інакше.

Далі слід зауважити, що відкриття ніколи не буває одноактним, а носить, так би мовити, «човниковий» характер. Спочатку є певне відчуття ідеї; потім вона прояснюється шляхом виведення з неї певних наслідків, які зазвичай уточнюють ідею; потім із нової модифікації виводяться нові наслідки тощо.

Але в гносеологічному плані відкриття першого і другого родів різняться найрадикальнішим чином.

2. ІСТОРИЧНА ОБумовленість фундаментальних ВІДКРИТТІВ

Спробуємо уявити рішення завдань першого роду.

Висунення нових фундаментальних принципів завжди пов'язувалося з діяльністю геніїв, із осяянням, з якимись таємними характеристиками людської психіки.

Чудовим підтвердженням такого сприйняття такого роду відкриттів є боротьба вчених за пріоритет. Скільки

було в історії найгостріших ситуацій у взаєминах між вченими, пов'язаних з їхньою впевненістю в тому, що ніхто інший не міг отримати досягнуті ними результати.

Наприклад, відомий соціаліст-утопіст Ш.Фур'є претендував на те, що він розкрив природу людини, відкрив, як треба влаштувати суспільство, щоб у ньому не було жодних соціальних конфліктів. Він був переконаний, що якби народився раніше свого часу, то допоміг би людям вирішити всі їхні проблеми без воєн та ідеологічної конфронтації. У цьому вся сенсі він пов'язував своє відкриття зі своїми індивідуальними здібностями.

Як же з'являються фундаментальні відкриття? Якою мірою їхнє здійснення пов'язане з народженням генія, проявом його унікального обдарування?

Звертаючись до історії науки, ми бачимо, що такі відкриття справді здійснюються неабиякими людьми. Разом з тим звертає на себе увагу той факт, що багато хто з них робився незалежно один від одного кількома вченими практично одночасно.

М.І.Лобачевський, Ф.Гаусс, Я.Больяї, а про математиків, які розвивали основи такої геометрії з меншим успіхом, тобто. ціла група вчених, практично одночасно дійшли одних і тих самих фундаментальних результатів.

Дві тисячі років люди билися над цією проблемою п'ятого постулату геометрії Евкліда, і «раптом» протягом буквально 10 років її дозволяє відразу десяток людей.

Ч. Дарвін вперше оприлюднив свої ідеї про еволюцію видів у доповіді, прочитаній у 1858 р. на засіданні Ліннеївського товариства в Лондоні. На цьому ж засіданні виступив і Уоллес із викладом результатів досліджень, які по суті збігалися з дарвінівськими.

Спеціальна теорія відносності носить, як відомо, ім'я А. Ейнштейна, який виклав її принципи в 1905 р. Але того ж 1905 р. подібні результати були опубліковані А. Пуанкаре.

Цілком дивовижно перевідкриття менделевської генетики в 1900 р. одночасно і незалежно один від одного Е. Чермаком, К. Корренсом та X. де Фрізом.

Подібних ситуацій можна знайти в історії науки безліч.

І якщо справа так, що фундаментальні відкриття робляться майже одночасно різними вченими, то, отже, є їх історична обумовленість.

У чому ж вона у такому разі полягає?

Намагаючись відповісти це питання, сформулюємо таке загальне становище.

Фундаментальні відкриття завжди виникають у результаті вирішення фундаментальних проблем.

Насамперед звернемо увагу на те, що коли ми говоримо про фундаментальні проблеми, ми маємо на увазі такі питання, які стосуються наших загальних уявлень про дійсність, її пізнання, систему цінностей, що керує нашою поведінкою.

Фундаментальні відкриття часто сприймаються як рішення приватних завдань і не пов'язуються з будь-якими фундаментальними проблемами.

Скажімо, питанням, як було створено теорія Коперника, відповідають, що дослідження показували невідповідність спостережень і тих передбачень, які робилися з урахуванням птолемеевской геоцентричної системи, і тому виник конфлікт між новими даними і старою теорією.

На питання, як було створено неевклідову геометрію, дається така відповідь: у результаті вирішення проблеми доказу п'ятого постулату геометрії Евкліда, який ніяк не могли довести.

3. ГЕЛІОЦЕНТРИЧНА СИСТЕМА КОПЕРНИКА

Подивимося з цих позицій на особливості процесу фундаментальних відкриттів, розпочавши наш аналіз із вивчення історії створення геліоцентричної системи світу.

Подання коперникової системи світобудови як виникла через невідповідність астрономічних спостережень геоцентричної моделі світу Птолемея відповідає історичним фактам.

По-перше, система Коперника зовсім не описувала спостережувані дані краще, ніж птолемеївська система. До речі, саме тому її відкидали філософ Ф.Бекон та астроном Т. Браге.

По-друге, навіть якщо припустити, що птолемеївська модель мала якісь розбіжності зі спостереженнями, не можна відкинути і її можливості впоратися з цими розбіжностями.

Адже поведінка планет представлялася в цій моделі за допомогою ретельно розробленої системи епіциклів, яка могла описувати як завгодно складний механічний рух. Іншими словами, жодної проблеми узгодження руху планет по птолемеївській системі з емпіричними даними просто не існувало.

Але як тоді могла виникнути і тим більше затвердити себе система Коперника?

Щоб зрозуміти відповідь це питання, треба усвідомити суть світоглядних нововведень, які вона несла із собою.

За часів М.Коперника панувало теологізоване арістотелівське уявлення про світ. Суть його полягала в наступному.

Світ створений Богом спеціально для людини. Для людини створена і Земля як місце її проживання, поміщене до центру світобудови. Навколо Землі рухається небесне склепіння, на якому розташовані всі зірки, планети, а також сфери, пов'язані з переміщенням Сонця та Місяця. Весь небесний світ призначений для того, щоб обслуговувати земне життя людей.

Відповідно до цієї установки, весь світ ділиться на підмісячний (земний) та надмісячний (небесний)

Підмісячний світ - це тлінний світ, в якому живе кожна окрема смертна людина.

Небесний світ – це світ для людства взагалі, вічний світ, у якому діють свої закони, відмінні від земних.

У земному світі справедливі закони арістотелівської фізики, згідно з якою всі рухи здійснюються внаслідок безпосереднього впливу якихось сил.

У небесному світі всі рухи здійснюються за круговими орбітами (система епіциклів) без впливу будь-яких сил.

М. Коперник радикально змінив цю загальноприйняту картину світу.

Він не просто поміняв місцями Землю та Сонце в астрономічній схемі, але змінив місце людини у світі, помістивши його на одну з планет, переплутавши земний та небесний світи.

Руйнівний характер ідей М.Коперника був ясний для всіх. Протестантський лідер М.Лютер, який до астрономії не мав жодного відношення, висловлювався в 1539 р. з приводу вчення Коперника так: «Дурень хоче перевернути вгору дном все мистецтво астрономії. Але, як свідчить Святе Письмо, Ісус Навин звелів зупинитися Сонцю, а не Землі».

Чи могла якась незначна причина викликати нові радикальні ідеї?

Що людина робить, коли їй у палець потрапляє скалка? Він, звичайно, намагається витягнути скалку, підлікувати палець. Ось якщо почалася гангрена, тоді він не пошкодує цілої руки.

