Степин. Наука и философия

Специфика научного познания

Научное познание развивается во взаимодействии с другими формами познавательной деятельности: философским, художественным, обыденным познанием, религиозным освоением мира. Все они являются специфическими компонентам культуры. Интуитивно ясно, что наука имеет свои особенности. Но эксплицировать их непросто. Для этого необходим специальный анализ.

Проблема демаркации, отделяющая науку от других форм человеческого познания, сформулирована давно. Но от этого трудности ее решения не становятся меньшими. Важно определить продуктивный подход к проблеме. Если науку рассматривать как особую сферу культуры, то подход определяется пониманием культуры. Культуру в современных интерпретациях можно рассматривать как сложную исторически развивающуюся систему надбиологических программ человеческой активности – деятельности, поведения и общения. В системе видов человеческой активности деятельность выступает базисным компонентом. Поэтому анализ специфики научного познания предполагает выяснение того, как наука программирует деятельность, под каким углом зрения она рассматривает деятельность и на что может претендовать научный подход.

Деятельность представляет собой субъект-объектное отношение, в котором активность субъекта направлена на преобразование объекта в соответствии с поставленной целью. Она может быть рассмотрена как сложно организованная сеть различных актов преобразования объектов, когда продукты одной деятельности переходят в другую и становятся ее компонентами. Например, железная руда как продукт горнодобывающего производства становится предметом, который преобразуется в деятельности сталевара, станки, произведенные на заводе, из добытой сталеваром стали, служат средствами деятельности в другом производстве. Даже субъекты деятельности – люди, осуществляющие преобразования объектов в соответствии с поставленными целями, могут быть в определенной степени представлены как результаты деятельности обучения и воспитания, которая обеспечивает усвоение субъектом необходимых образцов действий, знаний и навыков применения в деятельности определенных средств.

Структуру элементарного акта деятельности можно представить следующим образом (я использую здесь несколько модифицированную схему Г.П. Щедровицкого, которая, в свою очередь, была графическим изображением марксова анализа труда в «его простых и абстрактных моментах»).

Предметы преобразуются в деятельности не произвольно, а в соответствии с законами их функционирования и развития. Только действуя в согласии с этими законами, мы можем достичь поставленных целей. Эту функцию познания законов преобразования объектов и выполняет наука.

Она выделяет в человеческой деятельности только ее предметную структуру и все рассматривает сквозь призму этой структуры. Как царь Мидас из известной древней легенды — к чему бы он ни прикасался, все обращалось в золото, — так и наука, к чему бы она ни прикоснулась, — все для нее предмет, который живет, функционирует и развивается по объективным законам.

Здесь сразу же возникает вопрос: ну, а как тогда быть с субъектом деятельности, с его целями, ценностями, состояниями его сознания? Все это принадлежит к компонентам субъектной структуры деятельности, но ведь наука способна исследовать и эти компоненты? Для нее нет запретов на исследование каких-либо реально существующих феноменов. Ответ на эти вопросы довольно простой: да, наука может исследовать любые феномены жизни человека и его сознания, она может исследовать и деятельность, и человеческую психику, и культуру, но только под одним углом зрения — как особые предметы, которые подчиняются объективным законам. Субъектную структуру деятельности наука тоже изучает, но как особый объект. А там, где наука не может сконструировать предмет и представить его “естественную жизнь”, определяемую его сущностными связями, там и кончаются ее притязания. Таким образом, наука может изучать все в человеческом мире, но в особом ракурсе и с особой точки зрения. Этот особый ракурс предметности выражает одновременно и безграничность и ограниченность науки, поскольку человек как самодеятельное, сознательное существо обладает свободой воли, и он не только объект, он еще и субъект деятельности. И в этом его субъектном бытии не все состояния могут быть исчерпаны научным знанием, даже если предположить, что такое всеобъемлющее научное знание о человеке, его жизнедеятельности могло бы быть получено.

