Текст книги "История и философия науки: учебное пособие"

Автор книги: Лев Зеленов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 33 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]

Философские концепции науки XX в

К середине XX в. в философии науки интерес сместился от вопроса о структуре естественно-научного знания к вопросу о механизмах его развития. Была поставлена задача построения логики развития научных теорий на основе тщательного изучения реальной эмпирической истории науки. В результате начался интенсивный рост так называемых некумулятивных моделей науки, противостоящих кумулятивным моделям позитивистов. Суть кумулятивизма хорошо охарактеризовал М. Бунге. Любая историческая последовательность научных теорий является возрастающей в том смысле, что каждая новая теория включает предшествующие теории. И в этом процессе ничто и никогда не теряется, по сути, указанная точка зрения предполагает непрерывный рост в виде аддитивной последовательности теорий, сходящихся к некоторому пределу, объединяющему все теории в единое целое. К 50-м годам (время, когда начало складываться постпозитивистское направление в философии науки) кумулятивное представление о росте научного знания стало уже непопулярным. Работы историков науки, изучавших концептуальные сдвиги, произошедшие в период научной революции XVII в., а также аналогичные исследования новейшей революции в физике убедительно показали, что кумулятивистская схема неприложима к реальной истории науки.

Прогресс науки сопровождался существенными потерями. Т. Кун резко выступил против «кумулятивной модели развития», т. е. «развития через накопление». Взяв в качестве центральной проблему выбора учеными между альтернативными теориями, он, анализируя историю научных революций, связанных с именами Коперника, Ньютона, Лавуазье, Эйнштейна, выдвинул свою «некумулятивную модель развития» науки, в центре которой – тезис о «несоизмеримости» теорий, конкурирующих между собой в период научной революции. Под «несоизмеримостью» теорий он (как и П. Фейерабенд) подразумевал невозможность сопоставить их друг с другом ни как истинную и ложную, ни как более общую и менее общую. Основными элементами куновской модели явились «парадигма», «научное общество» и деление развития науки на две фазы: «аномальную» (по сути революционную) и «нормальную».

Парадигма и научное сообщество – взаимосвязанные элементы, которые не могут существовать друг без друга. С одной стороны, научные сообщества являются носителями парадигм, с другой – парадигма есть основа самоидентификации и воспроизводства научного сообщества. Под парадигмами Т. Кун понимал признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают научному сообществу модель постановки проблем и их решений. Парадигма располагает обоснованными ответами на вопросы, подобные следующим: каковы фундаментальные сущности, из которых состоит универсум? Как они взаимодействуют друг с другом и с органами чувств? Какие вопросы ученый имеет право ставить в отношении таких сущностей и какие методы могут быть использованы для их решения. Все это вводится в сознание неофита соответствующим научным сообществом в ходе получения профессионального образования. Картину дополняет шокировавшее многих сведение сути «нормальной» науки к «наведению порядка» и «решению головоломок». Именно наведением порядка, как отмечает Т. Кун, заняты большинство ученых в ходе их научной деятельности. Вот это и составляло то, что он называл «нормальной» наукой. При ближайшем рассмотрении создается впечатление, будто природу пытаются «втиснуть» в парадигму, как в заранее сколоченную и довольно тесную коробку. Цель нормальной науки ни в коей мере не требует предсказания новых видов явлений: явления, которые не вмещаются в эту «коробку», часто вообще упускаются из виду. Ученые в русле «нормальной» науки не ставят себе цель создать новые теории. Напротив, исследование в нормальной науке направлено на разработку тех явлений и теорий, существование которых парадигма заведомо предполагает.

Эти три класса проблем: установление значительных фактов, сопоставление фактов и теории, разработка теории – исчерпывают поле «нормальной» науки, как эмпирической, так и теоретической. Термин «парадигма» тесно связан с понятием «нормальной» науки. Вводя этот термин, Кун имел в виду, что некоторые общепринятые примеры фактического практического применения и необходимое оборудование в совокупности дают модели, из которых возникают конкретные традиции научного исследования.

