Предмет истории и философии науки, её место в системе философских и науковедческих дисциплин
Предметом философии науки являются общие закономерности и тенденции научного познания как особой деятельности по производству научных знаний, взятых в их историческом развитии и рассматриваемых в исторически изменяющемся социокультурном контексте. Иначе говоря, это философская рефлексия над наукой, её структурой, динамикой и методами. Дисциплина «История и философия науки» изучает, как исторически развивалось и философски осмыслялось научное знание и методы его достижения. В этот процесс входят: осознание специфики рационально-теоретического знания ещё в античности; противостояние науки и господствующих мировоззренческих структур (религии, традиции); открытие экспериментального метода и его соединение с математикой; научные и промышленные революции; выделение науки в профессиональную деятельность с формированием научных организаций; анализ позитивных и негативных последствий научно-технического прогресса; а также определение и анализ философских проблем основных областей современной науки – физики, химии, биологии, техники и информатики. Философия науки возникает в 20-30-е годы XX века на базе Венского кружка как ответ на потребность осмыслить социокультурные функции науки в условиях научно-технической революции.
Место истории и философии науки в системе дисциплин определяется тем, что она выступает связующим звеном между философией и конкретными науками, способствуя взаимообмену их когнитивными ресурсами. В структуре самой философии науки выделяют три основных уровня: общая философия науки как целого; философия отдельных областей и видов научного знания (естествознания, математики, гуманитарных наук, технико-технологического знания); философия отдельных наук и дисциплин (механики, астрономии, истории, социологии и т.д.). Основными разделами философии науки выступают онтология науки (учение о реальности, которую изучает наука), гносеология науки (теория научного познания), логика и методология науки (учение о методах получения и обоснования знания), а также аксиология науки (учение о ценностях в науке, этике науки). В системе науковедческих дисциплин философия науки выполняет интегративную функцию, обеспечивая синтез философского и частнонаучного знания, осмысление места науки в цивилизации, её отношений с этикой, политикой и религией, и тем самым выполняет общекультурную функцию, не позволяя учёным становиться узкопрофессиональными невеждами. Таким образом, предметом дисциплины является не просто наука как система знаний, а её философские основания, историческая динамика и социокультурная обусловленность.
2.Исторические и социокультурные предпосылки возникновения науки
Вопрос о возникновении науки предполагает различение двух понятий: предпосылки и версии возникновения. Под версией понимается методологический термин, означающий один из возможных способов описания и реконструкции истории науки. В учебном пособии выделяются три основные версии возникновения науки. Первая версия, наиболее традиционная, утверждает, что наука возникает в Древней Греции в VI-V веках до н.э., где впервые появилось теоретическое знание, основанное на доказательстве и стремящееся к истине ради неё самой, а не только для решения практических задач. Именно здесь сформировался идеал дедуктивно построенной теории, образцом которого стала геометрия Евклида. Вторая версия относит рождение науки к европейскому Средневековью (XII-XIV века), когда в университетах стала развиваться схоластика, выработавшая логические методы доказательства и ведения спора, а также был подготовлен интерес к опытному знанию (например, в работах Роджера Бэкона). Третья версия связывает возникновение науки с Новым временем (XVI-XVII века) и научной революцией, когда эксперимент соединился с математикой и сформировалось классическое естествознание в трудах Галилея и Ньютона.
Помимо версий, ключевое значение имеют социокультурные предпосылки, которые сделали возможным появление науки именно в западной культуре. В античном полисе (городе-государстве) сложилась особая социально-политическая среда: демократия, гражданское равенство, публичность обсуждения дел. Это привело к формированию диалога как способа поиска истины, где единственным аргументом становилась логическая доказательность, а не авторитет или традиция. Из этой практики родилась потребность в обоснованном, рациональном знании, свободном от мифологии. Кроме того, именно в Греции произошёл переход «от мифа к логосу» – от образно-эмоционального объяснения мира к понятийно-рациональному. Появились первые натурфилософские школы, которые стремились найти единое первоначало всех вещей (воду, воздух, огонь, апейрон). Возникли первые исследовательские программы: математическая программа пифагорейцев, провозгласившая, что «всё есть число»; атомистическая программа Демокрита, объясняющая мир движением неделимых частиц в пустоте; и континуальная программа Аристотеля, впервые осуществившая систематизацию знания и выделившая логику как инструмент науки.
В Средние века, несмотря на господство религии, существовали важные предпосылки для будущей науки. Во-первых, была создана система университетов (Парижский, Оксфордский, Болонский), которые стали центрами не только обучения, но и схоластических исследований, где оттачивалось искусство логического спора. Во-вторых, через арабский мир европейцы познакомились с античными текстами и достижениями математики (алгебра, алгоритмы). В-третьих, в рамках схоластики разрабатывались логические процедуры анализа понятий, например, проблема универсалий, что тренировало абстрактное мышление. Наконец, в позднем средневековье (Оксфордская и Парижская школы) возник интерес к опыту и механике: Роберт Гроссетест разработал программу математизации естествознания, а Жан Буридан создал теорию импетуса, предвосхитившую закон инерции. В эпоху Возрождения произошёл поворот к антропоцентризму и пантеизму, изменилось отношение к человеку и его творческим способностям. Гуманизм и критический дух, а также развитие торговли и мореплавания создали запрос на прикладные знания. Николай Коперник совершил первую коперниканскую революцию, предложив гелиоцентрическую систему, которая подорвала средневековую картину мира. Таким образом, возникновение науки было подготовлено всем ходом развития античной рациональности, средневековой университетской традиции и ренессансного гуманизма, которые вместе создали ту уникальную социокультурную среду, где стало возможным появление экспериментально-математического естествознания Нового времени.
