Концепции современного естествознания

Размещено на http://www.allbest.ru/

А.А. Горелов

Концепции современного естествознания

Учебное пособие

Согласно Федерального компонента Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию

Москва, 1997

Издательство

Центр

ББК 71.0 я 73

К 90

Цель данного учебного пособия -- помочь студенту овладеть новым предметом, введенным в систему преподавания в высшей школе. Рассматривается специфика естественнонаучного познания, его роль в развитии культуры; формулируются основные идеи, характеризующие современную науку, и главные теории XX века.

Для студентов высших учебных заведений гуманитарного профиля и всех интересующихся концепциями современного естествознания.

© А. А. Горелов, 1997.

ISBN-5-88860-018-0

Предисловие

«Концепции современного естествознания» -- новый предмет в системе высшего образования. Насколько нужно знать современную науку человеку, который, скорее всего, никогда сам не будет работать в ней?» В наши дни ни один человек не может считаться образованным, если он не проявляет интереса к естественным наукам. Обычное возражение, согласно которому интерес к изучению электричества или стратиграфии мало что дает для познания человеческих дел, только выдает полное непонимание человеческих дел. Дело в том, что наука -- это не только собрание фактов об электричестве и т. п.; это одно из наиболее важных духовных движений наших дней. Тот, кто не пытается понять это движение, выталкивает себя из этого наиболее знаменательного явления в истории человеческой деятельности... И не может быть истории идей, которая исключала бы историю научных идей» (К. Поппер. Открытое общество и его враги. - Т. 2.- М., 1992.- С. 327-328).

Наука -- это не только совокупность знаний. «... Науке можно учить как увлекательнейшей части человеческой истории--как быстро развивающемуся росту смелых гипотез, контролируемых экспериментом и критикой. Преподаваемая таким образом, т. е. как часть истории «естественной философии» и истории проблем и идей, она могла бы стать основой нового свободного университетского образования, целью которого (там, где оно не может готовить специалистов) было бы готовить, по крайней мере, людей, которые могли бы отличить шарлатана от специалиста» (Там же. - С. 328).

Итак, для чего же нужно изучать современное естествознание? Во-первых, для того, чтобы стать культурным человеком, надо знать, что такое теория относительности, генетика, синергетика, социобиология, экология, этология и другие науки. Во-вторых, это важно и потому, что многое в нашей жизни строится в соответствии с научной методологией. Хотя человечеству далеко до научной организации труда, тем не менее, научные принципы функционируют во многих видах деятельности, и, чтобы их успешно применять, надо их знать. В-третьих, потому, что знания, необходимые любому специалисту, так или иначе связаны и в какой-то степени основаны на научных данных. Этих причин достаточно для обоснования важности нового курса.

Теперь разберемся в словах, которые составляют название предмета. Результатами научных исследований являются теории, законы, модели, гипотезы, эмпирические обобщения. Все эти понятия, каждое из которых имеет свое определенное значение, можно объединить одним словом «концепции». Естествознанием называется раздел науки, который изучает мир, как он есть, в его естественном состоянии, независимо от человека. К современному естествознанию относятся концепции, возникшие в XX веке. Наука бурно прогрессирует, и научные открытия совершаются на наших глазах. Пока пишутся и читаются эти строки, кто-то, как некогда Архимед, восклицает: «Эврика!». В апреле 1994 года появилось сообщение американских ученых о том, что открыт последний, самый тяжелый из кварков -- частиц, из которых состоят все тела Вселенной. А еще совсем недавно это была одна из научных гипотез.

Не только последние научные данные можно считать современными, а все те, которые входят в толщу современной науки, образуя ее краеугольные камни, поскольку наука не состоит из отдельных, мало связанных между собой теорий, а представляет собой во многом единое целое, состоящее из разновременных по своему происхождению частей.

Для того, чтобы значение и строение современных концепций естествознания было принято, необходимо прежде выяснить, что такое наука в целом, какова ее история, структура, динамика. Об этом пойдет речь в первых разделах пособия. Затем перейдем к отдельным естественным наукам -- физике, астрономии, биологии и т. д. Данная книга соответствует программе курса «Концепции современного естествознания», но для более глубокого ознакомления с предметом необходимо изучить литературу, приведенную в конце пособия.

Тема 1

Что такое наука и естествознание?

Характерные черты науки. Отличие науки от других отраслей культуры. Наука и религия. Наука и философия. Становление науки. Что такое естествознание? Эволюция и место науки в системе культуры. Естественнонаучная и гуманитарная культура. Противоречия современной науки. Значение науки в эпоху НТР.

1. Характерные черты науки

О таком многофункциональном явлении как наука можно сказать, что это: 1) отрасль культуры; 2) способ познания мира; 3) специальный институт (в понятие института здесь входит не только высшее учебное заведение, но и наличие научных обществ, академий, лабораторий, журналов и т. п.).

По каждой из данных номинаций наука соотносится с другими формами, способами, отраслями, институтами. Для того, чтобы эти взаимоотношения прояснить, нужно выявить специфические черты науки, прежде всего те, которые отличают ее от остального. Каковы они?

1. Наука УНИВЕРСАЛЬНА -- в том смысле, что она сообщает знания, истинные для всего универсума при тех условиях, при которых они добыты человеком.

2. Наука ФРАГМЕНТАРНА -- в том смысле, что изучает не бытие в целом, а различные фрагменты реальности или ее параметры, а сама делится на отдельные дисциплины. Вообще понятие бытия как философское не применимо к науке, представляющей собой частное познание. Каждая наука как таковая есть определенная проекция на мир, как бы прожектор, высвечивающий области, представляющие интерес для ученых в данный момент.

3. Наука ОБЩЕЗНАЧИМА -- в том смысле, что получаемые ею знания пригодны для всех людей, и ее язык -- однозначный, поскольку наука стремится как можно более четко фиксировать свои термины, что способствует объединению людей, живущих в самых разных уголках планеты.