В этом утверждении о границах науки нет никакого антисциентизма. Просто это констатация бесспорного факта, что наука не может заменить собой всех форм познания мира, всей культуры. И все, что ускользает из ее поля зрения, компенсируют другие формы духовного постижения мира — искусство, религия, нравственность, философия.

Изучая объекты, преобразуемые в деятельности, наука не ограничивается познанием только тех предметных связей, которые могут быть освоены в рамках наличных, исторически сложившихся на данном этапе развития общества типов деятельности. Цель науки заключается в том, чтобы предвидеть возможные будущие изменения объектов, в том числе и те, которые соответствовали бы будущим типам и формам практического изменения мира.

Как выражение этих целей в науке складываются не только исследования, обслуживающие сегодняшнюю практику, но и исследования, позволяющие систематически выходить за рамки производства и обыденного опыта своей исторической эпохи. Результаты таких исследований могут найти технологическое применение только в практике будущего. Движение познания обусловлено уже не столько непосредственными запросами сегодняшней практики, сколько познавательными интересами. Но, благодаря им, удовлетворяются потребности общества в прогнозировании будущих способов и форм практического освоения мира. Например, постановка внутринаучных проблем и их решение в рамках фундаментальных теоретических исследований физики привели к открытию законов электромагнитного поля и предсказанию электромагнитных волн, к открытию законов деления атомных ядер, квантовых законов излучения атомов при переходе электронов с одного энергетического уровня на другой и т.п. Все эти теоретические открытия заложили основу для будущих способов массового практического освоения природы в производстве. Через несколько десятилетий они стали базой для прикладных инженерно-технических исследований и разработок, внедрение которых в производство, в свою очередь, революционизировало технику и технологию — появились радиоэлектронная аппаратура, атомные электростанции, лазерные установки и т.д.

Крупные ученые, создатели новых, оригинальных направлений и открытий, всегда обращали внимание на эту способность теорий потенциально содержать в себе целые созвездия будущих новых технологий и неожиданных практических приложений.

Итак, науку характеризуют две основные познавательные установки: 1) на предметно-объектное исследование мира, 2) на изучение объектов, выходящих за рамки уже сложившихся массовых практик того или иного конкретного этапа развития цивилизации. Из этих двух особенностей вытекают все остальные специфические характеристики научного познания: особенности его средств, методов, результатов; специфика субъекта научной деятельности и ее этических регулятивов.

В обыденном познании достаточно в качестве познавательных средств использовать естественный язык и инструментарий, применяемый в производстве и обыденном опыте. Наука частично тоже может использовать эти средства. Но их недостаточно для изучения объектов, не освоенных и принципиально не осваиваемых в массовых практиках. Наука формирует особую практику, обеспечивающую исследование таких объектов. Ею является научный эксперимент. Применяемые здесь приборы и экспериментальные установки выступают особыми средствами опытного изучения объектов. Вместе с тем, в науке складывается и постоянно развивается система специализированных теоретических языков.

До тех пор, пока познание не выходит за рамки предметных структур производства и обыденного опыта своей исторической эпохи, у него нет особых проблем в определении существования изучаемых объектов. Они включены в практику, которая выявляет их свойства, связи и отношения. Но ситуация меняется при исследовании наукой объектов, которые не даны и чаще всего, принципиально не могут быть даны в массовых практиках данной исторической эпохи. Само выделение и фиксация таких объектов в качестве предметов исследования требует особой рефлексии над системой операций деятельности, образующих ее метод. Знание метода часто предшествует обнаружению исследуемого предмета и является условием такого обнаружения.

Я часто привожу в качестве примера этой функции знаний о методе ситуацию в физике ХХ в., связанную с открытием резонансов. Время жизни резонанса около 10ֿ²² сек, после чего он распадается. За это время он пробегает расстояние примерно соответствующее размеру атома. Поэтому в отличие от «долгоживущих частиц», резонансы не оставляют наблюдаемых следов – треков в фотоэмульсиях. Но такие следы оставляют частицы – продукты распада резонанса. По характеру этих следов, используя законы сохранения, определяют тот или иной вид резонанса и его характеристики. Этот метод лежит в основе экспериментальной фиксации резонанса.