Проблеми точного опису спостережуваних траєкторій планет, як говорилося, було неможливо бути основою настільки сміливих і рішучих дій.

З іншого боку, слід пам'ятати, що астрономія на той час містила й чималі змогу досить істотних новацій. Так, Тихо Браге, вирішуючи астрономічні проблеми, пов'язані з удосконаленням розрахунків траєкторій планет, запропонував у повній відповідності до традиційного світогляду нову систему, в якій навколо Землі оберталося Сонце, а навколо Сонця - всі інші планети.

Навіщо ж М.Копернику знадобилося висувати свої ідеї?

Очевидно, він вирішував якусь свою фундаментальну проблему.

Що це була проблема?

І Птолемей, і Аристотель, і Коперник виходили речей, що у небесному світі всі рухи відбуваються по колам.

Водночас ще в античності було висловлено глибоку думку, що природа в принципі проста. Ця думка стала згодом одним із фундаментальних принципів пізнання дійсності.

Водночас спостережна астрономія виявила на той час таке. Хоча птолемеївська модель світу мала можливості як завгодно точного опису будь-якої траєкторії, для цього було необхідно постійно змінювати кількість епіциклів (сьогодні - одна кількість, завтра - інша). Але в такому випадку виходило, що планети зовсім і не рухаються епіциклами. Виходить, що епіцикли не відображають реальних рухів планет, а є математичним прийомом опису цього руху.

Крім того, за системою Птолемея виходило, що для опису траєкторії однієї планети треба вводити величезну кількість епіциклів. Ускладнена астрономія погано виконувала свої практичні функції. Зокрема, було дуже важко визначити дати релігійних свят. Ця труднощі настільки чітко усвідомлювалася у той час, що навіть сам папа Римський вважав за необхідне провести реформи в астрономії.

М. Коперник побачив, що два фундаментальні світоглядні принципи його часу - принцип руху небесних тіл по колах і принцип простоти природи явно не реалізуються в астрономії.

Вирішення цієї фундаментальної проблеми і призвело його до великого відкриття.

4. ГЕОМЕТРІЯ ЛОБАЧІВСЬКОГО

Перейдемо до аналізу іншого відкриття – відкриття неевклідової геометрії. Спробуємо показати, що й тут йшлося про фундаментальну проблему. Розглядаючи цей приклад, ми з'ясуємо низку інших важливих моментів тлумачення фундаментальних відкриттів.

Створення неевклідової геометрії зазвичай представляється як рішення відомої проблеми п'ятого постулату геометрії Евкліда.

Ця проблема полягала у наступному.

Основу всієї геометрії, як це випливало із системи Евкліда, представляли п'ять наступних постулатів:

1) через дві точки можна провести пряму, і до того ж тільки одну;

2) будь-який відрізок може бути продовжений у будь-які сторони до нескінченності;

3) з будь-якої точки як із центру можна провести коло будь-якого радіусу;

4) усі прямі кути рівні;

5) дві прямі, перетнуті третьою, перетнуться з того боку, де сума внутрішніх односторонніх кутів менше 2d.

Вже за часів Евкліда стало зрозуміло, що п'ятий постулат надто складний проти іншими вихідними положеннями його геометрії. Інші положення здавалися очевидними. Саме їх очевидності вони розглядалися як постулати, тобто. як те, що приймається без доказів.

Разом про те ще Фалес довів рівність кутів підставі рівнобедреного трикутника, тобто. становище, значно простіше, ніж п'ятий постулат. Звідси ясно те, чому до цього постулату завжди ставилися з підозрою і намагалися подати його теорему. І в самого Евкліда геометрія будувалася так, що спочатку доводилися ті положення, які не спираються на п'ятий постулат, а потім цей постулат використовувався для розгортання змісту геометрії.

Цікаво те, що п'ятий постулат геометрії Евкліда прагнули довести як теорему, зберігаючи у своїй переконаність у його істинності, практично всі великі математики, до Н.І. Лобачевського, Ф. Гауса та Я. Больяї, які врешті-решт і вирішили проблему. Їхнє рішення складається з наступних моментів:

П'ятий постулат геометрії Евкліда справді є постулатом, а чи не теоремою;

Можна побудувати нову геометрію, приймаючи всі евклідові постулати, крім п'ятого, який замінюється його запереченням, тобто. наприклад, твердженням, що через точку, що лежить поза прямою, можна провести нескінченну кількість прямих, паралельних даній;

Внаслідок такої заміни і була побудована неевклідова геометрія.

Поставимо тепер такі питання.

Чому протягом двох тисячоліть ні в кого не виникало навіть думки про можливість побудови неевклідової геометрії?

Щоб відповісти на ці питання, звернемося до історії науки.

До Н. І. Лобачевського, Ф. Гауса, Я. Больяї на евклідову геометрію дивилися як на ідеал наукового знання.

Цьому ідеалу поклонялися буквально всі мислителі минулого, які вважали, що геометричне знання у викладі Евкліда є досконалим. Воно було зразком організації та доказовості знання.

У І. Канта, наприклад, ідея єдиності геометрії була органічною частиною його філософської системи. Він вважав, що евклідове сприйняття дійсності є апріорним. Воно є властивістю нашої свідомості, тому ми не можемо сприймати дійсність інакше.

Питання єдиності геометрії було непросто математичним питанням.

Він мав світоглядний характер, був у культуру.

Саме з геометрії судили про можливості математики, особливості її об'єктів, про стиль мислення математиків і навіть про можливості людини мати точне, доказове знання взагалі.

Звідки ж виникла сама ідея можливості різних геометрій?

Чому М.І.Лобачевський та інші вчені змогли дійти вирішення проблеми п'ятого постулату?

Звернемо увагу на те, що час створення неевклідових геометрій був кризовим з точки зору вирішення проблеми п'ятого постулату Евкліда. Хоча математики займалися цією проблемою протягом двох тисячоліть, вони при цьому не виникали жодних стресових ситуацій з приводу того, що вона так довго не вирішується. Вони думали, мабуть, так:

Геометрія Евкліда - це чудово побудований будинок;

Щоправда, у ній є деяка неясність, пов'язана з п'ятим постулатом, проте врешті-решт вона буде усунена.

Проходили, проте, десятки, сотні, тисячі років, а неясність не усувалися, але це особливо нікого не хвилювало. Очевидно, логіка тут могла бути така: зрештою, істина одна, а хибних шляхів скільки завгодно. Поки що не вдається знайти правильне вирішення проблеми, але воно, безперечно, буде знайдено. Твердження, що міститься в п'ятому постулаті, буде доведено і стане однією з теорем геометрії.

Але що сталося на початку ХІХ ст.?

Ставлення до проблеми доказу п'ятого постулату суттєво змінюється. Ми бачимо цілу низку прямих заяв з приводу дуже неблагополучного становища в математиці у зв'язку з тим, що ніяк не вдається довести такий нещасний постулат.

Найцікавішим і найяскравішим свідченням цього є лист Ф.Больяї його синові Я.Больяї, який став одним із творців неевклідової геометрії.