3.Древнегреческая наука. Зарождение теоретического мышления. Основные периоды развития древнеггреческой науки и ее основные достижения
Возникновение науки современного типа в Древней Греции, часто называемое «греческим чудом», не было случайностью. На рубеже VII-VI веков до н.э. Греция вступила в период интенсивного культурного роста, чему способствовала особая форма общественного устройства — города-полисы с развитой демократией. Участие граждан в общественной жизни, необходимость высказывать личное мнение на народных собраниях формировали критическое, доказательное мышление, которое стало главным признаком зарождающейся научной рациональности. В отличие от цивилизаций Ближнего Востока, где знания имели прикладной характер и служили практическим целям, греческая наука с самого начала была теоретической: её целью стало отыскание истины, познание общего закона, стоящего за единичными фактами. Именно здесь произошёл решающий переход от мифа к логосу — от образно-эмоционального объяснения мира к понятийно-рациональному. Разнообразие греческих мифологических представлений, которое невозможно было свести в единую догматическую картину мира, также способствовало этому переходу.
В истории античной науки выделяют четыре основных периода: начальный (натурфилософский), афинский (классический), эллинистический и римский.
Начальный период (VI-V века до н.э.) характеризуется тем, что научное знание было вплетено в ткань философии и носило натурфилософский характер, будучи нацеленным на поиск первоначала мира. Родоначальник этого периода Фалес считается основоположником доказывающей геометрии: ему принадлежат доказательства того, что диаметр делит круг пополам, что в равнобедренном треугольнике углы при основании равны, а также других теорем. Он установил продолжительность года в 365 дней и предсказал солнечное затмение. Пифагор, занимаясь музыкой, открыл, что длины струн в музыкальных инструментах относятся как простые числа (1:2, 2:3, 3:4), что порождает музыкальные интервалы (октаву, квинту, кварту). Это открытие толкнуло его к поиску аналогичных числовых соотношений в геометрии, в результате чего пифагорейцы разработали метод математической дедукции, высказали идею о шарообразности Земли, а сам Пифагор стал автором знаменитой теоремы о соотношении сторон прямоугольного треугольника. Гераклит Эфесский высказал идеи о всеобщем движении и изменчивости всего сущего. Вершиной натурфилософской мысли стала атомистическая теория Левкиппа и Демокрита, согласно которой мир состоит из неделимых частиц (атомов), движущихся в пустоте. Демокрит также сформулировал принцип изономии (равноправия), из которого следовало, что движение само по себе не нуждается в объяснении, а причину нужно искать только для изменения движения — это, по сути, первая формулировка принципа инерции, позже открытого Галилеем.
Афинский (классический) период (V-IV века до н.э.) был наиболее насыщенным в содержательном отношении. Эмпедокл высказал гениальные догадки о том, что свету требуется время для распространения и что в живой природе выживают виды с наиболее целесообразным поведением. Он также разработал учение о чувственном восприятии, связав его со строением органов чувств. Евдокс Книдский считается создателем теоретической астрономии: он построил первую обсерваторию, выпустил первый каталог звёзд, считал Землю шаром и дал первое определение земного меридиана, а в математике разработал «метод исчерпывания» — прообраз теории пределов. «Отцом медицины» называют Гиппократа, который положил в основу врачевания обобщённые результаты наблюдений за болезнями, их зависимостью от климата, питания и наследственности, а также описал хирургические приёмы. Историки Геродот и Фукидид заложили основы исторической науки: первый создал описание греко-персидских войн и обычаев народов, второй разработал научные приёмы отбора и анализа исторических фактов. Ключевой фигурой всего периода стал Аристотель. Он разработал теорию познания, согласно которой познание начинается с ощущений, а знание сущности достигается на рациональном уровне и оформляется в понятии. В «Органоне» он заложил основы логики, сформулировал законы мышления и создал учение об истине как объективном знании. Аристотель также написал первые труды по психологии («О душе»), физике («Физика», «О небе»), установил основные законы оптики (прямолинейное распространение, отражение и преломление света), а также заложил основы политической науки («Политика») и этики («Никомахова этика»).
Эллинистический период (конец IV — середина I века до н.э.) связан с именами крупнейших учёных. Евклид создал «Начала» — первый дошедший до нас трактат по математике, который в течение двух тысяч лет был базовым учебником геометрии, а его форма изложения стала идеалом научной строгости и доказательности. Архимед, помимо множества изобретений (винт для орошения, система блоков, военные машины), открыл закон гидростатики (закон Архимеда) и разработал метод вычисления площадей и объёмов, предвосхитивший интегральное исчисление. Аристарх Самосский первым высказал идею о вращении Земли вокруг своей оси и о её движении вокруг Солнца, а также попытался вычислить относительные размеры Луны и Солнца. Гиппарх Никейский, величайший астроном античности, разработал теорию движения Солнца и Луны, ввёл систему деления круга на 360 градусов и минут, составил каталог из 850 неподвижных звёзд и создал таблицу хорд — аналог тригонометрических функций.
Римский период (I век до н.э. — II век н.э.) представлен прежде всего Клавдием Птолемеем, создавшим в «Альмагесте» геоцентрическую модель мира, которая оставалась основой астрономии вплоть до Коперника. Он также собрал в «Географии» все известные сведения об обитаемом мире. Анатом и физиолог Гален создал вивисекцию, описал мышцы человека, доказал роль головного и спинного мозга в движении и чувствительности, создал первую теорию кровообращения. Римляне также проявили себя в создании энциклопедий: Авл Корнелий Цельс собрал сведения по медицине и заложил основы латиноязычной медицинской терминологии, а Гай Плиний Секунд Старший создал «Естественную историю» — энциклопедический свод знаний по географии, зоологии, ботанике, минералогии и истории искусства. Луций Юний Колумелла написал трактат «О сельском хозяйстве» — настоящую агрономическую энциклопедию.
