Гернот Бёме, Вольфганг ван ден Дале, Вольфганг Кронa
Сциентификация техники
(Философия техники в ФРГ М., 1989. С 104-131)
Единство науки и техники в эпоху Возрождения
Возникновение связи между наукой и техникой
В средние века строительство соборов поручалось архитектурным цехам. В организации и технике строительства архитекторы и ремесленники полагались на традиционное знание. При строительстве Миланского собора, начатом в 1386 г., неожиданно возникли проблемы математики и статики. Тогдашний экономический и политический статус Милана требовал возведения величайшего для того времени здания, причем город желал, чтобы проект не следовал североевропейским образцам. Согласно римской традиции и ломбардской эстетике, стиль северной готики считался слишком арочным и в нем, как полагали, смешивались системы опор и легких контрфорсов. Далее, этот стиль определялся прочно установленными принципами строительства, в соответствии с которыми высота церкви должна была быть равна ширине. Миланский цех, однако, решил положить в основу поперечного сечения равносторонний треугольник. Мастера надеялись, что менее арочный фасад позволил бы избежать смешанной системы опор, даже если бы по размеру собор превзошел готические конструкции.
Северная готическая архитектура воплощала самое передовое знание и опыт того времени. Судя по документам Миланского цеха, его члены не осознавали, что их решение отклонится от этого опыта и приведет к серьезным проблемам. Недостаточным окажется умение архитекторов арифметически определять высоту равностороннего треугольника и невозможно было приступить к строительству в соответствии с готическими правилами единой меры измерения. Исходя из модели ad triangulum, архитекторы не могли бы вычислять заранее длину, по которой рабочие должны изготовлять подсекции для
104
главных опор. Городской совет призвал математика, который жил поблизости. К счастью, после некоторых вычислений он смог предложить удовлетворительное решение1.
За математической проблемой последовала проблема статики. Было очень рискованно реализовать проект такого масштаба, пренебрегая готической техникой контрфорсов. Городской совет, вновь засомневавшись, пригласил научных экспертов, на этот раз иностранцев с севера. Экспертное мнение одного из них, французского инженера Жана Миньо, было резко критическим: в соответствии с геометрическими основами готической статики, заметил он, сооружение в целом не будет прочным. Теория требовала гораздо более сильных опор, тогда как, чтобы сделать проект осуществимым в соответствии с геометрическим методом, было бы необходимо поднять главный неф храма. Миланские строители и архитекторы, говорил он, недостаточно подготовлены для решения проблем, возникших из-за масштаба увеличения конструкции по модели ломбардских провинциальных церквей. Мнение Миньо относительно статических идей миланских мастеров сохранилось в документах:
«Сделанные предложения были, пожалуй, более волевыми, чем обоснованными; что еще хуже, в них отрицалось, что наука геометрии имеет отношения к этому делу, так как наука — это, мол, одно, а искусство нечто другое. Мастер Жан (Миньо) сказал, что искусство без науки — ничто (ars sine scientia nihil est)»2.
Напротив, местные мастера-строители обращались к ломбардским традициям архитектуры. Они утверждали, что не видят непреодолимых трудностей в перенесении ломбардской техники строительства на более монументальные проекты. Практически ориентированный ответ Миньо заканчивался утверждением «scientia sine arte nihil est» («наука без искусства ничто»). Местные цехи своим аргументом одержали победу над иностранными экспертами, хотя их понятия не были достаточно обоснованными ни теоретически, ни практически. Единственным аргументом, который говорит в пользу понятия «scientia sine arte nihil est» является то, что кафедральный собор Милана еще стоит, хотя он был построен в противоречии с теорией готики3.
105
Этот диспут между опытными практиками и теоретика ми-вычислителями предполагает, что в принципе существуют два различных подхода к решению одной и той же проблемы. Впервые техника и наука, как можно видеть, состязались относительно лучших средств для получения определенного результата4. От греков вплоть до раннего Ренессанса напряженность между теорией и практикой первоначально имела моральную природу; речь шла о ценности — теоретической (анализирующей) или практической (полезной) жизни. В миланском споре не ставился вопрос ни о стиле жизни, ни о мировоззрении, а скорее о практической применимости теоретического знания и недостатках традиционного знания для решения новых проблем. Представитель теоретиков был не философом, а инженером. А именно инженеры, художники и математики-практики и должны были играть решающую роль в развитии и социальном одобрении этого нового типа практически ориентированной теории.
