Философия науки и техники. Учебное пособие-2

Еще одним важным новшеством стал отказ от античного понимания модели совершенства, которая была представленной такой геометрической фигурой, как круг. Эта модель была заменена новой идеей – моделью бесконечной линии, что способствовало формированию представлений о бесконечности Вселенной, а также лежало в основе исчисления бесконечно малых величин, без которого невозможно дифференциальное и интегральное исчисление. На нем базируется вся математика Нового времени, а значит, и вся классическая наука.

1.2. КЛАССИЧЕСКОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ НОВОГО ВРЕМЕНИ

Натурфилософские и схоластические попытки познания природы в XVI–XVII веках переросли в классическое естествознание, т. е. систематическое научное познание на базе экспериментов и математической формы изложения. В этот период времени в Европе сформировалось новое мировоззрение, которое прямо связано и с новым этапом в становлении науки – с первой глобальной естественно-научной революцией. Ее отправным моментом становится выход в 1543 году книги Николая Коперника «Об обращениях небесных сфер», с которой начался исторический переход от геоцентрической модели Вселенной

кгелиоцентрической.

Содной стороны, согласно воззрениям Коперника, Вселенная попрежнему представлялась сферой, но, с другой стороны, размеры ее резко увеличивались в целях объяснения видимой неподвижности звезд. В центре Вселенной помещено Солнце, вокруг которого вращаются планеты (все известные к тому времени), в том числе Земля вместе со своим спутником Луной. Новая модель мира сразу объяснила многие ранее непонятные эффекты, например петлеобразные движения планет, которые согласно новым представлениям были обусловлены движением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Впервые нашла свое научное объяснение и смена времен года на Земле.

Еще один представитель западноевропейской научной мысли этого времени Джордано Бруно, отвергнув понимание космоса как замкнутой сферы, ограниченной сферой неподвижных звезд, сделал следующий значимый шаг в становлении гелиоцентрической картины мира. Ученый впервые заявил о том, что звезды – это не светильники, созданные Богом для освещения ночного неба, а такие же солнца, как и наше, и вокруг них могут вращаться планеты, на которых, возможно,

11

живут люди. Так, благодаря Бруно появилась гипотеза новой полицентрической картины мироздания, которая окончательно утвердилась только век спустя. Именно с именем Бруно связана идея о том, что Вселенная вечна во времени и бесконечна в пространстве.

Несмотря на всю грандиозность, эта новая естественно-научная картина продолжала оставаться гипотезой, нуждавшейся в фундаментальном обосновании, доработке и проверке. Нужно было открыть общие законы, действующие в физическом мире и доказывающие правильность предположений Коперника и Бруно. Доказательство идей этих ученых стало одной из важнейших задач первой глобальной научной революции. Экспериментальный и математический характер естествознанию придал Галилео Галилей. Он сформулировал гипоте- тико-дедуктивную модель научного познания. Труды ученого в области методологии научного познания предопределили облик классической, а во многом и современной науки.

Особое значение для развития естествознания работы Галилея имеют в области астрономии и физики. Дело в том, что со времен Аристотеля мыслители настаивали на принципиальной разнице в качестве земных и небесных явлений, поскольку небеса – место нахождения идеальных тел, состоящих из эфира, а Земля – территория существования материальных тел. Считалось некорректным, находясь на Земле, исследовать небесные тела, о которых ничего не было известно. Как следствие, развитие наук задерживалось. Но после того, как в 1608 году была изобретена зрительная труба, Галилей, усовершенствовав ее и превратив в телескоп с 30-кратным увеличением, совершил целый ряд важнейших астрономических открытий. Среди них – открытие пятен на Солнце, фаз Венеры, гор на Луне, четырех крупнейших спутников Юпитера. Галилей первый увидел, что Млечный Путь представляет собой мириады звезд. Все открытые Галилеем факты доказывали, что небесные тела – это не эфирные создания, а вполне материальные предметы и явления. Ведь на идеальном теле не может быть гор (на Луне они обнаружены) или пятен (на Солнце они есть).