Историческое значение античной науки сводится к трём главным положениям: во-первых, здесь был сформулирован критерий научности знания, действующий до сих пор — наука есть рациональное, доказательное знание. Во-вторых, античными учёными и философами были заложены основы большинства фундаментальных наук о природе, обществе и человеке. В-третьих, в этот период научная мысль ещё не выделилась из философии, что обеспечило единство теоретического подхода к миру. Именно с восстановления памяти об античных достижениях началось возрождение науки в Европе в XIV столетии.
4.Арабская наука и ее роль в развитии Европейской науки
Вопрос о влиянии исламской науки на западную цивилизацию до сих пор вызывает дискуссии. В XIX веке ряд западных мыслителей, таких как В. Кузен и Э. Ренан, отрицали само существование исламской философии и науки, утверждая, что ислам якобы направлен против свободного исследования и поэтому не мог способствовать их развитию. Однако, как справедливо отмечает исследователь У.М. Уотт, без арабов европейская наука и философия не смогли бы развиться такими темпами. Арабы были не просто передатчиками, но подлинными носителями греческой мысли: они не только сохранили античные науки, но и расширили их диапазон. Расцвет арабской науки пришёлся на время Багдадского халифата династии Аббасидов. Сильное влияние на развитие мусульманской философии оказали научные труды античных мыслителей, прежде всего Аристотеля. В конце эпохи Омейядов возникло движение мутазилитов, которые создали первую в исламе школу теоретического богословия, поставившую целью рационально объяснить основные положения религии. Одновременно с этой школой, подобной христианской схоластике, получило развитие рационалистическое направление, яркими представителями которого стали Абу Наср аль-Фараби, Абу Рейхан Бируни, Мухаммад ибн Муса аль-Хорезми и другие.
Контакты между Западом и Халифатом были не только торговыми, но и дипломатическими, восходя к эпохе Харуна ар-Рашида и Карла Великого (VIII век). Территорией таких контактов стала Северная Испания, куда приезжали студенты из Западной Европы с целью знакомства с исламской наукой. В 960-е годы Герберт (будущий папа Сильвестр II) совершил подобное паломничество для постижения арабской математики. Эти контакты формировали в сознании западных европейцев представление об исламе как об интеллектуальной сокровищнице. В X веке были сделаны первые переводы научных трудов с арабского языка на латынь — по математике и астрономии. В XI веке Константин Африканский перевел несколько медицинских трактатов, которые затем на протяжении столетий стали основной литературой по медицине на Западе.
С середины XII и до конца XIII века произошёл значительный переворот в восприятии христианским миром классической философии и науки. Наследие Аристотеля проникло на христианский Запад через Испанию и Сицилию благодаря сначала латинским переводам с арабского, а потом (в XIII веке) и с греческого языка. Как правило, все переводные тексты имели арабские комментарии. Важно отметить, что в IX–XII столетиях в Западной Европе были известны лишь отдельные философские труды (Порфирия, Боэция, Марциана Капеллы), а труды Аристотеля в период ранней схоластики оставались практически неизвестны. Это объяснялось господством идеологического контроля христианской теологии, когда философия преподавалась только в монастырских школах для будущих священников, а её задача сводилась не к исследованию действительности, а к поиску рациональных доказательств того, что требовала вера. Поэтому первые переводы античных мыслителей на латинский язык были сделаны именно с арабских версий, а не с греческого, поскольку в западных странах в то время отсутствовали люди, способные изучить произведения античных авторов, и только благодаря заслугам аль-Фараби, Авиценны и других восточных учёных западный мир узнал их. Как отмечал историк философии А. Койре, именно схоласты осуществили философское образование Европы и создали нашу терминологию, которой мы до сих пор пользуемся; именно их труды позволили Западу установить контакт с философским наследием античности. А. Койре утверждал, что существует истинная и глубокая преемственность между средневековой философией и философией Нового времени.
Масштабное воздействие исламской цивилизации на европейские страны сказывалось не только в сфере философии, но и почти во всех научных областях. Б. Ибаньес отмечал, что мусульманская Испания (XIII–XV века) представляла собой самую прекрасную и пышную цивилизацию, которая когда-либо существовала в Средние века. Кордова, столица мусульманской Испании, по мнению современников, была «жемчужиной мира» и «обиталищем наук». В X столетии она признавалась одним из богатейших городов Европы с развитой инфраструктурой, библиотеками, знаменитым университетом и множеством школ; именно в этот город приезжали учиться из Франции, Германии и Англии. Даже Гегель, несмотря на свою европоцентристскую позицию, отметил огромный вклад восточных учёных в распространение трудов греческих философов, в частности Аристотеля, на европейских землях.
Вклад исламской науки в конкретные дисциплины также чрезвычайно значителен. Химия до настоящего времени сохранила своё арабское наименование. В этой сфере мусульмане научили Запад методам дистилляции, возгонки, сублимации, кристаллизации, коагуляции, а также получению новых продуктов (калий, аммиак, азотная кислота, нитрат серебра, сулема). Во всех европейских языках технические астрономические термины в большей своей части указывают на их арабское происхождение, поскольку произведения античных астрономов стали доступны европейским учёным только благодаря арабским переводам и трудам их последователей — выходцев из Центральной Азии (аль-Фараби, Ибн Сины, аль-Бируни). Большинству научных знаний в области географии, в частности об отдалённых краях Азии и Африки, европейские учёные также обязаны исламским путешественникам, которые полно описали все страны от Испании до Туркестана, выйдя далеко за пределы известного грекам мира.