«Молю тебе, – писав батько, – не роби тільки й ти спроб подолати теорію паралельних ліній; ти витратиш на це весь час, а пропозиції цього ви не доведете всі разом. Не намагайся здолати теорію паралельних ліній ні тим способом, який ти повідомляєш мені, ні якимось іншим. Я вивчив усі шляхи до кінця; я не зустрів жодної ідеї, якої б я не розробляв. Я пройшов увесь безпросвітний морок цієї ночі, і всякий світоч, всяку радість життя я в ньому поховав. Заради бога, благаю тебе, залиш цю матерію, лякайся її не менше, ніж чуттєвих захоплень, тому що і вона може позбавити тебе всього твого часу, здоров'я, спокою, всього щастя твого життя. Цей безпросвітний морок може потопити тисячі ньютонівських веж. Він ніколи не проясниться на землі, і ніколи нещасний рід людський не володітиме чимось досконалим навіть у геометрії».

Чому така реакція виникає лише на початку ХІХ ст.?

Насамперед тому, що в цей час проблема п'ятого постулату перестала бути приватною, яку можна і не вирішувати. В очах Ф.Больяї вона постала як ціле віяло фундаментальних питань.

Як взагалі має бути побудована математика?

Чи може вона бути побудована на справді міцних підставах?

Чи є вона достовірним знанням?

Чи є взагалі логічно міцним знанням?

Така постановка питання була обумовлена ​​не лише історією розвитку досліджень, пов'язаних із доказом п'ятого постулату. Вона визначалася розвитком математики загалом, зокрема її використанням у різних сферах культури.

Аж до XVII ст. математика перебувала у зародковому стані. Найбільш розробленою була геометрія, були відомі початки алгебри та тригонометрії. Але потім, починаючи з XVII ст., Математика стала бурхливо розвиватися і до початку XIX ст. вона представляла досить складну та розвинену систему знань.

Насамперед під впливом потреб механіки було створено диференціальне та інтегральне обчислення.

Значний розвиток набула алгебра. У математику органічно увійшло поняття функції (активно використовувалося багато різних функцій у багатьох розділах фізики).

Склалася у досить цілісну систему теорія ймовірності.

Сформувалася теорія лав.

Отже, математичне знання виросло як кількісно, ​​а й якісно. Разом з тим з'явилася велика кількість понять, які математики не вміли тлумачити.

Наприклад, алгебра несла з собою певне уявлення про число. Позитивні, негативні та уявні величини були однаково її об'єктами. Але що таке негативні чи уявні числа, цього ніхто не знав аж до початку ХІХ ст.

Не було ясної відповіді і на загальне питання – що взагалі є число?

А що таке нескінченно малі величини?

Як можна обґрунтувати операції диференціювання, інтегрування, підсумовування рядів?

Що є ймовірністю?

На початку ХІХ ст. ніхто не міг відповісти на ці запитання.

Коротше кажучи, в математиці на початку ХІХ ст. склалася загалом складна ситуація.

З одного боку, ця галузь науки інтенсивно розвивалася і знаходила цінні програми,

З іншого - вона лежала на дуже неясних підставах.

У такій ситуації по-іншому була сприйнята проблема п'ятого постулату геометрії Евкліда.

Труднощі тлумачення нових понять можна було зрозуміти так: те, що неясно сьогодні, стане зрозумілим завтра, коли відповідна сфера досліджень отримає достатній розвиток, коли буде зосереджено достатньо інтелектуальних зусиль для вирішення проблеми.

Проблема п'ятого постулату існує, проте, вже два тисячоліття. І досі вона не має рішення.

Можливо, ця проблема встановлює певний зразок для тлумачення сучасного стану математики та з'ясування того, що є математика взагалі?

Можливо, тоді математика – це зовсім і не точне знання?

У світлі таких питань проблема п'ятого постулату перестала бути приватною проблемою геометрії.

Вона перетворилася на фундаментальну проблему математики.

Цей аналіз дає ще одне підтвердження тієї ідеї, що фундаментальні відкриття суть вирішення фундаментальних проблем.

Він також показує, що фундаментальними проблеми стають у рамках культури, інакше кажучи, фундаментальність історично обумовлена.

Але в рамках культури не тільки формуються фундаментальні проблеми, у них, як правило, готуються й багато компонентів їх вирішення. Звідси стає зрозумілим, чому такі проблеми вирішуються саме зараз, а чи не будь-який інший час.

Розглянемо знову ж таки у зв'язку процес створення неевклідової геометрії. Звернімо увагу на такі цікаві фрагменти історії досліджень у цій галузі.

Докази п'ятого постулату Евкліда проводилися протягом двох тисячоліть, але вони вважалися завданням другого роду, тобто. постулат представлявся теоремою евклідової геометрії. Це була задача з фундаментом, що чітко фіксувався, для її вирішення.

Однак у другій половині XVIII ст. з'являються дослідження, у яких висловлюється думка про нерозв'язність цієї проблеми. У 1762 р. Клюгель, публікуючи огляд досліджень цієї проблеми, дійшов висновку, що Евклід був, мабуть, правий, вважаючи п'ятий постулат саме постулатом.

Незалежно від того, як ставився до свого висновку Клюгель, його висновок був дуже серйозним, тому що провокував наступне питання: якщо п'ятий постулат геометрії Евкліда справді є постулатом, а не теоремою, то що таке постулат? Адже постулатом вважалося становище очевидне, тому не потребує докази.

Але подібне питання вже не було питанням другого роду.

Він представляв вже мета питання, тобто. виводив думку на філософсько-методологічний рівень.

Отже, проблема п'ятого постулату геометрії Евкліда починала породжувати особливий рід роздумів.

Переклад цієї проблеми на метарівень надав їй світоглядного звучання.

Вона перестала бути проблемою другого роду.

Інший історичний момент. Дуже цікавими видаються дослідження, що проводилися у другій половині XVIII ст. І.Ламбертом та Дж.Саккері. Про ці дослідження знав І.Кант, який не випадково говорив про гіпотетичний статус геометричних положень. Якщо речі в собі характеризуються геометрично, то чому б їм, порушував питання І.Кант, чи не підкорятися будь-якій іншій геометрії, яка відрізняється від евклідової?

Хід міркувань І.Канта був навіяний ідеями абстрактної можливості неевклідових геометрій, які висловлювалися І.Ламбертом та Дж.Саккері.

Дж.Саккери, намагаючись довести п'ятий постулат геометрії Евкліда як теорему, тобто. дивлячись нею як проблему ординарну, використовував спосіб докази, званий «доказом протилежного».

Хід міркувань Дж.Саккері був, мабуть, наступним. Якщо ми приймемо замість п'ятого постулату твердження йому протилежне, з'єднаємо його з усіма іншими твердженнями евклідової геометрії і, виводячи слідства з такої системи вихідних положень, прийдемо до суперечності, тим самим ми доведемо істинність саме п'ятого постулату.

Схема цієї міркування дуже проста. Можливо або А, або не-А, і, якщо решта постулатів істинні і ми допускаємо не-А, а отримуємо брехню, отже, істинно саме А.

Використовуючи цей стандартний прийом доказу, Дж.Саккері став розгортати систему наслідків зі своїх припущень, прагнучи виявити їхню суперечливість. Таким чином, він вивів близько 40 теорем неевклідової геометрії, але протиріч не виявив.

Як же він оцінив ситуацію, що складається? Вважаючи п'ятий постулат геометрії Евкліда теоремою (тобто. завданням другого роду), він зробив висновок, що у разі метод «докази від протилежного» не працює. Отже, дивлячись на цю проблему як проблему другого роду, він, маючи в руках нову геометрію, не зміг правильно витлумачити ситуацію.

