§ 4. Эпоха классической науки (XVIII-XIX века)

В эпохе классической науки обычно выделяют два этапа. Первый (век Просвещения) связан с освоением научного на­следия Ньютона. Второй - это век создания дисциплинарной науки в эпоху промышленной революции. Классическая наука основывалась на исходных представлениях Ньютона о механичес­кой картине мира, в которой мир понимался как механизм, дей­ствующий по законам физики. Механические представления распространялись на понимание биологических, химических и даже социально-экономических процессов.

Механицизм в это время стал синонимом научности. Новая техника развивалась эмпирически на собственном основании и была инструментом практического познания и освоения мира.

Способность человека к познанию мира тоже получала меха­нистические объяснения. Так, французский ученый, философ XVIII века Д. Дидро утверждал, что вся материя обладает ощущениями. Он наметил теорию психических функций. По этой теории в спо­собах общения животных и людей нет ничего, кроме действий и звуков. Животное - инструмент, обладающий способностью ощу­щения и памятью. Наши чувства - «клавиши», по которым ударя­ет окружающая нас природа. По мнению Дидро, умозаключения выводим не мы: все они выведены природой, мы только регистри­руем известные нам из опыта явления, между которыми существует связь. Ощущения понимаются как зеркально точные копии пред-

метов. В сознании человека нет ничего, что не было бы дано нам в ощущениях. Условие возникновения всякого знания - возбужде­ние души, ощущение извне. Работа памяти, сохраняющей добы­тое знание, сводится к органическим процессам. Методами по­знания Дидро признавал эксперимент и наблюдение. В познании разум опирается на чувства и опыт. Только на этой основе может быть достигнута достоверность знания.

Знания передаются с помощью языка. В языке Ламетри видит систему знаков, изобретенных отдельными лицами и сообщенных людям посредством механической тренировки. Мозг отзывается на слово, как струна на удар по клавишам. Таким образом, интеллектуальная деятельность человека полу­чает механистическое объяснение.

Механистические представления о разуме и познавательной деятельности опроверг немецкий ученый и философ И. Кант. Кант сделал акцент на активности человеческого сознания. Че­ловек обладает внутренним миром - это сфера духа. Именно в своем духовном мире человек способен к свободе, самоопреде­лению, тогда как в мире природы законы, открытые наукой, дей­ствуют с железной необходимостью, не зависящей от человека.

Обоснованию изучения сущности научных истин посвяще­на работа И. Канта «Критика чистого разума» (1781). Это уяс­нение возможностей познавательных способностей человека. Чистый разум - это способность к теоретическому, то есть на­учному мышлению, этим он отличен от практического разума -способности строить отношения с другими людьми.

Учение Канта о знании опирается на его теорию суждения. Знание всегда выражается в форме суждения, в котором мыслится связь между двумя понятиями - субъектом и предикатом сужде­ния. В аналитических суждениях предикат не дает нового знания, сравнительно с тем, которое есть в субъекте. Но есть суждения, в которых связь между субъектом и предикатом нельзя получить из

70

71

простого анализа понятия субъекта. Такие суждения Кант называ­ет синтетическими. В некоторых случаях синтетические сужде­ния не основываются на опыте — это априорные суждения, имен­но им Кант приписывает первостепенное значение в знании.

Априорное знание - это математика, теоретическое есте­ствознание и философия. Эти знания не выводятся из опыта, а существуют как идеи, понятия разума. Законы познания при­надлежат не самой природе, а нашему разуму. Наш ум находит и может найти в природе только то, что он сам вкладывает в нее до опыта и независимо от опыта. Природа как предмет позна­ния строится сознанием человека. Вывод Канта о том, что со­знание само строит предмет науки - это субъективный идеа­лизм. Агностицизм Канта состоит в утверждении, что возмож­но познание явлений, но не сущностей. С теорией Канта нельзя согласиться в целом, но его заслуга в том, что он подходит к че­ловеку как активному, творческому существу, сознание которого действует совсем не по законам механики.

Дальнейшее развитие классической науки связано с про­мышленной революцией. Промышленная революция - это се­рия радикальных изобретений в энергетике и рабочих маши­нах, которые привели к новой технологии — машинному произ­водству. Промышленная революция не явилась следствием на­учных исследований, а определялась, прежде всего, потребно­стями производства и новыми социальными отношениями. Свое начало она берет в Англии, которая стала к этому времени Бри­танской империей. Имперское положение радикально расши­рило рынок сбыта промышленных товаров (в первую очередь, текстильных), что способствовало росту объема производства. Потребности производства вызывали изобретение ряда машин:

• прядильная машина «Дженни» Дж. Харгривса (1768);

• ватер-машина Аркрайта (1769);

• механический ткацкий стганок Картрайта (1785).