Показательно, что после выработки данного метода, анализируя результаты ранее проведенных экспериментов по рассеиванию в том диапазоне энергий, в котором могли возникнуть резонансы, находили следы этих новых частиц. Но раньше на них не обращали внимания, поскольку не было соответствующего метода анализа экспериментального материала.

Предмет научного исследования всегда коррелятивен методу. И чем дальше наука отходит от привычных вещей повседневного опыта, углубляясь в исследование «необычных» объектов, тем яснее и отчетливее проявляется необходимость в создании и разработке особых методов, в системе которых наука может изучать объекты.

Спецификой объектов научного исследования можно объяснить далее и основные отличительные признаки научных знаний как продукта научной деятельности. Они отличаются от обыденных, стихийно-эмпирических знаний. Последние чаще всего не систематизированы. Это, скорее, конгломерат сведений, предписаний, рецептур деятельности и поведения, накапливаемых по мере исторического развития социального опыта. Их достоверность устанавливается благодаря непосредственному применению в наличных ситуациях производственной и повседневной практики. Что же касается научных знаний, то их достоверность уже не может быть обоснована только таким способом, поскольку в науке преимущественно исследуются объекты, еще не освоенные в производстве и обыденном опыте. Поэтому нужны специфические способы обоснования истинности знания. Ими являются экспериментальный контроль за получаемым знанием и выводимость одних знаний из других, истинность которых уже доказана. В свою очередь, процедуры выводимости обеспечивают перенос истинности с одних фрагментов знания на другие, благодаря чему они становятся связанными между собой, организованными в систему.

Таким образом, мы получаем характеристики системности и обоснованности научного знания, отличающие его от продуктов обыденной познавательной деятельности людей.

Наконец, стремление науки к исследованию объектов относительно независимо от их освоения в наличных формах производства и обыденного опыта, предполагает специфические характеристики субъекта научной деятельности. Занятия наукой требуют особой подготовки познающего субъекта, в ходе которой он осваивает исторически сложившиеся средства научного исследования, обучается приемам и методам оперирования с этими средствами. Вместе с тем научное исследование предполагает усвоение субъектом определенной системы ценностных ориентаций и целевых установок, специфичных для научного поиска.

Две основные установки науки обеспечивают стремление к такому поиску: самоценность истины и ценность новизны. Эти ценности образуют базис научного этоса. Им соответствуют два внутринаучных этических запрета. Во-первых, на умышленное искажение истины. Ученый может ошибаться. Но он не должен умышленно искажать научные результаты в угоду вненаучным социальным мотивам (корыстным, карьерным, идеологическим и т.п.). Во-вторых, запрет на плагиат. Исследовать должен наращивать истинное знание. Поэтому он обязан зафиксировать, что было получено до него, на что он опирался в своем поиске, и что он открыл нового. Иначе наука перестанет быть наукой.

Типы системных объектов, осваиваемых наукой. Различие их категориальных матриц

Осуществляя прорывы в новые предметные миры, еще не освоенные в массовых практиках, наука периодически сталкивается с проблемами понимания исследуемых объектов и включения знаний о них в культуру соответствующей исторической эпохи. Особенно остро возникают эти проблемы, когда в орбиту исследований втягиваются новые типы систем, которые требуют изменения прежних, уже ставших привычными категориальных смыслов, обеспечивающих освоение исследуемых объектов.

В процессе своей исторической эволюции наука осваивала разные типы системных объектов. К ним относятся: а) простые системы, б) сложные саморегулирующиеся системы, в) саморазвивающиеся системы.

