Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Философия математики и технических наук. Учебное пособие для вузов

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
Введение
и по своей структуре (внутренней архитектонике) пред ставляет собой очень сложную и весьма гетерогенную по содержанию систему проблем, теорий, дисциплин и разделов. Благодаря этой сложности и огромному содержательному разнообразию предмет и метод со временной математики не может быть охвачен каким то простым и ясным определением, которое выражало бы некоторую ее единую сущность, ибо сама эта сущ ность многообразна и системна. Здание современной математики напоминает скорее многоэтажное и мно гоквартирное сооружение с четко выраженной верти кальной и горизонтальной структурой. Ее вертикаль ные плоскости (чистая и прикладная математика, со держательные и формализованные теории, общие и частные математические структуры) и горизонтальные ячейки (например, арифметика, геометрия, алгебра, анализ в содержательном виде или те же теории на другом «этаже», но уже в формализованном исполне нии) связаны между собой различными и многообраз ными отношениями, обеспечивающими переход с одного уровня, «этажа» математики на другой или из одной горизонтальной ячейки («квартира», «комната») в другую. Примером перехода вертикального (меж этажного) типа может служить подъем от содержатель ной геометрии к ее формализованной модели или, на против, спуск от дистрибутивной структуры с допол нениями к исчислению высказываний в классической математической логике. Примером связи горизонталь ного типа между различными математическими теория ми одного уровня может служить переход от геомет рии к алгебре и обратно с помощью аппарата анали тической геометрии. Создателем такого перехода явился, как известно, Р. Декарт.
Эта разветвленная система вертикальных и гори зонтальных связей внутри математики обеспечивает чрезвычайно высокую степень устойчивости и надеж ности всего корпуса математики как весьма разнооб разной по содержанию, методам и вместе с тем еди ной науки. Все «этажи», «квартиры» и «комнаты» зда ния математики, включая ее «подвал» (область мате матической интуиции) одинаково важны и нужны в ма
11
тематике. Этот объемный образ математики как цело стности должен предостеречь нас от двух ошибок. Во первых, от попыток (неоднократно имевших место и в самой математике, и в философии математики) противопоставления одних видов и теорий математики как более подлинных, «более математических» дру гим ее видам и областям (например, противопостав ления арифметики и геометрии). Вовторых, от стремления свести, полностью редуцировать одни ма тематические теории к другим. Все такого рода про граммы глобального редукционизма в математике, за думанные их создателями как средство доказатель ства единства математического знания (логицизм, формализм, интуиционизм, конструктивизм, аксиома тизм, теоретикомножественный редукционизм) не выдержали проверки временем. Хотя необходимо вместе с тем отметить, что в ходе реализации самих этих программ было получено немало интересных и важных для математики и ее понимания результатов общего и частного характера (как положительных, так и отрицательных). В этой связи достаточно упомянуть хотя бы результаты К. Геделя о невозможности абсо лютно полной формализации любой из содержатель ных математических теорий, даже такой простой, как арифметика натуральных чисел. Или теорию типов Б. Рассела как главное, с его точки зрения, средство для математики избежать непредикативных определе ний и соответственно целого класса логических и се мантических парадоксов. Все многообразие направле ний, теорий и видов математического знания имеет свою особую ценность, выполняя важную и необходи мую роль в функционировании и развитии математи ки как целого. Математика как связанное разнообра зие различных математических теорий является глав ным внутренним источником своего собственного развития, когда новые математические теории часто возникают благодаря переносу, «пересадке» идей и методов из одной области математики для решения проблем в другой области (например, дифференциаль ная геометрия появилась как результат «скрещивания» дифференциального исчисления и геометрии и т. д.).
12
Введение
Введение
Конечно, не менее важным фактором развития мате матического знания является и «внешний» для нее заказ со стороны других наук по построению матема тических моделей для описания и решения проблем этих наук, а также различных областей практической деятельности. Чисто интерналистская или чисто экс терналистская модель развития математики явно не проходят. Об этом убедительно свидетельствует сама реальная история математики.