4. Наука ОБЕЗЛИЧЕННА -- в том смысле, что ни индивидуальные особенности ученого, ни его национальность или место проживания никак не представлены в конечных результатах научного познания.

5. Наука СИСТЕМАТИЧНА -- в том смысле, что она имеет определенную структуру, а не является бессвязным набором частей.

6. Наука НЕЗАВЕРШЕННА -- в том смысле, что хотя научное знание безгранично растет, оно все-таки не может достичь абсолютной истины, после которой уже нечего будет исследовать.

7. Наука ПРЕЕМСТВЕННА -- в том смысле, что новые знания определенным образом и по определенным правилам соотносятся со старыми знаниями.

8. Наука КРИТИЧНА -- в том смысле, что всегда готова поставить под сомнение и пересмотреть свои даже самые основополагающие результаты.

9. Наука ДОСТОВЕРНА -- в том смысле, что ее выводы требуют, допускают и проходят проверку по определенным, сформулированным в ней правилам.

10. Наука ВНЕМОРАЛЬНА -- в том смысле, что научные истины нейтральны в морально-этическом плане, а нравственные оценки могут относиться либо к деятельности по получению знания (этика ученого требует от него интеллектуальной честности и мужества в процессе поиска истины), либо к деятельности по его применению.

11. Наука РАЦИОНАЛЬНА -- в том смысле, что получает знания на основе рациональных процедур и законов логики и доходит до формулирования теорий и их положений, выходящих за рамки эмпирического уровня.

12. Наука ЧУВСТВЕННА -- в том смысле, что ее результаты требуют эмпирической проверки с использованием восприятия, и только после этого признаются достоверными.

Эти свойства науки образуют шести диалектических пар, соотносящихся друг с другом: универсальность -- фрагментарность, общезначимость -- обезличенность, систематичность -- незавершенность, преемственность -- критичность, достоверность -- вне-моральность, рациональность -- чувственность.

Кроме того, для науки характерны свои особые методы и структура исследований, язык, аппаратура. Всем этим и определяется специфика научного исследования и значение науки.

2. Отличие науки от других отраслей культуры

Наука отличается от МИФОЛОГИИ тем, что стремится не к объяснению мира в целом, а к формулированию законов развития природы, допускающих эмпирическую проверку.

Наука отличается от МИСТИКИ тем, что стремится не к слиянию с объектом исследования, а к его теоретическому пониманию и воспроизведению.

Наука отличается от РЕЛИГИИ тем, что разум и опора на чувственную реальность имеют в ней большее значение, чем вера.

Наука отличается от ФИЛОСОФИИ тем, что ее выводы допускают эмпирическую проверку и отвечают не на вопрос «почему?», а на вопрос «как?», «каким образом?».

Наука отличается от ИСКУССТВА своей рациональностью, не останавливающейся на уровне образов, а доведенной до уровня теорий.

Наука отличается от ИДЕОЛОГИИ тем, что ее истины общезначимы и не зависят от интересов определенных слоев общества.

Наука отличается от ТЕХНИКИ тем, что нацелена не на использование полученных знаний о мире для его преобразования, а на познание мира.

Наука отличается от обыденного сознания тем, что представляет собой теоретическое освоение действительности.

3. Наука и религия

Остановимся более подробно на соотношении науки и религии, тем более, что существуют различные точки зрения по данной проблеме. В атеистической литературе пропагандировалось мнение, что научное знание и религиозная вера несовместимы, и каждое новое знание уменьшает область веры, вплоть до утверждений, что поскольку космонавты не увидели бога, то стало быть его нет.

Водораздел между наукой и религией проходит в соответствии с соотношением в этих отраслях культуры разума и веры. В науке преобладает разум, но и в ней имеет место вера, без которой познание невозможно -- вера в чувственную реальность, которая дается человеку в ощущениях, вера в познавательные возможности разума и в способность научного знания отражать действительность. Без такой веры ученому трудно было бы приступить к научному исследованию. Наука не исключительно рациональна, в ней имеет место и интуиция, особенно на стадии формулирования гипотез. С другой стороны, и разум, особенно в теологических исследованиях, привлекался для обоснования веры, и далеко не все церковные деятели соглашались с афоризмом Тертуллиана: «Верую, потому что абсурдно».

Итак, области разума и веры не разделены абсолютной преградой. Наука может сосуществовать с религией, поскольку внимание этих отраслей культуры устремлено на разные вещи: в науке -- на эмпирическую реальность, в религии -- преимущественно на внечувственное. Научная картина мира, ограничиваясь сферой опыта, не имеет прямого отношения к религиозным откровениям, и ученый может быть как атеистом, так и верующим. Другое дело, что в истории культуры известны случаи резких конфронтации между наукой и религией, особенно в те времена, когда наука обретала свою независимость, скажем, во времена создания гелиоцентрической модели строения мира Коперником. Но так не обязательно должно быть всегда.

Существует еще и область суеверий, которая не имеет отношения ни к религиозной вере, ни к науке, а связана с остатками мистических и мифологических представлений, а также с различными сектантскими ответвлениями от официальной религии и бытовыми предрассудками. Суеверия, как правило, далеки и от подлинной веры и от рационального знания.

4. Наука и философия

Важно правильно понимать и взаимоотношения науки с философией, поскольку неоднократно, в том числе и в недавней истории, различные философские системы претендовали на научность и даже на ранг «высшей науки», а ученые не всегда проводили границу между своими собственно научными и философскими высказываниями.

Специфика науки не только в том, что она не берется за изучение мира в целом, подобно философии, а представляет собой частное познание, но также и в том, что результаты науки требуют эмпирической проверки. В отличие от философских утверждений они не только подтверждаемы с помощью специальных практических процедур или подвержены строгой логической выводимости, как в математике, но и допускают принципиальную возможность их эмпирического опровержения. Все это позволяет провести демаркационную линию между философией и наукой.

