Естественнонаучная картина мира. Часть 1. Естествознание – комплекс наук о природе
Шрифт:
Рис. 1.15. Планета Венера на закате, которую часто принимают за НЛО
Критерий красоты говорит о том, что красота математического аппарата, лежащего в основе физической теории, – свидетель ее правильности. Эстетический критерий гармонии, изящества и завершенности научных построений играет большое значение в работе ученых, особенно физиков-теоретиков.
Английский физик-теоретик П. Дирак писал о
Существует интересная корреляция: чем больший круг объектов и явлений описывает формула, тем она проще и изящнее. Знаменитая формула Е=mc2применима ко всем окружающим нас объектам, и в то же время она очень компактна и красива. А многие формулы электротехники, радиотехники, которые описывают какую-либо одну деталь, элемент схемы, и которые, несомненно, очень полезны в практическом плане, – с эстетической точки зрения весьма громоздкие и некрасивые.
Отмечая различия в понимании критерия красоты в обыденной жизни и в науке, французский математик, физик и астроном А. Пуанкаре писал: «Ученый изучает природу не потому, что это полезно: он изучает её потому, что это доставляет ему удовольствие, потому, что она прекрасна… Я, конечно, не говорю здесь о той красоте, которая поражает наши чувства, о красоте качеств и внешней формы вещей; нельзя сказать, чтобы я относился к ней с пренебрежением, – я далёк от этого, – но просто она в стороне от науки. Я говорю о той красоте, более интимной, внутренней, которая сквозит в гармоничном порядке частей и которую воспринимает только чистый интеллект…».
Критерий фальсификации (опровержения) (от лат. falsus – ложный) состоит в том, что любая гипотеза или теория должна допускать принципиальную возможность своего опровержения. Он был предложен австрийским и британским философом XX века Карлом Поппером. По его мнению, автор любой новой теории должен сказать: «Докажите, что я не прав», – и сам предложить идею эксперимента, который мог бы опровергнуть его теорию. Если результаты эксперимента не совпадут с предсказанными, теория окажется опровергнутой. Любую теорию, которая не может предложить способа своего опровержения, нельзя считать научной.
Так, в последнее время среди креационистов популярна доктрина сотворенной древности. Согласно этой доктрине, Земля сотворена несколько тысяч лет назад, и в ней уже тогда были заложены свидетельства значительно большего возраста (горные породы с ископаемыми остатками, деревья с годовыми кольцами, Адам с пупком и т.п.). От любого свидетельства неверности этой доктрины можно отмахнуться, сказав, что такой была сотворена Земля. Эта теория в принципе не опровержима и, следовательно, не научна.
А вот теория естественного отбора Ч. Дарвина допускает опровержение экспериментом. Ведь в результате расшифровки генома, могло оказаться, что ДНК рыб ближе к человеческой, чем ДНК шимпанзе. Это опровергло бы теорию, но экспериментальные данные, напротив, ее полностью подтверждают: нуклеотидные последовательности ДНК шимпанзе и людей совпадают более, чем на 98%.
Источники информации. В условиях огромного потока научной, околонаучной и лженаучной информации необходимо пользоваться достоверными источниками. Общепризнанные мировые
Адаптированное изложение сути новых открытий для неспециалистов можно найти в таких русскоязычных журналах, как «В мире науки», «Популярная механика», «Наука и жизнь», «Квант», «Химия и жизнь», «Кот Шредингера» и на научно-популярных сайтах: элементы.ру, постнаука.ру, астронет.ру, антропогенез.ру, hi-news.ru.
Большой интерес представляют лекции ученых-просветителей: Игорь Иванов (физика), Михаил Никитин (химия), Владимир Сурдин, Сергей Попов (астрономия), Александр Марков, Станислав Дробышевский (биология) и др.
Регулярное знакомство с материалами этих источников позволяет быть в курсе последних событий в области естествознания, дает пищу для ума и доставляет огромное удовольствие.
1.4. Эмпирические методы познания
Эмпирическими (от древнегреческого [empeir'ia] – «опыт») называют методы научного познания, напрямую связанные с опытом: наблюдение, эксперимент и измерение .
Научное наблюдение – целенаправленное систематическое и организованное восприятие изучаемых объектов и явлений. От обыденного наблюдения (созерцания) научное наблюдение отличается тем, что имеет конкретную цель – получение нового научного знания. В отличие от эксперимента, в ходе наблюдений исследователь не вмешивается в естественный ход событий, не создает специальных условий для тех или иных изменений и не варьирует эти условия.
Эксперимент всегда более информативен, поэтому выбор наблюдения в качестве метода познания, как правило, связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, вмешательство исследователя может быть невозможно, как, например, в случае наблюдения за звездами, галактиками, кометами и другими космическими объектами. Во-вторых, в результате вмешательства могут происходить такие изменения, которые нарушают естественный ход событий: наблюдение за прайдом львов, стаей птиц и т.п. Поэтому наблюдения широко применяются в астрономии и биологии.
Любое наблюдение опирается на работу органов чувств человека: зрение, слух, обоняние, осязание и вкус. А. Кристи шутливо писала «Как жаль, что в замочную скважину можно либо подглядывать, либо подслушивать», описывая как важны разного рода наблюдения для раскрытия преступления. Не менее важны они и для раскрытия тайн природы.
Вплоть до XVII века наблюдения ограничивались только органами чувств. С изобретением микроскопа и телескопа ситуация существенно изменилась, и сегодня успех научных наблюдений во многом определяется возможностями приборов, которые используются для наблюдений.
Примеры научных наблюдений. Основоположник микроскопии – голландский натуралист А. Левенгук (XVII век). В его времена самые сильные линзы увеличивали изображение лишь в двадцать раз. Левенгуку удалось создать «микроскоп» (по существу, это была очень сильная лупа), который увеличивал в 250-300 раз. Он состоял из бронзовой пластинки с приделанным к ней увеличительным стеклом и устройством для крепления (рис. 1.16). Увеличительные стекла Левенгука, были очень малы – величиной с крупную горошину, поэтому пользоваться ими было трудно. Несмотря на это ему удалось путем наблюдений сделать множество важных открытий.