С философской точки зрения важно подчеркнуть также то обстоятельство, что учет всего богатства и разнообразия математического знания, а также факт его постоянного развития, не позволяют втиснуть его в рамки любых логически возможных или априорных философских требований. Ценность любой математи ческой теории, равно как и всех других видов и ре зультатов когнитивной деятельности человека, никог да не абсолютна, а лишь относительна, и прежде всего по отношению к конкретным теоретическим и практи ческим целям. А последние, как известно, могут быть самыми разными, ибо «древо жизни вечно зеленеет». Такова его сущность. В этой связи необходимо подчерк нуть, что и предмет, и структура математики не явля ются чемто постоянным, застывшим, вневременным, вечным и априорным. Они меняются по мере истори ческого развития математики, отражая в себе господ ствующие потребности, возможности и творческий потенциал реально живших и действовавших матема тиков. Математика как система способна к изменению своего предмета и своей структуры во времени. Благо даря творческой деятельности математиков происхо дит ее переструктурирование в соответствии с потен циальными возможностями реально существующей математической структуры, задается определенный интервал, сектор и направление ее возможной эволю ции. Так, в реальной истории математики имело место несколько точек бифуркации, несколько качественных скачков, в результате которых предмет и структура математики приобретали существенно иной вид. Пер вая революция в предмете математики произошла в 7–4 вв. до н. э. в Древней Греции. Это был переход от
13
предмета математики как количественных отношений реальных эмпирических объектов к пониманию в ка честве предмета математики количественных идей или идеальных математических объектов. Именно на этом пути античными математиками была создана евклидо ва геометрия. После этого, как отмечал А.Н. Колмого ров (статья «Математика» в Большой Советской энцик лопедии), математика продолжала иметь в качестве своего предмета некие постоянные величины и соот ношения, отвлекаясь от описания их изменения. Вто рой этап, связанный с выработкой нового понима ния предмета математики, приходится на XVII– XIX вв. Это — математика переменных величин, вызванная к жизни необходимостью математиче ского описания движения в механике, физике и тех нике. Следующее революционное изменение предме та математики произошло уже во второй половине XIX в. Решающим толчком в этом процессе явилось открытие и принятие неевклидовых геометрий в каче стве полноценных математических теорий, а затем и других высокоабстрактных, непротиворечивых , но не имеющих непосредственного происхождения из опы та математических построений. Этот этап в развитии математики привел к истолкованию в качестве ее пред мета любых абстрактных (мысленных) структур, кото рые логически непротиворечивы, имеют нетривиаль ное математическое содержание и эффективно помо гают решать как старые математические проблемы, так и ставить и решать новые, способствуя тем самым даль нейшему приращению математического знания. Бла годаря тому что математика является эволюционирую щей во времени структурой как в содержательнопред метном, так и в методологическом отношениях, очень трудно предсказать ее предмет в достаточно отдален ном будущем. Например, даже самые проницательные математики и философы начала XX в. не могли пред видеть появление нового и набирающего огромные обороты такого направления современной математики как вычислительная математика. И содержание, и методы, и проблемы вычислительной математики, за которой, безусловно, огромное будущее, существенно
14
Введение
Введение
отличаются от того, чем занималась предшествовавшая ей математика. Столь же неопределенным видится будущее математики, скажем, через 50 или 100 лет. Ясно одно: и по содержанию и по методам она будет суще ственно отличаться от нынешней математики, а сте пень ее влияния на жизнь науки и общества в целом еще более возрастет.
Как уже было отмечено, одной из характерных осо бенностей математического знания является его уни версальный характер по отношению к другим наукам и разным уровням научного знания (эмпирическому, тео ретическому, метатеоретическому). Математика исполь зуется во всех науках (естественных, социальных, тех нических и технологических) и на всех уровнях позна ния. Универсальность математики является прямым следствием ее главного «недостатка» по отношению к другим наукам — ее высокоабстрактного характера, а значит, и независимости от конкретного эмпирического опыта, от конкретных эмпирических объектов. По сравнению с предметами всех других наук предмет со временной математики кажется чемто искусственно сконструированным, не имеющим прямого отношения к объективной реальности. Однако именно благодаря этой «искусственности» математика способна быть уни версальным и точным языком всех наук, выполняя важ ную интегративную функцию в культуре — роль обще научного знания. Среди других видов знания только фи лософия и обыденное знание способны выполнять эту важную интегративную роль универсальных языков культуры. Но, пожалуй, только язык математики по настоящему имманентен науке, т. к. отвечает самым высоким стандартам и критериям научной рациональ ности (однозначность, доказательность, проверяемость, полезность).