Однако развитие исламской науки с XII–XIII столетий столкнулось с растущим религиозным давлением. «Полезными» были признаны лишь арифметика, геометрия и астрономия, поскольку каждый мусульманин при совершении молитвы должен знать точное время и направление на Мекку. Философия же и естественные науки считались бесполезными и подрывающими истинную картину мира. Признанная исламская наука сосредоточилась в медресе на изучении Корана и жизни Пророка, углубляясь в разрешение внутренних богословских противоречий. Независимая арабская наука переходила либо в глубоко личное дело, либо становилась «придворной» (астрология, медицина). Исламский мир так и не смог сформировать независимые университеты, которые бы поддерживались как светской, так и религиозной властью. Западная Европа пошла по другому пути: используя переводы арабских учёных, она поставила античную науку во главе развития современной науки. Таким образом, исламская наука, пережив влияние иностранного (преимущественно греческого) наследия, утвердила новую научную методологию, избрав методами эксперимент, наблюдение, количественный эмпиризм. Ислам как религия и исламский мир как цивилизация смогли сохранить знания великих античных учёных и дать мощный толчок для развития науки в западных странах, выступив не просто передатчиком, но и активным интерпретатором античного наследия.
5.Г. Галилей как основатель науки Нового времени
В качестве философа Галилей, подобно многим средневековым мыслителям, исповедовал теорию двух истин. Согласно этой теории, существуют две независимые истины: истина Священного Писания (книга Божественного откровения) и истина книги природы (книга Божественного творения). Они не могут противоречить друг другу, но познаются разными способами: Священное Писание — через веру и откровение, природу — через разум. При этом Библию не следует понимать буквально, главное — аллегорическое её истолкование. Когда же человек изучает природу, он должен исследовать именно природу, а не обращаться к Библии, иначе происходит подмена методов и пользы от такого исследования не будет.
Из других философских положений Галилея следует выделить учение о первичных и вторичных качествах, восходящее к античным атомистам Левкиппу и Демокриту. Согласно этому учению, материальные тела обладают объективными первичными качествами (протяжённость, размеры, вес, плотность) и вторичными качествами (цвет, вкус, запах и т.п.), которые самим вещам не присущи, а являются лишь отражением первичных качеств в человеческом уме.
Однако главная заслуга Галилея в том, что именно он стал основоположником современного научного естествознания. Суть совершённой им революции не сводится к тому, что новая физика стала больше опираться на эксперимент и опыт — это и верно, и одновременно ошибочно. Главное отличие науки Нового времени от средневековой и античной состоит в другом. Современная наука возникла именно в XVII веке трудами Галилея и его последователей, и это особый феномен человеческого знания: науки в современном смысле не было ни в Средневековье, ни в античности. Хотя многие положения Галилея уже существовали в работах Пико делла Мирандолы и Николая Кузанского, именно Галилей сумел их соединить.
Одно из главных положений современной науки — утверждение однородности пространства и всего мира в целом. Античная и средневековая культура всегда рассматривали мир иерархически: предметы отличались не только количественно, но и качественно. По Аристотелю и томистской физике, существовала сфера эфира и сфера звёзд, где возможно совершенное движение (в отличие от несовершенного земного движения). Галилей и его предшественник Джордано Бруно полностью отвергли эту точку зрения, утверждая, что все части мира подчиняются одним и тем же законам. Из этого следовало отрицание представления о «естественных» и «неестественных» местах, которое лежало в основе аристотелевской физики: Аристотель объяснял падение тела тем, что низ — естественное место для тела, а подъём огня — тем, что верх — естественное место для огня, где находится эфир (квинтэссенция). Галилей полностью отвергает какое-либо качественное рассмотрение мира: в мире существуют только количественные принципы.
Важнейший принцип Галилея — фраза, ставшая афористичной: «Книга природы написана языком математики». Вся средневековая физика вслед за Аристотелем утверждала, что математическое познание не имеет отношения к природе, поскольку математика изучает неподвижные сущности, а физика — подвижные. Галилей же исходит из пифагорейско-платоновской традиции: человек познаёт мир посредством числа. Именно от Галилея берёт начало современное математическое естествознание. До Галилея само понятие формулы, тем более описывающей движение, было бессмысленным, так как число, согласно аристотелевской физике, могло выразить лишь статику, но не движение.
В отличие от Аристотеля, который опирался на чувственное познание (в реальном мире мы видим, что тело останавливается, если его не толкать), Галилей провозгласил принцип инерции: если тело движется по горизонтальной плоскости и не встречает препятствий, оно будет двигаться бесконечно. Галилей отходит от принципа чувственного познания и восходит к познанию идей. Если разум противоречит чувствам, нужно отдавать приоритет разуму. Галилей в этом отношении является последователем парменидовско-зеноновской традиции.
Аристотелевская физика сталкивалась с трудностью объяснения летящего тела (брошенного камня): поскольку на камень не действует никакая сила, Аристотель утверждал, что камень толкает воздух, а в безвоздушном пространстве движения не было бы. Галилей же выдвигает принцип инерции, который он вывел из экспериментов с наклонной плоскостью. Если шар движется по наклонной плоскости вниз, он ускоряется, если вверх — замедляется. Следовательно, если пустить шар по горизонтальной плоскости, он будет двигаться без ускорения, то есть с одной и той же скоростью, хотя природа этому противоречит. Галилей формулирует принцип инерции наперекор чувственным данным.
Таким образом, современная наука берёт своё начало из претворения платоновских принципов. Почему же Платон не создал науку? Платону не хватало одного — положения о Боге-Творце. Именно христианство на протяжении многих веков поселяло в людях убеждённость в том, что миром через Бога Слова правит Бог, а человек есть образ Бога, который может познать Бога в Его проявлениях. Достаточно было только возрождения платонизма, чтобы идеи числа, лежащего в основе мироздания, и управляющей, закон созидающей силы привели Галилея к созданию математической науки, ориентированной на познание законов. Ибо что такое наука, как не уверенность в том, что миром правит некий закон? Античное миросозерцание знало лишь хаос. Христианство же утверждает, что миром правит Бог, и правит через разум, а человеческий разум имеет ту же природу и потому может познавать эти законы. Поэтому современная наука является одним из частных следствий христианства. Наука зарождается именно в Европе, и не случайно именно такое соединение во времени и пространстве, как Флоренция, позволило гению Галилея соединить в себе принципы равномерности пространства всего мира, управления миром Богом через творимые Им законы и математики, посредством которой написана книга природы.