Ученых порой представляли в качестве так называемых «стихийных материалистов» в том плане, что им присуща изначальная вера в материальность мира. Вообще говоря, это не обязательно. Можно верить, что Некто или Нечто передает людям чувственную информацию, а ученые считывают, группируют, классифицируют и перерабатывают ее. Эту информацию наука рационализирует и выдает в виде законов и формул вне отношения к тому, что лежит в ее основе. Поэтому ученый может вполне быть как стихийным материалистом или идеалистом, так и сознательным последователем какой-либо философской концепции. Такие ученые, как Декарт и Лейбниц, были также и выдающимися философами своего времени.

5. Становление науки

Наука в ее современном понимании является принципиально новым фактором в истории человечества, возникшим в недрах новоевропейской цивилизации в XVI -- XVII веках. Она появилась не на пустом месте. Немецкий философ К. Ясперс говорит о двух этапах становления науки.

I этап: «становление логически и методически осознанной науки -- греческая наука и параллельно зачатки научного познания мира в Китае и Индии». II этап: «возникновение современной науки, вырастающей с конца средневековья, решительно утверждающейся с XVII в. и развертывающейся во всей своей широте с XIX в.» (К. Ясперс. Смысл и назначение истории.- М., 1994. - С. 100).

Именно в XVII в. произошло то, что дало основание говорить о научной революции -- радикальной смене основных компонентов содержательной структуры науки, выдвижении новых принципов познания, категорий и методов.

Социальным стимулом развития науки стало растущее капиталистическое производство, которое требовало новых природных ресурсов и машин. Для осуществления этих потребностей и понадобилась наука в качестве производительной силы общества. Тогда же были сформулированы и новые цели науки, которые существенно отличались от тех, на которые ориентировались ученые древности.

Греческая наука была умозрительным исследованием (само слово теория в переводе с греческого означает умозрение), мало связанным с практическими задачами. В этом Древняя Греция и не нуждалась, поскольку все тяжелые работы выполняли рабы. Ориентация на практическое использование научных результатов считалась не только излишней, но даже неприличной, и такая наука признавалась низменной.

Только в XVII в. наука стала рассматриваться в качестве способа увеличения благосостояния населения и обеспечения господства человека над природой. Декарт писал: «Возможно вместо спекулятивной философии, которая лишь задним числом понятийно расчленяет заранее данную истину, найти такую, которая непосредственно приступает к сущему и наступает на него, с тем, чтобы мы добыли познания о силе и действиях огня, воды, воздуха, звезд, небесного свода и всех прочих окружающих нас тел, причем это познание (элементов, стихий) будет таким же точным, как наше знание разнообразных видов деятельности наших ремесленников. Затем мы таким же путем сможем реализовать и применить эти познания для всех целей, для которых они пригодны, и таким образом эти познания (эти новые способы представления) сделают нас хозяевами и обладателями природы» (Декарт Р. Рассуждение о методе. Избр. произв.- М., 1950. - С. 305).

Современник Декарта Ф. Бэкон, также много сил потративший для обоснования необходимости развития науки как средства покорения природы, выдвинул знаменитый афоризм: «Знание -- сила». Ф. Бэкон пропагандировал эксперимент как главный метод научного исследования, нацеленный на то, чтобы пытать мать-природу. Именно пытать. Определяя задачи экспериментального исследования, Ф. Бэкон использовал слово «inquisition», имеющее вполне определенный ряд значений -- от «расследования», «следствия» до «пытки», «мучения». С помощью такой научной инквизиции раскрывались тайны природы (сравни русское слово «естествоиспытатель »).

Стиль мышления в науке с тех пор характеризуется следующими двумя чертами: 1) опора на эксперимент, поставляющий и проверяющий результаты; 2) господство аналитического подхода, направляющего мышление на поиск простейших, далее неразложимых первоэлементов реальности (редукционизм).

Благодаря соединению этих двух основ возникло причудливое сочетание рационализма и чувственности, предопределившее грандиозный успех науки. Отметим как далеко не случайное обстоятельство, что наука возникла не только в определенное время, но и в определенном месте -- в Европе XVI века.

Причина возникновения науки -- своеобразный тип новоевропейской культуры, соединившей в себе чувственность с рациональностью; чувственность, не дошедшую, как, скажем, в китайской культуре, до чувствительности, и рациональность, не дошедшую до Духовности (как у древних греков). Никогда ранее в истории культуры не встречавшееся причудливое сочетание особой чувственности с особой рациональностью и породило науку как феномен западной культуры.

Западную культуру не зря называли рациональной, и ее не похожая на греческую рациональность оказалась очень хорошо увязана с капиталистическим строем. Она позволила все богатство мира свести в однозначно детерминированную систему, обеспечивающую за счет разделения труда и технических нововведений (тоже следствия рационализма) максимальную прибыль. Но у выдающегося социолога XX в. П. Сорокина были основания и для того, чтобы назвать западную культуру чувственной, поскольку она старалась прочно опираться на опыт. Обе черты западной культуры понадобились для развития науки вместе с еще одной, также для нее характерной. «В греческом мышлении ответ на поставленный вопрос дается в результате убеждения в его приемлемости, в современном -- посредством опытов и прогрессирующего наблюдения. В мышлении древних уже простое размышление называется исследованием, в современном -- исследование должно быть деятельностью» (Ясперс К. Смысл и назначение истории. - С. 104). В науке нашла свое выражение еще одна специфическая черта западной культуры -- ее деятельностная направленность.

Деятельностной направленности ума благоприятствовал умеренно-континентальный климат данного региона. Таким образом имело место взаимовлияние природных, социальных и духовных факторов.