С помощью открытий, совершенных в механике, Галилей разрушил догматические построения аристотелевской физики, господствовавшие на протяжении почти двух тысяч лет. Проверка умозрительных утверждений Аристотеля опытным путем позволила заложить основы нового раздела физики – динамики – науки, изучающей движение тел под действием приложенных сил. Именно Галилей сформулировал понятия физического закона, скорости, ускорения. Величайшими откры-

12

тиями ученого стали классический принцип относительности и идея инертности. Галилей считал, что движущееся тело стремится пребывать в постоянном равномерном прямолинейном движении или в покое, если только какая-нибудь внешняя сила не остановит или не отклонит его от направления движения. Следовательно, движение по инерции представляет собой движение при отсутствии на него действия других тел.

Согласно классическому принципу относительности никакими механическими опытами, проведенными внутри системы, невозможно определить, покоится система или движется равномерно и прямолинейно. Кроме того, классический принцип относительности позволил доказать, что между покоем и равномерным прямолинейным движением нет никаких различий, они описываются одними и теми же законами.

Равноправие движения и покоя, т. е. инерциальных систем (покоящихся или движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно), Галилей обосновал многочисленными примерами и путем логических рассуждений. Например, путешественник в каюте корабля с полным основанием считает, что книга, лежащая на его столе, покоится. Но человек на берегу видит, что корабль плывет и имеет все основания утверждать, что книга движется, причем с той же скоростью, что и корабль. Так покоится на самом деле книга или движется? На этот вопрос, очевидно, нельзя ответить однозначно. Спор между человеком на берегу и путешественником был бы пустой тратой времени, если бы каждый из них отстаивал только свою точку зрения и отрицал точку зрения партнера. Они оба правы, и чтобы согласовать позиции, им необходимо только признать, что в одно и то же время книга покоится относительно корабля и движется относительно берега вместе с кораблем. Слово «относительность» в названии принципа Галилея означает, что движение или покой фиксируется нами всегда относительно чего-то, что служит для нас системой отсчета.

Значительную роль в развитии и формировании классической науки сыграли исследования Рене Декарта. Его учение представляло собой единую естественно-научную и философскую систему, базирующуюся на постулатах о существовании непрерывной материи, заполняющей все пространство, и ее механическом движении. Исходя из установленных им принципов устройства мира и представлений о материи, Декарт пытался объяснить все известные и неизвестные явления природы, пользуясь лишь «вечными истинами» математики. Решая эту задачу, он возродил идеи античного атомизма и построил величе-

13

ственную картину Вселенной, охватив в ней все элементы природного мира: от небесных светил до физиологии животных и человека. При этом свою модель природы Декарт строил только на основе механики, достигшей наибольших успехов в эпоху открытий системы кровообращения, движения небесных тел и изобретения первых машин. Представление о природе как о сложном механизме, которое Декарт обосновал в своем учении, позднее оформилось в самостоятельное направление развития физики, получившее название «картезианства». Декартовское (картезианское) естествознание заложило основы механического понимания природы, процессы которой рассматривались как движения тел по геометрически описываемым траекториям. Однако картезианское учение не было исчерпывающим. Например, движение планет должно было подчиняться закону инерции, т. е. быть прямолинейным и равномерным. Но поскольку орбиты планет остаются сплошными замкнутыми кривыми и подобного движения не происходит, то становится очевидным, что какая-то сила отклоняет движение планет от прямолинейной траектории и заставляет их постоянно «падать» по направлению к Солнцу. С этого момента выяснение природы и характера этой силы стало важнейшей проблемой новой космологии.

Проблема эта была разрешена Исааком Ньютоном, работы которого стали завершающим этапом первой глобальной естественнонаучной революции. Ньютон доказал существование тяготения как универсальной силы и сформулировал закон всемирного тяготения. Ньютоновская физика стала вершиной развития взглядов в понимании мира природы в классической науке. Ньютон обосновал ставшее основой для всего последующего естествознания физико-математическое понимание природы. В ходе своих исследований он создал методы дифференциального и интегрального исчисления для решения проблем механики. Ученому удалось сформулировать основные законы динамики и закон всемирного тяготения. Механика Ньютона основана на понятиях количества материи (массы тела), количества движения и силы. Базировалась механика Ньютона на трех законах движения: законе инерции, законе пропорциональности силы и ускорения и законе равенства действия и противодействия.