6.Наука XVII в. Вклад И. Ньютона в формирование классического идеала науки
Естествознание, с которым мы имеем дело сегодня, берёт своё начало в Новом времени. Этот феномен духовной культуры был результатом первой научной революции XVII века, которая началась с теоретических изысканий Коперника и Кеплера, эмпирических наблюдений и экспериментально-логических исследований Галилея, рационально-логических поисков Декарта. Относительное завершение этот процесс получил в научном творчестве Исаака Ньютона, в его «Математических началах натуральной философии». Самым главным, что сохранило имя Ньютона в веках, стало выведение трёх величайших духовных творений XVII века: создание основ механики, открытие закона всемирного тяготения и разработанная на основе закона тяготения теория движения небесных тел.
Чтобы понять мощь исследовательского ума Ньютона, нужно сказать о подготовительном периоде, предшествовавшем триумфу науки XVII века. Господствовавшая на протяжении многих веков космология Аристотеля основывалась на идее изотропного, но неоднородного пространства: онтологический принцип неподвижности Земли ориентировал рассматривать радиальные направления от Земли к космосу как одинаковые, однако само пространство было неоднородным. Аристотель выделял два типа механического движения в условиях Земли: естественное (движение тела к своему месту) и насильственное (движение вопреки природе, обусловленное внешними силами). Древнегреческий мыслитель сформулировал основной принцип динамических явлений: скорость тела пропорциональна силе, воздействующей на него. Представления о динамике физических тел были подвергнуты революционному изменению Галилеем и Ньютоном. В классической механике, пришедшей на смену механике Аристотеля, определяющими стали принцип инерции Галилея и второй закон механики Ньютона (изменение количества движения пропорционально приложенной силе и происходит по направлению её действия). Переход от аристотелева образа мышления к галилееву, как отмечали Эйнштейн и Инфельд, положил самый важный краеугольный камень в обосновании науки.
Новые представления о динамических процессах и математический подход к определению физических величин сделали необходимым переход от однородности пространства к однородности пространства-времени. Коперниканская революция стёрла грань между небесным и земным миром, благодаря чему мир стал не только познавательно однороден, но и однороден в пространстве и во времени, что позволило родиться идее эксперимента. Физический эксперимент предполагает его воспроизводимость в разных точках пространства, а потому требует концепции однородного и изотропного пространства (все точки и все направления которого физически одинаковы). Это побуждает Ньютона конкретизировать исходные положения механики, наделяя пространство и время свойствами абсолютности. Автор «Математических начал» вводит в научный оборот абсолютное пространство и время, исходя из фундаментальной предпосылки единства Вселенной. Согласно теории Ньютона, эксперимент может быть поставлен в любой точке Вселенной, и в один и тот же промежуток времени можно зафиксировать один и тот же результат. Как следствие из предпосылки единой Вселенной вытекает универсальность и всеобщность законов, в частности закона тяготения.
Этот шаг имел важное методологическое значение для новой картины мира. Используя синтетический подход к идеям, высказанным в XV–XVII веках различными мыслителями, Ньютон свёл воедино законы движения планет Кеплера, законы движения тел в условиях Земли, открытые Галилеем, и механические представления о мире Декарта, придав им вид единой всеобъемлющей теории. Основываясь на этой теории, Ньютон установил существование силы, удерживающей планеты на устойчивых орбитах, обратно пропорциональной квадрату расстояния до Солнца. Этот же закон оказался применимым и к земной механике — телам, падающим на Землю. Тем самым были решены вопросы, поднятые Коперником: как удерживаются планеты на своих орбитах и что заставляет их двигаться. Научное значение закона всемирного тяготения состоит в том, что посредством него могут быть объяснены и прогнозируемы изменения механического движения объекта с учётом величины и направления силы, а также дана возможность делать точные количественные расчёты создаваемых механических систем. Как отмечал Дж. Бернал, Ньютон успешно заменил представление о сферах, управляемых перводвигателем или ангелами, представлением о механизме, действующем на основании простого естественного закона, который не требует постоянного применения силы и нуждается в божественном вмешательстве только для своего создания и приведения в движение.
Формируемый законом всемирного тяготения образ мира говорил о законосообразности и предсказуемости явлений. Эти следствия были заложены в самом понятии механицизма, которое подразумевает освобождение явлений от случайно осложняющих воздействий и выявление их механизма в буквальном смысле. Абсолютное время, помимо равномерности и однородности, обладает обратимостью. Зная закон движения, координаты, скорость и силу, действующую на тело в данный момент, можно вычислить её координаты и скорость в любой момент как в прошлом, так и в будущем. Тело полностью детерминировано в своём движении, что является одним из основоположений науки Нового времени. Точно так же абсолютное пространство элиминирует всякую самостоятельность вещей и заталкивает их в рамки механической закономерности. Условием таких выводов послужила субстанциональная направленность представлений Ньютона о пространстве и времени.
Когда теория Ньютона стала доминирующей, особенно в эпоху Просвещения, она оказала прямое влияние на складывание понятия детерминизма, которое заблистало в трудах Лапласа. Принцип лапласовского детерминизма гласит: ум, которому были бы известны все силы, проявляющиеся в природе, обнял бы в одной формуле движение величайших тел Вселенной наравне с движением мельчайших атомов, и будущее так же, как и прошедшее, предстало бы перед его взором. Механическая картина мира в трудах Ньютона и его абсолютные величины привели к формированию идеала абсолютного знания классической науки, который заключал в себе лапласовский детерминизм. Абсолютно точное знание начального состояния классически детерминированной системы и знание закона изменения её состояния позволяют делать абсолютно точные предсказания относительно будущего системы. Детерминизм стал гносеологическим основанием классической науки, характеризующейся линейностью и закрытостью, гарантируя предсказуемость событий. Абсолютное время и абсолютное пространство оформляют мир в абсолютно измеримую и закономерно действующую машину, в которой прекрасно действует механический экспериментализм Ньютона, позволяющий точно и объективно его постичь.