Итак, если теперь попытаться дать общее определение науки, то оно будет выглядеть так: наука -- это особый рациональный способ познания мира, основанный на эмпирической проверке или математическом доказательстве. Возникнув после философии и религии, наука, в определенной степени,- синтез этих двух предшествовавших ей отраслей культуры, результат «существовавшей в средние века непререкаемой веры в рациональность Бога, сочетающего личную энергию Иеговы с рациональностью греческого философа» (Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса.- М., 1986.- С. 92).

6. Что такое естествознание?

Выяснив основные особенности современной науки, можно дать определение естествознанию. Это раздел науки, основанный на воспроизводимой эмпирической проверке гипотез и создании теорий или эмпирических обобщений, описывающих природные явления.

Предмет естествознания -- факты и явления, которые воспринимаются нашими органами чувств. Задача ученого -- обобщить эти факты и создать теоретическую модель, включающую законы, управляющие явлениями природы. Следует различать факты опыта, эмпирические обобщения и теории, которые формулируют законы науки. Явления, например тяготение, непосредственно даны в опыте; законы науки, например закон всемирного тяготения -- варианты объяснения явлений. Факты науки, будучи установленными, сохраняют свое постоянное значение; законы могут быть изменены в ходе развития науки, как, скажем, закон всемирного тяготения был скорректирован после создания теории относительности.

Значение чувств и разума в процессе нахождения истины -- сложный философский вопрос. В науке признается истиной то положение, которое подтверждается воспроизводимым опытом. Основной принцип естествознания гласит: знания о природе должны допускать эмпирическую проверку. Не в том смысле, что каждое частное утверждение должно обязательно эмпирически проверяться, а в том, что опыт, в конечном счете, является решающим аргументом принятия данной теории.

Естествознание в полном смысле слова общезначимо и дает «родовую» истину, т. е. истину, пригодную и принимаемую всеми людьми. Поэтому оно традиционно рассматривалось в качестве эталона научной объективности. Другой крупный комплекс наук--обществознание -- напротив, всегда был связан с групповыми ценностями и интересами, имеющимися как у самого ученого, так и в предмете исследования. Поэтому в методологии обществоведения наряду с объективными методами исследования приобретает большое значение переживание изучаемого события, субъективное отношение к нему и т. п.

От технических наук естествознание отличается нацеленностью на познание, а не на помощь в преобразовании мира, а от математики тем, что исследует природные, а не знаковые системы.

Следует учитывать различие между естественными и техническими науками, с одной стороны, и фундаментальными и прикладными -- с другой. Фундаментальные науки -- физика, химия, астрономия--изучают базисные структуры мира, а прикладные -- занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально-практических задач. В этом смысле все технические науки являются прикладными, но далеко не все прикладные науки относятся к техническим. Такие науки, как физика металлов, физика полупроводников являются теоретическими прикладными дисциплинами, а металловедение, полупроводниковая технология -- практическими прикладными науками.

Однако провести четкую грань между естественными, общественными и техническими науками в принципе нельзя, поскольку имеется целый ряд дисциплин, занимающих промежуточное положение или являющихся комплексными по своей сути. Так, на стыке естественных и общественных наук находится экономическая география, на стыке естественных и технических -- бионика, а комплексной междисциплинарной дисциплиной, которая включает и естественные, и общественные, и технические разделы, является социальная экология.

7. Эволюция и место науки в системе культуры

Взаимоотношения науки с другими отраслями культуры не были безоблачными. Имела место довольно жесткая, порой жестокая борьба за духовное лидерство. В средние века политическая и с нею духовная власть принадлежала религии, и это накладывало отпечаток на развитие науки. Вот что писал русский историк и философ Н. И. Кареев о взаимоотношении науки и религии в то время: «На человеческую мысль была наложена церковью самая строгая опека: занятие наукой и ее преподавание поручалось только церковникам, за которыми, однако, власти бдительно следили... Церковь считала себя вправе силою приводить человека к истине и предавать его светской власти для казни «без пролития крови», если он упорствовал... Крайний аскетический взгляд на знание приводил даже к отрицанию какой бы то ни было науки как суетного знания, ведущего к гибели» (Кареев Н. И. Философия культуры и социальной истории нового времени.- СПб., 1893.- С. 65).

Наука в основном должна была служить иллюстрацией и доказательством теологических истин. Как писал Дж. Бернал, «вплоть до XVIII в. наука продолжала интересоваться главным образом небом» (Бернал Дж. Роль науки в жизни общества,- М., 1957).

Но именно изучение неба и привело к последующему могуществу науки. Начиная с Коперника стало ясно, что наука не то, что теология и обыденное знание. Борьба между наукой и религией вступила в решающую стадию. За торжество научного мировоззрения отдал жизнь Джордано Бруно, так когда-то за торжество философии и религии пожертвовали собой Сократ и Христос.

И вот парадокс: приговорили к смерти и заставили выпить чашу с ядом Сократа в начале IV в. до н. э., -- и в том же веке философия победила, появились школы учеников Сократа и платоновская академия. Распяли Христа в I в., -- и в том же его ученики создали церковь, которая через два века победила философию. Сожгли Дж. Бруно в 1600 году, -- и в том же веке наука победила религию. Торжество смерти оборачивалось торжеством духа, который оказывался сильнее смерти. Физическая власть утверждается насилием, духовная -- жертвой.

Итак, культура развивается не только эволюционным путем накопления отдельных достижений, но и революционным путем смены значения ее отраслей. Программа Сократа достичь всеобщего блага посредством философского знания оказалась нереализованной и пала под давлением античного скептицизма. Люди поверили Христу и 1,5 тысячелетия ждали второго пришествия, но дождались индульгенций для богатых и костров инквизиции.

В эпоху Возрождения господство религиозного мышления и церкви было подорвано как изнутри, так и снаружи. Философские и религиозные усилия по созданию общезначимых знания и веры, приносящих людям счастье, не оправдались, но потребность в систематизации и единстве знаний и счастье осталась, и теперь наука дала надежды на ее реализацию.