Научная революция или «нормальная» фаза в развитии науки, состоит в смене лидирующей парадигмы. В силу несоизмеримости парадигм их конкуренция происходит как конкуренция научных сообществ, и победа определяется не столько внутринаучными, сколько социокультурными или даже социально-психологическими процессами. Сами по себе наблюдения и опыт еще не могут определить специфического содержания науки; формообразующим ингредиентом убеждений, которых придерживается данное научное сообщество в данное время, являются личные и исторические факторы – так считает Т. Кун. Конкуренция между различными группами научного сообщества (т. е. между научными сообществами) – единственный исторический процесс, который эффективно приводит либо к отрицанию ранее принятой теории, либо к отрицанию некоторой другой. Ответ зависит от описания основных свойств научного сообщества. Вынесение приговора, которое приводит ученого к отказу от ранее принятой теории, по убеждению Т. Куна, всегда основывается на чем‑то большем, нежели сопоставление теории в окружающим миром. Таким образом, хотя историческая критика Куна и Фейерабенда, виднейших представителей американского исторического постпозитивизма, направлена в первую очередь против неопозитивистов, тезис о несоизмеримости теорий, обосновываемый Куном и Фейерабендом историческим материалом, выбивает основание и из-под попперовского фальсификационизма.

Эту критику учитывает И. Лакатос, рассматривающий себя как продолжателя и защитника попперовского «критического рационализма», утверждающего наличие рациональных оснований для выбора конкурирующих теорий и противопоставляемого Лакатосом скептицизма Куна и Фейерабенда. Лакатос поддерживает тезис Куна и Фейерабенда об отсутствии «решающих экспериментов». Он показывает это на примере эксперимента Майкельсона – Морли и ряда других. Лакатосу близок куновский тезис о том, что отказ от какой‑либо парадигмы без замены ее другой означает отказ от науки вообще. Но этот акт отражается не на парадигме, а на ученом. Однако Лакатоса не удовлетворяет куновское «сведение философии науки к психологии науки». Оценке подлежит не отдельная теория, а ряд или последовательность теорий. Он вводит логический критерий «прогрессирующего сдвига проблем» (вместо куновского социально-психологического) для смены старой теории новой. Не отдельно взятую теорию, а лишь последовательность теорий можно назвать научной или ненаучной.

Если введение «прогрессирующего сдвига проблем» в ряду теорий дает основание надеяться на решение проблемы рационального сравнения теорий, то другим нововведением Лакатос пытается привести в соответствие с историей науки «критический рационализм». Он согласен с критикой Куна и Фейерабенда относительно того, что «старым» теориям весьма долго удается защищаться от новых эмпирических «опровержений». Но это с его точки зрения не результат несоизмеримости теорий, а следствие того, что надо рассматривать более крупные образования – «исследовательские программы», которые состоят из «твердого ядра» и «защитного пояса». Программа складывается из методологических правил: часть из них – правила, указывающие, какие пути исследования нужно избегать; другая часть – правила, указывающие, какие пути надо избирать и как по ним идти (эта изменчивая часть составляет «защитный пояс» «вспомогательных гипотез», интерпретаций и т. п., с помощью которых борются с возникающими «аномалиями»).

Введение «защитного пояса» и «прогрессирующего сдвига проблем» позволяет Лакатосу вывести программу «критического рационализма» из-под огня историцистской критики американского постпозитивизма в лице Куна и Фейерабенда. Но выдвигаемые им критерии рациональности и цели науки, по сути, отходят от классического представления об истине как соответствии реальности в сторону эффективности в переработке эмпирического материала. Итак, в результате постпозитивистской критики рационалисты получили очень существенный удар. Их позиция перестала быть определяющей.

Чрезвычайно интересна позиция В. И. Вернадского, формирующаяся в лоне «философии жизни». Вернадский называл себя натуралистом и говорил, что натуралист неизбежно по существу «реалист-эмпирик».