В своей механике Ньютон отказался от построения всеобъемлющей картины Вселенной, т. е. впервые отошел от философского подхода к изучению природы. Он разработал собственный метод физического исследования, который опирается на опыт, ограничивающийся фактами, и не претендует на познание всех конечных причин. Согласно

14

ньютоновской концепции, физическая реальность характеризуется понятиями пространства, времени, материальной точки и силы (взаимодействия материальных точек). Любое физическое действие представляет собой движение материальных точек в пространстве, управляемое неизменными законами механики.

Хотя Ньютон громко провозгласил: «Гипотез не измышляю!», тем не менее некоторое количество гипотез было им предложено. Все они были связаны с дальнейшей разработкой идеи всемирного тяготения, которое оставалось достаточно загадочным и непонятным явлением. В частности, необходимо было ответить на вопросы: «Каков механизм действия этой силы?», «С какой скоростью она распространяется?», «Есть ли материальный носитель у силы тяготения?». Пытаясь ответить на эти вопросы, Ньютон предложил принцип дальнодействия – мгновенного действия тел друг на друга на любом расстоянии без ка- ких-либо опосредованных звеньев, через пустоту. Принцип дальнодействия невозможен без привлечения понятий абсолютного пространства и абсолютного времени, предложенных Ньютоном также в виде гипотез. Абсолютное пространство понималось Ньютоном как вместилище мировой материи. Это вместилище Ньютон представлял в виде большого черного ящика, в который можно поместить материальное тело, но можно и убрать, и тогда материи не будет, а пространство останется. Также, по мнению Ньютона, должно было существовать и абсолютное время, понятое им как универсальная длительность, постоянная космическая шкала для измерения всех бесчисленных конкретных движений. Абсолютное время может течь самостоятельно, без участия материальных тел. Именно в таком абсолютном пространстве и времени мгновенно распространяется сила тяготения. Воспринимать абсолютное пространство и время в чувственном опыте невозможно. Материя, пространство и время в этой концепции – три независимые друг от друга сущности.

Работы Ньютона завершили первую глобальную научную революцию, тем самым заложив основание классической науки Нового времени и сформировав классическую полицентрическую научную картину мира. Для этой картины мира характерны концепция дальнодействия, концепция абсолютного пространства и времени, объектный подход (изучение явлений и фактов «самих по себе»).

Вторая научная революция начиналась с целого ряда открытий, разрушивших всю классическую научную картину мира. В 1888 году

15

Генрих Герц открыл электромагнитные волны, тем самым блестяще подтвердив предсказание Джеймса Максвелла. В 1895 году Вильгельм Рентген обнаружил лучи, позднее получившие название рентгеновских, представлявшие собой коротковолновое электромагнитное излучение. Изучение природы этих загадочных лучей, способных проникать через светонепроницаемые тела, привело к открытию Джозефом Томсоном первой элементарной частицы – электрона. Важнейшим открытием 1896 года стало обнаружение Антуаном Беккерелем радиоактивности. Исследование этого феномена началось с изучения загадочного почернения фотопластинки, лежавшей рядом с кристаллами соли урана. С помощью опытов Эрнест Резерфорд показал неоднородность радиоактивного излучения, состоявшего из лучей. Позже, в 1911 году, он предложил планетарную модель атома. К важнейшим открытиям конца XIX века также следует отнести работы Петра Лебедева о давлении света, Александра Столетова по изучению фотоэффекта. В 1901 году, пытаясь разрешить проблемы классической теории излучения нагретых тел, Макс Планк предположил, что энергия излучается малыми порциями – квантами, причем энергия каждого кванта пропорциональна частоте испускаемого излучения. Связывающий эти величины коэффициент пропорциональности теперь называется постоянной Планка (h). Она входит во все уравнения физики микромира и является одной из немногих универсальных физических констант нашего мира. Также было обнаружено, что масса электрона зависит от его скорости.

Все перечисленные открытия буквально за несколько лет разрушили то стройное здание классической науки, которое еще в начале 80-х годов XIX века казалось практически законченным. Все прежние представления о материи и ее строении, о движении, его свойствах и типах, о форме физических законов, о пространстве и времени были опровергнуты. Это привело к кризису всей классической науки, к формированию новых методологических принципов и исследовательских программ, т. е. к становлению неклассической науки.

