Тема 3. Научные революции в истории естествознания.
Динамика науки и ее специфика.
Т. Кун и И. Лакатос о природе научных революций.
Становление естественнонаучных картин мира как результат научных революций.
Исторические этапы развития естествознания.
В результате изучения данной главы студент должен:
знать:
особенности динамики науки,
сходство и различия концепций Т. Куна и И. Лакатоса о механизме развития науки;
соотношение научного знания и научной картины мира;
процесс формирования новой научной картины мира как результата научной революции;
основные исторические этапы развития научного естествознания;
основные этапы истории науки;
представления о специфике развития научного знания в теории К. Поппера;
соотношение категорий «парадигма», «научная революция», «научно-исследовательская программа», «научная картина мира»;
особенности научных картин мира;
уметь:
выявлять особенности теоретических концепций, раскрывающих механизм развития научного знания;
аргументировано показывать роль научной революции в процессе развития науки;
выявлять специфику основных исторических этапов развития научного естествознания;
использовать знания о динамике науки для анализа особенностей научных картин мира;
владеть:
навыками приобретения, пополнения и реализации знаний в сфере исследования динамики науки;
категориальным аппаратом анализа динамики науки;
навыками применения знаний о научных революциях к анализу основных этапов развития науки.
Научное знание непрерывно развивается: увеличивается его объем, формируются новые теории, усложняется содержание науки. Выявление логики развития науки — это исследование тенденций и закономерностей научного прогресса, выявление его движущих сил, анализ факторов его исторической обусловленности. Представление о таких тенденциях существенно менялось как с развитием науки, так и с развитием теоретических представлений о специфике науки.
3.1. Методологические подходы к пониманию динамики науки
Долгое время в теоретических представлениях о динамике науки считалось естественным кумулятивное развитие научного знания, под которым понималось его постепенное накопление и расширение. Так, с точки зрения О. Конта, ученые из поколения в поколение увеличивают массив эмпирических фактов, постепенно уточняют содержание понятий, развивают методологию, модернизируют теоретическую часть научного знания. О. Конт не обращал внимания на ту драму идей, которая сопровождает каждый этап развития науки.
Однако ситуация стала принципиально иной под воздействием радикальных изменений, которые привели к переходу от классической науки к науке неклассической. Так, известный философ науки К. Поппер, став свидетелем «победы физики Эйнштейна над физикой Ньютона», К. Поппер отказался видеть в «росте научного знания» кумуляцию вечных истин1. Наука, по мнению ученого, находится в состоянии «перманентной революции», включающей следующие этапы: 1) выдвижение гипотезы; 2) оценка степени фальсифицируемости гипотезы; 3) выбор предпочтительной гипотезы, т.е. такой, которая имеет большее число потенциальных фальсификаторов; 4) выведение эмпирически проверяемых следствий и проведение экспериментов; 5) отбор следствий, имеющих принципиально новый характер; 6) отбрасывание гипотезы в случае ее фальсификации, если же теория не фальсифицируется, она временно поддерживается; 7) принятие конвенционального или волевого решения о прекращении проверок и объявлении определенных фактов и теорий условно принятыми.
Таким образом, рост научного знания состоит в выдвижении смелых гипотез, теорий и их последующем опровержении (или фальсификации), в результате чего растет сложность и глубина научных проблем. Модель развития науки К. Поппера - это концентрированное выражение его знаменитого принципа фальсификации, когда критерием научности теории выступает не столько ее подтверждение, сколько опровержение. Другими словами, наука, согласно К. Попперу, развивается благодаря выдвижению смелых предположений и их последующей беспощадной критике путем нахождения контрпримеров.
Наибольший интерес исследователей в последней трети ХХ в. вызвала концепция развития науки, разработанная американским историком и философом науки Т. Куном. Новизна его концепции заключается в нескольких положениях.
Первое положение. Т. Кун ввел в философию и методологию науки принципиально новое и методологически чрезвычайно плодотворное понятие – парадигма (от греч. paradeigma — пример, образец, довод). Этот термин служит для фиксации особого способа организации знания, подразумевающего конкретный для каждой исторической эпохи набор предписаний, задающих характер видения мира; в его содержании находят отражение также общепринятые образцы решения конкретных проблем. Такие предписания в существенной мере влияют на выбор направлений исследования. По сути дела, парадигма определяет дух и стиль научных исследований.
Характеризуя содержание введенного им понятия, Т. Кун подчеркивает, что парадигму составляют «...признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают научному сообществу модель постановки проблем и их решений»2. Парадигма, если она признана научным сообществом, на долгое время определяет тот круг проблем, который находится в центре спектра научных исследований, а также систему наиболее эффективных (с точки зрения данной парадигмы) методов и способов научных исследований.
Важная роль парадигмы заключается в том, что она является как бы официальным подтверждением подлинной «научности» занятий тех исследователей, которые работают в рамках этой парадигмы. К числу наиболее известных парадигм в истории науки Т. Кун относит аристотелевскую динамику, птолемеевскую астрономию, ньютоновскую механику и т.д.
Второе положение. Стремясь опровергнуть кумулятивное понимание процесса научного развития, Т. Кун подчеркнул неравномерный характер развития науки и выделил в этом процессе эволюционные и революционные этапы. Эволюционное развитие научного знания в рамках конкретной научной парадигмы получило название нормальной науки. Смена одной научной парадигмы на другую характеризуется Т. Куном как научная революция. Ярким примером подобной революции может служить смена классической ньютоновской физики на релятивистскую эйнштейновскую физику.
