Научные революции. 6

                                    Введение 

     Революции в естествознании – одна из самых актуальных философских проблем, долгое время разрабатываемая западными (Т. Кун, Лакатош, К. Поппер) и отечественными философами и естествоиспытателями (Б.М. Кедров, В,В. Казютинский, А.Д. Урсул, В.А. Амбарцумян и др.).

       Различные исследователи в это  понятие вкладывают разный смысл,  самая радикальная интерпретация  заключается в признании одной  единственной революции, которая  состоит в победе над невежеством,  суевериями и предрассудками, в  результате чего и рождается наука. Другая интерпретация сводит революцию к ускоренной эволюции, с этой точки зрения любая научная теория может быть модифицирована, но не опровергнута. Самую оригинальную концепцию научной революции предложил К. Поппер, ее можно назвать концепцией «непрерывной революции», по его мнению, научной может считаться только та теория, которая допускает принципиальную возможность своего опровержения. Поскольку ни одна из теорий не может охватить все многообразие мира, ее объяснительный потенциал оказывается исчерпанным, потенциальная опровержимость превращается в актуальную, поэтому одна теория сменяется другой.

     Все эти трактовки термина «научная революция» являются возможными» но не достаточно строгими, в буквальном переводе термин «революция» означает переворот, следовательно, не любые изменения следует рассматривать как революцию, а только такие которые связаны с изменением всех существенных элементов: фактов, закономерностей, теорий методов, в и всей научной картины мира.

     Задача  исследования этой проблемы состоит в реконструкции истории науки, выявлении роли и механизмов революционных фаз в научном прогрессе. Понимание этих механизмов позволяет в какой-то мере прогнозировать возможные пути революционных научных преобразований и, тем самым, содействовать нахождению обоснованных стратегий научного поиска, выбору наиболее эффективных средств и методов исследования, более объективному подходу к оценке принципиально новых результатов, получаемых при революционных переворотах в естествознании или отдельных его областях. 
 
 
 

     Глава 1. Понятие научной революции.

     Революции в естествознании связаны с изменениями  способов познания. Научная революция - это закономерный и периодически повторяющийся в истории науки процесс качественного перехода от одного способа познания к другому, который отражает более глубинные связи и отношения природы.

     Обычно  выделяют три основные черты естественнонаучной революции :

1. крушение и отбрасывание неверных идей, ранее господствовавших в науке;
2. быстрое расширение знаний о природе, вступление в новые ее области, ранее недоступные для познания; отметим, что здесь важную роль играет создание новых инструментов и приборов;
3. естественнонаучную революцию вызывает не само по себе открытие новых фактов, а радикально новые теоретические следствия из них; другими словами революция совершается в сфере теорий, понятий, принципов, законов науки, формулировки которых подвергаются коренной ломке.

     Научная революция имеет свою структуру, основные этапы развития.

     Первый  этап научной революции - формирование непосредственных предпосылок (эмпирических, теоретических, ценностных) нового способа познания в недрах старого. Оно осуществляется в русле образования и попыток разрешения некоторой проблемной ситуации в науке. Развитие такой проблемной ситуации на этом этапе идет от осознания потребности в новом способе познания до формирования идеи о содержании основания такого способа познания.

     Второй  этап научной революции нацелен на непосредственное развитие оснований нового способа познания. Он начинается с выдвижения идеи (т.е. с того, чем заканчивается первый этап), продолжается ее развитием вплоть до формулирования принципов фундаментальной теории и завершается выработкой методологических установок познания.

     Третий  этап научной революции - это утверждение качественно нового способа познания. На этом этапе происходит преобразование предпосылок нового способа познания и их включение с этот новый способ познания. При этом старый, исходный способ познания превращается в подчиненный момент нового способа познания. В реальной практике научного познания этот этап связан с проверкой, применением, подтверждением новой фундаментальной теории, уточнением ее соответствия предшествующему теоретическому знанию и данным нового эмпирического базиса, а также новым методологическим установкам познания. На этом этапе формируется понимание объекта познания.