Концентрация производства, развитие металлургии и хи­мической промышленности интенсифицировали рост добычи каменного угля, что способствовало появлению новых направ­лений в горном деле и на транспорте. Стал широко применять­ся чугун, в том числе и в строительстве. Остро встала проблема энергетики - маломощные водяные колеса и конная тяга уста­рели. Промышленная революция, в первую очередь, была свя­зана с появлением парового двигателя. Первую практическую паровую машину создал Т. Ньюкомен, а затем универсальную паровую машину двойного действия Дж. Уатт. Сознание паро­вой машины Уатта ознаменовало радикальный переворот в тех­нологиях XVIII-XIX веков - появилась возможность использо­вать их в качестве привода на производстве и в качестве двига­теля на транспорте.

Промышленный переворот завершился в Англии в начале XIX века. Первое в мире промышленное общество опиралось на широкое использование угля, железа и энергии пара.

Главными моментами технического развития стали:

• применение парового привода в промышленности;

• создание и распространение судов с паровым двигателем;

• создание и развитие паровозов;

• освоение новых металлургических процессов;

• разработка и освоение химических технологий;

• создание электротехники (включая производство и пере­ дачу энергии).

Таким образом, развитие техники и технологии в XVIII-XIX веках явилось настоящей революцией как по количеству и масштабам изобретений, так и по скорости их распростране­ния в мировой системе производства.

К концу XVIII века завершается процесс становления на­уки, которая является одним из важнейших элементов европей­ской культуры, охватывая своим влиянием все стороны челове-

72

73

ческой деятельности. Особенно впечатляют успехи, достигну­тые в XVIII веке в области математики. Ведущими научными центрами в этой области стали Парижская, Берлинская и Пе­тербургская Академии наук. Публикуют свои труды по матема­тике и механике Л. Эйлер, Ж. Лагранж, К. Гаусс, П. Лаплас. Были разработаны математические методы определения рассто­яния от Земли до Солнца, вычислены массы Солнца и Земли, установлены приблизительные размеры Солнечной системы, расстояния до звезд.

Без оглядки на библейский миф выдвигается целый ряд космогонических концепций. Так, И. Кант в работе «Общая естественная история и теория неба» дает концепцию проис­хождения Земли и планет Солнечной системы из космической пыли, отмечая при этом, что материя составляет первичное ве­щество всех вещей. Природа даже в состоянии хаоса может дей­ствовать правильно и слаженно. Вселенная всегда будет созда­вать новые миры. И. Ламберт обосновывает догадку, что Все­ленная представляет собой бесконечную лестницу систем воз­растающей сложности. Так, на основе широкого использова­ния математики и эмпирических наблюдений, начинает расшиф­ровываться структура космических пространств.

В области физики происходит освобождение от теории флюидов в связи с открытием новых свойств электричества и магнетизма. Создаются все более мощные машины для полу­чения электричества трением. В 1745 году создается лейденс­кая банка-первый конденсатор. Б. Франклин установил элект­рическую природу молнии. А. Вольта изобрел электрофор как усовершенствованную машину для получения электричества трением. В 1784 году Ш. Кулон создает прутильные весы - ин­струмент для исследования малых электрических и магнитных сил. Он сформулировал закон Кулона - силы взаимодействия двух электрических зарядов обратно пропорциональны квад-

рату расстояния между ними и прямо пропорциональны их про­изведению. Этим было положено начало количественной электростатике.

В эти же годы А. Вольта делает шаг к развитию электродина­мики. Он сумел получить «динамическое электричество» - по­стоянный электроток, возникающий в ходе химической реакции.

В XIX веке в физике пробудился интерес к исследованию форм движения материи, отличных от механического, в част­ности к электричеству. М. Фарадей развил идею электромаг­нитного поля для описания движения под воздействием элек­трических сил, показал возможность создания электродвига­телей. Постепенно производство электроэнергии принимает промышленный характер. Ученые занялись разработкой зако­нов термодинамики, исследующей преобразование тепла. С. Кар-но математически обосновывал теплоперенос в паровой ма­шине, Дж. Джоуль определил механический эквивалент теп­ла и установил связь различных форм энергии между собой. Так сложился принцип сохранения энергии - один из основ­ных законов физики. Дж. Максвелл доказал, что свет - род электромагнитных колебаний, и предположил существование иных типов волн, помимо световых. Один из таких типов, ра­диоволны, был обнаружен Г. Герцем. Таким образом, в сере­дине XIX века обрела зрелость классическая физика. Вторая половина XIX века - это подступы к квантовой теории, разви­тие которой приведет к вторжению в физику математики и разного рода геометрий. Обсуждается проблема геометричес­кой структуры физического пространства, открываются новые математические пути развития физики.

