Очерки по истории и философии науки. Ч. 2. Учебное пособие
.pdfОчерк 13.
ОБРАЗОВАНИЕ И НАУКА ВКОНЦЕ XIX — XX в.
Итак, в сознании европейцев XIX в. наука утвердилась как источник истинныхзнанийо природе иобществе имогучее средство покорения мира. Естественные науки предоставляли средства покорения природы, социальные— вели к трансформации общества. Религия в качестве кладезя знанийушла втень.
Однако в самой науке возникли некоторые серьезные проблемы, которые заставляли ученых размышлять о границах познания и принципиальной возможности понимать устройство вселенной и человека. Поскольку научную революцию осуществила в Новое время физика, и она, опираясь на точнейшую из наук— математику, была лидером в деле интеллектуального и экспериментального постижения мира, постольку то, что происходило с ней, так илииначе влиялонаобщеепониманиенауки.
Уже сами первые философы науки расходились в вопросе о том, можно ли достичь окончательного знания о природе. Огюст Конт придерживался оптимистического взгляда и считал, что человек, последовательно двигаясь от механики и астрономии к физике, химии, биологии и социологии, будет обладать полным знанием. Эту позицию разделяли и многие ученые. Можно вспомнить известную историю про Макса Планка: когда он решил стать физиком-теоретиком, профессор Филипп фон Жолли сказал ему, что в этом нет смысла, поскольку физика уже почти завершена, и заниматьсяейбесперспективно.
Первое серьезное сомнение в возможностях абсолютно точного описания физической реальности пришло именно из математики. Сомнение возникло в связи с невозможностью вывести аксиому Евклида о параллельных прямых из остальных аксиом, сформулированных в его «Началах». Сра-
21
зу три математика— Гаусс, Лобачевский и Бойаи— обнаружили, что можно построить непротиворечивую геометрию на другом основании. Оказалось, что привычное нам евклидово пространство с математической точки зрения не является единственно возможным. Причем как Гаусс, так и Лобачевский были убеждены, что новая геометрия пространства правильно описывает физическую реальность. Георг Риман построил на этом основании новую геометрию. Эта геометрия соответствовала всем принятым критериям истинности, но при этом совершенно расходилась с обыденным опытом. Оказалось, что одновременно может быть несколько геометрий, иначе говоря, несколько пространств (если полагать, что каждая из геометрий описывает пространственные отношения), выбрать одну из которых по признаку истинности невозможно. Это сначала даже в среде математиков считалось курьезом. Но уже после смерти Лобачевского и Гаусса математики отнеслись к этому факту более серьезно, поняв, что «и неевклидова геометрия может быть геометрией физического пространства и что любые априорные утверждения о том,какая из геометрий является истинной, лишены всяких оснований. Уже одно то, что появилось несколько противоречащих друг другу геометрий, само по себе было ударом. Еще более сильный шок вызвала полная невозможность указать, какая из геометрий истинна, и даже установить, истинна ли хоть какая-нибудь одна из них»31. Однако Гаусс считал, что по крайней мере математика, основанная на числах, а не на пространственных отношениях, может быть абсолютно истинной. Но и здесь математику настигло разочарование. Оно было связано с исследованиями в области комплексных чисел (включающих в себя корень из отрицательной единицы), а также в области матричного исчисления. Произведение двух матриц могло оказаться равным нулю в случае, когда обе матрицы отлич-
31 Клайн М. Математика. Утрата определенности/пер.сангл. — М.: Мир,
1984. — С.105.
22
ны от нуля. Появилась возможность создания новых алгебр. |
||
В результате возникло сомнение в истинности привычных |
||
арифметики и алгебры. Гельмгольц доказывал, что арифме- |
||
тика так же не априорна и, следовательно, не может счи- |
||
таться абсолютно истинной. И хотя многие выдающиеся ма- |
||
тематики продолжали настаивать на том, что их наука об- |
||
ладает этой абсолютной истинностью, вера в это не была |
||
столь сильной, как в предшествующем столетии. «Осозна- |
||
ние того, что математика не является сводом абсолютных |
||
истин32, эхом отозвалось во многих областях естествозна- |
||
ния» . Тем не менее математики продолжали поиск путей |
||
доказательствасовершеннойточностисвоихпостроений. |
|
|
|
В частности, некоторые великие математики обрати- |
|
лись к основаниям своей науки, пытаясь построить непро- |
||
тиворечивую систему, сомнения в истинности которой бы- |
||
ли бы невозможны. Появились замечательные работы, ав- |
||
торы которых выводили математику из логики на основе |
||
аксиоматического метода. Однако в 1931 г. крупнейший ло- |
||
гик ХХв. Курт Гёдель предложил свою знаменитую теорему |
||
о неполноте. Он доказал, что построение непротиворечивой |
||
теории, если она включает арифметику целых чисел, невоз- |
||
можно, поскольку в рамках данной теории обязательно су- |
||
ществует утверждение, которое невозможно ни подтвер- |
||
дить, ни опровергнуть. «События, последовавшие за пере- |
||
ломным 1931г., еще более осложнили ситуацию и обрекли |
||
на неудачу любые попытки определить, что такое матема33- |
||
тика и какие результаты следует считать правильными» . |
||
Таким образом, начиная с середины XIX в. события, проис- |
||
ходившие в области математики, привели к убеждению, что |
||
математика является вовсе не отражением божественной |
||
истины, а человеческим изобретением, и что убежденность |
||
в истинности ее результатов основана на вере, а не на дока- |
||
зательстве, поскольку последнее в принципе невозможно. |
||
32 |
Клайн М. Указ. соч. — С.115. |
|
33 |
Там же.— С. 309. |
23 |
|
|
|
(Следует приэтом заметить, чтоэтиспорыпоповодуоснований математики вовсе не подрывают значимости применения математики вогромномколичестве науки блестящих результатов, которые приэтом достигаются.)
