Мястото на физиката в системата на науките
Фундаменталната природа на физиката има своите онтологични, епистемологични и методологични основи, които са взаимосвързани помежду си. Характеристиките на онтологичните основи на фундаменталната природа на физиката са свързани със съответните епистемологични основи, основани на методологическия принцип, според който светът е разбираем във формите на дейност поради спецификата на културата. Методите на тази дейност определят както методите на познание, така и методите за овладяване на обективния свят, какъвто в случая е Природата.
Историята на науката показва, че в познаването на природата има няколко етапа, първият от които се характеризира с общи синкретични представи за света като цяло (това ясно се проявява в античната философия - във философията на природата). В края на краищата, проблемите за произхода и структурата на всичко, което съществува във Вселената (в Космоса), първоначално са принадлежали на "физиката" или "физиологията". Така или иначе, Аристотел (384-322 г. пр. н. е.) нарича своите предшественици, занимаващи се с тези проблеми, "физици" или "физиолози", тъй като старогръцката дума "physis" или "fusis", много близка до българската дума "природа", първоначално означава "произход", "раждане", "сътворение". Следователно не е изненадващо, че съществува естествена, първична взаимовръзка на цялата естествена наука с физиката, която е като че ли първоначалната основа на науката за природата.
Онтологичните основи на фундаменталната природа на физиката са идеите за света като нещо, което е възникнало, развиващо се от хаоса, за Вселената като крайна, разнородна и анизотропна, йерархична материално-телесна формация, която циклично се разрушава и преражда. На този етап от изучаването на природата доминират наблюденията, а не експериментите, предположенията, не точно възпроизводимите експерименти.(такава е епистемологичната основа на фундаменталната природа на физиката). При формирането на общи натурфилософски представи за природата тя първоначално се възприема като нещо фундаментално интегрално, единно или поне някак си свързано. Методологическата основа тук е инсталацията за идентифициране на природни, а не свръхестествени явления. В натурфилософията на Аристотел този принцип на природните места и природните движения определя развитието на механиката в продължение на много векове.
На втория етап (епохата на Ренесанса - края на 19 век) изучаването на природата придобива аналитичен характер, когато обектите на природата се детайлизират и научното познание се диференцира. Епистемологичните основи тук са експерименталното изследване на природата и математизирането на физиката. Математиката действа като необходим универсален език на точната естествена наука. „Който иска да реши проблемите на естествените науки без помощта на математиката, поставя неразрешим проблем. Това, което е измеримо, трябва да се измери, а това, което не може да се направи, е казал Галилео Галилей (1564-1642), изключителен италиански физик и астроном, един от основоположниците на точното естествознание. Това е истинската теоретична естествена наука, която започва с математизирането на физиката; без математическо представяне на нейните основни закони не може да става дума за познаване на основните параметри на Вселената.
Онтологичната основа на физиката (заедно с нововъзникващите химия, биология и психология) е идеята за Природата като набор от обекти, т.е. Природата се разбираше като предимно непроменена, замръзнала, извън еволюцията. С други думи, Вселената се разбира като нещо безкрайно, хомогенно и изотропно. От това следва методологическата основа на фундаменталния характер на физиката- Природата е нееволюционна. „Физиката се занимава не само с всички видове материални тела, но и с материята като цяло. Химия - с всички видове така наречена субстанциална материя, тоест с различни вещества или вещества. Биология - с всички видове живи организми. И психологията - с всякакви разумни същества. Това се дължи на методологическата настройка, според която обяснението на реалния свят е възможно само на базата на специален, идеализиран свят.
Но тъй като специфичните знания за природата трябваше да бъдат детайлизирани, те се оформиха като независими клонове на естествените науки, предимно основните, а именно физиката, химията, биологията и психологията. Освен това възникват различни специфични клонове на естествените науки (заедно с астрономията, която е възникнала отдавна). Но този аналитичен етап от изучаването на природата, свързан с детайлизирането на естествознанието и разделянето му на отделни части, в крайна сметка трябваше да бъде заменен или допълнен, както всъщност се случи, от противоположния етап на техния синтез и интегрално-диференциалния етап от развитието на естествознанието, тясно свързан с това. Привидната диференциация на естествознанието, или наред с него, е задължително последвана от нейното съществено интегриране, реално обобщение, фундаментално задълбочаване.
