1.3. Тенденции развития естествознания

1.3.1. Научная парадигма и научная революция. Вся история науки убеждает нас в том, что она (наука), несомненно, развивается, наращивает объем знаний в различных областях, усложняется. Но совершенно очевидно, что развитие это неравномерное, есть периоды времени медленного накопления знаний, есть периоды внедрения в науку сумасшедших идей, которые за короткие сроки опрокидывали картины мира, складывающиеся веками. Выявить логику развития науки — это значит уяснить закономерности научного прогресса, его движущих сил, причин и исторической обусловленности. Сегодня эта проблема видится совершенно в другом ракурсе, нежели до середины XX века.

Прежде полагали, что в науке идет постоянное увеличение научного знания, постоянное накопление новых научных открытий и более точных теорий, создающих сумму знаний в разных направлениях познания природы.

Сегодня имеется совершенно другое понятие: наука развивается не в процессе непрерывного накопления новых фактов и идей, не шаг за шагом, а через фундаментальные теоретические изменения, которые вдруг, в один момент перекраивают привычную общую картину мира. Ученые при этом вынуждены перестраивать свою привычную деятельность на базе нового мировоззрения. Логику неспешной, пошаговой эволюции науки сменила логика научных революций и катастроф. Из-за очевидной сложности этой проблемы в методологии науки еще не сложился общепризнанный подход, модель, логика развития научного знания. Сегодня таких моделей много. Но одна из них явно на сегодня является лидером, собравшим начиная с 60-х годов XX века наибольшее число сторонников (9).

Речь идет о концепции развития науки, которую предложил американский историк и философ науки Томас Кун. Он заметил, что представители естествознания в обычное время редко дискутируют по фундаментальным вопросам, обычно они спокойно работают, поддерживая неписаные соглашения в рамках, очерчиваемых фундаментальными открытиями. Это и стало отправной точкой логики развития науки в концепции Куна. Он ввел в методологию науки принципиально новое понятие — парадигма (12).

Научная парадигма — некоторая система основополагающих научных взглядов, господствующих в науке в определенный период ее развития (11).

Б

Термин «парадигма» стал последнее время использоваться довольно широко. В соответствии с современной практикой можно говорить о парадигме не только в области науки, но и в других областях деятельности (например, парадигма образования, парадигма политики и др.) (11).

уквальный смысл этого слова — образец. Но парадигма не является собственно «чистой» теорией, хотя ее ядром служит та или иная фундаментальная теория. Парадигма определяет дух и стиль научных исследований. По словам Т. Куна, парадигму составляют «общепризнанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают модель постановки проблем и их решений научному сообществу».

Содержание действующей парадигмы отражается в учебниках, в фундаментальных трудах ученых, основные идеи проникают в массовое сознание. К парадигмам в истории науки Т. Кун причислял аристотелевскую динамику, птолемеевскую астрономию, ньютоновскую механику и т. д. Приращение знания внутри получило название «нормальной науки»(12).

Смена парадигмы — научная революция. Пример: смена классической физики (ньютоновской) на релятивистскую (эйнштейновскую).

Новизна концепции Куна заключалась в том, что смена парадигм в развитии науки не носит линейного характера, т. е. не является детерминированно однозначной (детерминант — от лат. «определяющий»).

Развитие науки нельзя представлять себе как прямую линию, поднимающуюся строго вверх. В какой-то момент времени появляются другие, идущие в сторону прямые линии, эти линии могут появиться в любой точке исходной линии и продолжаться в любую сторону. Какая именно из многих возможных точек «пойдет в рост», зависит от стечения многих разнообразных обстоятельств. Таким образом, логика развития науки содержит в себе закономерность, но закономерность эта «выбрана» случаем из целого веера других, ничуть не менее закономерных возможностей. Получается, что привычная для нас ныне квантово-релятивистская картина мира в принципе могла быть и совсем другой, и не менее логичной и последовательной.

Существуют и другие концепции развития науки. Но при всех своих отличиях, все эти концепции вынуждены опираться на некие узловые, этапные моменты истории науки, которые принято называть научными революциями.

Слово «революция», как известно, означает переворот. В применении к науке это означает радикальное изменение всех ее элементов: фактов, закономерностей, методов, научной картины мира. Но твердо установленные факты изменить нельзя, на то они и факты. В науке имеют значение не сами факты, а их интерпретации, объяснения. Только с той или иной интерпретацией факт начинает иметь значение для науки. А интерпретация-то и подвержена порой самым радикальным переворотам (9).

Пример.

Факт — Солнце движется по небосводу. Возможны несколько интерпретаций: геоцентрической, гелиоцентрической. Переход от одного способа объяснения к другому и есть революция.

1.3.2. Научные картины мира. Объяснительные схемы для фактов поставляют теории. Множество теорий, описывающих известный человеку природный мир, синтезируются в единую научную картину мира. Это целостная система представлений об общих принципах и законах устройства мироздания. Поэтому о революции можно говорить только когда имеются изменения не только отдельных принципов, методов или теорий, но и непременно всей научной картины мира.