Но если споры в области математики интересовали очень небольшой круг людей, то происходившие в физике события, заставившие пересматривать основания ньютоновской картины мира, отозвались эхом во всем образованном сообществе.
Кризис вфизике былсвязанс появлением тео рии относительности и квантовой механики. Знаменитый историк Люсьен Февр так характеризует значение этих открытий: «Куда серьезней был кризис всего, что составляло окружение и обрамление истории. Тот современный мир, которым мы так гордились, который был удобным поприщем для нашей деятельности, вселявшим в нас уверенность в неколебимости раз и навсегда усвоенных убеждений; тот мир, где царила строгая математичность физики, возведенной в ранг геометрии, и сама эта физика, лишавшая материю всех ее свойств, сводившая ее к простой протяженности, — сама эта наука о естественных явлениях, изо всех сил стремившаяся к объективности, недоступной человеческому “я”, извлекавшая ценности не из качественного, а из количественного; и в особенности та наука о человеческой деятельности, которая складывалась посредством приложения к гуманитарной сфере методов, до сей поры применявшихся лишь в области дисциплин, ограниченных строжайшим детерминизмом,— все это рушилось целыми пластами под неустанным напором новых идей, под воздействием подземных толчков, расшатывавших и потрясавших вековые устои физики»34. О кризисе в физике написано очень много. Имеет смыслобратиться к одномуизучастниковпроцесса пересмотра основанийфизики— ВернеруГейзенбергу.
34 Февр Л. Бои за историю. — М.: Наука,1991. — С. 18.
24
В конце XIX — начале ХХ в. в физике ясно обозначилось |
|
несколько проблем, которые не могли получить объяснение |
|
в рамках прежних теоретических представлений. Это от- |
|
крытие Планком факта существования дискретных квантов |
|
энергии, что чуть позже стало основанием для объяснения |
|
фотоэффекта Эйнштейном, который показал, что свет со- |
|
стоит из световых квантов, и рассчитал их энергию. Оказа- |
|
лось, что свет — это и волна (что показали опыты по ди- |
|
фракции и интерференции), и частица. Бор применил кван- |
|
товую теорию к модели атома. Ав 1924г. деБройль объ- |
|
единил оба описания электрона в одной теории. Дальней- |
|
шее развитие привело физиков к пониманию того, что при- |
|
рода микромира является не механистической, а вероят- |
|
ностной. Именно это понимание радикально противоречило |
|
классической физике. В1904 г., |
пытаясь объяснить отсут- |
ствие движения Земли относительно эфира, Лоренц пред- |
|
ложил решение, построенное на гипотезе, что движущиеся |
|
тела сокращаются в направлениисвоего движения. Вэтом |
|
случае кажущаяся скорость света была в любой системе от- |
|
счета одной и той же. Это первоначально понималось толь- |
|
ко как способ расчета, но Эйнштейн показал, что речь идет о |
|
реальном времени. Было подвергнуто существенному пере- |
|
смотру понятие абсолютного пространства, с которым име- |
|
ла дело классическаяфизика . И,в отличие от классической |
|
35 |
|
физики, где скорость может возрастать бесконечно, была |
|
установлена предельная возможная скорость движения, ко- |
|
торой не может достичь ни одно материальное тело,— ско- |
|
рость света. Все это имело важнейшие последствия для по- |
|
нимания не только физических процессов, но и вообще того, |
|
насколько относительны нашизнанияо мире. |
|
Если в XIX в. понимание мира определялось такими по- |
|
нятиями классической физики, как причинность, материя, |
|
пространство и время, а соответственно, и жизнь понима- |
|
35 ГейзенбергВ. Физика и философия. |
Часть и целое/ пер.снем. — М.: |
Наука,1989. — С. 10–13, 65–72. |
25 |
|
|
лась как физико-химический процесс, тофизика начала ХХв. внесла в это представление серьезные коррективы. «Важнейшее изменение, которое было обусловлено ее результатами, состоит в разрушении неподвижной системы понятий XIX в. «Это разрушение совершилось путем двух самостоятельных шагов. Первым шагом является открытие, происшедшее в связи с теорией относительности, заключающееся в том, что даже такие основополагающие понятия, как пространство и время, могут изменяться и даже должны изменяться. <…> Вторым шагом явилось разъяснение понятия материи, которое было вызвано результатами экспериментов по изучению строения атома. Идея реальности материи, вероятно, являлась самой сильной стороной жесткой системы понятий XIX в.;этаидея всвязис новым опытом по меньшей мере должна была быть модифицирована»36. Си- стема понятий глубинным образом связана с языком, и Гейзенберг не случайно уделяет языку науки ключевое значение. Квантовая теорияпотребовала пересмотра целой серии понятий классической физики. Более того, она потребовала новой логики, в частности такой, где не работает закон «третьегонедано».