1.3. СОВРЕМЕННАЯ НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА

Главным концептуальным изменением естествознания XX века является отказ от ньютоновской модели получения научного знания через эксперимент к объяснению. Альберт Эйнштейн предложил другую модель объяснения действительности, согласно которой первичными в

16

объяснении явлений природы становились гипотеза и отказ от «здравого смысла» как способа проверки высказывания, а эксперимент оказывался вторичным, дополнительным.

Развитие эйнштейновского подхода закономерно привело к отрицанию ньютоновской космологии и формулированию новой картины мира, в которой логика и «очевидность» перестали действовать. Оказалось, что твердые атомы Ньютона почти целиком заполнены пустотой, а материя и энергия переходят друг в друга. Трехмерное пространство и одномерное время превратились в четырехмерный пространственно-временной континуум, в котором и время, и пространство могут изменять свои характеристики. Оказалось, что планеты движутся по своим орбитам не потому, что их притягивает к Солнцу некая сила, а потому, что само пространство, в котором они движутся, искривлено. Субатомные явления в одно и то же время проявляют себя и как волны, и как частицы. Нельзя одновременно измерить ускорение частицы и вычислить ее местоположение. Принцип неопределенности подорвал ньютоновский детерминизм. Нарушились понятия субстанции и причинности, твердые дискретные тела уступили место формальным отношениям и динамическим процессам.

Таковы основные положения современной квантово-релятивист- ской научной картины мира, которая стала главным итогом второй глобальной научной революции. С ее становлением связано создание современной (неклассической) науки, которая по всем своим параметрам качественно отличается от науки классической.

Метафизичность и механистичность классической науки сменились новыми диалектическими установками, признающими всеобщую связь и развитие явлений и процессов. Механика перестает быть ведущей наукой и универсальным методом познания окружающего мира. Классическая модель мира как часового механизма сменилась моделью мира-мысли, для изучения которой наиболее пригодны системный подход и метод глобального эволюционизма. Метафизические основания классической науки, когда каждый предмет рассматривался в изоляции (как объект), вне его связей с другими предметами (другими объектами), как нечто особенное и завершенное, также ушли в прошлое.

Теперь мир признается совокупностью разноуровневых систем, находящихся в состоянии иерархической соподчиненности. В нем преобладают переходные состояния развития, состояния «определенной неопределенности» систем. При этом на каждом уровне организации

17

материи действуют собственные законы и закономерности. Аналитическая деятельность, являвшаяся основной в классической науке, уступила место синтезу и системно-целостному рассмотрению объективной действительности. Уверенность в существовании конечного предела делимости материи и стремление найти конечную материальную первооснову мира сменились пониманием принципиальной невозможности этого в силу доказанности экспериментов о неисчерпаемости материи. Истина теперь воспринимается как относительная, разнообразная во множестве теорий, каждая из которых изучает свой срез реальности, а абсолютная истина стала недостижимой абстракцией. Если классическая наука не видела качественной специфики Жизни и Разума во Вселенной, то современная наука доказывает, что их появление в мире не случайно. Это на новом уровне возвращает человека и науку к проблеме цели и смысла Вселенной.

Главные черты современной науки нашли свое воплощение в новых концепциях и теориях, появившихся во всех областях естествознания. Среди важнейших открытий XX века теория относительности, квантовая механика, ядерная физика, теория физического взаимодействия; новая космология, основанная на теории Большого взрыва; генетика, расшифровка генетического кода; эволюционная химия, стремящаяся к овладению опытом живой природы; эволюционная теория, объясняющая, а не только описывающая видообразование, и т. д. Но подлинным триумфом неклассической науки бесспорно стали кибернетика, воплотившая идеи системного подхода, а также синергетика и неравновесная термодинамика, основанные на концепции глобального эволюционизма.

Возрастание темпов общественного развития привело к ускорению научно-технического прогресса, в результате чего заложенный в ходе второй глобальной научной революции потенциал современной науки во многом оказался исчерпанным. Поэтому современная наука снова переживает состояние кризиса, являющегося симптомом новой глобальной научной революции.