     Этапом  утверждения оснований нового способа  познания, превращением его в устойчивую стабильную целостность и выработкой нового типа понимания в данной науке  завершается период научной революции и начинается период эволюционного развития науки, способа познания. На эволюционном этапе своего развития наука опирается на сложившийся в ходе научной революции новый способ познания (парадигму, фундаментальную теорию), основания которого принимаются учеными уже без существенной критики, как новый, мощный и действенный инструмент познания.

     Научные революции по результатам и степени  их влияния на развитие науки разделяются  на глобальные научные революции  и на «микрореволюции» в отдельных науках; последние приводят к созданию новых теорий только в той или иной области науки и меняют представления об определенном, сравнительно узком, круге явлений, не оказывая существенного влияния на научную картину мира и философские основания науки в целом.

     Глобальные  научные революции приводят к  формированию совершенно нового видения  мира и влекут за собой новые способы  и методы познания. Глобальная научная  революция может первоначально  происходить  в одной из фундаментальных наук (или даже формировать эту науку), превращая ее в лидера науки. Кроме того, следует учитывать и тот факт, что научные революции – событие не кратковременное, поскольку коренные изменения требуют определенного времени.

      Научно-познавательная деятельность складывается из нескольких составляющих-компонентов. Во-первых, это субъект познания (индивидуальный исследователь, научное сообщество, общество в целом), его цели и задачи. Второй составляющей познавательной деятельности являются объекты познания. В естествознании – это объекты или фрагменты материального мира, которые человек исследует. Третья составляющая – средства, методы, а также познавательные действия (операции, процедуры), производимые субъектом. Четвертой составляющей является развивающаяся система знаний. И, наконец, познавательная деятельность не может рассматриваться вне условий познания – окружающей среды, состояния общества, отношения общества к науке и т.п.

      Началом естественнонаучной революции могут  послужить достаточно радикальные  изменения в любом из компонентов, например, открытие неизвестных ранее классов природных объектов, появление принципиально новых методов и средств исследования. Чаще всего, революции в естествознании начинаются с появления глубоких противоречий и парадоксов в сложившейся системе знания. Так, например, начало революционным преобразованиям современного естествознания положила революция в физике первой трети ХХ века. Ей же в свою очередь предшествовала полоса, когда сами физики пессимистически оценивали перспективы развития своей науки.

      Естественнонаучные  революции имеют еще одну важную черту. Новые теории, получившие свое обоснование в ходе естественнонаучной революции не опровергают прежние, если их справедливость была достаточно обоснована. В этих случаях действует так называемый принцип соответствия: старые теории сохраняют свое значение как предельный и в известном смысле частный случай новых, более общих и точных. Так, классическая механика Ньютона является предельным, частным случаем теории относительности, а современная теория эволюции не опровергает теорию Дарвина, но дополняет и развивает ее и т.п.

      Реже  случается, что старая теория отвергается  в своей основе, хотя иногда ее фрагменты  могут быть использованы при построении нового знания. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 2.  Глобальные научные революции: от классической к постнеклассической науке 

     В истории естествознания можно обнаружить четыре периода, когда преобразовывались  все компоненты оснований естествознания.

     Первым периодом была революция XVII века, ознаменовавшая собой становление классического естествознания. Его возникновение было неразрывно связано с формированием особой системы идеалов и норм исследования.

     Через все классическое естествознание начиная  с XVII века проходит идея, согласно которой  объективность и предметность научного знания достигается только тогда, когда из описания и объяснения исключается всё, что относится к субъекту и процедурам его познавательной деятельности. Эти процедуры принимались как раз и навсегда данные и неизменные. Идеалом было построение абсолютно истинной картины природы. Главное внимание уделялось поиску очевидных, наглядных, “вытекающих из опыта” онтологических принципов, на базе которых можно строить теории, объясняющие и предсказывающие опытные факты.

       В XVII-XVIII столетиях эти идеалы и нормативы исследования сочетались с установками механического понимания природы. Объяснение истолковывалось как поиск механических причин и субстанций - носителей сил, которые детерминируют наблюдаемые явления. В понимание обоснования включалась идея редукции (сведения) знания о природе к фундаментальным принципам и представлениям механики.