Но этот «реалист-эмпирик» существенно отличается от ванфраассеновского «научного реалиста», ибо вырастает не из эмпирического позитивизма (представители последнего для Вернадского «философы»), а из «философии жизни». Поэтому все его (натуралиста) представления всегда окажутся в самом основании своем далеко выходящими за пределы так называемых законов природы, математических и логически рационалистических формул, в каких нам представляется окружающий нас мир. Обычная научная работа заключается в установлении научных фактов. Она сопровождается неизменно за ней следующим установлением научных гипотез, математических и гипотетических построений и моделей, сводящих, возможно, большую часть научного материала в ту отвлеченную картину научного мировоззрения, которую непрерывно строит наш разум. Они необходимы и неизбежны, без них научная мысль работать не может, но они преходящи и в значительной, не определимой для современников степени всегда неверны и двусмысленны, они непрерывно изменчивы.

В дополнение в качестве примера последовательной платоновско-пифагорейской программы можно привести алгебродинамику В. Кассандрова – одно из продолжений общей теории относительности Эйнштейна. Целью своей теории Кассандров объявляет вывод всех физических уравнений и симметрии лишь из свойств некоторой фундаментальной (мировой) алгебраической структуры. Создание подобной «супертеории» реализует идеи Пифагора, Гамильтона, Клиффорда о числах как основе мира. Он считает, что ответ на многие загадки природы можно получить, предполагая, что наша Вселенная в действительности есть не что иное, как физическая реализация (материализация) некоторого общего принципа чисто математического характера. В ее рамках, вероятно, может идти речь об исключении галилеевских инженерных процедур (эксперимента) и внетеоретического этапа за счет отождествления физической модели и эмпирической реальности или неинженерном типе порождения (плотиновской эманации) эмпирической реальности. Но это требует глобальной перестройки всех естественно-научных и связанных с ними философских понятий и схем.

«Постнеклассическая наука» и картина мира XX‑XXI вв

Для «постнеклассической науки» в целом характерна ситуация единения (но без потери «лица») физики, химии, биологии. Это единение просматривается на всех уровнях: предметном, методологическом, терминологическом и понятийном. При этом живое и неживое в Природе уже утратило свою «несовместимость», хотя стало очевидным, что простые системы – физические, более сложные – химические и несопоставимо сложные – биологические.

Новые подходы с самого начала не замыкались одними физическими процессами. Наиболее обоснованное и убедительное привлечение законов неравновесной термодинамики к объяснению механизмов не только функционирования, но и происхождения и эволюции живого (в виде открытых самоорганизующихся термодинамических систем) осуществлено И. Пригожиным (1960—1970-е гг.), а еще раньше Л. фон Берталанфи (1932), Э. Шредингером (1974), У. Эшби (1966). (Эшби принадлежит термин «самоорганизующаяся система»). Физические идеи и понятия для объяснения биологических явлений использовал Г. Хакен, которому принадлежит сам термин «синергетика» (от гр. Synergia — совместное действие). В свою очередь, биология ретранслировала эволюционные концепции на все естествознание в целом.

В контексте различных и даже противоречивых концепций можно говорить о новой научной картине мира, создаваемой «постнеклассической наукой» (термин В. Степина). Процесс ее создания еще не завершен, но основные контуры уже очевидны. Необходимо отметить работы таких ученых, как А. Богданов, Н. Винер, В. Арнольд, Ю. Климантович, Г. Николис, А. Баблоянц, С. Курдюмов, Д. Чернавский и др.

Основу «постнеклассической науки» составляют термодинамика неравновесных, нелинейных открытых систем (синергетика), универсальный эволюционизм и теория систем (по И. Мелик-Гайказян). Исходные философские идеи новой науки: на всех уровнях организации окружающего мира действие общих законов; системное видение в противовес механическому пониманию мира; синтез детерминизма, многовариантности и случайности; отказ от концепции редукционизма; нахождение изоморфных законов в различных областях. Идеи базируются на основных положениях, суть которых сводится к следующему:

• случайное и необходимое – равноправные партнеры во Вселенной;

• вероятностная самоорганизация неравновесной открытой системы – самопроизвольный переход к упорядоченному состоянию, сопровождающийся перераспределением материи во времени и пространстве;

• явления самоорганизации исключают информационные процессы – генерацию и эволюцию ценной информации;

• исследования организма как открытой системы;

• основные формы кооперативного поведения, свойственные живым организмам, имеют свои аналоги среди неорганических систем.

