Область научного исследования постоянно расширяется, распространяясь на объекты, которые до этого находились вне сферы ее интересов (сложные, неустойчивые, открытые системы и т. п.). Тем не менее основные требования к научному исследованию — всеобщность опыта, универсальность объяснения — остаются в силе. «Опыт — единственный верный руководитель», — говорил Н. Винер. Натурфилософские концепции, построенные на основе науки, например концепция ноосферы, непроверяемые эмпирически, остаются на периферии естествознания.
Существуют три механизма эволюции: диссипативные структуры в неживом мире, естественный отбор в живой природе и культура в человеческом обществе. Но наука не знает, как произойдет становление нового, поскольку это уникальный процесс. Наука достигает пределов возможного, потому что имеет дело в основном с воспроизводимыми и повторяющимися процессами. Подходя к уникальному, она обращается к вероятностным методам. Наука вообще не может утверждать, что нечто обязательно случится, так как по современным научным представлениям эволюция мира не запрограммирована однозначно.
Наука развивается в пределах чувственного и логичного и ограничена возможностями наших чувств и законами мышления. Особенности органов чувств и мышления, как и эволюция, являются ее граничными условиями. Наука как бы находится в треугольнике, ограниченном возможностями человека и творчеством природы. Она постоянно расширяет свои границы, оставаясь при этом принципиально ограниченной.
Ныне наука столкнулась с еще одним ограничением — экологическим. Ее развитие может привести к уничтожению биосферы. В ответ наука не способна создать равноценный искусственный мир. Разрушать всегда легче, чем созидать, — это касается и отдельного человека, и человечества в целом.
Итак, к трем ограничениям — с эмпирической, теоретической и предметной сторон — прибавилось ограничение этического характера. Поэтому столь важными стали проблема «этики и науки» и вопрос о том, что такое наука: добро или зло?
Наука создает информацию о мире, и это должно иметь смысл. Люди сами находятся в цепи жизни и ответственны за нее. Все более сложное в наибольшей степени подвержено разрушению, но и более способно к дальнейшему самосовершенствованию. Это усиливает ответственность за творимое на Земле.
Можно выделить следующие открытия в естествознании, которые привели к научным революциям в XX в.
Астрономия: модель Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной.
Геология: тектоника литосферных плит.
Физика: смещение точки отсчета от материи к энергии и от вещества к полю.
Теория относительности: относительность пространства и времени.
Квантовая механика: корпускулярно-волновой дуализм.
Синергетика: становление новых структур в неживой природе.
Биология: модели происхождения жизни.
Генетика: механизм воспроизводства жизни.
Экология: взаимодействие живого со средой.
Этология: формы поведения организмов.
Социобиология: соотношение естественного и социального.
Кибернетика: управление в неживой и живой природе.
Психоанализ: роль бессознательного в человеческой психике.
Эти научные революции позволили сформулировать следующие
— существование эволюции природы (от Вселенной до кварков);
— наличие самоорганизации (от неживых систем до биосферы);
— наличие системности связи неживой природы, живой природы и человека (в экологии);
— существование неразрывной связи природных систем с пространством и временем (в теории относительности);
— относительность разделения на субъект и объект (в квантовой механике и синергетике).
В XX в. появились новые общенаучные подходы: системный (исследование предметов как систем), структурный (исследование уровней организации), вероятностный (применение вероятностных методов) и т. п.
Научные достижения XX в. позволяют нарисовать следующую современную естественно-научную картину мира:
Можно построить и более подробную картину, выделив такие уровни организации, как ядро атома, ядро клетки, макромолекула, кристалл, планета, человек, ноосфера и т. д.
Основами структуры познания в наиболее развитых отраслях естествознания являются анализ предмета исследования, выделение абстрактных элементарных объектов и последующее их логическое соединение в виде теоретической модели. В процессе применения этой модели, представляющей собой один из возможных вариантов объяснения какого-либо фрагмента реальности, неизбежно расхождение идеального с реальным. Даже если теория верно отражает какой-либо фрагмент внешнего мира, на ее основе нельзя предсказать в полном объеме реакции природной среды на внесенные в нее изменения, хотя бы по причине объективной неопределенности, существующей в природе.