Начальные формы технических и естественных наук
Эти новые теории — или по крайней мере новые притязания на теорию — не могут быть безоговорочно отнесены ни к искусствам, ни к наукам. Это только частично объясняется тем фактом, что в эпоху Ренессанса наука и искусство (scientia и ars) означали нечто иное, чем в новое время: точно так же трудно отнести эти теории к соответствующим техническим и фундаментальным дисциплинам. Причина этой неопределенности заключена скорее в том, что данные теории нарушают традиционные границы между естественным и искусственным, между пониманием явлений (теоретическим рассмотрением) и конструированием артефактов (пойетической практикой).
Леонардо да Винчи (1452—1519) был одним из первых ученых, который сочетал техническое конструирование желаемой реальности с познанием реальности. Таким образом, Леонардо привнес новые идеи в гидрофизику, одновременно решая проблемы, которые возникли с новыми проектами регулирования водных потоков (таких, как строительство каналов, регулирование рек, ирригация) , и наблюдая метеорологические или гидрологические процессы в природе (например, образование облаков или водяных вихрей). Открытия Леонардо были в такой же
106
степени законами природы (ragioni), как и правилами (regole) оперирования .
В середине XVI века математиком и инженером Никколо Тарталья (1499? —1577) была разработана теория баллистики, которая сочетала естественную силу (гравитацию) с искусственной (импульс снаряда) и привела к единому геометрическому выражению их обеих. Тарталья опубликовал свою теорию в книге, которая носила программное название «Новая наука» («Nova Scientia»). Она была адресована «любым спекулятивно мыслящим в математике, артиллеристам». Трудно определить, кем является спекулятивно мыслящий артиллерист: естествоиспытателем или техником?
Соединение натурфилософии и техники и трансформация их обеих в новый тип науки происходили в XV и XVI веках во многих областях важнейших тогда наук. Парацельс (1494—1541), Амбруаз Паре (1510—1590) и Анд рей Везалий (1514—1565) революционизировали науки о человеке, основанные как на натурфилософии, так и на средневековой медицине, заложив основы фармакологии и хирургии.
Вильям Гильберт (1544—1603) набросал теорию магнетизма, стремясь охватить и земной магнетизм, и искусственно индуцированный ферромагнетизм. Петр Апиан (1501 — 1552), Герхард Меркатор (1512—1594) и другие работали над теориями и процессами, с помощью которых можно было бы скоординировать ориентирование на земле и астрономию.
Познание возможной природы и познание природы возможного
В науке позднего Возрождения нет числа ученым, работавшим над установлением связей между наукой и техникой. Можно, конечно, поставить законный вопрос, сопровождались ли эти попытки разработкой новой концепции природы, связывающей ее объяснение и управление. Тогдашние ученые и философы если и не сделали этого, то по крайней мере считали, что сделали.
