Глобальные революции в развитии научного знания.

Наиболее известными и изученными типами таких революций являются ре­волюции в естествознании. Первую подобную революцию обычно связывают с возникновением самого опытного естествознания, ко­торое перешло от априорных натурфилософских и схоластических рассуждений о природе, к опытному, экспериментальному ее изу­чению. Поскольку ни в античности, ни в средние века системати­ческое изучение природы научными методами отсутствовало, то в Новое время пришлось начинать с самого начала, а именно изуче­ния простейшей формы движения материи, т.е. простого переме­щения земных и небесных тел в пространстве с течением времени. Поэтому главные усилия ученых этого периода были направлены на открытие механических законов природы. Первые законы такого ро­да были открыты Г. Галилеем, который установил закон свободного падения тел и И. Кеплером, открывшим законы движения планет вокруг Солнца. Но эти законы имели эмпирический характер, так как не давали теоретического объяснения наблюдаемым фактам. Ответ на вопрос: почему вблизи земной поверхности тела падают с одинаковым ускорением, а планеты двигаются по эллиптическим орбитам, законы Галилея и Кеплера не давали.

Построенная Ньютоном система теоретической механики не только дала ответ на эти вопросы, но и уточнила, и исправила ука­занные эмпирические законы, а, самое главное, выдвинула новую парадигму исследования природы, в которой мысль и опыт, теория и эксперимент развивались в нерасторжимом единстве. Для этого Ньютону пришлось сначала создать особый математический аппа­рат для количественного описания процессов движения и измене­ния: дифференциальное и интегральное исчисления. С помощью первой производной можно было определить мгновенную скорость движущейся материальной точки, второй производной — ее уско­рение, а интеграла — пройденный путь.

Вместе с построением математического аппарата Ньютоном впервые была создана теоретическая система, основные понятия и принципы которой допускали ясную онтологическую интерпрета­цию: материальная точка, закон движения материальной точки, си­ловое действие точек на расстоянии, равенство действия противо­действию, инерциальная система отсчета. «Построенный Ньютоном фундамент, — указывал А. Эйнштейн, — оказался исключительно плодотворным и до конца XIX в. считался незыблемым»¹. По суще­ству, его система стала парадигмой для будущих исследований по механике не только дискретных, но и непрерывных масс, а закон всемирного тяготения стал прочной основой небесной механики.

Одновременно с построением теоретической системы сформи­ровалась и первая механистическая картина природы, в которой материальные тела отображались в виде системы материальных то­чек, движущихся под действием сил по заданным траекториям. При этом предполагалось, что если известен закон движения тела и ука­зано его начальное состояние (координаты, время, импульс), то можно точно определить любое его состояние, как в будущем, так и в прошлом. Таким образом, в механической картине природы на­правление времени никак не учитывается. Поэтому прошлое в ней не отличается от будущего. Пространство и время рассматриваются в механике как абсолютные категории и совершенно не связанные друг с другом. Все эти представления при их распространении на другие науки оказывались неадекватными и приводили к парадок­сам и противоречиям. Однако важнейшей причиной отхода форми­рующихся новых научных дисциплин от принципов, стандартов и норм механистической парадигмы и картины мира было несоответ­ствие их специфическим особенностям объектов изучения новых дисциплин. Поэтому попытки их приспособления к господствующей механистической парадигме оказывались тщетными, в чем мы мог­ли убедиться на примере редукции электричества к невесомой жидкости, химической реакции — к механическому взаимодействию час­тиц вещества или жизни к механизму, а человека к машине. Все это заставляло исследователей искать новые способы, нормы и методы познания, отличные от традиционных механических. Постепенно вызревало и новое представление и о картине мира изучаемой науки. Переход к дисциплинарно организованной науке считают началом второй глобальной революции в естествознании, которая привела к возникновению самостоятельных научных дисциплин. Он начался в конце XVIII в. и завершился в первой половине XIX в. Если рань­ше формирующиеся научные дисциплины опирались в целом на общую механистическую парадигму и картину мира, то в первой половине XIX в. они формируют во многом отличную от общей ме­ханистической, собственную парадигму исследования, а также дру­гие концепции, нормы и методы исследования. Постепенно проис­ходит также создание своей специальной научной картины мира. Можно поэтому сказать, что в указанный период происходит уси­ленный процесс дифференциации научного знания, разграничение сфер исследования различных конкретных наук. Тем не менее это не приводит к изменению характерных особенностей классического естествознания. Эти особенности, на наш взгляд, заключаются в следующем:

•     вере в то, что исходные понятия естествознания могут быть получены путем абстрагирования от чувственных данных опыта, а законы и теории — с помощью индуктивного обоб­щения результатов наблюдений и экспериментов;

•     законы природы имеют универсальный характер и математи­чески могут быть выражены с помощью либо обычных диф­ференциальных уравнений (законы механики Ньютона), либо уравнений с частными производными (законы Максвелла для электромагнитного поля);

•     предсказания, полученные на основе этих законов, имеют строго однозначный характер. Поэтому в классическом есте­ствознании господствует принцип строгого детерминизма, ко­торый часто называют лапласовским, так как Лаппас впервые наиболее точно сформулировал его;