Произошел великий поворот в развитии культуры -- наука поднялась на ее высшую ступень. В ее современном виде наука сформировалась в XVI -- XVII в. и тогда же ей удалось одержать победу над другими отраслями культуры и прежде всего над господствовавшей в то время религией. Наука победила в XVII в. все другие отрасли культуры и сохраняла доминирующую роль до XX в. Своей победой она обязана прежде всего естествознанию, которое лежит в фундаменте научного знания.

С тех пор значение науки неуклонно возрастало вплоть до XX века, и вера в науку поддерживалась ее огромными достижениями. В середине XX века в результате растущей связи науки с техникой произошло событие, равное по масштабу научной революции XVII века, получившее название научно-технической революции и ознаменовавшее новый, третий этап в развитии научного знания.

8. Естественнонаучная и гуманитарная культура

Человек обладает знанием об окружающей его природе (Вселенной), о самом себе и собственных произведениях. Это делит всю имеющуюся у него информацию на два больших раздела: на естественнонаучное (естественное в том смысле, что изучается то, что существует независимо от человека в противоположность искусственному--созданному человеком) и гуманитарное (от лат «Homo» -- человек) знание, знание о человеке.

Как следует из определения, различия между естественнонаучными и гуманитарными знаниями заключаются в том, что первые основаны на разделении субъекта (человека) и объекта (природы, которую познает человек -- субъект), при преимущественном внимании, уделяемом объекту, а вторые имеют отношение прежде всего к самому субъекту.

Английский писатель Ч. Сноу сформулировал альтернативу «двух культур» -- научно-технической и художественно-гуманитарной,-- по его мнению, разделенных настолько в современном мире, что представители каждой из них не понимают друг друга. В нашей печати в 60-х годах велись очень интенсивные дискуссии между «физиками» и «лириками». Они показали как несостоятельность неумеренных притязаний тех и других на монопольное обладание истиной, так и необходимость более целостного развития культуры как таковой, взаимодействия науки и искусства, развития естественной науки о человеке (антропологии) в его индивидуальном и социальном измерениях.

9. Противоречия современной науки

Миг наибольшего торжества науки, свидетельствовавший о ее мощи, был в то же время началом ее кризиса, потому что создание и применение атомного оружия вело к разрушению и уничтожению. Затем возникла экологическая проблема. Виновны в ней не столько сама наука, сколько цели, которые перед ней ставились, а также нормы, методы и средства, в соответствии с которыми она развивалась.

Характерные свойства науки, о которых мы говорили вначале, определяют ее противоречия и ограничения. Так фрагментарность науки означает, что наука -- это определенная проекция на определенную часть мира. «Желать, чтобы наука охватывала природу, значило бы заставить целое войти в состав своей части», -- предостерегал великий французский математик Анри Пуанкаре (А. Пуанкаре. О науке.- М., 1983.- С. 288). Наука решает частные проблемы и дает относительные ответы на частные вопросы, которые (ответы) подтверждаются опытом. Наука не отвечает на вопросы: из чего состоят кварки? Откуда произошло первовещество? Что было до космоса? Что за пределами расширяющейся Вселенной? Конечно или бесконечно пространство и время? Желающим узнать ответы на эти вопросы следует обращаться к другим отраслям культуры, которые претендуют на абсолютную истину.

Еще древние философы делили все утверждения на знание и мнение. Знание, или наука, по Аристотелю, может быть двух родов -- либо демонстративным, либо интуитивным. Демонстративное знание представляет собой знание причин. Оно состоит из утверждений, которые могут быть доказательствами, т. е. демонстративное знание -- это заключения силлогистическими доказательствами, или демонстрациями. Интуитивное знание состоит в схватывании «неделимой формы», сущности или сущностной природы вещи. Интуитивное знание является первоначальным источником всей науки, поскольку оно формирует первоначальные «базисные посылки» для всех доказательств (демонстраций). «Для всего без исключения доказательства быть может, ведь иначе приходилось бы идти в бесконечность», -- писал Аристотель «Метафизике» (1006 а.).

Современные методологи науки принимают это положение и соглашаются идти в бесконечность. «Другими словами, мы знаем, что наши научные теории навсегда должны остаться только гипотезами, но во многих возможных случаях мы можем выяснить, новая гипотеза лучше старой или нет. Дело в том, что если они различны, то они должны вести к различным предсказаниям, которые, как правило, можно проверить экспериментально. На основе такого решающего эксперимента иногда можно обнаружить, что новая теория приводит к удовлетворительным результатам там, где старая оказалась несостоятельной. В результате можно сказать, что в поиске истины мы заменили научную достоверность научным прогрессом. Дело в том, что наука развивается не путем постепенного накопления энциклопедической информации, как думал Аристотель, а движется значительно более революционным путем. Она прогрессирует благодаря смелым идеям, выдвижению новых, все более странных теорий (таких, как теория, по которой земля не плоская, и «метрическое пространство» не является плоским) и ниспровержению прежних теорий. Однако такой подход к научному методу означает, что в науке нет «знания» в том смысле, в котором понимали это слово Платон и Аристотель, т. е. в том смысле, в котором оно влечет за собой окончательность. В науке мы никогда не имеем достаточных оснований для уверенности в том, что мы уже достигли истины. То, что мы называем «научным знанием», как правило, не является знанием в платоновско-аристотелевском смысле, а, скорее, представляют собой информацию, касающуюся различных соперничающих гипотез и способа, при помощи которого они выдерживают разнообразные проверки. Это, если использовать язык Платона и Аристотеля, информация, касающаяся самого последнего и наилучшим образом проверенного научного «мнения». Такое воззрение означает также, что в науке не существует доказательств (за исключением, конечно, чистой математики и логики). В эмпирических науках, а только они и могут снабжать нас информацией о мире, в котором мы живем, вообще нет доказательств, если под «доказательством» имеется в виду аргументация, которая раз и навсегда устанавливает истинность теории. (А вот что здесь есть, так это опровержения научных теорий») (Поппер К. Открытое общество и его враги. -Т. П.- М., 1992.- С. 20-21).

