Философия науки и техники. Учебное пособие

раздувающейся Вселенной, которой возникла на стыке физики элементарных частиц и космологии. Ключевым моментом данной теории была фаза инфляции – ускоренного расширения, которая привела к нарушению симметрии Вселенной и изменению состояния квантового вакуума, что привело к рождению огромного числа частиц. Теория раздувающейся Вселенной рассматривает наблюдаемую Вселенную как малую часть Вселенной и предполагает существование других эволюционирующих Вселенных, рожденных в квантовом вакууме. Причем большинство из них не способны породить такого богатства форм материи, которые свойственны нашей. Но тогда возникает вопрос: почему наша Вселенная такая, какая она есть, и как в ней возможна эволюция материи? Можно ли считать происхождение жизни на Земле и происхождение человека случайными? Или это является закономерным процессом?

Один из вариантов ответа опирается на антропный принцип, в основе которого лежит неявное предположение о существовании множества Вселенных и развитии жизни там, где складываются для этого особые условия. Антропный принцип имеет два варианта: «слабый» и «сильный». Согласно «слабому», наше центральное, привилегированное положение во Вселенной необходимо потому, что оно совместимо с нашим существованием в качестве наблюдателей. «Сильный» антропный принцип утверждает, что Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей. В пользу этого принципа говорят такие физические данные, как константы физических взаимодействий, массы элементарных частиц, размерность пространства. Любое нарушение одной из этих констант могло бы привести к невозможности существования Вселенной и ее эволюции.

9.5. Идея развития в синергетике

Рассмотрим теперь синергетику и определим ее роль в формировании принципа эволюции. Термин «синергетика» предложил Хакен. В переводе с греческого он обозначает «содействие», «сотрудничество». Синергетика изучает процессы самоорганизации в сложных системах самой различной природы – от электронов до общества.

Самоорганизующаяся система должна удовлетворять четырем условиям: 1) она должна быть термодинамически открытой; 2) откло-

71

нения ее параметров от равновесия не должны превышать критических значений; 3) она должна быть нелинейной, т. е. для ее описания используются математические уравнения высших порядков; 4) процессы в ней должны протекать самосогласованно. Самоорганизация выступает как процесс, приводящий к образованию новых структур.

Долгое время идею самоорганизации неживых систем запрещало второе начало термодинамики, так как классическая термодинамика изучала замкнутые изолированные системы, которые в процессе своего развития стремились к хаосу и дезорганизации. В целом, Вселенная стремилась к состоянию теплового равновесия, ее ожидали рост энтропии и тепловая смерть. События невозможно было предотвратить, повернуть вспять, чтобы воспрепятствовать росту энтропии. Это означало, что время обладает направленностью. Последующее развитие физики привело к признанию ограниченности идеализации закрытых систем. Возникла потребность в новом подходе.

Важный вклад в разработку такого подхода внес И. Пригожин. Он продемонстрировал на многочисленных химических соединениях, что, удаляясь от термодинамического равновесия, они приобретают новые свойства и подчиняются новым законам. Под действием внешних возмущений, например, благодаря подводу тепла к термодинамической системе, ее параметры начинают сильно отклоняться от точки термодинамического равновесия, и возникает новый тип динамического состояния материи, который Пригожин назвал диссипативными структурами, рассеивающими энтропию системы в окружающую среду. Энтропия в таком процессе уменьшалась за счет рассеивания системой энергии.

Пригожин считал, что определяющим фактором в развитии термодинамической системы будут ее внутренние состояния, перегруппировка ее элементов. Для диссипативных структур характерной является ситуация, обозначаемая как возникновение порядка из хаоса через флуктуации, которые являются случайным отклонением термодинамических параметров от их средних значений. Когда флуктуации усиливаются, старая структура системы не выдерживает и разрушается, а на ее месте возникает новая упорядоченная структура. В такие переломные моменты (точки бифуркации) невозможно предсказать, как дальше будет развиваться система: станет она более упорядоченной или останется хаотической. Случайность как бы подталкивает систему на новый путь развития, а после выбора этого пути развития

72

вновь наступает необходимость подчинения системы детерминистскому закону. И так до следующей бифуркации.