Онтологичната основа на фундаменталната природа на физиката в този случай е идеята за Вселената като развиваща се система и единството на фундаменталните взаимодействия (гравитационни, ядрени и електромагнитни). Епистемологичните основи на фундаменталната природа на физиката са разпоредбите за неаристотеловата, диалектическа логика на познанието, за относителността на средствата за абстракция, един вид преход „от онтологичнотонегеоцентризъм към епистемологичен” (V.P. Bransky). Методологичните основи на фундаменталната природа на физиката са инсталации за съществуването на обективен физически свят преди и независимо от човек и неговото съзнание, за необичайното и неочакваното в разбирането на нелинейните връзки на ултра-малките и ултра-големите, елементарната частица и Вселената като цяло, физиката и астрономията.
Тъй като природните науки са система, те имат йерархия, която е забелязана от известния френски физик А. М. Ампер (1775-1836). Още в края на 18-ти и началото на 19-ти век той се опитва да намери принципите на „естествена класификация“ на всички известни по това време природни науки, които по това време наброяват, според неговите изчисления, повече от 200. Той представя картината на науките за природата, които създава, под формата на „единна система“ (терминът на Ампер), състояща се от идеи с различна дълбочина и различна точност на експерименталния материал. В тази класификация той поставя физиката на първия етаж като най-фундаменталната наука, а химията на втория, като че ли я извежда от физиката.
Идеите за подобно подчинение на природните науки днес се обсъждат широко, като се фокусират главно върху следния много важен проблем: възможно ли е всички биологични явления да бъдат сведени до химични, а химичните - до физически (чисто механичните явления обикновено се разглеждат просто като частен случай на физическите). Сред физиците това желание да се опише всичко в света в рамките на една теория (т.е. първи принципи) се нарича редукционизъм (от латинския термин reductio - връщане, свеждане към предишното). Наистина, уравненията на Нютон, Максуел, Шрьодингер са фундаментални, но има проблем с тяхната достатъчност за описание на всички природни явления, като се започне от произхода на нашата Вселена(Метагалактики) и преди появата на живи и мислещи същества. Именно това е проблемът на противопоставянето между редукционизма и антиредукционизма, защото той е неразривно свързан с фундаменталната природа на физиката, както беше обсъдено по-горе.
Разглеждането на проблема в съвременния контекст в рамките на руската научна школа показва, че както сред философите, така и сред естествените учени броят на привържениците и противниците на позицията на редукция (позицията за възможността за дълбоко свеждане на химията до физиката) е може би от същия порядък. Нека се докоснем до редукционистката позиция, според която основните закони на физиката са необходими и достатъчни за описание на природните явления. Други природни науки (химия, биология) се основават на законите на физиката и ги използват в специални условия за тази наука. По този начин всички химични явления, структурата на веществата и техните трансформации могат и трябва да бъдат обяснени с помощта на физическо познание; в химията няма нищо специфично.
Но съществува и позицията на антиредукционизма, според която всеки тип материя и всяка форма на материална организация (физическа, химическа, биологична) са толкова изолирани един от друг, че няма директни преходи между тях. По този начин позицията, която утвърждава индивидуалността на химията в системата на естествените науки, отричайки принципната възможност за свеждане на химията до физиката, се изразява от голям брой представители на националната научна школа. Сред тях Н.Н. Семенов, Б.М. Кедров, Ю.А. Жданов и много други; освен това в произведенията на V.I. Голдамски, има някои забележки относно централното място на химията в системата на природните науки.