Одним из следствий этого положения дел оказался разрыв между миром научной теории, построенной на неосязаемых понятиях, и привычным человеческим миром, построенным на данных чувств. Здравый смысл окончательно перестал быть проводником в науке37. И не тольковфизике и математике.
36 ГейзенбергВ. Указ. соч. — С.125.
37 Начало разрыва уходит еще во времена Галилея, который сформулировал принцип инерции,согласно которому еслина тело не действуетникакая сила, оно сохраняет состояние покоя или прямолинейного равномерного движения. Но это было утверждение, которое требовалось доказать, поскольку в человеческой практике ситуация соответствовала тому, что положил в основание своей физики Аристотель: если на тело не действует никакая сила,оно останавливается.
26
Тем не менее, а в чем-то и благодаря пересмотру основанийвцеломряде научныхдисциплинможнонаблюдать несомненные и даже потрясающие воображение успехи науки. Взаимодействие наук приводит к размыванию их границ.Неслучайносоздательпланетарнойтеории атомаЭрнест Резерфорд, «отец ядерной физики», получил Нобелевскую премию не по физике, а по химии. «Начиная с 1920-х годов стало понятно, что любые общие принципы химии,например правило, что металлы образуют стабильные соединения с галогенами, в частности с хлором, являются именно такими по структуре , поскольку определяются квантовой механикой[ ядер и электронов] , связанных электромагнитными си-
лами» . Физические и химические методы начинают широко |
|
использоваться в биологии, геологии и других естественных |
|
дисциплинах. Появляютсяглобальныеучения вродеучения о |
|
биосфереиноосфере. |
|
В самом начале века биологи де Фриз, Бэйтсон, Морган |
|
и другие заново открывают законы наследственности, |
|
сформулированные за 40 лет до этого августинским мона- |
|
хом Грегором Менделем. В науку вводятся такие термины, |
|
как «хромосома» и «ген», а также само название новой |
|
науки— «генетика», без которой сейчас невозможно пред- |
|
ставить сельское хозяйство и медицину и которая к началу |
|
XXI в. затмилафизикувобщественномсознании. |
|
В конце XIX — начале XX в. окончательно оформляются |
|
в качестве научных дисциплин социология и психология (об |
|
этом— в очерках, посвященных этим наукам), новый им- |
|
пульс к развитию получает история. |
|
Итак, научная картина мира начинает радикально ме- |
|
няться— то, что в общественном сознании было несомнен- |
|
ным и устойчивым, оказывается зыбким, вероятностным и |
|
неоднозначным. В то же время с еще большей скоростью |
|
меняется окружающий мир благодаря бурному техническо- |
|
38 WeinbergS.To explain the World.The Discovery of Modern Science. — Pen- |
|
guinBooks,2016. — P. 262. |
27 |
38
му развитию: поверхность Земли покрывается сетью железных и автомобильных дорог, электричество уверенно становится частью повседневной жизни, радио и телеграф связывают страны и континенты, количество разнообразных изобретений, используемых в быту, возрастает в десятки и даже сотни раз. И все это благодаря тому, что наука начинает определять технологическое развитие европейской, а вместе с ней и мировой цивилизации. Число людей, включенныхвнаучныеисследования,стремительнорастет.