Звідси випливають два висновки.

По-перше, у певному сенсі нова геометрія з'явилася в культурі вже до того, як було відкрито неевклідову геометрію.

По-друге, саме правильна оцінка проблеми п'ятого постулату, тобто. трактування її як проблеми першого, а не другого роду, дозволило Н.І.Лобачевському, Ф.Гауссу та Я.Больяї дійти вирішення проблеми та створити неевклідову геометрію. Треба було зрозуміти можливість створення таких геометрій.

Дж.Саккері допускав таку можливість лише як логічну, зробивши конструктивний крок у вирішенні проблеми евклідівського постулату у традиційному стилі. Але він зовсім не розглядав її всерйоз вважаючи, що неевклідові геометрії неможливі, хоч і логічно допустимі.

Таким чином, історія не лише готує проблему, а й багато в чому визначає напрямок та можливість її вирішення.

Розглянемо у такому ракурсі коперніканську революцію.

Як добре відомо, зовсім не М.Коперник відкрив геліоцентричну систему. Її створив Аристарх ще в античності. Можливо, М.Коперник не знав про це? Та нічого подібного! Він знав і посилався на Аристарха.

Але тоді чому ж говорять про коперніканську?

Справа в тому, що М.Коперник переніс уже відому модель у зовсім нове культурне середовище, зрозумівши, що за її допомогою можна вирішити низку проблем. У цьому й полягала суть його революції, а не у створенні геліоцентричної системи.

5. ВІДКРИТТЯ Г. МЕНДЕЛЯ

Розглянемо тепер питання культурної підготовки відкриттів з прикладу відкриття Р. Менделя.

У цьому відкритті присутні не тільки так звані закони Менделя, що представляють емпіричні закономірності, про які зазвичай говорять, а й система дуже важливих теоретичних положень, яка, по суті, визначає значимість відкриття Г. Менделя.

Понад те, емпіричні закономірності, встановлення яких приписується Г.Менделю, зовсім не були ним встановлені. Вони були відомі ще й вивчалися О.Сажре, Т.Найтом, Ш.Ноденом. Г.Мендель, власне, лише уточнив їх.

Істотно й те, що його відкриття мало методологічне значення. Для біології воно давало як нову теоретичну модель, а й систему нових методологічних принципів, з допомогою яких можна було вивчати дуже складні явища життя.

Мендель припустив наявність деяких елементарних носіїв спадковості, які можуть вільно комбінуватися при злитті клітин у процесі запліднення. Саме це комбінування зародків спадковості, що здійснюється на клітинному рівні, дає різні типи спадкових структур.

Така теоретична модель включає ряд дуже важливих ідей.

По-перше - це виділення елементарних носіїв лише на рівні клітини.

Обґрунтовуючи таке виділення, Г. Мендель спирався, очевидно, на теорію клітинної будови живої речовини. Вона була дуже важлива для нього. Г. Мендель познайомився з основними її положеннями в курсі лекцій Ф. Унгера у Віденському університеті. Унгер був одним із новаторів використання фізико-хімічних методів у дослідженні живого. При цьому він вважав, що ці дослідження мають сягати рівня клітини. - По-друге, Г.Мендель вважав, що закони, які керують носіями спадковості, так само визначені, як і закони, яким підпорядковуються фізичні явища.

Вочевидь, тут Г.Мендель виходив із загальної світоглядної установки, що глибоко вкоренилася у культурі на той час, тобто. установки про закономірності природи, яка поширювалася і явища спадковості.

По-третє, Г.Мендель реалізовував у своїх дослідженнях загальний ідеал фізичного пізнання світу, згідно з яким слід виявити елементарний об'єкт, знайти закони, які керують його поведінкою і потім, спираючись на ці знання конструювати складніші процеси, описуючи та пояснюючи їх особливості.

По-четверте, Г. Мендель припустив, що закони, що керують його елементарними носіями, є імовірнісні закони. Для 1865, в якому він опублікував своє відкриття, це була дуже нова ідея. Адже саме на той час імовірнісні уявлення почали вводитися у фізику. Трохи раніше – у 30-х роках – ймовірнісний опис явищ дійсності увійшов у культуру завдяки роботам Г.Кетле із соціальної статистики. Г.Мендель запозичив ідеї ймовірнісного опису саме із соціальної статистики.

Крім того, Г. Мендель припускав, що його теорія дозволить пояснити спадковість лише в тому випадку, якщо вона буде підтверджена досвідом. Це було дуже важливо, тим більше, що в науці того часу явища життя, як і багато інших явищ, пояснювалися спекулятивним чином.

Але як могло бути зроблено зіставлення цієї теорії з досвідом у біології?

Для Менделя тут виникла нова проблема. Воно мало здійснюватися з урахуванням статистичної обробки елементарних даних. Саме невміння обробляти статистичний матеріал, на думку Г. Менделя, не дозволило, наприклад, Ш. Нодену встановити правильні кількісні співвідношення у розщепленні ознак.

Нарешті, слід зазначити, що Менделевський експериментальний підхід у біології був спланований на дуже довгий час. Сам Г. Мендель проводив експерименти близько десяти років, реалізуючи заздалегідь намічену програму досліджень.

Успіх його експериментів був пов'язаний насамперед із вибором матеріалу. Менделівські закони спадковості дуже прості, але виявляються на невеликій кількості біологічних об'єктів. Одним із таких об'єктів є горох, для якого до того ж треба було вибрати чисті лінії. Цим відбором Г. Мендель займався два роки. Він чітко уявляв собі, слідуючи фізичному ідеалу, що об'єкт, який він вибирає, має бути простим, повністю контрольованим у всіх своїх змінах. Тільки тоді можна встановити точні закони. Звичайно, Г. Мендель не представляв, напевно, всіх деталей, які він отримає в майбутньому.

Але безсумнівно те, що його дослідження були чітко сплановані і спиралися на систему теоретичних поглядів про закономірності наслідування.

Він принципово не міг зробити і одного кроку цим шляхом, якби у нього не було заздалегідь достатньо розроблених теоретичних ідей.

Таким чином, відкриття Г. Менделя включає не просто виявлення сукупності емпіричних закономірностей, які були їм не так відкриті, скільки уточнені.

Головне в тому, що Г.Мендель вперше побудував теоретичну модель явищ спадковості, яка спиралася на виділення її елементарних носіїв, що підкоряються законам ймовірності.

На особливу увагу заслуговує сама система ідей методологічного характеру, пов'язаних з оцінкою ролі в науці статистики, ймовірності та планування емпіричних досліджень.

Відкриття Г. Менделя не було випадковим.

Воно, як та інші фундаментальні відкриття, обумовлено особливостями культури його часу, як європейської, і національної.

Але чому це визначне відкриття було зроблено саме Г. Менделем - ченцем і чому саме в Моравії, по суті, периферії Австрійської імперії?

Спробуємо відповісти на ці запитання.

Г. Мендель був ченцем августинського монастиря в Брно, який зосередив у своїх стінах безліч мислячих та освічених людей. Так, настоятель монастиря Ф.Ц.Напп вважається видатним діячем моравської культури. Він активно сприяв розвитку освіти у своєму краї, цікавився природознавством та займався, зокрема, проблемами селекції.