     В соответствии с этими установками  строилась и развивалась механическая картина природы, которая выступала  одновременно и как картина реальности, применительно к сфере физического знания, и как общенаучная картина мира.

     Наконец, идеалы, нормы и онтологические принципы естествознания XVII-XVIII столетий опирались  на специфическую систему философских  оснований, в которых доминирующую роль играли идеи механицизма. В качестве эпистемологической составляющей этой системы выступали представления о познании как наблюдении и экспериментировании с объектами природы, которые раскрывают тайны своего бытия познающему разуму. Причем сам разум  трактовался как дистанцированный от вещей, как бы со стороны наблюдающий и исследующий их, не детерминированный никакими предпосылками, кроме свойств и характеристик изучаемых объектов.

     Соответствующие смыслы как раз и выделялись в  категориях “вещь”, “процесс”, “часть”, “целое”, “причинность”, “пространство” и “время” и т.д., которые образовали онтологическую составляющую философских оснований естествознания XVII-XVIII веков. Эта категориальная матрица обеспечивала успех механики и предопределяла редукцию к ее представлениям всех других областей естественнонаучного исследования.

     Первая  научная революция произошла  в эпоху, которую можно назвать  переломной – время перехода от Средневековья к Новому времени, которое впоследствии получило название эпохи Возрождения. Этот период ознаменован  появлением гелиоцентрического учения польского астронома Николая Коперника. Его учение перевернуло предшествующую картину мира, опирающуюся на геоцентрическую систему Птолемея – Аристотеля. Коперник указал не только на тот факт, что Земля – одна из планет, движущихся вокруг Солнца по круговым орбитам и в то же время вращающаяся вокруг своей оси, но и на важную идею о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненном общим закономерностям единой механики. Эта идея опровергала представление Аристотеля о неподвижном «перводвигателе», якобы приводящем в движение Вселенную. В свою очередь, это открытие обнаружило несостоятельность принципа познания, опирающегося на непосредственное наблюдение и доверие к показаниям чувственных данных (визуально мы видим, что Солнце «ходит» вокруг Земли), и указывало на плодотворность критического отношения к показаниям органов чувств. Таким образом, учение Коперника явилось революцией в науке, поскольку его открытие подорвало основу религиозной картины мира, исходящей из признания центрального положения Земли, а следовательно, и о месте человека в мироздании как его центре и конечной цели. Кроме того, религиозное учение о природе противопоставляло земную, тленную материю – небесной, вечной, неизменной.

     Тем не менее, Коперник не мог не следовать и определенным традиционным взглядам на Вселенную. Так, он полагал, что Вселенная конечна, она где-то завершается твердой сферой, к которой каким-то образом прикреплены звезды.

     Прошло  почти сто лет, прежде чем другой великий мыслитель этого, столь плодотворного на смелые идеи и открытия, периода сумел «перегнать» Коперника. Джордано Бруно в работе «О бесконечности Вселенной и мирах» изложил тезис о бесконечности Вселенной и о множестве миров, которые, возможно, обитаемы. Эта научная работа также является вкладом в первую научную революцию, сопровождающуюся разрушением предшествующей картины мира.

     Радикальные перемены в этой целостной и относительно устойчивой системе оснований естествознания произошли в конце XVIII - первой половине XIX века. Их можно расценить как вторую глобальную научную революцию, определившую переход к новому состоянию естествознания - дисциплинарно организованной науке.

     В это время механическая картина  мира утрачивает статус общенаучной. В  биологии, химии и других областях знания формируются специфические картины реальности, нередуцируемые (несводимые) к механической. Одновременно происходит дифференциация дисциплинарных идеалов и норм исследования. Например, в биологии и геологии возникают идеалы эволюционного объяснения, в то время как физика продолжает строить свои знания, абстрагируясь от идеи развития. Но и в ней, с разработкой теории поля, начинают постепенно размываться ранее доминировавшие нормы механического объяснения. Все эти изменения затрагивали главным образом слой организации идеалов и норм исследования, выражающий специфику изучаемых объектов. Что же касается общих познавательных установок классической науки, то они еще сохраняются в данный исторический период.