Однако в начале ХХ в. происходят события, которые накладывают мрачную тень на образ науки. Это, конечно, Первая мировая война. Начиная с эпохи Возрождения и до начала ХХ в. наблюдается неуклонный рост политического и экономического значения европейских держав, доминирование христианской Европы, несущей миру прогресс и процветание на основе науки. Но Первая мировая война поставила ребром вопрос о прогрессе. Под Верденом и на Сомме, где молодые представители самых передовых наций месяцами гнили в окопах, она зримо превратила гордого европейского человека в массу. Впервые в истории войн такое значение приобрели технические достижения— самолеты, танки, огнеметы. Начинают использоваться газы. Первая мировая не только отличалась от предшествующих войн, она оказалась роковой для последующего формирования народов в единое человечество. «Эта война <…> открыла кингстоны, и в жизни человечества начали реализовываться возникшие в предшествующем веке идеологии массового человека. Иначе говоря, в европейском менталитете и соответствующей идеологии окончательно поселяется идея массового, безличного человека, являющегося средством для решения неких высших задач, целью которых становится благоденствие этого же массового человека»39. Наука не только создала оружие массового поражения (наиболее
39 Донских О. А. Закат человека и появление человечества (итоги великой войны) // Идеи и идеалы.— 2016. — №2 (28). — Т. 1. — С.11.
28
крупным достижением и символом которого стало позже ядерное оружие), но и поставила человека перед им же самим сотворенной технической реальностью, которая начинает покорять самого человека. Неслучайно в это время встает вопрос о технике.
Масштаб проблемы в полной мере осознал, возможно, лишь Хайдеггер, который писал: «Сколь немногие знают, какой степени достигло разрушение земли и какой хаос кроется за якобы надежно управляемыми достижениями “техники”?» И дальше: «Лишь из вопрошания о Бытии и его истине возникнет для нас пространство полемики с техникой— пока же мы движемся только в убаюкиваниях или простом признании ее самой»40. Для него техника— это «махинация человека, блуждающего в оставленности Бытием».Инымисловами,проблематехникизаставляетчеловека переосмыслить не только свое место в мире, но и собственнуюсущность.
ВХХ в. наука во всех развитых странах включается в государственную политику и оказывается одним из важнейших факторов, которые определяют место страны в системе международных отношений. Иначе говоря, под влиянием успехов европейских стран, которые во многом именно определялись научными достижениями (в технологиях, вооружении, медицине), резко усиливается спрос на науку во всем мире. Элита колониальных стран получает европейское образование, кроме того, в разных странах возникают университеты по европейскому образцу. Количество ученых резко растет, и, соответственно, меняется характер организации науки. В частности, появляется так называемая «большая наука»41: с помощью этого термина обозначаются
40 Хайдеггер М. Размышления II–VI (Черные тетради 1931–1938) / пер. с |
|
нем. — М.: Изд-во Ин-та Гайдара,2016. — С. 385–386. |
|
41 Этот термин ввел американский физик Олвин Вайнберг в книге «Раз- |
|
мышления о большой науке» (Alvin M. Weinberg. Reflections on Big Sci- |
|
ence. — M. I. T.Press,Cambridge,Mass.,1967. — 192 pp.). |
29 |
|
|
суперпроекты национального масштаба, такие как «Манхеттен» (американский проект для создания атомной бомбы), советские и американские космические проекты, проект «Человеческий геном», океанографические проекты, включая исследования Антарктики, и др. Для их реализации необходимы, во-первых, огромные средства, а во-вторых, координация деятельности огромного количества ученых, инженеров и рабочих, которая возможна лишь на национальном или наднациональном уровне (вроде объединенной Европы). Наука становится государственным делом, и в разныхстранахпоявляются министерства науки.
Реализация этих проектов отмечает наиболее активную фазу развития современной науки, которая начинается после Второй мировой войны. Наука оказывается ключевым компонентом технологического развития, которое включает появление и невероятно быстрое распространение компьютерной техники, грандиозных новых телескопов (включая выведенный на околоземную орбиту телескоп Хаббл), ускорители элементарных частиц и космические корабли, сложнейшие и точнейшие устройства, позволяющие генетикам определять молекулярное устройство организмов, и многое другое. На научные исследования тратятся огромные средства. Из этих средств существенно больше 90 % приходится нанаукуприкладную, итольковкачестве дополнительных расходов финансируются фундаментальные исследования. В качестве цели понятие пользы в значительном числе областейнауки вытесняет понятие истины,и для понимания специфики современной науки это смещениетребуетсоответствующегоанализа.
Как ивконцеXIX в., начинают звучать голоса тех, кто считает, что в науке уже все основное сделано и осталось лишь уточнять детали. «В своей книге 1996 г. “Конец науки: перед лицом пределов знаний в сумерках научного века” журналист Джон Хорган описал героический век науки как завершенный, когда все важные открытия уже сделаны. Он
30