Первые из них доминировали в качестве предметов исследования и технологического освоения, начиная с эпохи становления естествознания и включая эпоху первой промышленной революции. Их образцами выступали механические системы, исследуемые в науке и создаваемые в технике данных исторических эпох. Вторые стали главными объектами исследования и технологического освоения в эпоху научно-технической революции середины ХХ столетия. Наконец, третий тип системных объектов начинает определять передний край научных исследований и их технологических аппликаций в эпоху второй научно-технической революции (последняя треть ХХ – начало XXI столетия).

Различение трех типов систем определяется разными категориальными матрицами, которые обеспечивают их понимание и рациональное осмысление. В каждой такой матрице категории части и целого, вещи и процесса, причинности, пространства и времени имеют особые смыслы.

Для познавательного и практического освоения простых систем достаточно полагать, что суммарные свойства их частей исчерпывающе определяют свойства целого. Считается, что часть (элемент) внутри целого и вне его обладает одними и теми же свойствами. Особым образом интерпретируется соотношение вещи и процесса: вещь (тело) рассматривается как нечто первичное по отношению к процессу, а процесс трактуется как воздействие одной вещи на другую. Причинность в этом подходе редуцируется к лапласовской детерминации. Пространство и время рассматриваются как нечто внешнее по отношению к системе (объекту). Полагается, что состояние движения объектов никак не сказывается на характеристиках пространства и времени.

Категориальная сетка описания малых систем была санкционирована философией механицизма в качестве философских оснований науки этой эпохи. Как простую механическую систему рассматривали не только физические, но и биологические, а также социальные объекты. Здесь достаточно напомнить о концепциях человека и общества Ламетри и Гольбаха, о стремлении Сен-Симона и Фурье отыскать закон тяготения по страстям, аналогичный ньютоновскому закону всемирного тяготения, о первых попытках родоначальника социологии О. Конта построить теорию общества как социальную механику.

Но при переходе к изучению больших систем развитый на базе классической механики категориальный аппарат становится неадекватным и требует серьезных корректив. Большие системы приобретают целый ряд новых характеристических признаков. Они дифференцируются на относительно автономные подсистемы, в которых происходит массовое, стохастическое взаимодействие элементов. Целостность системы предполагает наличие в ней особого блока управления, прямые и обратные связи между ним и подсистемами. Большие системы гомеостатичны. В них обязательно имеется программа функционирования, которая определяет управляющие команды и корректирует поведение системы на основе обратных связей. Автоматические станки, заводы-автоматы, системы управления спутниками и космическими кораблями, автоматические системы регуляции грузовых потоков с применением компьютерных программ и т.п. - все это примеры больших систем в технике. В живой природе и обществе – это организмы, популяции, биогеоценозы, социальные объекты, рассмотренные как устойчиво воспроизводящиеся организованности.

Категории части и целого применительно к сложным саморегулирующимся системам обретают новые характеристики. Целое уже не исчерпывается свойствами частей, необходимо учитывать системное качество целого. Часть внутри целого и вне его обладает разными свойствами. Так, органы и отдельные клетки в многоклеточных организмах специализируются и в этом качестве существуют только в рамках целого. Будучи выделенными из организма, они разрушаются (погибают), что отличает сложные системы от простых механических систем, допустим, тех же механических часов, которые можно разобрать на части и из частей вновь собрать прежний работающий механизм. В сложных саморегулирующихся системах целое не только зависит от свойств составляющих частей (элементов), но и определяет их свойства. По-новому рассматривается соотношение вещи и процесса. Сложные системные объекты (вещи) предстают как процессуальные системы, самовоспроизводящиеся в результате взаимодействия со средой и благодаря саморегуляции.

Причинность в больших, саморегулирующихся системах уже не может быть сведена к лапласовскому детерминизму (в этом качестве он имеет лишь ограниченную сферу применимости) и дополняется идеями « вероятностной» и «целевой причинности». Первая характеризует поведение системы с учетом стохастического характера взаимодействий в подсистемах, вторая – действие программы саморегуляции как цели, обеспечивающей воспроизводство системы.