Синергетика

Содержание синергетики как области междисциплинарного синтеза составляют следующие положения.

1. Открытые неравновесные системы способны к самопроизвольному резкому усложнению своей формы (структуры) при медленном и плавном изменении параметров. (При самоорганизации происходит локальное уменьшение энтропии (упорядочение) системы за счет ее экспорта в окружающую среду. Подобное упорядочение происходит при развитии живых систем в отличие от изолированных термодинамических. Примеры: образование разгонного вихря для создания подъемной силы крыла самолета; термоконвенция в жидкостях; работа сердца; периодичность окраски животных.)

2. Стохастическое поведение элементов системы, переход к их коллективному (когерентному) движению осуществляется благодаря разрастанию (флуктуации) до макроразмеров как механизм самоорганизации систем.

3 Необратимость времени приобретает фундаментальный характер (вводятся понятия «стрела времени» и «конструктивность хаотических состояний»),

4 Переход к нелинейному мышлению описывается с помощью нелинейных уравнений, которые имеют несколько различных решений, обеспечивающих ветвление путей эволюции в точках бифуркаций. (Идея нелинейности связана с многомерностью, возможностью выбора.)

В настоящее время уже существует широкая палитра синергетических исследований: теория диссипативных структур (И. Пригожин); синергетика (Г. Хакен); детерминированный хаос и фракталы (Б. Мандельброт); теория катастроф (Р. Том, В. Арнольд); нестационарные диссипативные структуры, неустойчивость в моменты обострений (А. Самарский, С. Курдюмов, Г. Малиецкий); динамическая теория информации (Д. Чернавский).

Физика

Развитию физики, ее роли в теории познания, формированию на ее основе философии естествознания много внимания уделялось в предыдущей теме. Далее приводится только небольшой обзор.

Специальная и общая теории относительности уже давно были разработаны, была создана и нерелятивистская механика. В 1934 г. существовали также, пусть и в первом варианте, квантовая электродинамика (квантовая теория излучения) и релятивистская теория электрона. Были открыты электрон и атомное ядро (включая протон), в 1932 г. – нейтрон и позитрон. Давно были открыты космические лучи (1912) и сверхпроводимость (1911). Возникла внегалактическая астрономия, и главное, было наблюдательно подтверждено расширение Вселенной или, скажем осторожнее, расширение наблюдаемой части Вселенной.

За следующее пятидесятилетие, т. е. с 1934 по 1984 г., физика и астрономия также проделали огромный путь. Освоили атомное ядро, появились атомная энергетика и, к сожалению, атомные и водородные бомбы, созданы лазер и вычислительные машины на полупроводниках. Астрономия превратилась из оптической во всеволновую, открыты квазары, пульсары и т. д. Если же говорить о фундаментальных открытиях в области физики, то важнейшими из них представляются открытие новых частиц (барионов, мезонов и лептонов) и переход к кварковой модели вещества. С последним связано становление квантовой хромо– динамики. Следует упомянуть и об открытии нейтрино (гипотеза о его существовании возникла в 1931 г.) и создании единой теории слабого и первого электромагнитного взаимодействия. Все перечислить трудно.

Представляется, что пятидесятилетие 1984–2034 гг. в физике и астрономии будет ближе по типу и характеру развития к пятидесятилетию 1934–1984 гг., чем к периоду 1884–1934 гг. Разумеется, никто и ничто не только не отменит, но и не поколеблет теорию относительности и квантовую механику – основы современной физики. Можно ожидать вместе с тем создание весьма развитой единой теории поля (или, точнее, многих полей, включая гравитационное). Это будет огромным шагом вперед, но не неожиданностью – ведь над единой теорией поля около 30 последних лет жизни работал великий Эйнштейн, а сегодня именно единая теория поля находится в центре внимания теоретической физики. Возможно, в первой половине XXI в. выяснится ограниченность кварковой модели, и физика перейдет на следующую, «более глубокую ступень», – будет доказано существование протокварков (частиц, из которых «состоят» кварки) и какой‑то новой, отвечающей им физики. Но вполне допустима в настоящее время гипотеза о том, что кварки – это последние «кирпичики» вещества, и дальнейшее дробление не отвечает реальности.