Сделан ряд крупных открытий в химии. Разработана атомно-молекулярная теория (Дж. Дальтон, Берцелиус), что позволило объяснить различные свойства одного и того же элемента. Учение о химических элементах, объединенное с

74

75

атомно-молекулярной теорией, создало возможности для изу­чения свойств химических соединений. Создание теории хи­мического строения (органической химии) А. М. Бутлеровым (1861) и открытие периодического закона химических эле­ментов Д. И. Менделеевым (1869) завершили становление классической химии как науки.

Принципиально новым средством познания стала оптичес­кая спектроскопия. Первый спектроскоп был создан Кирхгофом и Бунзеном в 1859 году для качественного анализа во всех об­ластях химии.

В середине XIX века значительный прогресс отмечен в биологии. Ч. Дарвин оформил идею эволюции видов, имевшую не только научное, но и мировоззренческое значение. Это было сильным аргументом против догмата сотворения человека. К тому же идея выживания сильнейшего импонировала тогдаш­нему общественному настроению. Однако дарвинизм содержал в себе элемент декларативности — выводы предшествовали ана­лизу, поэтому судьба теории эволюции была сложной.

Во второй половине XIX века зарождается эксперименталь­ная биология. В работах Бернара, Пастера, Сеченова и др. про­цессы жизнедеятельности исследуются физико-химическими методами. Наблюдение, измерение, фиксация - эти операции играли решающую роль в становлении науки и давали начало целым техническим направлениям.

Активное развитие науки потребовало реорганизации науч­ных учреждений. В начале XLX века старые европейские акаде­мии переживали застой и не соответствовали времени ни по кад­рам, ни по оснащению. Центрами европейской научной жизни ста­новятся университеты, а также исследовательские институты.

Первую физическую лабораторию организовал Г. Кавендиш. В 1874 году Дж. Максвеллом была организована физическая ла­боратория в Кембридже. Возникла новая система образования,

которая в своей основе сохраняется и сегодня. В то время впервые вводится дисциплинарность знания, что соответствовало дидак­тическим требованиям. В связи с появлением учебных дисциплин создаются учебники и соответствующие университетские кафед­ры, возглавляемые известными учеными. Через систему образо­вания стала вестись подготовка новых поколений специалистов.

Началом «нового образования» было создание инженерных школ. Была создана Парижская политехническая школа, где работали крупные ученые в области математики и естествозна­ния (Ампер, Лагранж, Лаплас и др.). В Политехнической школе впервые была разработана учебная литература по математике, механике и математической физике. В Германии подобные цен­тры находились в Кенигсберге и Геттингене. Центр в Геттинге-не был основан К. Гаусом, потом его дело продолжил Б. Риман. Аналогичный центр в Британии начал формироваться в 40-50-е годы XIX века в Кембридже, его работа связана с именами Дж. Стокса, В. Томпсона, Дж. Максвелла.

В XIX веке научные открытия приобретают классичес­кий, то есть достигший совершенства, образцовый вид. Ца­рицей всех наук становится математика. Большие успехи в математике были достигнуты через решение прикладных за­дач естествознания и техники, было дано обоснование мате­матического анализа, расширена область его применения. У. Гамильтон и Г. Грассман разрабатывают новую математи­ческую дисциплину - векторное исчисление, без которого немыслимы современная механика и физика. К. Гаусс разра­ботал универсальные методы исследования криволинейных поверхностей. Но главное место в исследованиях XIX века принадлежит чистой математике, развивающейся в основном в университетах.

Значительное место в истории математики заняла Политех­ническая школа во Франции, где работали С. Пуассан, Ж. Фу-

76

77

р ье. Создание неевклидовых геометрий Н. Лобачевским и Ри-маном позволило развить учение о кривизне пространства.

В астрономии математическими методами доказана устой­чивость Солнечной системы, ускорение движения Луны, воз­можность существования коллапсирующих звезд. Л. Больцман разрабатывает методы определения температур звезд, создает модели их внутреннего устройства.

В физике формируется кинематика, теория упругости, гид­ромеханика, разрабатываются основы термодинамики. С. Кар-но создает так называемый «цикл Карно» - полезная работа в паровых машинах может быть получена только при переходе тепла от более нагретого тела к менее нагретому.

Р. Клаузиус открывает второе начало термодинамики - теп­лота не может сама по себе перейти от менее нагретого тела к более нагретому и вводит понятие «энтропия».