Серед ченців цього монастиря був Т.Братранек, який згодом став ректором Краківського університету. Т.Братранека залучали натурфілософські уявлення Ф.Гете, і він писав роботи, у яких зіставляв еволюційні ідеї Ч.Дарвіна та великого німецького поета.

Ще один чернець цього монастиря – М.Клацель – пристрасно захоплювався вченням Г. Гегеля про розвиток. Він цікавився закономірностями утворення рослинних гібридів, проводив досліди з горохом. Саме від нього Г. Мендель успадкував ділянку для своїх дослідів. За свої ліберальні погляди М.Клацель був вигнаний із монастиря та поїхав до Америки.

У монастирі проживав і П.Кржижковський, реформатор церковної музики, який згодом став учителем відомого чеського композитора Л.Яначека.

Г. Мендель з дитинства виявляв великі здібності до вивчення наук. Прагнення здобути хорошу освіту і позбутися важких матеріальних турбот привело його в 1843 р. до монастиря. Тут, вивчаючи богослов'я, він водночас виявив інтерес до землеробства, садівництва, виноградарства. Прагнучи отримати систематичні знання у цій галузі, він слухав лекції з цих предметів у філософському училищі у місті Брно. Ще зовсім молодою людиною Г. Мендель викладав латинську, грецьку та німецьку мови, а також курс математики та геометрії в гімназії міста Зноймо. З 1851 по 1853 р. Г. Мендель вивчав природничі науки у Віденському університеті, а з 1854 р., протягом 14 років, викладав в училищі фізику та природознавство.

У своїх листах він часто називав себе фізиком, виявляючи велику прихильність до цієї науки. До кінця свого життя він зберігав інтерес до різних фізичних явищ. Але його займали проблеми метеорології. Коли його обрали абатом монастиря, він уже не мав часу проводити свої біологічні досліди, до того ж у нього погіршився зір. Але він до самої смерті займався метеорологічними дослідженнями і при цьому особливо захоплювався їхньою статистичною обробкою.

Вже ці факти з життя Г. Менделя дають нам уявлення про те, чому Г. Мендель - чернець зміг зробити наукове відкриття. Але чому це відкриття відбулося саме в Моравії, а не, скажімо, в Англії чи Франції, які на той час були безперечними лідерами у розвитку науки?

За життя Г. Менделя Моравія була частиною Австрійської імперії. Її корінне населення зазнавало сильних утисків, а габсбурзькі монархи були зацікавлені у розвитку моравської культури. Але Моравія була надзвичайно сприятливою для розвитку сільського господарства. Тож у 70-ті роки XVIII в. Габсбурзька правителька Марія Терезія, проводячи економічні реформи, наказала організувати в Моравії сільськогосподарські товариства. Щоб більше збирати продукції із землі, всім, хто веде господарство, наказувалося навіть складати іспити з основ сільськогосподарських наук.

В результаті в Моравії почали створюватися сільськогосподарські школи, почався розвиток сільськогосподарських наук. У Моравії склалася дуже значної концентрації товариств сільськогосподарського профілю. Їх було, мабуть, більше, ніж у Англії. Саме в Моравії вперше заговорили про селекційну науку, яка впроваджувалась і в практику. Вже у 20-ті роки в XIX ст. у Моравії місцеві селекціонери активно використовують метод гібридизації для виведення нових порід тварин та особливо нових сортів рослин. Проблеми селекційної науки колосально загострилися якраз на рубежі XVIII і XIX ст., оскільки бурхливе зростання промисловості та міського населення вимагало інтенсифікації сільськогосподарського виробництва.

У цьому вся обстановці розкриття законів спадковості мало велике практичне значення. Проблема ця гостро стояла й у теоретичній біології. Вчені ХІХ ст. досить багато знали і про морфологію, і про фізіологію живого. Завдяки теорії природного відбору Ч. Дарвіна вдалося зрозуміти сутність процесу еволюції життя Землі. Проте закони спадковості залишалися непізнаними.

Іншими словами, утворилася явно виражена проблемна ситуація, фундаментального характеру.

Чудові і навіть багато в чому дивовижні результати, отримані Г. Менделем, також коренилися в культурі того часу.

У цьому сенсі особливо показовою є ідея імовірнісного характеру законів спадковості. Вона була запозичена Г. Менделем із соціальної статистики, яка завдяки перш за все роботам А. Кетле привертала на той час до себе загальну увагу. Практика статистичної обробки емпіричного матеріалу, що розширюється в той час, як у соціальній статистиці, так і у фізиці, безсумнівно, сприяла її поширенню на область явищ життя.

Разом про те прагнення виділити елементарні одиниці успадкування і підставі їх взаємодії пояснити особливості процесу успадкування загалом представляло явне дотримання фізичної методології пізнання.

Цей ідеал було чітко сформульовано вже на початку ХІХ ст. І він активно проникав у всі науки. До речі, саме слідуючи йому, у біології почали дедалі ширше застосовувати фізико-хімічні методи. У психології І.Гербарт проводив дослідження, прямо керуючись цим ідеалом. На нього орієнтувався О.Конт, доводячи необхідність створення соціології. Цим же шляхом слідував Г. Мендель у вивченні явищ спадковості.

Ідея побудувати наукову теорію успадкування лише на рівні клітини могла виникнути лише у середині ХІХ ст.

Нарешті, якщо говорити про такі деталі, як вибір самого об'єкта дослідження – гороху – то властивості розщеплення, домінантності цього об'єкта виявили наприкінці XVIII – на початку XIX ст. Є цілий ряд робіт, у яких описувалися ці якості, які привернули увагу Менделя.

Словом, тут, як і в інших прикладах, ми бачимо, що фундаментальні відкриття є вирішенням фундаментальної проблеми.

Вони завжди історично підготовлені.

Підготовленою виявляється не лише сама проблема, а й компоненти її вирішення.

Але це не повинно створювати ілюзію, що для такого роду відкриттів зовсім не потрібні генії. Усвідомлення фундаментальної проблеми, знаходження реальних шляхів її вирішення потребує величезного інтелекту, широкої освіченості, цілеспрямованості, які дозволяють ученому краще за інших відчувати подих часу.

Перехід від однієї парадигми до іншої, за Куном, неможливий за допомогою логіки та посилань на досвід.

У певному сенсі захисники різних парадигм живуть у різних світах. За Куном, різні парадигми непорівнянні. Тому перехід від однієї парадигми до іншої має здійснюватися різко, як перемикання, а чи не поступово у вигляді логіки.

Наукові революції

Наукові революції зазвичай торкаються світоглядних та методологічних підстав науки, нерідко змінюючи сам стиль мислення. Тому вони за своєю значимістю можуть виходити далеко за межі тієї конкретної сфери, де вони відбулися. Тому можна говорити про приватно-наукові і загальнонаукові революції.

Виникнення квантової механіки – це яскравий приклад загальнонаукової революції, оскільки її значення виходить далеко за межі фізики. Квантово-механічні уявлення на рівні аналогій чи метафор проникли у гуманітарне мислення. Ці уявлення посягають на нашу інтуїцію, здоровий глузд, впливають на світосприйняття.