К этому добавляются еще и противоречия, имеющие место внутри самого процесса познания. Природа едина, а науки разделены на отдельные дисциплины. В природе все связано со всем, каждая наука занимает свою полочку. «Существуют отдельные науки, а не наука вообще как наука о действительном, однако каждая из них входит в мир, беспредельный, но все-таки единый в калейдоскопе связей» (Ясперс К. Смысл и назначение истории.- М., 1994.- С. 102-103).

Объекты действительности функционируют как целостные образования, а наука развивается путем абстрагирования некоторых свойств этих объектов, принимаемых за наиболее важные. Основой структуры научного познания (что особенно характерно для наиболее развитых отраслей естествознания) является анализ предмета исследования, т. е. выделение абстрактных элементарных объектов и последующий синтез из этих абстрактных элементов единого целого в форме теоретической системы. По мнению Б. Рассела, «научный прогресс осуществляется благодаря анализу и искусственной изоляции. Возможно, как считает квантовая теория, что существуют границы правомерности этого процесса, но, если бы он не был обычно правильным, хотя бы приблизительно, научное познание было бы невозможно» (Рассел Б. Человеческое познание. Его сфера и границы.- М., 1957.- С. 71).

Ситуация в области исследования экологической проблемы в практическом плане, как и ситуация в квантовой механике в теоретической, ставит под вопрос правомерность абсолютизации процесса искусственной изоляции и анализа, и многие ученые именно эти черты науки считают ответственными за экологические трудности.

С критикой аналитической направленности науки в последнее время приходится сталкиваться все чаще. Эта ее черта признана фундаментальной и оценивалась по большей части положительно в истории науки, хотя известна и другая ее оценка. Критиковали аналитическую направленность науки Гете, Монтень и другие писатели, ученые, философы. С аналитического расчленения Универсума начинается наука. Как пишет В. Вайскопф, «наука стала развиваться, когда люди начали удерживать себя от общих вопросов, таких как: «Из чего состоит материя? Как возникла Вселенная? В чем сущность жизни?» Они стали задавать вопросы частного характера, например: «Как падает камень? Как вода течет по трубе?» и т. д.» (Вайскопф В. Физика в двадцатом столетии.- М., 1977.- С. 256).

В областях, которые наиболее доступны аналитическому расчленению, как, например, физика, наука достигает наибольшего успеха, и эти области становятся как бы эталонами знания. Мечтой Т. Гоббса было свести все науки к физике, а Ф. Бэкон называл физику «матерью наук». В XX веке эти мечты воплотились в методологической концепции «единой науки», которая возникла бы на базе физики (физикализм).

Программа сведения всего научного познания к физическому, получившая название редукционизма, не могла быть воплощена в жизнь, поскольку каждая область реальности обладает своей спецификой и не может быть сведена ни к какой другой.

Здесь уместно отметить, что аналитизм, лежащий в самом фундаменте научного подхода к действительности, вполне отвечает стремлению человека практически овладеть предметным миром, поскольку сама преобразовательная деятельность в своей сущности также преимущественно аналитична. С этой точки зрения вполне понятно восхищение аналитическим методом (и физикой, в которой этот метод наиболее полно воплотился), которое испытывал Ф. Бэкон.

Конечно, делать отсюда вывод, что с помощью науки нельзя познать действительность или что наука ничего не дает для решения фундаментальных проблем человеческого существования -- значит впадать в крайность. Выигрыш в четкости познания деталей в общем случае не обязательно должен вести к проигрышу в точности познания целостной картины мира. Но не следует забывать об упоминавшемся относительном характере научных истин, находящем свое выражение в следующем парадоксе познания: знание в наиболее четкой и логичной форме достигается через науку и, в более общем плане, через рациональное мышление, но оно в определенной мере и ответственно за разрушение (по крайней мере идеальное) мира.

Итак, один из гносеологических корней экологического кризиса -- чрезмерный аналитизм научного мышления, который в стремлении все дальше проникнуть в глубь вещей таит в себе опасность отхода от реальности, от целостного взгляда на природу. Искусственная изоляция какого-либо фрагмента реальности дает возможность его углубленного изучения, однако при этом не учитываются связи этого фрагмента с его средой, и данное обстоятельство, которое может оказаться малосущественным в рамках конкретного исследования, влечет за собой важные негативные последствия, когда результаты подобного исследования вовлекаются в практику человеческой преобразовательной деятельности.

Аналитизм внутри конкретных научных дисциплин находит свое продолжение в аналитической направленности развития науки в целом, как особой формы постижения мира. Фундаментальной особенностью структуры научной деятельности, вытекающей из ее преимущественно аналитического характера, является разделенность науки на обособленные друг от друга дисциплины. Это, конечно, имеет свои положительные стороны, поскольку дает возможность изучать отдельные фрагменты реальности, но при этом упускаются из виду связи между отдельными фрагментами, а в природе, как известно, «все связано со всем». А каждый акт изменения человеком природной среды не ограничивается какой-либо одной ее областью, а имеет, как правило, большие отдаленные последствия.

Разобщенность наук особенно мешает сейчас, в эпоху быстротекущей дифференциации научного знания, выявилась необходимость комплексных интегративных исследований. Чрезмерная специализация так не может помешать эволюции науки, как чрезмерная специализация животных приводит к созданию тупиковых направлений в биологической эволюции.