И. Пригожин сформулировал положение, согласно которому новая термодинамика неравновесных систем не только не вступает

впротиворечие с теорией эволюции, но и может прямо предсказывать возникновение чего-либо нового. Новую термодинамику можно распространять для описания развития как живых, так и неживых систем.

И. Пригожин сделал также вывод, что в точке бифуркации происходит нарушение симметрии пространства-времени, вследствие чего возникает стрела времени, направленная в сторону дальнейшей эволюции термодинамической системы. Так ему удалось связать развитие системы и времени.

Концепция самоорганизации устранила традиционный разрыв между физикой и эволюционной биологией. Жизнь больше не выглядела как островок сопротивления второму началу термодинамики. Она возникала как следствие законов физики и законов кинетики химических реакций. Благодаря идеям неравновесной термодинамики удалось установить взаимосвязь между неживой и живой природой.

Синергетика открывает для исследования необычные стороны мира (для классического и неклассического естествознания): нестабильность, многообразие путей изменения и развития, условия существования и устойчивого развития сложных структур, возможность моделирования катастрофических ситуаций.

Методами синергетики было осуществлено моделирование многих сложных самоорганизующихся систем в физике и гидродинамике,

вхимии и биологии, в астрофизике и в обществе: от морфогенеза

вбиологии и некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики и автоколебательных процессов в химии (в том числе реакция самоструктурирования хими-

ческих соединений Белоусова-Жаботинского) до эволюции звезд и космологических процессов, от электронных приборов до формирования общественного мнения и демографических процессов.

Сегодня синергетика представляет собой междисциплинарную науку, в состав которой входят: теория хаоса, теория катастроф, неравновесная термодинамика, теория технических систем. Ее концептуальный аппарат (хаос, порядок, бифуркация, аттрактор, флуктуация, неравновесность) и методы познания все больше проникают как в естественные и технические, так и в гуманитарные науки.

73

9.6. Идея развития в биологии

Концепция биосферы, сформулированная Вернадским, тоже внесла свой вклад в развитие эволюционных представлений о мире. Биосфера представляет собой целостную систему, обладающую высочайшей степенью самоорганизации и способностью к эволюции. Она сама может быть рассмотрена как закономерный этап развития материи. Биосфера представляет собой особое геологическое тело, структура и функции которого определяются особенностями Земли и космоса. Главная роль в ее формировании принадлежит живому веществу – совокупности всех живых организмов, которые формируют новый геологический облик планеты.

Биосфера обладает динамическим равновесием. В этом положении она способна к дальнейшему развитию. На ее развитие все большее влияние оказывает антропогенный фактор, который приводит к качественному изменению состава биосферы. Вернадский считал человека мощной геологической силой, способной изменить облик биосферы. Мощь эта связана с человеческим разумом и трудом. От того, как человек будет строить взаимоотношения с окружающим миром, зависит само его существование. Поэтому данная проблема является доминирующей в науке и философии. Пока равновесие биосферы обеспечивается естественными механизмами самоорганизации всех живых существ, способностью биоты к самовоспроизведению. Но деятельность человека, рассматривающего природу как неограниченный ресурс для потребления, использование им новейших достижений науки и техники грозят нарушить это подвижное состояния.

Человека можно также рассматривать как продукт естественной эволюции, подчиняющийся ее законам. Этап медленного, постепенного развития общества назван социальной эволюцией, причем она носит разнонаправленный характер. Социальная эволюция реализуется через процессы развития социальных структур, общественного сознания, производственных систем, науки и техники.