В теории познания исследовательское мышление Ньютона берёт начало в эксперименте, затем идёт к простым и достоверным началам, через них возвращается к явлениям для более систематического теоретического осмысления. Эта система рассчитана на универсальность не только законов, но и познания — как в рамках экспериментализма, так и в рамках рационализма. У Ньютона разум способен объективно постигать реальность; разум сам по себе является сверхсильным, так как это ему предпослано строением мирового космоса. Вера в разум основывалась на понимании того, что мыслительные конструкции разума должны пройти проверку опытом, а гипотезы — подвергаться проверке; теории должны находить подтверждение в наблюдении и эксперименте. Известная фраза Ньютона «гипотез не измышляю» означает наличие серьёзного различия между научным объяснением и неподтверждённым домыслом. Исследователи Нового времени чётко осознавали, что научная теория должна быть количественно подтверждена и экспериментально проверена.
Что касается Бога и места, которое Он занимал в картине мира Ньютона, то попытка освобождения Вселенной от чудес и божественного вмешательства обнаруживается всё более явно. В механике Ньютона присутствуют признаки того, что Бог отходит на второй план в понимании мироустройства и его познании. Механическая картина мира дистанцируется от Бога «первого толчка», который был выражен в механике Аристотеля, когда выявляется применимость математического знания к познанию мира. Как точно выразился Ламетри, только абсолютно непреодолимое незнание причин заставляет нас прибегать к Богу. Пытаясь свести роль Бога в мироустройстве до минимума, Ньютон давал сознанию возможность обрести свои собственные научные границы, которые сводились к всеобщей закономерности, прочерчивающей всю Вселенную. Благодаря Ньютону космос открывается и разворачивается во всей своей сущности, что делает его доступным познанию, выражающемуся в экспериментальном рационализме.
Успех в познании физических параметров универсума был достигнут благодаря использованию математического знания. Ньютон создал дифференциальное и интегральное исчисление. Благодаря этим математическим разработкам оказалось возможным решение ряда важных задач в области земной и небесной механики. Галилей высказал судьбоносную мысль, что книга природы написана на языке математики, но не успел придать всем физическим текстам системный характер. Только в исследованиях Ньютона и в его «Математических началах» впервые в систематическом виде была реализована основная мысль Галилея. Это даёт нам основание утверждать, что именно с классической работы Ньютона физика являет себя как образец естественнонаучной теории. Как выразился Маркс, наука только тогда достигает совершенства, когда ей удаётся пользоваться математикой. В первую очередь мы должны быть благодарны Ньютону за то, что космос мы начали понимать как хорошо устроенную математическую закономерность. Его усилия окончательно наметили и утвердили ту тенденцию в развитии классической науки, которая просуществовала вплоть до начала XX века.
7.Научные и технические достижения XVII-XIX вв. Зарождение и становление российской науки.
Для понимания того, как и почему в России вообще появилась наука, нужно учитывать, что в XVII веке страна находилась в глубоком отставании от передовых европейских держав. В Европе уже работали Галилей и Ньютон, а в России наука как особая форма познания практически отсутствовала. Те немногочисленные знания, которые накапливались, носили чисто прикладной, эмпирический характер и были тесно связаны с практическими нуждами – строительством, военным делом, металлургией. Например, в математике умели извлекать корни, решать простейшие уравнения, составляли чертежи, но это были скорее ремесленные приёмы, чем теоретическая наука. В 1650-е годы появился первый учебник геометрии – «Книга сошного письма», а в 1683 году – первая таблица умножения. В 1614 году в Россию из Голландии завезли телескоп, а к концу века стали известны труды Коперника. Были и важные прикладные сочинения, например «Устав ратных, пушечных и других дел» Анисима Родышевского, где обобщались сведения по математике, физике и химии. Однако все эти достижения были разрозненными. Главное препятствие для развития науки заключалось в том, что в обществе полностью господствовало религиозное мировоззрение, а церковь и государство относились к светскому знанию с подозрением, видя в нём угрозу традиционным устоям.
Коренной перелом наступает в XVIII веке благодаря реформам Петра I. Строительство флота, регулярной армии, мануфактур и новой столицы потребовало огромного количества образованных людей и инженерных знаний. Пётр действовал как государственник-прагматик: наука нужна была не для отвлечённого поиска истины, а для конкретных задач – картографии, горного дела, артиллерии, кораблестроения. Первым шагом стало создание системы светского образования. В 1700 году в Москве открылась Школа математических и навигационных наук (знаменитая «навигацкая» школа), затем появились артиллерийские, инженерные школы, Морская академия, а также сеть «цифирных» школ в провинции. Кульминацией стала организация в 1725 году Академии наук и художеств. Поскольку своих учёных в России тогда почти не было, в Академию пригласили ведущих европейских специалистов – Л. Эйлера, Д. Бернулли, Г. Миллера. Государство полностью финансировало их работу, и этот рывок позволил преодолеть отставание от Европы, составлявшее почти 600 лет, меньше чем за пятьдесят лет. Именно с этого момента можно говорить о зарождении институциональной, организованной российской науки.