Возникают новые смыслы в пространственно-временных описаниях больших, саморегулирующихся систем. В ряде ситуаций требуется наряду с представлениями о «внешнем» времени вводить понятие «внутреннего времени» (биологические часы и биологическое время, социальное время).

Исследования сложных саморегулирующихся систем особенно активизировались в ХХ веке в связи с возникновением кибернетики, теории информации и теории систем. Но многие особенности их категориального описания были выявлены предшествующим развитием биологии и в определенной мере квантовой физики. В становлении квантовой механики первоначально использовалась категориальная сетка, перенесенная из классической физики. Но в процессе возникновения новой теории ее создатели вынуждены были включить изменения в классические интерпретации. Выяснились принципиальные ограничения применения классических понятий «координата» и «импульс», «энергия» и «время» (соотношения неопределенностей). Был сформулирован принцип дополнительности причинного и пространственно-временного описания, что внесло новые коррективы в понимание соответствующих категорий. Вырабатывалось представление о вероятностной причинности как дополнения к жесткой (лапласовской) детерминации.

Новые изменения категориальной матрицы требуются при переходе к исследованию саморазвивающихся систем. Они представляют собой еще более сложный тип системной целостности, чем саморегулирующиеся системы. Этот тип системных объектов характеризуется развитием, в ходе которого происходит переход от одного вида саморегуляции к другому. Здесь саморегуляция выступает аспектом, устойчивым состоянием развивающейся системы. Саморазвивающимся системам присуща иерархия уровневой организации элементов и способность порождать в процессе развития новые уровни организации. Причем каждый такой новый уровень оказывает обратное воздействие на ранее сложившиеся, перестраивает их, в результате чего система обретает новую целостность. С появлением новых уровней организации система дифференцируется, в ней формируются новые, относительно самостоятельные подсистемы. Вместе с тем перестраивается блок управления, возникают новые параметры порядка, новые типы прямых и обратных связей.

Изменения структуры саморазвивающихся систем по мере появления в них новых уровней организации и перестройки их прежних оснований можно изобразить посредством следующей схемы.

Сложные саморазвивающиеся системы характеризуются открытостью, обменом веществ, энергией и информацией с внешней средой. В таких системах формируются особые информационные структуры, фиксирующие важные для целостности системы особенности ее взаимодействия со средой («опыт» предшествующих взаимодействий). Эти структуры выступают в функции программ поведения системы.

Характер открытости системы по отношению к среде меняется со сменой типа самоорганизации. Изменения же типа самоорганизации – это качественные трансформации системы. Они предполагают фазовые переходы. На этих этапах прежняя организованность нарушается, рвутся внутренние связи системы, и она вступает в полосу динамического хаоса.

На этапах фазовых переходов возникает спектр возможных направлений развития системы. В некоторых из них возможно упрощение системы, ее разрушение и гибель в качестве сложной самоорганизации. Но возможны и сценарии возникновения новых уровней организации, переводящие систему в качественно новое состояние саморазвития.

Сегодня познавательное и технологическое освоение сложных саморазвивающихся систем определяет стратегию переднего края науки и технологического развития. К таким системам относятся биологические объекты, рассматриваемые не только в аспекте их функционирования, но и в аспекте развития, объекты современных нано - и биотехнологий и, прежде всего, генетической инженерии, системы современного проектирования, когда берется не только та или иная технико-технологическая система, но еще более сложный развивающийся комплекс: человек – технико-технологическая система, плюс экологическая система, плюс культурная среда, принимающая новую технологию и весь этот комплекс рассматривается в развитии. К саморазвивающимся системам относятся современные сложные компьютерные сети, предполагающие диалог человек-компьютер, «глобальная паутина» – Интернет. Наконец, все социальные объекты, рассмотренные с учетом их исторического развития, принадлежат к типу сложных саморазвивающихся систем. К исследованию таких систем во второй половине ХХ века вплотную подошла и физика. Долгое время она исключала из своего познавательного арсенала идею исторической эволюции. Но во второй половине ХХ в. возникла иная ситуация. С одной стороны, развитие современной космологии (концепция Большого взрыва и инфляционная теория развития Вселенной) привело к идее становления различных типов физических объектов и взаимодействий. Появилось представление о возникающих в процессе эволюции различных видах элементарных частиц и их взаимодействий как результате расщепления некоторого исходного взаимодействия и последующей его дифференциации. С другой стороны, идея эволюционных объектов активно разрабатывается в рамках термодинамики неравновесных процессов (И. Пригожин) и синергетики. Синергетика сформулировала ряд новых идей, относящихся к проблематике фазовых переходов. Эти состояния характеризует понятие динамического хаоса. Синергетика исследует закономерности динамического хаоса, описывая их в терминах поведения нелинейных сред.