Дарвінівська революція за своїм значенням вийшла далеко за межі біології. Вона докорінно змінила наші уявлення про місце людини у Природі. Вона мала сильний методологічний вплив, повернувши мислення вчених у бік еволюціонізму.

Нові методи дослідження можуть призводити до далекосяжних наслідків: до зміни проблем, до зміни стандартів наукової роботи, до появи нових галузей знань. І тут їх використання означає наукову революцію.

Так, поява мікроскопа в біології означало наукову революцію. Всю історію біології можна розбити на два етапи, розділені появою та використанням мікроскопа. Цілі фундаментальні розділи біології – мікробіологія, цитологія, гістологія – завдячують своїм розвитком впровадження мікроскопа.

Поява радіотелескопа означало революцію астрономії. Академік Гінсбург пише про це так: «Астрономія після Другої світової війни вступила в період особливо блискучого розвитку, у період „ Друга астрономічна революція(Перша така революція пов'язується з ім'ям Галілея, який почав використовувати телескопи) ... Зміст другої астрономічної революції можна бачити в процесі перетворення астрономії з оптичної на всехвильову ».

Іноді перед дослідником відкривається нова область непізнаного, світ нових об'єктів та явищ. Це може викликати революційні зміни в ході наукового пізнання, як трапилося, наприклад, при відкритті таких нових світів, як світ мікроорганізмів та вірусів, світ атомів та молекул, світ електромагнітних явищ, світ елементарних частинок, при відкритті явища гравітації, інших галактик, світу кристалів , явища радіоактивності тощо.

Отже, основою наукової революції може бути виявлення якихось раніше невідомих сфер чи аспектів дійсності.

Фундаментальні наукові відкриття

Багато великі відкриття у науці відбуваються цілком певної теоретичної основі. Приклад: відкриття планети Нептун Левер'є та Адамсом шляхом дослідження збурень у русі планети Уран на базі небесної механіки.

Фундаментальні наукові відкриття відрізняються від інших тим, що вони пов'язані не з дедукцією з існуючих принципів, а з розробкою нових принципів.

В історії науки виділяються фундаментальні наукові відкриття, пов'язані зі створенням таких фундаментальних наукових теорій та концепцій, як геометрія Евкліда, геліоцентрична система Коперника, класична механіка Ньютона, геометрія Лобачевського, генетика Менделя, теорія еволюції Дарвіна, теорія відносності Ейнштейна, квантова механ. Ці відкриття змінили уявлення про реальність загалом, т. е. мали світоглядний характер.

В історії науки є багато фактів, коли фундаментальне наукове відкриття робилося незалежно один від одного кількома вченими практично одночасно. Наприклад, неевклідова геометрія була побудована практично одночасно Лобачевським, Гаусом, Больяї; Дарвін оприлюднив свої ідеї про еволюцію практично одночасно з Уоллес; спеціальна теорія відносності була розроблена одночасно Ейнштейном та Пуанкаре.

З того, що фундаментальні відкриття робляться майже одночасно різними вченими, випливає висновок про їхню історичну обумовленість.

Фундаментальні відкриття завжди виникають у результаті вирішення фундаментальних проблем, тобто проблем, що мають глибинний, світоглядний, а чи не приватний характер.

Так, Коперник побачив, що два фундаментальні світоглядні принципи його часу – принцип руху небесних тіл по колах і принцип простоти природи не реалізуються в астрономії; Вирішення цієї фундаментальної проблеми призвело його до великого відкриття.

Неевклідова геометрія була побудована, коли проблема п'ятого постулату геометрії Евкліда перестала бути приватною проблемою геометрії та перетворилася на фундаментальну проблему математики, її підстав.

Ідеали наукового знання

Відповідно до класичних уявлень про науку вона не повинна містити « ніякої домішки помилок». Зараз істинність не сприймається як необхідний атрибут всіх пізнавальних результатів, претендують науковість. Вона є центральним регулятивом науково-пізнавальної діяльності.

Для класичних уявлень про науку характерний постійний пошук. почав пізнання», « надійного фундаменту», на який могла б спиратися вся система наукових знань.

Однак у сучасній методології науки розвивається уявлення про гіпотетичний характер наукового знання, коли досвід не є більше фундаментом пізнання, а виконує здебільшого критичну функцію.

На зміну фундаменталістської обґрунтованості як провідної цінності у класичних уявленнях про наукове пізнання все більше висувається така цінність, як ефективність у вирішенні проблем.

Як зразки протягом розвитку науки виступали різні галузі наукового знання.

« ПочатокЕвкліда довгий час були привабливим еталоном буквально у всіх галузях знання: у філософії, фізиці, астрономії, медицині та ін.

Однак зараз добре усвідомлені межі значущості математики як еталона науковості, які, наприклад, сформульовані так: «У строгому сенсі докази можливі тільки в математиці, і не тому, що математики розумніші за інших, а тому, що самі створюють всесвіт для своїх дослідів, все ж таки інші змушені експериментувати з Всесвітом, створеним не ними».

Тріумф механіки в XVII-XIX століттях призвів до того, що її почали розглядати як ідеал, взірець науковості.

Еддінгтон говорив, що коли фізик прагнув пояснити щось, «його вухо щосили намагалося вловити шум машини. Людина, яка зуміла б сконструювати гравітацію із зубчастих коліс, була б героєм вікторіанського століття».

Починаючи з Нового часу, фізика стверджувалася як еталонна наука. Якщо спочатку як зразок виступила механіка, то потім - весь комплекс фізичного знання. Орієнтація на фізичний ідеал у хімії була яскраво виражена, наприклад, П.Бертло, у біології – М.Шлейденом. Г.Гельмгольц стверджував, що « кінцева мета» всього природознавства - « розчинитися у механіці». Спроби побудови « соціальної механіки», « соціальної фізики»і т. п. були численні.

Фізичний ідеал наукового знання, безумовно довів свою евристичність, проте сьогодні ясно, що реалізація цього ідеалу часто гальмує розвиток інших наук – математики, біологи, соціальних наук та ін. Як зазначив Н.К. питань при « якої природознавство дає іудин поцілунок соціології», Приводячи до псевдооб'єктивності.

Як приклад наукового знання іноді пропонуються гуманітарні науки. У центрі уваги у разі – активна роль суб'єкта в пізнавальному процесі.

Практично кожен, хто цікавиться історією розвитку науки, техніки і технологій - хоч раз у своєму житті замислювався над тим, яким шляхом міг би піти розвиток людства без знання математики або, наприклад, якби не було такого необхідного предмета як колесо, яке мало не сталося. основою розвитку людства. Проте найчастіше розглядаються й удостоюються уваги лише ключові відкриття, тоді як відкриття менш відомі і поширені часом просто не згадуються, що, втім, робить їх незначними, адже кожне нове знання дає людству можливість забратися на сходинку вище у розвитку.

XX століття та його наукові відкриття перетворився на справжній Рубікон, перейшовши який, прогрес прискорив свій крок у кілька разів, ототожнюючи себе зі спортивним болідом за яким неможливо наздогнати. Для того, щоб зараз утриматися на гребені наукової та технологічної хвилі, необхідні не сильні навички. Звичайно, можна читати наукові журнали, різного роду статті та роботи вчених, які б'ються над вирішенням того чи іншого завдання, проте навіть у цьому випадку наздогнати прогрес прогресу не вийде, а отже залишається надолужувати втрачене і спостерігати.