Теория газов окончательно подрывает основы теории теп­лорода. В науке утверждаются статистические законы и пред­ставление о необратимости любых физических процессов. М. Фарадей и Дж. Максвелл устанавливают связь между элек­тромагнитными явлениями и светом. В 1887 году Г. Герцу впер­вые удается обнаружить возникновение электоромагнитных волн и экспериментально доказать реальность электромагнит­ного поля. В 1870 году У. Крукс открывает катодные лучи, а в 1895 году Рентген - Х-лучи (впоследствии названные рентгеновски­ми). В 1897 году Дж. Томсон доказывает, что,катодные лучи представляют поток электронов. В 1896 году А. Беккерель об­наруживает явление радиактивности - одно из величайших от­крытий XIX века.

У современной науки было два основоположника Ф. Бэкон, основатель эмпиризма, и Г. Галилей, основатель теоретической и экспериментальной физики. Бэкон открыл методы исследова­ния и систематизации эмпирических знаний о явлениях посред-

ством индукции. Метод Галилея дополнителен по отношению к бэконовскому - он вырастает из обработанного по бэконовским законам эмпирического материализма. Эти две линии шли па­раллельно развитию философских представлений о познании.

В философии сложились два направления - рационализм Декарта и эмпиризм Локка. Декарт брал в качестве образца на­уки математику, отдавая приоритет разуму, для чего использо­вал метод дедукции. Дж. Локк ориентировался на эмпиричес­кий опыт в научном знании.

Открытия в естественных науках укладывались в более простые схемы, создававшиеся на основе эмпиризма Бэкона и Локка, теории французских материалистов (Гельвеции, Дидро) и ньютоновского механицизма. Этот механицизм многим заме­нял философию, поэтому возникло эмпирическое направление философии науки - позитивизм, ставшее популярным среди ученых XIX века. Общей чертой позитивизма (как первого, так и позднего) было стремление решить вопросы философской теории познания, опираясь на данные естественных наук и обы­денное сознание. Родоначальником был О. Конт, с точки зре­ния которого наука - это систематическое расширение про­стого здравого смысла. Цель познания якобы состоит в про­стом описании явлений, а не в поиске их сущностей (как было у Канта). О. Конт считал, что ни наука, ни философия не мо­гут и не должны ставить вопрос о причине явлений, а только о том, как они происходят.

Основной характер позитивной философии выражался в признании соответствия всех явлений неизменным естествен­ным законам, которые следовало свести до минимума. Опира­ясь на эволюционизм Дарвина, О. Конт выводил линейный принцип классификации науки - выстраивание наук по возра­стающей сложности: математика - астрономия - механика -физика - химия - физиология - социология.

78

79

П озитивизм исходил из накопления знаний единичных случаев, которые не порождали качественно нового знания. Объясняя вопрос происхождения знаний, Г. Спенсер считал, что они наследуются биологическим путем, а наука - это сред­ство приспособления человека к среде, способ достигать бла­га и избегать вреда. Это был схематичный, упрощенный путь понимания сущности науки.

Второй позитивизм был связан с осмыслением естествен­ных наук, с происходившей в физике революцией. Ее спокой­ное течение в русле ньютоновской механики столкнулось с те­ориями электродинамики, специальной теории относительно­сти и квантовой механики. Возникает сомнение в устойчивой картине мира, созданной Коперником и Ньютоном. Реальность физических явлений начинает отрицаться. Так, Э. Мах гово­рит, что в природе не существует другой реальности кроме наших собственных ощущений. Мах считал, что научное мышление развивается из обыденного, это звено в цепи био­логического развития человека. Критерий истинности зна­ния заменяется критерием успешности: только успех разде­ляет истину и заблуждение. Цель науки не истина, а эконо­мия мышления - своеобразная форма эффективности. Самое экономное выражение фактов - через понятия, а создание по­нятий - цель естествознания. Позитивизм утверждает, что уделом науки является не объяснение, а описание вещей. Наука в принципе не способна ответить на вопрос «почему?» и должна ограничиться констатацией фактов. Второй пози­тивизм исходил из «критики опыта» и предлагал очистить опыт от всех положений, имеющих теоретическую и фило­софскую природу. Опыт состоит из ощущений, которые яв­ляются «элементами мира». Третий позитивизм (Шлик, Вит­генштейн) получил название логического позитивизма. Обыч­ный язык создает массу заблуждений и мнимых проблем,

из которых состоит философия. Чтобы этого избежать, надо создать идеальный язык, не допускающий неопределенностей. Задача философии - не объяснять мир, а разрабатывать логи­ческий язык науки. Таким образом, философия науки XIX века оказалась по своему уровню гораздо ниже, чем сама наука.