Аблеев С.Р. Философия науки. Вводный курс

171

Демокрита, который полагал, что мир состоит из неделимых частиц (атомов) и пустоты. Аристотель утверждал, что в мире нет никакой пустоты, везде что-то должно быть. Позже это «что-то» назвали эфиром, понимая под этим термином некоторую материальную среду, существующую в природе повсеместно.

К подобной точке зрения, в конечном счете, пришла и физика ХХ столетия. Но вместо эфира после создания теории относительности стало использоваться понятие пространства

(пространственно-временного континуума). А некоторое время спустя в научный оборот прочно вошло понятие вакуума в качестве универсальной пространственной среды. Причем вакуум стал восприниматься не как пустота или ничто, а как особое состояние материи с нулевой актуальной энергией, но огромными потенциальными возможностями.

Оказалось, что вакуум может порождать пары противоположных по своим свойствам микрочастиц: частицу и соответствующую ей античастицу. Существование античастицы электрона («вакуумной дырки») теоретически предсказал английский физик Поль Дирак еще в первой половине ХХ в. Это предположение было экспериментально подтверждено в 1932 г. американским исследователем Карлом Андерсоном при фотографировании треков космических частиц. Новая частица, по всем своим свойствам противоположная электрону, получила название позитрона.

При сближении частица и античастица аннигилируют (лат. annihilatio – уничтожение, исчезновение). В результате реакции аннигиляции электрона и позитрона образуются два гамма-кванта (два фотона высоких энергий). Позже способность вакуума порождать пары частица-античастица была обоснована в экспериментах на ускорителях (синхрофазотронах и коллайде-

172

рах) – сложных экспериментальных физических устройствах, применяющихся для изучения структуры микромира.

На этом сюрпризы вакуума не закончились. Физика установила, что в нем могут существовать поля с нулевой энергией без существования реальных физических частиц. Например, электромагнитное поле без фотонов. Для объяснения таких феноменов было введено понятие виртуальной частицы – микрочастицы теоретически возможной, но реально не обнаруживаемой никакими физическими средствами из-за крайне малого срока жизни. Если их нельзя обнаружить, что же тогда заставляет физиков говорить об их существовании? Общее воздействие виртуальных частиц, т. е. вакуумного виртуального фона на реальные микрочастицы. Этот физический эффект уже подтверждается экспериментально.

Отмеченные исследования имели огромное значение для всей науки и несли в себе глубокий мировоззренческий смысл. Во-первых, физика установила, что вакуум является особой материальной реальностью, способной создавать и уничтожать физические объекты. Во-вторых, была открыта антиматерия, что кардинально поменяло представления ученых о мироздании

иставило перед ними целый ряд новых непростых вопросов.

Внастоящее время исследования вакуума активно продолжаются. Например, одну из непризнанных теорий физического вакуума на исходе ХХ в. разработал российский физик Геннадий Шипов. В ней принцип относительности был распространен на все известные физические поля. Микрочастицы трактовались как предельный случай полевых образований, а искривленный и закрученный пространственно-временной континуум рассматривался как виртуальное вакуумное возбуждение. Таким образом, теория Шипова, несмотря на множество критических возраже-

174

Таким образом, концептуальную основу многочисленных разновидностей теории струн составляет гипотеза о том, что все элементарные частицы и их фундаментальные взаимодействия возникают в результате колебаний и взаимодействий микроскопических квантовых струн физического пространства на масштабах порядка планковской длины (10−35 м)1.

Очевидно, что теория струн вовсе не предполагает поиск конечного набора традиционно понимаемых элементарных частиц, из которых построена вся физическая материя. Все микрочастицы в ней предстают не более чем вибрациями различной частоты и энергии, которые совершают действительно элементарные объекты – то есть квантовые микроструны пространства. В таком случае вся Вселенная в этой теории метафорически выглядит не как сложный Дом из кирпичей (элементарных частиц), но как величественная природная Симфония – квантовая музыка микрострун космического пространства.

Более развитой и совершенной версией группы теорий физических струн является так называемая М-теория. В середине 90-х гг. ХХ в. американский физик-теоретик Эдвард Виттен, а также некоторые другие физики неожиданно установили, что всевозможные версии струнной теории представляют собой различные предельные случаи не разработанной пока 11мерной М-теории. Это открытие в современной физике стали воспринимать как вторую суперструнную научную революцию. М-теория, в частности, отличалась от старых версий струнной теории тем, что вводила новое понятие – «брана», которое являлось более общим относительно понятия «струна».

Бра́на (многомерная мембрана) – это гипотетический многомерный физический объект, имеющий размерность меньше,

1 Грин М., Шварц Дж., Виттен Э. Теория суперструн : В 2 т. М., 1990.

175

чем размерность пространства, в котором он находится. Так, при таком теоретическом подходе точечные частицы называются 0-бранами, так как они не имеют пространственного измерения и бесконечно малы. Линейно протяженный объект типа пространственной струны – это 1-брана, так как его размерность равна единице. Плоская поверхность стены – это 2-брана, так как размерность плоскости составляет две единицы. Физическое пространство нашей Вселенной может представлять собой 3-брану, так как в ней существует три пространственных измерения.

Таким образом, в М-теории все многообразие квантовых частиц и объектов Вселенной представляется как сложная картина различных пространственных структур – многомерных мембран. В таком случае в описываемой парадигме фундаментальной основой физической материи предстают уже не микро-

частицы, но вибрирующая пространственная среда (вакуум),

структурированная сложным образом. Этот вывод имеет фундаментальное мировоззренческое значение для всей новой научной картины мира, однако, на наш взгляд, он не получил еще должного философского осмысления и остается пока лишь в сфере физических исследований.