Техноэволюция рассматривается как процесс развития технической реальности, приводящий к усложнению и совершенствованию технических изделий. Между био- и техноэволюцией есть важные различия в понимании процесса развития. Изменения, вносимые в ге-

74

ном случайными мутациями, всегда минимальны, поэтому цепочка от древнейших организмов до современных почти непрерывна. В то же время человек, который служит двигателем техноэволюции, способен целенаправленно и порой радикально менять конструкции устройств, что приводит к нарушению непрерывности развития техники и техническим революциям. Скорость техноэволюции человека возрастает в отличие от биоэволюции. При их больших отличиях друг от друга станет невозможно говорить о сосуществовании природы и общества. Для дальнейшего существования человека как части биосферы необходима реализация принципа коэволюции (совместной эволюции биологических и технических систем).

Так, современное естествознание, использующее принцип глобального эволюционизма, учитывающего динамику развития неорганического, органического и социального миров, пришло к идее единства мироздания и представлению об универсальности эволюции.

9.7. Перспективы развития естествознания в ХХI в.

В конце ХХ в. естествознание вступило в новую историческую фазу своего развития – постнеклассическую науку. Для нее характерно следующее:

–выдвижение на первый план междисциплинарных, комплексных и проблемно-ориентированных форм исследовательской деятельности;

–все чаще в определении познавательных целей науки начинают играть решающую роль не внутринаучные цели, а цели экономического и социально-политического характера;

–объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Такая саморазвивающаяся система формирует с течением времени новые уровни своей организации, изменяет свою структуру, характеризуется принципиальной необратимостью процессов. Среди таких систем особое место занимают природные комплексы, в которые включен человек (объекты экологии, медикобиологические объекты, объекты биотехнологии, системы «человек– машина»).

75

Становление постнеклассической науки приводит к изменению методологических установок естественнонаучного познания:

– формируются особые способы описания и предсказания возможных состояний развивающегося объекта – построение сценариев возможных линий развития системы (в том числе и в точках бифуркации);

–идеал построения теории как аксиоматическо-дедуктивной системы все чаще сочетается с созданием конкурирующих теоретических описаний, основанных на методах аппроксимации и компьютерных программах;

–в естествознании все чаще применяются методы исторической реконструкции объекта, сложившиеся в гуманитарном знании;

–изменяется стратегия экспериментального исследования по от-

ношению к развивающимся объектам: результаты экспериментов с объектом, находящимся на разных этапах развития, могут быть согласованы только с учетом вероятностных линий эволюции системы; особенно это относится к системам, существующим лишь в одном экземпляре, они требуют особой стратегии экспериментального исследования, поскольку нет возможности воспроизводить первоначальные состояния такого объекта;

–изменяются представления классического и неклассического естествознания о ценностно-нейтральном характере научного исследования – современные способы описания объектов (особенно таких,

вкоторые непосредственно включен человек) не только допускают, но даже предполагают введение аксиологических факторов в содержание и структуру способа описания (этика науки, социальная экспертиза программ, социальная оценка техники);

–формирование новой трактовки природы. Она уже понимается не как механическая система, а как целостный живой организм, изменения которого могут происходить в определенных границах. Нарушение этих границ приводит к изменению системы, к ее переходу

вкачественно иное состояние, которое может вызывать необратимое разрушение целостности системы. Получает развитие биосферная этика, которая включает не только взаимоотношения между людьми, но и взаимоотношения между человеком и природой;

– укрепление связи науки с философией, идеи, принципы и методы познания которой все глубже проникают в науку.

76

10. ДИНАМИКА НАУЧНОГО ЗНАНИЯ

10.1. Интерналистская и экстерналистская модели развития науки

Динамика науки означает рост, изменение и развитие знания. В западной философии науки (логическом позитивизме) проблема роста научного знания не ставилась. Там была принята интерналистская модель его развития. Наука понималась как закрытая система знания, на которую не действуют ни внешние социально-культурные факторы (экономический, политический, религия, философия, искусство, мифология), ни потребности общества. Рост знания был обусловлен внутренней логикой развития науки: ученый занимался обобщением, классификацией фактов, построением гипотез и их эмпирическим и логическим обоснованием. Развитие науки понималось как постоянное накопление и прирост знания, для него была характерна непрерывность.

