Кризис естествознания на рубеже веков. Научная революция XX века

Вторая половина 19 в. в развитии естествознания занимает особое место. Этот период знаменует одновременно и завершение старого, классического естествознания, и зарождение нового, неклассического. Лидером естествознания по-прежнему являлась физика.

Развитие физики

Характерная особенность развития физики этого периода – усиливающиеся противоречия между старыми механистическими и метафизическими методологическими установками и новым содержанием физической науки.

Конец 19 в. в истории физики отмечен рядом принципиальных открытий, которые привели к научной революции. К таким открытиям относятся: открытие рентгеновских лучей, открытие электрона и установление зависимости его массы от скорости, открытие радиоактивности, фотоэффекта и его законов.

Открытие зависимости массы электрона от его скорости, гипотеза о чисто электромагнитной природе массы как будто лишали тела материальности. Возник вопрос об исчезновении массы и материи вообще, поскольку масса понималась как основной признак материальности тела. Ситуация усугубилась с открытием радиоактивности. Ведь не было ответа на вопрос об источнике энергии, которую несет с собой радиоактивное излучение. В связи с этим высказывались сомнения в справедливости законов сохранения массы и энергии. В таких условиях в физике складывается атмосфера разочарования в возможностях научного познания истины, распространяются идеи релятивизма и агностицизма. Многие физики приходили к выводу о неспособности науки дать объективное представление о природе, что истины науки носят относительный характер, что нет объективной реальности, существующей независимо от сознания людей. Например, Пуанкаре считал, что наука неспособна открывать сущность вещей. Ничто не в силах открыть эту сущность. Научные истины – результат соглашения ученых между собой о том, как удобнее выразить то или иное относительное знание. Некоторые (Мах, Авенарриус) шли еще дальше и полностью переходили на позиции субъективного идеализма. Всякий закон есть не что иное, как упорядочение наших субъективных ощущений и т.д. на самом же деле проблема состояла в том, что к концу 19 в. методологические установки классической физики уже исчерпали себя и необходимо было изменять теоретико-методологический каркас естественнонаучного познания.

Преодоление кризиса в науке связано с созданием квантовой теории. Планк – порциальное (квантовое) излучение энергии. Эйнштейн – такое же квантовое поглощение энергии, что дало возможность объяснить фотоэффект. Бор, Резерфорд – построение модели атома.

Развитие астрономии

Триумфом классической механики в астрономии был сначала теоретический расчет, а затем и обнаружение планеты Нептун. Это казалось, должно было бы навеки укрепить ньютоновскую астрономическую картину мира. Вместе с тем повышение точности расчетов позволило обнаружить аномалии в движении перигелия Меркурия (Леверье), что стало первой брешью в ньютоновской астрономической картине мира.

Важнейшее событие в астрономии конца 19 в. – возникновение астрофизики. К открытиям, которые повлекли за собой возникновение и бурное развитие астрофизики, следует отнести: открытие фотографии и спектрального анализа, открытие эффекта Доплера, создание статистической термодинамики. Астрофизика формировалась в русле решения ключевой астрономической проблемы – проблемы строения звезд и источников их энергии.

В это время окончательно утвердилось представление о звездах как о колоссальных газовых шарах, плотных и горячих в центральных частях и разреженных на периферии. Однако, едва возникнув, астрофизика зашла в тупик, т.к. не смогла ответь на вопрос об источнике энергии звезд (Кельвин, Гельмгольц – гравитационное сжатие, что противоречило возрасту Земли). Для этого требовались новые физические представления.