В обеспечении единства современного научного знания не менее важную роль, чем математика, игра ют технические и технологические науки. Именно они являются воплощением реального, непосредственного синтеза естественных и социальных наук, а также прак тических потребностей общества. Еще со времен Ч. Сноу стало модным говорить о расколе современной культу
15
ры на естественнонаучную и гуманитарную, о проти востоянии в ее рамках «физиков» и «лириков», о необ ходимости преодоления этого раскола как одной из важнейших общекультурных задач современной циви лизации. Конечно, если брать представителей есте ственных наук (наук о природе) и гуманитариев (фи лософов, историков, людей искусства, политиков и т. д.), то действительно можно утверждать о суще ственной несовместимости их стилей мышления и цен ностных ориентаций. Ясно, что современный физик теоретик или химик, с одной стороны, и философ или историк — с другой, говорят на весьма разных языках и с большим трудом понимают друг друга. Однако проблему обеспечения единства наук о природе и куль туре решила, притом практическим образом, сама куль тура, создав такой специфический тип знания, каким являются технические и технологические науки. Как известно, начало интенсивному развитию этих наук было положено в эпоху Возрождения и Новое время в связи с потребностями нарождавшегося в Европе но вого общества — индустриальной цивилизации. Про ект этого типа научного знания был подробно разрабо тан и обоснован в Италии Леонардо да Винчи, а в Англии — ее лордканцлером Ф. Бэконом. Именно тех нотехнологическое знание выделялось ими в качестве нового, наиболее ценного и востребованного будущим обществом и противопоставлялось чисто теоретиче скому, умозрительному описанию природы и общества. Последний тип познания язвительно назывался ими «схоластическим теоретизированием» в противопо ложность «практическиполезному знанию», получение которого объявлялось главной целью новой науки. Не случайно Лондонское королевское общество (Британ ская академия наук) — первое крупное профессиональ ное объединение ученых новой волны — включало в свое полное название слова «наук и ремесел». Таким образом, технотехнологические науки с самого начала задумывались как синтез, как единство естественно научного и гуманитарного знания, как стержень куль туры нового типа. На знамени этих наук было четко выведено не одно, а два ключевых словаценности:
16
Введение
Введение
«Истина и Польза». При этом под словом «Польза» имелась в виду прежде всего общественная польза, ибо знание должно было стать общественной «силой» (Ф. Бэкон). Таким образом, проект новой науки под названием «Science» был задуман как синтез прежней теоретически доказательной, но при этом созерцатель ной науки Античности с эмпирической по содержанию и практически ориентированной наукой Древнего Вос тока. Технические и технологические науки должны были иметь в качестве объектов своего исследования не природные процессы в их естественной целомуд ренности, а вырванные из естественной связи отдель ные, частные процессы и явления (механические, фи зические, химические, геологические и т. д.), экспери ментальное исследование которых позволяло бы впоследствии использовать обнаруженные там и при этом контролируемые и воспроизводимые эффекты в практических целях во благо общества. Создание раз личных машин, механизмов, устройств, сооружений, производства полезных для человека потребительных стоимостей — вот конечная и главная цель техниче ских и технологических наук. Вместе с тем они при званы были решать и важные социальные и гумани тарные цели общества — облегчения физического тру да и экономии мускульных усилий человека при пре образовании вещества природы для целей своего су ществования, увеличения могущества человека в его борьбе со стихией природы, повышения производи тельности труда, удовлетворения как можно большего числа разнообразных потребностей общества и чело века и т. д. Таким образом, очевидно, что с самого на чала технические и технологические науки должны были включать в свою структуру две компоненты: ес тественнонаучное знание и социальногуманитарное знание, задавая каждый раз специфическую форму их синтеза, увязки их в некую целостность. Без такого синтеза естественнонаучного и социальногумани тарного знания (в основе которого, как правило, лежит конкретный «социальный заказ» или индивиду альные человеческие потребности) технических и тех нологических наук не бывает. При этом между есте
17
ственнонаучным (физическим, химическим, биологи ческим и т. д.) знанием и социальногуманитарным в составе конкретных технологических и технических наук всегда существует некоторый баланс, паритет, ни одно из них не является более главным или первич ным по отношению к другому. Только их взаимосвязь и взаимодействие обеспечивают нормальное функци онирование любой технонауки. Конечно, как показали многочисленные современные исследования по фи лософии науки, сама возможность внутреннего диало га и синтеза между науками о природе и науками о культуре обеспечивается отсутствием непроходимой грани между этими видами знания с точки зрения их логикометодологических характеристик, возможнос тью их интерпретации в рамках единой когнитивной системы, взаимодействием каждого из них с культу рой в целом и ее различными подсистемами. Но это все внешние предпосылки и факторы синтеза наук о духе и наук о природе. Магистральный же внутренний и реальный синтез этих относительно противополож ных типов научного знания (естественного и гумани тарного) был реализован культурой путем создания и развития комплекса технических и технологических наук.