Более позднее и, следовательно, более глубокое, чем у ученых эпохи Возрождения, описание этого нового понятия природы и естествознания дал Декарт (1596 —1650) в своем «Рассуждении о методе»5. Для этой цели необходимо открыть принципы, или первые причины всего того, что есть и может быть в этом мире. Переделка при роды в нечто, воспринимаемое как возможное, но еще не существующее,— это и есть техника. Если, следователь но, понятие природы не ограничивается тем, что объективно дано, но охватывает и то, что объективно возможно, понятие природы будет включать процедуры и продукты техники. Цель познания природы — не только открыть факты, но также сконструировать «артефакты» в соответствии с правилами, которые очерчивают реальность возможных состояний природы. В контексте средневекового ремесла правила были просто инструкциями для делания чего-то. Для Декарта они стали одновременно и законами, которые были вложены в природу, как и законами, которые устанавливают свою систему возможных операций6. Некоторые заметки Леонардо указывают на то, что это понятие природы уже лежало в основе исследований, которые он проводил почти на столетие раньше. О полезности этих результатов Леонардо пишет: «Эти правила позволяют вам отличать истину от лжи и таким образом поставить перед вами самими только вещи возможные...»7 «Если бы вы спросили меня, что же эти правила влекут за собой и чем полезны они, я ответил бы вам, что они предостерегают изобретателей и исследователей от обещания себе и другим вещей, которые невозможны...»8 Наконец, соображение Леонардо относительно понятия природы как реальности, которая может быть сконструирована, имея в виду некоторый особый результат: «О ты, исследующий вещи, не хвались тем, что ты познал вещи, которые производит природа сама, радуйся, лишь если тебе удастся познать цель тех вещей, которые сформированы твоим сознанием»9. В этой концепции феноменализм аристотелевского естествознания заменяется конструктивной точкой зрения: познание природы стало идентичным экспериментальному и дедуктивному конструированию.
Кассирер сформулировал новую мысль, лежащую в основе этой программы, как переход от субстанциального к релятивному мышлению, процесс, который получил свой импульс от художников и инженеров Возрождения. Параллелизм художественного осмысления природы и ее геометрического описания дает первенство формальным закономерностям в природе, а не ее онтологическим качествам .
108
Пиаже характеризует этот переход от субстанциального к релятивному мышлению как децентрированный процесс, в котором выявляется, что структура, через которую мы воспринимаем природу, конструируется в соответствии с когнитивными операциями . Кант установил, что эта революция нашего «Denkungsart» (образа мышления) была осуществлена «осознанием» того, «что разум усматривает в природе только то, что создает он сам по своему наброску». Эта связь сознания и действия дает более глубокое представление о независимости по знающего субъекта и познаваемых объектов, чем только идеи традиционной натурфилософии или идеи передового ремесленного мастерства.
Историческая эволюция взаимоотношения
техники и науки
Исторически это единство составлялось только шаг за шагом и лишь в отдельных науках и областях техники. С одной стороны, это было обусловлено тем, что социальное признание новых наук зависело от внешних условий, которые формировались лишь постепенно с развитием капиталистического общества. Далее, применение к различным сферам природы того эпистемологического принципа, что познание и действие взаимозависимы, сдерживалось эмпирическими проблемами, которые могли быть решены только последовательно.
Процесс интеллектуального осознания и социального восприятия программы новых наук подразделяется нами на три фазы.
Первая фаза (около 1660—1750) начинается в эпоху Реставрации в Англии и распространения абсолютизма на континенте. С точки зрения истории науки, удобной для наблюдения, этому соответствует институциональная и когнитивная дифференциация сфер науки и техники. Тем не менее ориентация науки на технику остается важной в двух аспектах. Во-первых, это приводит к особому раз витию технологии, т.е. техники научных инструментов и процедур. Во-вторых, технический принцип познания в виде механистической картины мира становится универсальной моделью (образцом) объяснения.
Вторая фаза начинается с промышленной революции и
109
охватывает примерно весь XIX век. Распространение капитализма и его внутренняя динамика делают техническое изобретение конституирующим элементом экономического воспроизводства. Динамический характер технологии вызывает спрос на науку, порождающий первые примеры процесса, который может быть назван «сциентификацией» техники. В то же время более широкая сфера деятельности открывается экономическому применению тех технологий, которые были первоначально развиты как инструменты и процедуры науки.
На третьей фазе взаимный обмен в спросе и предложении между наукой и техникой становится систематически и стратегически планируемым. Этот процесс начинается во второй половине XIX века и начинает играть все более важную роль в научной политике и планировании исследований в XX веке. Научный прогресс становится целенаправленным, развитие технологий планируется в соответствии с теориями.
Раздельное развитие естествознания и техники
В свете первого раздела читатель не удивится, что институционализация «новых наук» в XVII веке включила в себя и традицию натурфилософии (космология, теория материи и силы и т.д.), и традиции техники (механика, хронометрия, навигация, горное дело и т.д.). Уставы большинства научных институтов, возникших после основания Британского Королевского общества и Французской академии наук, предполагают научное исследование, которое должно вести к результатам и новым, и полезным.