Научных революций в истории развития науки, и естествознания в частности, можно выделить три. По именам ученых, сыгравших в этих революциях заметную роль, их можно назвать аристотелевской, ньютоновской и эйнштейновской.

В VI–IV вв. до н. э. была осуществлена первая научная революция в познании мира, в результате которой и появилась на свет сама наука. Связано это в достаточно большой мере с трудами Аристотеля (9), который

• создал формальную логику, т. е. учение о доказательстве,

• разработал категориально-понятийный аппарат,

• утвердил канон организации научного исследования (история вопроса, постановка проблемы, аргументы «за» и «против», обоснование решения),

• отделил науки о природе от метафизики (философии), математики и т. д.,

• создал геоцентрическое учение о мировых сферах (это был очень трудный шаг в неизвестность, сегодня мы знаем, что это было неверно, но неверно не значит — не научно!).

Вторая глобальная научная революция приходится на XVI–XVIII вв. Исходным пунктом ее как раз является переход от геоцентричной модели мира к гелиоцентричной. Но этот факт отражает не все перемены в науке в то время. Происходило становление классического естествознания. Классиками-первопроходцами стали: Н. Коперник, Г. Гали­лей, И. Кеплер, Р. Декарт, И. Ньютон. Вторая научная революция (9) заключалась в том, что:

• классическое естествознание заговорило математическим языком, появились строго объективные количественные характеристики земных тел (форма, величина, масса, движение и т.д.);

• появились методы экспериментального исследования со строго контролируемыми условиями (вместо созерцания и умозрительного воспроизведения);

• разрушено представление о космосе как о завершенном и гармоничном мире, на смену пришла концепция о бесконечной Вселенной, объединенной идентичностью законов;

• устанавливалась абсолютная научная картина природы, которую можно было подправлять в деталях, но радикально переделывать нельзя;

• доминантой классического естествознания стала механика, утвердилась чисто механическая картина мира (см. выше — первая физическая картина мира), в науке сформировалась так называемая классическая парадигма.

Классическая парадигма естественным образом вытекала из механистической картины мира, методологическим стержнем которой была ньютоновская механика. Поэтому часто парадигму классического естествознания называют ньютоновской парадигмой.

Классическая парадигма включает следующие основополагающие взгляды на природу (11):

1. В природе принципиально отсутствует случайность. Существующие в ней однозначно причинно-следственные связи, описываемые законами, подобными законам Ньютона, не оставляют места случайности.

2. Мир в целом всегда был и остается таким, каков он есть. В природе в целом отсутствует развитие.

3. Природа повторяется на всех своих уровнях, поэтому мегамир, макромир и микромир аналогичны.

В общем русле этой второй революции наука развивалась практически до конца XIX века. За это время было сделано много выдающихся открытий, но они лишь дополняли и усложняли сложившуюся механическую картину мира, не покушаясь на ее основы. См. выше вторую физическую картину мира — электродинамическую. «Потрясение основ» — третья научная революция — произошла на рубеже XIX–XX вв.

Произошел ряд значительных открытий в физике (открытие сложной структуры атома, явление радиоактивности, дискретного характера электромагнитного излучения и т. д.). Эти открытия показали, что механика Ньютона не может дать универсального ключа к пониманию всего происходящего в природе. Сформировались наиболее значимые теории (теория относительности общая и специальная и квантовая механика), составившие суть третьей научной революции (9):

• Эйнштейновский переворот означал отказ от всякого (гео или гелио) центризма вообще, привилегированных, выделенных систем отсчета в мире нет, все они равноправны, причем любое утверждение имеет смысл, только будучи «привязанным» к какой-нибудь конкретной системе отсчета, а это значит, что вся картина мира в целом релятивна, т. е. относительна.

• При описании микро- и мегамиров оказались несостоятельны понятия траектории, одновременности событий, характера пространства и времени и т. д. (в неклассическом естествознании сложилось новое представление о случайном и способах описания вероятностных процессов, была установлена фундаментальная роль случайности).

• Научное познание объекта оказалось зависимым от определенных условий познания, например класса приборов наблюдения (т. е. объект познания перестал восприниматься как существующий сам по себе).

• Изменилось представление естественнонаучной картины мира о самой себе: стало ясно, что «единственно верную», абсолютно точную картину не удастся нарисовать никогда. Любая из этих картин может обладать лишь относительной истинностью.

Последний пункт сущности третьей научной революции связан с так называемой эволюционной парадигмой (другие применяемые для этой парадигмы наименования — парадигма Дарвина, эволюционно-синергетическая парадигма). Нынешняя картина мира обнаружила в каждом фрагменте Вселенной эволюцию, развитие. Главная принципиальная особенность современной естественнонаучной картины мира — принцип глобального эволюционизма. Это означает, что в современном естествознании утвердилось убеждение в том, что материя, Вселенная в целом и во всех ее элементах не могут существовать вне ее развития (11).