Центральной фигурой отечественной науки XVIII века стал Михаил Васильевич Ломоносов – учёный-энциклопедист, чьи интересы охватывали физику, химию, астрономию, историю и филологию. Он сформулировал закон сохранения энергии, создал молекулярно-кинетическую теорию тепла, развивал «эфирную» теорию атмосферного электричества. В астрономии он усовершенствовал телескоп Ньютона и открыл наличие атмосферы у Венеры. В гуманитарной сфере Ломоносов выступил с критикой норманнской теории происхождения Древнерусского государства, заложив основы антинорманизма. Параллельно развивались и другие отрасли. Активное освоение Урала и Сибири стимулировало геологию и минералогию – В. Татищев и Г. Генин составили подробные описания минералов. Продолжались великие географические открытия. Первая и вторая Камчатские экспедиции (под руководством Беринга и Чирикова) доказали наличие пролива между Азией и Америкой и положили начало освоению Аляски. С. Крашенинников создал классический труд «Описание земли Камчатской». В исторической науке начался сбор и публикация летописей; вышли первые аналитические работы П. Шафирова, В. Татищева, а также Г. Миллера – автора норманнской теории.
Техническое развитие России в первой половине XVIII века также было подчинено государственным, прежде всего военным, задачам. За короткий срок были созданы регулярная армия и Балтийский флот. Для их вооружения построены механизированные оружейные заводы в Олонце и Сестрорецке, где использовалась энергия воды. Русские мастера, такие как Андрей Нартов, изобрели токарные станки с механическим суппортом, что по тем временам было передовым словом. Россия стала родиной боевых ракет: в 1680 году открыта первая «ракетная» школа, а в 1717 году на вооружение принята сигнальная ракета. По идее Петра I были созданы железные лафеты для орудий – на 130 лет раньше, чем в Европе. Возникло около двухсот мануфактур, обслуживавших прежде всего армию и флот. Однако важно подчеркнуть, что этот промышленный рывок опирался на крепостнические методы: на заводах широко использовался принудительный труд крестьян. Иными словами, российская наука и техника изначально складывались как государственно-крепостнический проект, движимый не рынком, а волей монарха.
XIX век стал временем расцвета российской науки. Страна оставалась аграрной, с низким уровнем грамотности, но научные школы достигли мирового уровня. Открываются университеты в Варшаве, Киеве, Одессе, Томске, Харькове. В математике работают Лобачевский (создатель неевклидовой геометрии), Чебышёв и Ковалевская. В физике – Столетов и Попов. Перечень конкретных изобретений впечатляет: дуговая сварка Василия Петрова (1803), электрический телеграф Павла Шиллинга (1832), периодическая таблица Дмитрия Менделеева (1869), дуговая лампа Павла Яблочкова (1876), электросварка Николая Бенардоса (1881), крекинг нефти (1891) и, наконец, радио Александра Попова (1895). В биологии и медицине работали Карл Баер, Иван Павлов, Пётр Лесгафт. В отличие от XVIII века, наука теперь даёт не только прикладные результаты, но и фундаментальные открытия мирового значения, причём часто – в условиях относительной свободы творчества, хотя и под патронажем государства.
Подводя итог, можно сделать несколько общих выводов. Российская наука зародилась не естественным путём, а была создана «сверху» – государственной властью, прежде всего Петром I, для решения практических военно-политических и экономических задач. Благодаря этому колоссальное историческое отставание от Европы (почти в шесть веков) удалось преодолеть всего за несколько десятилетий. Однако платой за этот рывок стали жёсткая централизация, опора на принудительный труд и подчинённое положение науки по отношению к государственным интересам. Тем не менее уже в XIX веке Россия вошла в число мировых научных лидеров, подарив миру открытия Лобачевского, Менделеева, Попова и многих других. Такой путь – от полного отсутствия систематической науки до передовых рубежей – был уникальным и во многом определил специфику российской научной традиции на долгие годы.
8.Наука XX в. и ее основные достижения. Изменение роли науки в общественном развитии в связи с НТР
Научно-техническая революция (НТР) XX века, которую также называют третьей технологической революцией, представляет собой качественный скачок в развитии производительных сил, начавшийся с освоения атомной энергии и завершившийся на рубеже 1980-х годов созданием первых персональных компьютеров и зарождением интернета. Хронологически это примерно 1940–1980-е годы. Отличительная черта НТР по сравнению с предыдущими промышленными переворотами заключается в том, что она напрямую и решающим образом опиралась на фундаментальную науку. Если изобретатели парового двигателя или электрической лампочки были самоучками, то создание атомной бомбы, ракетно-космической техники и микроэлектроники стало прямым делом выдающихся физиков-теоретиков. Именно в рамках НТР XX века наука окончательно превратилась в непосредственную производительную силу общества.
Основные достижения НТР можно разделить на несколько ключевых направлений.
Первое и, пожалуй, самое значимое — освоение ядерной энергии. Началом НТР принято считать реализацию Манхэттенского проекта в США (1942–1945 гг.), который привёл к первому испытанию атомной бомбы. В 1942 году Энрико Ферми впервые получил управляемую цепную реакцию. 16 июля 1945 года — первое испытание бомбы, а 6 и 9 августа того же года — бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. В Советском Союзе первая атомная бомба была испытана 29 августа 1949 года, что преодолело монополию США. Водородная бомба была создана в США в 1952 году, а в СССР — уже в 1953 году (конструкция Сахарова и Харитона). Что касается мирного атома, здесь СССР обладал приоритетом: 26 июня 1954 года была запущена первая в мире Обнинская АЭС. Также были созданы атомный подводный флот (первая АПЛ «Наутилус» в США в 1954 г., в СССР — «Ленинский комсомол» в 1958 г.) и атомные ледоколы. Первый в мире атомный ледокол «Ленин» был спущен на воду в СССР в декабре 1957 года и проработал 30 лет. Всего из 13 существовавших в мире атомных ледоколов все были спроектированы в СССР и России. На начало 2021 года в мире функционирует 443 атомных энергоблока, а Россия приближается к 20% доли атомной энергии в своей выработке.