     Соответственно  особенностям дисциплинарной организации науки видоизменяются ее философские основания. Они становятся гетерогенными, включают довольно широкий спектр смыслов тех основных категориальных схем, в соответствии с которыми осваиваются объекты (от сохранения в определенных пределах механицистской традиции до включения в понимание "вещи", "состояния", "процесса" и другие идеи развития). В эпистемологии центральной становится проблема соотношения разнообразных методов науки, синтеза знаний и классификации наук. Выдвижение ее на передний план связано с утратой прежней целостности научной картины мира, а также с появлением специфики нормативных структур в различных областях научного исследования. Поиск путей единства науки, проблема дифференциации и интеграции знания превращаются в одну из фундаментальных философских проблем, сохраняя свою остроту на протяжении всего последующего развития науки.

     Первая  и вторая глобальные революции в  естествознании протекали как формирование и развитие классической науки и ее стиля мышления.

     Третья  глобальная научная революция была связана с преобразованием этого стиля и становлением нового, неклассического естествознания. Она охватывает период с конца XIX до середины XX столетия. В эту эпоху происходят революционные перемены в различных областях знания: в физике (открытие делимости атома, становление релятивистской и квантовой теории), в космологии (концепция нестационарной Вселенной), в химии (квантовая химия), в биологии (становление генетики). Возникают кибернетика и теория систем, сыгравшие важнейшую роль в развитии современной научной картины мира.

     В процессе всех этих революционных преобразований формировались идеалы и нормы  новой, неклассической науки. Они характеризовались  отказом от прямолинейного онтологизма  и пониманием относительной истинности теорий и картины природы, выработанной на том или ином этапе развития естествознания. В противовес идеалу единственно истинной теории, “фотографирующей” исследуемые объекты, допускается истинность нескольких отличающихся друг от друга конкретных теоретических описаний одной и той же реальности, поскольку в каждом из них может содержаться момент объективно-истинного знания. Осмысливаются корреляции между онтологическими постулатами науки и характеристиками метода, посредством которого осваивается объект. В связи с этим принимаются такие типы объяснения и описания, которые в явном виде содержат ссылки на средства и операции познавательной деятельности» [3, с. 623].

     Новая система познавательных идеалов  и норм обеспечивала значительное расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению сложных саморегулирующихся систем. Именно включение таких объектов в процесс научного исследования вызвало резкие перестройки в картинах реальности ведущих областей естествознания. Процессы интеграции этих картин и развитие общенаучной картины мира стали осуществляться на базе представлений о природе как сложной динамической системе. Этому способствовало открытие специфики законов микро-, макро- и мега-мира в физике и космологии, интенсивное исследование механизмов наследственности в тесной связи с изучением надорганизменных уровней организации жизни, обнаружение кибернетикой общих законов управления и обратной связи. Тем самым создавались предпосылки для построения целостной картины природы, в которой прослеживалась иерархическая организованность Вселенной как сложного динамического единства. Картины реальности, вырабатываемые в отдельных науках, на этом этапе еще сохраняли свою самостоятельность, но каждая из них участвовала в формировании представлений, которые затем включались в общенаучную картину мира. Последняя, в свою очередь, рассматривалась не как точный и окончательный портрет природы, а как постоянно уточняемая и развивающаяся система относительно истинного знания о мире. Все эти радикальные сдвиги в представлениях о мире и процедурах его исследования сопровождались формированием новых философских оснований науки.

     Идея  исторической изменчивости научного знания, относительной истинности вырабатываемых в науке онтологических принципов  соединялась с новыми представлениями об активности субъекта познания. Он рассматривался уже не как дистанцированный от изучаемого мира, а как находящийся внутри него, детерминированный им. Возникает понимание того обстоятельства, что ответы природы на наши вопросы определяются не только устройством самой природы, но и способом нашей постановки вопросов, который зависит от исторического развития средств и методов познавательной деятельности. На этой основе вырастало новое понимание категорий истины, объективности, факта, теории, объяснения и т.п.