Третье
положение. Пытаясь
всесторонне раскрыть механизм смены
парадигм, переход конкретного ученого
от одной научной парадигмы к другой,
Т. Кун сравнивал с обращением
людей в новую религиозную веру.
Аналогия с новообращением позволила
Т. Куну подчеркнуть, что смена научных
парадигм не носит строго рационального
характера, поскольку, с одной стороны,
утверждению новой парадигмы противодействуют
сторонники прежней парадигмы, с другой
стороны, одновременно может формироваться
несколько конкурирующих парадигм.
Приняв новую парадигму, научное сообщество
вновь вступает в эволюционный этап
научного развития — этап «нормальной
науки».
Т. Кун иллюстрирует эту ситуацию конкретными примерами: «Лавуазье увидел кислород там, где Пристли видел дефлогистированный воздух и где другие не видели ничего вообще. Однако, научившись видеть кислород, Лавуазье также должен был изменить свою точку зрения на многие другие, более известные вещества. Он, например, должен был увидеть руду сложного состава там, где Пристли и его современники видели обычную землю, кроме этих, должны были быть и другие подобные изменения. Как бы там ни было, в результате открытия кислорода Лавуазье по-иному видел природу. И так как нет другого выражения для этой гипотетически установленной природы, которую Лавуазье “видел по-иному”, мы скажем, руководствуясь принципом экономии, что после открытия кислорода Лавуазье работал в ином мире»3.
С неоднозначной критикой концепции Т. Куна выступил английский философ венгерского происхождения И. Лакатос (1922—1974). Его концепция, названная методологией научно-исследовательских программ, трактует рост научного знания как результат конкуренции научно-исследовательских программ4. Концепция И. Лакатоса может рассматриваться как развитие идей Т. Куна, поскольку понятие «научно-исследовательская программа» фактически выполняет функции, аналогичные функциям понятия «парадигма» у Т. Куна. Вместе с тем в этой концепции уточняются те положения, которые у Т. Куна разработаны слабо.
Во-первых, в рассматриваемой концепции более развернуто рассматриваются компоненты структуры научно-исследовательской программы:
1. «Жесткое ядро», которое содержит неопровержимые для сторонников программы исходные положения.
2. «Негативная эвристика» — своеобразный «защитный пояс» ядра программы, который состоит из вспомогательных гипотез и допущений и позволяет «снять» противоречия между «жестким ядром» и наблюдаемыми аномальными фактами. Так, наблюдаемые петлеобразные движения Марса на небосводе противоречат геоцентрической системе Птолемея. Однако законы — жесткое ядро — этой системы должны подвергаться сомнению в самую последнюю очередь. В частности, Птолемей «снял» это противоречие посредством выдвижения идеи эпициклов. Это понятие Птолемей использует для моделирования неравномерного движения планет и объяснения попятных движений внешних планет, в том числе Марса. Планета равномерно движется по малому кругу, называемому эпициклом, центр которого, в свою очередь, движется по большому кругу — деференту.
3. «Позитивная эвристика» — это «правила, указывающие, какие пути надо избирать и как по ним идти»5; это ряд предположений, направленных на то, чтобы изменять и развивать «опровержимые варианты» исследовательской программы, которая в результате выступает как серия развивающихся теорий.
Так, И. Ньютон вначале разработал свою программу для планетарной системы из двух элементов: точечного центра (Солнца) и единственной точечной планеты (Земли). Поскольку эта модель противоречила третьему закону динамики, постольку она была заменена на модель, в которой и Солнце, и планеты вращались вокруг общего центра притяжения. Дальнейшие уточнения касались большего числа планет, учета межпланетных сил притяжения и др.
Во-вторых, последовательная смена теоретических моделей (как показано на примере И. Ньютона) детерминируется не аномальным характером наблюдаемых фактов, а теоретическими затруднениями (содержательными противоречиями) исследовательской программы. Разрешение таких противоречий составляет суть «позитивной эвристики», благодаря которой ученые, работающие в рамках конкретной исследовательской программы, могут достаточно долго не обращать внимания на критику и противоречащие программе факты. Это обусловлено их надеждой на то, что решение задач, направляемых «позитивной эвристикой», рано или поздно позволит объяснить аномальные факты.
В-третьих, если у Т. Куна переход от одной парадигмы к другой носит в значительной мере иррациональный характер, то И. Лакатос считает, что выбор научным сообществом одной из многих конкурирующих исследовательских программ осуществляется рационально, на основе четких рациональных критериев.
При исчерпании позитивных эвристических возможностей исследовательской программы возникает вопрос о ее замене. Научная революция, по И. Лакатосу, — это «вытеснение» устаревшей программы одной из конкурирующих программ. При этом эвристическая сила конкурирующих программ оценивается учеными рационально: «Программа считается прогрессирующей тогда, когда ее теоретический рост предвосхищает ее эмпирический рост, то есть когда она с некоторым успехом может предсказывать новые факты <...> программа регрессирует, если ее теоретический рост отстает от ее эмпирического роста, то есть когда она дает только запоздалые объяснения либо случайных открытий, либо фактов, предвосхищаемых и открываемых конкурирующей программой...»6.
Таким образом, в качестве главного источника развития науки выступает конкуренция исследовательских программ. При этом сама исследовательская программа имеет собственную логику и внутреннюю стратегию развития, определяемую правилами позитивной эвристики.