4.1. Неминучість зміни картини світу
Як уже говорилося, претензія на всеосяжність прирікає кожну наукову картину світу на її зміну та заміну новою. З накопиченням відомостей про світ пояснююча картина рано чи пізно приходить в розбіжність із спостереженнями. І оскільки процес пізнання безмежний, створення вічної картини світу неможливе.
Наукова картина світу служить допоміжним "риштуванням", "відливочною формою" для максимального розвитку можливих наслідків її основних положень - суті розглядаємих об'єктів та процесів в оточуючому Всесвіті (що раніше було названо першим і другим елементами картини світу). На еволюційному етапі розвитку наукового пізнання самі ці елементи доповнюються новими даними, не змінюючись по суті (не відкидаючи уже існуючих понять відносно змісту цих елементів). Наслідки ж їх формуються в вигляді конкретних гранично широких гіпотез, моделей того чи іншого аспектів дійсності, створюючих третій елемент картини світу (наприклад, різні варіанти геоцентричної картини світу). Тут картина світу об'єднуєтьєя власне з наукою: з її теоретичною частиною. Третій елемент картини світу - це пов'язані в систему немов би "заголовки" теорій, які в подальшому або відкидаються, або перетворюються в підтверджені досвідом довготривалі теорії.
Разом з тим, ні одна наукова картина світу не зникає безслідно. Її найбільш удачні моделі (третій елемент), як уже говорилося, продовжують нерідко використовуватись, але уже тільки як умовні удобні способи для описання певних явищ. Так було і з моделями теплороду та інших невагомих рідин, образи яких, але уже як чисто допоміжні, математичні та фізичні моделі живуть в сучасних аспектах фізики - в магнітогідродинаміці, в образах "потоку енергії" і т. д[2].
4.2. Про закономірності зміни наукової картини світу
Питання про закономірності самого процесу зміни наукової картини світу і формування нової картини світу представляється найбільш суттєвим в проблемі загальних закономірностей розвитку науковогопізнання.
В даний час практично загальнопризнано, що розвиток знань іде не тільки спокійним, еволюційним шляхом поступового кількісного накопичення знань, що вкладаються в рамки загальноприйнятих в дану епоху понять, - але і переживає бурні періоди ревізії основ і висунення нових нетрадиційних пояснень, несумісних із попередніми. І якщо ці нові ідеї перемагають, то кажуть, що відбулася наукова революція. Але в відношенні того, що ж при цих потрясіннях змінюється революційним шляхом, в чому зміст тої чи іншої наукової революції, існує велика путаниця. Нерідко окремі вражаючі події: ввід нових типів інструментів, відкриття окремих дивних явищ, об'єктів і закономірностей - і називають науковою революцією. Але це помилка: тут не відбувається примусового перевороту, ломки чого небудь. Приймаються нові інструменти, ніхто не старається "закрити" обгрунтоване спостереження відкриття нового явища чи закону. Навіть зовсім нова модель (Коперник) не викликає опору до того часу, поки не виясниться, що вона вимагає відмови від якихось привичних фундаментальних принципів. Тільки ставша явною вимога зміни фундаментальних ідей викликає спочатку сильний опір. І тільки в результаті такої зміни створюється нова ідейна основа, що визначає подальший рух наукового пізнання - його темпи, і навіть його найближчі цілі, які, в свою чергу, направляють експеримент і спостереження та стимулюють розвиток їх технічної бази (В. Гершель, В. Парсонс, Е. Хаббл). Тільки це і можна назвати науковою революцією.
Таким чином, поняття наукової революції як примусового, викликаючого опір перевороту в області фундаментальних ідей, уже по визначенню може відноситися лише до ідейної надбудови над наукою як системою достовірних експериментальних та теоретичних знань.
4.3. Умови та етапи зміни наукової картини світу
Кризова передреволюційна ситуація в науці виникає або з відкриттям нових явищ, які не можна пояснити в рамках традиційної картини світу, або з появою внутрішніх протирічь в традиційних теоріях, які не можна пояснити в рамках цієї теорії (фотометричний та гравітаційний парадокси, теплова смерть Всесвіту, парадокс незмінності швидкості світла в досліді Майкельсона, "ультрафіолетова катастрофа"...).
Проте нетрадиційна ідея, висунена для пояснення одного ізольованого незрозумілого явища, навіть якщо вона буде правильною, не викличе наукової революції, так як про ізольоване явище, враховуючи його багатосторонність, завжди можна висловити різні ідеї, знайти його схожість з різними уже відомими явищами. Тому ідеї про окремі загадкові явища (наприклад, про Тунгусський метеорит) непереконливі, і такі ідеї звичайно не мають шансів оволодіти масами, та перетворитись в загальноприйняті. Більш переконливою ідея може стати, якщо вона пояснює цілу сукупність явищ, реально зв'язаних між собою, але або не пояснених до цього часу, або пояснених незадовільно.