Значение науки в эпоху НТР

НТР (научно-техническая революция) характеризуется, во-первых, срастанием науки с техникой в единую систему (этим определяется сочетание научно-техническая -- через черточку), в результате чего наука стала непосредственной производительной силой, а, во-вторых, небывалыми успехами в деле покорения природы и самого человека как части природы. Достижения НТР впечатляющи. Она вывела человека в космос, дала ему новый источник энергии -- атомную, принципиально новые вещества и технические средства (лазер), новые средства массовой коммуникации и информации и т. д., и т. п. Но сам термин НТР возник в середине XX века, когда человек создал атомную бомбу, и стало ясно, что наука может уничтожить нашу планету.

В авангарде науки идут фундаментальные исследования. Внимание властей к ним резко возросло после того, как А. Эйнштейн сообщил в 1939 году президенту США Ф. Рузвельту о том, что физиками выявлен новый источник энергии, который позволяет создать невиданное доселе оружие массового уничтожения.

Современная наука -- «дорогое удовольствие». Строительство синхрофазотрона, необходимого для проведения исследований в области физики элементарных частиц, требует миллиарды долларов. А космические исследования? В развитых странах на науку сегодня затрачивается 2-3% валового национального продукта. Но без этого невозможны ни достаточная обороноспособность страны, ни ее производственное могущество.

Наука развивается по экспоненте: объем научной деятельности, в том числе мировой научной информации в XX веке, удваивается каждые 10-15 лет. Растет число ученых, наук. В 1900 году в мире было 100 тыс. ученых, сейчас -- 5 млн. (один из тысячи человек, живущих на Земле). 90% всех ученых, когда-либо живших на планете, -- наши современники. Процесс дифференциации научного знания привел к тому, что сейчас насчитывается более 15 тысяч научных дисциплин.

Наука не только изучает мир и его эволюцию, но и сама является продуктом эволюции, составляя вслед за природой и человеком особый, «третий» (по Попперу) мир -- мир знаний и навыков. В концепции трех миров -- мира физических объектов, мира индивидуально-психического и мира интерсубъективного (общечеловеческого) знания -- наука сменила «мир идей» Платона. Третий, научный мир стал таким же эквивалентом философскому «миру идей», как «град божий» блаженного Августина в средние века.

В современной философии существуют два взгляда на науку в ее связи с жизнью человека: наука -- продукт, созданный человеком (К. Ясперс) и наука как продукт бытия, открываемый через человека

(M. Хайдеггер). Последний взгляд еще ближе подводит к платоновско-августиновским представлениям, но и первый не отрицает фундаментального значения науки.

Наука, по Попперу, не только (1) приносит непосредственную пользу общественному производству и благосостоянию людей, но также (2) учит думать, развивает ум, экономит умственную энергию. «С того момента, как наука стала действительностью, истинность высказываний человека обусловлена их научностью. Поэтому наука -- элемент человеческого достоинства, отсюда и ее чары, посредством которых она проникает в тайны мироздания» (Ясперс К. Смысл и назначение истории. - М., 1994.- С. 105).

Эти же чары приводили и к преувеличенному представлению о возможностях науки, к попыткам поставить ее выше других отраслей культуры и перед ними. Создалось своеобразное научное «лобби», которое получило название сциентизма (от лат. «сциенция» -- наука). Именно в наше время, когда роль науки поистине огромна, появился сциентизм с представлением о науке, особенно естествознании, как высшей, если не абсолютной ценности. Эта научная идеология заявила, что лишь наука способна решить все проблемы, стоящие перед человечеством, включая бессмертие.

Для сциентизма характерны абсолютизация стиля и методов «точных» наук, объявление их вершиной знания, часто сопровождающееся отрицанием социально-гуманитарной проблематики как не имеющей познавательного значения. На волне сциентизма возникло представление о никак не связанных друг с другом «двух культурах» -- естественнонаучной и гуманитарной (книга английского писателя Ч. Сноу об этом так и называлась «Две культуры»).

В рамках сциентизма наука рассматривалась как единственная в будущем сфера духовной культуры, которая поглотит ее нерациональные области. В противоположность этому также громко заявившие о себе во второй половине XX в. антисциентистские высказывания обрекают ее либо на вымирание, либо на вечное противопоставление человеческой природе.

Антисциентизм исходит из положения о принципиальной ограниченности возможностей науки в решении коренных человеческих проблем, а в своих проявлениях оценивает науку как враждебную человеку силу, отказывая ей в положительном влиянии на культуру. Да, говорят критики, наука повышает благосостояние населения, но она же увеличивает опасность гибели человечества и Земли от атомного оружия и загрязнения природной среды.

Тема 2

Структура естественнонаучного познания

Уровни естественнонаучного познания. Соотношение эмпирического и теоретического уровней исследования.

Уровни естественнонаучного познания

Изучение естествознания нужно не только для того, чтобы мы как культурные люди знали и разбирались в его результатах, но и для понимания самой структуры нашего мышления. Итак, мы отправляемся в безбрежное море познания. Предположим, что вместе с Ньютоном мы лежим под деревом и наблюдаем падение яблока, которое, по преданию, натолкнуло Ньютона на открытие закона всемирного тяготения. Яблоки падали на голову не только Ньютона, но почему именно он сформулировал закон всемирного тяготения? Что помогло ему в этом: любопытство, удивление (с которого, по Аристотелю, начинается научное исследование) или, быть" может, он и до этого изучал тяготение, и падение яблока было не начальным, а завершающим моментом его раздумий? Как бы то ни было, мы можем согласиться с легендой в том, что именно обычный эмпирический факт падения яблока был отправной точкой для открытия закона всемирного тяготения. Будем считать эмпирические факты, т. е. факты нашего чувственного опыта, исходным пунктом развития естествознания.

Итак, мы начали наше научное исследование, точнее оно началось с нами. Так или иначе, мы зафиксировали первый эмпирический факт, который, коль скоро он стал отправной точкой научного исследования, стал тем самым научным фактом.