В любом случае, по всей вероятности, даже кварки, не говоря уже о протокварках, не начнут непосредственно «работать» в атомной физике, биологии и т. д. В этом отношении они отличаются от электронов, нейтронов и атомных ядер. Если такое мнение окажется правильным, то и сегодня огромную научную значимость приобретет кварковая модель. Очень важно, когда физические представления и результаты одновременно используются во многих областях естествознания и технике. Но нельзя согласиться с «мнением», что научное значение физических идей, моделей и теорий должно оцениваться в первую очередь с точки зрения их непосредственного влияния на развитие техники или других наук.

В области астрономии можно ожидать, что в начале третьего тысячелетия будет широко освоен весь диапазон электромагнитных волн, всесторонне изучены космические лучи и возмужают нейтринная астрономия и астрономия гравитационных волн. Правда, сегодня нет плодов в области наблюдений (за исключением, быть может, приема нейтрино от Солнца). Вместе с тем кажется маловероятным появление каких‑либо еще неизвестных каналов астрономической информации в результате, например, открытия новых частиц. Очевидно, что в том случае, если «предсказание» сбудется, астрономия достигнет известного насыщения в смысле освоения всех каналов информации, но это вовсе не означает насыщения количества и качества получаемой информации о космосе.

В начале XXI в. многие актуальные сегодня проблемы физики и астрофизики будут решены, но возникнут другие. Продвинется вперед и, быть может, даже далеко вперед фундаментальная теория. Однако в целом лицо физики останется легкоузнаваемым.

С помощью физики и химии биология оказалась в настоящее время способной ставить и, как думается, решать великие проблемы, названные выше. К ним можно отнести и изучение механизма работы мозга, и, вероятно, «мобилизацию» его гигантских резервов. Эти проблемы действительно заслуживают эпитета «великие», ибо они имеют колоссальное научное значение, а в случае успешного их решения в большой мере определят судьбы человечества.

Без самого широкого использования физики и ее дальнейшего развития с учетом нужд биологии проблемы биологии решены быть не могут.

Астрофизика

В 1934 г. была опубликована работа В. Бааде и Ф. Цвикки, в которой содержалось утверждение, что после вспышки сверхновой звезды образуется нейтронная звезда. Заметим, что сам нейтрон был открыт буквально накануне. Дальнейшее развитие астрофизики пошло под знаком этой выдающейся работы; огромный круг вопросов, связанных с ней, принадлежит и в обозримом будущем будет принадлежать к числу важнейших. Сейчас астрофизика переживает период крутого подъема, он начался после войны и характеризуется как «вторая революция в астрономии». Ее важнейший результат – всеволновая астрономия: космическое электромагнитное излучение принимается и излучается от радио– до гамма-диапазонов.

Только эпоха Великих географических открытий может сравниться с нашим временем по количеству (и качеству) новостей о природе окружающего мира. Нет никакой возможности даже просто перечислить наиболее важные результаты: стала вырисовываться вся грандиозная история нашей Вселенной от первых наносекунд ее существования, когда она была ультраплотной и ультрагорячей, для нашей эпохи, когда Вселенная блещет удивительным разнообразием физического состояния образующего ее вещества.

Вероятно, в начале XXI в. астрономия перестанет быть только «фотонной», возникнут нейтринная и гравитационно-волновая астрономия. Человечество узнает тайну рождения Вселенной, причину Большого Взрыва. Может быть, даже «нащупает» другие Вселенные с другим набором элементарных частиц, с другими законами природы и даже другими размерностями. А главное – люди лучше поймут место человека во Вселенной.