Отмеченная выше культурная специфика технона ук получила свое отражение в оригинальной структу ре технического и технологического знания. В отличие от более простой и более четкой вертикальной структу ры организации знания в естественных и социально гуманитарных дисциплинах (эмпирический, теоретиче ский и метатеоретический уровни научного знания) в технотехнологических науках структура знания имеет вертикальногоризонтальную, или «блоковую», органи зацию. В каждой технической и технологической науке можно выделить по крайней мере восемь таких блоков: онтологическое знание, модельнопроективное, теоре тическое, эмпирическое, тестологическое, обыденное, социальногуманитарное, метатеоретическое. Все эти блоки взаимосвязаны между собой прямыми и обрат ными связями и образуют густую сеть взаимодействий. Непосредственным предметом различных технических
18
Введение
Введение
и технологических наук являются особые артефакты (возможные или действительные), как некие проекты и результаты человеческой деятельности. Даже когда технологметаллург описывает, например, процесс производства стали определенного вида, он всегда имеет дело с некоторым явлением, созданным челове ком в эксперименте и не встречающемся в таком виде в самой природе. Та же ситуация имеет место и при описании любых технических систем и сооружений (от обыкновенного насоса для откачки воды из шахты до ракет, космодромов и персональных компьютеров). Блок онтологического знания (образ будущей машины или технологического процесса и описание их основ ных параметров, функций и использования) является абсолютно необходимым и исходным в любой техни ческой и технологической науке. Уже на этом уровне при описании целевых функций технической или тех нологической системы как удовлетворяющей опреде ленным человеческим потребностям вводятся опреде ленные элементы социальногуманитарного знания. Этого нет в большинстве естественных наук, где по знаются объекты или «вещи в себе» (Кант). От описа ния вещипроекта на онтологическом уровне техно знания осуществляется переход на модельнопроек тивный уровень, по существу собственный теоре тический уровень знания в технонауках. Однако на этом уровне существенно используются теоретичес кие идеи и язык из других областей науки, и прежде всего из физики, химии, математики, других техничес ких наук, а также из гуманитарных (эргономики, эко номики, инженерной психологии и др.). Эти знания ис пользуются для создания теоретической модели про екта, ее испытания с помощью использования научных законов различного типа и соответствующих матема тических расчетов. В последующем на основе конкрет ной эмпирической интерпретации модели строится ее соответствующий материальный прототип, определен ный образец будущей техносистемы или технопроцес са. Переход от теоретической модели к ее эмпириче ской интерпретации — очень ответственный этап по знания в технонауках, т. к. одна и та же теоретическая
19
конструкция может в принципе иметь достаточно боль шое число разных эмпирических интерпретаций и со ответственно последующих материальных воплощений. После воплощения эмпирическоинтерпретативной мо дели в определенном материале осуществляется пере ход к экспериментальной деятельности с опытным об разцом новой техносистемы, собирается и обрабатыва ется соответствующая эмпирическая информация о ее свойствах и поведении. Это — эмпирический уровень познания в технонауках. Однако эмпирическое позна ние в технонауках самым тесным образом связано с новым блоком — тестологическим знанием. Послед нее — относительно самостоятельный блок научного знания, сердцевину которого составляет метрология — наука о единицах измерения, методах измерения, эта лонах и средствах измерения и др. В тестологическое знание входит также описание используемых научных приборов для получения эмпирической информации об испытываемом образце и принципов их действия, опи сание других (внеприборных) способов воздействия на испытываемую материальную модель. Еще одной спе цифической чертой технонауки является активное ис пользование обыденного языка на всех уровнях техни ческого научного знания, кроме теоретического. Осо бенно заметно обыденный язык вкраплен в структуру онтологического, эмпирического и тестологического знания, а также во все инструкции работы с прибора ми и измерительными инструментами («совместить», «включить», «сигнал», «ярко», «слабый», «сильный», «низкий», «замкнуть», «вырезать», «удалить» и т. д. и т. п.). Опасность использования обыденного языка в науке за ключается в его неоднозначности, неопределенности, «субъективности» по сравнению с собственно науч ным, особенно математическим языком. С другой сто роны, у обыденного языка имеются такие преимуще ства, как универсальность, простота, наглядность, ко торые в некоторой степени уравновешивают его недостатки. Как известно, в технонауках много делает ся (особенно на стадиях испытания и последующей эксплуатации) руками, техническим умением и мастер ством рабочих, техников и обслуживающего персона
20
Введение
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]