Як відомо, для того, щоб дивитися в майбутнє, необхідно знати минуле. Тому сьогодні мова піде саме про XX століття, вік відкриттів, який змінив спосіб життя і навколишній світ. Варто одразу зазначити, що це не буде список кращих відкриттів століття чи будь-який інший топ, це буде короткий огляд частини тих відкриттів, які змінювали, а можливо, і змінюють світ.

Для того, щоб говорити про відкриття, слід охарактеризувати саме поняття. За основу візьмемо таке визначення:

Відкриття - нове досягнення, яке відбувається у процесі наукового пізнання природи та суспільства; встановлення невідомих раніше, об'єктивно існуючих закономірностей, властивостей та явищ матеріального світу.

Топ 25 великих наукових відкриттів XX ст.

  1. Квантова теорія Планка. Він вивів формулу, що визначає форму спектральної кривої випромінювання та універсальну постійну. Відкрив найдрібніші частинки – кванти та фотони, за допомогою яких Ейнштейн пояснив природу світла. У 20-х роках Квантова теорія переросла у квантову механіку.
  2. Відкриття рентгенівського випромінювання – електромагнітне випромінювання із широким діапазоном довжин хвиль. Відкриття Х-променів Вільгельмом Рентген сильно вплинуло на життя людини і сьогодні без них неможливо уявити сучасну медицину.
  3. Теорія відносності Ейнштейна. У 1915 Ейнштейн ввів поняття відносності і вивів важливу формулу, що зв'язала енергію і масу. Теорія відносності пояснила суть гравітації - вона виникає внаслідок викривлення чотиривимірного простору, а не внаслідок взаємодії тіл у просторі.
  4. Відкриття пеніциліну. Плісневий гриб Penicillium notatum, потрапляючи до культури бактерій, викликає повну їхню загибель – це було доведено Олександром Флеммінгом. У 40-х роках було розроблено виробничу промисловість, яка надалі стала випускатися в промисловому масштабі.
  5. Хвилі де Бройль. 1924 року було з'ясовано, що корпускулярно-хвильовий дуалізм притаманний усім часткам, а не лише фотонам. Бройль представив свої хвильові властивості в математичному вигляді. Теорія дозволила розвинути концепцію квантової механіки, пояснила дифракцію електронів та нейтронів.
  6. Відкриття структури нової спіралі ДНК. 1953 року була отримана нова модель будови молекули, шляхом об'єднання відомостей рентгеноструктурного Розалін Франклін та Моріса Уїлкінса та теоретичних розробок Чаргаффа. Її вивели Френк Крик і Джеймс Вотсон.
  7. Планетарна модель атома Резерфорд. Він вивів гіпотезу про будову атома та витяг енергію з атомних ядер. Модель пояснює основи закономірності заряджених частинок.
  8. Каталізатори Циглера-Ната. У 1953 році вони здійснили поляризацію етилену та пропілену.
  9. Відкриття транзисторів. Прилад, що складається з 2-х p-n переходів, спрямованих назустріч один одному. Завдяки його винаходу Юлієм Лілієнфельдом, техніка почала зменшуватися у розмірах. Перший діючий біполярний транзистор у 1947 представили Джон Бардін, Вільям Шоклі та Уолтер Браттейн.
  10. Створення радіотелеграф. Винахід Олександра Попова за допомогою абетки Морзе та радіосигналів вперше врятував корабель на рубежі 19 та 20 століть. Але першим запатентував аналогічний винахід Гулієльмо Марконе.
  11. Відкриття нейтронів. Ці незаряджені частинки з масою трохи більшою, ніж у протонів дозволили без перешкод проникати в ядро ​​і дестабілізувати його. Пізніше було підтверджено, що під впливом цих частинок ядра діляться, але виникає ще більше нейтронів. Так було відкрито штучну.
  12. Методика екстракорпорального запліднення (ЕКО). Едварс і Стептоу вигадали, як витягти з жінки неушкоджену яйцеклітину, створили в пробірці оптимальні для її життя та зростання умови, придумали, як її запліднити і в який час повернути назад у тіло матері.
  13. Перший політ людини у космос. В 1961 саме Юрій Гагарін першим здійснив цей , що став реальним втіленням мрії про зірки. Людство дізналося, що простір між планетами можна подолати, і в космосі можуть спокійно перебувати бактерії, тварини і навіть людина.
  14. Відкриття фулерену. У 1985 році вченими було відкрито новий різновид вуглецю – фулерен. Зараз через свої унікальні властивості він використовується в багатьох приладах. На основі цієї методики, були створені нанотрубки з вуглецю – скручені та пошиті шари графіту. Вони показують найрізноманітніші властивості: від металевих до напівпровідникових.
  15. Клонування. У 1996 р. ученим вдалося отримати перший клон вівці, названої Доллі. Яйцеклітину випатрали, вставили в неї ядро ​​дорослої вівці і підсадили в матку. Доллі стала першою твариною, якій вдалося вижити, решта ембріонів різних тварин загинула.
  16. Відкриття чорних дірок. У 1915 році Карлом Шварцшильдом була висунута гіпотеза про існування, гравітація якої настільки велика, що її не можуть залишити навіть об'єкти, що рухаються зі швидкістю світла - чорних дірок.
  17. Теорія. Це космологічна загальноприйнята модель, в якій описано раніше розвиток Всесвіту, що знаходився в сингулярному стані, що характеризується нескінченною температурою та щільністю речовини. Початок моделі було покладено Ейнштейном у 1916 році.
  18. Відкриття реліктового випромінювання. Це космічне мікрохвильове фонове випромінювання, що збереглося з початку утворення Всесвіту і рівномірно заповнює її. У 1965 році його існування було експериментально підтверджено, і воно є одним з основних підтверджень теорії Великого вибуху.
  19. Наближення до створення штучного інтелекту. Це технологія створення інтелектуальних машин, що вперше отримала визначення у 1956 році Джоном Маккарті. Згідно з ним, дослідники для вирішення конкретних завдань можуть використовувати методи розуміння людини, які біологічно можуть не спостерігаються у людей.
  20. Винахід голографія. Цей особливий фотографічний метод запропонований в 1947 Деннісом Габором, в якому за допомогою лазера реєструються і відновлюються тривимірні зображення об'єктів, близькі до реальних.
  21. Відкриття інсуліну. У 1922 році Фредеріком Бантингом було отримано гормон підшлункової залози, і цукровий діабет перестав бути фатальним захворюванням.
  22. Групи крові. Це відкриття у 1900-1901 розділило кров на 4 групи: О, А, В та АВ. Стало можливим правильне переливання крові людині, яке б не закінчувалося трагічно.
  23. Математична теорія інформації. Теорія Клода Шеннона надала можливість визначення ємності комунікаційного каналу.
  24. Винахід Нейлону. Хімік Уоллес Карозерс у 1935 році відкрив спосіб одержання цього полімерного матеріалу. Він відкрив деякі його різновиди з високою в'язкістю навіть за великих температур.
  25. Відкриття стовбурових клітин. Вони є прабатьківницями всіх наявних клітин в організмі людини і мають здатність до самообновлення. Їхні можливості великі і ще тільки починають досліджуватися наукою.