Интерналистской модели придерживались К. Поппер (переходный философ от неопозитивизма к постпозитивизму) и его ученик И. Лакатос (представитель постпозитивизма).

Экстерналистскую модель развития науки разрабатывали философы постпозитивизма: Т. Кун, П. Фейерабенд, а также представитель отечественной философии и методологии науки В. С. Степин.

Суть экстерналистской модели состоит в том, что возникновение науки и дальнейшее ее развитие определяются потребностями и запросами общества, а также внешними социально-культурными факторами. Экстерналисты разошлись во мнениях о том, какие из внешних факторов оказывают наибольшее, определяющее влияние на развитие науки – экономические, социальные, технологические, психологические, культурные. В рамках экстернализма сложились такие направления, как экономический детерминизм (Р. Джонс), технологический детерминизм (Д. Белл), а также социологический детерминизм, в котором внимание фокусируется на влиянии различных форм общественного сознания (философии, искусства, морали), ментальности общества, специфики национального характера на развитие науки.

Несмотря на то, что экстернализм выявляет влияние запросов и потребностей общества на развитие науки, он оставляет в тени его внутренние стимулы. Одним из проявлений последних является факт преемственности (идеи сохраняются и передаются от поколения к поколению в форме твердо обоснованного научного знания).

77

10.2. Модель перманентной революции К. Поппера

Модель перманентной (постепенной) революции К. Поппера заключается в том, что наука развивается за счет постановки новых проблем, а для их обоснования выдвигаются гипотезы. Гипотезы сначала фальсифицируются с помощью фактов, отбраковываются. При отбраковке возникают новые проблемы, более глубокие. И так до бесконечности. Развитие науки означает переход от менее глубоких проблем

кболее глубоким. Проблемы возникают: 1) как следствие противоречия в отдельной теории; 2) как столкновение двух различных теорий; 3) как столкновение теории с наблюдениями. На постановку проблемы и ее решение оказывают влияние стиль мышления эпохи и уровень знания об объектах, которые решает проблема.

К. Поппер считает, что теория движется от одной проблемы

кдругой. Главная движущая сила науки – вечно неудовлетворенное любопытство. Он выдвигает принцип критического рационализма как попытку отделения научного знания от ненаучного. Критический рационализм заключается в том, что научные теории могут и должны рационально критиковаться, и если они имеют эмпирическое содержание, то должны быть подвергнуты эксперименту, который может опровергнуть их, фальсифицировать фактами. Знания являются научными только тогда, когда они потенциально опровержимы. Если теория не опровергается фактами, то она ложная.

10.3.Методология исследовательских программ И. Лакатоса

И. Лакатос увидел разрыв между теоретической рациональностью, как ее понимал «критический рационализм» Поппера, и практической рациональностью развивающейся науки. Аномальные эмпирические факты отнюдь не приводят к гибели теории. Наука всегда идет вперед, несмотря на неудачи. Лакатос считает, что критическому рационализму Поппера нужно придать утонченный вид. Он выдвигает методологию научно-исследовательских программ. Так, по его мнению, в науке образуются непрерывные цепочки теорий, которые в результате решения научных проблем, сменяют друг друга (здесь он опирается на проблематику К. Поппера). Эти теоретические построения он называет исследовательскими программами.

78

Программы имеют определенную структуру. У них есть «твердое ядро» и «защитный пояс». Ядро – это набор фундаментальных или частнонаучных теоретических допущений. Защитный пояс состоит из вспомогательных гипотез и выдерживает главный удар со стороны проверок фактами, тем самым предохраняя ядро от разрушения.