Дякуючи винахідливості людського розуму завжди вдається створити спочатку і в рамках традиційної картини світу нову конструкцію із старих ідей для пояснення будь яких загадкових явищ. Так було з системою Птолемея, із схемою пояснення болідів і аеролітів у Штульца [3]. Так було з пояснюючою моделлю Лоренца-Фіцджеральда - представленням про реальне стиснення рухомих тіл за рахунок внутрішніх електромагнітних сил. Пуанкаре, в свою чергу, доповнив це постулатом неможливості виявлення абсолютної системи відліку (ефіру) і ввів для пояснення такої ситуації свої "постулати відносності" - усе іще в рамках традиційних механічних та електродинамічних понять. Проте в цих побудовах уже формувалися деталі нової картини світу.
Цьому процесу підготовки та здійснення ломки старої картини світу характерний чіткий розподіл його головних учасників. Той, хто ухитряється немов би розв'язати протиріччя, що накопичились на даний час, з допомогою абстрактної конструкції в рамках традиційних понять (це за звичай один чи кілька дослідників), може бути названий "захисником традицій". Він не допускає і думки про чреватість своєї пояснювальної конструкції новими "вибуховими" ідеями (той же Лоренц, Пуанкаре, рівно як і Птолемей із своєю геніальною ідеєю екванта).
Слідуючим виступає "генератор" нової фундаментальної ідеї (який завжди одноосібно робить цей вирішальний крок, різко відриваючись від своїх сучасників). Оскільки він не тратить сил на встановлення причинно-наслідкових зв'язків між явищами (в число яких входить і нове, саме загадкове) і не являється автором пояснюючої схеми, йому легше критично підійти до неї і побачити в цій уже готовій схемі певну істотню неполадку: від невідповідності із спостереженнями до логічної невідповідності. Останнє підштовхує його на пошуки та вказує шлях принципово нового рішення, тоді як невідповідність із спостереженнями іще не підказує способу розв'язання протиріччя. (Генераторами революційних ідей були Коперник, Хладні, Ейнштейн.)
Висуваючи нову фундаментальну ідею, дослідник, як правило, сам іще не усвідомлює повністю глибини цієї ідеї, її сили, оскільки іще "дихає повітрям" традиційної ідейної атмосфери. Революційна суть нової ідеї звичайно розкривається багатьма авторами ідей-наслідків, які розвиваючись посилюють революційний процес ломки старої картини світу. (Такими були революційні ідеї Бруно, Кеплера, Декарта, Канта, Фрідмана, Галілея...).
Завершальний крок - синтез проміжних результатів - відкриттів, роздумів, висновків - робить знову ж таки, звичайно, один великий теоретик. Він формує каркас нової наукової картини світу і, на відміну від "генератора", може бути названим (якщо логічно розвивати термінологію) "синтезатором", чи інтегратором її (Арістотель, Ньютон, Ейнштейн).
Нарешті, не всяка революційна ідея, вірніше, не в усякий час, спроможна викликати революцію, здійснивши примусову зміну загальноприйнятої картини світу. Це може мати місце тільки в умовах, коли створена уже єдина наука як система із достовірних фактів та зв'язуючих їх теорій, та її ідейна надбудова - авторитетна для переважної більшості система поглядів, інакше, наукова картина світу. Ось чому наукова революція була неможлива в давньогрецькій доарістотелівській натурфілософії.
Суть наукової революції - завжди зміна протилежних взаємовиключаючих ідей. Така зміна може мати характер явного, зеркального перевороту, коли основна ідея та зв'язана з нею модель світу замінювалась на протилежну, що не зводилась до попередньої по своїй суті та змісту.
Менш наглядним переворотом може здатися універсальна фізична революція Ейнштейна. Часто її розуміють як узагальнення ньютонівської фізичної теорії. Насправді революцією було не узагальнення ньютонівської теорії (яка сама взагалі не відкидалась для своєї області), а повне відкидання "ньютонівської картини світу". Повністю була відкинута (і вцьому смислі перевернута) картина абсолютних (незалежних) категорій - "простір", "час", "маса", "сила" (тяжіння). Простір (його геометрія) виявився залежним від маси зв'язаної з ним матерії; маса матеріального тіла, як і течія часу в даній матеріальній системі, - від швидкості руху системи в якій проводиться вимірювання.
Революції Коперника та Хланді можна назвати унікальними по наглядності перевороту (при всій відмінності їх масштабів)[3]. Адже важко уявити повторне настільки "зеркальне" відображення дійсності. Напевне, такі революції завершують собою деякий початковий етап еволюційно-революційного шляху розвитку прогресу наукового пізнання в цілому, коли приходилось заміняти картину світу, що склалась на початку зародження експериментального знання під впливом ще більш ранніх світоглядних філософських уявлень.