Безсумнівно, що це відкриття - лише мала частина те, що ХХ століття показав суспільству і не можна сказати, що ці відкриття були значними, проте інші стали лише тлом, це зовсім негаразд.

Саме минуле століття показало нам нові межі Всесвіту, побачило світло, були відкриті квазари (надпотужні джерела випромінювання в нашій Галактиці), відкриті та створені перші вуглецеві нанотрубки, що володіють унікальною надпровідністю та міцністю.

Всі ці відкриття, так чи інакше - лише вершина айсберга, який включає більш ніж сотню значущих відкриттів за минуле століття. Звичайно, всі вони стали каталізатором змін у світі, в якому ми з вами зараз живемо і безперечним залишається той факт, що на цьому зміни не закінчуються.

20-е століття можна сміливо назвати якщо не «золотим», то вже точно «срібним» віком відкриттів, проте оглядаючись назад і порівнюючи нові досягнення з минулими, думається, що в майбутньому на нас чекає ще чимало цікавих великих відкриттів, власне, наступник минулого століття, нинішній XXI лише підтверджує ці погляди.

Серед різноманітних видів наукових відкриттів особливу увагу займають фундаментальні відкриття, змінюють наші ставлення до дійсності загалом, тобто. носять світоглядний характер.

ДВА РОДИ ВІДКРИТТІВ

А. Ейнштейн свого часу писав, що фізик-теоретик «як фундамент потребує деяких загальних припущень, так званих принципів, виходячи з яких він може вивести слідства. Його діяльність таким чином розбивається на два етапи. По-перше, йому потрібно знайти ці принципи, по-друге, - розвивати слідчі з цих принципів. Для виконання другого завдання він ґрунтовно озброєний ще зі школи. Отже, якщо для деякої області і, відповідно, сукупності взаємозв'язків перше завдання вирішено, то слідства не забаряться. Зовсім іншого перша із названих завдань, тобто. встановлення принципів, які можуть бути основою для дедукції. Тут немає методу, який можна було б вивчити і систематично застосовувати задля досягнення мети».

Ми будемо займатися головним чином обговоренням проблем, пов'язаних із вирішенням завдань першого роду, але для початку уточнимо наші уявлення про те, як вирішуються завдання другого роду.

Уявімо таке завдання. Є коло, через центр якого проведено два взаємно перпендикулярні діаметри. Через точку А, що знаходиться на одному з діаметрів на відстані 2/3 від центру кола Про, проведемо пряму, паралельну іншому діаметру, а з точки В – перетину цієї прямої з колом опустимо перпендикуляр на другий діаметр, позначивши їх точку перетину через К. Нам необхідно виразити довжину відрізка АК через функцію від радіусу.

Як ми вирішуватимемо це шкільне завдання?

Звернувшись при цьому до певних принципів геометрії, відновимо ланцюжок теорем. При цьому ми намагаємося використовувати всі дані, що є у нас. Зауважимо, що, коли проведені діаметри взаємно перпендикулярні, трикутник ОАК є прямокутним. Розмір ОА = 2/3r. Постараємося тепер знайти довжину другого катета, щоб потім застосувати теорему Піфагора та визначити довжину гіпотенузи АК. Можна спробувати використати й якісь інші методи. Але раптом, уважно подивившись малюнок, ми виявляємо, що ОАВК – це прямокутник, в якого, як відомо, діагоналі рівні, тобто. АК = ВВ. ОВ же дорівнює радіусу кола, отже, без жодних обчислень ясно, що АК = r.

Ось воно – гарне та психологічно цікаве вирішення завдання.

У наведеному прикладі важливе таке.

– По-перше, завдання подібного роду зазвичай належать до чітко визначеної предметної галузі. Вирішуючи їх, ми ясно уявляємо, де, власне, треба шукати рішення. В даному випадку ми не замислюємося над тим, чи правильні підстави евклідової геометрії, чи не потрібно вигадати якусь іншу геометрію, якісь особливі принципи, щоб вирішити завдання. Ми відразу тлумачимо її як таку, що відноситься до області евклідової геометрії.

– По-друге, ці завдання – необов'язково стандартні, алгоритмічні. У принципі їх вирішення вимагає глибокого розуміння специфіки об'єктів, що розглядаються, розвиненої професійної інтуїції. Тут, отже, потрібна деяка професійна тренованість. У процесі розв'язання таких завдань ми відкриваємо новий шлях. Ми помічаємо «раптом», що об'єкт, що вивчається, можна розглядати як прямокутник і зовсім не потрібно виділяти як елементарний об'єкт для формування правильного шляху вирішення завдання прямокутний трикутник.

Звичайно, наведене вище завдання дуже просте. Вона потрібна лише у тому, щоб у цілому окреслити тип завдань другого роду. Але серед таких завдань існують і набагато складніші, вирішення яких має велике значення для розвитку науки.

Розглянемо, наприклад, відкриття нової планети У.Левер'є та Дж.Адамсом. Звичайно, це відкриття - велика подія в науці, тим більше якщо врахувати, як вона була зроблена:

– спочатку були обраховані траєкторії планет;

– потім було виявлено, що вони не співпадають із спостережуваними;

– потім висловили припущення про існування нової планети;

– потім навели телескоп у відповідну точку простору та... виявили там планету.

Але чому це велике відкриття можна віднести лише до відкриття другого роду?

Вся справа в тому, що вона була здійснена на чіткому фундаменті вже розробленої небесної механіки.

Хоча завдання другого роду, звичайно, можна поділяти на підкласи різної складності, А. Ейнштейн мав рацію, відокремлюючи їх від фундаментальних проблем.

Адже останні вимагають відкриття нових фундаментальних принципів, які не можуть бути отримані дедукцією з існуючих принципів.

Звичайно, між завданнями першого та другого роду існують проміжні інстанції, але ми не будемо їх тут розглядати, а перейдемо одразу до завдань першого роду.

Таких проблем виникало перед людством загалом не так уже й багато, але рішення їх щоразу означали величезний прогрес у розвитку науки і культури в цілому. Вони пов'язані зі створенням таких фундаментальних наукових теорій та концепцій, як

геометрія Евкліда?

геліоцентрична теорія Коперника,

класична механіка Ньютона,

геометрія Лобачевського,

генетика Менделя,

теорія еволюції Дарвіна,

теорія відносності Ейнштейна,

квантова механіка,

структурна лінгвістика

Всі вони характеризуються тим, що інтелектуальна база, на якій вони створювалися, на відміну від відкриттів другого роду, ніколи не була строго обмеженою.

Якщо говорити про психологічний контекст відкриттів різних класів, то, мабуть, він однаковий.

– У самому поверховому вигляді його можна охарактеризувати як безпосереднє бачення, відкриття у сенсі цього терміну. Людина, як вважав Р. Декарт, раптом бачить, що проблему потрібно розглядати саме так, а не інакше.

– Далі слід зауважити, що відкриття ніколи не буває одноактним, а носить, так би мовити, «човниковий» характер. Спочатку є певне відчуття ідеї; потім вона прояснюється шляхом виведення з неї певних наслідків, які зазвичай уточнюють ідею; потім із нової модифікації виводяться нові наслідки тощо.

Але в гносеологічному плані відкриття першого і другого родів різняться найрадикальнішим чином.


Подібна інформація.


Схожі статті