Что дальше? Выдающийся французский математик начала века А. Пуанкаре, описывая в своей книге «Наука и метод» работу ученого, говорил следующее: «Наиболее интересными являются те факты, которые могут служить свою службу многократно, которые могут повторяться» (А. Пуанкаре. О науке.- М., 1983.- С. 289). Да, действительно так, потому что ученый хочет вывести законы развития природы, т. е. сформулировать некие положения, которые были бы верны во всех случаях жизни для однотипного класса явлений. Для этого ученому нужны множество одинаковых фактов, которые потом он мог бы единообразно объяснить. Ученые, продолжает Пуанкаре, «должны предпочитать те факты, которые нам представляются простыми, всем тем, в которых наш грубый глаз различает несходные составные части» (Там же. - С. 290).

Итак, мы должны ждать падения новых яблок, чтобы определить, действительно ли они падают всегда. Это уже можно назвать способом или методом исследования. Он называется наблюдением и в некоторых областях естествознания остается единственным и главным эмпирическим методом исследования. Например, в астрономии. Правда, с помощью визуальных наблюдений мы мало что увидим. Чтобы наблюдать «большой мир» (мегамир) нужны мощные телескопы и радиотелескопы, которые улавливают космические излучения. Это тоже наблюдение, хотя и более сложное.

Однако в нашем случае нет нужды ждать падения яблок. Мы можем потрясти яблоню и посмотреть, как будут вести себя яблоки, т. е. провести эксперимент, испытать объект исследований. Эксперимент представляет собой как бы вопрос, который мы задаем природе и ждем от нее ясного ответа. «Эйнштейн говорил, что природа отвечает «нет» на большинство задаваемых ей вопросов и лишь изредка от нее можно услышать более обнадеживающее «может быть»... Каков бы ни был ответ природы -- «да» или «нет», -- он будет выражен на том же теоретическом языке, на котором был задан вопрос» (И. Пригожий, И. Стенгерс. Порядок из хаоса.- М., 1986.- С. 88). Отличительной особенностью научного эксперимента является то, что его должен быть способен воспроизвести каждый исследователь в любое время.

Трясение яблони, как простейший из возможных экспериментов, убеждает нас, что все яблоки ведут себя совершенно одинаково. Однако, чтобы вывести физический закон, мало одних яблок. Нужно рассмотреть и другие тела, причем чем меньше они похожи друг на друга, тем лучше. Здесь вступает в силу второе правило, противоположное первому. «Таким образом, интерес представляет лишь исключение» (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 291).

Оказывается, что многие тела тоже падают на Землю, как будто на них действует некая сила. Можно предположить, что это одна и та же сила во всех случаях. Но на Землю падают не все тела. Это не относится к Луне, Солнцу и другим небесным телам, имеющим большую массу или удаленным от Земли на значительное расстояние. Налицо различие в поведении тел, над которым тоже стоит задуматься. Есть ли что-либо общее в поведении тел, которые на первый взгляд ведут себя совершенно различно? «Однако мы должны сосредоточить свое внимание главным образом не столько на сходствах и различиях, сколько на тех аналогиях, которые часто скрываются в кажущихся различиях» (там же, с. 292). Найти аналогии в различиях необходимый этап научного исследования.

Не над всеми телами можно провести эксперимент. Например, небесные светила можно только наблюдать. Но мы можем объяснить их поведение действием тех же самых сил, направленных не только в сторону Земли, но и от нее. Различие в поведении таким образом можно объяснить количеством силы, определяющей взаимодействие двух или нескольких тел.

Если же мы все-таки считаем эксперимент необходимым, то можем провести его на моделях, т. е. на телах, размеры и масса которых пропорционально уменьшены по сравнению с реальными телами. Результаты модельных экспериментов можно считать пропорциональными результатам взаимодействия реальных тел.

Но и модельный эксперимент не является последним из возможных. Может иметь место мысленный эксперимент. Для этого понадобится представить себе тела, которых вообще не существует в реальности, и провести над ними эксперимент в уме. Значение представления, связанного с проведением мысленного или идеального эксперимента, хорошо объясняют в своей книге «Эволюция физики» А. Эйнштейн и Л. Инфельд. Дело в том, что все понятия, т. е. слова, имеющие определенное значение, которыми пользуются ученые, являются не эмпирическими, а рациональными, т. е. они не берутся нами из чувственного опыта, а являются творческими произведениями человеческого разума. Для того, чтобы ввести их в расчеты, необходимы идеальные представления, например, представления об идеально гладкой поверхности, идеально круглом шаре и т. п. Такие представления называются идеализациями.

В современной науке надо быть готовым к идеализированным экспериментам, т е. мысленным экспериментам с применением идеализации, с которых (а именно, экспериментов Галилея) и началась физика Нового времени. Представление и воображение (создание и использование образов) имеет в науке большое значение, но в отличие от искусства -- это не конечная, а промежуточная цель исследования. Главная цель науки -- выдвижение гипотез, и теория как эмпирически подтвержденная гипотеза.

Понятия играют в науке особую роль. Еще Аристотель считал, что, описывая сущность, на которую указывает термин, мы объясняем его значение. А его имя -- знак вещи. Таким образом, объяснение термина (а это и представляет собой определение понятия) позволяет нам понять данную вещь в ее глубочайшей сущности («понятие» и «понять» -- однокоренные слова). По мнению К. Поппера, если в обычном словоупотреблении мы сначала ставим термин, а затем определяем его (например: «щенок--это молодой пес»), то в науке имеет место обратный процесс. Научную запись следует читать справа налево, отвечая на вопрос: как мы будем называть молодого пса, а не что такое щенок. Вопросы типа «что такое жизнь?» не играют в науке никакой роли, и вообще определения как таковые не играют в науке заметной роли, в отличие, скажем, от философии. Научные термины и знаки - не что иное, как условные сокращения записей, которые иначе заняли бы гораздо больше места.