Взаимовлияние двух указанных направлений исследования инкорпорирует в систему физического знания представления о самоорганизации и развитии.

Сложные саморазвивающиеся системы требуют для своего освоения особой категориальной матрицы. Категории части и целого включают в свое содержание новые смыслы. При формировании новых уровней организации происходит перестройка прежней целостности, появление новых параметров порядка. Иначе говоря, необходимо, но недостаточно зафиксировать наличие системного качества целого, следует дополнить это понимание идеей изменения видов системной целостности по мере развития системы.

В сложных саморегулирующихся системах появляется новое понимание объектов как процессов взаимодействия. Представление о сложных системах как процессах постоянного воспроизводства в качестве своеобразного инварианта в варьируемых взаимодействиях, необходимо, но уже недостаточно. Усложнение системы в ходе развития, связанное с появлением новых уровней организации, выступает как смена одного инварианта другим, как процесс перехода от одного типа саморегуляции к другому. Возникает два смысла процессуальности объекта (системы). Эта процессуальность проявляется в двух аспектах: и как саморегуляция, и как саморазвитие, как процесс перехода от прежнего типа саморегуляции к новому.

Освоение саморазвивающихся систем предполагает также расширение смыслов категории «причинность». Она связывается с представлениями о превращении возможности в действительность. Целевая причинность, понятая как характеристика саморегуляции и воспроизводства системы, дополняется идеей направленности развития. Эту направленность не следует толковать как фатальную предопределенность. Случайные флуктуации в фазе перестройки системы (в точках бифуркации) формируют аттракторы, которые в качестве своего рода программ-целей ведут систему к некоторому новому состоянию и изменяют возможности (вероятности) возникновения других ее состояний.

Спектр направлений эволюции системы после возникновения аттракторов трансформируется, некоторые, ранее возможные направления становятся закрытыми. Появление нового уровня организации как следствия предшествующих причинных связей оказывает на них обратное воздействие, при котором следствие функционирует уже как причина изменения предшествующих связей (кольцевая причинность).

Применительно к саморазвивающимся системам выявляются и новые аспекты категорий пространства и времени. Наращивание системой новых уровней организации сопровождается изменением ее внутреннего пространства-времени. В процессе дифференциации системы и формирования в ней новых уровней возникают своеобразные «пространственно - временные окна», фиксирующие границы устойчивости каждого из уровней и горизонты прогнозирования их изменений.

Если в культуре не сложилась категориальная матрица, соответствующая новому типу объектов, то последние будут восприниматься через неадекватную сетку категорий, что не позволит науке раскрыть их существенные характеристики. Адекватная объекту категориальная структура должна быть выработана заранее, как предпосылка и условие познания и понимания новых типов объектов. Но тогда возникает вопрос: как она формируется и как появляется в науке? Ведь прошлая научная традиция может и не содержать категориальную матрицу, обеспечивающую исследование принципиально новых (по сравнению с уже познанными) системных объектов. Что же касается категориального аппарата обыденного мышления, то, поскольку он складывается под непосредственным влиянием предметной среды, уже созданной человеком, он часто оказывается недостаточным для целей научного познания, так как изучаемые наукой объекты могут радикально отличаться от фрагментов освоенного в производстве и обыденном опыте предметного мира.