Истината, както винаги, е по средата. Съществува синтетична гледна точка, според която както химията, така и явленията на живота могат да бъдат сведени до известна степен до физиката, т.е. обяснени чрез физическото познание, но в същото времестрога специфичност и на двете. В крайна сметка основните закони на физиката се оказват необходими, но не са достатъчни, за да опишат например живата природа. Именно тази версия на редукционизма може да претендира, че описва природни явления, включително дивата природа. Това налага въвеждането на нови понятия, които не се съдържат в оригиналната аксиоматика. Този вид мек („правилен“) редукционизъм е тясно свързан с важна идея, която характеризира връзката на естествените науки една с друга. Вече е твърдо установено, че огромна роля в изучаването на природата играе използването на биологичните знания в химията и на биохимичните знания във физиката. Тази посока се нарича холизъм или интегратизъм. Отдавна е известно, че най-продуктивните химични реакции и физични явления протичат в живия организъм. „Лабораторията на живия организъм“ е идеалът на химиците от 18 век. И днес овладяването на "химическия опит на живата природа" е най-важното направление в развитието на химията и химичните технологии.
Съвременната физика има значителен принос за синтеза на естествените науки и хуманитарните знания, въпреки че тук има някои трудности и проблеми. На първо място, те са свързани с наличието на специфика на естествените науки и хуманитарните знания. Всъщност предметът на естествените науки са природните явления и процеси, някои от които съществуват преди и независимо от човешката дейност, докато другата част изучава вещества и процеси, възникнали в резултат на човешката дейност. И така, химиците синтезират в излишък вещества, които не съществуват в природата, но предметът на химията са самите тези вещества като такива, а не поведението и ценностите на хората.
Именно общите за науката тенденции правят възможно обогатяването на хуманитарното познание с постиженията на естествената наука, което показвазначението на физиката и математиката за цялата култура на човечеството. Така изключителният учен фон Нойман има значителен принос за развитието както на икономическата наука, така и на физиката; и в двата случая той използва вероятностни представяния. Белгийският учен от български произход И. Пригожин, изучавайки термодинамичните явления, разкрива такива синергични закономерности, които с известна модификация се оказват много значими за целия корпус от природонаучни дисциплини. А. Айнщайн промени нашите възгледи за физическото пространство и време, въведе идеи за тяхната относителност. Идеята за относителността в нейните най-разнообразни форми беше пренесена, отново в модифициран вид, буквално във всички хуманитарни науки. Преди няколко десетилетия можеше да се преброят на едната ръка тези естествени учени, които биха се интересували от проблемите на етиката и хуманитарните науки. В наши дни въпросът за отговорността на естествоизпитателите става един от централните в науката, което означава, че идеите за хуманитарното познание проникват в естествознанието. Като цяло може да се твърди, че сега има синтез на естествени науки и хуманитарни знания, като физиката играе важна роля в него поради фундаменталния си характер.
Синергетиката е родена в дълбините на физиката. Тя се занимава с изучаването на "физическите основи на формирането на структурите" за разлика от кибернетиката, която е по-абстрактна, математическа и формализирана. Синергетиката сега се разглежда като нова научна парадигма, която включва такива три ключови идеи като самоорганизация, отворени системи и нелинейност. „Синергетиката изучава механизмите на самоорганизация на определен клас системи (отворени и нелинейни) от най-разнообразен характер, от физика до социология и загадкичовешкото „аз“, системата на неговото съзнание и подсъзнание. Той действа като интердисциплинарна парадигма, допринасяща за синтеза на естествените науки и хуманитарните знания. За хуманитарното знание от голямо значение е използването на компютърни програми, които визуализират синергично знание. Това прави възможно хуманитарното познание да включва смислени концепции и идеи, разработени от математиката и физиката, да включва в своята циркулация значителни идеологически последици и заключения, произтичащи от сложни аналитични и математически изчисления и математическо моделиране на еволюцията на сложни структури в нелинейни среди. От своя страна природонаучното знание, благодарение на синергийната парадигма, се обогатява с постижения в областта на общата култура на мислене и хуманитарните изследвания. „Чрез синергетиката става възможно да се комбинират два допълващи се начина за разбиране на света – разбиране чрез образ и число. Синергетиката позволява да се съберат Изтока и Запада, източното, визуално-фигуративно, интуитивно светоусещане и западното, логико-вербално”. По този начин синергетиката отваря сериозни перспективи за синтез на естествени науки и хуманитарни знания в глобалното поле на всички култури по света.