     Радикально  видоизменялась и "онтологическая подсистема" философских оснований науки. Развитие квантово-релятивистской физики, биологии и кибернетики было связано с  включением новых смыслов в категории  части и целого, причинности, случайности и необходимости, вещи, процесса, состояния и др.  Представления о соотношении части и целого стали включать идеи несводимости состояний целого к сумме состояний его частей. Важную роль при описании динамики системы начинают играть категории случайности, потенциально возможного и действительного. Возникает понятие "вероятностной причинности", которое расширяет смысл традиционного понимания данной категории. Новым содержанием наполняется категория объекта: он рассматривается уже не как себетождественная вещь (тело), а как процесс, воспроизводящий некоторые устойчивые состояния и изменчивый в ряде других характер в истик.

     Все описанные перестройки оснований  науки, характеризовавшие глобальные революции естествознании, были вызваны  не только его экспансией в новые предметные области и обнаружением новых типов объектов, но и изменениями места и функций науки в общественной жизни.

     Одновременно  происходил процесс очищения естествознания от натурфилософии. В конечном итоге, третья научная революция разрушила механистическую картину мира, опирающуюся на старую метафизику, открыв дорогу новому пониманию физической реальности.

     В современную эпоху мы являемся свидетелями  новых радикальных изменений  в основаниях науки. Эти изменения  можно охарактеризовать как четвертую глобальную научную революцию, в ходе которой рождается новая постнеклассическая наука.

     Интенсивное применение научных знаний практически  во всех сферах социальной жизни, изменение  самого характера научной деятельности, связанное с революцией в средствах хранения и получения знаний (компьютеризация науки, появление сложных и дорогостоящих приборных комплексов, которые обслуживают исследовательские коллективы и функционируют аналогично средствам промышленного производства и т.д.) меняет характер научной деятельности. Наряду с дисциплинарными исследованиями на передний план все более выдвигаются междисциплинарные и проблемно-ориентированные формы исследовательской деятельности. Если классическая наука была ориентирована на постижение все более сужающегося, изолированного фрагмента действительности, выступавшего в качестве предмета той или иной научной дисциплины, то специфику современной науки конца XX века определяют комплексные исследовательские программы, в которых принимают участие специалисты различных областей знания. Организация таких исследований во многом зависит от определения приоритетных направлений, их финансирования, подготовки кадров и др. В самом же процессе определения научно-исследовательских приоритетов наряду с собственно познавательными целями все большую роль начинают играть цели экономического и социально-политического характера.

     Реализация  комплексных программ порождает  особую ситуацию сращивания в единой системе деятельности теоретических  и экспериментальных исследований, прикладных и фундаментальных знаний, интенсификации прямых и обратных связей между ними. В результате усиливаются процессы взаимодействия принципов и представлений картин реальности, формирующихся в различных науках. Все чаще изменения этих картин протекают не столько под влиянием внутридисциплинарных факторов, сколько путем "парадигмальной прививки" идей, транслируемых из других наук. В этом процессе постепенно стираются жесткие разграничительные линии между картинами реальности, определяющими видение предмета той или иной науки. Они становятся взаимозависимыми и предстают в качестве фрагментов целостной общенаучной картины мира.

     На  ее развитие оказывают влияние не только достижения фундаментальных  наук, но и результаты междисциплинарных  прикладных исследований. В междисциплинарных исследованиях наука, как правило, сталкивается с такими сложными системными объектами, которые в отдельных дисциплинах зачастую изучаются лишь фрагментарно, поэтому эффекты их системности могут быть вообще не обнаружены при узкодисциплинарном подходе, а выявляются только при синтезе фундаментальных и прикладных задач в проблемно-ориентированном поиске.

     Ориентация  современной науки на исследование сложных исторически развивающихся  систем существенно перестраивает  идеалы и нормы исследовательской деятельности. Историчность системного комплексного объекта и вариабельность его поведения предполагают широкое применение особых способов описания и предсказания его состояний - построение сценариев возможных линий развития системы в точках бифуркации. С идеалом строения теории как аксиоматически-дедуктивной системы все больше конкурируют теоретические описания, основанные на применении метода аппроксимации (от лат.приближаюсь – замена одних математических объектов другими, близкими к исходным, например замена кривых линий ломаными), теоретические схемы, использующие компьютерные программы, и т.д. В естествознание начинает все шире внедряться идеал исторической реконструкции, которая выступает особым типом теоретического знания, ранее применявшимся преимущественно в гуманитарных науках (истории, археологии, историческом языкознании и т.д.).