С социологической точки зрения, однако, представляется странным, что институционализированное соединение новизны и полезности не продолжалось долго. Видимо, инновации в промышленности и социальной структуре ни в коем случае не были главнейшей целью абсолютистских правительств, но все же нововведения играли достаточно важную роль в войнах, внешней торговле, производстве предметов роскоши, стандартизации и измерениях (как основы для налогообложения) и на транспорте.
Сочетание изучения книг и ремесленной техники в эпоху Ренессанса появилось из преодоления когнитивных и институциональных барьеров и осуществлялось художниками, инженерами и отдельными учеными. Однако
110
результатом была не единая «техническая наука», а, с од ной стороны, новая техника, соединенная с научным методом, и, с другой, новая естественная наука, которая анализировала природу с помощью техники и интерпретировала ее в соответствии с моделью такой техники. Хотя идеи ученых были тесно связаны с техническими проблемами, сами они не руководствовались «техническим интересом в познании»10. Напротив, несмотря на близость обеих областей, различные цели исследования влекли за собой новое отделение науки от техники. В то время как инженер проектировал технику и совершенствовал ее функции, технически реализуя практические цели, ученый пытался понять, как она функционирует, и направлял свое внимание на теорию. Хотя ученые достаточно часто начинали свои исследования в связи с технологией, по мере того как эти исследования развивались, они как бы обретали собственную жизнь, независимую от технологического начала. В центре интереса ученых была «истинная натурфилософия».
Например, многих ученых в XVII веке интересовало устройство насосов. То явление, что вакуумные насосы поднимают воду только на определенную высоту, и данное Вивиани объяснение, что атмосферное давление мешает поднять ее выше, привели Торричелли к созданию прибора для измерения веса воздуха — барометра. Этот прибор затем был использован Паскалем для проверки существования вакуума, конечным же результатом была общая теория пневматики.
Траектории снарядов также были, несомненно, чрезвычайно интересным предметом для ученых, занимавшихся проблемами механики, однако в центре их внимания была теория первотолчка, т.е. вопрос о том, как тело поддерживается в движении без движущего фактора. В этом случае теоретический интерес возникал при разработке проблем механики независимо от разработок в области артиллерии.
Научный интерес в понимании естественных и искусственных событий действовал как источник возникновения внутренних проблем, которые делали науку автономной от ориентированной на производство техники. Уже на рубеже XVII столетия интерес к теории стал перевешивать интерес к исследованию, ориентированному на практические нужды даже в Королевском обществе и в Академии наук, чьи уставы ставили условием поощрение торговли
111
и ремесел с помощью новой науки. Этот поворот в Королевском обществе может быть прослежен уже в то время, когда его членом стал Ньютон .
Поскольку ученые стали действовать независимо, сосредоточившись на развитии теорий, и поскольку их вклад в прогресс производства, военного дела и навигации становился все меньшим, систематическое совершенствование этих областей перешло к инженеру, а сама инженерия стала также институционализированной. Абсолютистские государства организовали инженерное дело конкретно для удовлетворения нужд транспорта, горного дела, военного дела и военно-морского флота. Это привело к учреждению различных технических корпораций и школ во Франции Ếcole des Ponts et Chaussees (1750 г., Corpsdes Ponts et Chaussees была основана раньше, в 1720 г.), Ếсо1е du Corps des Ingenieurs des Mines (1778 г.), Ёсо1е Royale Militaire (1753 г.), Ёсо1е du Corps Royaldu Genie (1665, для обучения архитекторов), артиллерийских школ и военно-морских коллежей. В Англии подобными институтами были Институты механики, а в Германии — горные академии в Берлине (1775 г.) и во Фрайбурге (1765 г.) и школы агрономии. Эти школы готовили инженеров, и их учебные курсы включали в себя основы математики и естественных наук. Они не всегда были центрами новых наук, однако именно внутри этой структуры происходит тот поворот, который сыграл важную роль в новом сближении с научными учреждениями в XIX веке.