Начиная со второй половины XX века исследователи отмечают переход науки на новый этап развития – постнеклассический, который характеризуется целым рядом фундаментальных принципов и форм организации. В качестве таких принципов чаще всего выделяют эволюционизм, космизм, антропный принцип, экологизм, холизм и гуманизм. Эти принципы ориентируют современную науку не столько на поиски абстрактной истины, сколько на полезность для общества и

18

каждого человека. Наука, таким образом, реально поворачивается лицом к человеку, преодолевая извечный нигилизм по отношению к злободневным потребностям людей.

Современная наука имеет преимущественно междисциплинарную, проблемную направленность вместо преобладающей ранее узкодисциплинарной ориентированности, характерной для естественно-научных исследований. Сегодня при решении сложных комплексных проблем необходимо использовать возможности разных естественных наук в их сочетании применительно к каждому конкретному случаю исследования. Отсюда становится понятной причина такой специфической черты постнеклассической науки, как нарастающая интеграция естественных, технических и гуманитарных наук. Изначально они «отпочковывались», дифференцировались от некой единой основы, развиваясь долгое время автономно. Характерно, что ведущим элементом наблюдающейся интеграции становятся гуманитарные науки.

Анализ особенностей современной науки позволяет выявить такую ее принципиальную особенность, как невозможность свободного экс-

периментирования с основными объектами. Дело в том, что пробуж-

даемые современной наукой и техникой мощные природные силы при неумелом и неумном обращении с ними способны привести к тяжелейшим локальным, региональным и даже глобальным кризисам и катастрофам.

Исследователи отмечают, что наука органически срастается с производством, техникой и бытом людей, тем самым превращаясь в определяющий фактор прогресса всей современной цивилизации. Она уже не ограничивается исследованиями отдельных кабинетных ученых, а втягивает в свою орбиту комплексные коллективы исследователей самых разных научных направлений. В процессе своей научной деятельности ученые все более отчетливо начинают понимать тот факт, что Вселенная представляет собой системную целостность с недостаточно понятными законами развития и глобальными парадоксами, в которой жизнь каждого человека связана с космическими ритмами и закономерностями. Универсальная связь явлений и процессов во Вселенной требует комплексного, адекватного их природе изучения, в частности, речь идет о возможности глобального моделирования на основе метода системного анализа. В соответствии с этими задачами в современном естествознании все более широкое применение получают методы синергетики, системной динамики, теории игр, программноцелевого управления, на основе которых составляются прогнозы развития сложных природных процессов.

19

Представления о синергетике и глобальном эволюционизме позволяют описать развитие природы как последовательную смену появляющихся из хаоса структур, временно приобретающих стабильность, а затем вновь стремящихся к хаотическим состояниям. Многие природные комплексы предстают как многофункциональные, сложноорганизованные, открытые, неравновесные системы, в определенных условиях изменяющие свое исходное качество под влиянием внешней среды. В подобных условиях дальнейшая эволюция сложных природных объектов оказывается мало предсказуемой традиционными научными средствами и связана со многими случайными факторами, способными стать основаниями для новых форм эволюции.

Все перечисленные изменения протекают в рамках продолжающейся в настоящее время очередной глобальной научной революции, которая завершится, скорее всего, к середине XXI века. Конечно, сейчас нам сложно себе представить завершенный облик постнеклассической науки. Очевидно, что она будет отличаться как от классической,

так от неклассической науки.

1.4. НАУКА КАК ОБЪЕКТ ФИЛОСОФСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ: ПОСТПОЗИТИВИЗМ

Становление современной научной картины мира сопровождалось серьезными изменениями в методологии науки, что требовало философского осмысления. Целый ряд исследований ХХ века, посвященных проблемам научной рациональности и научного языка, логике развития научного знания и социокультурному статусу науки, принято объединять в направлении, получившем название «постпозитивизм». Эти исследования были инициированы рядом блестящих научных открытий на рубеже XIX–XX веков. Наибольший резонанс в умах мыслителей получила теория относительности. Релятивизация физических характеристик, лежащих в основе картины мира, заставила вновь задуматься над вопросами об истине и ее критериях, о сущности и границах научного познания. Так, в работах известного математика Анри Пуанкаре (1854–1912) оформляется концепция конвенционализма, согласно которой понятия, которыми мы фиксируем процесс и результаты познания, представляют собой соглашения. Вслед за этим набирает популярность идея инструментализма, согласно которой научные понятия и теории – это лишь инструменты для упорядочивания фактов и

20