     Образцы исторических реконструкций можно  обнаружить не только в дисциплинах, традиционно изучающих эволюционные объекты (биология, геология), но и в  современной космологии и астрофизике: современные модели, описывающие развитие Метагалактики, могут быть расценены как исторические реконструкции, посредством которых воспроизводятся основные этапы эволюции этого уникального исторически развивающегося объекта.

     Изменяются  представления и о стратегиях эмпирического исследования. Идеал воспроизводимости эксперимента применительно к развивающимся системам должен пониматься в особом смысле. Если эти системы типологизируются, т.е. если можно проэкспериментировать над многими образцами, каждый из которых может быть выделен в качестве одного и того же начального состояния, то эксперимент даст один и тот же результат с учетом вероятностных линий эволюции системы.

     Но  кроме развивающихся систем, которые  образуют определенные классы объектов, существуют еще и уникальные исторически развивающиеся системы. Эксперимент, основанный на энергетическом и силовом взаимодействии с такой системой, в принципе не позволит воспроизводить ее в одном и том же начальном состоянии. Сам акт первичного "приготовления" этого состояния меняет систему, направляя ее в новое русло развития, а необратимость процессов развития не позволяет вновь воссоздать начальное состояние. Поэтому для уникальных развивающихся систем требуется особая стратегия экспериментального исследования. Их эмпирический анализ осуществляется чаще всего методом вычислительного эксперимента на ЭВМ, что позволяет выявить разнообразие возможных структур, которые способна породить система.

     Среди исторически развивающихся систем современной науки особое место занимают природные комплексы, в которые включен в качестве компонента сам человек. Примерами таких "человекоразмерных" комплексов могут служить объекты экологии, включая биосферу в целом (глобальная экология), системы "человек - машина" (включая сложные информационные комплексы и системы искусственного интеллекта) и т.д. 
При изучении "человекоразмерных" объектов поиск истины оказывается связанным с определением стратегии и возможных направлений преобразования такого объекта, что непосредственно затрагивает гуманистические ценности. С системами такого типа нельзя свободно экспериментировать. В процессе их исследования и практического освоения особую роль начинает играть знание запретов на некоторые стратегии взаимодействия, потенциально содержащие в себе катастрофические последствия.

     В этой связи трансформируется идеал  ценностно нейтрального исследования. Объективно истинное объяснение и описание применительно к "человекоразмерным" объектам не только допускает, но и  предполагает включение аксиологических факторов в состав объясняющих положений. Возникает необходимость экспликации связей фундаментальных внутринаучных ценностей (поиск истины, рост знаний) с вненаучными ценностями общесоциального характера. В современных программно-ориентированных исследованиях эта экспликация осуществляется при социальной экспертизе программ. Вместе с тем в ходе самой исследовательской деятельности с человекоразмерными объектами исследователю приходится решать ряд проблем этического характера, определяя границы возможного вмешательства в объект. Внутренняя этика науки, стимулирующая поиск истины и ориентацию на приращение нового знания, постоянно соотносится в этих условиях с общегуманистическими принципами и ценностями. Развитие всех этих новых методологических установок и представлений об исследуемых объектах приводит к существенной модернизации философских оснований науки. 
Научное познание начинает рассматриваться в контексте социальных условий его бытия и его социальных последствий, как особая часть жизни общества, детерминируемая на каждом этапе своего развития общим состоянием культуры данной исторической эпохи, ее ценностными ориентациями и мировоззренческими установками. Осмысливается историческая изменчивость не только онтологических постулатов, но и самих идеалов и норм познания. Соответственно развивается и обогащается содержание категорий "теория", "метод", "факт", "обоснование", "объяснение" и т.п.