Некоторые физики полагают возможным рассматривать всю нашу Вселенную в виде мегамембраны, которая парит

впространстве более масштабной Супервселенной. Тогда известная нам физическая Вселенная представляет собой космическую структуру (3-брану), погруженную в пространство, имеющее скрытые для нас дополнительные измерения1. Причем

вданном случае речь уже идет не о компактифицированных

1Рэндалл Л. Закрученные пассажи: Проникая в тайны скрытых размерностей пространства / Пер. с англ. – М., 2011.

176

(свернутых на квантовом уровне) дополнительных измерениях пространства, а об измерениях, проявляющихся в космических масштабах. Эта гипотеза, уже получившая некоторые теоретические обоснования, произвела в физическом сообществе начала XXI в. эффект разорвавшейся бомбы.

Таким образом, постклассическая физика конца ХХ – начала XXI столетий неожиданно и парадоксально начала обосновывать древнюю философскую концепцию об иллюзорности (относительности) материального бытия, возникающего из трансцендентного ничто или абсолютного пространства. При этом некоторые современные теоретики полагают, что вакуум (пространство) порождает не только объективный материальный космос, но и недоступный современной науке потенциальный мир виртуальных объектов – скрытую материальную Вселенную, которая может быть не менее реальна и не более относительна, чем изученная физическая материя.

Не случайно среди проблем научного дискурса остро обозначилась проблема существования так называемой темной материи и темной энергии, величина которых, по некоторым оценкам, намного превышает объемы известной физической материи и квантовой энергии в наблюдаемой Вселенной.

177

ТЕМА 5

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РАЗВИТИЯ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ

Содержание учебного материала:

5.1.Теория научных парадигм.

5.2.Концепция перманентной научной революции.

5.3.Методология научно-исследовательских программ.

5.4.Теоретическая модель пролиферации научных теорий.

5.5Концепция личностного знания.

Научное знание никогда не представляло собой застывшую массу фактов и теорий, неизменных в течение столетий. В отличие от догматического религиозного знания, наука постоянно изменялась, развивалась и совершенствовалась в своих методах, теоретических концепциях и познавательных достижениях. Первоначально это обстоятельство мало привлекало внимание исследователей, основные усилия которых были сконцентрированы на непосредственных результатах изучения природного и социального миров. Однако по мере накопления научного знания наука начинает изучать и саму себя, т. е. в поле зрения философов и ученых попадают общие методологические принципы и закономерности развития научного знания.

Как было отмечено выше, проблема научного метода познания начала активно разрабатываться еще в XVII в. На это повлияли некоторые достижения мыслителей эпохи Возрождения. В частности, Леонардо да Винчи одним из первых начал обосновывать значение научного опыта в изучении природы. Позже развернулась дискуссия последователей эмпиризма

178

(Бэкон) и рационализма (Декарт) о сущности наиболее эффективного метода научного познания. В Новое время подвергаются активной критике религиозный догматизм и метафизическая философия, которые начинают рассматриваться как оппоненты научного знания. Тем не менее, широкое осмысление проблем развития научного знания, закономерностей роста и изменения науки разворачивается намного позже.

Здесь можно отметить два основных направления: эволюци-

онную эпистемологию и постпозитивизм. Эволюционная эпи-

стемология преимущественно концентрируется на изучении генезиса, важнейших этапов и механизмов развития человеческого познания. Главной целью этого направления исследований явилось построение общей теории развития науки. Яркими сторонниками эволюционной эпистемологии были швейцарский психолог и философ Жан Пиаже (генетическая эпистемология) и британский философ Стивен Тулмин.

Наиболее значительные теоретические модели развития научного знания были разработаны в ХХ столетии последователями позитивистского направления философии Т. Куном, И. Лакатосом и К. Поппером. Интересные идеи, связанные с пониманием природы научного знания, также были сформулированы идеологом эпистемологического анархизма Полом Фейерабендом и критиком позитивизма Майклом Полани.

5.1. Теория научных парадигм

Одной из самых влиятельных моделей развития научного знания считается теория научных парадигм американского философа Томаса Куна (1922–1996). Кун окончил Гарвардский университет и специализировался на теоретической физике, однако постепенно его научные интересы сместились в сферу

180

нем свои теории и гипотезы до тех пор, пока он способствует росту научного знания.

Историческую динамику научного знания Томас Кун рассматривает как процесс кардинальной трансформации научных парадигм в результате научных революций. Два базовых понятия, которые он применяет для описания этого процесса, – это «нормальная наука» и «смена (сдвиг) парадигм». «Нормальная наука» – это период развития научного знания в рамках устоявшейся научной парадигмы. Он характеризуется относительно спокойным накоплением и осмыслением научного знания, т. е. достаточно рутинной работой многочисленных научных коллективов. Теоретические положения научной парадигмы в этот период не сталкиваются с непреодолимыми аномалиями и позволяют довольно успешно формулировать определенные закономерности, создавать теории и подтверждать их на практике.

Тем не менее, период «нормальной науки» не может длиться вечно. Рано или поздно новые научные достижения, нерешенные проблемы, теоретические и эмпирические аномалии порождают кризис устоявшихся фундаментальных положений и крушение «нормальной науки», т. е. приводят к научной революции.

В результате научной революции происходит смена старой парадигмы на новую, которая постепенно закрепляется в научном сообществе и направляет логику развития научного знания вплоть до очередного непреодолимого кризиса. Например, классическая механика Исаака Ньютона в качестве общенаучной механистической парадигмы господствовала более двухсот лет до научной революции начала ХХ в. В конечном счете она усту-

пила место новой неклассической научной парадигме, основанной на идеях теории относительности и квантовой механики.

Таким образом, мы видим, что в теоретической модели Куна движущей силой развития науки является само научное со-