Второе направление — освоение космоса. Основоположником космической науки считается К.Э. Циолковский, обосновавший принцип реактивного движения. Ключевые вехи: запуск первого искусственного спутника Земли (4 октября 1957 г., СССР, С.П. Королёв), первый полёт человека в космос (12 апреля 1961 г., Юрий Гагарин, 108 минут), первый выход в открытый космос (18 марта 1965 г., Алексей Леонов), первый полёт женщины-космонавта (16 июня 1963 г., Валентина Терешкова). США выиграли «лунную гонку»: 20 июля 1969 года Нил Армстронг и Базз Олдрин совершили посадку на Луну. Символом разрядки стал совместный полёт «Союз — Аполлон» в 1975 году. Впоследствии к космическим державам присоединились Китай (2003 г.) и Южная Корея (2022 г.). Прикладная космонавтика сегодня включает космическую индустриализацию, спутниковые системы связи, навигации, метеорологии, контроля ресурсов и даже космический туризм.
Третье направление — развитие электроники. Первые радиолампы появились ещё в начале XX века, а регулярное телевещание началось в 1939 году. Огромный вклад внёс русский инженер В.К. Зворыкин, эмигрировавший в США: он изобрёл иконоскоп и кинескоп, став «отцом современного телевидения». Революционным прорывом стало изобретение транзистора в 1947 году (Шокли, Бардин, Браттейн, Нобелевская премия 1956 г.). Транзисторы позволили заменить громоздкие радиолампы и привели к миниатюризации электроники. В 1958 году Джек Килби создал первую интегральную схему (микросхему). Микросхемы и МОП-транзисторы стали самым массовым продуктом в истории человечества. Персональный компьютер для массового использования был разработан компанией IBM в августе 1981 года, а в 1984 году Национальный научный фонд США создал сеть свободного доступа, что стало началом современного интернета. Именно с этого момента ведёт отсчёт эпоха компьютеризации и цифровой экономики.
Четвёртое направление — автоматизация производства. Первые автоматические линии появились ещё в 1930-е годы (завод Смита в Милуоки). В СССР в 1950 году был запущен завод-автомат по производству поршней в Ульяновске. Первый промышленный робот был запатентован в 1961 году американцем Джорджем Деволом. Однако полная автоматизация, как показал опыт автозаводов («Фольксваген», «Фиат», «Тесла» Илона Маска), часто оказывается чрезмерной и невыгодной. Поэтому сегодня доминирует частичная автоматизация, в частности роботизация отдельных операций, а не «безлюдное производство».
Пятое направление — создание материалов с заданными свойствами. Теоретическую основу заложил русский химик А.М. Бутлеров. Первые искусственные полимеры (целлулоид, искусственный шелк, бакелит) появились ещё в XIX – начале XX века, но массовое производство пластмасс развернулось именно в ходе НТР. К середине 1970-х годов объём производства полимеров достиг 60 млн тонн, а к началу 2022 года только пластмасс производится 380 млн тонн в год. Синтетические волокна, полиамиды, композиты используются во всех отраслях — от автомобилестроения и строительства до медицины и космической техники. Однако массовое производство пластика привело к глобальному кризису отходов: ежегодно в Мировой океан сбрасывается около 8 млн тонн пластика.
Шестое направление — «зелёная революция» и биотехнология. «Зелёная революция» (1940–1970 гг.) — это комплекс быстрых изменений в сельском хозяйстве развивающихся стран, позволивший отвести угрозу голода. Её «отцом» считается американский агроном Норман Борлоуг, получивший Нобелевскую премию мира в 1970 году. Он вывел высокоурожайные, устойчивые к болезням карликовые сорта пшеницы, которые повысили индекс урожая до 50%. Благодаря этому Мексика, Индия, Пакистан и другие страны решили проблему продовольствия. Однако «зелёная революция» требовала высоких доз воды, химических удобрений и пестицидов, что привело к экологическим и социальным проблемам. С 1980-х годов начался новый этап — биотехнологическая революция. Создание генетически модифицированных организмов (ГМО) позволяет улучшать свойства растений, микроорганизмов и животных: трансгенные сорта устойчивы к вредителям, засухе, а «золотой рис» содержит повышенное содержание витамина А. Научные исследования доказывают безопасность ГМО для человека и животных. Тем не менее, отношение к ним в мире неоднозначно: в США доля трансгенных культур достигает 60%, в ЕС и России действуют жёсткие ограничения, а непродуманный запрет на агрохимикаты в Шри-Ланке в 2021 году привёл к экономическому кризису и восстанию.
В результате НТР коренным образом изменилась роль науки в обществе. Если прежде наука была «малой» — делом гениальных одиночек, то теперь она стала «большой» наукой, движущейся вперёд коллективными усилиями исследовательских групп, лабораторий и целых институтов. Наука окончательно превратилась в непосредственную производительную силу, и темпы её развития резко возросли. НТР привела к невиданному росту промышленного производства: за 45 лет после войны производство в развитых капиталистических странах выросло в 5,7 раза. Однако это же привело и к серьёзным социально-экономическим проблемам. СССР, который в 1950–1960-е годы выступал эталоном экономического роста и лидировал в космосе и ракетной технике, к середине 1970-х годов начал отставать. Главное отставание проявилось в микроэлектронике. Причина заключалась в том, что в СССР микроэлектроника развивалась преимущественно как военная технология, а на Западе с 1970-х годов в неё активно инвестировал частный бизнес, ориентированный на массовый потребительский рынок. Персональные компьютеры и интернет создали целую индустрию инвестиций в информационную сферу. Как отмечают эксперты, на государственных инвестициях нельзя вытянуть современную экономику — это дело всего общества, включая частную инициативу и предпринимательство. В итоге, НТР не только принесла человечеству ядерную энергию, космос, компьютеры и полимеры, но и радикально изменила саму структуру экономики, сделав ставку на миниатюризацию, гибкость производственных систем и тесную связь науки с массовым спросом.