•     распространив механический детерминизм на всю природу, его защитники приходят к отрицанию объективных случайно­стей в мире: случайными они называют события, причины или законы которых оказываются еще непознанными, но как только они будут открыты, то события перестанут быть случайными;

•     при объяснении эмпирических фактов классическое естество­знание опирается на принцип редукционизма, т.е. возможность сведения сложных явлений к более простым. Этим принципом часто пользовались в период первой глобальной револю­ции, когда господствовали механистическая парадигма и карти­на мира. Однако принцип редукционизма используется только для объяснения однородных и сходных явлений и потому имеет весьма ограниченный характер;

Если в классической физике предполагалось, что точность из­мерения с развитием измерительной техники может безгранично увеличиваться, то в квантовой физике устанавливается определен­ный предел точности измерения. Согласно принципу неопределен­ности Гейзенберга, координаты и импульс микрочастицы не могут быть одновременно измерены с высокой степенью точности.

В то время как в классической физике корпускулярные и вол­новые свойства не могут принадлежать одному и тому же объекту, в квантовой физике все элементарные частицы обладают одновре­менно и корпускулярными, и волновыми свойствами (дуализм вол­ны и частицы). Для описания такой новой ситуации Н. Бором был введен особый принцип дополнительности, согласно которому та­кой дуализм требует использования разных приборов для обнару­жения корпускулярных или волновых свойств микрообъектов. Эти свойства являются дополнительными друг к другу, поэтому полное представление о них может быть достигнуто только с учетом этой их особенности.

После физики новые крупные успехи были достигнуты в химии, в которой многие процессы удалось объяснить с помощью новых понятий и принципов квантовой физики и тем самым создать но­вую квантовую химию.

Крупнейшие открытия были сделаны также в космологии, ко­торые установили нестационарный характер Вселенной, образова­ние в ней новых звездных систем и обнаружили смещение к крас­ному концу спектра светового луча, идущего от далеких галактик. Последний результат был истолкован как факт «разбегания» галак­тик и расширения Вселенной в целом.

В биологии настойчивая разработка учения о наследственности привела к созданию современной генетики и построению синтети­ческой теории эволюции, которая дополнила учение Ч. Дарвина ре­зультатами достижений в области генетики.

Во второй половине XX в. были выдвинуты такие новые фунда­ментальные теории и методы исследования, как общая теория сис­тем, кибернетика и тесно связанные с ней теории информации и моделирования, сформировалась новая неравновесная термодина­мика, проложившая путь к исследованию сложноорганизованных систем и синергетике. Рассмотрим вопрос о том, как повлияли рево­люционные преобразования в неклассическом естествознании на изменение идеалов, норм и стиля научного мышления.

С появлением общей теории систем и широким распростране­нием ее методов в теоретических и прикладных науках стал форми­роваться новый, специфический стиль исследования, ориентирован­ный на целостный охват изучаемой действительности с помощью единых общих понятий и принципов. В связи с этим значительно шире стали применяться методы математического моделирования для изучения самых разнообразных по своему конкретному содер­жанию систем и процессов.

Классическая наука исходила из предпосылки, что научные по­нятия и теории возникают как обобщение эмпирического опыта. В противовес этому в неклассическом естествознании они рассматри­ваются как результат сложного познавательного процесса, в кото­ром воображение, интуиция и творчество играют доминирующую роль. Не зря же А. Эйнштейн отмечал, что чувственные впечатле­ния даны нам непосредственно, идеи же свободно изобретаются нами. Но эта свобода, конечно, относительна, ибо истинность идей проверяется опытом.

В рамках неклассического естествознания научные теории, па­радигмы и картины мира рассматриваются как относительные ис­тины, имеющие приближенный характер и потому нуждающиеся в дальнейшем уточнении, дополнении и исправлении.

В связи с этим в нем допускается возможность существования альтернативных теорий, которые с разной полнотой и глубиной ото­бражают различные аспекты изучаемых объектов.

   Характерной чертой неклассического естествознания и науки в це­лом является усиление тенденции к интеграции научного знания, ко­торая находит свое воплощение в возникновении так называемых син­тетических наук (физическая химия, химическая физика, биофизика, геофизика, геохимия, геобиохимия и т.д.), а также в выдвижении про­блем для междисциплинарного и комплексного исследования.

   Переход к исследованию сложноорганизованных систем суще­ственно отразился на изменении философских оснований не только неклассического естествознания, но и неклассической науки в целом.

    Если простые системы можно было изучать по частям и рас­сматривать их общие свойства как суммарный эффект действия частей, то в сложноорганизованных объектах новые системные свойства нельзя сводить к сумме действия частей. Они зависят от характера взаимодействия частей и поэтому в разных условиях при­водят к разным системным свойствам.

Радикально изменились и философские представления о соот­ношении между случайностью и необходимостью. Как уже отмечалось выше, в сложноорганизованных системах необходимость не исключает случайности и даже допущение случайности не означает ее превращения в форму проявления и дополнения необходимости, как нередко пишут в нашей философской литературе. Напротив, случайность является источником возникновения нового в мире и условием появления относительного порядка и сохранения устой­чивости в сложно организованных системах.