Программа складывается из методологических правил. Правила, указывающие, какие пути надо избирать и как по ним идти, называются положительной эвристикой. Она заключается в предвидении различных аномалий и опровержений. Для этого теоретики развивают гипотезы с наибольшим эмпирическим содержанием и проверяют следствия из них. Теоретики обычно стараются превратить аномалии в примеры, свидетельствующие в пользу своей теории. Правила, указывающие каких путей исследования нужно избегать, называются отрицательной эвристикой. Например, к гипотезам неприменимо логическое правило modus tollens, позволяющее отбрасывать двойное отрицание. Это запрещение на применение логического правила вводится отрицательной эвристикой для того, чтобы невозможно было тотчас же фальсифицировать теорию. Пример двойного отрицания: «Если неверно, что Вселенная не является бесконечной, то она бесконечна».

У И. Лакатоса ставится проблема выбора теории. В науке одна теория приходит на смену другой. Какая истинна? Приговор теории – это противоречие эксперименту. Допустим, в эксперименте 99 яблок падают вниз, а одно летит вверх. Что делать? Выдвигается гипотеза ad hoc (по случаю): яблоко было не того сорта или ветер дул не в ту сторону. От ядра теории (устоявшихся окостенелых представлений) выдвигаются гипотезы ad hoc. Их множество. Они образуют защитный пояс. Если гипотезы не могут объяснить факты, то на смену старой теории придет новая, с другим ядром и защитным поясом.

По мнению И. Лакатоса, любая научно-исследовательская программа проходит две стадии: прогрессивную и регрессивную. В прогрессивной стадии главную роль играет положительная эвристика. Теория динамично развивается, каждый следующий шаг способствует ее улучшению, она объясняет все больше фактов и позволяет предсказывать ранее неизвестные. Прогрессивный сдвиг характеризуется увеличением эмпирического содержания защитного пояса вспомогательных гипотез. Регрессивной стадией исследовательской программы является этап ее замедленного развития, а ее положительная эвристика

79

теряет свою былую мощь. Это происходит тогда, когда новые факты появляются неожиданно, а программа дает им запоздалое объяснение. В этом случае теоретический рост отстает от эмпирического.

Со временем защитный пояс программы становится вместилищем гипотез, слабо связанных с ядром, и в какой-то момент распадается, оказываясь не в силах «переварить» все контрпримеры. Этот момент называется «пунктом насыщения» исследовательской программы. На смену существующей программе приходит альтернативная. И. Лакатос рассматривает науку как историю рождения, жизни и гибели исследовательских программ.

10.4. Концепция «личностного знания» М. Полани

Согласно М. Полани, ни принятие научных теорий, ни их отвержение не могут быть объяснены чисто рациональными процедурами, например, такими как верификация и фальсификация. Знание – это сплав объективного и субъективного. Объективное можно объяснить рациональными процедурами: логическим доказательством, подтверждением или опровержением фактами. Объективное существует в виде явного знания. Оно выражается вербально и в логически эксплицируемых формах, носит безличностный характер, т. е. не несет никаких следов субъективности. Явное знание представляет собой информацию, которая воспринимается и осознается одинаково всеми субъектами, которым известны ее семантика, правила образования

ипреобразования. Средствами трансляции явного знания являются стандартные и воспроизводимые каналы информации: печатные издания, таблицы, диаграммы, компьютерные программы.

Субъективное восходит к вере ученого в собственные убеждения

ипредпосылки своей работы, в авторитеты лидеров. М. Полани считает, что вера представляет собой источник знания. Разум опирается на веру, но может подвергнуть ее сомнению. Появление и существование в науке наборов аксиом, постулатов и принципов основывается на вере в то, что мир есть совершенное гармоничное целое, поддающееся нашему познанию.

Субъективное существует в личностном знании (неявном). В от-

личие от явного неявное знание не может быть полностью вербализовано, оно может быть неосознанным. Однако не следует отождествлять его с бессознательным. Неявное знание до известной степени

80